题目内容
已知在室温的条件下,pH均为5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,回答下列问题:
(1)两溶液中c(H+)·c(OH-)=________。
(2)各取5 mL上述溶液,分别加水稀释至50 mL,pH较大的是________溶液。
(3)各取5 mL上述溶液,分别加热到90℃,pH较小的是________溶液。
(4)两溶液中由水电离出的c(H+)分别为:H2SO4溶液________;NH4Cl溶液________。
(5)取5 mL NH4Cl溶液,加水稀释至50 mL,c(H+)________10-6 mol·L-1(填“>”、“<”或“=”),c(NH4+)/c(H+)________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(1)1×10-14 (2)H2SO4 (3)NH4Cl (4)1×10-9 mol/L 1×10-5 mol/L (5)> 减小
【解析】(1)在室温时,水的离子积常数为1×10-14。
(2)加水稀释后H2SO4溶液中H+直接稀释,而NH4Cl溶液中NH4++H2ONH3·H2O+H+平衡右移,溶液中H+被稀释同时,又增加,故pH较大的是H2SO4溶液。
(3)升高温度促进NH4+的水解,H+浓度增大,故pH较小的是NH4Cl溶液。
(4)由水电离的c(H+)等于由水电离出的c(OH-),故H2SO4溶液中由水电离出的c(H+)==10-9 mol/L,NH4Cl溶液中水电离出的c(H+)=1×10-5 mol/L。
(5)加水稀释后使平衡NH4++H2ONH3·H2O+H+右移,故c(H+)>10-6 mol/L,减小。
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
酸或碱 | 电离平衡常数(Ka或Kb) |
CH3COOH | 1.8×10-5 |
HNO2 | 4.6×10-4 |
HCN | 5×10-10 |
HClO | 3×10-8 |
NH3·H2O | 1.8×10-5 |
表2
难(微)溶物 | 溶度积常数(Ksp) |
BaSO4 | 1×10-10 |
BaCO3 | 2.6×10-9 |
CaSO4 | 7×10-5 |
CaCO3 | 5×10-9 |
请回答下面问题:
(1)表1所给的四种酸中,酸性最弱的是________________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是________(填序号)。
A.升高温度
B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体
D.加少量冰醋酸
(2)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______。
(3)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______________________。
(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO42—物质的量浓度不小于0.01 mol·L-1,则溶液中CO32—物质的量浓度应≥________ mol·L-1。
相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 平衡时反应中的能量变化 | ||
N2 | H2 | NH3 | ||
① | 1 | 3 | 0 | 放出热量a kJ |
② | 2 | 3 | 0 | 放出热量b kJ |
③ | 2 | 6 | 0 | 放出热量c kJ |
下列叙述正确的是( )
A.放出热量关系:a<b<92.4
B.三个容器内反应的平衡常数:③>①>②
C.达平衡时氨气的体积分数:①>③
D.N2的转化率:②>①>③