题目内容

【题目】CH3COOH、H2CO3、H2SO3的电离常数如表所示。

酸

电离常数

CH3COOH

K=1.8×10-5

H2CO3

K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11

H2SO3

K1=1.54×10-2 ，K2=1.02×10-7

请回答下列问题：

（1）①NaHSO3溶液中电荷守恒表达式_____。

②NaHSO3溶液中各离子浓度大小顺序：_____。

（2）①用离子方程式表示Na2CO3溶液碱性的原因_____。

②写出Na2CO3溶液中物料守恒表达式______。

③写出NaHCO3溶液中质子守恒表达式______。

（3）常温下，物质的量浓度相同的下列溶液：

①NH4Cl ② NH4HCO3 ③（NH4）2SO4 ④NH4HSO4 ⑤（NH4）2Fe(SO4)2

溶液中c(NH4+)从大到小排列顺序为____（填序号）。

（4）常温下，物质的量浓度均为0.1mol/L的六种溶液①NaOH、②NaCl、③Na2CO3、④H2SO3、⑤CH3COONa、⑥H2SO4，pH从大到小排列顺序为____（填序号）。

（5）常温时，AlCl3的水溶液呈酸性，原因是（用离子方程式表示）：____，将AlCl3溶液蒸干，灼烧，最后得到的固体产物主要是____（填化学式）。

（6）证明CH3COOH是弱电解质的简单且可行的方法是：_____。

（7）下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序或等量关系正确的是____。

A．10 mL0.1mol/L氨水与10mL0.1mol/L盐酸混合：c(Cl－)＞c(NH4+)＞c(OH－)＞c(H＋)

B．10 mL0.1mol/LNH4Cl溶液与5mL0.2mol/LNaOH溶液混合：c(Na＋)＝c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)

C．10mL0.1mol/LCH3COOH溶液与5mL0.2 mol/LNaOH溶液混合：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)

D．10mL0.5mol/L CH3COONa溶液与6mL1mol/L盐酸混合：c(Cl－)＞c(Na＋)＞c(OH－)＞c(H＋)

E．在NaHSO4溶液中，c(H＋)＝c(OH－)＋c(SO42-)

【答案】c（Na+）+c（H+）=c（HSO3-）+c（OH-）+2c（SO32-） c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H+）＞c（OH-） CO32-+H2OHCO3-+OH- c(Na+)=2[c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3)] c(OH-)=c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3) ⑤＞③＞④＞①＞② ①＞③＞⑤＞②＞④＞⑥ Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ Al2O3 用pH试纸测定醋酸钠溶液的pH值与标准比色卡比对 BE

【解析】

（1）NaHSO3溶液中含有Na+、H+、HSO3-、OH-、SO32-，则

①电荷守恒表达式c（Na+）+c（H+）=c（HSO3-）+c（OH-）+2c（SO32-）。

②NaHSO3属于酸式盐，且电离程度大于水解程度，c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）。溶液显酸性，c（OH-）＜c（H+），各离子浓度大小顺序：c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H+）＞c（OH-）。

（2）①Na2CO3溶液中碳酸根水解，因此溶液显碱性的原因为：CO32-+H2OHCO3-+OH-。

②Na2CO3溶液中c(Na+)是碳酸根离子物质的量浓度的2倍，电离水解后，碳酸根以CO32-、HCO3-、H2CO3三种形式存在，所以物料守恒表达式为c(Na+)=2[c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3)]。

③NaHCO3溶液中水电离出的c(H+)=c(OH-)，在碳酸钠水溶液中水电离出的H+以(H+、HCO3-、H2CO3)三种形式存在，其中1mol碳酸分子中有2mol水电离出的氢离子，所以质子守恒表达式为c(OH-)=c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)；

（3）NH4+易发生水解反应生成一水合氨，铵根离子浓度会减小，水解程度越大，其离子浓度越小，不同的离子对铵根离子的水解作用影响不同，促进铵根离子水解的铵根离子浓度减小，抑制铵根离子水解的铵根离子浓度较大。设以上五种溶液的浓度为1mol/L，③（NH4）2SO4、⑤（NH4）2Fe(SO4)2这两种溶液中铵根离子的起始浓度为2 mol/L，①NH4Cl、②NH4HCO3、④NH4HSO4这三种溶液中铵根离子的起始浓度为1 mol/L，故③、⑤溶液中铵根离子的浓度大于①、②、④溶液中铵根离子的浓度；③中硫酸根离子不水解对铵根离子的水解没有影响，⑤中亚铁离子的水解对铵根离子的水解起抑制作用，故这两种溶液中铵根离子的浓度大小顺序为⑤＞③；②中碳酸氢根离子的水解对铵根离子的水解起促进作用，④中的氢离子对铵根离子的水解起抑制作用，①中的氯离子不水解对铵根离子的水解无影响，故这三种溶液中铵根离子的浓度大小顺序为④＞①＞②，综上分析，上述五种溶液中铵根离子浓度的大小顺序为⑤＞③＞④＞①＞②；

（4）①NaOH为强碱；⑥H2SO4为强酸；②NaCl为强酸强碱盐；④H2SO3为弱酸；③Na2CO3和⑤CH3COONa为弱酸强碱盐，醋酸的酸性比碳酸强，碳酸根离子水解程度大于醋酸根离子，溶液碱性强；所以其pH从大到小排列顺序为：①＞③＞⑤＞②＞④＞⑥；

（5）AlCl3为强酸弱碱盐，水解呈酸性，Al3+水解离子方程式为：Al3++3H2OAl(OH)3↓+3H+；溶液蒸干，氯化氢挥发促进水解正向进行得到氢氧化铝，再灼烧氢氧化铝分解得到氧化铝。

（6）若醋酸钠为强酸强碱盐，那么其水溶液为中性pH=7，用pH试纸测到醋酸钠溶液的pH值，醋酸钠溶液显碱性，说明醋酸根会水解，也就是说醋酸是弱酸。

（7）A. 等浓度、等体积的氨水和盐酸混合，二者恰好反应生成氯化铵，氯化铵是强酸弱碱盐其溶液呈酸性，所以c(H+)＞c(OH)，溶液中正确的离子浓度大小为：c(Cl)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH)，故A错误；

B. 等物质的量的氯化铵和氢氧化钠溶液混合，二者恰好反应生成等物质的量的氯化钠和一水合氨，溶液呈碱性，则c(OH)＞c(H+)，根据物料守恒知：c(Na+)=c(Cl)，则溶液中离子浓度关系为：c(Na+)=c(Cl)＞c(OH)＞c(H+)，故B正确；

C. 等物质的量的醋酸和氢氧化钠混合，二者恰好反应生成醋酸钠和水，醋酸钠是强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，所以c(OH)＞c(H+)，醋酸钠溶液中c(CH3COO)＞c(OH)，根据电荷守恒得c(Na+)＞c(CH3COO)，所以离子浓度大小顺序为：c(Na+)＞c(CH3COO)＞c(OH)＞c(H+)，故C错误；

D. 醋酸钠和盐酸混合，醋酸钠的物质的量小于盐酸，二者混合有溶液中的溶质是醋酸、氯化钠和盐酸，溶液呈酸性，则c(H+)＞c(OH)，溶液中正确的离子浓度关系为：c(Cl)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH)，故D错误；

E．在NaHSO4强酸强碱盐，溶液中完全电离为Na+、H+、SO42-，且c(H＋)=c(SO42-)=c(Na+)，根据电荷守恒可知c(H＋)＝c(OH－)＋c(SO42-)，故E正确。

答案选BE。

练习册系列答案
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（1）采用甲醇气相氨化法可制得二甲胺。

已知：2CH3OH(g)＋3O2(g) 2CO2(g)＋4H2O(g) H1＝-3122kJ/mol

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4(CH3)2NH(g)＋15O2(g) 8CO2(g)＋14H2O(g)＋2N2(g) H3＝-7492 kJ/mol

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②一定温度下，控制原料气中c(CH3OH):c(NH3)＝3:1，能增大NH3平衡转化率的措施是_______。

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（3）甲醇可通过电化学方法由甲烷直接制得，装置如下图所示，电解生成CH3OH的过程分为3步：

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②Cl·与吸附在电极上的CH4反应生成HCl和CH3Cl；

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步骤①的电极反应式为__________，步骤③的离子方程式为__________，维持电流强度为1.5A，装置工作2小时，理论上可制得CH3OH的质量为________g。（已知F＝96500C/mol，不考虑气体溶解等因素）

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（1） 若A是常见的金属或金属氧化物，当F过量时，G为可溶性盐，则A的化学式为_________或_________。

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（3） 若A是一种具有漂白性的气态氧化物，A是___；若A是一种无味的气态氧化物，A的电子式为______。

（4） 若A为有机化合物，如果A与G为同一物质，请写出两种A（不同类别物质）的结构简式：_____；_____。

【题目】已知NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.标准状况下，2.24 L CHCl3 所含共价键数为0.4NA

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【题目】CO2是一种温室气体，对人类的生存环境产生巨大的影响，维持大气中CO2的平衡对生态环境保护有着重要意义。

I．可利用CH4与CO2制备合成气(CO、H2)，在某一钢性密闭容器中CH4、CO2的分压分别为15kPa、20kPa，加入Ni/α-A12O3催化剂并加热至1123K使其发生反应：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)

（1）研究表明CO的生成速率，某时刻测得p(H2)=10kPa，则该时刻v(CH4)=___________k·Pas-1。

（2）达到平衡后，测得CO的产率为50％，则该反应的平衡常数Kp=_________。

（3）科学家提出制备“合成气反应历程分两步：

反应①：CH4(g)=C(ads)+2H2(g)(慢反应)

反应②：C(ads)+CO2(g)=2CO(g)(快反应)

上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图所示：

CH4与CO2制备合成气的热化学方程式为__________________。能量变化图中：E5+E1_________E4+E2（填“＞”、“＜”或“＝”）。

II．CO2催化加氢制甲醇5MPa时，往某密闭容器中按投料比n(H2):n(CO2)=3:1充入H2和CO2，发生以下反应：

i. ，

ii..

iii.

反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如右图所示。

（4）①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大，原因是_______________________。

②下列措施中，无法提高甲醇平衡产率的是________(填标号)。

A.加入适量CO B.增大压强C.循环利用原料气D.升高温度

③如上图X、Y分别代表_________、________(填化学式)。

III．利用铜基配合物1,10-phenanthroline-Cu催化剂电催化CO2还原制备碳基燃料(包括CO、烷烃和酸等)是减少CO2在大气中累积和实现可再生能源有效利用的关键手段之，其装置原理如图所示。

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