题目内容

16．回答下列问题（温度均为25℃时）：
Ⅰ．（1）现有pH=13的Ba（OH）2溶液，某浓度盐酸溶液按体积比（碱与酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11（假设混合溶液的体积等于混合前两溶液的体积和），该盐酸溶液的pH=2．
Ⅱ．（2）1mL pH=12的NaOH溶液，加水稀释至100mL，稀释后的溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=1×10-6；
（3）pH=13的Ba（OH）2溶液 a L与pH=3的H2SO4溶液b L混合．若所得混合溶液呈中性，则a：b=1：100；
（4）向明矾溶液中缓慢加入Ba（OH）2溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全时，溶液的pH＞7（填＞、＜、=），离子反应方程式为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O．
Ⅲ．有浓度均为0.1mol/L的4种溶液：①盐酸；②硫酸；③醋酸；④氢氧化钡．（注：忽略溶液混合时体积的变化）
（5）将上述溶液两两等体积混合后，溶液pH=7的组合有（填序号）②和④．
（6）醋酸钡是易溶于水的强电解质．将③与④等体积混合，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（OH-）＞c（Ba2+）＞c（CH3COO-）＞c（H+）．

分析 （1）设盐酸的物质的量浓度为：C（HCl），碱与酸体积分别为1L、9L，分别求出氢氧化根离子和氢离子的物质的量，二者发生酸碱中和，所得溶液pH=11可知碱剩余，求出剩余的氢氧根离子的物质的量，依据：Kw=c（H+）×c（OH -）计算解答；
（2）根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变计算溶液中：$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$；
（3）根据n（H+）=n（OH-）计算；
（4）假设SO42-的物质的量为2mol，判断完全反应需要其它离子的物质的量，进而书写反应的离子方程式，并判断溶液的酸碱性；
（5）酸中氢离子的物质的量与碱中氢氧根离子的物质的量相等，则混合后pH=7；
（6）③与④等体积混合，反应生成醋酸钡，还剩余氢氧化钡，且二者的量相同，溶液显碱性．

解答 解：Ⅰ、（1）设盐酸的物质的量浓度为：C（HCl），碱与酸体积分别为1L、9L，则n（OH -）=0.1mol/L×1L=0.1mol，n（H+）=C（HCl）×9L，反应后剩余氢氧根离子的物质的量为：0.1mol-c（HCl）×9L；
有混合所得溶液pH=11，可知混合后c（H+）=10-11 mol•L-1，则混合后c（OH -）=$\frac{Kw}{c（{H}^{+}）}$=10-3 mol•L-1，
即：$\frac{0.1mol-c（HCl）×9L}{10L}$=10-3 mol•L-1，解得：c（HCl）=10-2mol•L-1，pH=-lg[H+]，所以pH=2，
故答案为：2；
Ⅱ、（2）1mLpH=12的NaOH溶液，加水稀释至100mL，稀释后的溶液中c（OH-）=1×10-4mol/L，c（H+）=1×10-10mol/L，则：$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=1×10-6，故答案为：1×10-6；
（3）pH=13的Ba（OH）2溶液 a L与pH=3的H2SO4溶液b L混合．若所得混合溶液呈中性，则有n（H+）=n（OH-），即：0.1mol/L×aL=0.001mol/L×bL，则a：b=1：100，故答案为：1：100；
（4）假设SO42-的物质的量为2mol，则明矾溶液中含有2molSO42-，1molAl3+，向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至SO42-刚好沉淀完全时，需要2molBa（OH）2，即加入的Ba2+为2mol，OH-为4mol，生成2molBaSO4，1molAl3+与4molOH-反应生成1molAlO2-，反应的离子方程式为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O，反应后溶液呈碱性，pH＞7，
故答案为：＞；Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O；
Ⅲ．（5）①②为强酸，③为弱酸，④为强碱，则②和④等体积混合后，酸中氢离子的物质的量与碱中氢氧根离子的物质的量相等，则混合后pH=7，故答案为：②和④；
（6）③与④等体积混合，反应生成醋酸钡，还剩余氢氧化钡，且二者的量相同，溶液显碱性，醋酸根离子水解显碱性，则c（OH-）＞c（Ba2+）＞c（CH3COO-）＞c（H+），故答案为：c（OH-）＞c（Ba2+）＞c（CH3COO-）＞c（H+）．

点评 本题考查溶液PH的有关计算、弱电解质的电离、酸碱混合溶液的定性判断及离子浓度大小的比较等，综合性较大，注意（6）中反应后溶质的物质的量相等是解答的关键，明确盐类水解，题目难度不大．

练习册系列答案
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6．某同学做同族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）．
实验方案实验现象
①将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置A．浮在水面，熔成小球，不定向移动，随之消失
②将一小块金属钠放入冷水中B．分层，上层无色，下层紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置C．浮在水面，熔成小球，不定向移动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中D．分层，上层无色，下层橙红色
请你帮助同学整理并完成实验报告：
（1）实验目的：探究同主族元素性质的相似性与递变性
（2）实验用品：
①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1mol/LNaBr溶液、0.1mol/LNaI溶液、CCl4等．
②仪器：胶头滴管、试管、烧杯、镊子、小刀、玻璃片等．
（3）实验内容（填写与实验方案对应的实验现象的标号及化学方程式和离子方程式）
实验方案实验现象化学方程式离子方程式
①
②
③
④
（4）实验结论：同主族元素性质相似，自上而下元素金属性增强，非金属性减弱．
7．下列溶液中的氯离子数目与50mL 1mol•L-1的AlCl3溶液中氯离子数目相等的是（　　）
A．150mL 1 mol•L-1的NaClB．75mL 1mol•L-1的NH4Cl
C．150mL 3 mol•L-1的KClD．75mL 2 mol•L-1的CaCl2
4．下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是（　　）
A．CH3COOH?H++CH3COO-B．Ba（OH）2 ?Ba2++2OH-
C．H3PO4 ?3H++PO${\;}_{4}^{3-}$D．NH3•H2O═NH${\;}_{4}^{+}$+OH-
11．A、B、C、D都是中学化学中的常见化合物，均由周期表前18号元素组成，D为红综色气体，甲、乙则是两种单质，以上单质和化合物之间在如图1所示的反应关系（反应物和生成物均无省略）．

请回答下列问题：
（1）图1所示转化过程中包含的反应类型有cd（填字母）．
a．置换反应    b．复分解反应c．分解反应    d．化合反应
（2）图1中反应①的化学方程式是4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O．（3分）
（3）2C（g）+甲（g）═2D（g）是放热反应，（填放热或吸热）放出或吸收2E2-2E1
（4）若将l.00mol甲和2.00mol C混合充入容积为2L的密闭容器中，3分钟后反应达到平衡．平衡后混合气体总物质的量为2.55mol，用甲表示的化学反应速率为0.075mol•L-1•min-1．
1．中学实验室用如图装置制取少量溴苯，在烧瓶a中装的试剂是苯、液溴和铁粉，d中装的是蒸馏水．请回答下列问题．
（1）写出烧瓶a中发生反应的化学方程式：C6H6+Br2$\stackrel{Fe}{→}$C6H5Br+HBr；
（2）导管b的作用有两个：一是导气，二是兼起冷凝回流的作用；
（3）该反应得到的是粗苯，为了除去其中的溴，可向其中加入适量NaOH溶液洗涤，还要用到的一种常用除杂操作方法是分液；
（4）为证明苯和溴发生的是取代反应而不是加成反应，可向d中加入AgNO3溶液（或紫色石蕊试液）；但该实验不够严谨，为此必须在导管b、c之间加上一盛有苯（或CCl4）的洗气瓶，目的是除去HBr气体中的溴蒸气．
8．二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途．a～e是对①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断，其中正确的是（　　）
①SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O；②SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；③SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O；④Na2CO3+SiO2═Na2SiO3+CO2↑；⑤SiO2+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiC+2CO↑
a．反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃
b．反应②中SiO2表现出氧化性
c．反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d．反应④中符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理
e．反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应．
A．aceB．bdeC．cdeD．ab
12．Ⅰ．已知强酸与强碱反应的中和热为-57.3KJ/mol，请写出硫酸溶液与氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3 kJ/mol．
Ⅱ．现有pH=2的醋酸甲和pH=2的盐酸乙：
（1）取10mL的甲溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡向右（填“向左”、“向右”或“不”）移动，若加入少量的冰醋酸，醋酸的电离平衡向右（填“向左”、“向右”或“不”）移动，若加入少量无水醋酸钠固体，待固体溶解后，溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$的值将减小（填“增大”、“减小”或“无法确定”）．
（2）相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释100倍．稀释后的溶液，其pH大小关系为pH（甲）小于pH（乙）（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）．若将甲、乙两溶液等体积混合，溶液的pH=2．
（3）各取25mL的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V（甲）大于V（乙）．
13．下列离子方程式错误的是（　　）
A．向Ba（OH）2溶液中滴加稀硫酸：Ba2++2OH-+2H++SO42-═BaSO4↓+2H2O
B．向Ca（HCO3）2溶液中滴加少量NaOH溶液：Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O
C．等物质的量的MgCl2、Ba（OH）2、HCl三种溶液混合：Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓
D．氢氧化钠溶液中通入氯气：Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O

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