题目内容
【题目】(1) 常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A,根据题意回答下列问题:
①写出酸H2A的电离方程式__________________。
②若溶液M由10mL 2 mol·L-1NaHA溶液与2mol·L-1NaOH溶液等体积混合而得,则溶液M的pH ________7 (填“>”、“<”或“=”),溶液M中各微粒的浓度关系正确的是__________。
A.c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(HA-)+c(H2A)+c(H+)=c(OH-)
C.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=1mol·L-1
D.c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
(2) CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3
①Na2CO3俗称纯碱,因CO32-水解而使其水溶液呈碱性,试写出CO32-水解的离子方程式(忽略第二步水解)______________,其水解反应的平衡常数(即水解常数)的表达式为Kh=__________。
②已知25℃时,Kh=2×10-4mol/L,则当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1时,试求溶液的pH=__________。
③0.1mol/L Na2CO3溶液中c(OH-)-c(H+)=__________(用含c(HCO3-)、c(H2CO3)的关系式表示)
④向 Na2CO3溶液中加入明矾会产生沉淀和气体,请写出相关的离子方程式__________________。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH 的水溶液与 0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为__________。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol·L-1),可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是____________。
a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水 d.向溶液B中加适量NaOH
(4)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)
n(SO32-):n(HSO3-) | 91:9 | 1:1 | 9:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
①由上表判断NaHSO3溶液显____性,用化学平衡原理解释:______________________。
②当吸收液呈中性时,溶液中出离子浓度关系正确的是(选填字母)_________________。
A.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
B.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
【答案】(1)①H2A
H++HA-②>AC
(2)①CO32-+H2O
HCO3-+OH- Kh= ![]()
②10③HCO3-+2H2CO3
④3CO32-+2Al3++6H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-)bc
(4)①酸(1分)HSO3-中存在:HSO3-
H++SO32-和HSO3-+H2O
HSO3-+OH-
HSO3-电离程度大于其水解程度(2分)②AB
【解析】
试题分析:
(1)①由于溶液存在H2A,说明H2A是二元弱酸,其电离方程式:H2A
H++HA-、HA-
H++A2-;②当NaHA与NaOH等物质的量反应后生成Na2A,共0.02mol,由于A2-水解使得溶液显碱性,pH>7。A.可得溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+),故A正确;B.根据质子守恒可得:c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)=c(OH-),故B错误;C.根据物料守恒可得,c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=1mol·L-1,故C正确;D.根据电荷守恒可得,2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故D错误;故选AC。
(2)①碳酸钠是强碱弱酸盐,能发生两步水解,第一步水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,水解方程式为:CO32-+H2O
HCO3-+OH-;Kh=
;
②Kh=2×10-4mol/L,则当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1时,Kh=
=2×10-4mol/L,c(OH-)=1×10-4mol/L,c(H+)=1×10-10mol/L,所以溶液的pH=10;
③根据碳原子的物料守恒得,c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L,根据溶液中电荷守恒得:2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),c(Na+)=0.2mol/L,所以c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3);
④向 Na2CO3溶液中加入明矾,因CO32-和Al3+发生双水解反应,会产生沉淀和气体,反应的离子方程式为3CO32-+2Al3++6H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(3)根据盐类水解规律,越弱越水解,所以CH3COO的水解程度大于NO2-,故离子浓度大小是c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-);因为CH3COO的水解程度大于NO2-,所以溶液A的pH小于溶液B的pH。 a.向溶液A中加适量水(使A的pH减小),b.向溶液A中加适量NaOH(使A的pH增大),c.向溶液B中加适量水(使B的pH减小),d..向溶液B中加适量NaOH (使B的pH增大),只有bc满足题意。
(4)①在溶液中主要以HSO3-存在,HSO3-的电离很微弱,所以n(SO32-):n(HSO3-)<1:1,根据表格知,当亚硫酸氢根离子的物质的量大于亚硫酸根离子的物质的量时,亚硫酸氢钠溶液呈酸性,亚硫酸氢根离子既能水解又能电离,亚硫酸氢钠溶液呈酸性同时说明HSO3-的电离程度大于水解程度。故答案为:酸性;HSO3-存在HSO3-
H++SO32- 和HSO3-+H2O
H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度大于水解程度。②当溶液呈中性时,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,亚硫酸氢根离子浓度大于亚硫酸根离子浓度.A、溶液呈电中性,溶液中阴阳离子所带电荷相等,溶液呈中性时,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,所以c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),故正确.B、溶液呈中性时,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,亚硫酸氢根离子浓度大于亚硫酸根离子浓度,溶液中阴阳离子所带电荷相等,所以得c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H-)=c(OH-),故正确.C、溶液呈电中性,溶液中阴阳离子所带电荷相等,得c(Na+)+c(H-)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),故错误;故选AB。