题目内容
物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡,它们都可看作化学平衡的一种。请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)A为0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)B为0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液,NaHCO3在该溶液中存在的平衡有(用离子方程式表示) 。
(3)某温度时,0.01mol/L的NaOH溶液PH=11,则该温度 25℃(填“>”、“<”或“=”)。在此温度下,某溶液中由水电离出来的H+浓度为1×10-10 mol/L,则该溶液的pH为 。
(4)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”),溶液中c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)。
(5)若物质的量浓度相同的CH3COOH和NaOH溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”),醋酸体积 氢氧化钠溶液体积(填“>”、“<”或“=”)。
(6)D为含有足量AgCl固体的饱和溶液,AgCl在溶液中存在如下平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)在25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10。现将足量AgCl分别放入下列液体中:①100 mL蒸馏水 ②100 mL 0.3 mol·L-1 AgNO3溶液 ③100 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液充分搅拌后冷却到相同温度,Ag+浓度由大到小的顺序为 (填序号),此时溶液②中Cl-物质的量浓度为 。
(1)c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)
(2)HCO3-H++CO32-;HCO3-+H2OH2CO3+OH-; H2OH++OH-
(3)> 3或10 (4)酸性 < (5) 中性 > (6)②①③ ; 6×10-10mol·L-1
解析试题分析:(1)在(NH4)2SO4溶液,存在(NH4)2SO4=2NH4++ SO42-。,H2OH++OH- ;NH4+发生水解反应消耗OH-,H2O+ NH4+NH3·H2O + OH-,所以c(H+)>c(OH-)。盐的电离作用大于弱电解质水的电离,所以c(SO42-)>c(H+)。因此在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)。(2)NaHCO3在该溶液中存在的平衡有电离平衡HCO3-H++CO32-;H2OH++OH- ;和水解平衡HCO3-+H2OH2CO3+OH-。(3)某温度时,0.01mol/L的NaOH溶液,c(OH-)=10-2mol/L,c(H+)=10-11mol/L.由于c(H+)·c(OH-)=10-13>10-14=Kw,则该温度高于25℃。在此温度下,某溶液中由水电离出来的H+浓度为1×10-10 mol/L,则说明水的电离受到了抑制。若外加酸,则c(H+)(酸)=10-3mol/L,该溶液的pH为3;若外加碱,则c(H+)1×10-10 mol/L.pH="10." 即该溶液的pH为3或10. (4)由于醋酸是弱酸,部分电离;NaOH是强碱,全部电离。当二者电离产生的离子浓度相等时,酸的浓度远大于碱的浓度。当二者溶液等体积混合时由于酸过量,中和后未电离的酸分子会继续电离。所以混合后溶液呈酸性。此时溶液中c(Na+)<c(CH3COO-)。(5)若物质的量浓度相同的CH3COOH和NaOH溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等。根据电荷守恒可得:c(Na+)+ c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),所以c(H+)=c(OH-)。溶液显中性。由于醋酸是弱酸,部分电离,而NaOH是强碱完全电离。所以醋酸体积>氢氧化钠溶液体积。(6)向含有足量AgCl固体的饱和溶液加入①100 mL蒸馏水,会使测定溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动,直至达到新条件下的平衡状态。由于在25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10,所以c2(Ag+)= 1.8×10-10, c(Ag+)= 1.34×10-5mol/L. ②100 mL 0.3 mol·L-1 AgNO3溶液中, c(Ag+)=" 0.3" mol/L; ③100 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液,c(Cl-)="0.2mol/L," c(Ag+)= 1.8×10-10÷0.2=9×10-10.所以充分搅拌后冷却到相同温度,Ag+浓度由大到小的顺序为②①③。此时溶液②中Cl-物质的量浓度为1.8×10-10÷0.3=6×10-10mol/L.
考点:考查化学平衡移动原理在可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡的溶液中离子浓度的大小比较和溶液的酸碱性的知识。
(9分) I:常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,分别进行编号为①、②、③的实验,实验数据记录如下表
序号 | HA物质的量浓度(mol·L-1) | NaOH物质的量浓度(mol·L-1) | 混合溶液的pH |
① | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
② | c | 0.2 | pH=7 |
③ | 0.2 | 0.1 | pH<7 |
(用反应的离子方程式表示),在该溶液中下列关系式不正确的是(填序号字母)________。
A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-) B.c(Na+)=c(HA)+c(A-)
C.c(HA)+c(H+)=c(OH-) D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)+c(HA)
(2)②组情况表明,c __0.2mol·L-1(选填“>”、“<”或“=”)。混合溶液中离子浓度c(A-)________c(Na+)(选填“>”、“<”或“=”)
从③组实验结果分析,说明HA的电离程度________NaA的水解程度(选填“>”、“<”或“=”),离子浓度由大到小的顺序是______________________________________。
Ⅱ:室温下,若将0.1 mol·L-1盐酸滴入20 mL 0.1 mol·L-1氨水中,溶液pH随加入盐酸体积的变化曲线如下图所示。
(1)NH3·H2O的电离方程式是 。
(2)b点所示溶液中的溶质是 。
(3)c点所示溶液中,离子浓度从大到小的关系为 。
某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验。
实验一:配制并标定醋酸溶液的浓度
取冰醋酸配制250 mL 0.2 mol/L的醋酸溶液,用0.2 mol/L的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对稀释后醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题:
(1)配制250 mL 0.2 mol/L醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、________和________。
(2)为标定某醋酸溶液的准确浓度,用0.2000 mol/L的NaOH溶液对20.00 mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗NaOH溶液的体积(mL) | 20.05 | 20.00 | 18.50 | 19.95 |
则该醋酸溶液的准确浓度为__________(保留小数点后四位)。
实验二:探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25°C时不同浓度的醋酸的pH,结果如下:
醋酸浓度(mol/L) | 0.0010 | 0.0100 | 0.0200 | 0.1000 | 0.2000 |
pH | 3.88 | 3.38 | 3.23 | 2.88 | 2.73 |
回答下列问题:
(3)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是
____________________________________________________
(4)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)实验三:该同学用pH计测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH,该同学的实验目的是:____________________________________________
下表列出了某冷轧厂排放的废水中各成分的含量及国家环保标准值的有关数据:
| 冷轧含锌 废水水质 | 经处理后的水国 家环保标准值 |
Zn2+浓度/(mg·L-1) | ≤800 | ≤3.9 |
pH | 1~5 | 6~9 |
SO42-浓度/(mg·L-1) | ≤23 000 | ≤150 |
经某一工艺处理后的废水pH=8,常温下,该废水中Zn2+的浓度为 mg·
L-1(常温下,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17), (填“符合”或“不符合”)国家环保标准。