- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
已知醋酸和盐酸是日常生活中极为常见的酸,在一定条件下,CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+△H>0.
(1)常温常压下,在 pH=5的稀醋酸溶液中,c(CH3COO-)=______;下列方法中,可以使0.10mol•L-1 CH3COOH的电离程度增大的是______。
a.加入少量0.10mol•L-1的稀盐酸 b.加热CH3COOH溶液
c.加水稀释至0.010mol•L-1 d.加入少量冰醋酸
e.加入少量氯化钠固体 f.加入少量0.10mol•L-1的NaOH溶液
(2)将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液中,经过充分反应后,发现只在一种溶液中有锌粉剩余,则生成氢气的体积:V盐酸______V醋酸,反应的最初速率为:υ盐酸______υ醋酸.
(3)常温下,向体积为Va mL,pH为3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液Vb mL至溶液恰好呈中性,则Va与Vb的关系是:______;溶液中各离子的浓度按照由大到小排序为______.已知:90℃时,水的离子积常数为Kw=38×10-14,在此温度下,将pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,则混合溶液中的c(H+)=______(保留三位有效数字).
正确答案
解:(1)在 pH=5的稀醋酸溶液中,c(H+)=10-5mol/L,根据醋酸的电离平衡方程式CH3COOH⇌H++CH3COO-可以看出,c(CH3COO-)=c(H+)=10-5mol/L,加热、加水稀释、加入碱性物质均能使电离平衡向右移动,故答案为:10-5mol/L;bcf;
(2)醋酸是弱酸,随着它和金属的反应,电离平衡不断地向右移动,会电离出更多的氢离子,所以醋酸产生的氢气体积较大,开始时,醋酸和盐酸的pH均等于3,即开始时氢离子的浓度相等,所以开始时的速率相等,故答案为:<;=;
(3)醋酸溶液是弱酸,pH为3的醋酸溶液中,醋酸的浓度大于10-3mol/L,pH=11的NaOH溶液浓度等于10-3mol/L,最后溶液恰好呈中性,说明碱多,所以Vb>Va,溶液恰好呈中性,氢离子和氢氧根的浓度一定相等,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),所以c(Na+)=c(CH3COO-),pH=3的盐酸中c(H+)=10-3mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液中c(OH-)==38×10-3mol/L,混合后:H++OH-=H2O,所以碱剩余,剩余的氢氧根的浓度为c(OH-)=
=0.0185mol/L,所以c(H+)=
≈2.05×10-11(mol/L),故答案为:Vb>Va;c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-);2.05×10-11mol/L.
解析
解:(1)在 pH=5的稀醋酸溶液中,c(H+)=10-5mol/L,根据醋酸的电离平衡方程式CH3COOH⇌H++CH3COO-可以看出,c(CH3COO-)=c(H+)=10-5mol/L,加热、加水稀释、加入碱性物质均能使电离平衡向右移动,故答案为:10-5mol/L;bcf;
(2)醋酸是弱酸,随着它和金属的反应,电离平衡不断地向右移动,会电离出更多的氢离子,所以醋酸产生的氢气体积较大,开始时,醋酸和盐酸的pH均等于3,即开始时氢离子的浓度相等,所以开始时的速率相等,故答案为:<;=;
(3)醋酸溶液是弱酸,pH为3的醋酸溶液中,醋酸的浓度大于10-3mol/L,pH=11的NaOH溶液浓度等于10-3mol/L,最后溶液恰好呈中性,说明碱多,所以Vb>Va,溶液恰好呈中性,氢离子和氢氧根的浓度一定相等,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),所以c(Na+)=c(CH3COO-),pH=3的盐酸中c(H+)=10-3mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液中c(OH-)==38×10-3mol/L,混合后:H++OH-=H2O,所以碱剩余,剩余的氢氧根的浓度为c(OH-)=
=0.0185mol/L,所以c(H+)=
≈2.05×10-11(mol/L),故答案为:Vb>Va;c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-);2.05×10-11mol/L.
(2015秋•保定校级月考)回答下列问题:
(1)常温下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是:______;
A.c(H+)
B.
C.c(H+)•c(OH-)
D.c(OH-)/c(H+)
(2)体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图.则HX的电离平衡常数______(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)______醋酸溶液水电离出来c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=______.(填准确数值).
正确答案
解:(1)A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,c(H+)减小,故A正确;
B.c(H+)/c(CH3COOH)=n(H+)/n(CH3COOH),则稀释过程中比值变大,故B错误;
C.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)•c(OH-)=Kw,Kw不变,故C错误;
D.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则c(OH-)/c(H+)变大,故D错误;
故答案为:A;
(2)由图可知,稀释相同的倍数,HX的pH变化程度大,则酸性HX强,电离平衡常数大;稀释后,HX电离生成的c(H+)小,对水的电离抑制能力小,所以HX溶液中水电离出来的c(H+)大,
故答案为:大于;大于;
(3)25℃时,混合液pH=6,c(H+)=1.0×10-6mol/L,则由Kw可知,c(OH-)=1.0×10-8mol/L,由电荷守恒可知,c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7mol/L,
故答案为:9.9×10-7mol/L.
解析
解:(1)A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,c(H+)减小,故A正确;
B.c(H+)/c(CH3COOH)=n(H+)/n(CH3COOH),则稀释过程中比值变大,故B错误;
C.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)•c(OH-)=Kw,Kw不变,故C错误;
D.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则c(OH-)/c(H+)变大,故D错误;
故答案为:A;
(2)由图可知,稀释相同的倍数,HX的pH变化程度大,则酸性HX强,电离平衡常数大;稀释后,HX电离生成的c(H+)小,对水的电离抑制能力小,所以HX溶液中水电离出来的c(H+)大,
故答案为:大于;大于;
(3)25℃时,混合液pH=6,c(H+)=1.0×10-6mol/L,则由Kw可知,c(OH-)=1.0×10-8mol/L,由电荷守恒可知,c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7mol/L,
故答案为:9.9×10-7mol/L.
氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料,回答下列问题:
(1)氨的水溶液显弱碱性,其原因为______(用离子方程表示):0.1mol•L-1的氨水中加入少量NH4Cl固体,溶液的pH______(填“升高”或“降低”);若加入少量明矾,溶液中NH4+的浓度______(填“增大”或“减小”).
(2)硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O.250℃时,硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡,该分解反应的化学方程式为______,平衡常数表达式为______;若有1mol硝酸铵完全分解,转移的电子数为______mol.
(3)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示,若生成1molN2,其△H=______kJ•mol-1.
正确答案
解:(1)一水合氨为弱碱,在水溶液中存在部分电离,电离出氢氧根离子使溶液显碱性,方程式为:NH3•H2O⇌NH4++OH-,向氨水中加入少量NH4Cl固体,铵根浓度增大,平衡左移,即氢氧根浓度减小,pH值降低,加入少量明矾,明矾电离出的铝离子结合氢氧根生成氢氧化铝,促进氨水的电离,铵根浓度增大,故答案为:NH3•H2O⇌NH4++OH-;降低;增大;
(2)硝酸铵分解生成N2O和H2O,达到平衡,说明为可逆反应,化学反应方程式为:NH4NO3N2O+2H2O,250℃时,水为气体状态,故平衡常数K=c(N2O)×c2(H2O),NH4NO3中NH4+的N元素化合价为-3价,NO3-中的N元素的化合价为+5价,反应后N元素的化合价为+1价,发生归中反应,N元素由-3价升高为+1价,此反应中每分解1mol硝酸铵,转移电子数为4mol,故答案为:NH4NO3
N2O+2H2O;K=c(N2O)×c2(H2O);4;
(3)由图可知,此反应反应物总能量高于生成物,且△H=209-348=-139kJ•mol-1,故答案为:-139.
解析
解:(1)一水合氨为弱碱,在水溶液中存在部分电离,电离出氢氧根离子使溶液显碱性,方程式为:NH3•H2O⇌NH4++OH-,向氨水中加入少量NH4Cl固体,铵根浓度增大,平衡左移,即氢氧根浓度减小,pH值降低,加入少量明矾,明矾电离出的铝离子结合氢氧根生成氢氧化铝,促进氨水的电离,铵根浓度增大,故答案为:NH3•H2O⇌NH4++OH-;降低;增大;
(2)硝酸铵分解生成N2O和H2O,达到平衡,说明为可逆反应,化学反应方程式为:NH4NO3N2O+2H2O,250℃时,水为气体状态,故平衡常数K=c(N2O)×c2(H2O),NH4NO3中NH4+的N元素化合价为-3价,NO3-中的N元素的化合价为+5价,反应后N元素的化合价为+1价,发生归中反应,N元素由-3价升高为+1价,此反应中每分解1mol硝酸铵,转移电子数为4mol,故答案为:NH4NO3
N2O+2H2O;K=c(N2O)×c2(H2O);4;
(3)由图可知,此反应反应物总能量高于生成物,且△H=209-348=-139kJ•mol-1,故答案为:-139.
(1)室温下,向Na2S的水溶液中加入等体积等浓度的盐酸,反应后所得的溶液中,除氢离子之外的离子浓度由小到大的顺序为:______
(2)常温下将0.2mol/LHCl溶液与0.2mol/LMOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6,求出混合溶液中下列算式的结果(填具体数字):
c(Cl-)-c(M+)=______mol/L; c(H+)-c(MOH)=______mol/L.
(3)已知:室温下H2CO3的电离常数K1=4.2×10-7,K2=5.6×10-11,则pH为8.0的NaHCO3溶液中C(CO32-):C(HCO3-)=______.
(4)工业上可以通过电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是______,阴极的电极反应______.
正确答案
解:(1)向Na2S的水溶液中加入等体积等浓度的盐酸,两恰好完全反应生成等物质量的氯化钠和硫氢化钠,硫氢化钠的水解程度大于电离程度,所以离子浓度大小顺序为:c(S2-)<c(OH-)<c(HS-)<c(Cl-)<c(Na+),故答案为:c(S2-)<c(OH-)<c(HS-)<c(Cl-)<c(Na+);
(2)根据电荷守恒得c(Cl-)+c(OH-)=c(M+)+c(H+),所以:c(Cl-)-c(M+)=c(H+)-c(OH-)=10-6 mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7mol/L;
c(M+)+c(MOH)=0.1mol/L=c(Cl-),c(H+)-c(MOH)=c(OH-)=10-8mol/L,
故答案为:9.9×10-7;10-8;
(3)=5.6×10-11,所以C(CO32-):C(HCO3-)=
=5.6×10-3,故答案为:5.6×10-3:1;
(4)电解NO制备NH4NO3,阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,阴极反应为:NO+5e-+6H+=NH4++H2O,从两极反应可看出,要使得失电子守恒,阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量,总反应方程式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3,
故答案为:NH3; NO+5e-+6H+=NH4++H2O.
解析
解:(1)向Na2S的水溶液中加入等体积等浓度的盐酸,两恰好完全反应生成等物质量的氯化钠和硫氢化钠,硫氢化钠的水解程度大于电离程度,所以离子浓度大小顺序为:c(S2-)<c(OH-)<c(HS-)<c(Cl-)<c(Na+),故答案为:c(S2-)<c(OH-)<c(HS-)<c(Cl-)<c(Na+);
(2)根据电荷守恒得c(Cl-)+c(OH-)=c(M+)+c(H+),所以:c(Cl-)-c(M+)=c(H+)-c(OH-)=10-6 mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7mol/L;
c(M+)+c(MOH)=0.1mol/L=c(Cl-),c(H+)-c(MOH)=c(OH-)=10-8mol/L,
故答案为:9.9×10-7;10-8;
(3)=5.6×10-11,所以C(CO32-):C(HCO3-)=
=5.6×10-3,故答案为:5.6×10-3:1;
(4)电解NO制备NH4NO3,阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,阴极反应为:NO+5e-+6H+=NH4++H2O,从两极反应可看出,要使得失电子守恒,阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量,总反应方程式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3,
故答案为:NH3; NO+5e-+6H+=NH4++H2O.
在氢氟酸溶液中,存在如下电离平衡:HF⇌H++F-
(1)加入固体NaOH,c(H+)______.(填“增大”“减小”“不变”,下同)
(2)加入固体NaF,c(H+)______.
(3)升高温度,______.
正确答案
解:(1)加入氢氧化钠固体,氢氧化钠和氢离子反应生成水,促进氢氟酸电离,溶液中氢离子浓度减小,故答案为:减小;
(2)向溶液中加入氟化钠固体,氟离子浓度增大,抑制氢氟酸电离,平衡向逆反应方向移动,溶液中氢离子浓度减小,故答案为:减小;
(3)升高温度,促进氢氟酸电离,平衡向正反应方向移动,氢离子浓度增大,HF的浓度减小,故比值增大,故答案为:增大.
解析
解:(1)加入氢氧化钠固体,氢氧化钠和氢离子反应生成水,促进氢氟酸电离,溶液中氢离子浓度减小,故答案为:减小;
(2)向溶液中加入氟化钠固体,氟离子浓度增大,抑制氢氟酸电离,平衡向逆反应方向移动,溶液中氢离子浓度减小,故答案为:减小;
(3)升高温度,促进氢氟酸电离,平衡向正反应方向移动,氢离子浓度增大,HF的浓度减小,故比值增大,故答案为:增大.
一定温度下,有a.盐酸、b.硫酸、c.醋酸三种酸(填写序号)
(1)当其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溶液,中和NaOH的能力由大到小的顺序是______
(3)当其c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是______
(4)当其c(H+)相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生的气体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,反应开始时反应速率的大小关系是______
(6)若PH相同时,稀释相同倍数,两溶液的pH大小关系是:______.
正确答案
解:①氯化氢和硫酸是强电解质,在水中完全电离,盐酸是一元酸,所以盐酸中c(H+)=c(HCl),硫酸是二元酸,硫酸溶液中c(H+)=2c(H2SO4),醋酸是一元弱酸,所以醋酸溶液中c(H+)<c(CH3COOH),所以等物质的量浓度的三种酸,氢离子浓度大小顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;
②同体积同物质的量浓度的三种酸,三种酸n(HCl)=n(CH3COOH)=n(H2SO4),盐酸和醋酸是一元酸,硫酸是二元酸,盐酸和醋酸需要氢氧化钠的物质的量相等,硫酸需要的氢氧化钠是盐酸和醋酸的2倍,中和NaOH能力由大到小的顺序是b>a=c,故答案为:b>a=c;
③氯化氢和硫酸是强电解质,盐酸是一元酸,硫酸是二元酸,醋酸是弱电解质且是一元酸,所以盐酸中氢离子浓度与酸的浓度相等,硫酸中氢离子浓度是硫酸的浓度的2倍,醋酸中氢离子浓度小于醋酸的浓度,所以如果氢离子浓度相等时,物质的量浓度由大到小的顺序为c>a>b,故答案为:c>a>b;
④当c(H+)相同、体积相同时,盐酸、硫酸完全电离,只有醋酸在继续电离,则分别加入足量锌,相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为c>a=b,故答案为:c>a=b;
⑤与锌反应时产生氢(气)的速率与氢离子浓度成正比,氢离子浓度越大,反应速率越大,当c(H+)相同、体积相同时,同时加入形状、质量、密度相同的锌,则开始时反应速率的大小关系是a=b=c,故答案为a=b=c;
⑥将c(H+)相同的三种酸均稀释相同倍数,盐酸、硫酸的变化相同,但醋酸为弱酸,促进电离,稀释相同的倍数时,其pH由大到小的顺序为a=b>c,故答案为:a=b>c.
解析
解:①氯化氢和硫酸是强电解质,在水中完全电离,盐酸是一元酸,所以盐酸中c(H+)=c(HCl),硫酸是二元酸,硫酸溶液中c(H+)=2c(H2SO4),醋酸是一元弱酸,所以醋酸溶液中c(H+)<c(CH3COOH),所以等物质的量浓度的三种酸,氢离子浓度大小顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;
②同体积同物质的量浓度的三种酸,三种酸n(HCl)=n(CH3COOH)=n(H2SO4),盐酸和醋酸是一元酸,硫酸是二元酸,盐酸和醋酸需要氢氧化钠的物质的量相等,硫酸需要的氢氧化钠是盐酸和醋酸的2倍,中和NaOH能力由大到小的顺序是b>a=c,故答案为:b>a=c;
③氯化氢和硫酸是强电解质,盐酸是一元酸,硫酸是二元酸,醋酸是弱电解质且是一元酸,所以盐酸中氢离子浓度与酸的浓度相等,硫酸中氢离子浓度是硫酸的浓度的2倍,醋酸中氢离子浓度小于醋酸的浓度,所以如果氢离子浓度相等时,物质的量浓度由大到小的顺序为c>a>b,故答案为:c>a>b;
④当c(H+)相同、体积相同时,盐酸、硫酸完全电离,只有醋酸在继续电离,则分别加入足量锌,相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为c>a=b,故答案为:c>a=b;
⑤与锌反应时产生氢(气)的速率与氢离子浓度成正比,氢离子浓度越大,反应速率越大,当c(H+)相同、体积相同时,同时加入形状、质量、密度相同的锌,则开始时反应速率的大小关系是a=b=c,故答案为a=b=c;
⑥将c(H+)相同的三种酸均稀释相同倍数,盐酸、硫酸的变化相同,但醋酸为弱酸,促进电离,稀释相同的倍数时,其pH由大到小的顺序为a=b>c,故答案为:a=b>c.
(2015春•温州校级月考)(1)在某温度下,把1.00mol NH3溶于水中配成1.00L溶液,测得溶液中OH-浓度和时间的图象如图1:
①求该温度时,氨水的电离平衡常数K=______.
②在t1时刻再加入H2O配成2L溶液,于t2时刻重新达到平衡,请在坐标系中画出t1~t2时间内OH-浓度随时间变化的曲线.
(2)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究,反应的方程式为:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0.在lL密闭容器中加入0.1molN2和0.3molH2,实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如图2所示:
实验②从初始到平衡的过程中,该反应的平均反应速率v(NH3)=______;与实验①相比,实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的______、______(填字母编号).
a.增大压强b.减小压强C.升高温度d.降低温度e.使用催化剂.
正确答案
解:(1)①在某温度下,把1.00mol NH3溶于水中配成1.00L溶液,测得溶液中OH-浓度和时间的图象中平衡状态下氢氧根离子浓度为0.02mol/L,则该温度下氨水平衡常数K==4.00×10-4,
故答案为:4.00×10-4;
②在t1时刻再加入H2O配成2L溶液,加水稀释氢氧根离子浓度减小,一水合氨是弱电解质存在电离平衡,促进电离氢氧根离子略增加,于t2时刻重新达到平衡氢氧根离子浓度减小,据此画出的图象为:,
故答案为:;
(2)根据像可知,②在10min时达到平衡,此时氮气的浓度变化为0.04mol/L,根据方程式或知,氨气的浓度变化了0.08mol/L,
则:v(NH3)==0.008mol•L-1•min-1;
根据图象可知②到达平衡的时间比①短,到达平衡时N2的浓度与①相同,化学平衡不移动,故②与①相比加了催化剂,故e正确;①和③比较可知,③的速率比①小,平衡时氮气的浓度高,即平衡逆向移动,故③升减小了压强,故b正确,
故答案为:0.008mol•L-1•min-1;e;b.
解析
解:(1)①在某温度下,把1.00mol NH3溶于水中配成1.00L溶液,测得溶液中OH-浓度和时间的图象中平衡状态下氢氧根离子浓度为0.02mol/L,则该温度下氨水平衡常数K==4.00×10-4,
故答案为:4.00×10-4;
②在t1时刻再加入H2O配成2L溶液,加水稀释氢氧根离子浓度减小,一水合氨是弱电解质存在电离平衡,促进电离氢氧根离子略增加,于t2时刻重新达到平衡氢氧根离子浓度减小,据此画出的图象为:,
故答案为:;
(2)根据像可知,②在10min时达到平衡,此时氮气的浓度变化为0.04mol/L,根据方程式或知,氨气的浓度变化了0.08mol/L,
则:v(NH3)==0.008mol•L-1•min-1;
根据图象可知②到达平衡的时间比①短,到达平衡时N2的浓度与①相同,化学平衡不移动,故②与①相比加了催化剂,故e正确;①和③比较可知,③的速率比①小,平衡时氮气的浓度高,即平衡逆向移动,故③升减小了压强,故b正确,
故答案为:0.008mol•L-1•min-1;e;b.
(2014秋•富阳市校级月考)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强的还原性.回答下列问题:
(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式______.
(2)H3PO2和NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银.
①利用H3PO2进行化学镀银反应中,n(氧化剂):n(还原剂)=4:1,则氧化产物是______.
A.PH3 B.H3PO3 C.P D.H3PO4
②NaH2PO2溶液显______(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”).
(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应,写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式______.
(4)H3PO2也可用电渗析法制备.“四室电渗析法”工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应______.
②早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室.其缺点是产品中混有______杂质,该杂质产生的原因是______.
正确答案
解:(1)H3PO2是一元中强酸,溶液中部分电离出氢离子,所以其电离方程式为:H3PO2⇌H2PO2-+H+,
故答案为:H3PO2⇌H2PO2-+H+;
(2)①该反应中Ag+为氧化剂,H3PO2为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,设反应产物中P的化合价为x,根据化合价升降相等可得,4×(1-0)=1×(x-1),解得x=5,所以氧化产物为+5价的H3PO4,
故选D;
②由于为H3PO2为弱电解质,则NaH2PO2为强碱弱酸盐,溶液显示弱碱性,在水溶液中存在如下水解平衡:H2PO2-+H2O⇌H3PO2+OH-,
故答案为:弱碱性;
(3)白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,反应方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑,
故答案为:2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑.
(4)①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2-,其中放电能力最强的是氢氧根离子,则阳极发生的电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,
故答案为:2H2O-4e-=O2↑+4H+;
②早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2,将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是阳极产生的氧气会把H2PO2-或H3PO2氧化成PO43-,产品中混有PO43-,
故答案为:PO43-;H2PO2-或H3PO2被氧化.
解析
解:(1)H3PO2是一元中强酸,溶液中部分电离出氢离子,所以其电离方程式为:H3PO2⇌H2PO2-+H+,
故答案为:H3PO2⇌H2PO2-+H+;
(2)①该反应中Ag+为氧化剂,H3PO2为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,设反应产物中P的化合价为x,根据化合价升降相等可得,4×(1-0)=1×(x-1),解得x=5,所以氧化产物为+5价的H3PO4,
故选D;
②由于为H3PO2为弱电解质,则NaH2PO2为强碱弱酸盐,溶液显示弱碱性,在水溶液中存在如下水解平衡:H2PO2-+H2O⇌H3PO2+OH-,
故答案为:弱碱性;
(3)白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,反应方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑,
故答案为:2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑.
(4)①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2-,其中放电能力最强的是氢氧根离子,则阳极发生的电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,
故答案为:2H2O-4e-=O2↑+4H+;
②早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2,将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是阳极产生的氧气会把H2PO2-或H3PO2氧化成PO43-,产品中混有PO43-,
故答案为:PO43-;H2PO2-或H3PO2被氧化.
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).
表1
表2
请回答下面问题:
(1)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______.
(2)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______.
(3)物质的量浓度和体积均相同的NaNO2和NaCN两种溶液,已知前者溶液中离子数目为n1,后者溶液中离子数目为n2.下列关系正确是:______.
A. n1=n2 B. n1>n2 C. n1<n2 D.c(NO2-)<c(CN-)
正确答案
解:(1)通过以上分析知,铵根离子和醋酸根离子的水解程度相等,导致溶液中C(OH-)=C(H+),溶液呈中性,根据电荷相等知,溶液中C(CH3COO-)=C(Na+),溶液中水的电离是微弱的,所以C(CH3COO-)>C(OH-),则醋酸铵溶液中各种离子浓度大小顺序是C(CH3COO-)=C(Na+)>C(OH-)=C(H+);
故答案为:中性;醋酸铵溶于水后,根据表1中的电离平衡常数,醋酸根结合氢离子和铵根离子结合氢氧根离子生成弱电解质的程度一样,导致溶液中C(OH-)=C(H+);C(CH3COO-)=C(Na+)>C(OH-)=C(H+);
(2)物质的量之比为1:1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,说明氢氰根离子的水解程度大于氢氰酸的电离程度,导致溶液C(OH-)>C(H+),呈碱性,根据电荷守恒知,C(OH-)+c(CN-)=C(H+)+C(Na+),所以c(CN-)<C(Na+),所以各离子浓度大小顺序是C(Na+)>c(CN-)>C(OH-)>C(H+),
故答案为:C(Na+)>c(CN-)>C(OH-)>C(H+);
(3)亚硝酸的电离平衡常数大于氢氰酸,所以氢氰根离子水解程度大于亚硝酸根离子水解程度,水解程度越大离子数目越少,所以亚硝酸钠溶液中的离子数目大于氰化钠中的离子数目,故选B.
解析
解:(1)通过以上分析知,铵根离子和醋酸根离子的水解程度相等,导致溶液中C(OH-)=C(H+),溶液呈中性,根据电荷相等知,溶液中C(CH3COO-)=C(Na+),溶液中水的电离是微弱的,所以C(CH3COO-)>C(OH-),则醋酸铵溶液中各种离子浓度大小顺序是C(CH3COO-)=C(Na+)>C(OH-)=C(H+);
故答案为:中性;醋酸铵溶于水后,根据表1中的电离平衡常数,醋酸根结合氢离子和铵根离子结合氢氧根离子生成弱电解质的程度一样,导致溶液中C(OH-)=C(H+);C(CH3COO-)=C(Na+)>C(OH-)=C(H+);
(2)物质的量之比为1:1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,说明氢氰根离子的水解程度大于氢氰酸的电离程度,导致溶液C(OH-)>C(H+),呈碱性,根据电荷守恒知,C(OH-)+c(CN-)=C(H+)+C(Na+),所以c(CN-)<C(Na+),所以各离子浓度大小顺序是C(Na+)>c(CN-)>C(OH-)>C(H+),
故答案为:C(Na+)>c(CN-)>C(OH-)>C(H+);
(3)亚硝酸的电离平衡常数大于氢氰酸,所以氢氰根离子水解程度大于亚硝酸根离子水解程度,水解程度越大离子数目越少,所以亚硝酸钠溶液中的离子数目大于氰化钠中的离子数目,故选B.
已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表:
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由小到大的排列顺序是______(用字母表示)
(2)常温下,0.1mol•L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是______(填序号)
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH)C.c(H+)•c(OH-)D.c(OH-)/c(H+)
(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图所示,则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,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=______mol•L-1(填精确值),c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=______.
正确答案
解:(1)由电离平衡常数判断酸性的强弱,酸性越强,其对应盐的水解程度越大,溶液的pH就越大,
由表格中的数据可知,酸性CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,则水解程度大小顺序为adcb,所以pH由大到小的顺序是a d c b,故答案为:a d c b;
(2)A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,c(H+)减小,故A不选;
B.c(H+)/c(CH3COOH)=n(H+)/n(CH3COOH),则稀释过程中比值变大,故B选;
C.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)•c(OH-)=Kw,Kw不变,故C不选;
D.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则c(OH-)/c(H+)变大,故D选;
故答案为:BD;
(3)稀释相同的倍数,pH变化大的酸酸性强,由图可知,HX的pH变化程度小,则酸性醋酸强,电离平衡常数小,故答案为:小于,稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化比CH3COOH小,故酸性弱,电离平衡常数小;
(4)25℃时,混合液pH=6,c(H+)=1.0×10-6mol/L,则由Kw可知,c(OH-)=1.0×10-8mol/L,由电荷守恒可知,c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7mol/L,
根据缓冲公式pH=pKa-lg([HAc]/[Ac-]),查数据知道pKa(CH3COOH)=4.76,所以lg([HAc]/[Ac-])=-1.24,即[Ac-]/[HAc]=18,故答案为:9.9×10-7;18.
解析
解:(1)由电离平衡常数判断酸性的强弱,酸性越强,其对应盐的水解程度越大,溶液的pH就越大,
由表格中的数据可知,酸性CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,则水解程度大小顺序为adcb,所以pH由大到小的顺序是a d c b,故答案为:a d c b;
(2)A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,c(H+)减小,故A不选;
B.c(H+)/c(CH3COOH)=n(H+)/n(CH3COOH),则稀释过程中比值变大,故B选;
C.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)•c(OH-)=Kw,Kw不变,故C不选;
D.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则c(OH-)/c(H+)变大,故D选;
故答案为:BD;
(3)稀释相同的倍数,pH变化大的酸酸性强,由图可知,HX的pH变化程度小,则酸性醋酸强,电离平衡常数小,故答案为:小于,稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化比CH3COOH小,故酸性弱,电离平衡常数小;
(4)25℃时,混合液pH=6,c(H+)=1.0×10-6mol/L,则由Kw可知,c(OH-)=1.0×10-8mol/L,由电荷守恒可知,c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7mol/L,
根据缓冲公式pH=pKa-lg([HAc]/[Ac-]),查数据知道pKa(CH3COOH)=4.76,所以lg([HAc]/[Ac-])=-1.24,即[Ac-]/[HAc]=18,故答案为:9.9×10-7;18.
A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH溶液、NH3•H2O溶液、CH3COOH溶液、HCl溶液、NH4HSO4溶液中的一种.常温下进行下列实验:
①将1L pH=3的A溶液分别与x L 0.001mol•L-1B溶液、y L 0.001mol•L-1D溶液充分反应至中性,x、y的大小关系为y<x;
②浓度均为0.1mol•L-1的A和E溶液中:pH(A)<pH(E);
③浓度均为0.1mol•L-1的C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性.
回答下列问题:
(1)D是______,判断理由是______
(2)用水稀释0.1mol•L-1的B时,溶液中随着水量的增加而减小的是______(填序号,下同).
① ②
③c(H+)和c(OH-)的乘积 ④n(OH-)
(3)c(OH-)和体积均相等的两份溶液A和E,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是______.
①反应所需要的时间:E>A
②开始反应时的速率:A>E
③参加反应的锌粉的物质的量:A=E
④反应过程的平均速率:E>A
⑤A溶液中有锌粉剩余
⑥E溶液中有锌粉剩余.
正确答案
解:(1)中和酸性物质A只有NaOH、NH3•H2O,物质的量的A与等物质的量浓度B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH溶液,根据浓度均为0.1mol•L-1C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性,则C为NH4HSO4;
故答案为:NaOH溶液;中和酸性物质的A只有NaOH、NH3•H2O,等物质的量的A分别与等物质的量浓度的B和D混合呈中性,D的用量少,则说明D的碱性比B的碱性强,所以D是NaOH溶液;
(2)①、B溶液为氨水溶液,由NH3•H2O⇌OH-+NH4+可知,加水促进电离,则n(NH3•H2O)减少,n(OH-)增大,则
=减小,故①正确;
②、由NH3•H2O⇌OH-+NH4+可知,加水促进电离,则n(NH3•H2O)减少,n(OH-)增大,c(NH3•H2O)、c(OH-)都减小,c(H+)减小,则减小,故②正确;
③、因加水稀释时,温度不变,则c(H+)和c(OH-)的乘积不变,故③错误;
④、由NH3•H2O⇌OH-+NH4+可知,加水促进电离,OH-的物质的量增大,故④错误;
故答案为:①②;
(3)c(OH-)和体积均相等的两份溶液A和E,A为HCl,E为CH3COOH,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,醋酸是弱电解质存在电离平衡,所以醋酸溶液浓度大于盐酸浓度,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出的氢气的质量相同,只有强酸中剩余锌,
①反应所需要的时间醋酸短:E<A,故①错误;
②开始氢离子浓度相同,反应时的速率相同:A=E,故②错误;
③生成氢气相同,结合电子守恒,参加反应的锌粉的物质的量:A=E,故③正确;
④反应过程的平均速率,醋酸大于盐酸:E>A,故④正确;
⑤最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出的氢气的质量相同,只有强酸中剩余锌,A溶液中有锌粉剩余,故⑤正确;
⑥依据⑤分析可知E溶液中有锌粉剩余,故⑥错误;
故答案为:③④⑤.
解析
解:(1)中和酸性物质A只有NaOH、NH3•H2O,物质的量的A与等物质的量浓度B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH溶液,根据浓度均为0.1mol•L-1C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性,则C为NH4HSO4;
故答案为:NaOH溶液;中和酸性物质的A只有NaOH、NH3•H2O,等物质的量的A分别与等物质的量浓度的B和D混合呈中性,D的用量少,则说明D的碱性比B的碱性强,所以D是NaOH溶液;
(2)①、B溶液为氨水溶液,由NH3•H2O⇌OH-+NH4+可知,加水促进电离,则n(NH3•H2O)减少,n(OH-)增大,则
=减小,故①正确;
②、由NH3•H2O⇌OH-+NH4+可知,加水促进电离,则n(NH3•H2O)减少,n(OH-)增大,c(NH3•H2O)、c(OH-)都减小,c(H+)减小,则减小,故②正确;
③、因加水稀释时,温度不变,则c(H+)和c(OH-)的乘积不变,故③错误;
④、由NH3•H2O⇌OH-+NH4+可知,加水促进电离,OH-的物质的量增大,故④错误;
故答案为:①②;
(3)c(OH-)和体积均相等的两份溶液A和E,A为HCl,E为CH3COOH,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,醋酸是弱电解质存在电离平衡,所以醋酸溶液浓度大于盐酸浓度,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出的氢气的质量相同,只有强酸中剩余锌,
①反应所需要的时间醋酸短:E<A,故①错误;
②开始氢离子浓度相同,反应时的速率相同:A=E,故②错误;
③生成氢气相同,结合电子守恒,参加反应的锌粉的物质的量:A=E,故③正确;
④反应过程的平均速率,醋酸大于盐酸:E>A,故④正确;
⑤最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出的氢气的质量相同,只有强酸中剩余锌,A溶液中有锌粉剩余,故⑤正确;
⑥依据⑤分析可知E溶液中有锌粉剩余,故⑥错误;
故答案为:③④⑤.
对于弱酸,在一定温度下达到电离平衡时,各微粒的浓度存在一种定量的关系.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃).
回答下列问题:
(1)当升高温度时,K值______,向各弱酸溶液中滴加少量NaOH溶液,K值______(以上选填“变大”“变小”或“不变”).
(2)在温度相同时,各弱酸的K值不同,那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系______.
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看做是酸,其中酸性最强的是______,最弱的是______.
(4)同一多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律,此规律K1:K2:K3≈1:10-5:10-10,产生此规律的原因是______.
(5)请根据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数,写出在下列条件下所发生反应的离子方程式:
①将少量的氯气通到过量的碳酸钠溶液中______;
②在过量的氯水中滴入少量的碳酸钠溶液______.
正确答案
解:(1)弱电解质的电离是吸热反应,升高温度促进弱电解质电离,则生成物浓度增大反应物浓度减小,所以K值变大,温度不变,电离平衡常数不变,与溶液的酸碱性无关,所以K不变,故答案为:变大;不变;
(2)K值越大,酸的电离程度越大,则溶液中氢原子浓度比氢氧根离子浓度更大,所以溶液的酸性越强,
故答案为:在相同条件下K值越大,电离出的氢离子浓度越大,所以酸性越强;
(3)电离平衡常数越大的酸性越强,越小的酸性越弱,根据表格知,酸性增强的是H3PO4,最弱的是 HPO42-,故答案为:H3PO4;HPO42-;
(4)多元弱酸分步电离,第一步电离程度最大,第二步、第三步依次减小,原因是上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用,故答案为:上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用;
(5)①盐酸的酸性大于碳酸,碳酸的酸性大于次氯酸,次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子,所以氯气和过量的碳酸钠反应反应的离子方程式为:Cl2+H2O+2CO32-=2HCO3-+Cl-+ClO-,
故答案为:Cl2+H2O+2CO32-=2HCO3-+Cl-+ClO-;
②盐酸的酸性大于碳酸,碳酸的酸性大量次氯酸,所以过量的氯水和碳酸钠溶液反应的离子方程式为:2Cl2+H2O+CO32-=CO2↑+2Cl-+2HClO,故答案为:2Cl2+H2O+CO32-=CO2↑+2Cl-+2HClO.
解析
解:(1)弱电解质的电离是吸热反应,升高温度促进弱电解质电离,则生成物浓度增大反应物浓度减小,所以K值变大,温度不变,电离平衡常数不变,与溶液的酸碱性无关,所以K不变,故答案为:变大;不变;
(2)K值越大,酸的电离程度越大,则溶液中氢原子浓度比氢氧根离子浓度更大,所以溶液的酸性越强,
故答案为:在相同条件下K值越大,电离出的氢离子浓度越大,所以酸性越强;
(3)电离平衡常数越大的酸性越强,越小的酸性越弱,根据表格知,酸性增强的是H3PO4,最弱的是 HPO42-,故答案为:H3PO4;HPO42-;
(4)多元弱酸分步电离,第一步电离程度最大,第二步、第三步依次减小,原因是上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用,故答案为:上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用;
(5)①盐酸的酸性大于碳酸,碳酸的酸性大于次氯酸,次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子,所以氯气和过量的碳酸钠反应反应的离子方程式为:Cl2+H2O+2CO32-=2HCO3-+Cl-+ClO-,
故答案为:Cl2+H2O+2CO32-=2HCO3-+Cl-+ClO-;
②盐酸的酸性大于碳酸,碳酸的酸性大量次氯酸,所以过量的氯水和碳酸钠溶液反应的离子方程式为:2Cl2+H2O+CO32-=CO2↑+2Cl-+2HClO,故答案为:2Cl2+H2O+CO32-=CO2↑+2Cl-+2HClO.
18℃时,H2A(酸):K1=4.3×10-7,K2=2.1×10-12.H2B(酸):K1=1.0×10-7,K2=6.3×10-13,在浓度相同的两种溶液中,用“>”、“<”或“=”填空.
(1)酸根离子的浓度:c (A2-)______c (B2-);
(2)溶液的导电能力:H2A______H2B.
正确答案
解:(1)相同温度、相同浓度下,电离平衡常数越大其电离程度越大,H2A(酸)的K2大于H2B(酸),所以酸根离子的浓度:c(A2-)>c(B2-),故答案为:>;
(2)相同温度、相同浓度的不同二元酸溶液中,c(H+)与电离平衡常数成正比,多元弱酸的电离以第一步为主,H2A(酸)的K1大于H2B(酸),所以H2A电离程度大,溶液中离子浓度H2A>H2B,溶液的导电能力:H2A>H2B,
故答案为:>.
解析
解:(1)相同温度、相同浓度下,电离平衡常数越大其电离程度越大,H2A(酸)的K2大于H2B(酸),所以酸根离子的浓度:c(A2-)>c(B2-),故答案为:>;
(2)相同温度、相同浓度的不同二元酸溶液中,c(H+)与电离平衡常数成正比,多元弱酸的电离以第一步为主,H2A(酸)的K1大于H2B(酸),所以H2A电离程度大,溶液中离子浓度H2A>H2B,溶液的导电能力:H2A>H2B,
故答案为:>.
某探究学习小组的甲、乙、丙三位同学分别设计了如下实验方案探究某酸HA是否为弱电解质.
甲:①称取一定质量的HA配制0.1mol•L-1的溶液100mL;
②25℃时,用pH试纸测出该溶液的pH为pH1,由此判断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各取相同体积的上述pH=1的溶液分别装入两支试管,同时加入纯度相同的过量锌粒,观察现象,即可得出结论.
丙: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,加水稀释至100mL;
③25℃时,用pH试纸分别测出稀释后的HA溶液、盐酸的pH分别为pH2、pH3,即可得出结论.
(1)在甲方案的第①步中,必须用到的标有刻度的仪器是______.
(2)甲方案中,判断HA是弱电解质的依据是______;
乙方案中,能说明HA是弱电解质的选项是______(填字母选项).
A.开始时刻,装盐酸的试管放出H2的速率快
B.开始时刻,两个试管中产生气体速率一样快
C.反应过程中,装HA溶液的试管中放出H2的速率快
D.反应结束后,装HCl溶液的试管中放出H2的质量少
E.装HA溶液的试管中较装盐酸的试管中的反应先停止
(3)丙方案中,能说明HA是弱电解质的依据是pH2______pH3(填“>”“<”或“=”).
(4)请你评价:甲、乙、丙三个方案中难以实现或不妥的是______(填“甲、乙、丙”),其难以实现或不妥之处是______.
(5)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
解:(1)配制一定物质的量浓度的溶液需要有刻度的仪器有:用于配制溶液的100mL容量瓶、用于稀释溶液的烧杯、用于称量的托盘天平,故答案为:100 mL容量瓶、烧杯、托盘天平;
(2)如果HA是强电解质,则0.1mol/LHA溶液的pH=1,如果HA是弱电解质pH1>1,则pH1>1;
乙:
A.开始时刻,两种酸中氢离子浓度相等,则反应生成氢气的速率相等,且不能说明HA是弱电解质,故错误;
B.开始时刻,两个试管中产生气体速率一样快,不能说明HA的电离程度,故错误;
C.反应过程中,装HA溶液的试管中放出H2的速率快,说明随着反应的进行,HA中的氢离子浓度大于HCl,则HA中存在电离平衡,所以HA是弱电解质,故正确;
D.反应结束后,装HCl溶液的试管中放出H2的质量少,说明HA中酸的物质的量大于HCl,所以HA中存在电离平衡,则HA是弱电解质,故正确;
E.然反应速度快,但量也多了,所以应该还是用时多于盐酸,故错误;
故答案为:pH1>1;CD;
(3)相同pH的HA和HCl,稀释相同的倍数,如果稀释后盐酸溶液的PH大于HA,则HA是弱电解质,即pH2<pH3,故答案为:<;
(4)配制PH=1的溶液难以实现,锌粒的表面积相同难以控制,所以甲、乙、丙三个方案中难以实现或不妥的是乙、丙,故答案为:乙、丙;配制pH=1的HA溶液难实现;锌粒难以做到表面积相同;
(5)强碱弱酸盐溶液的pH>7,配制NaA溶液,如果溶液的pH>7,则该HA为弱酸,故答案为:配制NaA溶液,测pH>7,证明HA为弱酸.
解析
解:(1)配制一定物质的量浓度的溶液需要有刻度的仪器有:用于配制溶液的100mL容量瓶、用于稀释溶液的烧杯、用于称量的托盘天平,故答案为:100 mL容量瓶、烧杯、托盘天平;
(2)如果HA是强电解质,则0.1mol/LHA溶液的pH=1,如果HA是弱电解质pH1>1,则pH1>1;
乙:
A.开始时刻,两种酸中氢离子浓度相等,则反应生成氢气的速率相等,且不能说明HA是弱电解质,故错误;
B.开始时刻,两个试管中产生气体速率一样快,不能说明HA的电离程度,故错误;
C.反应过程中,装HA溶液的试管中放出H2的速率快,说明随着反应的进行,HA中的氢离子浓度大于HCl,则HA中存在电离平衡,所以HA是弱电解质,故正确;
D.反应结束后,装HCl溶液的试管中放出H2的质量少,说明HA中酸的物质的量大于HCl,所以HA中存在电离平衡,则HA是弱电解质,故正确;
E.然反应速度快,但量也多了,所以应该还是用时多于盐酸,故错误;
故答案为:pH1>1;CD;
(3)相同pH的HA和HCl,稀释相同的倍数,如果稀释后盐酸溶液的PH大于HA,则HA是弱电解质,即pH2<pH3,故答案为:<;
(4)配制PH=1的溶液难以实现,锌粒的表面积相同难以控制,所以甲、乙、丙三个方案中难以实现或不妥的是乙、丙,故答案为:乙、丙;配制pH=1的HA溶液难实现;锌粒难以做到表面积相同;
(5)强碱弱酸盐溶液的pH>7,配制NaA溶液,如果溶液的pH>7,则该HA为弱酸,故答案为:配制NaA溶液,测pH>7,证明HA为弱酸.
(1)在-50℃时,液氨存在如下电离:2NH3⇌NH4++NH-2,k=2×10-12,液氨的电离达到平衡时,各微粒的浓度大小关系为______,加入NH4Cl固体,K______2×10-12(填“<”、“>”或“=”)
(2)已知25℃时Ksp(AgCl)=1.8×10--10,在10mL 0.10mol/L AgNO3溶液中加入10mL0.20mol/LNaCl溶液,充分反应后溶液中的c(Ag+)=______.
(3)配平硫酸亚铁加强热制备铁红和生成硫的两种常见氧化物的化学方程式:
______FeSO4______Fe2O3+____________+____________
(4)已知氯气能溶于水,溶液呈酸性.如图所示的两个实验装置中,溶液的体积均为200mL,开始时电解质溶液的浓度均为0.1mol/L,工作一段时间后,测得导线中均通过0.02mol电子,若不考虑盐的水解和溶液体积的变化,则下列叙述中正确的是______
A.产生气体的体积:①>②
B.溶液的pH变化:①减小,②增大
C.电极上析出物质的质量:①>②
D.电极反应式:①中阳极 2Cl--2e-⇌Cl2↑ ②中负极 2H++2e-⇌H2↑
正确答案
解;(1)在液氨中,存在最多的微粒是液氨分子,由液氨电离出的铵根和亚铵根离子浓度一定是相等的,即c(NH3)>c(NH4+)=c(NH2-),
加入氯化铵固体以后,由于温度不变,所以K不变,故答案为:c(NH3)>c(NH4+)=c(NH2);=;
(2)10mL 0.10mol/L AgNO3溶液中加入10mL0.20mol/LNaCl溶液,反应后剩余氯离子的物质的量浓度为=0.05mol/L,
根据氯化银的Ksp=[Ag+][Cl-],则[Cl-]==
=3.6×10-9mol/L,故答案为:3.6×10-9mol/L;
(3)硫的两种常见氧化物是二氧化硫和三氧化硫,根据原子守恒,则2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑,故答案为:2;1;1;1;
(4)A.①的原理方程式为:CuCl2Cu+Cl2↑,②的原理方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑,当转移电子为0.02mol时,则①中产生氯气味0.01mol,
②中产生的氢气为0.01mol,产生气体的体积:①=②,故A错误;
B.①氯化铜电解实质是电解物质本身,②消耗氢离子,所以酸性溶液的pH变化:①不变,②增大,故B错误;
C.当转移电子为0.02mol时,①中阴极上析出金属铜为0.01 mol,即0.64g,②电极上析出氢气0.01mol,即0.02g,所以析出物质的质量:①>②,故C正确;
D.电极反应式:①中阳极发生失电子的氧化反应,即2Cl--2e-⇌Cl2↑,②中负极为金属锌,发生失电子的氧化反应,即Zn-2e-=Zn2+,故D错误.
故选C.
解析
解;(1)在液氨中,存在最多的微粒是液氨分子,由液氨电离出的铵根和亚铵根离子浓度一定是相等的,即c(NH3)>c(NH4+)=c(NH2-),
加入氯化铵固体以后,由于温度不变,所以K不变,故答案为:c(NH3)>c(NH4+)=c(NH2);=;
(2)10mL 0.10mol/L AgNO3溶液中加入10mL0.20mol/LNaCl溶液,反应后剩余氯离子的物质的量浓度为=0.05mol/L,
根据氯化银的Ksp=[Ag+][Cl-],则[Cl-]==
=3.6×10-9mol/L,故答案为:3.6×10-9mol/L;
(3)硫的两种常见氧化物是二氧化硫和三氧化硫,根据原子守恒,则2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑,故答案为:2;1;1;1;
(4)A.①的原理方程式为:CuCl2Cu+Cl2↑,②的原理方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑,当转移电子为0.02mol时,则①中产生氯气味0.01mol,
②中产生的氢气为0.01mol,产生气体的体积:①=②,故A错误;
B.①氯化铜电解实质是电解物质本身,②消耗氢离子,所以酸性溶液的pH变化:①不变,②增大,故B错误;
C.当转移电子为0.02mol时,①中阴极上析出金属铜为0.01 mol,即0.64g,②电极上析出氢气0.01mol,即0.02g,所以析出物质的质量:①>②,故C正确;
D.电极反应式:①中阳极发生失电子的氧化反应,即2Cl--2e-⇌Cl2↑,②中负极为金属锌,发生失电子的氧化反应,即Zn-2e-=Zn2+,故D错误.
故选C.
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