题目内容
【题目】25 ℃时,部分物质的电离常数如表所示:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
电离常数 | 1.7×10-5 | K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为______________。
(2)同浓度的CH3COO-、HCO3-、CO32-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为______。
(3)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是___________(填序号),一定不变的是________(填序号)。一定变大的是________(填序号),
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)·c(OH-)
D.c(OH-)/c(H+) E. c(CH3COO-)·c(H+)/c(CH3COOH)
若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据增大的是____________(填序号)。
【答案】CH3COOH>H2CO3>HClO CO32->ClO->HCO3->CH3COO- A C E B D ABCE
【解析】
(1)电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,溶液酸性越强;
(2)酸根离子对应酸的酸的电离平衡常数越大,则其结合氢离子能力越弱;
(3)CH3COOH溶液加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,氢离子浓度、醋酸根离子浓度减小,但氢氧根离子浓度增大;由于温度不变,则电离平衡常数、水的离子积不变;升高温度后醋酸的电离程度增大,则溶液中氢离子浓度增大、水的离子积增大、电离平衡常数增大;据此分析解答。
(1)根据表中数据可知,酸的电离平衡常数大小为:CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序为为:CH3COOH>H2CO3>HClO,故答案为:CH3COOH>H2CO3>HClO;
(2)酸根离子对应酸的酸的电离平衡常数越大,则其结合氢离子能力越弱,由于电离平衡常数CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,则同浓度CH3COO-、HCO3-、CO32-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,故答案为:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-;
(3)A.0.1molL-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,溶液中氢离子浓度减小;B.0.1molL-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,则增大;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;D.醋酸稀释,酸性减弱,c(H+)减小,水的离子积不变,则c(OH-)增大,所以增大;E.为醋酸的电离平衡常数,由于温度不变,则水的电离平衡常数不变;一定变小的是A,一定不变的是CE。一定变大的是BD;若该溶液升高温度,醋酸、水的电离程度对增大,则溶液中氢离子、氢氧根离子浓度都增大。A.升高温度后溶液中氢离子浓度c(H+)增大;B.升高温度后氢离子、氢氧根离子浓度都增大,醋酸的浓度减小,则 的比值增大;C.c(H+)c(OH-)为水的离子积,升高温度后水的电离程度增大,则水的离子积增大;D.升高温度后氢氧根离子、氢离子浓度都增大,但氢氧根离子浓度增大的幅度大于氢氧根离子,所以的比值减小;E. 为醋酸的电离平衡常数,升高温度后产生的电离平衡常数增大;增大的是ABCE;故答案为:A;CE;BD;ABCE。
【题目】废旧电池的回收处理,既能减少对环境的污染,又能实现资源的再生利用。将废旧锌锰电池初步处理后,所得废料含MnO2、MnOOH、Zn(OH)2及少量Fe等,用该废料制备Zn和MnO2的一种工艺流程如下:
已知:
①Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O2氧化
②有关Ksp数据如下表所示
化合物 | Mn(OH)2 | Zn(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-13 | 10-17 | 10-38 |
回答下列问题:
(1)还原焙烧过程中, MnOOH与炭黑反应,锰元素被还原为MnO,该反应的化学方程式为___________。传统的工艺是使用浓盐酸在加热条件下直接处理废料,缺点是___________。
(2)酸漫时一般会适当加热并不断搅拌,其作用是___________,滤渣1和滤渣2主要成分的化学式依次是___________。
(3)净化时,先通入O2再加入MnCO3,其目的是___________;已知净化时溶液中Mn2+、Zn2+的浓度约为0.1mol·L-1,调节pH的合理范围是___________。
(4)电解制取MnO2时,MnO2在___________极产生。
(5)中科院研究人员将MnO2和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池,该电池可将软饮料中的葡萄糖作为燃料获得能量,装置如图所示。此装置中b极的电极反应式为______________________。