题目内容

10.(1)室温下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,将pH=9 的 Ba(OH)2 溶液与 pH=4 的 H2SO4 溶液混合,若所得混合溶液的 pH=7,则 Ba(OH)2 溶液与 H2SO4 溶液的体积比为10:1.欲使溶液中c(SO42-)≤1.0×10-5mol•L-1,则应保持溶液中 c(Ba2+)≥1.1×10-5mol•L-1.
(2)一定温度下,向1L 0.1mol•L-1CH3COOH溶液中加入0.1mol CH3COONa固体,则醋酸的电离平衡向逆(填“正”或“逆”)反应方向移动;溶液中$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-}).c({H}^{+})}{c(C{H}_{3}COOH)}$的值不变(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)已知:a.常温下,醋酸和NH3•H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5b.CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O室温下,CH3COONH4溶液呈中性(填“酸”、“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液呈碱性.NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是NH4+(填化学式).

分析 (1)水的离子积常数KW=10-14,pH=9的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为0.00001mol/L,pH=4的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.0001mol/L,若所得混合液为中性,酸碱恰好完全反应,氢离子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量,据此列式计算出Ba(OH)2 溶液与 H2SO4 溶液的体积比的值;依据Q=c(Ba2+)•c(SO42-)计算溶液中c(SO42-)≤1.0×10-5mol•L-1,则应保持溶液中 c(Ba2+)的值;
(2)CH3COOH溶液加入少量CH3COONa晶体时平衡向逆反应方向移动,电离程度减小,但是电离平衡常数只与温度有关,温度不变,K不变;
(3)CH3COONH4是弱酸弱碱盐,常温下,醋酸和NH3•H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5说明CH3COO-和NH4+水解程度相同,溶液呈中性,但H2CO3酸性弱于CH3COOH,HCO3-的水解程度大于CH3COO-,NH3•H2O和CH3COOH是强弱相当的弱电解质,H2CO3电离程度弱于NH3•H2O,据此分析解答.

解答 解:(1)室温下,水的离子积常数KW=10-14,pH=9的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为0.00001mol/L,pH=4的H2SO4溶液中氢离子浓度为0.0001mol/L,若所得混合液为中性,酸碱恰好完全反应,则有:n(H+)=n(OH-),设Ba(OH)2 溶液与 H2SO4 溶液的体积分别为aL、bL,即:0.00001mol/L×aL=0.0001mol/L×bL,a:b=10:1,
Ba2+(aq)+SO42-(aq)?BaSO4(s),室温下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1.0×10-5mol•L-1,Q=c(Ba2+)•c(SO42-)则应保持溶液中 c(Ba2+)≥$\frac{{K}_{sp}(BaS{O}_{4})}{1.0×1{0}^{-5}mol/L}$=$\frac{1.1×1{0}^{-10}}{1.0×1{0}^{-5}}$=1.1×10-5mol•L-1,
故答案为:10:1;1.1×10-5;
(2)CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH?CH3COO-+H+,1L 0.1mol•L-1CH3COOH溶液中含0.1molCH3COOH,溶液中加入0.1molCH3COONa,则n(CH3COO-)增大,平衡逆反应方向移动,电离平衡常数只与温度有关,温度不变,K不变,
故答案为:逆;不变;
(3)常温下,醋酸和NH3•H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5,NH3•H2O和CH3COOH是强弱相当的弱电解质,则CH3COONH4溶液呈中性,但H2CO3酸性弱于CH3COOH,HCO3-的水解程度大于CH3COO-,所以NH4HCO3溶液呈碱性,碳酸氢铵为强电解质,完全电离生成氨根离子和碳酸氢根离子,NH4HCO3=NH4++HCO3-,NH3•H2O和CH3COOH是强弱相当的弱电解质,H2CO3电离程度弱于NH3•H2O,HCO3-的水解程度大于NH4+,所以NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是NH4+,
故答案为:中;碱;NH4+.

点评 本题考查PH的简单计算、沉淀溶解平衡计算、盐类水解,综合考查学生化学知识的应用能力和分析问题的能力,为高考常见题型,注意把握盐类水解和弱电解质的电离特点.
注意若离子积Q大于>Ksp(BaSO4),则析出沉淀,反之,则无,题目难度中等.

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