摘要:3.离子反应生成弱电解质.

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Ⅰ.描述弱电解质电离情况可以用电离度(电离度:一定条件下,当弱电解质达到电离平衡时,溶液中已电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分数)和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
请回答下面问题:
⑴下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离度增大,而电离常数不变的操作是_______(填序号)。
A.升高温度     B.加水稀释     C.加少量的CH3COONa固体       D.加少量冰醋酸
⑵CH3COONH4的水溶液呈______(选填“酸性”、“中性”、“碱性”),理由是____________________。
⑶工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如:BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使c(SO42- )达到0.0l mol/L以上,则溶液中c(CO32- )应≥_______ mol/L。
Ⅱ.化学在能源开发与利用中起着重要的作用,如甲醇、乙醇、二甲醚(CH3OCH3)等都是新型燃料。
⑴乙醇是重要的化工产品和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)  △H=a kJ/mol 在一定压强下,测得上述反应的实验数据如下表。
根据表中数据分析:
①上述反应的 a_______0(填“大于”或“小于”)。
②在一定温度下,提高氢碳(即n(H2)/n(CO2) )比,平衡常数K值_______(填“增大”、“减小”、或“不变”),对生成乙醇______(填“有利”或“不利”)。
⑵催化剂存在的条件下,在固定容积的密闭容器中投入一定量的CO和H2,同样可制得乙醇(可逆反应)。该反应过程中能量变化如图所示:
①写出CO和H2制备乙醇的热化学反应方程式_________________。
②在一定温度下,向上述密闭容器中加入1 mol CO、3 mol H2及固体催化剂,使之反应。平衡时,反应产生的热量为Q kJ,若温度不变的条件下,向上述密闭容器中加入4 mol CO、
12 mol H2及固体催化剂,平衡时,反应产生的热量为w kJ,则w的范围为___________。
⑶二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效的优良性能。以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池,其工作原理与甲烷燃料电池原理相类似。该电池中负极上的电极反应式是_________________。
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Ⅰ.描述弱电解质电离情况可以用电离度(电离度:一定条件下,当弱电解质达到电离平衡时,溶液中已电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分数)和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
请回答下面问题:
⑴下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离度增大,而电离常数不变的操作是_______(填序号)。
A.升高温度     B.加水稀释     C.加少量的CH3COONa固体       D.加少量冰醋酸
⑵CH3COONH4的水溶液呈______(选填“酸性”、“中性”、“碱性”),理由是____________________。
⑶工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如:BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使c(SO42- )达到0.0l mol/L以上,则溶液中c(CO32- )应≥_______ mol/L。
Ⅱ.化学在能源开发与利用中起着重要的作用,如甲醇、乙醇、二甲醚(CH3OCH3)等都是新型燃料。
⑴乙醇是重要的化工产品和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇。
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)  △H=a kJ/mol 在一定压强下,测得上述反应的实验数据如下表。
根据表中数据分析:
①上述反应的 a_______0(填“大于”或“小于”)。
②在一定温度下,提高氢碳(即n(H2)/n(CO2) )比,平衡常数K值_______(填“增大”、“减小”、或“不变”),对生成乙醇______(填“有利”或“不利”)。
⑵催化剂存在的条件下,在固定容积的密闭容器中投入一定量的CO和H2,同样可制得乙醇(可逆反应)。该反应过程中能量变化如图所示:
①写出CO和H2制备乙醇的热化学反应方程式_________________。
②在一定温度下,向上述密闭容器中加入1 mol CO、3 mol H2及固体催化剂,使之反应。平衡时,反应产生的热量为Q kJ,若温度不变的条件下,向上述密闭容器中加入4 mol CO、
12 mol H2及固体催化剂,平衡时,反应产生的热量为w kJ,则w的范围为___________。
⑶二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效的优良性能。以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池,其工作原理与甲烷燃料电池原理相类似。该电池中负极上的电极反应式是_________________。
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I.描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。表1                                     

酸或碱

电离平衡常数(Ka或 Kb

CH3COOH

1.8×10-5

HNO2

4.6×10-4

HCN

5×10-10

HClO

3×10-8

NH3·H2O

1.8×10-5

请回答下列问题:

(1)上述四种酸中,酸性最弱的是                  (用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是          (填序号)。

A.升高温度   B.加水稀释  C.加少量的CH3COONa固体  D.加少量冰醋酸

(2)CH3COONH4的水溶液呈          (选填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是:

                                                   

 溶液中各离子浓度大小的关系是                                            

II.氮是地球上含量最丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:(图中涉及物质为气态)

(1)上图是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式                                           

(2)在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:

       N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:请完成下列问题。

t/℃

200

300

400

K

K1

K2

0.5

①试比较K1、K2的大小,K1_      K2(填写“>”、“=”或“<”)。

②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是____(填序号字母):

         a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2     b.v(N2=3v(H2

         c.容器内压强保持不变                         d.混合气体的密度保持不变

③在400℃时, 当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时,则该反应的v(N2)_           _ v(N2)(填写“>”、“=”或“<”)

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I.描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。表1                                     

酸或碱

电离平衡常数(Ka或 Kb

CH3COOH

1.8×10-5

HNO2

4.6×10-4

HCN

5×10-10

HClO

3×10-8

NH3·H2O

1.8×10-5

请回答下列问题:

(1)上述四种酸中,酸性最弱的是                  (用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是          (填序号)。

A.升高温度   B.加水稀释  C.加少量的CH3COONa固体  D.加少量冰醋酸

(2)CH3COONH4的水溶液呈          (选填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是:

                                                  

 溶液中各离子浓度大小的关系是                                            

II.氮是地球上含量最丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:(图中涉及物质为气态)

(1)上图是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式                                           

(2)在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:

       N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:请完成下列问题。

t/℃

200

300

400

K

K1

K2

0.5

①试比较K1、K2的大小,K1_      K2(填写“>”、“=”或“<”)。

②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是____(填序号字母):

         a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2     b.v(N2=3v(H2

         c.容器内压强保持不变                         d.混合气体的密度保持不变

③在400℃时, 当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时,则该反应的v(N2)_           _ v(N2)(填写“>”、“=”或“<”)

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下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp (25℃)。

    回答下列问题:

(1)由上表分析,若①CH3COOH ②HCO3- ③C6H5OH ④H2PO4-均可看作酸,则它们酸性由强到弱的顺序为     (须填编号);

(2)写出C6H5OH与Na3PO4反应的离子方程式:     

(3)25℃时,将等体积等浓度的醋酸和氨水混合,混合液中:c(CH3COO-)     

c(NH4+);(填“>”、“=”或“<”)

 (4)25℃时,向10ml 0.01mol/L苯酚溶液中滴加Vml0.01mol/L氨水,混合溶液中粒子浓度关系正确的是     

      A.若混合液pH>7,则V≥10

      B.若混合液pH<7,则c((NH4+)>c (C6H5O-) >c(H+)>c (OH)

      C.V=10时,混合液中水的电离程度小于10ml0.01mol/L苯酚溶液中水的电离程度

       D.V=5时,2c(NH3·H2O)+2 c (NH4+)= c (C6H5O-)+c (C6H5OH)

(5)水解反应是典型的可逆反应.水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kh表示),类比化学平衡常数的定义,请写出Na2CO3第一步水解反应的水解常数的表达式     

(6)Ⅰ.如下图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,回答下列问题:

      ① T1     T2(填>、=、<),

        T2温度时Ksp(BaSO4)=       

   ② 讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,下列说法正确的是     

A.加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点

B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成

C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)

D.升温可使溶液由b点变为d点

Ⅱ.现有0.2mol的BaSO4沉淀,每次用1L饱和Na2CO3溶液(浓度为1.7mol/L)处理。若使BaSO4中的SO42-全部转化到溶液中,需要反复处理      次。[提示: BaSO4(s)+ CO32- (aq) BaCO3(s)+ SO42- (aq) ]

 

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