题目内容
【题目】电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的物理量。
I.已知:
化学式 | 电离常数(25 ℃) |
HCN | K=4.9×10-10 |
CH3COOH | K=1.8×10-5 |
H2CO3 | K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
(1)25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三溶液的pH由大到小的顺序为________(用化学式表示)。
(2)向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式__________________。
(3)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),=_____。
П.常温下有0.1 mol/L的以下几种溶液,①H2SO4溶液,②NaHSO4溶液,③CH3COOH溶液,④HCl溶液,⑤HCN溶液,⑥NH3·H2O,其中如下几种溶液的电离度(即已经电离的占原来总的百分数)如下表(已知H2SO4的第一步电离是完全的),回答下面问题:
(4)常温下,pH相同的表格中几种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号,下同)________。
【答案】Na2CO3>NaCN>CH3COONa NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3 9.9×10-7 18 ③>②>④>①
【解析】
(1)①根据酸的电离常数进行分析判断,电离常数越大,对应盐的水解程度越小,溶液的pH越小;
②电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据表中数据可知酸性:H2CO3>HCN>HCO3-,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应生成HCN和碳酸氢钠,据此写出反应的化学方程式;
(3)溶液中的电荷守恒来分析,c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故c(CH3COO-)-c(Na+)= +c(H+)-c(OH-),结合醋酸的电离常数计算的大小;
(4)等pH的酸,其电离程度越大,酸的物质的量浓度越小。
(1)根据图表数据分析,电离常数:CH3COOH>HCN> HCO3-,结合盐的水解规律可知:等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,水解程度越大,溶液的碱性就越强,所以溶液的pH为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液;
(2)根据电离平衡常数大小可知酸性:H2CO3>HCN>HCO3-,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应生成HCN和碳酸氢钠,不能生成CO2,反应的化学方程式为:NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3;
(3)25℃时,CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,若测得混合液的pH=6,即c(H+)=10-6mol/L,由于水的离子积为10-14,可知c(OH-)=10-8mol/L;根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因此c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-) =10-6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7mol/L,===18;
(4)等pH的酸,其电离程度越大,则需要的酸的物质的量浓度越小,根据表中数据可知,电离程度大小为:③<②<④<①,则四种溶液的物质的量浓度由大到小的顺序是③>②>④>①。
【题目】汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图示。1molN2和1molO2完全反应生成NO会____(填“吸收”或“放出”)____kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示:(提示:O2-可在此固体电解质中自由移动)
①NiO电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。
②外电路中,电子是从_________电极流出(填“NiO”或“Pt”).
③Pt电极上的电极反应式为________________________。
(3)一种新型催化剂用于NO和CO的反应:2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分条件已经填在下表中。
实验编号 | t(℃) | NO初始浓度 (mol/L) | CO初始浓度(mol/L) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.2×10﹣3 | 5.80×10﹣3 | 82 |
Ⅱ | 280 | 1.2×10﹣3 | b | 124 |
Ⅲ | 350 | a | 5.80×10﹣3 | 82 |
①请将表中数据补充完整:a ___________。
②能验证温度对化学反应速率规律的是实验____________(填实验序号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线_______(填“甲”或“乙”)。
(4)在容积固定的绝热容器中发生反应2NO+2CO2CO2+N2,不能说明已达到平衡状态的是________(不定项选择);
A.容器内混合气体温度不再变化 B.容器内的气体压强保持不变
C.2υ逆(NO)=υ正(N2) D.容器内混合气体密度保持不变