题目内容
【题目】Ⅰ.含有弱酸 HA 和其钠盐 NaA 的混合溶液,在化学上用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大。
(1)向该溶液中加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式是_____;向其中加入少量 KOH 溶液时,发生反应的离子方程式是_________。
(2)现将0.04molL﹣1HA 溶液和0.02molL﹣1NaOH 溶液等体积混合,得到缓冲溶液。
①若 HA 为 HCN,该溶液显碱性,则溶液中 c(Na+)____c(CN﹣)(填“<”“=”或“>”),你得出该结论的依据是_________。
②若 HA 为 CH3COOH,该溶液显酸性.溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是____。
II (3)常温下,将NH3·H2O与盐酸等体积混合,实验数据如下:
组别 | NH3·H2O | HCl | 混合溶液的pH值 |
甲 | c(NH3·H2O)=0.1mol·L-1 | c(HCl)=0.1mol·L-1 | pH=a |
乙 | NH3·H2O的pH=12 | HCl的pH=2 | pH=b |
丙 | c(NH3·H2O)=A mol·L-1 | c(HCl)=0.1mol·L-1 | pH=c |
针对甲、乙、丙三组实验,回答下列问题:
①甲组反应后,溶液中离子浓度的大小顺序为__________________;
②乙组b_____7(填“>”、“<”或“=”)
③丙组溶液混合后c=7,A___0.1mol·L-1(填“>”、“<”或“=”)
④甲中a=6,混合溶液中c(Cl-)-c(NH4+)= ____________mol·L-1 (列式表示结果,不能做近似计算)。
【答案】A-+H+HA HA+OH-H2O+A- > 因为c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),所以c(c(Na+)>c(CN-) c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) > > 1×10-6-1×10-8
【解析】
Ⅰ含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大,是由于加入酸时发生:A-+H+HA,加入碱时发生:HA+OH-H2O+A-,溶液中氢离子或氢氧根离子浓度变化不大而起到缓冲作用,
故答案为:A-+H+HA;HA+OH-H2O+A-;
(2)①该溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),根据溶液电中性原则可知c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),则c(Na+)>c(CN-),
故答案为:>,因为c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>c(CN-);
②若HA为CH3COOH,该溶液显酸性,说明c(H+)>c(OH-),根据溶液电荷守恒可知c(CH3COO-)>c(Na+),
故答案为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
II (1)①甲组实验中氨水和盐酸的浓度、体积相同,二者恰好反应生成氯化铵,由于NH4+水解溶液显酸性,则c(H+)>c(OH),结合电荷守恒可知:c(Cl)>c(NH4+),溶液中离子浓度大小关系是:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
故答案为:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
②盐酸是强酸,氨水是弱碱,pH=12的氨水浓度大于0.01mol/L,所以在体积相等的条件下二者反应后氨水过量,溶液显碱性,则溶液的pH>7,
故答案为:>;
③丙组溶液混合后pH=7,这说明氨水和盐酸反应后溶液显中性,由于二者恰好反应时,溶液显酸性,因此要使反应后的溶液显中性,则氨水要过量,所以氨水的浓度A>0.1mol/L,
故答案为:>;
④甲中a=6,所以在常温下溶液中c(H+)=106mol/L,c(OH)=108mol/L,根据电荷守恒可知:c(Cl)+c(OH)=c(NH4+)+c(H+),则混合溶液中c(Cl)-c(NH4+)=c(H+)-c(OH-)=( 1×10-6-1×10-8)mol/L,
故答案为:1×10-6-1×10-8。
【题目】某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液(加入少量淀粉)中加入稍过量的KIO3溶液,一段时间后,溶液突然变蓝色。为进一步研究有关因素对反应速率的影响,探究如下。
(1)查阅资料知NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行,且其反应速率主要由第一步反应决定。已知第一步反应的离子方程式为IO3-+3HSO3-=3SO42-+I-+3H+,则第二步反应的离子方程式为____。
(2)通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响,记录如下。
编号 | 0.01mol/LNaHSO3溶液/mL | 0.01mol/LKIO3溶液/mL | H2O/mL | 反应温度/℃ | 溶液变蓝所用时间t/s |
① | 6.0 | 10.0 | 4.0 | 15 | t1 |
② | 6.0 | 12.0 | c | 15 | t2 |
③ | 6.0 | a | b | 25 | t3 |
①实验①②是探究KIO3浓度对反应速率的影响,表中c=_____mL;
②实验①③是探究温度对反应速率的影响,表中a=____。
(3)将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合,用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大。该小组对其原因提出如下假设,请你完成假设二。
假设一:生成的SO42-对反应起催化作用;
假设二:____;
(4)请你设计实验验证上述假设一,完成表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程) | 预期实验现象和结论 |
在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲)在烧杯乙中先加入少量①____,其他条件与甲完全相同,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙) | ②若v(甲)__v(乙),则假设一不成立 ③若v(甲)___v(乙),则假设一成立(填“>”、“=”或“<”) |