- 水溶液中的离子平衡
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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,表1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),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
请回答下面问题:
(1)表1所给的四种酸中,酸性最弱的是__________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是__________(填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸
(2)CH3COONH4的水溶液呈________(选填“酸性”、 “中性”或“碱性”),理由是____________,溶液中各离子浓度大小关系是_____________________。
(3)物质的量之比为1:1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH >7,该溶液中离子浓度从大到小的排列为
___________________
(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。现有足量的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0.01 mol/L,则溶液中CO32-物质的量浓度应≥____mol/L。
正确答案
(1)HCN;B
(2)中性;水电离出的H+和OH-的浓度相等,CH3COONH4溶于水后,根据题表1中的电离平衡常数,
CH3COO-结合H+和NH4+结合OH-生成弱电解质的程度一样,导致水溶液中的H+和OH-浓度相等,溶液呈中性;c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)
(3)c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(4)0.26
钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等.某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2,其部分工艺流程如下:
(1)酸溶过程中会产生CO2、硫酸钡、硅酸.
①二氧化碳与水作用形成的碳酸在水中的电离常数Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;次氯酸在水中的电离常数Ka=4.7×10-8.写出向“84消毒液”(主要成分为氯化钠和次氯酸钠)中通入二氧化碳发生反应的离子方程式______;
②硫酸钡是重晶石的主要成分.工业上可以用碳来对重晶石进行处理得到BaS,最终转化成BaCl2.
已知:BaSO4(s)+4C(s)═4CO(s)+BaS(s)△H=571.2KJ/mol
BaSO4(s)+2C(s)═2CO2(s)+BaS(s)△H=226.2KJ/mol
则:C和CO2在高温下反应的热化学方程式为:______
(2)酸溶后溶液中pH=1,Ba(FeO2)2与HNO3的反应化学方程式为______.
(3)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝酸的原因是______.
(4)该厂结合本厂实际,选用的X为______(填化学式);中和Ⅰ使溶液中______(填离子符号)的浓度减少(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略).
(5)上述流程中洗涤的目的是______.
正确答案
(1)①由电离常数可知酸性:H2CO3>HClO>HCO3-;所以,向次氯酸钠溶液中通入二氧化碳反应的离子方程式为
ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-,故答案为:ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-;
②已知:①BaSO4(s)+4C(s)═4CO(s)+BaS(s)△H=+571.2KJ/mol,
②BaSO4(s)+2C(s)═2CO2(s)+BaS(s)△H=+226.2KJ/mol,
利用盖斯定律将可得:C(s)+CO2(g)═CO(g);
△H==+172.5kJ/mol,
故答案为:C(s)+CO2(g)═CO(g)△H=+172.5KJ/mol;
(2)Ba(FeO2)2中Fe元素是+3价,故Ba(FeO2)2与硝酸不发生氧化还原反应,其反应方程式为:Ba(FeO2)2+8HNO3═Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O,
故答案为:Ba(FeO2)2+8HNO3═Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;
(3)酸溶时控制反应温度不超过70℃,是为了防止温度过高,反应速率太快;不使用浓硝酸,是因为浓HNO3不稳定,易分解,易挥发,
故答案为:防止反应速率过快,浓HNO3易挥发、分解;
(4)加入X调节溶液的pH=4~5,则X应能消耗H+,结合工厂主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的实际情况,可选用BaCO3;中和后溶液中H+浓度减小,pH在4~5时,Fe3+也完全沉淀,故Fe3+浓度也减小,故答案为:BaCO3;Fe3+、H+;
(5)因为钡盐是重金属盐,有毒,故洗涤的目的是减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染,
故答案为:减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染.
甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动。实验方案如下
甲:①准确配制0.1 mol·L-1的HA、HCl溶液各100mL;
②取纯度相同,质量、大小相等的锌粒放入两只试管中,同时加入0.1 mol·L-1的 HA 、HCl溶液各
10mL,按上图装好,观察现象。
乙:①用pH计测定物质的量浓度均为0.1 mol·L-1HA和HCl溶液的pH;
②再取0.1 mol·L-1的HA和HCl溶液各2滴(1滴约为1/20mL)分别稀释至100mL,再用pH计测其pH变化。
(1)乙方案中说明HA是弱电解质的理由是测得0.1 mol·L-1的HA溶液的pH______1 (填“>”、“<”或“=”) ;甲方案中,说明HA是弱电解质的实验现象是:___________
A.装HCl的试管中放出的氢气速率大
B.装HA溶液的试管中放出氢气的速率大
C.两个试管中产生气体速率一样大
(2)乙同学设计的实验第②步,能证明改变条件弱电解质平衡发生移动。加水稀释,弱酸HA的电离程度
___________ (填“增大、减小、不变”)。
(3)甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,可在0.1 mol/L-1的HA溶液中,选择加入_________试剂;
A.NaA固体(可完全溶于水)
B.1 mol/L-1 NaOH溶液
C.1 mol/L-1 H2SO4D.2 mol/L-1 HA
(4)pH=1的两种酸溶液A、B各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积V的关系如图所示,则下列说法不正确的有___________
A.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
B.若1<a<4,则A、B都是弱酸
C.两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
D.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
正确答案
(1)>;A
(2)增大
(3)A
(4)C
用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是:
甲:①称取一定质量的HA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,观察观象,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>、<、=) 乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是________(多选扣分)
(a)装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
(b)装HA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),作简明扼要表述。
________________________________
正确答案
(1)100mL容量瓶
(2)>;b
(3)配制NaA溶液,测其pH值>7即证明HA是弱电解质
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 0.2mol/L的醋酸溶液,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 0.2mol/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)为标定某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)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度___(填“增大”、“减小” 或“不变”)。
实验三 探究温度对醋酸电离程度的影响
(5)请你设计一个实验完成该探究,并简述你的实验方案_______________________________________。
正确答案
(1)胶头滴管 ;250mL容量瓶
(2)0. 1995mol/L
(3)0. 0100mol/L醋酸的pH大于2或醋酸稀释10倍时,pH的变化值小于1
(4)增大
(5)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。
(1)合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨的原理是:
△H <0,生产流程如图所示。
①X的化学式为____________;
②上图中条件选定的主要原因是(选填字母序号)______________;
A.升高温度、增大压强均有利于氨的合成
B.铁触媒在该温度时活性大
C.工业生产受动力、材料、设备等条件的限制
③ 改变反应条件,会使平衡发生移动。下图表示随条件改变,氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时,变化趋势正确的是(选填字母序号)______________,当横坐标为温度时,变化趋势正确的是(选填字母序号)______________。
(2)某温度下体积为200L的氨合成塔中,测得如下数据
根据表中数据计算0~2小时内N2的平均反应速率______________mol·L-1·h-1若起始时与平衡时的压强之比为a,则N2的转化率为______________(用含a的代数式表示)若C3=1.200 mol·L-1,则该条件下反应
2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数______________。
(3)常温下氨气极易溶于水,其水溶液可以导电。
①用方程式表示氨气溶于水且显弱碱性的过程:________________;
②氨水中水电离出的c(OH-)_______10-7 mol·L-1(填写“>”、“<”或“=”);
③将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后,溶液中离子浓度由大到小依次为___________。
正确答案
(1)①NH3;②BC;③c;a
(2)0.15;2(1-1/a);12.302mol2/L2(3)①NH3+H2ONH3·H2O
NH4++OH-;②<;③c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
下列说法中,正确的是
正确答案
下列说法正确的是
正确答案
甲、乙两瓶稀氨水的浓度分别是1mol/L和0.1mol/L,则甲、乙两瓶氨水中c(OH—)之比为
正确答案
升高温度,0.01 mol·L-1下列溶液的pH基本不变的是
正确答案
把0.05 mol NaOH固体,分别加入下列100 mL溶液中,溶液的导电能力变化不大的是
①自来水②0.5 mol·L-1盐酸 ③0.5 mol·L-1醋酸④0.5 mol·L-1NH4Cl溶液
正确答案
常温下,物质的量浓度为0.01 mol·L-1的醋酸溶液和盐酸,下列说法正确的是
正确答案
pH相同且等体积的盐酸溶液A和醋酸溶液B,分别加入锌进行反应,若最后仅有一份溶液中剩余锌,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确是的
①反应所需要的时间B>A;②开始反应时的速率A>B;③参加反应的锌的物质的量A=B;④反应过程的平均速率B>A;⑤盐酸里有锌剩余;⑥醋酸里有锌剩余。
正确答案
下列关于电解质电离的叙述中,不正确的是()
正确答案
下列各选项中所述的两个量,前者一定大于后者的是
正确答案
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