水是生命的源泉.工业的血液.城市的血脉．要保护好河流.因为河水是主要的饮用水源.污染物通过饮用水可直接毒害人体.也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康．请回答下列问题:(1)纯水在T℃时.pH=6.该温度下1mol•L-1的NaOH溶液中.由水电离出的c(OH-)=10-12 mol•L-1．(2)25℃时.向水中加入少量碳酸钠� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．

水是生命的源泉、工业的血液、城市的血脉．要保护好河流，因为河水是主要的饮用水源，污染物通过饮用水可直接毒害人体，也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康．请回答下列问题：
（1）纯水在T℃时，pH=6，该温度下1mol•L^-1的NaOH溶液中，由水电离出的c（OH^-）=10^-12 mol•L^-1．
（2）25℃时，向水中加入少量碳酸钠固体，得到pH为11的溶液，其主要水解反应的离子方程式为CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，由水电离出的c（OH^-）=0.001mol•L^-1．
（3）体积均为100mL、pH均为2的CH₃COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则HX的电离平衡常数小于（填“大于”“小于”或“等于”）CH₃COOH的电离平衡常数．理由是稀释相同倍数，一元酸HX的pH变化量比CH₃COOH的小，故酸性较弱，电离平衡常数较小．
（4）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的物理量．已知：

化学式	电离常数（25℃）
HCN	K=4.9×10^-10
CH₃COOH	K=1.8×10^-5
H₂CO₃	K₁=4.3×10^-7、K₂=5.6×10^-11

①25℃时，有等浓度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液和CH₃COONa溶液，三溶液的pH由大到小的顺序为Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液（用化学式表示）．
②向NaCN溶液中通入少量的CO₂，发生反应的化学方程式为NaCN+H₂O+CO₂=HCN+NaHCO₃．
（5）25℃时，在CH₃COOH与CH₃COONa的混合溶液中，若测得pH=6，则溶液中c（CH₃COO^-）-c（Na⁺）=9.9×10^-7 mol•L^-1（填精确值），c（CH₃COO^-）/c（CH₃COOH）=18．

分析（1）纯水在100℃时，pH=6，Kw=10^-12，据此计算水电离出的氢氧根离子浓度；
（2）碳酸钠溶液中因碳酸根离子水解导致溶液显碱性，盐溶液中盐的水解促进水的电离；
（3）据图分析，加水稀释的过程中，HX的pH变化比较慢，说明HX的酸性比醋酸弱；
（4）①根据酸的电离常数进行分析判断，电离常数越大，对应盐的水解程度越小，溶液的pH越小；
②电离平衡常数越大，酸的酸性越强，根据表中数据可知酸性：H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，向NaCN溶液中通入少量CO₂，反应生成HCN和碳酸氢钠，据此写出反应的化学方程式；
（5）溶液中的电荷守恒来分析，C（CH₃COO^-）+C（OH^-）=C（Na⁺）+C（H⁺），故C（CH₃COO^-）-C（Na⁺）=C（H⁺）-C（OH^-），结合醋酸的电离常数计算．

解答解：（1）纯水在100℃时，pH=6，Kw=10^-12，该温度下1mol．L^-1的NaOH溶液中，由水电离出的c（OH^-）=c（H⁺）=10^-12mol/L，
故答案为：10^-12；
（2）碳酸钠溶液中因碳酸根离子水解导致溶液显碱性，碳酸根水解的离子方程式为CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，其pH=11，则c（OH^-）=0.001mol/L，全部由水电离产生，故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-、HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；0.001；
（3）据图分析，加水稀释的过程中，HX的pH变化比较小，说明HX的酸性比醋酸弱，HX的电离平衡常数比醋酸小，
故答案为：小于；稀释相同倍数，一元酸HX的pH变化量比CH₃COOH的小，故酸性较弱，电离平衡常数较小；
（4）①根据图表数据分析，电离常数：醋酸＞HCN＞碳酸氢根离子，所以等浓度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液、CH₃COONa溶液水解程度为：Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液，故溶液的pH为：Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液，
故答案为：Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液；
②根据电离平衡常数大小可知酸性：H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，向NaCN溶液中通入少量CO₂，反应生成HCN和碳酸氢钠，不能生成二氧化碳，反应的化学方程式为：NaCN+H₂O+CO₂=HCN+NaHCO₃，
故答案为：NaCN+H₂O+CO₂=HCN+NaHCO₃；
（5）25℃时，CH₃COOH和CH₃COONa的混合溶液，若测得混合液的PH=6，即C（H⁺）=10^-6mol/L，由于水的离子积为10^-14，故C（OH^-）=10^-8mol/L．
根据电荷守恒可知：C（CH₃COO^-）+C（OH^-）=C（Na⁺）+C（H⁺），故C（CH₃COO^-）-C（Na⁺）=C（H⁺）-C（OH^-）=10^-6mol/L-10^-8mol/L=9.9×10^-7mol/L，$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{K}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{1.8×1{0}^{-5}}{1{0}^{-6}}$=18，
故答案为：9.9×10^-7；18．

点评本题综合考查弱电解质的电离，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和计算能力，根据平衡常数确定酸性强弱，从而确定水解程度，注意加水稀释时从各微粒的物质的量变化分析，难度中等．

练习册系列答案

8．一定温度下，将1molN₂O₄充入容积固定为2L的密闭容器中，发生反应：N₂O₄?2NO₂（g）．经2s达到化学平衡状态，此时测得容器中c（NO₂）=0.2mol/L．
（1）下列说法中，一定能说明该反应达到平衡状态的是EF（填序号）．
A．正、逆反应均已停止              B． v（NO₂）=2v（N₂O₄）
C．容器中 c（NO₂）：c（N₂O₄）=2：1        D．混合气体的密度不变
E．混合气体的压强不变              F．混合气体的颜色不变
（2）0～2s内反应的平均速率v（NO₂）=0.1mol/（L•s）．
（3）达到平衡时容器中c（N₂O₄）=0.4mol/L．
（4）达到平衡时，N₂O转化率为20%．

5．从深海鱼中提取出来的一种不饱和脂肪酸被称为“脑黄金”，其中只含碳、氢、氧三种元素．其蒸汽密度是甲烷的24 倍，其中碳的质量分数为81.25%，它的一个分子中只有一个羧基．请通过计算确定该“脑黄金”的分子式．

4．用含SO₂的硫酸工业尾气联合制备（NH₄）₂SO₄和Mn_xO_y，其工艺流和如图1：

（1）反应I的化学方程式为2SO₂+2CaCO₃+O₂=2CaSO₄+2CO₂；反应II控制温度60℃～70℃之间的原因是温度过高NH₄HCO₃会分解，温度过低反应会较慢．反应I到反应II的过程中可循环利用的物质是CaCO₃．
（2）反应III中以SO₂作还原剂．
（3）MnCO₃的作用是除去滤液中的Fe³⁺，写出除去Fe³⁺的离子反应方程式3MnCO₃+2Fe³⁺+3H₂O=3Mn²⁺+2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．
（4）MnS的作用是提供S^2-除去Ni²⁺和Cu²⁺；当Ni²⁺恰好完全沉淀时[c（Ni²⁺）=1.0×10^-5 mol•L ^-1〕，溶被中Cu²⁺的浓度是6.0×10^-26 mol•L ^-1（已知K_sp（CuS）=8.4×10^-45，K_sp（NiS）=1.4×10^-24，）．
（5）从MnSO₄溶液中获得MnSO₄•nH₂O的方法是重结晶．
（6）“锻烧”时温度与剩余固体质量变化曲线如图2：

该曲线中B点所表示的固体氧化物的化学式为Mn₃O₄．

14．下列实验操作中错误的是（　　）

	A．	分液时，分液漏斗下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
	B．	蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
	C．	蒸发结晶时应将溶液蒸干，得到晶体
	D．	称量时，称量物置于托盘天平的左盘，砝码放在托盘天平的右盘中

1．下列化合物中既可以使KMnO₄酸性溶液褪色，也可发生加成反应的是（　　）

18．分子式为C₁₀H₁₄的有机物，结构中苯环上有3个取代基的同分异构体有（　　）种．

19．设N_A为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）

	A．	标准状况下，2.24L由O₂和O₃组成的混合气体中含有的原子数为0.2N_A
	B．	1L0.1mol•L^-1NaHCO₃溶液中所含HCO₃^-的数目为0.1N_A
	C．	一定条件下，0.1molCO与0.1molH₂O（g）充分反应，生成H₂的分子数为0.1N_A
	D．	在反应：3FeS₂+12C+8O₂═Fe₃O₄+12CO+6S中，每生成0.6molS，转移的电子数为3.2N_A

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