- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
某学习小组同学为了确定盐酸、苯酚、碳酸的酸性强弱,设计了如图所示的装置图进行实验:
(1)锥形瓶内装某可溶性盐,写出A中反应的离子方程式:______;
(2)C中的现象为______,写出C中反应的化学方程式:______
(3)B中的试剂为______,作用______.
正确答案
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
溶液变浑浊
C6H5ONa+H2O+CO2→C6H5OH+NaHCO3
饱和的碳酸氢钠溶液
吸收CO2中的HCl
解析
解:(1)用盐酸和碳酸盐反应制取二氧化碳,锥形瓶装有适量易溶于水的正盐固体,所以反应发生的离子反应方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O,故答案为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O;
(2)二氧化碳和苯酚钠溶液反应生成不溶性的苯酚,所以C选用苯酚钠溶液,反应现象是溶液变浑浊,反应方程式为C6H5ONa+H2O+CO2→C6H5OH+NaHCO3,
故答案为:溶液变浑浊;C6H5ONa+H2O+CO2→C6H5OH+NaHCO3;
(3)碳酸盐和盐酸反应是放热反应,且盐酸具有挥发性,所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体,氯化氢也和苯酚钠反应而影响碳酸酸性的检验,所以二氧化碳和苯酚钠反应前要把氯化氢除去,且不能引进新的杂质,氯化氢和饱和的碳酸氢钠反应且二氧化碳不和饱和的碳酸氢钠反应,所以B选用饱和的碳酸氢钠溶液,
故答案为:饱和的碳酸氢钠溶液;吸收CO2中的HCl.
某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验.
实验一:配制并标定醋酸溶液的浓度
取冰醋酸配制250mL 0.4mol/L的醋酸溶液,用0.4mol/L的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定.回答下列问题:
(1)配制250mL 0.4mol/L 醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、______和______.
(2)为标定该醋酸溶液的准确浓度,用0.2000mol/L的NaOH溶液对20.00mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:
则该醋酸溶液的准确浓度为______.(保留小数点后四位)
实验二:探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,其结果如下:
回答下列问题:
(3)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是______.
(4)请你设计一个实验完成该探究,请简述你的实验方案______.
正确答案
解:(1)根据仪器的用途选取仪器,用250mL容量瓶配制溶液,定容时需要胶头滴管,
故答案为:胶头滴管;250 mL容量瓶;
(2)根据NaOH的体积,第3次数据显然误差较大,舍去;另外三次所用NaOH平均体积为20 mL,
则氢氧化钠溶液平均浓度==0.200 0 mol•L-1,
故答案为:0.200 0 mol•L-1;
(3)孤立的看每次测量值,H+浓度远小于醋酸的浓度,说明醋酸不完全电离;联系起来看,浓度为0.100 0 mol•L-1、0.010 0 mol•L-1及0.001 0 mol•L-1的醋酸,pH变化值小于1,所以醋酸是弱电解质,
故答案为:0.010 0 mol•L-1醋酸的pH大于2或醋酸稀释10倍时,pH的变化值小于1;
(4)探究温度对醋酸的电离程度的影响,应控制其他条件相同,只有温度存在差异的醋酸溶液H+浓度有差异,能够对溶液中H+浓度区分度较好的仪器是pH计,
故答案为:用pH计(或pH试纸)测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH.
解析
解:(1)根据仪器的用途选取仪器,用250mL容量瓶配制溶液,定容时需要胶头滴管,
故答案为:胶头滴管;250 mL容量瓶;
(2)根据NaOH的体积,第3次数据显然误差较大,舍去;另外三次所用NaOH平均体积为20 mL,
则氢氧化钠溶液平均浓度==0.200 0 mol•L-1,
故答案为:0.200 0 mol•L-1;
(3)孤立的看每次测量值,H+浓度远小于醋酸的浓度,说明醋酸不完全电离;联系起来看,浓度为0.100 0 mol•L-1、0.010 0 mol•L-1及0.001 0 mol•L-1的醋酸,pH变化值小于1,所以醋酸是弱电解质,
故答案为:0.010 0 mol•L-1醋酸的pH大于2或醋酸稀释10倍时,pH的变化值小于1;
(4)探究温度对醋酸的电离程度的影响,应控制其他条件相同,只有温度存在差异的醋酸溶液H+浓度有差异,能够对溶液中H+浓度区分度较好的仪器是pH计,
故答案为:用pH计(或pH试纸)测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH.
某温度下,水的离子积Kw=l×10-13.有酸溶液A,pH=a;碱溶液B,pH=b.
为测定A、B混合后溶液导电性的变化以及探究A、B的相关性质,某同学设计了如图所示的实验装置.
(1)实验时,烧杯中应盛______溶液.
(2)若A为一元强酸,B为一元强碱,且a+b=13.该同学在烧杯中先加入其中一种溶液,闭合开关K,测得烧杯中灯泡的亮度为10(假设亮度由暗到亮表示为1、2、3、…10、11、12、…20).断开开关K,将滴定管中的溶液逐滴加入到烧杯中.当从滴定管滴入烧杯中的溶液体积和烧杯中盛有的溶液体积相等时,停止滴加溶液并闭合开关K,此时灯泡G的亮度约为______,原因是______.烧杯中得到的溶液pH=______.
(3)若A为强酸,B为强碱,且a+b=13.断开开关K,将滴定管中的溶液逐滴加入到烧杯中.当测得烧杯中溶液pH和“(2)”中最后得到的溶液pH相同时,停止滴加溶液.此时烧杯中的溶液中阳离子浓度大于阴离子浓度,原因可能是______.
(4)若A 的化学式为HA,B的化学式为BOH,且a+b=13.当从滴定管滴入烧杯中的溶液体积和烧杯中盛有的溶液体积相等时,测得烧杯中溶液pH大于“(2)”中最后得到的溶液pH,原因可能是______.此时烧杯中的溶液中各离子浓度大小关系是______.
正确答案
解:(1)根据图示中滴定管构造可知,该滴定管为酸式滴定管,则滴定管中盛放的为酸,即A溶液,则烧杯中盛放为碱溶液B,
故答案为:B;
(2)该温度下,水的离子积Kw=l×10-13,a+b=13的一元强酸和一元强碱等体积混合,溶液呈中性,反应后的溶液为盐溶液,由于体积变成原先的2倍,离子浓度则变为原先的,所以溶液的导电性为5;根据水的离子积可知,该温度下,中性溶液中氢离子浓度为:l×10-6.5mol/L,溶液的pH=6.5,
故答案为:5;反应后烧杯中自由离子的浓度约为原溶液的一半;6.5;
(3)当溶液呈中性时,有电荷守恒可知,溶液中阳离子所带电荷总浓度应该等于阴离子所带负电荷总浓度,而现在阳离子浓度大于阴离子浓度,可知1个阴离子所带电荷大于1个阳离子所带电荷,即A为多元强酸,
故答案为:A为多元强酸;
(4)若A的化学式为HA,B的化学式为BOH,且a+b=13,当从滴定管滴入烧杯中的溶液体积和烧杯中盛有的溶液体积相等时,测得烧杯中溶液pH大于“(2)”中最后得到的溶液pH,说明反应后的溶液显示碱性,则B为弱碱,且反应前溶液中A中c(H+)=B中c(OH-),即反应前c(B)>>c(A),两溶液等体积反应后,B过量;由于B过量,则溶液中c(B+)>c (A-),溶液显示碱性,则c(OH-)>c(H+),反应反应后的溶液中离子浓度大小关系为:c(B+)>c (A-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:A为强酸,B为弱碱,且反应前A中c(H+)=B中c(OH-),即反应前c(B)>>c(A),两溶液等体积反应后,B过量;c(B+)>c (A-)>c(OH-)>c(H+).
解析
解:(1)根据图示中滴定管构造可知,该滴定管为酸式滴定管,则滴定管中盛放的为酸,即A溶液,则烧杯中盛放为碱溶液B,
故答案为:B;
(2)该温度下,水的离子积Kw=l×10-13,a+b=13的一元强酸和一元强碱等体积混合,溶液呈中性,反应后的溶液为盐溶液,由于体积变成原先的2倍,离子浓度则变为原先的,所以溶液的导电性为5;根据水的离子积可知,该温度下,中性溶液中氢离子浓度为:l×10-6.5mol/L,溶液的pH=6.5,
故答案为:5;反应后烧杯中自由离子的浓度约为原溶液的一半;6.5;
(3)当溶液呈中性时,有电荷守恒可知,溶液中阳离子所带电荷总浓度应该等于阴离子所带负电荷总浓度,而现在阳离子浓度大于阴离子浓度,可知1个阴离子所带电荷大于1个阳离子所带电荷,即A为多元强酸,
故答案为:A为多元强酸;
(4)若A的化学式为HA,B的化学式为BOH,且a+b=13,当从滴定管滴入烧杯中的溶液体积和烧杯中盛有的溶液体积相等时,测得烧杯中溶液pH大于“(2)”中最后得到的溶液pH,说明反应后的溶液显示碱性,则B为弱碱,且反应前溶液中A中c(H+)=B中c(OH-),即反应前c(B)>>c(A),两溶液等体积反应后,B过量;由于B过量,则溶液中c(B+)>c (A-),溶液显示碱性,则c(OH-)>c(H+),反应反应后的溶液中离子浓度大小关系为:c(B+)>c (A-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:A为强酸,B为弱碱,且反应前A中c(H+)=B中c(OH-),即反应前c(B)>>c(A),两溶液等体积反应后,B过量;c(B+)>c (A-)>c(OH-)>c(H+).
为了确定HCl、C6H5OH及H2CO3的酸性强弱,有人设计了如图所示的装置进行实验:
(1)若锥形瓶中装有适量易溶于水的正盐固体,则A中发生反应的离子方程式为:______.
(2)装置B中盛放的试剂是______,它的作用是______.
(3)装置C中盛放的试剂是______,实验中观察到C中出现的主要现象是______,发生反应的方程式是______.
正确答案
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
饱和的碳酸氢钠溶液
吸收氯化氢
苯酚钠溶液
溶液变浑浊
C6H5ONa+H2O+CO2→C6H5OH+NaHCO3
解析
解:(1)用盐酸和碳酸盐反应制取二氧化碳,锥形瓶装有适量易溶于水的正盐固体,所以反应发生的离子反应方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O,故答案为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O;
(2)碳酸盐和盐酸反应是放热反应,且盐酸具有挥发性,所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体,氯化氢也和苯酚钠反应而影响碳酸酸性的检验,所以二氧化碳和苯酚钠反应前要把氯化氢除去,且不能引进新的杂质,氯化氢和饱和的碳酸氢钠反应且二氧化碳不和饱和的碳酸氢钠反应,所以B选用饱和的碳酸氢钠溶液,
故答案为:饱和的碳酸氢钠溶液,吸收氯化氢;
(3)二氧化碳和苯酚钠溶液反应生成不溶性的苯酚,所以C选用苯酚钠溶液,反应现象是溶液变浑浊,反应方程式为C6H5ONa+H2O+CO2→C6H5OH+NaHCO3,
故答案为:苯酚钠溶液,溶液变浑浊,C6H5ONa+H2O+CO2→C6H5OH+NaHCO3.
(2015秋•廊坊校级期末)完成以下四个小题:
(1)请完成下列各空:
①0.01mol/LCH3COOH溶液的pH______2(填“>”或“<”)
②0.1mol/LCH3COONa溶液的pH______7(填“>”或“<”)
(2)观察比较以上二个小题,试猜想证明某酸(HA)是弱电解质的原理有两个:
一是:______;
二是:______.
(3)请你根据以上原理提出写两种不同方案,证明HA酸是弱电解质:(只需简明写出方案,不需写出具体步骤)
①______
②______
(4)某同学设计采用如下方案来证明HA是弱电解质:
①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100mL;
②分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;
③各取相同体积的稀释液,同时加入纯度和大小相同的锌粒,如观察到HA溶液中产生H2速率较快的,即可证明HA是弱电解质
请你评价:该同学的方案难以实现之处和不妥之处,并且重新审视你提出的方案中哪些是不合理的:______.
正确答案
解:(1)①CH3COOH是弱酸,在水溶液中部分电离,所以溶液中氢离子浓度小于酸的浓度,所以0.01mol/L CH3COOH溶液的pH>2,
故答案为:>;
②CH3COONa属于强碱弱酸盐,醋酸根离子在水溶液中水解CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,显碱性,所以溶液的pH>7,
故答案为:>;
(2)根据弱电解质在水溶液里存在电离平衡可知,证明某酸(HA)属于弱电解质,可证明溶液中存在电离平衡,或证明HA与强碱生成盐的溶液具有碱性,
故答案为:证明HA不能完全电离,溶液中存在电离平衡;证明HA与强碱生成得盐具有弱碱性;
(3)证明某酸(HA)是弱电解质的两种方案有:故答案为:①对比等物质的量浓度的HA溶液和盐酸导电性对比实验;②测0.01mol/LHAc溶液的pH>2;③测NaAc溶液的pH值;④测pH=a的HAc稀释100倍后所得溶液pH<a+2;⑤将物质的量浓度相同的HAc溶液和NaOH溶液等体积混合后溶液呈碱性;⑥中和10mLpH=1的HAc溶液消耗pH=13的NaOH溶液的体积大于10mL;⑦将pH=1的HAc溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性;⑧比较物质的量浓度相同的HAc溶液与盐酸分别与同样的锌粒反应产生气体的速率,
故答案为:①对比等物质的量浓度的HA溶液和盐酸导电性对比实验;②测0.01mol/LHAc溶液的pH>2(或③测NaAc溶液的pH值;④测pH=a的HAc稀释100倍后所得溶液pH<a+2;⑤将物质的量浓度相同的HAc溶液和NaOH溶液等体积混合后溶液呈碱性;⑥中和10mLpH=1的HAc溶液消耗pH=13的NaOH溶液的体积大于10mL;⑦将pH=1的HAc溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性;⑧比较物质的量浓度相同的HAc溶液与盐酸分别与同样的锌粒反应产生气体的速率);
(4)弱酸在稀释过程中会继续电离出氢离子,所以配制pH=1的HA溶液难以实现;
又因为固体的表面积也影响反应速率,因此不妥之处在于加入的锌粒表面积难以做到相同,
故答案为:配制pH=1的HA溶液难以实现,不妥之处在于加入的锌粒表面积难以做到相同.
解析
解:(1)①CH3COOH是弱酸,在水溶液中部分电离,所以溶液中氢离子浓度小于酸的浓度,所以0.01mol/L CH3COOH溶液的pH>2,
故答案为:>;
②CH3COONa属于强碱弱酸盐,醋酸根离子在水溶液中水解CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,显碱性,所以溶液的pH>7,
故答案为:>;
(2)根据弱电解质在水溶液里存在电离平衡可知,证明某酸(HA)属于弱电解质,可证明溶液中存在电离平衡,或证明HA与强碱生成盐的溶液具有碱性,
故答案为:证明HA不能完全电离,溶液中存在电离平衡;证明HA与强碱生成得盐具有弱碱性;
(3)证明某酸(HA)是弱电解质的两种方案有:故答案为:①对比等物质的量浓度的HA溶液和盐酸导电性对比实验;②测0.01mol/LHAc溶液的pH>2;③测NaAc溶液的pH值;④测pH=a的HAc稀释100倍后所得溶液pH<a+2;⑤将物质的量浓度相同的HAc溶液和NaOH溶液等体积混合后溶液呈碱性;⑥中和10mLpH=1的HAc溶液消耗pH=13的NaOH溶液的体积大于10mL;⑦将pH=1的HAc溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性;⑧比较物质的量浓度相同的HAc溶液与盐酸分别与同样的锌粒反应产生气体的速率,
故答案为:①对比等物质的量浓度的HA溶液和盐酸导电性对比实验;②测0.01mol/LHAc溶液的pH>2(或③测NaAc溶液的pH值;④测pH=a的HAc稀释100倍后所得溶液pH<a+2;⑤将物质的量浓度相同的HAc溶液和NaOH溶液等体积混合后溶液呈碱性;⑥中和10mLpH=1的HAc溶液消耗pH=13的NaOH溶液的体积大于10mL;⑦将pH=1的HAc溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性;⑧比较物质的量浓度相同的HAc溶液与盐酸分别与同样的锌粒反应产生气体的速率);
(4)弱酸在稀释过程中会继续电离出氢离子,所以配制pH=1的HA溶液难以实现;
又因为固体的表面积也影响反应速率,因此不妥之处在于加入的锌粒表面积难以做到相同,
故答案为:配制pH=1的HA溶液难以实现,不妥之处在于加入的锌粒表面积难以做到相同.
某校化学兴趣小组学生为了探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱,该校学生先组装了如图的实验装置(夹持仪器已略去).进行了下述一些实验:
(1)某生检查装置A的气密性时,先关闭止水夹,从左管向U型管内加水,至左管液面高于右管液面,静置一段时间后,若U型管两侧液面差不发生变化,则气密性良好.你认为该学生的操作正确与否?______(填“正确”或“错误”)
(2)大理石与乙酸溶液反应的化学方程式为______
(3)装置A中反应产生的气体通入苯酚钠溶液中,实验现象为______,反应的离子方程式为______.
(4)有学生认为(2)中的实验现象不足以证明碳酸的酸性比苯酚强,他的理由是______.改进该装置的方法是______.
正确答案
正确
CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+CO2↑+H2O
溶液出现浑浊
C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+HCO3-
乙酸有挥发性,挥发出的乙酸也可以和苯酚钠溶液反应,生成苯酚
在装置A和B之间连一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
解析
解:(1)U型管两侧液面差能产生压强,所以能判断装置的气密性,故正确,故答案为:正确;
(2)碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙和水、二氧化碳,反应方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+CO2↑+H2O,
故答案为:CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+CO2↑+H2O;
(2)二氧化碳和苯酚钠反应生成不易溶于水的苯酚和碳酸氢钠,所以看到的现象是溶液出现浑浊,反应离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+HCO3-,
故答案为:溶液出现浑浊,C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+HCO3-;
(3)醋酸和碳酸钙反应生成二氧化碳的反应是放热反应,导致溶液温度升高,醋酸具有挥发性,所以制取的二氧化碳中含有醋酸,醋酸也能和苯酚钠反应,所以对二氧化碳造成干扰,要防止醋酸干扰实验,在气态未和苯酚反应前将其除去,可选用饱和的碳酸氢钠溶液除去醋酸且又不引进新的杂质气体,所以在装置A和B之间连一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去醋酸,
故答案为:乙酸有挥发性,挥发出的乙酸也可以和苯酚钠溶液反应,生成苯酚;在装置A和B之间连一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶.
下列根据实验操作和现象所得出的结论可靠的是( )
正确答案
解析
解:A.相同浓度的 Na2CO3和苯酚钠溶液中,碳酸钠的pH大于苯酚钠,碳酸根离子相应的酸是碳酸氢根离子,所以得出的结论是酸性:苯酚>碳酸氢根离子,故A错误;
B.向亚硫酸钠和硫化钠的混合溶液中加入稀硫酸也产生淡黄色沉淀和无色气体,故B错误;
C.锌和稀硫酸、硫酸铜的反应不是同一氧化还原反应,所以该实验无法判断氢离子和铜离子的氧化性强弱,故C错误;
D.向0.01mol/L的KCl、KI混合液中滴加AgNO3溶液,先出现黄色沉淀,说明碘化银的溶度积小于氯化银,即溶解出Ag+的能力:AgCl>AgI,故D正确;
故选D.
(2015秋•沈阳校级月考)某同学用图所示的装置及药品进行比较酸性强弱的实验,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.向Na2SiO3溶液中直接滴入盐酸溶液,会生成白色胶状的硅酸胶体,故A错误;
B.试管①稀盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,离子方程式为CO32-+2H+═CO2↑+H2O,故B错误;
C.稀盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,将生成的二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中生成了硅酸胶体,证明酸性盐酸>碳酸>硅酸,故C正确;
D.试管②二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中,生成白色胶状的硅酸胶体,故D正确;
故选AB.
(2015春•哈尔滨校级月考)为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,某学生设计了如图所示的装置,一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质).请据此回答:
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗中所盛试剂应为______.
(2)装置B所盛的试剂是______,其作用是______.
(3)装置C所盛的试剂是______,C中反应的离子方程式______.
(4)由引得出的结论是:酸性______>______>______.
正确答案
盐酸
碳酸氢钠溶液
除去二氧化碳中混有的HCl
硅酸钠溶液
CO2+H2O+SiO32-=CO32-+H2SiO3↓
HCl
H2CO3
H2SiO3
解析
解:(1)用盐酸和碳酸盐反应制取二氧化碳,用二氧化碳和硅酸钠溶液制取硅酸,因此锥形瓶中加入碳酸钠溶液,分液漏斗中的试剂为盐酸,
故答案为:盐酸;
(2)盐酸有挥发性,导致二氧化碳气体中含有HCl,会对实验造成干扰,所以B装置要盛放能除去HCl,且不引起二氧化碳产生新的杂质、不能和二氧化碳反应的药品,一般常用碳酸氢钠溶液,
故答案为:碳酸氢钠溶液;除去二氧化碳中混有的HCl;
(3)C为硅酸钠溶液,二氧化碳、水和硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀,所以看到有沉淀生成,用于验证碳酸的酸性强于硅酸,反应离子方程式为:
CO2+H2O+SiO32-=CO32-+H2SiO3↓,
故答案为:硅酸钠溶液;CO2+H2O+SiO32-=CO32-+H2SiO3↓;
(4)根据较强酸制取较弱酸可知,用盐酸和碳酸盐反应制取二氧化碳,用二氧化碳和硅酸钠溶液制取硅酸,酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3,
故答案为:HCl;H2CO3;H2SiO3.
利用如图所示装置,设计一个简单的一次性完成的实验,验证乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱.
(1)用导管口的字母表示所选用装置的连接顺序:______.
(2)装置A中,广口瓶中所放入的物质是,分液漏斗中所放入的物质是______.
(3)装置B中所加入的物质是,其作用是______.
(4)装置C中反应的离子方程式为______.
正确答案
a→c→b→d
CH3COOH溶液
NaHCO3溶液,吸收挥发出来的乙酸,避免乙酸与苯酚钠溶液反应
H2O+CO2+C6H5O-→C6H5OH+HCO3-
解析
解:(1)乙酸能和碳酸盐反应生成CO2,而CO2气体通入苯酚钠溶液中又有苯酚生成,所以正确的连接顺序是a→c→b→d,
故答案为:a→c→b→d;
(2)根据以上分析可知,装置A中,广口瓶中所放入的物质是CaCO3或 Na2CO3,分液漏斗中所放入的物质是CH3COOH溶液,
故答案为:CaCO3或 Na2CO3; CH3COOH溶液;
(3)由于乙酸易挥发,且乙酸也能和苯酚钠反应,所以装置B中所加入的物质是碳酸氢钠,其作用是吸收挥发出来的乙酸,避免乙酸与苯酚钠溶液反应,
故答案为:NaHCO3溶液,吸收挥发出来的乙酸,避免乙酸与苯酚钠溶液反应;
(4)装置C中苯酚钠与二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:H2O+CO2+C6H5O-→C6H5OH+HCO3-,
故答案为:H2O+CO2+C6H5O-→C6H5OH+HCO3-.
化学研究性学习小组进行验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱的探究实验.设计如图一次性完成乙酸、碳酸和苯酚溶液酸性强弱验证的实验装置.
(1)写出各仪器中的试剂(用化学式表示):
a:______、b:______、c:______.
(2)试管中的现象是:______.
(3)写出验证反应的化学方程式:①______;②______.
正确答案
CH3COOH
Na2CO3
C6H5ONa
溶液变浑浊
Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑
解析
解:将CH3COOH与Na2CO3发生反应:Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑,说明酸性CH3COOH>H2CO3;产生的CO2气体通入苯酚钠溶液发生反应:说明酸性H2CO3>
;
(1)a中放的是醋酸,b中放的是碳酸钠,c中放的是苯酚钠,故答案为:CH3COOH;Na2CO3;C6H5ONa;
(2)产生的CO2气体通入苯酚钠溶液发生反应:,苯酚难溶于水,会出现浑浊,故答案为:溶液变浑浊;(3)将CH3COOH与Na2CO3发生反应:Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑,产生的CO2气体通入苯酚钠溶液,发生反应:
,故答案为:Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑;
.
用实验确定某酸HA是弱电解质.两同学的方案如下:
甲:①称取一定质量的HA配制0.1mol•L-1的溶液100mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HA是弱电解质.
乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100mL;
②分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度和质量相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质.
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是______.
(2)甲方案中说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH______1(选填“>”、“<”或“=”).
(3)乙方案中说明HA是弱电解质的现象是______.
①装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
②装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
③两个试管中产生气体的速率一样快.
(4)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处:______.
(5)请你提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼要表述:______.
正确答案
100mL容量瓶
>
②
配制pH=1的HA溶液难以实现,加入的锌粒表面积难以做到相同
配制NaA溶液,测定pH>7,即可以证明HA是弱电解质
解析
解:(1)在两个方案的第①步中,配制0.1mol/L的溶液100mL、别配制pH=1的两种酸溶液各100mL,根据配制一定浓度的溶液必须使用容量瓶,
故答案为:100mL容量瓶;
(2)配制0.1mol/L的HA酸溶液100mL,弱电解质的电离是可逆的,不能完全电离,用pH试纸测出该溶液的pH值,如果是pH>1即为弱酸,pH=1即为强酸,
故答案为:>;
(3)各取相同体积、pH=1的两种酸溶液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,装HA溶液的试管中入出H2的速率快,所以②正确,
故答案为:②;
(4)弱酸在稀释过程中会继续电离出氢离子,所以配制pH=1的HA溶液难以实现;又因为固体的表面积也影响反应速率,因此不妥之处在于加入的锌粒表面积难以做到相同,
故答案为:配制pH=1的HA溶液难以实现,加入的锌粒表面积难以做到相同;
(5)弱酸的强碱盐可以水解,水解显示碱性,可以配制NaA溶液,如果测定其pH>7,即可以证明HA是弱电解质,
故答案为:配制NaA溶液,测定pH>7,即可以证明HA是弱电解质.
用实验确定某酸HB的弱电解质.两同学的方案是:
甲:
①称取一定质量的HB配制0.1mol/L的溶液100mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH值,即可证明HB是弱电解质.
乙:
①用已知物质的量浓度的HB溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100mL;
②分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HB是弱电解质.
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是______.
(2)甲方案中,说明HB是弱电解质的理由是测得溶液的pH______1(选填>、<、=)乙方案中,说明HB是弱电解质的现象是______(多选扣分).
A.HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
B.装HB溶液的试管中放出H2的速率快;
C.两个试管中产生气体速率一样快.
(3)请你评价:乙方案中两个难以实现之处______.
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼要表达.______.
正确答案
100mL的容量瓶
>
B
配制pH=1的HA溶液难以实现,加入锌粒难以做到表面积相同
配制NaB溶液,测定溶液的pH>7,证明HB为弱电解质
解析
解:(1)在两个方案的第①步中,配制0.1mol/L的溶液100mL、配制pH=1的两种酸溶液各100mL,配制一定浓度的溶液知必须使用容量瓶,
故答案为:100mL的容量瓶;
(2)弱酸在水溶液里部分电离,所以氢离子浓度小于酸浓度,如果该酸是弱酸,则0.1mol/L的HA溶液的pH>1;pH相等的一元酸,弱酸的浓度大于强酸,等体积等PH的醋酸和盐酸稀释相同倍数时,醋酸中氢离子浓度大于盐酸,分别和锌反应时,弱酸生成氢气的反应速率大于强酸,故B正确,
故答案为:>;B;
(3)HA是弱酸存在电离平衡,所以配制pH=1的HA溶液难以实现,反应物的接触面积与反应速率成正比,锌粒的表面积大小难以控制,所以实现较困难,
故答案为:配制pH=1的HA溶液难以实现,加入锌粒难以做到表面积相同;
(4)可以通过测定NaB溶液的pH大小,判断HB为弱电解质,方法为:配制NaB溶液,测定溶液的pH>7,证明HB为弱电解质,
故答案为:配制NaB溶液,测定溶液的pH>7,证明HB为弱电解质.
某校学习小组进行下述实验,探究CH3COOH、H2CO3和H2SiO3
(H2SiO3是一种难溶于水的弱酸,呈白色)的酸性强弱顺序:CH3COOH>H2CO3>H2SiO3.该校学生设计了如图的实验装置(夹持仪器已略去):
(1)某学生检查装置A的气密性时,先关闭止水夹,从左管向U型管内加水,至左管液面高于右管液面,静置一段时间后,若U型管两侧液面差不发生变化,则气密性良好.你认为该学生的操作正确与否?______(填“正确”或“错误”),大理石与乙酸溶液反应的离子方程式为:______.
(2)试描述能证明三种酸的酸性强弱的现象______.
(3)有学生认为上述现象不足以证明H2CO3的酸性比H2SiO3强,理由是乙酸有挥发性,挥发出的CH3COOH也可以和Na2SiO3溶液反应,生成H2SiO3.改进该装置的方法是在装置A和B之间连一个盛有饱和______溶液(选
填Na2CO3、NaHCO3或Na2SiO3)的洗气瓶.
正确答案
解:(1)U型管两侧液面差能产生压强,所以能判断装置的气密性,故正确;碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙和水、二氧化碳,反应的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O,
故答案为:正确,CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O;
(2)A装置中有气泡,说明酸性醋酸大于碳酸,B装置产生白色沉淀,证明酸性碳酸大于硅酸,所以能证明三种酸的酸性强弱的现象为:A装置中有气泡,B装置产生白色沉淀,
故答案为:A装置中有气泡,B装置产生白色沉淀(或溶液变浑浊);
(3)要防止醋酸干扰实验,在气态未和苯酚反应前将其除去,可选用饱和的碳酸氢钠溶液除去醋酸且又不引进新的杂质气体,所以在装置A和B之间连一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去醋酸,
故答案为:NaHCO3.
解析
解:(1)U型管两侧液面差能产生压强,所以能判断装置的气密性,故正确;碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙和水、二氧化碳,反应的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O,
故答案为:正确,CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O;
(2)A装置中有气泡,说明酸性醋酸大于碳酸,B装置产生白色沉淀,证明酸性碳酸大于硅酸,所以能证明三种酸的酸性强弱的现象为:A装置中有气泡,B装置产生白色沉淀,
故答案为:A装置中有气泡,B装置产生白色沉淀(或溶液变浑浊);
(3)要防止醋酸干扰实验,在气态未和苯酚反应前将其除去,可选用饱和的碳酸氢钠溶液除去醋酸且又不引进新的杂质气体,所以在装置A和B之间连一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去醋酸,
故答案为:NaHCO3.
实验一:某化学小组为比较盐酸和醋酸的酸性,设计了如下实验方案.装置如图:
实验方案:在两试管中分别加入过量镁条,同时将两注射器中的溶液注入相应试管中,观察产生氢气的速率和体积.
(1)盐酸与镁反应的离子方程式为______.
(2)在上述实验方案中有一明显欠缺,该欠缺是______.
(3)在欠缺已经改正的方案下,反应起始时,产生氢气的速率关系应是______;最终产生氢气的体积关系应是______.
(4)实验中产生的氢气体积比理论值高,可能原因是______.
(5)通过比较起始反应的速率可以得出的结论是______.
(6)除上述方法外,还可以通过其他方法比较盐酸和醋酸的酸性,请写出其中一种更简单的方法______
______.
实验二:某二元酸(H2B)在水中的电离方程式是:H2B=H++HB- HB-⇌H++B2-
回答下列问题:
(1)请判断H2B是强电解质还是弱电解质?______
(2)已知0.1mol•L-1NaHB溶液的pH=2,则0.1mol•L-1 H2B溶液中氢离子的物质的量浓度应______0.11mol•L-1(填“<”,“>”或“=”)
(3)在0.1mol/L的Na2B溶液中,下列离子浓度关系式正确的是______.
A.c(H+)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol/L B.c(Na+)+c(OH-)═c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)═c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-) D.c(Na+)═2c(B2-)+2c(HB-)
(4)0.1mol/LNaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______.
正确答案
解:实验一:(1)镁与盐酸反应的离子方程式为:Mg+2H+=Mg2++H2↑,
故答案为:Mg+2H+=Mg2++H2↑;
(2)根据产生氢气的速率判断酸性强弱时,必须指出醋酸和盐酸的浓度相等,否则无法比较,
故答案为:没有说明两种酸的浓度相等;
(3)醋酸为弱酸,盐酸为强酸,浓度相等时醋酸中氢离子浓度小于盐酸,则与镁的反应中,盐酸的快,醋酸的慢;由于醋酸和盐酸的浓度、体积相等,镁过量,则最终生成氢气的体积相等,
故答案为:盐酸的快,醋酸的慢; 体积相等;
(4)镁在加热条件下能够与水反应,所以该反应放热,导致过量镁与水反应生成氢气,所以产生的氢气比理论值高,
故答案为:反应放热,过量镁与水反应;
(5)根据醋酸、盐酸与镁反应产生氢气的速率可知,盐酸中氢离子浓度大于醋酸,则盐酸的酸性大于醋酸,
故答案为:盐酸酸性比醋酸强;
(6)判断醋酸和盐酸的酸性强弱,还可以通过测定同浓度的盐酸和醋酸的pH或测定醋酸钠和氯化钠溶液的pH进行判断,
故答案为:测定同浓度的盐酸和醋酸的pH;测定醋酸钠和氯化钠溶液的pH;
实验二:(1)根据H2A=H++HA-知,H2A第一步完全电离,所以为强电解质,
故答案为:强电解质;
(2)根据电离方程式知,HA-只电离不水解,0.1mol•L-1NaHA溶液的pH=2,则HA-电离出氢离子浓度为0.01mol/L,H2A第一步完全电离生成0.1mol/L的氢离子,第一步电离出的氢离子抑制第二步电离,所以第二步电离出的氢离子浓度小于0.01mol/L,则H2A溶液中氢离子的物质的量浓度应小于0.11mol/L,
故答案为:<;
(3)A.H2B第一步完全电离,所以溶液中不存在H2B,应该为c(B2-)+c(HB- )=0.1mol/L,故A错误;
B.H2B第一步完全电离,所以溶液中不存在H2B,溶液中存在质子守恒,根据质子守恒得:c(OH-)=c(H+)+c(HB-),故B错误;
C.根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+ )=c(OH- )+c(HB-)+2c(B2- ),故C正确;
D.根据物料守恒得:c(Na+)=2c(B2- )+2c(HB- ),故D正确;
故答案为:CD;
(4)钠离子不电离,HB-能电离,所以c(Na+)>c(HB-),根据(3)知,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),水和HB-都电离出氢离子,则c(H+)>c(B2-),所以该溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-),
故答案为:c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-).
解析
解:实验一:(1)镁与盐酸反应的离子方程式为:Mg+2H+=Mg2++H2↑,
故答案为:Mg+2H+=Mg2++H2↑;
(2)根据产生氢气的速率判断酸性强弱时,必须指出醋酸和盐酸的浓度相等,否则无法比较,
故答案为:没有说明两种酸的浓度相等;
(3)醋酸为弱酸,盐酸为强酸,浓度相等时醋酸中氢离子浓度小于盐酸,则与镁的反应中,盐酸的快,醋酸的慢;由于醋酸和盐酸的浓度、体积相等,镁过量,则最终生成氢气的体积相等,
故答案为:盐酸的快,醋酸的慢; 体积相等;
(4)镁在加热条件下能够与水反应,所以该反应放热,导致过量镁与水反应生成氢气,所以产生的氢气比理论值高,
故答案为:反应放热,过量镁与水反应;
(5)根据醋酸、盐酸与镁反应产生氢气的速率可知,盐酸中氢离子浓度大于醋酸,则盐酸的酸性大于醋酸,
故答案为:盐酸酸性比醋酸强;
(6)判断醋酸和盐酸的酸性强弱,还可以通过测定同浓度的盐酸和醋酸的pH或测定醋酸钠和氯化钠溶液的pH进行判断,
故答案为:测定同浓度的盐酸和醋酸的pH;测定醋酸钠和氯化钠溶液的pH;
实验二:(1)根据H2A=H++HA-知,H2A第一步完全电离,所以为强电解质,
故答案为:强电解质;
(2)根据电离方程式知,HA-只电离不水解,0.1mol•L-1NaHA溶液的pH=2,则HA-电离出氢离子浓度为0.01mol/L,H2A第一步完全电离生成0.1mol/L的氢离子,第一步电离出的氢离子抑制第二步电离,所以第二步电离出的氢离子浓度小于0.01mol/L,则H2A溶液中氢离子的物质的量浓度应小于0.11mol/L,
故答案为:<;
(3)A.H2B第一步完全电离,所以溶液中不存在H2B,应该为c(B2-)+c(HB- )=0.1mol/L,故A错误;
B.H2B第一步完全电离,所以溶液中不存在H2B,溶液中存在质子守恒,根据质子守恒得:c(OH-)=c(H+)+c(HB-),故B错误;
C.根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+ )=c(OH- )+c(HB-)+2c(B2- ),故C正确;
D.根据物料守恒得:c(Na+)=2c(B2- )+2c(HB- ),故D正确;
故答案为:CD;
(4)钠离子不电离,HB-能电离,所以c(Na+)>c(HB-),根据(3)知,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),水和HB-都电离出氢离子,则c(H+)>c(B2-),所以该溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-),
故答案为:c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-).
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