题目内容
14.若往20mL0.01mol/L的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是②③(填标号)①该烧碱溶液的浓度为0.02mol/L
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol/L
③HNO2的电离平衡常数:b点>a点
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(NO2-)>c(OH-)>c(H+)
分析 ①②HNO2是弱酸,次氯酸电离是吸热反应,酸碱中和反应是放热反应,当恰好完全中和时放出热量最多,据此确定c(NaOH);
③电离吸热,温度越高电离平衡常数越大;
④当c(NaOH)较大时,可能出现:c(Na+)>c(OH-)>c(NO2-)>c(H+).
解答 解:①HNO2是弱酸,次氯酸电离是吸热反应,酸碱中和反应是放热反应,当恰好完全中和时放出热量最多,c(NaOH)=$\frac{0.020L×0.01mol/L}{0.020L}$=0.01mol/L;
故①错误,②正确;
③电离吸热,温度越高电离平衡常数越大,所以HNO2的电离平衡常数:b点>a点,故③正确;
④从b点到c点,当C(NaOH)较大时,可能出现:c(Na+)>c(OH-)>c(NO2-)>c(H+),故④错误;
故答案为:②③.
点评 本题综合考查弱电解质电离平衡、电解质溶液稀释电离平衡影响因素、图象的理解等知识,综合性较强,题目难度中等.
练习册系列答案
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5.根据化学反应的实质是旧键断裂,新键形成这一观点,下列变化不属于化学反应的是( )
| A. | 干冰气化 | B. | O2转变成O3 | C. | 加热NH4HCO3 | D. | 加热NaHCO3 |
2.下列元素的原子既可以通过离子键,又可以通过共价键形成二元化合物的是( )
| A. | K | B. | Ca | C. | F | D. | Ne |
9.最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰.电池总反应式为Zn+2MnO2+H2O═ZnO+2MnO(OH).下列说法正确的是( )
| A. | 该电池中Zn为负极,发生还原反应 | |
| B. | 该电池的正极反应式为MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH- | |
| C. | 导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn | |
| D. | 电池工作时内电路中OH-移动向MnO2一极 |
19.某研究小组为探究Cu的化学性质及溶液环境对反应的影响,设计并完成了下列实验.
Ⅰ.探究Cu的化学性质
(1)根据化合价分析,在化学反应中铜主要体现出的化学性质是还原性.
(2)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O.
(3)向实验①的集气瓶中加水,随着水量的增加,溶液由黄色变为绿色,最后变为蓝色.
【查阅资料】
ⅰ.黄色与蓝色混合呈现绿色.
ⅱ.溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl-?[CuCl4]2-+4H2O
利用化学用语和文字解释溶液颜色变化的原因:[CuCl4]2-+4H2O?[Cu(H2O)4]2++4 Cl-,加水过程中,平衡正向移动,随着[Cu(H2O)4]2+的增加,溶液由黄色变为绿色,最后变为蓝色.
(4)反应③中溶液颜色无明显变化,是因为中性环境下反应很难进行.铜表面黑色的物质为CuO,同时有MnO2生成,则中性环境下反应很难进行的原因是:生成的CuO覆盖在铜的表面阻止反应继续.
Ⅱ.探究溶液环境对反应的影响
为进一步研究酸碱性对铜与0.1mol/L KMnO4溶液反应的影响,设计如图实验:
(1)探究酸性条件下反应时,试剂X是.溶液颜色变浅能否说明铜与0.1mol/L KMnO4溶液在酸性条件下发生了反应,理由是如果加入H2SO4溶液的体积是1 mL,对比碱性条件下的实验现象,则能说明发生了反应,如果加入H2SO4溶液的体积是大于1 mL,则有可能是稀释作用导致的溶液颜色变浅.
(2)对于铜与0.1mol/L KMnO4溶液在碱性环境下的反应提出如下假设:
假设Ⅰ:0.1mol/L KMnO4溶液在碱性环境下不能将铜氧化;
假设Ⅱ:0.1mol/L KMnO4溶液在碱性环境下与铜反应较慢.
设计实验验证:
将铜丝紧密缠绕在碳棒上放入碱性的溶液A中,溶液很快由紫红色变为深绿色、.一段时间后,溶液变为浅蓝绿色,试管底部出现棕褐色粉末(MnO2).①反应加快的原因是发生了电化学腐蚀,其正极发生的电极反应式为:MnO4-+e-→MnO42-、MnO42-+2e-+2H2O=MnO2+4OH-.
②通过上述实验得出结论.
Ⅰ.探究Cu的化学性质
| 实验 | 试剂1 | 试剂2 | 操作及现象 |
| ① | 铜丝 | 氯气 | 将加热后的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,产生棕黄色的烟 |
| ② | 稀硝酸 | 产生无色气体,遇空气变为红棕色 | |
| ③ | 0.1mol/LKMnO4溶液 | 加热后,铜丝表面有黑色物质,溶液颜色无明显变化 |
(2)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O.
(3)向实验①的集气瓶中加水,随着水量的增加,溶液由黄色变为绿色,最后变为蓝色.
【查阅资料】
ⅰ.黄色与蓝色混合呈现绿色.
ⅱ.溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl-?[CuCl4]2-+4H2O
利用化学用语和文字解释溶液颜色变化的原因:[CuCl4]2-+4H2O?[Cu(H2O)4]2++4 Cl-,加水过程中,平衡正向移动,随着[Cu(H2O)4]2+的增加,溶液由黄色变为绿色,最后变为蓝色.
(4)反应③中溶液颜色无明显变化,是因为中性环境下反应很难进行.铜表面黑色的物质为CuO,同时有MnO2生成,则中性环境下反应很难进行的原因是:生成的CuO覆盖在铜的表面阻止反应继续.
Ⅱ.探究溶液环境对反应的影响
为进一步研究酸碱性对铜与0.1mol/L KMnO4溶液反应的影响,设计如图实验:
| 环境 | 反应现象 |
| 酸性 | 溶液紫红色变浅 |
| 碱性(1mL 1mol/L NaOH溶液) | 无明显现象 |
(2)对于铜与0.1mol/L KMnO4溶液在碱性环境下的反应提出如下假设:
假设Ⅰ:0.1mol/L KMnO4溶液在碱性环境下不能将铜氧化;
假设Ⅱ:0.1mol/L KMnO4溶液在碱性环境下与铜反应较慢.
设计实验验证:
将铜丝紧密缠绕在碳棒上放入碱性的溶液A中,溶液很快由紫红色变为深绿色、.一段时间后,溶液变为浅蓝绿色,试管底部出现棕褐色粉末(MnO2).①反应加快的原因是发生了电化学腐蚀,其正极发生的电极反应式为:MnO4-+e-→MnO42-、MnO42-+2e-+2H2O=MnO2+4OH-.
②通过上述实验得出结论.
6.W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在周期表中位置如图所示,下列说法不正确的是( )
| A. | Z、Y、X的原子半径依次减小,非金属性依次降低 | |
| B. | Z、Y、W的最高价氧化物对应水化物的酸性依次降低 | |
| C. | WH4与Z元素的单质在一定条件下可能发生化学反应 | |
| D. | W的位置是第2周期、第ⅣA族 |
6.在一固定体积的密闭容器中,充入2mol CO2和1mol H2发生如下化学反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数与温度(T)的关系如下表:
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c(CO)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}$.
(2)若反应在830℃下达到平衡,则CO2气体的转化率为33.3%.
(3)若绝热时(容器内外没有热量交换),平衡发生移动的结果是使容器内CO2的浓度增大,则容器内气体温度升高(填“升高”、“降低”或“不能确定”).
(4)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是AD(填字母序号).
A.H2的浓度保持不变
B.容器内的总压强不随时间而变化
C.单位时间内生成n mol CO的同时,生成n mol的H2O
D.υ(正、CO)=υ(逆、CO2)
| T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c(CO)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}$.
(2)若反应在830℃下达到平衡,则CO2气体的转化率为33.3%.
(3)若绝热时(容器内外没有热量交换),平衡发生移动的结果是使容器内CO2的浓度增大,则容器内气体温度升高(填“升高”、“降低”或“不能确定”).
(4)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是AD(填字母序号).
A.H2的浓度保持不变
B.容器内的总压强不随时间而变化
C.单位时间内生成n mol CO的同时,生成n mol的H2O
D.υ(正、CO)=υ(逆、CO2)
7.已知H2SO4(aq)与Ba(OH)2(aq)反应的△H=-1584.2kJ•mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)的△H=-55.6kJ•mol-1.则生成BaSO4(s)的反应热等于( )
| A. | -1 528.6kJ•mol-1 | B. | -1 473kJ•mol-1 | ||
| C. | +1 473 kJ•mol-1 | D. | +1 528.6 kJ•mol-1 |