题目内容
【题目】比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。
(1)CH3COOH和NaOH等浓度等体积混合,离子浓度大小顺序为__________________。
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH<7,离子浓度大小关系_______。
(3)pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合,离子浓度大小关系______。
(4)将标准状况下2.24LCO2缓慢通入1L0.15mol·L-1的NaOH溶液中,气体被充分吸收,离子浓度大小关系________。
(5)通过 本题的解答,总结若要比较溶液中离子浓度大小顺序,应先确定_____。
【答案】c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) 溶质
【解析】
(1)将等体积等浓度的CH3COOH和NaOH溶液混合,反应后溶质为醋酸钠,醋酸根离子部分水解,溶液显示碱性,结合电荷守恒判断醋酸钠溶液中各离子浓度大小;
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1:2体积比混合后得到溶液中溶质为等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,pH<7,说明电离大于水解,据此比较离子浓度大小;
(3)醋酸为弱酸,pH=2的醋酸溶液中醋酸的浓度大于0.01mol·L-1,pH=12的氢氧化钠溶液的浓度为0.01mol·L-1,两溶液混合后醋酸过量,溶液显示酸性,则c(H+)>c(OH-),然后根据电荷守恒判断溶液中离子浓度大小.
(4)n(CO2)=2.24L÷22.4L·mol-1=0.1mol,n(NaOH)=1L×0.15mol·L-1=0.15mol,则发生:2CO2+3OH-=CO32-+HCO3-+H2O,结合CO32-+H2O
HCO3-+OH-,HCO3-+H2O
H2CO3+OH-。
(5)若要比较溶液中离子浓度大小顺序,应先确定溶液中的溶质及发生的反应。
(1)将等体积等浓度的CH3COOH和NaOH溶液混合,反应后溶质为醋酸钠,醋酸根离子部分水解,溶液显示碱性,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒可得:c(Na+)>c(CH3COO-),溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1:2体积比混合后得到溶液中溶质为等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,pH<7,说明电离大于水解,溶液中离子浓度大小为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
(3)醋酸为弱电解质,pH=2的醋酸溶液中醋酸的浓度大于0.01mol·L-1,pH=12的氢氧化钠溶液的浓度为0.01mol·L-1,两溶液混合后醋酸过量,溶液显示酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)可得:c(CH3COO-)>c(Na+),溶液中离子浓度大小为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).
(4)n(CO2)=2.24L÷22.4L·mol-1=0.1mol,n(NaOH)=1L×0.15mol·L-1=0.15mol,则发生:2CO2+3OH-=CO32-+HCO3-+H2O,结合CO32-+H2O
HCO3-+OH-,HCO3-+H2
H2CO3+OH-。
n(CO32-)+n(HCO3-)+n(H2CO3)=0.1mol,n(Na+)=0.15mol,又存在①CO32-+H2O
HCO3-+OH-,②HCO3-+H2O
H2CO3+OH-,水解程度①>②且水解程度都较小,则c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-),则有c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。
(5)若要比较溶液中离子浓度大小顺序,应先确定溶液中的溶质。
【题目】目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示:
化学反应 | 焓变 | 平衡常数 | 温度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | |||
①2H2(g)+CO(g) | ΔH1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②CO2(g)+H2(g) | ΔH2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③CO2(g)+3H2(g) | ΔH3 | K3 | |||
请回答下列问题:
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示);根据反应③判断ΔS___0(填“>”、“=”或“<”),在______(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)500℃时,测得反应③在某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1mol/L、0.8mol/L、0.3mo/L、0.15mol/L,则此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。