题目内容
(1)0.1 mol/L盐酸和0.06 mol/L Ba(OH)2溶液按等体积混合溶液的pH等于多少?
(2)用pH=4和pH=11的强酸和弱碱混合,使pH=10,求两溶液的体积比?
解析:
(1)根据盐酸和Ba(OH)2间反应的物质的量之比可知:0.1 mol HCl可和0.05 mol Ba(OH)2完全中和.所以剩余0.01 mol Ba(OH)2,即余下0.02 mol OH-.此时溶液中c(OH-)=0.02/2=0.01(mol/L),pOH=2,pH=12.或c(H+)=Kw/c(OH-)=1×10-14/0.01=1×10-2(mol/L),∴pH=12 (2)pH=4,c(H+)=1×10-4 mol/L,设其体积为V1.pH=11,c(OH-)=1×10-3 mol/L,设其体积为V2.混合后pH=10,c(OH-)=1×10-4 mol/L,可以预见碱多酸少符合题意,故可得下式: (V2×10-3-V1×10-4)/(V1+V2)=10-4 V2×10-3-V1×10-4=V1×10-4+V2×10-4 V1(2×10-4)=V2(10-3-10-4) V1(2×10-4)=V2(9×10-4) 得:2V1=9V2即V1/V2=9/2 |
提示:
求强酸强碱间的不完全中和的pH或溶液的体积比是该部分的基本计算,关键是确定过量的是何种物质,酸过量只能求c(H+),碱过量中能先求出c(OH-),再求出pH. |
工业碳酸钠由于在生产过程中原料盐和工艺等的原因,常会含有Na2SO4 、NaCl中的一种或两种杂质。现有工业碳酸钠样品,某化学兴趣小组就工业碳酸钠中是否含有这两种杂质进行探究。实验室有以下的仪器和药品可供使用:
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:1.0 mol·L-1H2SO4、1.0 mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1HCl、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1AgNO3、0.1 mol·L-1BaCl2 、0.1 mol·LBa(NO3)2、蒸馏水。以下是部分实验探究过程:
1)提出假设:
假设1 白色粉末为 的混合物;
假设2 白色粉末为 的混合物;
假设3 白色粉末为碳酸钠、硫酸钠、氯化钠的混合物;
2)基于假设设计实验方案
3)根据实验方案进行实验
请回答:
(1)某同学取少许样品于试管中,加适量蒸馏水溶解,向试管中滴入0.1 mol·L-1的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,他认为样品中含有Na2SO4。你认为他的结论是 (填“对的”或“错的”),原因是: 。
(2)设计实验方案
基于工业碳酸钠中两种杂质均存在这一假设,设计出实验方案(在答题卡上作答)。
编号 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
① | 有无色气体产生,说明样品中含有Na2CO3。 若无气体产生,说明样品中没有Na2CO3。 | |
② | ||
③ |
常温下, 浓度均为0. 1 mol/L的6种溶液的pH如下表:
序号 |
a |
b |
c |
d |
e |
f |
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
NaAlO2 |
pH |
8. 8 |
9. 7 |
11. 6 |
10. 3 |
11. 1 |
11. 3 |
(1)上述溶液中的阴离子结合H+能力最弱的为 。(填阴离子化学式)
(2)NaAlO2溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)。将溶液加热蒸干最后得到的固体产物是 ;
(3)结合表中数据分析, 与0. 1 mol/L的CH3COONa溶液中水的电离程度相同的有 (填字母代号)。
A.pH=8. 8的NaOH溶液 B. pH=5. 2的NH4Cl溶液 C.pH=5. 2的盐酸
D. 0. 1 mol/L的NaCN溶液 E.pH=8. 8的Na2CO3溶液
(4)将浓度均为0. 1 mol/L的b、c等体积混合, 所得溶液中各离子浓度关系正确的有 。
A.c(Na+)= c(CO32-) +c(HCO3-) +c(H2CO3)
B. 2c(Na+)=3c(CO32-) +3c(HCO3-) +3c(H2CO3)
C. c(OH-)= c(H+) +c(HCO3-) +2c(H2CO3)
D. c(Na+) +c(H+) = 2c(CO32-) +c(HCO3-) +c(OH-)
E. c(Na+)>c(HCO3-)> c(CO32-) > c(OH-)> c(H+)
F. c(Na+)> c(CO32-) > c(HCO3-) > c(H+)> c(OH-)
(5)0.2 mol/LHCl与0.1 mol/L NaAlO2溶液等体积混合溶液后离子浓度顺序为 。
(1)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K与温度t的关系如下。请回答下列问题:
t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
①该反应的化学平衡常数的表达式K = ,由上表数据可得,该反应为 反应。(填“吸热”或“放热”)
②800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO)=0.01 mol·L-1、c(H2O)=0.03 mol·L-1、c(CO2)=0.01 mol·L-1、c(H2)=0.05 mol·L-1,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 (填"大"、"小"或"不能确定")
③830℃,在1 L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为 。
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:
①平衡时CH3OH的体积分数w为 。
②现在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是
容器 |
实验1 |
实验2 |
实验3 |
反应物投入量(始态) |
1mol CO2、3mol H2 |
1mol CH3OH、1mol H2O |
2mol CH3OH、2mol H2O |
CH3OH的平衡浓度/mol·L-1 |
C1 |
C2 |
C3 |
反应的能量变化 |
放出 x kJ |
吸收y kJ |
吸收z kJ |
体系压强/Pa |
P1 |
P2 |
P3 |
反应物转化率 |
a1 |
a2 |
a3 |
A.2 C1>C3 B.x+y=49.0 C.2P2< P3
D.(a1+ a3)<1 E.2P1> P3 F.a1= a2
③在一个装有可移动活塞的容器中进行上述反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。反应达到平衡后,测得CH3OH的物质的量为a mol,保持容器内的温度和压强不变,向平衡体系中通入少量的H2,再次达到平衡后,测得CH3OH的物质的量为b mol,请比较a、b的大小 。