- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
(12 分)(每空2分)CH3COOH是中学化学中常用的一元弱酸,请回答下列问题:
(1)若分别将pH=2的盐酸和醋酸稀释100倍,则稀释后溶液的pH:盐酸 醋酸(填“>”、“=”或“<”)。
(2)将100mL 0.1mol·L-1的CH3COOH溶液与50mL 0.2mol·L-1的NaOH溶液混合,所得溶液呈 性,原因 (用离子方程式表示)。
(3)已知某混合溶液中只含有CH3COO-、H+、Na+、OH-四种离子,且离子浓度大小关系为:c(CH3COO-)> c(H+)> c(Na+)> c(OH-),则该溶液中含有的溶质为 。
(4)已知Ka(CH3COOH)= 1.76×10-5,Ka(HNO2)= 4.6×10-4,若用同浓度的NaOH溶液分别中和等体积且pH相等的CH3COOH和HNO2,则消耗NaOH溶液的体积关系为:
前者 后者(填“>,<或=”)
(5)已知25℃时,0.1mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入少量醋酸钠晶体,发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠呈碱性,所以溶液的pH增大;乙同学给出另外一种不同于甲同学的解释,请你写出乙同学可能的理由
正确答案
(1)> (2)碱 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-(2分)
(3)CH3COOH和CH3COONa (4) >
(5)CH3COOHCH3COO-+H+,因醋酸钠电离,使CH3COO-浓度增大,醋酸的电离平衡逆向移动,H+浓度下降,pH增大。
强酸稀释100倍,PH=4,弱酸稀释PH<4;生成强碱弱酸盐,水解显碱性。(3)显酸性,醋酸过量,为CH3COOH和CH3COONa,(4)酸的电离度越小酸性越弱,pH相等的CH3COOH和HNO2,醋酸的浓度更大,消耗的碱醋酸要多些。
(5)CH3COOHCH3COO-+H+,因醋酸钠电离,使CH3COO-浓度增大,醋酸的电离平衡逆向移动,H+浓度下降,pH增大。
(12分)⑴① NH3 ②SO3 ③Cl2 ④BaSO4 ⑤酒精 ⑥CH3COONH4 ⑦HClO ⑧Cu。
以上物质中属于非电解质的是 ,属于强电解质的是 。
⑵常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是 (填“A”或“B”),设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2。则m1 m2(填“<”、“=”、“>”)。
⑶在25℃时,有pH为a(a≤6)的盐酸和pH为b(b≥8)的NaOH溶液,取Va L该盐酸,与该NaOH溶液中和,需Vb LNaOH溶液。若a + b>15,则Va∶Vb = (填表达式),且Va Vb(填“>”“<”或“=”)
正确答案
⑴①②⑤;④⑥。 ⑵B;< ⑶Va/Vb=1×10a+b-14; >
(1)溶于水和熔融状态下均不能导电的化合物是非电解质,所以答案是①②⑤。在溶液中能完全电离的电解质是强电解质,因此答案是④⑥。
(2)醋酸是弱电解质,存在电离平衡。在醋酸和锌的反应过程中,醋酸会继续电离出氢离子,所以在pH相等的条件下,醋酸溶液的pH变化程度小,因此B表示的是醋酸。由于在反应过程中醋酸会继续电离出氢离子,所以在pH变化相同的条件下,醋酸消耗的锌要多。
(3)如果盐酸的物质的量大于氢氧化钠的,则盐酸过量,溶液显酸性,反之显碱性。相等则显中性。若二者恰好完全反应时,则Va×10-a=Vb×1×10—14÷10—b,解得Va/Vb=1×10a+b-14。若a + b>15,则Va/Vb>10。
在一定温度下,测得0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的PH为3.0。则CH3COOH在水中的电离度为 ,此温度CH3COOH的电离平衡常数为 。
正确答案
1%;10-5。
试题分析:解:(1)根据CH3COOHCH3COO-+H+知,c(H+)等于已经电离的c(CH3COOH),PH为3.0,已经电离的醋酸浓度是1.0×10-3 mol·L-1,α=1×10−3 mol·L-1/0.1 mol·L-1×100%=1%; Ka= C(H+).C(CH3COO−)/ C(CH3COOH) =0.001×0.001/0.1=10-5。
(16分)资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体并生成白色不溶物
(1)提出假设
猜想①:白色不溶物可能为___
猜想②:白色不溶物可能为MgCO3
猜想③:白色不溶物可能是碱式碳酸镁
(2)定性实验
(3)定量实验:
称取实验I中所得干燥、纯净的白色不溶物14.2 g,充分加热至不在产生气体为止,并使分解
产生的气体全部通入如下装置中:
①实验测得装置A增重1.8 g,装置B增重4.4 g,则白色不溶物的化学式为_____
②装置C的作用为____,若移除装置C会导致的值___(填“偏大”、“偏小”或“不变”
(4)探究原理
①请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg与饱和NaHC03溶液反应产生大量气泡和白
色不溶物的原因:_______
②250C时,测得Mg与饱和NaHC03溶液反应所得混合体系的pH为10,则该体系中
为(已知
正确答案
(16分)
(1)Mg(OH)2(1分)
(2)①氢气(1分) ②沉淀溶解,产生气泡(2分)
③取实验I中的澄清溶液少许于试管中,加入少量CaCl2溶液(2分)
(3)①MgCO3•Mg(OH)2[或Mg(OH)2•MgCO3或Mg2(OH)2CO3](2分)
②防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置B引起实验误差(2分)
偏大(1分)
(4)①NaHCO3溶液中存在平衡:HCO3‾H++CO32‾;H2O
H++OH‾,Mg和H+反应生成H2和Mg2+,使上述两平衡向右移动,c(CO32‾)、c(OH‾)均增大,Mg2+跟OH‾、CO32‾反应生成难溶物Mg(OH)2•MgCO3(3分)
② 3.8×10-3mol•L‾1(2分)
试题分析:(1)对比猜想②③,可知猜想①白色不溶物可能为Mg(OH)2.
(2)①气体能安静的燃烧,产生淡蓝色火焰,所以该气体为H2。
②结论为白色不溶物中含有MgCO3,所以加入足量稀盐酸,实验现象为:沉淀溶解,产生气泡。
③证明溶液中含有CO32‾,所以现象为产生白色沉淀,所以实验操作为:取实验I中的澄清溶液少许于试管中,加入少量CaCl2溶液。
(3)①装置A增重1.8 g,生成了H2O为0.1mol,装置B增重4.4 g,生成CO2的物质的量为0.1mol,则白色不容物含有等物质的量的Mg(OH)2和MgCO3,所以白色不溶物的化学式为:MgCO3•Mg(OH)2[或Mg(OH)2•MgCO3或Mg2(OH)2CO3]
②装置C中含有碱石灰,能吸收水分和CO2,所以其作用为防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置B引起实验误差;若移除装置C外界,空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置B,而装置B增加的质量为产生的CO2的质量,所以造成测量的MgCO3的质量增大,导致的值偏大。
(4)①NaHCO3溶液中存在两个电离平衡:HCO3‾H++CO32‾;H2O
H++OH‾,加入Mg后,Mg和H+反应生成H2和Mg2+,使上述两平衡向右移动,c(CO32‾)、c(OH‾)均增大,Mg2+跟OH‾、CO32‾反应生成难溶物Mg(OH)2•MgCO3。
②pH为10,则c(OH‾)=10-4mol•L‾1,c(Mg2+)=Ksp[Mg(OH)2]÷c2(OH‾)=1.8×10-11÷(10-4)2=1.8×10-3,c(CO32‾)=" K" sp[MgCO3]÷c(Mg2+)=6.8×10-6÷(1.8×10-3)= 3.8×10-3mol•L‾1sp的计算。
炼金废水中含有络离子[Au(CN)2]+,其电离出的CN—有毒,CN-与H+结合生成HCN时,其毒性更强。回答下列问题:
1)HCN的电离方程式为______________________NaCN溶液的pH_____7(填“< > =”)
2)与弱电解质的电离方程式相似,[Au(CN)2]+也存在着两步电离,其一级电离方程式为___________________________
3)处理这种废水是在碱性条件下,NaClO将CN—氧化为碳酸根和氮气,其离子方程式为:____________________________________
4)在酸性条件下,ClO—也能氧化CN--,但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的原因是_______________________________网
正确答案
略
略
(12分)已知某二元酸(化学式用H2RO4表示)在水中的电离方程式为:
H2RO4=H++HRO4-;HRO4H++ RO42-回答下列问题:
(1)NaHRO4溶液显 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是?
(用离子方程式和必要的文字说明)。
(2)Na2RO4溶液湿 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是?
(用离子方程式表示)
(3)如果25℃时,0.1 mol/L的NaHRO4溶液中,c(RO42-)=0.029 moL/L,则0.1mol/L H2RO4溶液中c(RO42-) 0.029 mol/L(填“<”、“>”或“=”),理由是 。
(4)25℃时,0.1 mol/L的NaHR04溶液中,各离子浓度由大到小的顺序是 。
正确答案
(1) 酸性 (1分) HRO4—H++RO42—且HRO4—不水解(2分)
(2) 碱性(1分) RO42—+H2O HRO4—+OH— (2分)
(3) < (2分) H2RO4第一步电离产生的H+抑制了第二步电离(2分)
(4) c(Na+) >c(HRO4—)>c(H+)>c(RO42-)>c(OH—) (2分)
略
(7分)已知硫酸在水中的电离方程式是:H2SO4 ═ H+ + HSO4— ; HSO4—
H++SO42—,回答下列问题:
(1)Na2SO4溶液显 (填“酸性”,“中性”或“碱性”)。理由是(用离子方程式表示) 。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中,下列微粒浓度关系正确的有 。
(3)如果25 ℃时,0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中c(SO42—)="0.029" mol·L-1,则0.1 mol·L-1H2SO4溶液中c(SO42—) 0.029 mol·L-1(填“<”,“>”或“=”),理由是 。
(4)0.1 mol·L-1NaHSO4溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是:
。
(5)如果25 ℃时,0.10 mol·L-1H2SO4溶液的pH="-lg" 0.11, 则25 ℃时,0.10 mol·L-1的H2SO4溶液中c(SO42—)= 。
正确答案
(1)碱性 SO42—+H2OHSO4—+O
H—
(2)BCD(3)<;H2SO4第一步电离产生的H+,抑制了HSO4—的电离
(4)c(Na+)>c(HSO4—)>c(H+)>c(SO42—)>c(OH—)(5)0.010 mol·L-1
略
物质在水溶液中存在的电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡,都可看作化学平衡。请根据所学知识回答:
(1)在0.1mo1·L-1的NaHSO3溶液中存在的各种平衡体系为(用离子方程式表示): 、 、 。
已知该溶液中有关微粒浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(HSO)>c(SO
)>c(H2SO3)。则该溶液中c(H+) c(OH-) (填“大于”、“小于”或“等于”),简述理由: .
(2)常温下,某水溶液中存在的离子有:Na+、A—、H+、OH—,若该溶液由0.1mo1.L-1的HA溶液和0.1mol.L-1的NaOH溶液等体积混合而得,则溶液的pH (填“大于”、“小于”或“等于”)7,理由是 。
正确答案
(1) H2OH++OH- ; HSO3-
H++SO32-; HSO3-+H2O
H2SO3+OH- ; 大于; 在NaHSO3溶液中存在HSO3-的电离(HSO3-
H++SO32-)和水解(HSO3-+H2O
H2SO3+OH-),由题给信息c(SO32-)>c(H2SO3)知电离比水解程度大,所以c(H+)>c(OH-) (回答出电离大于水解即可);
(2)大于或等于;若HA是强酸,pH=7,若HA是弱酸,pH>7。
试题分析:(1)在0.1mo1·L-1的NaHSO3溶液中存在的各种平衡体系有电离平衡:H2OH++OH- ; HSO3-
H++SO32-和水解平衡:HSO3-+H2O
H2SO3+OH-。由于在该溶液中有关微粒浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3),说明HSO3-电离作用大于水解作用。因为在溶液中在NaHSO3溶液中存在HSO3-的电离(HSO3-
H++SO32-)和水解(HSO3-+H2O
H2SO3+OH-),由题给信息c(SO32-)>c(H2SO3)知电离比水解程度大,所以c(H+)>c(OH-)。(2)若HA为强酸,则c(H+)=c(OH-).溶液显中性,pH=7;若HA为弱酸,则c(H+)
已知25 ℃时弱电解质的电离平衡常数:
Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13。
(1)将20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L-1的HSCN溶液分别与0.10 mol·L-1的NaHCO3溶液反应,实验测得产生CO2气体体积(V)与时间t的关系如图所示。
反应开始时,两种溶液产生CO2的速率明显不同的原因是________;反应结束后所得溶液中c(SCN-)________c(CH3COO-)(填“>”、“=”或<)。
(2)2.0×10-3 mol·L-1的氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略调节时体积变化),测得平衡体系中c(F-)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示。则25 ℃时,HF电离平衡常数为Ka(HF)=________(列式求值)。
(3)难溶物质CaF2溶度积常数为Ksp=1.5×10-10,将4.0×10-3 mol·L-1 HF溶液与4.0×10-4 mol·L-1的CaCl2溶液等体积混合,调节溶液pH=4(忽略调节时溶液体积变化),试分析混合后是否有沉淀生成?________(填“有”或“没有”),简述理由:____________________________________________。
正确答案
(1)Ka(HSCN)>Ka(CH3COOH),溶液中c(H+):HSCN>CH3COOH,
c(H+)大反应速率快 >
(2)=
=4×10-4
(3)有 溶液中离子积Qc=c(Ca2+)·c2(F-)=5.12×10-10>Ksp(CaF2)=1.5×10-10
(1)由Ka(CH3COOH)、Ka(HSCN)的数据知,相同物质的量浓度溶液HSCN的酸性比CH3COOH强,HSCN溶液中c(H+)大,所以反应开始时HSCN溶液与NaHCO3溶液反应的速率快。反应结束后所得两溶液分别为CH3COONa溶液和NaSCN溶液,由于HSCN的酸性比CH3COOH强,则SCN-的水解程度比CH3COO-弱,所以c(SCN-)>c(CH3COO-)。(2)当pH=4时,由图像可知,c(F-)=1.6×10-3 mol·L-1,c(HF)=4.0×10-4mol·L-1,c(H+)=1×10-4mol·L-1,代入Ka(HF)=即可。(3)当pH=4时,溶液中的c(F-)=1.6×10-3 mol·L-1,溶液中c(Ca2+)=2.0×10-4 mol·L-1,溶液中离子积Qc=c(Ca2+)·c2(F-)=5.12×10-10>Ksp(CaF2)=1.5×10-10,故有沉淀产生。
2013年1月27日百度新闻资讯中报道,活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100纳米。云南化工冶金研究所采用湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,可用各种含锌物料为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中的杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙解获得活性氧化锌,化学工艺流程如下:
(1)通过________可以检验流程中滤液2中含有Na+。
(2)上述流程图中pH=12的Na2CO3溶液中c(CO32- )=0.50 mol/L,c(HCO3- )=1×10-2 mol/L,则c(Na+)∶c(OH-)=________。
(3)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、SO42- ,另含有Fe2+、Cu2+等杂质。先加入________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009 mol·L-1,则每升溶液中至少应加入________mol KMnO4。
(4)已知常温下,Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2×10-20。溶液中杂质Cu2+浓度为0.002 mol·L-1,若要生成沉淀,则应调节溶液的pH大于________。
(5)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450~500 ℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为:_____________________________________。
正确答案
(1)焰色反应
(2)102 ∶1
(3)Na2CO3 0.003
(4)6
(5)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O===3ZnO+CO2↑+3H2O↑
(1)检验溶液中含有Na+,常用焰色反应。
(2)根据物料守恒,c(Na+)= 2×0.51 mol/L=1.02 mol/L,pH=12,c(OH-)=0.01 mol/L。
(3) 溶解后得到酸性溶液,要调节溶液的pH至5.4,需要升高pH,故应加入Na2CO3 n(Fe2+)= 0.009 mol, 根据电子得失守恒,则n(KMnO4)=0.003 mol。
(4) )根据信息:当c(Cu2+)·[c(OH-)]2=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)=10-8 mol·L-1,pH=6。
(10分)某化学研究性学习小组通过分组实验来探究盐酸与醋酸电离程度的差异,探究过程如下表:
(1)、若甲、乙两组同学用pH试纸测溶液的pH时,均先用蒸馏水润湿pH试纸后再分别测定盐酸、醋酸、醋酸钠、氯化钠4种溶液的pH值,这种操作会导致上述所测的三种溶液的pH值出现偏差,不会出现偏差的溶液是 : ,测得溶液pH>7的有: 。
(2)、丙组实验中的两种溶液反应后,收集到的气体体积__(填“相等”或“不相等”)。
(3)、以上3组实验中能证明醋酸是弱酸的是:_ 及 丙 组(填“甲”、“乙”或“丙”,下同),能证明盐酸是强酸的是__组。
正确答案
(每空2分,共10分) (1)、氯化钠 CH3COONa(2)、相等 (3)、甲、乙 乙
略
(14分)常温下,某水溶液中存在的离子有:Na+、B2-、HB-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2B。根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2B的电离方程式 ﹑ 。
(2)常温下,已知0.1 mol·L-1二元酸H2B溶液中c(OH-) / c(H+)=1×10-6。
①常温下,0.1 mol·L-1H2B溶液的pH= ;
②写出该酸(H2B)与少量NaOH溶液反应的离子方程式: ;
(3)常温下,将100 mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液充分混合(溶液体积变化忽略不计),所得溶液的pH= 。
(4)t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw= 。该温度下(t℃),0.1 mol·L-1HCl溶液的pH= ;
正确答案
⑴ H2BHB-+ H+; HB-
B2-+ H+;
⑵ ①4;② H2B + OH-= HB- + H2O ;⑶ 13 ; ⑷ 10-13 ; 1 。
试题分析:根据在该酸溶液中存在的微粒的种类可知在酸H2B溶液中存在的电离平衡有:H2BHB-+ H+; HB-
B2-+ H+;(2)①常温下,已知0.1 mol·L-1二元酸H2B溶液中c(OH-) / c(H+)=1×10-6,而c(OH-)·c(H+)=1×10-14,所以c(OH-)= 1×10-10,所以c(H+)=1×10-4,pH=4。②该酸(H2B)与少量NaOH溶液反应的离子方程式是H2B+ OH-= HB- + H2O。(3)n(H+)=0.1L×0.1mol/L×2=0.02mol;n(OH-)=0.1L×0.4mol/L=0.04mol.溶液混合后,碱过量,溶液显碱性,n(OH-)(混合)= 0.04mol-0.02mol=0.02mol。c(OH-)= 0.02mol÷0.2L=0.1mol/L所以c(H+)=Kw÷c(OH-)=10-13mol/L.pH=13. (4)t℃时,有pH=2的稀硫酸c(H+)=10-2mol/L; pH=11的NaOH溶液,c(H+)(碱)=10-11mol/L,由于等体积混合后溶液呈中性。所以c(OH-)=Kw÷c(H+)(碱)=10-2mol/L。Kw==10-2mol/L×10-11mol/L=10-13mol2/L2。该温度下(t℃),0.1 mol·L-1HCl溶液的pH=1。
(10分).根据电离理论:在水溶液中电离出的___________全部是__________的化合物,叫做酸。因此酸具有通性,请用离子方程式表示下列酸的通性:
(1)盐酸溶解铁锈(Fe2O3):_________________________________________________
(2)盐酸与小苏打(NaHCO3):______________________________________________
(3)硫酸溶解氢氧化铜:____________________________________________________
(4)实验室用H2SO4和锌反应制取H2:________________________________________
正确答案
阳离子、氢离子(H+);
(1)6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O (2)HCO3-+H+=CO2↑+H2O
(3)Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O (4)Zn+2H+=Zn2++H2↑
在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物,叫做酸。阳离子、氢离子(H+);
(1)6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O (2)HCO3-+H+=CO2↑+H2O
(3)Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O (4)Zn+2H+=Zn2++H2↑
考查酸的概念及通性,以及离子方程式的书写。
(11分)
(I)在甲烧杯中放入盐酸,乙烧杯中放入醋酸,两种溶液的体积和pH都相等,向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒,反应结束后得到等量的氢气;则
(1) 烧杯中放入锌的质量大(填“甲”或“乙”);
(2) 烧杯中的酸过量(填“甲”或“乙”);
(3)反应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+) (填“大”或“小”)。
(II)物质的量浓度相同的等体积的两份溶液A和B,A为盐酸,B为醋酸,分别和等质量的Zn反应,则下列说法正确的是:
①产生的H2质量一定相同 ②产生H2的质量一定不同
③仅有一份溶液中存在锌,则一定是盐酸 ④等倍数稀释后的反应速率A>B
⑤产生等量H2所需时间A>B ⑥产生等量H2,盐酸和醋酸一定都有剩余
(III)向体积都为1L,pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中投入0.3g Zn,则下图中比较符合客观事实的曲线是 。
正确答案
(11分)
(Ⅰ)(1)甲 (2)乙 (3)大 (每空2分)
(Ⅱ)③⑤ (2分)
(Ⅲ)ACD (3分)
试题解析:(I)(1)盐酸为强酸,醋酸为弱酸。体积和pH相等,可得n(HCl)<n(CH3COOH)。由于金属跟盐酸、醋酸的反应都是按1:2的比例进行反应的。因此与盐酸反应的锌应过量。
(2)得到相同质量的氢气,则反应掉的酸的物质的量相等,因此乙中的醋酸应剩余。
(3)反应后甲烧杯中的溶质为ZnCl2,乙烧杯中的溶质为(CH3COO)2Zn和CH3COOH;乙烧杯中的溶液为酸性,因此应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)大。
(Ⅱ)物质的量浓度相同的等体积的两份溶液A和B,A为盐酸,B为醋酸,分别和等质量的Zn反应。⑴若锌完全反应,则产生的H2相等;若醋酸完全反应,则产生的H2不相等。因此①②错误。⑵由于加入的锌的质量相等,而溶液中n(HCl)<n(CH3COOH),因此若有一份溶液中的锌有剩余,则应是盐酸中的锌有剩余,故③正确。⑶等倍稀释后,由于稀释促进了醋酸的水解,醋酸中c(H+)增大,因此反应速率增大,故④错误。⑷由于随着反应的进行,盐酸中c(H+)不断减小,而对于醋酸溶液中,c(H+)几乎保持不变,因此产生等量的H2所需的时间A>B,故⑤正确。⑸若产生等量的H2,可以是两种酸都有剩余,也可以是醋酸有剩余,故⑥错误。综上,说法正确的有③⑤。
(Ⅲ) 向体积都为1L,pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中投入0.3g Zn,反应后溶液的溶质分别为“ZnCl2和ZnCl2、CH3COOH”,因此A正确。对于选项B、对于产生H2的速率,应是与盐酸反应的会越来越慢;与醋酸反应的,其反应速率基本保持不变,故B错误。选项C、锌的质量相等,其完全反应,因此产生H2的质量想的,再结合对选项B的分析,可知,C图像表示的正确。选项D、随着反应的进行,盐酸中c(H+)不断减小,但醋酸会不断电离出H+,因此其浓度减小的较慢,因此选项D说法正确。综上,答案选ACD。
点评:本题考查电解质溶液的相关知识,是高考的常见考题,掌握弱酸的电离是解题的关键。对于此类题型,应加强训练总结,以求达到举一反三的效果。
(18分)NOx、SO2是主要的大气污染物,科学处理这些污染物对改善人们的生存环境具有重要的现实意义。
(1)利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ•mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-867kJ•mol-1
则CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H= kJ•mol-1。
(2)利用氧化氮氧化物的流程如下:
写出反应Ⅱ的化学方程式 ___________________;已知反应I的化学方程式为2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,若反应I中转移0.5mol电子,则反应Ⅱ中可生成N2的体积
为_________L(标准状况下)。
(3)常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收过程中水的电离平衡_________移动(填“向左”、“向右”或“不”);试计算溶液中 。
(常温下H2SO3的电离常数:)
(4)利用Fe2(SO4)3溶液也可处理SO2废气,其流程如下图所示。
①简述用Fe2(SO4)3晶体配制溶液A的方法__________________。
②假设反应过程中溶液的体积不变,A、C两溶液的pH大小关系为:pH___pH
。(填
“>”、“=”或“<”)。
③设计实验验证溶液B是否仍具有处理废气的能力,简述实验的操作、现象和结论_____________________________________________________________________________。
正确答案
(l)—11601。(2)2NO2+4Na2SO3N2+4Na2SO4;1.12L。(3)向右;60。(4)①先将Fe2(SO4)3晶体溶于一定浓度的硫酸,再加水稀释到所需的浓度。②<。③取所得溶液少许,滴加硫氰酸钾溶液,若溶液变血红色,说明溶液B具有处理废气的能力,反之,不具有。
试题分析:(l)已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-867kJ•mol-1,根据盖斯定律:②×2—①,
则CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=—1160kJ•mol-1。(2)根据题给流程图知,反应Ⅱ为二氧化氮与亚硫酸钠溶液反应生成氮气和硫酸钠,化学方程式为2NO2+4Na2SO3N2+4Na2SO4;由反应I知,生成1molNO2转移5mol电子,若反应I中转移0.5mol电子,则反应Ⅰ 中生成0.1molNO2,由反应Ⅱ可知,生成N2的物质的量为0.05mol,标准状况下体积为1.12L。(3)常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收过程中溶液由强碱溶液转化为水解呈碱性的盐溶液,水的电离平衡向右移动;由H2SO3的二级电离常数表达式表达式知,
=Ka2/c(H+)=6.0×10—8/10—9=60。(4)①用Fe2(SO4)3晶体配制Fe2(SO4)3溶液时要注意防止铁离子水解,方法是先将Fe2(SO4)3晶体溶于一定浓度的硫酸,再加水稀释到所需的浓度。②由题给流程知,该过程中发生的总反应为:2SO2+O2+2H2O==2H2SO4,A、C两溶液的pH大小关系为:pHA<pHC。③验证溶液B是否仍具有处理废气的能力,即为检验溶液B中是否含有铁离子,实验的操作、现象和结论是取所得溶液少许,滴加硫氰酸钾溶液,若溶液变血红色,说明溶液B具有处理废气的能力,反之,不具有。
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