题目内容
7.(1)25℃时,在0.1L 0.2mol•L-1的HA溶液中,有0.001mol的HA电离成离子,则该溶液的pH=2.(2)25℃时,若向0.1mol/L氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时c(NH4+)=amol/L,则c(SO42-)=0.5amol/L.
(3)室温下,若向0.1mol/L氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1:1,则所得溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-).
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量.已知:
| 化学式 | 电离常数(25℃) |
| HCN | K=4.9×l0-10 |
| CH3COOH | K=1.8×l0-5 |
| H2CO3 | K1=4.3×l0-7、K2=5.6×l0-11 |
?25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液.
?向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为:NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3.
(5)常温下,在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11.若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是1:4.
分析 (1)25℃时,在0.1L 0.2mol•L-1的HA溶液中,有0.001mol的HA电离成离子,氢离子浓度为0.01mol/L,根据pH=-lgc(H+)计算;
(2)溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒判断离子浓度;
(3)若向氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1:1,则二者恰好反应生成硫酸铵,硫酸铵是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,结合电荷守恒判断离子浓度大小顺序;
(4)酸的电离常数进行分析判断,电离常数越大,对应盐的水解程度越小,溶液的pH越小;向NaCN溶液中通入少量CO2,由于酸性:H2CO3>HCN>HCO3-,故反应生成HCN和碳酸氢钠;
(5)氢氧化钡和硫酸氢钠反应钡离子恰好沉淀,需要Ba(OH)2和NaHSO4按照物质的量1:1反应,结合溶液的pH和溶液体积换算物质的量列式计算;
解答 解:(1)在0.1L 0.2mol•L-1的HA溶液中,有0.001mol的HA电离成离子,则c(H+)=$\frac{0.001mol}{0.1L}$=0.01mol/L,所以pH=2,
故答案为:2;
(2)混合溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),所以c(SO42-)=$\frac{1}{2}$c(NH4+)=0.5amol•L-1,
故答案为:0.5amol/L;
(3)若向氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1:1,则二者恰好反应生成硫酸铵,硫酸铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解而使其溶液呈酸性,pH<7,水解离子方程式为NH4++H2O?NH3•H2O+H+,溶液呈酸性则c(H+)>c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),所以 c(NH4+)>c(SO42-),铵根离子水解程度较小,所以c(SO42-)>c(H+),则离子浓度大小顺序是 c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-),
故答案为:c(NH4+)>c(SO42- )>c(H+)>c(OH-);
(4)根据图表数据分析,电离常数:醋酸>HCN>碳酸氢根离子,所以等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,故溶液的pH为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,向NaCN溶液中通入少量CO2,由于酸性:H2CO3>HCN>HCO3-,故反应生成HCN和碳酸氢钠,不能生成二氧化碳,故反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3,
故答案为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液;?NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3;
(5)pH=12的Ba(OH)2溶液中C(OH-)=10-2mol/L,设溶液体积为x,得到氢氧根离子物质的量为x×10-2mol;反应的硫酸氢钠物质的量为0.5x×10-2mol;设硫酸氢钠溶液体积为y,依据反应Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH,混合后溶液pH=11,计算得到溶液中氢氧根离子浓度为10-3mol/L;
所以得到:$\frac{x×1{0}^{-2}-0.5x×1{0}^{-2}}{x+y}$=10-3;
得到x:y=1:4,
故答案为:1:4.
点评 本题考查了酸碱反应的综合计算,溶液pH的计算应用,注意溶液中氢氧根离子浓度和溶质浓度的关系是解题关键,题目难度中等.
| ①中的反应物 | ②中的现象 | 实验结论 | | |
| A | 纯碱、稀硫酸 | 硅酸钠溶液中出现白色沉淀 | 酸性:硫酸>碳酸>硅酸 | |
| B | MnO2、浓盐酸 | 淀粉KI溶液变蓝 | Cl2有氧化性 | |
| C | Na2SO3、硫酸 | 溴水褪色 | SO2有漂白性 | |
| D | Cu、硝酸 | 红棕色气体 | ①中硝酸为浓硝酸 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | 溶液中c(H+)>c(OH-) | |
| B. | NH4+水解是微弱的 | |
| C. | NH3•H2O是弱碱 | |
| D. | 由H2O电离出的c(H+)<10-7 mol/L | |
| E. | 物质的量浓度相等的氨水和盐酸等体积混合,溶液pH=7 |
| A. | NaOH溶液 | B. | 氨水 | C. | 澄清石灰水 | D. | Mg(OH)2 |
| A. | 实验:电流表A指针偏转,碳棒上有红色固体析出 | |
| B. | 实验:电流表A指针偏转,铁极上有无色气体产生 | |
| C. | 实验:碳棒上有无色气体产生,铁极上有黄绿色气体产生 | |
| D. | 实验:粗铜上有红色固体析出,精铜溶解 |
①MnO2(s)+C(s)═MnO(s)+CO(g)△H1=+24.4kJ•mol-1
②MnO2(s)+CO(s)═MnO(s)+CO2(g)△H2=-148.1kJ•mol-1
③2MnO2(s)+C(s)═2MnO(s)+CO2(g)△H3
则下列判断正确的是( )
| A. | △H1<△H3 | B. | △H3=△Hl+△H2 | ||
| C. | 反应①的活化能为24.4 kJ•mol-1 | D. | 反应③一定不能自发进行 |
| A. | 配制0.1mol/L的NaNO3溶液 | B. | 检查装置气密性 | ||
| C. | 制取Fe(OH)2沉淀 | D. | 进行喷泉实验 |
| 操作 | 现象 |
| I.A 中溶液变红 Ⅱ.稍后,溶液由红色变为黄色 |
(2)实验室常用排饱和食盐水的方法来收集 Cl2,试用化学平衡原理加以解释因为饱和食盐水中 C(Cl-)较大,促使平衡 Cl2+H2O?H++Cl-+HClO逆向移动,减少Cl2 的溶解.
以下甲学生对 Cl2 与 FeCl2 和 KSCN 混合溶液的反应进行实验探究.
(3)A 中溶液变红的原因是Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成红色的硫氰化钾,所以溶液变红.
(4)为了探究现象 II 的原因,甲同学进行如下实验.
①取 A 中黄色溶液于试管中,加入 NaOH 溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在Fe3+.
②取 A 中黄色溶液于试管中,加入过量的 KSCN 溶液,最终得到红色溶液.
甲同学的实验证明产生现象Ⅱ的原因是 SCN-与 Cl2发生了反应.
(5)甲同学猜想 SCN-可能被 Cl2氧化了,他又进行了如下研究.
资料显示:SCN-的电子式为
①甲同学认为 SCN-中碳元素没有被氧化,理由是SCN-中的碳元素是最高价态+4价.
②取 A 中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的 BaCl2溶液,产生白色沉淀,由此证明被氧化的元素是硫元素(填名称).
③通过实验证明了 SCN-中氮元素转化为 NO3-,他的实验方案是取足量铜粉于试管中,加入A中黄色溶液和一定量的稀盐酸,加热,观察到试管上方有红棕色气体生成,证明A中存在SCN-中氮元素被氧化成NO3-.中被氧化的元2
④若 SCN-与 Cl反应生成 CO2,写出反应离子方程式SCN-+8Cl2+9H2O=NO3-+SO42-+CO2+16Cl-+18H+,.
| A. | 同位素 | B. | 同系物 | C. | 同分异构体 | D. | 同素异形体 |