- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示:
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol·L-1的四种溶液;a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3
pH由小到大排列的顺序是_______________(用编号填写)。
(2)常温下,0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是 。
A.c(H+ )
B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)·c(OH-)
D.c(OH-)/c(H+)
E.c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)
(3)体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示,则同温度时HX的电离平衡常数_ ____(填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是_____________________。
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值)。
(5)标准状况下,将1.12L CO2通入100mL 0.75mol·L-1的NaOH溶液中,则溶液中离子的浓度由大到小的顺序
正确答案
(1)a
(2)BD(2分)
(3)大于(1分) 稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化比CH3COOH的大,故HX酸性较强,电离平衡常数较大 (2分)
(4)9.9×10-7 (2分)
(5) c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)(2分)
试题分析:(1)四种溶液中,只有CH3COOH是酸,显示酸性,水解程度:CO32﹣>ClO﹣>HCO3﹣,水解均显碱性,水解程度越大,碱性越强,所以碱性顺序是:Na2CO3>NaClO>NaHCO3,即pH由小到大的排列顺序是CH3COOH<NaHCO3<NaClO<Na2CO3,故答案为:adcb;(2)A、0.1mol•L﹣1的CH3COOH溶液加稀释过程中,电离程度增大,各个微粒浓度减小,故A错误;B、0.1mol•L﹣1的CH3COOH溶液加稀释过程中,各个微粒浓度减小,同时醋酸的电离向右移动,c(H+)减小的程度小于c(CH3COOH)的减小程度,所以c(H+)/c(CH3COOH)增大,故B正确;C、Kw=c(H+)•c(OH﹣)只受温度的影响,温度不变则其值是一个常数,故C错误;D、醋酸稀释,酸性减弱,c(H+)减小,碱性增强,c(OH﹣)增大,即c(OH﹣)/c(H+)增大,故D正确,故选BD。(3)根据CH3COOH与一元酸HX加水稀释过程中pH与溶液体积的关系图可以看出HX酸在稀释过程中溶液的PH变化比醋酸的大,所以酸性HX强于醋酸,电离程度:HX>CH3COOH,故答案为:大于;稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化比醋酸大,故酸性强,电离平衡常数大;(4)CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),所以c(CH3COO﹣)﹣c(Na+)=c(H+)﹣c(OH﹣)=10﹣6mol/L﹣10﹣8mol/L=9.9×10﹣7mol/L。(5)标准状况下,将1.12L CO2是0.05mol,和 0.075mol的NaOH反应后生成碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液,两都都为0.025mol,溶液呈碱性,由于碳酸根的水解生成碳酸氢根的程度较大,则溶液中离子的浓度由大到小的顺序c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。
向两支分别盛有0.1mol/L醋酸和饱和硼酸(H3BO3)溶液的试管中滴加等浓度碳酸钠溶液,实验现象为(1) 三种酸由强到弱的顺序是(用化学式表示)(2) ,]硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(3) 请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6 +6H2O=2H3BO3 +________。
(4) 在其他条件相同时,反应H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O中,H3BO3的转化率(
)在不同温度下随反应时间(t)的变化见下图,由此图可得出:
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ ___
②该反应的_____0(填“<”、“=”或“>”).
(5) H3BO 3溶液中存在如下反应: H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq)
已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)="2." 0 × 10-5mol·L-1,c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3),水的电离可忽略不计,此温度下该反应的平衡常数K= ,
(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)
正确答案
(4) ①温度升高,H3BO 3的转化率增大,故升高温度是平衡正向移动,正反应是吸热反应
②>0
( 5) K==
=
或1.43
略
(1)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈 (填“酸性”,“中性”或“碱性”,下同),溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“ >” 或“=”或“<” )。
(2)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 ,
溶液中c(Na+) c(CH3COO-)
(3)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈 ,醋酸体积 氢氧化钠溶液体积。
(4)将m mol/L的醋酸和n mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液的pH=7,则醋酸溶液中c(H+) 氢氧化钠溶液中c(OH-),m与n的大小关系是m n。
正确答案
(1)碱性,>; (2)酸性,<;
(3)中性,>; (4)<,>。
试题分析:(1)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,生成了醋酸钠溶液,为强碱弱酸盐,醋酸根水解呈碱性,由于醋酸根水解,所以c(Na+)>c(CH3COO-);(2)醋酸为弱酸,故pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液后生成了醋酸钠和醋酸的混合溶液,并且醋酸的量远远大于醋酸钠的量,故其该混合溶液呈酸性,根据电荷守恒可以知道c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),因为溶液为酸性,所以
c(H+)>c(OH-),故c(Na+) <c(CH3COO-);(3)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,根据电荷守恒可以知道c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故混合后溶液呈中性,醋酸体积大于氢氧化钠溶液体积;(4)将m mol/L的醋酸和n mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液的pH=7,由于醋酸为弱酸,所以醋酸溶液中c(H+)小于氢氧化钠溶液中c(OH-),m与n的大小关系是m大于n。
点评:本题考查了强弱电解质,涉及考查了电荷守恒,离子浓度的比较,该题的难度设计比较合理,是一道不错的填空题。
(10分)A、B代表不同物质,都是H、N、O、Na中的任意三种元素组成的强电解质,A的水溶液呈碱性,B的水溶液呈酸性,请找出A、B可能的两种组合。要求:相同浓度时,A1溶液中水的电离程度小于A2溶液中水的电离程度;相同浓度时,B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度,且B2溶液中只有阳离子发生水解反应(已知:HNO2是弱酸)。
(1)写出化学式A1__________,A2__________,B1__________,B2__________;
(2)相同温度下,当A1、B1的物质的量浓度相等时,两溶液中水电离出的氢离子的物质的量浓度之比为_______________________ _;
(3)写出0.1 的
溶液中离子浓度大小排序 ________________;
正确答案
(4)B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度,原因是 ________________。(1)NaOH
(各1分)
(2)1∶1 (3)
(4)硝酸电离的氢离子抑制了水的电离,铵根离子的存在促进了水的电离
略
(8分)常温下已知pH=2的高碘酸(HIO4)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得溶液显酸性;0.01mol·L-1的碘酸(HIO3)或高锰酸(HMnO4)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得溶液显中性。请回答下列问题:
(1)高碘酸是 (填“强酸”或“弱酸”)
(2)0.01mol·L-1的碘酸(HIO3)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液中IO—3与Na+的物质的量的关系是n(Na+) n(IO-3)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)已知高碘酸和硫酸锰(MnSO4)在溶液中反应生成高锰酸、碘酸和硫酸,此反应的还原剂是 ,该反应的离子方程式可表示为 。
正确答案
⑴混合溶液显酸性,说明HIO4是弱酸;
⑵等浓度的HIO3与NaOH混合,显中性,说明HIO3是强酸,NaIO3中n(Na+)=n(IO-3)
⑶Mn2+化合价升高,是还原剂,反应离子方程式:5HIO3+2Mn2++3H2O=2MnO4―+5IO3―+11H+
(3分)在滴有酚酞的氨水中加入NH4Cl溶液后红色变浅,解释:______。
正确答案
略
(12分)某研究性学习小组为证明在同温同压下,相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如图。
该实验的主要操作步骤如下:
a.配制浓度均为1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液;
b.用 ① 量取10.00 mL1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中;
c.分别称取除去表面氧化膜的镁带a g,并系于铜丝末端,a的数值至少为 ② g;d.在广口瓶中装足量的水,按图连接好装置;检查装置的气密性;e.将铜丝向下移动,使足量镁带浸入酸中,至反应完全,记录 ③ ;
f.反应结束后待温度恢复到室温,若丙中液面高于乙中液面,读取量筒中水的体积前,应 ④ ,读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题:
(1)用文字表述d检查该装置气密性的操作与观察方法: ⑤ 。
(2)本实验中应选用 ⑥ (填序号)的量筒。
A.100 mL B.200 mL C.500 mL
(3)简述速率不等的原因 ⑦ ,铜丝不与酸接触的原因是 ⑧ 。
正确答案
①酸式滴定管 (1分) ② 0.12 (2分)③反应时间 ( 1分) ④将量筒缓缓向下移动,使乙、丙中液面相平(或调节乙、丙仪器中的液面使之相平) ( 2分)
⑤两手掌紧贴锥形瓶外壁一会,如观察到广口瓶中长导管内有一段水柱升出液面,表明装置不漏气(只要表述明确、合理均可) ;(2分)
⑥B;( 1分) ⑦酸的浓度相同时c(H+)不同 ( 2分)
⑧防止形成原电池,干扰实验现象的观察 ( 1分)
试题分析:量取10.00 mL1 mol·L-1由于要准确量取,所以用酸式滴定管或者移液管都行
分别称取除去表面氧化膜的镁带a g,要保证足够反应,氢离子和镁的反应定量关系是2:1,所以镁至少是0.10mol 质量至少0.12g ;将铜丝向下移动,使足量镁带浸入酸中,至反应完全,记录反应时间。 f.反应结束后待温度恢复到室温,若丙中液面高于乙中液面,读取量筒中水的体积前,应将量筒缓缓向下移动,使乙、丙中液面相平;检查该装置气密性的操作与观察方法:两手掌紧贴锥形瓶外壁一会,如观察到广口瓶中长导管内有一段水柱升出液面,表明装置不漏气,量筒量取的体积大于100ml 所以选择就近的200ml量程。
速率不等的原因酸的浓度相同时c(H+)不同,浓度不同,反应速率就不同,铜丝不与酸接触的原因是 防止形成原电池,干扰实验现象的观察 。
点评:对于实验,一定要时刻记住实验目,做题时,在每一步,都是保证实验目的的达成,所以做题时把实验目的标出来。
某研究性学习小组为了证明某酸HmA是强酸还是弱酸,设计了如下实验方案,请回答有关问题:
(1)当m=l时,测定0.1 mol/L HA的pH值,若测得0.1mol/L HA的pH=2,说明HA为__________酸(填“强”、“弱”)向此溶液中加入稀NaOH溶液,使其恰好完全反应,所得溶液pH_________7(填“>”“<”“=”),用离子方程式表示其原因__________.
(2)取少量NamA固体溶于蒸馏水,向所得溶液中滴加2滴石蕊试液,若溶液由无色变成蓝色,证明HmA是_______酸(填“强”、“弱”)。若某浓度的NamA溶液pH=9,则该溶液中水电离的c(OH-)=_________mol/L.
(3)室温下,将pH=2的酸HmA和pH=12的碱B(OH)n等体积混合,测得混合液的pH=10,若生成的正盐中只有一种离子能水解。则该离子水解的离子方程式为_________________________;若m、n都为1,所得混合液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是____________。
(4)现有相同浓度的HA1、HA2两种溶液、蒸馏水、常见指示剂(如石蕊、酚酞)、pH试纸以及常用的实验仪器,有两位同学进行试验:一位同学取少量HA1溶液,滴加2滴石蕊试液,试液变红。微热,观察发现溶液红色加深,推断HA1为________ 酸(填“强”、“弱”)。另一位同学取少量HA2溶液,测定其pH。然后将溶液稀释100倍,再测其pH。对比两次测定的pH相差2,据此推断HA2为__________酸(填“强”、“弱”)。
正确答案
(1)弱 > A—+H2OHA+OH—(2)弱 1×10—5
(3)Bn++nH2OB(OH)n+nH+ c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)(4)弱 强
试题分析:证明HmA为弱酸,可从以下角度判断:①看其在水溶液中的电离程度,若部分电离,则为弱酸;②看是否存在电离平衡,若存在电离平衡,则为弱酸;③测NamA溶液的酸碱性,若显碱性,则为弱酸;(1)当m=l时,测定0.1 mol/L HA的pH值,若测得0.1mol/L HA的pH=2,则HA部分电离,能说明HA是弱酸;向此溶液中加入稀NaOH溶液,使其恰好完全反应,所得溶液为NaA溶液,为强碱弱酸盐溶液,水解显碱性,pH>7,用离子方程式表示其原因A—+H2OHA+OH—;(2)取少量NamA固体溶于蒸馏水,向所得溶液中滴加2滴石蕊试液,若溶液由无色变成蓝色,说明NamA溶液显碱性,NamA为强碱弱酸盐水解显碱性,证明HmA是弱酸;若某浓度的NamA溶液pH=9,则溶液中c(H+)=1×10—9mol/L,c(OH-)=1×10—5mol/L,而溶液中H+和OH—均来自水的电离。则该溶液中水电离的c(OH-)=1×10—5mol/L;(3)室温下,将pH=2的酸HmA和pH=12的碱B(OH)n等体积混合,测得混合液的pH=10,显碱性,则二者反应碱过量,说明HmA为强酸,B(OH)n为弱碱;生成的正盐中只有Bn+能水解,水解的离子方程式为Bn++nH2O
B(OH)n+nH+;若m、n都为1,所得混合液显碱性,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒知,c(B+)>c(A-),各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);(4)取少量HA1溶液,滴加2滴石蕊试液,试液变红。微热,观察发现溶液红色加深,说明HA1溶液中存在电离平衡,弱电解质的电离吸热,升温,促进电离,红色加深,推断HA1为弱酸;取少量HA2溶液,测定其pH,然后将溶液稀释100倍,再测其pH,对比两次测定的pH相差2,据此推断HA2为强酸。
(6分)下列物质:①水②醋酸③盐酸④烧碱⑤硝酸钾⑥酒精⑦汽油⑧蔗糖
(用编号回答)其中属于弱电解质的有 ;属于强电解质的有 ;强电解质在水中 电离。
正确答案
①②;④⑤;完全(几乎完全;全部)
略
现有甲、乙两种溶液:
甲 pH=2的醋酸溶液
乙 pH=2的盐酸
请根据下列操作回答问题:
(1)取10mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”);另取10mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的比值将________(填“增大”、“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为:
pH(甲)________pH(乙)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)各取25mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(甲)________V(乙)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)取25mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)的大小关系
为:c(Na+)________c(CH3COO-)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
正确答案
(1)向右;减小
(2)小于
(3)大于
(4)小于
(10分)
Ⅰ 浓度为0.1 mol·L-1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,试回答:
(1)三种溶液中c(H+)依次为a mol·L-1,b mol·L-1,c mol·L-1,其由大到小的顺序是________。
(2)完全中和一定量NaOH溶液时,需上述三种酸的体积依次是V1L、V2L、V3L,其大小关系为__________________________________。
(3)与锌反应开始时产生氢气的速率分别为v1、v2、v3,其由大到小的顺序是________。
Ⅱ c(H+)相同的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,试回答:
(1)三种溶液均加水稀释至体积为原来的10倍, c(H+)依次为a mol·L-1,b mol·L-1,c mol·L-1,其由大到小的顺序是_______。
(2)三种溶液体积相同时,同时加入相同的锌,若产生相同物质的量的氢气,所需时间分别为t1、t2、t3,其大小关系是___________.
正确答案
Ⅰ⑴bac ⑵V1=2V2=V3 ⑶bac Ⅱ⑴c>a="b" ⑵t1=t2>t3
试题分析:Ⅰ.
(1)盐酸c(H+)=0.1mol/L、硫酸c(H+)=0.2mol/L、醋酸c(H+)<0.1mol/L,故b>a>c。
(2)浓度相同的醋酸,盐酸,硫酸,三者的溶液中H+浓度关系为硫酸>盐酸>醋酸,因为硫酸为二元酸,H+浓度为盐酸电离出H+浓度的2倍,而醋酸为弱酸,部分电离所以H+浓度是最小的,但总的H+的浓度关系为盐酸=醋酸<硫酸,盐酸和硫酸为强酸完全电离,所以中和NaOH所需的酸的体积关系为醋酸=盐酸>硫酸,即V1=2V2=V3。
(3)与锌反应,反应速率与溶液中的H+的浓度有关,H+的浓度关系为硫酸>盐酸>醋酸,所以初始反应速率关系为硫酸>盐酸>醋酸,即v2>v1>v3。
Ⅱ.
(1)三种溶液均加水稀释至体积为原来的10倍, 盐酸、硫酸是强电解质完全电离,所以c(H+)都减小为原来的1/10,醋酸是弱电解质,加水稀释会有部分氢离子又电离处理,所以c(H+)不会减小到原来的1/10。故c(H+) 由大到小的顺序是c>a=b。
(2)三种溶液体积相同时,同时加入相同的锌,若产生相同物质的量的氢气,所需时间由于盐酸、硫酸c(H+)相等。所以t1=t2。醋酸是弱电解质,只有部分氢离子电离出来。随着反应的进行,会继续电离出氢离子。所以醋酸c(H+)会比盐酸、硫酸c(H+)大。故醋酸反应所需时间最短。t1=t2>t3。
点评:本题注意把握醋酸的部分电离对c(H+)的影响。
在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸(以下填空分别用a、b、c表示)
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是 。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是 。
(3) 将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是 。
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是 。
(5)当c(H+)相同、体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,则开始时反应速率的大小关系为 。
正确答案
(10分)(每空2分) (1)b>a>c(2)b>a=c(3)c>a=b(4)c>a=b(5)a=b=c
试题分析:(1)醋酸是弱酸,盐酸是强酸,硫酸是二元强酸,所以当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是b>a>c。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,盐酸和醋酸的物质的量相同,消耗等量的氢氧化钠。硫酸的物质的量最多,消耗的氢氧化钠最多,则中和NaOH的能力由大到小的顺序是b>a=c。
(3)醋酸在稀释过程中会继续电离出氢离子,所以将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是c>a=b。
(4)此醋酸是弱酸,在氢离子浓度相同的条件下,醋酸的物质的量最多,生成的氢气最多,则当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是c>a=b。
(5)开始反应时溶液中氢离子的浓度相同,所以反应速率是相同,即a=b=c。
点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,贴近高考,紧扣教材基础知识。注重对学生能力的培养,注重培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于调动学生的学习兴趣,也有助于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。该题的关键是明确弱电解质的电离平衡特点以及外界条件对电离平衡的影响,然后结合题意灵活运用即可。
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250 mL 0.2 mol/L的醋酸溶液,用0.2 mol/L的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对稀释后醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题:
(1)配制250 mL 0.2 mol/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0.2000 mol/L的NaOH溶液对20.00 mL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°C时不同浓度的醋酸的pH,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”)。
(5)实验三:该同学用pH计测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH,该同学的实验目的是:____________________________________________
正确答案
(1)胶头滴管 250 mL容量瓶 (2)0.200 0 mol/L
(3)0.010 0 mol/L醋酸的pH大于2(或醋酸稀释10倍时,pH的变化值小于1,合理即可) (4)增大
(5)探究温度对醋酸电离程度的影响
(1)配制一定物质的量浓度的溶液时用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和容量瓶。
(2)由于第3次实验的数据差别太大,舍去,则消耗NaOH溶液的体积为: mL=20.00 mL,则c(CH3COOH)=0.200 0 mol/L。
(3)由表中数据知,0.010 0 mol/L醋酸的pH大于2或醋酸稀释10倍时,pH的变化值小于1,可以得出醋酸是弱电解质。
(4)从表中的数据知,随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度增大。
(5)用pH计测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH的目的是:探究温度对醋酸电离程度的影响。
(16分)钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)工业上制备金属钠的常用方法是 (用离子方程式表示)。
(2)用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。该电池的结构如图所示:
正极的电极反应式为 ,电池工作时物质A可循环使用,A物质的化学式为 。
(3)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表:
上述盐溶液的阴离子中,结合H+能力最强的是 ,根据表中数据,浓度均为0.01 mol·L-1下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是 (填序号)。
a.HCN b.HClO c.CH3COOH d.H2CO3
(4)实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。
①常温下,当300 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液吸收4.48 L(折算成标准状况)SO2时,所得溶液pH>7,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表:
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时, (填离子符号)先沉淀,Ksp[Fe(OH)2] Ksp[Mg(OH)2](填“>”、“=”或“<”)。
正确答案
(1)2Na++2Cl-电解2Na+Cl2↑ (2)O2+4e-+2CO2===2CO CO2 (3)CO
c
(4)①c(Na+)>c(HSO)>c(SO
)>c(OH-)>c(H+) ②Cu2+ <
试题分析:(1)钠是活泼的金属,工业上用电解熔融氯化钠的方法冶炼金属钠,反应的离子方程式为2Na++2Cl-电解2Na+Cl2↑。
(2)该燃料电池中,通入CO的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为2CO-4e-+2CO32-═4CO2,通入氧气和CO2的混合气体一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2CO2═2CO32-,因此循环使用的物质A应该是CO2。
(3)越容易水解的盐,越容易结合氢离子,相同浓度的钠盐溶液,pH越大则盐的水解程度越大,所以最易水解的盐是碳酸钠,所以最容易结合氢离子的阴离子是CO32-;浓度相同的酸稀释相同的倍数后,酸性越强的酸其pH变化越大,HCN、HClO、CH3COOH、H2CO3四种酸的酸性大小顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN,所以溶液的pH变化最大的是醋酸,故选c。
(4)①氢氧化钠和SO2的物质的量分别是0.3mol和0.2mol,则反应方程式可表示为3NaOH+2SO2=Na2SO3+NaHSO3+H2O。所得溶液pH>7,这说明亚硫酸钠的水解程度大于亚硫酸氢钠的电离程度,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HSO)>c(SO
)>c(OH-)>c(H+)。
②铜离子开始沉淀的pH值最小,因此首先出现的是氢氧化铜沉淀。亚铁离子开始沉淀的pH值小于镁离子开始沉淀的是pH值,因此Ksp[Fe(OH)2] <Ksp[Mg(OH)2]。
(12分)
Ⅰ下列物质属于强电解质的是 (填序号)①BaCO3②浓硫酸③Al(OH)3④(NH4)2CO3⑤CH3COOH⑥C6H6⑦SO3⑧CsOH⑨H2S⑩Fe(OH)3
Ⅱ(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质中最理想的是
A. KMnO4 B. H2O2 C. Cl2水 D. HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的
A. NaOH B. NH3·H2O C. CuO D. Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶1×10-5 mol·L-1度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为 ,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为 ,通过计算确定上述方案 (填“可行”或“不可行”)
正确答案
Ⅰ①④⑧ Ⅱ(1)B CD (2)4 3.3 可行
试题分析:I强电解质包含强酸强健和大部分的盐,所以①④⑧属于强电解质。
II(1)Fe2+完全水解的pH为9.6,Fe3+完全水解的pH为3.2,所以要加氧化剂将Fe2+氧化成Fe3+除去,氧化时不能引入杂质,所以选择H2O2做氧化剂。调节溶液的pH时,为了不引入其他杂质,选择铜的碱性化合物,如CuO、Cu(OH)2、CuCO3等。
(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+) c(OH-)2,当溶液中c(Cu2+)="3.0" mol·L-1可求得c(OH-)=10-10mol/L,所以溶液的pH=4。Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+) c(OH-)3,当溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol·L-1,可求得c(OH-)=2×10-11mol/L,所以pH为3.3,因此方案可行。
点评:要熟练掌握Ksp的计算方法。
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