Question

碳、氮元素及其化合物与人类的生产生活密切相关．试回答下列有关问题：
（1）NH₃极易溶于水，其水溶液俗称氨水．用水稀释0.1mol?L^-1的氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是

 

（填序号）．
A．

c(N H + 4 )?c(OH-)

c(NH3?H2O)

   B．

c(NH3?H2O)

c(OH-)

   C．c（H⁺）?c（OH^-）   D．

c(OH-)

c(H+)

（2）标准状况下，将1.12L CO₂通入100mL 1mol?L^-1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为

 

；
用溶液中微粒的浓度符号完成下列等式：
①c（OH^-）=2c（H₂CO₃）+

 

；②c（H⁺）+c（Na⁺）=

 

．
（3）甲烷燃料电池中发生的化学反应为：CH₄+2O₂═CO₂+2H₂O，该电池的电解质溶液为H₂SO₄溶液，则原电池工作时电解质溶液中向正极移动的离子是

 

．

Answer 1

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡,化学电源新型电池,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）A、表达式是氨水的电离平衡常数，只受温度的影响，与离子浓度无关，因此数值不变；
B、根据稀释后溶液中的氨水的物质的量和氢氧根的物质的量比较；
C、温度不变，水的离子积常数不变；
D、稀释后，溶液中氢氧根浓度减小，氢离子浓度增大；
（2）标准状况下，将1.12L CO₂通入100mL 1mol?L^-1的NaOH溶液中恰好完全反应生成碳酸钠，根据碳酸钠溶液中碳酸根离子水解判断离子浓度大小；
①根据质子守恒书写；②根据电荷守恒书写；
（3）在原电池的电解质溶液中阳离子移向正极．

解答： 解：（1）A、表达式是氨水的电离平衡常数，只受温度的影响，与离子浓度无关，因此数值不变，故A错误；
B、加水稀释电离平衡正向移动，氢氧根离子物质的量增加，一水合氨的物质的量减小，因此

c(NH3?H2O)

c(OH-)

减小，故B正确；
C、表达式为水的离子积常数，只受温度的影响，温度不变，Kw不变，故C错误；
D、稀释之后电力方程式中涉及的组分浓度均减少，氢氧根浓度减小，Kw不变，则氢离子浓度增大，因此

c(OH-)

c(H+)

减小，故D正确；
故答案为：BD；
（2）标准状况下，1.12L CO₂的物质的量为：

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，氢氧化钠的物质的量为：1mol?L^-1×0.1L=0.1mol，二者恰好完全反应生成碳酸钠，由CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-可知：c（Na⁺）最大，水解很微弱，因此c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO^-₃），溶液显碱性c（H⁺）最小，因此碳酸钠溶液中离子浓度大小顺序为：
c（Na⁺）＞c（CO^2-₃）＞c（OH^-）＞c（HCO^-₃）＞c（H⁺），
①质子守恒：c（OH^-）=2c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）+c（H⁺），
②电荷守恒：c（H⁺）+c（Na⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），
故答案为：c（Na⁺）＞c（CO^2-₃）＞c（OH^-）＞c（HCO^-₃）＞c（H⁺）；2c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）+c（H⁺）；2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）；
（3）在原电池的电解质溶液中阳离子移向正极，因此稀硫酸溶液中的氢离子移向正极，故答案为：H⁺．

点评：本题考查加水稀释对电离平衡的影响，侧重于可水解的盐溶液中离子浓度的大小比较、电荷守恒和质子守恒的书写，难度中等．