安徽省宿州市十三所省重点中学2019-2020学年高二上学期期末考试化学试题(理科) Word版含解析
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宿州市+三所重点中学2019-2020学年度第一学期期末质量检测
高二化学试卷(理科)
说明:
1、本试卷分第I卷和第II卷两部分;满分100分,考试时间100分钟。
2、请将第I卷用2B铅笔填涂,第II卷答案用黑笔写在试卷答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cu64 Ag108
第I卷(选择题,共48分)
-、选择题(本题共计16小题,每小题只有一个正确答案,每小题3分,共计48分)
1.古代造纸工艺中使用的某种物质存在副作用,它易导致纸张发生酸性腐蚀,使纸张变脆,易破损。该物质是
A. 食盐 B. 草木灰 C. 明矾 D. 生石灰
【答案】C
【解析】
【详解】早期的纸张生产中,常采用纸表面涂敷明矾的工艺,人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损,严重威胁纸质文物的保存,原因是明矾中存在Al3+的水解产生氢离子,纤维素在酸性条件下能发生水解,高分子链断裂,所以纸质会变脆,故答案为:C。
2.在298K、100kPa时,己知:
2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△H1
Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H2
2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3
则下列关系式正确的是
A. △H3=△H1-△H2 B. △H3=△H1-2△H2
C. △H3=△H1+△H2 D. △H3=△H1+2△H2
【答案】D
【解析】
【详解】令2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△H1①
Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H2②
2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3③
根据盖斯定律可知,③=①+②×2,故△H3=△H1+2△H2,故答案为:D。
3.己知反应2C(s)+O2(g)=2CO(g),下列说法中正确的是
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A. 低温下才能自发进行 B. 高温下才能自发进行
C. 任何温度下都不能自发进行 D. 任何温度下都能自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】该反应为熵增反应,△S>0,该反应为燃烧反应,△H<0,根据△G=△H-T△S可知,无论T为何值,△G均小于0,因此该反应在任何温度下都能自发进行,故答案为:D。
4.在恒容密闭容器中发生N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,达到平衡后改变某-条件,下列说法不正确的是
A. 降低温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动
B. 升高温度可使N2转化率减小
C. 增加H2的浓度,可提高N2转化率
D. 改用高效催化剂不改变反应的平衡常数
【答案】A
【解析】
【详解】A.降低温度,正逆反应速率均减小,该反应正向为放热反应,平衡正向移动,故A符合题意;
B.升高温度,平衡逆向移动,N2转化率将减小,故B不符合题意;
C.增加H2的浓度,平衡将正向移动,N2的转化率将增大,故C不符合题意;
D.平衡常数只与温度有关,改用高效催化剂不改变反应的平衡常数,故D不符合题意;
故答案为:A。
【点睛】对于有气体参加反应,恒温恒容条件下,增加反应中某气体的浓度,平衡的移动方向分析分为三种:①对于一侧有多种气体参加的反应,如,增加N2的浓度,平衡将会向正向移动,H2的转化率将上升,平衡时N2的体积分数将上升;②对于一侧只有一种气体参加的多气体反应,如,增加HI的浓度,前后互为等效平衡,重新达到平衡时,HI的转化率、体积分数、百分含量均不变;③对于一侧只有一种气体参加的反应,如,增加CO2的浓度,平衡将正向移动,CO2的转化率将会上升,平衡时CO2的浓度不变。
5.在3A(g)+B(g)3C(g)+5D(g)反应中,表示该反应速率最快的是
A. v(A)=0.5 mol/(L·s) B. v(B)=3 mol/(L·min)
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C. v(C)=0.3 mol/(L·s) D. v(D)=1 mol/(L·s)
【答案】D
【解析】
【详解】A.转化为B的反应速率即v(B)=mol/(L·s);
B.转化单位即v(B)=005mol/(L·s);
C.转化为B的反应速率即v(B)=0.1mol/(L·s);
D.转化为B反应速率即v(B)=0.2mol/(L·s);
由此可知反应速率最快的是v(D)=1mol/(L·s),故答案为:D。
6.下列反应,其中属于水解反应的是
A. NH4++2H2ONH3·H2O+H3O+ B. HCO3-+H2OH3O++CO32-
C. H2SO3H++HSO3- D. Cl2+H2OH++Cl-+HClO
【答案】A
【解析】
【详解】A.为水解方程式,故A符合题意;
B.为电离方程式,故B不符合题意;
C.为电离方程式,故C不符合题意;
D.Cl2+H2OH++Cl-+HClO为化学反应方程式,故D不符合题意;
故答案为:A。
7.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。电池反应为FePO4+LiLiFePO4。下列有关LiFePO4电池的说法不正确的是
A. 该电池充电时,阳极的电极反应式为:LiFePO4-e-=FePO4+Li+
B. 该电池放电时,电池内部的Li+向正极移动
C. 该电池可用H2SO4溶液作电解质溶液
D. 在该电池的放电过程中,电池正极的质量逐渐增加
【答案】C
【解析】
【分析】
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电池反应可知,放电时电池负极反应为:Li-e-=Li+,正极反应为:FePO4+Li++e-=LiFePO4;充电时的阳极反应和原电池中正极反应相反,阴极反应和原电池中负极反应相反,根据原电池和电解池的工作原理来回答。
【详解】A.充电时,阳极是LiFePO4发生氧化反应,电极反应式为:LiFePO4-e-=FePO4+Li+,故A不符合题意;
B.放电时,该装置是原电池,原电池中阳离子移向正极,Li+向正极移动,故B不符合题意;
C.金属锂可以和硫酸发生化学反应,所以不能加入硫酸以提高电解质的导电性,故C符合题意;
D.放电时,正极反应为:FePO4+Li++e-=LiFePO4,电池正极的质量逐渐增加,故D不符合题意;
故答案为:C。
【点睛】锂电池(俗称)有一次电池、可充电电池之分,其中原电池型锂电池是锂单质发生氧化反应,而可充电型锂电池又称之为锂离子电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反,充放电过程中锂元素化合价均不发生变化。
8.在一定温度下的定容容器中进行如下反应,A(s)+3B(g)⇌C(g)+2D(g),当下列物理量不再发生变化时,不能表明反应己达平衡状态的是
A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度
C. 混合气体的平均相对分子质量 D. 气体总的质量
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应反应过程中气体总物质的量不变,容器内压强不变,因此无法根据压强判断反应是否已达到平衡状态,故A符合题意;
B.反应过程中气体总质量不断变化,气体体积不变,因此混合气体的密度始终变化,当混合气体密度不变时,反应达到平衡状态,故B不符合题意;
C.混合气体的物质的量不变,混合气体的质量会变化,因此混合气体的平均相对分子质量不变时,反应已达到平衡状态,故C不符合题意;
D.该反应反应过程中气体的质量不断变化,当气体总的质量不变时,反应已达到平衡状态,故D不符合题意;
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故答案为:A。
【点睛】判断化学平衡状态的方法:各种“量”不变:①各物质的质量、物质的量或浓度不变;②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变;③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变;总之,若物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态;若物理量为“不变量”,则不能作为平衡标志。
9.1 L 0.1 mol/L的AgNO3溶液在以Ag作阳极,Fe作阴极的电解槽中电解,当阴极上增重2.16g时,下列判断不正确的是
A. 电解质AgNO3溶液的浓度仍为0.l mol/L B. 阳极上产生112 mL O2(标况)
C. 转移1.204×1022个电子 D. 反应中有0.02 mol的Ag被氧化
【答案】B
【解析】
【详解】该电解池中阳极反应为:Ag-e-=Ag+,阴极反应为:Ag++e-=Ag;
A.由上述分析可知,电解过程中溶液中AgNO3溶液的浓度不变,故A不符合题意;
B.阳极上反应不产生O2,故B符合题意;
C.当阴极上增重2.16g即=0.02molAg,转移电子数为0.02×6.02×1023=1.204×1022,故C不符合题意;
D.根据阴阳极电极反应以及转移电子守恒可知,阴极析出0.02molAg时,阳极将有0.02mol的Ag被氧化,故D不符合题意;
故答案为:B。
【点睛】电解池中阳极若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应,若是惰性电极作阳极,放电顺序为:,注意:①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电;②最常用、最重要的放电顺序为阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。
10.可逆反应mA(s)+nB(g) ⇌eC(g)+fD(g)反应过程中,当其他条件不变时,C的体积分数φ(C)在不同温度(T)和不同压强(p)的条件下随时间(t)的变化关系如图所示,下列叙述正确的是
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A. 达到平衡后,若使用催化剂,C的体积分数将增大
B. 达到平衡后,增加A的质量最有利于化学平衡向正反应方向移动
C. 化学方程式中,n
c(OH-),由电荷守恒可知:,所以,故B不符合题意;
C.Na2S溶液中存在物料守恒,所以,故C符合题意;
D.向CH3COONa溶液中加适量蒸馏水促进CH3COO-的水解,n(CH3COO-)减小,n(OH-)增大,所以增大,,则增大,故D不符合题意;
故答案为:C。
【点睛】对于稀释过程中,相关微粒浓度的变化分析需注意,稀释过程中,反应方程式中相关微粒的浓度一般情况均会减小,如CH3COONa溶液,溶液中主要存在反应:CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH,稀释过程中,c(CH3COO-)、c(CH3COOH)、c(OH-)、c(Na+)均逐渐减小,非方程式中相关微粒一般结合相关常数进行分析。
15.某酸性溶液中只有Na+、CH3OOO-、H+、OH-四种离子。则下列描述正确的是
A. 该溶液可由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
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B. 该溶液可由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
C. 加入NaOH,溶液中离子浓度可能为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D. 加入适量氨水,c(CH3COO-)一定大于c(Na+)、c(NH4+)之和
【答案】B
【解析】
【详解】A.由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,与溶液的酸性不符,故A错误;
B.pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合,醋酸过量,溶液呈酸性,且溶液中存在Na+、CH3COO−、H+、OH−四种离子,故B正确;
C.根据电荷守恒有c(CH3COO−)+c(OH−)=c(H+)+c(Na+),若溶液中c(CH3COO−)>c(Na+)>c(OH−)>c(H+),则c(CH3COO−)+c(OH−)>c(H+)+c(Na+),溶液不呈电中性,故C错误;
D.若加入适量氨水至碱性,溶液中存在c(CH3COO−)+c(OH−)=c(Na+)+c()+c(H+),若c(OH−)>c(H+),则c(CH3COO−)c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-);
(2)弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中:CH3COONa=CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,H2OH++OH-,所以CH3COONa溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。
16.常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1 MOH溶液,图中所示的曲线表示混合溶液的pH变化情况(溶液体积变化忽略不计)。下列说法中,正确的是
A. HA为一元弱酸
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B. MOH为一元强碱
C. N点水的电离程度小于K点水的电离程度
D. K点时,则有c(MOH)+c(OH-)-c(H+)=0.005 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.01mol•L-1 HA溶液中pH=2,则HA是强酸,故A错误;
B.N点时溶液呈中性,MOH的物质的量大于HA的物质的量,说明MOH是弱碱,故B错误;
C.N点溶液呈中性,K点溶液呈碱性,碱溶液抑制水电离,所以N点水的电离程度大于K点水的电离程度,故C错误;
D.K点溶液体积为原来的一倍,,K点的物料守恒:①,电荷守恒:②,①-②可得=0.005mol/L,故D正确;
故答案为:D。
第II卷(非选择题,共52分)
二、非选择题
17.室温下,把下列各题的结果填在横线上
(1)0.0005 mol/L的氢氧化钡溶液的pH=____________
(2)pH=4的HNO3溶液中,水电离出的H+的物质的量的浓度c(H+)=___________mol·L-1
(3)pH=4的NH4Cl溶液中,水电离出的H+的物质的量的浓度c(H+)=___________mol/L
(4)pH相同的下列溶液:①盐酸、②醋酸,分别与足量且表面积相同的锌片反应,反应起始时生成气体的速率_______(选用“①快”或“②快”或“一样快”或“无法判断”填写),最终生成气体的体积_______。(选用“①多”或“②多”或“一样多”或“无法判断”填写)
(5)用离子方程式表示FeCl3溶液显酸性的原因:___________
【答案】 (1). 11 (2). 1×10-10 (3). 1×10-4 (4). 一样快 (5). 无法判断 (6).
【解析】
【详解】(1)0.0005mol/L的氢氧化钡溶液中c(OH-)=0.001mol/L,溶液中
- 17 -
,溶液pH=11;
(2)pH=4的HNO3溶液中c(H+)=10-4mol/L,溶液中,溶液中OH-均为水电离,则c(H+)水= c(OH-)=1×10-10 mol/L;
(3)pH=4的NH4Cl溶液中c(H+)=10-4mol/L,溶液中H+均为水所电离,因此水电离出的H+的物质的量的浓度c(H+)=10-4mol/L;
(4)起始pH相同,因此溶液中氢离子浓度相同,故反应起始时生成气体的速率相同;未告知两溶液的体积,因此不能确定最终产生氢气的量多少;
(5)FeCl3为强酸弱碱盐,其水解离子方程式为:。
18.高炉炼铁过程中发生的主要反应为:Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=________,该反应是_________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe2O3、CO各4.0 mol,反应经过20min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO)=__________、CO的平衡转化率=__________。
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是________
A.降低反应温度 B.增加Fe2O3的量 C.加入合适的催化剂 D.移出部分CO2 E.减小容器的容积
(4)在1L的密闭容器中,1150℃条件,下列达平衡状态的是__________。
A
B
C
D
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n(Fe2O3)
0.350
0.027
0.080
0.080
n(CO)
0.010
0010
0.010
0.050
n(Fe)
0.100
0.064
0.080
0.080
n(CO2)
0.035
0.088
0.037
0.050
【答案】 (1). (2). 放热 (3). 0.016mol/(L∙min) (4). 80% (5). AD (6). C
【解析】
【详解】(1)反应Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数;由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,故升高温度平衡向逆反应移动,正反应为放热反应;
(2)令平衡时CO的物质的量变化为nmol,则:
,解得n=3.2,所以,CO的平衡转化率为;
(3)A.降低反应温度,平衡将正向移动,可提高CO的平衡转化率,故A符合题意;
B.氧化铁是固体,增加Fe2O3的量,不影响平衡移动,CO的平衡转化率不变,故B不符合题意;
C.加入合适的催化剂,平衡不移动,故C不符合题意;
D.移出部分CO2,平衡向正反应移动,CO的平衡转化率增大,故D符合题意;
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E.反应前后气体的物质的量不变,减小容器的容积,增大压强平衡不移动,CO的平衡转化率不变,故E不符合题意;
故答案为:AD;
(4)1150℃下,平衡常数K=3.7;
A.浓度商,反应未达到平衡状态,故A不符合;
B.浓度商,反应未达到平衡状态,故B不符合;
C.浓度商,反应达到平衡状态,故C符合;
D.浓度商,反应未达到平衡状态,故D不符合;
故答案为:C。
19.描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)
酸或碱
电离平衡常数(Ka或Kb)
CH3COOH
1.8×10-5
HNO2
4.6×10-4
HCN
5×10-10
HClO
3×10-8
NH3∙H2O
1.8×10-5
下表是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp):
难(微)溶物
溶度积常数(Ksp)
BaSO4
1×10-10
BaCO3
2.6×10-9
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CaSO4
7×10-5
CaCO3
5×10-9
请回答下列问题:
(l)写出HCN的电离方程式:___________,HClO的电子式__________。
(2)表中所给四种酸中,酸性最强的是__________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大且电离常数改变的操作是__________(填字母序号)。
A.加少量冰酷酸 B.降低温度 C.加水稀释 D.升高温度 E.加少量的CH3COONa固体
(3)CH3COONH4的水溶液呈__________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”),该溶液中存在的各离子浓度大小关系是__________。
(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量BasO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO42-物质的量浓度不小于0.02 mol·L-1,则溶液中CO32-物质的量浓度应≥__________mol·L-1。
【答案】 (1). HCNH++CN- (2). (3). HNO2 (4). D (5). 中性 (6). c()=c(CH3COO-)> c(H+)= c(OH-) (7). 0.52
【解析】
【详解】(1)由表可知,HCN为弱酸,其电离方程式为:HCNH++CN-;HClO为共价化合物,其电子式为:;
(2)电离平衡常数越大,酸的酸性越强,由表中数据可知,酸性最强的是:HNO2;要使电离平衡常数该变,则温度必须该变,弱电解质的电离为吸热过程,因此升高温度可增加电离程度,故答案为:D;
(3)CH3COOH的酸性与NH3∙H2O的碱性相同,因此CH3COONH4的水溶液呈中性;因微粒水解较为微弱,且CH3COO-与水解程度相同,故溶液中离子浓度大小关系为:c()=c(CH3COO-)> c(H+)= c(OH-);
(4)该过程涉及反应:
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,该反应的平衡常数,当溶液中浓度不低于0.02mol/L,则。
20.某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用1.00 mL待测硫酸配制100 mL稀硫酸。以0.12 mol·L-1的NaOH溶液滴定上述稀H2SO4 25.00 mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00 mL。该学生用标准0.12 mol·L-1 NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用蒸馏水洗干净碱式滴定管;
B.检查碱式滴定管是否漏液;
C.用移液管取稀H2SO4 25.00 mL,注入锥形瓶中,加入指示剂;
D.将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上2-3cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下,并记录读数;
E.用标准的NaOH溶液润洗碱式滴定管;
F.按上述操作重复两至三次;
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度。
(1)滴定操作的正确顺序是(用序号填写)__________;该滴定操作中选用的指示剂是酚酞,则在G操作中如何确定滴定终点?____________。
(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果________ (填“偏小”、“偏大”或“不变”)
(3)滴定前碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则结果会导致测得的稀H2SO4溶液浓度测定值__________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同);若滴定前仰视碱式滴定管刻度线,滴定终了俯视刻度线,会使滴定结果__________;
(4)计算待测硫酸(稀释前的硫酸)溶液的物质的量浓度__________mol·L-1
(5)写出用稀硫酸中和Ba(OH)2溶液时的离子方程式:_____________。
【答案】 (1). BAEDCGF (2). 当滴入最后一滴氢氧化钠溶液时,锥形瓶中的溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色 (3). 偏大 (4). 偏大 (5). 偏小 (6). 3.6 (7).
【解析】
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【详解】(1)用标准0.12mol/LNaOH溶液滴定硫酸的实验操作步骤为:检查滴定管是否漏水、洗涤滴定管、润洗并盛装标准液、润洗盛装标准液的滴定管、盛装标准液、开始滴定、重复滴定等,所以正确的操作顺序为:BAEDCGF;当滴定达到终点时,溶液呈中性,再加入一滴氢氧化钠溶液时,溶液呈碱性,溶液会由无色变为浅红色,故滴定终点为:当滴入最后一滴氢氧化钠溶液时,锥形瓶中的溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色;
(2)碱式滴定管未用标准液洗涤,则会导致标准液的浓度降低,最终消耗标准液的体积增加,导致滴定结果偏大;
(3)滴定前尖嘴口气泡计入消耗碱的体积,会导致碱溶液的读数偏大,最终滴定结果偏大;滴定前仰视,滴定后俯视,会导致读数偏小,最终滴定结果偏小;
(4)根据方程式2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,n(H2SO4)=2n(NaOH)=15×10-3L×0.12mol/L×2=3.6×10-3mol,则稀释前硫酸浓度c(H2SO4)=;
(5)稀硫酸与Ba(OH)2反应生成硫酸钡、水,其离子反应方程式为:。
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