已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式 |
HSCN |
CH3COOH |
HCN |
H2CO3 |
电离平衡常数 |
1.3×10—1 |
1.8×10—5 |
4.9×10—10 |
K1=4.3×10—7 K2=5.6×10—11 |
(1)同温度下,等pH值的a.NaHCO3 b.NaCN c.Na2CO3溶液的物质的量浓度由大到小的顺序为_____________(填序号)。
(2)25℃时,将20mL 0.1mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.1mol·L-1 HSCN溶液分别与20mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:
反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是:_______________。反应结束后所得两溶液中,c(SCN—) c(CH3COO—)(填“>”、“<”或“=”)
(3)若保持温度不变,在醋酸溶液中加入一定量氨气,下列量会变小的是________(填序号)
a.c(CH3COO-) b.c(H+) c.KW d.醋酸电离平衡常数
氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料.工业合成氨的反应如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol。
(1)实验室中常用来制备氨气的化学方程式为 。
(2)已知H2(g)的燃烧热为285.8kJ•mol-1,写出NH3(g)在纯氧中燃烧生成无毒、无害物质的热化学方程式 _。
(3)25℃时,将a mol (NH4)2SO4溶于水,向该溶液中滴加V L稀氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________________(填“正向”、“不”或“逆向”)移动,所滴加稀氨水的物质的量浓度为_____________mol•L-1(25℃时,NH3•H2O的电离平衡常数Kb≈2×10-5)。
(4)工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2 ]:CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)△H<0,t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10mol CO2和0.40mol NH3,70min开始达到平衡。反应中CO2(g)的物质的量随时间变化如下表所示:
时间/min |
0 |
30 |
70 |
80 |
100 |
n(CO2)/mol |
0.10 |
0.060 |
0.040 |
0.040 |
0.040 |
①20min时v正(CO2)_________80min时v逆(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。在t℃时,该反应的平衡常数K= 。
②在100min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0.050mol CO2和0.20mol NH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图象;保持其它条件不变,则(t+10)℃下正确的图象可能是 (填图甲中的“A”或“B”)。
④图乙所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为______ ,若两极共收集到气体22.4L(标况),则消耗的尿素为______g(忽略气体的溶解)。
25时,如果取0.1 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因 (用离子方程式表示);
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)__0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+);(填>、<、=)
(3)求出混合液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):c (Na+)-c (A-)= mol·L-1;
(4)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7 (填>、<、=);
(5)将相同温度下相同浓度的四种盐溶液:
A.NH4HCO3 | B.NH4A | C.(NH4)2SO4 | D.NH4Cl |
按pH由大到小的顺序排列 (填序号)
已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种,请回答后面问题:
①c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) ②c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) ④c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
(1)上述关系一定不正确的是 (填序号)。
(2)若溶液中只有一种溶质,则该溶质为 ,该溶液中离子浓度的大小关系为 (填序号)。
(3)若关系③正确,则溶液中溶质为 。
(4)若四种离子浓度关系有c(NH4+)=c(Cl-),则该溶液显 (填“酸性”、“碱性”、“中性”)。
(5)25℃,pH=a的盐酸VamL与pH=14-a的氨水VbmL混合,若溶液显中性,则Va Vb(填>、<、=、无法确定)。
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 (Ⅰ)
反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K=________,若K=1,向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为________。
(2)如图所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2的晶体,则温度T1______T2(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。
(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为______________,滴定反应的离子方程式为___________________。
(4)25 ℃时,H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=________,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
中学化学实验,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH<7,试纸变红色;若pH>7,试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH,需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。
(1)已知水中存在如下平衡H2O H++OH- ΔH>0。现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈中性,选择的方法是 (填字母)。
A.向水中加入NaHSO4溶液 |
B.向水中加入Cu(OH)2固体 |
C.加热水至100 ℃[其中c(H+)="1×10-6" mol·L-1] |
D.在水中加入H2SO4溶液 |
(2)现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显 色,若用pH计测定,则pH 7(填“>”“<”或“=”),溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)证明NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是 (填序号)。
a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入盐酸
d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测
研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
(1)①硫离子的结构示意图为 。
②加热时,硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为 。
(2)25℃,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如右图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)= mol·L-1.
②某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH= 时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]
(3)25℃,两种酸的电离平衡常数如右表。
|
Ka1 |
Ka2 |
H2SO3 |
1.3×10-2 |
6.3×10-4 |
H2CO3 |
4.2×10-7 |
5.6×10-11 |
①HSO3-的电离平衡常数表达式K= 。
②0.10 mol·L-1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。
亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3 H+ + H2PO3-。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生成Na2HPO3。
(1)①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式____________________________。
②某温度下,0.1000 mol·L-1的H3PO3溶液pH的读数为1.6,即此时溶液中
c (H+) = 2.5×10-2 mol·L-1,除OH-之外其他离子的浓度由小到大的顺序是 ,该温度下H3PO3电离平衡的平衡常数K= 。(H3PO3第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字)
③向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性,所得溶液中
c(Na+)_______ c(H2PO3-)+ 2c(HPO32-)(填“>”、 “<” 或“=”)。
(2)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式_______________________。
(3)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:
说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为________________________。
②产品室中反应的离子方程式为________________。
S02的含量是空气质量日报中一项重要检测指标,也是最近雾霾天气肆虐我国大部分地区的主要原因之一。加大S02的处理力度,是治理环境污染的当务之急。
I.电化学法处理SO2。
硫酸工业尾气中的SO2经分离后,可用于制备硫酸,同时获得电能,装置如右图所示(电极均为惰性材料):
(1)M极发生的电极反应式为________________。
(2)若使该装置的电流强度达到2.0A,理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为 L(已知:1个e所带电量为1.6×10-19C)。
Ⅱ,溶液与电化学综合(钠碱循环法)处理SO2。
(3)钠碱循环法中,用Na2SO3溶液作为吸收液来吸收SO2,该反应的离子方程式为 。
(4)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-)/n(HSO3-)变化关系如右图所示:
①用图中数据和变化规律说明NaHSO3溶液呈酸性的原因 。
②n(SO32-)/n(HSO3-)=1:1时,溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(5)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽处理,直至得到pH>8的吸收液再循环利用,其电解示意图如下:
①写出阳极发生的电极反应式 ;
②当电极上有2 mol电子转移时阴极产物的质量为 。
(1)CH3OH是一种可燃性的液体。
已知:① CH3OH (g)+H2O (l)=CO2 (g)+3H2 (g);△H= +93.0KJ·mol-1
② CH3OH (g)+1/2O2 (g)=CO2 (g)+2H2 (g);△H= -192.9KJ·mol-1
③ CH3OH (g)= CH3OH (l);△H= -38.19KJ·mol-1
则表示CH3OH的燃烧热的热化学方程式为
(2)燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,CH3OH—空气燃料电池是一种碱性(20%—30%的KOH溶液)燃料电池。电池放电时,负极的电极反应式为 。
(3)右图是一个电解过程示意图,假设使用CH3OH—空气燃料电池作为本过程中的电源,其中a为电解液,X和Y是两块电极板。
①若X和Y均为惰性电极,a为一定浓度的硫酸铜溶液,通电后,Y极板上发生的电极反应式为: 。
②若X、Y分别为石墨和铜,a为CuSO4溶液,铜片的质量变化128g,则 CH3OH一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L(假设空气中氧气体积分数为20%)
(4)已知高锰酸钾能氧化甲醇,也能氧化草酸。查阅资料,乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸。
①请配平该反应的离子方程式:
______MnO4-+______H2C2O4+______===____Mn2++______CO2↑+______。
②某兴趣小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,形成的溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为___________________(用离子符号表示)。
研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g) + NaCl(s)NaNO3(s) + ClNO(g) K1 ∆H < 0 (I)
2NO(g) + Cl2(g)2ClNO(g) K2 ∆H < 0 (II)
(1)4NO2(g) + 2NaCl(s) 2NaNO3(s) +2NO(g) + Cl2(g) 的平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(II)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则平衡后n(Cl2)= mol,NO的转化率а1= 。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率а2 а1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。若要使K2减小,可采用的措施是 。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2 + 2NaOH ="=" NaNO3 + NaNO2 + H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2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K a=1.7×10—5mol·L‾1),可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 (选填序号)。
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 |
某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B = H++HB-,HB-H++B2-
回答下列问题:
(1)Na2B溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是 。(用离子方程式表示)
(2)在0.1 mol·L-1 Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是 。
A.c(Na+)+(OH-)=c(H+)+c(HB-) |
B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-) |
C.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-) |
D.c(B2-)+ c(HB-)=0.1mol·L-1 |
(3)已知0.1 mol·L-1 NaHB溶液的pH=2,则0.1mol·L-1 H2B溶液中氢离子的物质的量浓度可能是 0.11 mol·L-1(填“<”“>”或”=”),理由是 。
(4)0.1 mol·L-1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
常温下,如果取0.1mol/L HA溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液中由水电离出的c(H+)_______0.1mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H+) (填“>”、“<”或“=”)
(2)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断:NH4HCO3溶液的pH_______7(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)将同温度下等浓度的四种盐溶液:
A.NH4HCO3 B.NH4A C.(NH4)2SO4 D.NH4Cl
按pH由大到小的顺序排列是:__________________________(填序号)
(4) 求出混合液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):
c(Na+)-c(A-)=_________mol/L,c(OH−)-c(HA)=_________mol/L
现有25 ℃时,0.1 mol/L的氨水。请回答下列问题:
(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,此时溶液中________。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若向氨水中加入稀硫酸,使其恰好完全中和,写出反应的离子方程式:___________________;所得溶液的pH________7(填“<”、“>”或“=”),用离子方程式表示其原因_______________。
(3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时c(NH)=a mol/L,则c(SO)=____________。
(4)若向氨水中加入pH=1的硫酸溶液,且氨水与硫酸溶液的体积比为1∶1,则所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序是___________________________________。
(1)稀释0.1 mol·L-1氨水时,随着水量的增加而减小的是 (填写序号)。
① ② ③c(H+)和c(OH-)的乘积 ④OH-的物质的量
(2)pH相同的等体积的A、B两份溶液(A为盐酸,B为醋酸)分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是________(填写序号)。
①反应所需的时间B>A ②开始反应时的速率A>B
③参加反应的锌粉物质的量A=B ④反应过程中的平均速率B>A
⑤A溶液里有锌粉剩余 ⑥B溶液里有锌粉剩余
(3)将等体积、等物质的量浓度的氨水和盐酸混合后,升高温度(溶质不会分解)溶液的pH随温度变化是图中的_________曲线(填写序号) 。
(4)室温下,向0.1mol·L-1的盐酸与0.2mol·L-1 的氨水等体积混合,则所得溶液中所有离子物质的量浓度由大到小的顺序为______________ 。
(5)由电离常数可知酸性强弱:CH3COOH>H2CO3>HCO3-,则浓度相同的下列溶液碱性由强到弱顺序为: (填序号)
①CH3COONa ②NaHCO3 ③Na2CO3
(6)氯化铁溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示): 。
某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B=H++HB-;HB-H++B2-
完成下列问题:在0.1 mol/L 的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是 。
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol/L B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-) D.2c(Na+)=c(B2-)+c(HB-)
试题篮
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