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℃)
HCNK=4.9×l0-10
CH3COOHK=1.8×l0-5
H2CO3K1=4.3×l0-7、K2=5.6×l0-11
回答下列问题
?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.

练习册系列答案
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16.某化学兴趣小组的同学利用图所示实验装置进行实验.
操作现象
I.A 中溶液变红
Ⅱ.稍后,溶液由红色变为黄色
(1)气体发生装置中反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(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+,.

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