题目内容

18.水的离子积常数Kw与温度t(℃)的关系如图所示:
(1)若t1=25℃,则Kw1=10-14;若t2=100℃时,Kw2=10-12,则此时
0.05mol•L-1的Ba (OH)2溶液的pH=11.
(2)已知常温下,0.1mol•L-1的H2A溶液的pH=3,请写出H2A在水中的电离方程式:H2A?HA-+H+,HA-?A2-+H+
(3)已知25℃时,0.1L 0.1mol•L-1的NaA溶液的pH=10,则NaA溶液中所存在的平衡有:A-+H2O?HA+OH-,H2O?H++OH-
溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+).
(4)100℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=2的硫酸溶液混合,若所得混合溶液pH=9,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为1:9.

分析 (1)在25℃,则Kw=10-14,根据pH=-lgc(H+)计算pH;
(2)H2A为二元弱酸存在两步电离;
(3)根据0.1L 0.1mo/L的NaA溶液的pH=10判断盐的类型,确定存在的平衡,比较离子浓度的大小;
(3)设出氢氧化钠溶液为x和硫酸溶液的体积为y,根据题中数据列式计算出体积之比.

解答 解:(1)在25℃,则Kw=10-14,根据pH=-lgc(H+)=-lg$\frac{1{0}^{-12}}{0.1}$=11,
故答案为:10-14;11;
(2)已知常温下,0.1mol•L-1的H2A溶液的pH=3,则H2A为二元弱酸存在两步电离,其电离方程式为:H2A?HA-+H+,HA-?A2-+H+
故答案为:H2A?HA-+H+,HA-?A2-+H+
(3)由于0.1L 0.1mo/L的NaA溶液的pH=10,说明溶液显示碱性,属于强碱弱酸盐,存在平衡A-+H2O?HA+OH-,H2O?H++OH-,故不水解的钠离子浓度大于A-离子浓度,溶液显碱性,氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,
故答案为:A-+H2O?HA+OH-,H2O?H++OH-;c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);
(4)设氢氧化钠溶液的体积为xL,硫酸溶液的体积为yL,pH=11的NaOH溶液中,氢氧根离子的浓度为:10-3mol/L,pH=4的硫酸溶液中氢离子浓度为:10-4mol/L,
二者混合后溶液的pH=9,溶液酸性碱性,溶液中氢氧根离子的浓度为10-5mol/L,即氢氧化钠过量,即10-3mol/L×xL-10-4mol/L×y=10-5mol/L(x+y),
解得x:y=1:9,
故答案为:1:9.

点评 本题考查了水的电离平衡分析,离子积常数的计算应用,注意离子积是一定温度下的常数,随温度改变,掌握基础是关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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9.CO2可转化成有机物实现碳循环.
(1)在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0mol•L-1,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.

①从0min到10min,v(H2)=0.225mol•(L•min)-1
②能说明上述反应达到平衡状态的是BD(选填编号).
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
B.容器内气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③下列措施中能使n (CH3OH)/n (CO2)增大的是AD(选填编号).
A.将H2O(g)从体系中分离B.恒温恒容充入He
C.恒温恒压充入HeD.恒温恒容再充入1mol CO2和3mol H2
(2)据报道,一定条件下由二氧化碳和氢气合成二甲醚已成为现实.
2CO2(g)+6H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OCH3(g)+3H2O(g)在一定压强下,测得反应的实验数据如表.
500600700800
1.545332012
2.060432815
3.083623722
分析表中数据回答下列问题:
①反应的温度升高,K值减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],K值不变(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)800℃时,C(s)+CO2(g)?2CO(g)的平衡常数K=1.64,相同条件下测得c(CO)=0.20mol•L-1、c(CO2)=0.05mol•L-1,此时反应向正(填“正”或“逆”)方向进行.
(4)在密闭容器中通入1mol H2和1mol CO2发生H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H>0反应,当反应达到平衡后,在其他条件不变时,若升高温度,请在图中画出正(v)、逆(v)反应速率随时间t变化的示意图2.

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