题目内容
【题目】25℃时,有关物质的电离平衡常数如下:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | H2SO3 |
电离平衡常数 | K=1.8×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | K1=1.5×10-2 K2=1.02×10-7 |
(1)请写出H2SO3的电离平衡常数K1的表达式:________________。
(2) 常温下,将体积为10mL pH=2的醋酸溶液与亚硫酸溶液分别加蒸馏水稀释至1000mL,稀释后溶液的pH,前者_____后者(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一定条件下,冰醋酸加水稀释过程中溶液导电能力I随加水体积V变化曲线如右图所示,则a、b、c三点溶液醋酸的电离程度由大到小为____________________。
(4)下列离子CH3COO-、CO32-、HSO3-、SO32-在溶液中结合H+的能力由大到小的关系为___________。
(5)体积相同、c(H+)相同的①CH3COOH;②HCl;③H2SO4 三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是_____(填序号)。
(6)已知,H+(aq) + OH-(aq) == H2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol。实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O时放出57 kJ的热,则醋酸溶液中,醋酸电离的热化学方程式为________________。
【答案】 < a<b<c CO32->SO32- >CH3COO->HSO3- ①>②=③ CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) + H+(aq) ΔH=+0.3 kJ/mol
【解析】(1)H2SO3的电离平衡常数K1的表达式:K1=;(2)CH3COOH的K=1.8×10-5,H2SO3的K1=1.5×10-2,说明亚硫酸强于醋酸,等pH两种酸,醋酸浓度大,当加蒸馏水稀释至1000mL时,醋酸电离出的氢离子多,pH更小些;(3)越稀越电离,则a、b、c三点溶液醋酸的电离程度由大到小为:a<b<c;(4)通过电离平衡常数分析可知,Ka越小,其阴离子越易结合氢离子,则CH3COO-、CO32-、HSO3-、SO32-在溶液中结合H+的能力由大到小的关系为:CO32->SO32- >CH3COO->HSO3-;(5)c(H+)相同的①CH3COOH;②HCl二种酸溶液,酸浓度由大到小的关系是c(CH3COOH) >c(HCl),则体积相同的这两种别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是①>②,而体积相同、c(H+)相同的HCl、H2SO4分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积是相等的,则由大到小的排列顺序是①>②=③;(6)已知,H+(aq) + OH-(aq) == H2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol。实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O时放出57 kJ的热,此反应热中包含了H+(aq) + OH-(aq) == H2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol和CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) + H+(aq) ΔH=?,由盖斯定律可求得醋酸电离的反应热,则醋酸电离的热化学方程式为: CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) + H+(aq) ΔH=+0.3 kJ/mol。
【题目】某学生对Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究,过程如下:
(1)调节pH,实验记录如下:
实验 | pH | 现象 |
a | 10 | 产生白色沉淀,稍后溶解,溶液澄清 |
b | 6 | 产生白色沉淀,一段时间后,沉淀未溶解 |
c | 2 | 产生大量白色沉淀,一段时间后,产生海绵状棕黑色物质X |
查阅资料得知:
I.Ag2SO3:白色,难溶于水,溶于过量Na2SO3的溶液
II.Ag2O:棕黑色,不溶于水,能和酸反应
①推测a中白色沉淀为Ag2SO3,离子方程式是____________________________。
②推测a中白色沉淀为Ag2SO4,推测的依据是_________________________________。
(2)取b、c中白色沉淀,置于Na2SO3溶液中,沉淀溶解。该同学设计实验确认了白色沉淀不是Ag2SO4,实验方法是:另取Ag2SO4固体置于_________溶液中,未溶解。
(3)将X从溶液中滤出、洗净,为确认其组成,实验如下:
I.向X中滴加稀盐酸,无明显变化
II.向X中加入过量浓HNO3,产生红棕色气体
III.用Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液检验II中反应后的溶液,前者无变化,后者产生白色沉淀
①实验I的目的是_________________________。
②根据上述现象,分析X的性质和元素组成是__________________________。
③II中反应的化学方程式是________________________。
(4)该同学综合以上实验,分析产生X的原因,认为随着酸性的增强,SO32-还原性增强,并通过进一步实验确认了这种可能性,实验装置如图所示:
①气体Y是__________________。
②白色沉淀转化为X的化学方程式是__________________________。