题目内容
【题目】Ⅰ.有一学生在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
(1)该学生的操作___(填“正确”或“错误”),其理由是___________;
(2)该操作是否一定有误差?______________________;
(3)若用此方法分别测定c(OH-)相等的氢氧化钠溶液和氨水的pH,误差较大的是____,原因是___;
(4)只从下列试剂中选择实验所需的试剂,你能否区分0.1mol·L-1硫酸溶液和0.01mol·L-1硫酸溶液?____,简述操作过程:____________________________。
试剂:A.紫色石蕊溶液 B.酚酞溶液 C.甲基橙溶液 D.蒸馏水 E.氯化钡溶液 F.pH试纸
Ⅱ.pH=2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)若a=5,则A为___酸,B为___酸(填“强”或“弱”),若再稀释100倍,则A的pH___7(填“<”“>”或“=”)。
(2)若A、B都是弱酸,则a的范围是___。
【答案】错误 该学生测得的pH是稀释后溶液的pH 该学生操作错误,但不一定产生误差。因为原溶液不是中性时,稀释后溶液pH发生了变化,只是弱酸或弱碱溶液变化程度小些,若是中性溶液,稀释不会产生误差 氢氧化钠溶液 稀释过程中,NH3·H2O继续电离出OH-,减弱了因稀释OH-浓度减小程度,所以测得氢氧化钠溶液误差较大 能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,其显示的颜色与标准比色卡对照,pH较大的是0.01mol·L-1硫酸溶液 强 弱 < 2<a<5
【解析】
根据pH试纸测定pH的方法判断操作正误;根据溶液呈现酸、碱、中性,判断稀释对其影响;根据弱电解质加水可以促进电离,判断H+或OH-浓度的变化情况;根据测定pH值,判断溶液的浓稀;根据稀释相同倍数,pH的变化情况判断酸性的强弱。
I.(1)用pH试纸测定pH的方法是用干燥的玻璃棒蘸取(或胶头滴管吸取)少量的待测溶液,滴在放在干燥的表面皿或白瓷板上的干燥pH试纸上,再把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,即可得出待测溶液的pH;题中pH试纸用水湿润,相当于将原溶液稀释,将使所得pH值出现误差;答案为错误;该学生测得的pH值是稀释后的pH值;
(2)食盐水溶液显中性,用水稀释后pH不变;酸性溶液稀释后,溶液酸性减弱,pH变大;碱性溶液稀释后,碱性变小,pH值将变小;所以测定的结果不一定有误差,若是中性溶液则不变;答案为操作错误,但不一定产生误差,若是酸或碱溶液,稀释后溶液的PH值发生了变化,则必然会造成误差,若中性溶液稀释不会产生误差;
(3)用水润湿相当于稀释碱液,则所测的pH偏小,由于稀释会促进弱电解质的电离,故氨水的PH误差小,因为在稀释过程中氨水继续电离出氢氧根离子,使得溶液中氢氧根离子浓度变化比氢氧化钠小,误差小;答案为氢氧化钠,在稀释过程中氨水继续电离出氢氧根离子,使得溶液中氢氧根离子浓度变化比氢氧化钠小,误差小;
(4)硫酸为强酸,完全电离,0.1molL-1的硫酸和0.01molL-1的硫酸电离出的氢离子浓度分别为0.2molL-1、0.02molL-1,pH=-lg c(H+),氢离子浓度越大,pH越小,所以pH较大的为0.01molL-1的硫酸,操作为用干燥的玻璃棒蘸取两种溶液,点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01molL-1的硫酸;答案为能,用干燥的玻璃棒蘸取两种溶液,点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01molL-1的硫酸;
II.(1)pH=2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,pH值改变3个单位的为强酸,pH改变值小于3个单位的为弱酸,根据图知,稀释1000倍时,A的pH=5、B的pH<5,则A是强酸、B是弱酸,因为在稀释过程中B继续电离出H+而使溶液的pH小于A,将A再稀释100倍,酸稀释后仍显酸性,故pH<7,答案为A是强酸,B是弱酸;<;
(2)若A、B都是弱酸,稀释后其pH应小于5,故2<a<5;答案为2<a<5。
【题目】空气中CO2含量偏高会产生温室效应,也会对人体健康造成影响;CO2的用途广泛,合理使用则可缓解由CO2累积所产生的温室效应,实现CO2的良性循环。
(1)一定条件下CO2可制得Na2CO3、NaHCO3等。
①等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液,碱性前者____后者(填“>”“<”或“=”)。
②有下列五种物质的量浓度均为0.1mol/L的电解质溶液,将其稀释相同倍数时,其中pH变化最大的是__(填字母编号)。
A.Na2CO3 |
B.NaHCO3 |
C.NaAlO2 |
D.CH3COONa |
E.NaOH
(2)已知反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ/mol,测得在不同温度下,
该反应的平衡常数K随温度的变化如下:
温度(℃) | 300 | 500 | 700 |
K | 3.00 | 3.47 | 4.40 |
上述反应中a_______0(填“>”、“<”或“=”);在2L密闭容器中300℃下进行反应,若Fe和CO2的起始量均为4 mol,当达到平衡时CO2的转化率为________。
(3)目前工业上可以用CO2和H2在230℃、催化剂条件下反应生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图为恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2反应转化率达80%时的能量变化示意图。则该反应的热化学方程式为__________。
(4)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。下图是制备HCOOH的示意图,根据要求回答问题:
①催化剂b表面的电极反应式为__________。
②经测定,若每分钟通过质子交换膜的H+的物质的量为40mol,则每小时可产生O2_____kg。