- 离子浓度大小的比较
- 共173题
25℃时，用浓度为0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol/L的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZ＜HY＜HX
B根据滴定曲线，可得Ka(HY)≈10—5
C将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X—)＞c(Y—)＞c(OH—)＞c(H+)
DHY与HZ混合，达到平衡时：
正确答案
解析
浓度均为0.1000 mol/L的三种酸HX、HY、HZ，根据滴定曲线0点三种酸的pH可得到HZ是强酸，HY和HX是弱酸，但酸性：HY＞HX。因此，同温同浓度时，三种酸的导电性：HZ＞HY＞HX。B选项：当NaOH溶液滴加到10 mL时，溶液中c(HY)≈c(Y—)，即Ka(HY)≈c(H+)=10—pH=10—5。C选项：用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时，HY早被完全中和，所得溶液是NaY和NaX混合溶液，但因酸性：HY＞HX，即X—的水解程度大于Y—，溶液中c(Y—)＞c(X—)。D选项：HY与HZ混合，溶液的电荷守恒式为：c(H+)=c(Y—)+ c(Z—) +c(OH—)，又根据HY的电离平衡常数：
Ka(HY)=
即有：c(Y—)=
所以达平衡后：c(H+)=
知识点
近年来，由于温室效应和资源短缺等问题，关于CO2和碳酸盐应用的研究受到人们的重视。某研究小组利用反应：CO(g)+H2O(g) 
（1） 已知：850℃时在一体积为10 L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，CO和H2O浓度变化如图所示：
下列说法正确的是_______（填序号）
A. 达到平衡时，氢气的物质的量是0.12mol
B. 达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量
C. 第4min始，混合气体的平均相对分子质量不再变化
D. 第6min时，若升高温度，反应平衡常数会减小
E. 第8min时，若充入氦气，会导致v正(CO)<v逆(H2O)
（2） 850 ℃时，若在容积为2 L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO，3.0 mol H2O，1.0 mol CO2和x mol H2。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_______。
（3）研究小组采用碱液吸收一定量CO2的方法来提高混合气中H2与CO2的体积比。若以1L1.5 mol·L－1的NaOH溶液充分吸收了22.4L（已折算为标准状况下体积）CO2，则吸收后溶液中各离子浓度从大到小的顺序是_______。
（4） 如将H2 与CO2以4:1的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。已知：
CH4 (g) + 2O2(g) 
H2(g) + 1/2O2(g) 
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是 _______。
（5） 熔融盐燃料电池(见图2）是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32－－8e－=5CO2+2H2O。正极的电极反应是_______。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_______。实验过程中，若通入了标准状况下空气448 L（假设空气中O2体积分数为20%），则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4_______L。
正确答案
（1）BD
（2）3>x≥0或 x<3
（3）c（Na+)> c（HCO3－)> c（CO32－)> c（OH-)> c（H+)
（4）CO2(g) + 4H2(g) 
（5）O2+2CO2+4e-=2CO32-(或2O2+4CO2+8e-=4CO32-)；CO2；44.8
解析
（1）由图像看出，反应在4min达到平衡，平衡时消耗H2O、CO的物质的量浓度均为0.12 mol·L－1，故生成的H2和CO2的物质的量浓度也为0.12 mol·L－1，其物质的量为1.2mol，A项错误；有1.2molH2O参加反应，根据热化学方程式可计算放出的热量为1.2mol×41.2 kJ·mol－1=49.44kJ，B项正确；由于该反应体系中全部是气体，且气体物质的量不变，故混合气体的平均相对分子质量是恒量，不会随反应的进行而变化，C项错误；该反应为放热反应，升温平衡左移，化学平衡常数减小，D项正确；氦气为惰性气体，不会影响该反应的平衡状态，E项错误。
（2）若要使上述反应开始时向正反应方向进行，其浓度商应小于该温度下的平衡常数，即Q=<K= 解得x<3。
（3）通入CO2反应后所得溶液为等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液，故其离子浓度大小顺序为c（Na+)> c（HCO3－)> c（CO32－)> c（OH-)> c（H+)。
（4）将已知的两个热化学方程式按顺序编号为①②，根据盖斯定律②×4-①可得热化学方程式：CO2(g) + 4H2(g) 
（5）写出电池总反应方程式CH4+2O2=CO2+2H2O，减去负极的电极方程式可得正极电极方程式：2O2+4CO2+8e-=4CO32-；由正、负极电极式看出，参与循环的物质为CO2；由电池总方程式可得：消耗CH4的体积为448L××=44.8L。
知识点
下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是
正确答案
解析
略
知识点
研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）+NaCl（s）
2NO（g）+Cl2（g）
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）
（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡。测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则平衡后n（Cl2）=_______mol，NO的转化
（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol•L‾1的CH3COONa溶液，则两溶液中c（NO3-）.c（NO2-）和c（CH3COO-）由大到小的顺序为_______。（已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L-1，CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol•L-1，可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是_______。
a. 向溶液A中加适量水
b. 向溶液A中加适量NaOH
c. 向溶液B中加适量水
d. 向溶液B中加适量NaOH
正确答案
（1）
（2）2.5x10-2； 75%；＞；不变；升高温度
（3）c(NO3-)＞c(NO2-)＞c(CH3COO-)；b.c
解析
略。
知识点
科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为_______。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是_______。
（2）下图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na+
（3） Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH_______（填“增大”“减小”或“不变”）， Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为_______（用离子方程式表示）。
正确答案
（1）2CH3CH2OH + 2Na
（2）xS+2e- = Sx2- ；离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫；4.5
（3）c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)＞c(H＋)；减小；2S2-+ 2H2O+O2=2S+ 4OH-
解析
（1）乙醇与钠反应的方程式为：2CH3CH2OH + 2Na
（2）正极上是S得到电子发生还原反应：xS+2e- = Sx2-；要形成闭合回路，M必须是能使离子在其中定向移动的，故M的两个作用是导电和隔膜；假设消耗的质量都是207 g，则铅蓄电池能提供的电子为2 mol，而钠硫电池提供的电子为
（3） Na2S溶液中，存在的水解反应为：H2O + S2- 
知识点
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