题目内容
【题目】I. 室温下,分别在2 mL ,0.1 mol/L HCl与0.1 mol/L CH3COOH溶液中投入足量镁条。
(1)反应前两溶液的pH:pH(盐酸) _______ pH(醋酸)(选填“>”、“<”或“=”,以下2空相同)。
(2)开始时与镁条反应的速率:v(盐酸) ________v(醋酸)。
(3)最终生成氢气的物质的量:盐酸________醋酸。
(4)反应前盐酸中c(OH-)=_________mol/L。
II. 分别在2 mL 氢离子浓度均为0.1 mol/L的盐酸与醋酸溶液中投入足量的镁条。
(5)开始时与镁条反应的速率:v(盐酸)_____v(醋酸)(选填““>”、“<”或“=”,以下2空相同)。
(6)两种酸起始的物质的量浓度:c(盐酸) ______c(醋酸)。
(7)最终生成氢气的的物质的量:盐酸______醋酸。
III. 已知次磷酸H3PO2是一元弱酸,20℃ 时的电离常数K ≈ 0.1。
(8)写出它的电离方程式______________________________。
(9)写出K的表达式:K=________, 0℃ 时,0.2 mol/L H3PO2溶液的pH =_____(平衡时c(H3PO2)不做近似处理)。
【答案】 < > = c(OH-)=10-13 mol/L = < < H3PO2H2PO2- + H+ c(H2PO2 )·c(H+ ) /·c(H3PO2) 1
【解析】I、(1). 室温下, 0.1 mol/L HCl与0.1 mol/L CH3COOH溶液,因HCl是强酸,在溶液中完全电离,CH3COOH是弱酸,在溶液中不能完全电离,故在浓度相同的情况下,HCl溶液中的c(H+)大,PH值小,CH3COOH溶液中的c(H+)小,PH值大,故答案是:<。
(2).根据上述分析可知,HCl溶液中的c(H+)大,故开始时与镁条反应的速率大,CH3COOH溶液中的c(H+)小,则开始时与镁条反应的速率小,故答案是:>。
(3). 因HCl与CH3COOH溶液的体积相同、浓度相等,故二者与镁条反应时最终电离出的氢离子物质的量也相等,所以与镁条反应最终生成的氢气也相等;故答案是:=。
(4). 室温下,水的离子积常数KW=1.0×10-14, HCl是强酸,在溶液中完全电离:HCl=H++OH-,故0.1 mol/LHCl溶液中的 H+浓度是10-1mol/L,则c(OH-)= = = 10-13mol/L,故答案为:c(OH-)=10-13 mol/L。
II、(5).因盐酸与醋酸溶液中c(H+)均为0.1mol/L,所以开始时与镁条反应的速率相等,故答案是:=。
(6).因盐酸是强酸,在溶液中完全电离,CH3COOH是弱酸,在溶液中不能完全电离,故c(H+)相等时,CH3COOH溶液的浓度更大,故答案是:<。
(7).根据上述分析可知,在体积相同、c(H+)相等时,HCl溶液的浓度较小, HCl最终能够电离出的H+也少,与镁条反应时产生的氢气也更少,CH3COOH溶液的浓度更大, CH3COOH最终能够电离出的H+更多,与镁条反应时产生的氢气也更多,故答案是:<。
III.、(8).因次磷酸H3PO2是一元弱酸,故在溶液中只能发生一步电离,电离方程式是:H3PO2H2PO2- + H+,故答案是:H3PO2H2PO2- + H+。
(9).电离平衡常数等于电离出的离子平衡浓度的幂之积除以弱电解质平衡浓度的幂之积,故K= c(H2PO2 )·c(H+ ) /·c(H3PO2);
设溶液中电离出的c(H+)是xmol/L ,
H3PO2 H2PO2- + H+
起始量(mol/L): 0.2 0 0
转化量(mol/L): x x x
平衡量(mol/L): 0.2-x x x
则根据电离平衡常数的表达式,K==0.1,解得x=0.1 mol/L,则PH= -lg c(H+
所以答案为:K= c(H2PO2 )·c(H+ ) /·c(H3PO2);1。