题目内容

12.室温下,将0.1mol.L-1盐酸滴入20mL 0.1mol.L-1氨水中,溶液pH随加入盐酸体积的变化曲线如图1所示.

(1)NH3.H2O的电离方程式是NH3•H2O?NH4++OH-.
(2)b点所示溶液中c(Cl-)=c(NH4+)(填“>”、“<”或“=”).
(3)c点所示溶液pH<7,原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+(用离子方程式表示).
(4)d点所示溶液中离子浓度由大到小的排序是c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-).
搜索相关资料 25.(7分)二元弱酸是分步电离的,25时碳酸和草酸的Ka如表:
H2CO3   Ka1=4.3×10-7         H2C2O4  Ka1=5.6×10-2
Ka2=5.6×10-11                Ka2=5.42×10-5
(5)设有下列四种溶液:
A.0.1mol.L-1的Na2C2O4溶液          B.0.1mol.L-1的NaHC2O4溶液
C.0.1mol.L-1的Na2CO3溶液           D.0.1mol.L-1的NaHCO3溶液
其中,c(H+)最大的是B,c(OH-)最大的是C.
(6)某化学实验兴趣小组同学向用大理石和稀盐酸制备CO2后残留液中滴加碳酸钠溶液,在溶液中插人pH传感器,测得pH变化曲线如图2所示.
刚开始滴人碳酸钠溶液时发生反应的离子方程式为2H++CO32-=H2O+CO2↑,BC段发生反应的离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓,D点时混合溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-4 mol.L-1.

分析 (1)一水合氨是弱电解质,在水溶液里存在电离平衡;
(2)pH=7时,溶液中cc(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒,再结合电荷守恒判断c(Cl-)和c(NH4+)的相对大小;
(3)c点时,二者恰好反应生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解而使其溶液呈酸性;
(4)d点时,溶液中的溶质为等物质的量浓度的氯化铵和盐酸,溶液呈酸性,氯化氢完全电离,铵根离子能水解,据此判断溶液中离子浓度大小;
(5)相同条件下,酸的电离平衡常数越大,则酸的酸性越强,酸根离子的水解程度越小,则溶液的碱性越弱;
(6)溶液pH<7,说明溶液呈酸性,酸和碳酸钠溶液反应生成氯化钠和水、二氧化碳,当pH不变时,碳酸钠和氯化钙发生复分解反应,碳酸钠为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,根据水的离子积常数计算氢氧根离子浓度.

解答 解:(1)一水合氨是弱电解质,在水溶液里只有部分电离,电离出氢氧根离子和铵根离子,一水合氨的电离方程式为:NH3•H2O?NH4++OH-,
故答案为:NH3•H2O?NH4++OH-;       
(2)b点时pH=7,则溶液中cc(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+cc(H+),所以得c(Cl-)=c(NH4+),故答案为:=;
(3)c点时二者恰好反应生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解而使溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,则溶液呈酸性,水解离子方程式为:NH4++H2O?NH3•H2O+H+,
故答案为:NH4++H2O?NH3•H2O+H+;     
(4)d点时,酸的物质的量是氨水的2倍,二者混合时,溶液中的溶质为等物质的量浓度的氯化铵和盐酸,溶液呈酸性,氯化氢完全电离,铵根离子水解但水解程度较小,结合物料守恒知,溶液中离子浓度大小顺序是
c (Cl-)>c (H+)>c (NH4+)>c (OH-),
故答案为:c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-);
(5)相同条件下,酸的电离平衡常数越大,则酸的酸性越强,酸根离子的水解程度越小,则溶液中氢氧根离子浓度越小,氢离子浓度越大,根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序是:草酸>草酸氢根离子>碳酸>碳酸氢根离子,离子水解强弱顺序是:碳酸根离子>碳酸氢根离子>草酸根离子>醋酸氢根离子,
根据离子水解程度知,草酸氢根离子水解程度最小,则其溶液碱性最弱,氢离子浓度最大,所以氢离子浓度最大的是B,水解程度最强的是C,则溶液C中碱性最强,氢氧根离子浓度最大,
故答案为:B;C;
(6)溶液pH<7,说明溶液呈酸性,酸和碳酸钠溶液反应生成氯化钠和水、二氧化碳,离子方程式为:2H++CO32-=H2O+CO2↑,当pH不变时,碳酸钠和氯化钙发生复分解反应,离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓,碳酸钠为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,D点时混合溶液中由水电离产生的c(OH-)=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-10}}$mol/L=10-4 mol/L,
故答案为:2H++CO32-=H2O+CO2↑;Ca2++CO32-=CaCO3↓;10-4.

点评 本题考查了酸碱混合溶液定性判断与计算,题目难度中等,明确溶液中的溶质及其性质是解本题关键,再结合溶液的酸碱性及物料守恒和电荷守恒来分析解答,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

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3.使用石油热裂解的副产物CH4来制取CO和H2,其生产流程如图1:

此流程的第Ⅰ步反应为:CH4+H2O?CO+3H2,一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2.则P1<P2.100℃时,将1mol CH4和2mol H2O通入容积为100L的恒容密闭容器中,达到平衡时CH4的转化率为0.5.此时该反应的平衡常数K=2.25×10-4(.
此流程的第Ⅱ步反应的平衡常数随温度的变化如表:
温度/℃400500830
平衡常数K1091
从表中可以推断:该反应是放热反应,若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,反应达到平衡时,CO的转化率为75%.如图3表示该反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件引起浓度变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是降低温度,或增加水蒸汽的量,或减少氢气的量.
工业上常利用反应Ⅰ产生的CO和H2合成可再生能源甲醇.
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