首页 > 中学化学试题 > 题目详情
盐酸、醋酸和碳酸是化学实验和研究中常用的几种酸。 已知室温下:Ka(CH3COOH)=1.7×10-5 mol· L-1; H2CO3的电离常数Ka1=4.2×10-7mol·L-1、Ka2=5.6×...
题目内容:
盐酸、醋酸和碳酸是化学实验和研究中常用的几种酸。
已知室温下:Ka(CH3COOH)=1.7×10-5 mol· L-1;
H2CO3的电离常数Ka1=4.2×10-7mol·L-1、Ka2=5.6×10-11mol·L-1。
(1)①请用离子方程式解释碳酸氢钠水溶液显碱性的原因________________。
②常温下,物质的量浓度相同的下列四种溶液:a、碳酸钠溶液 b、醋酸钠溶液 c、氢氧化钠溶液 d、碳酸氢钠溶液。其pH由大到小的顺序是:___________(填序号)。
(2)常温下,取 pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如下图所示。则表示醋酸溶液pH变化的曲线是___ (填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为 m2。则 m1 ___ m2 ( 选填“<”、“=”、“>”)。
(3)某温度下,pH均为4的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,其pH随溶液体积变化的曲线图如下,其中a、b、c三点对应的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是_______;该醋酸溶液稀释过程中,下列各量一定变小的是______________。
a.c(H+) b.c(OH-)
c. d.
(4)含Cr2O72-的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3mol/L的Cr2O72-。为了使废水的排放达标,进行如下处理:
常温下若处理后的废水中c(Cr3+)=6.0×10-7mol/L,则处理后的废水的 pH=___________。{Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}
【答案】 HCO3— + H2O H2CO3 + OH— cadb B < b=c>a ad pH=6
【解析】(1)①碳酸氢钠溶液显碱性的原因是,碳酸氢根的水解大于电离,所以离子方程式为:HCO3— + H2O H2CO3 + OH—。
②根据题目给出的电离平衡常数,得到电离出氢离子的能力为:CH3COOH>H2CO3>HCO3-,所以得到水解能力为CH3COO-<HCO3-<CO32-。明显氢氧化钠的碱性最强,其他物质的碱性顺序由上可得,所以碱性为NaOH>Na2CO3>NaHCO3>CH3COONa。物质的量浓度相同时,其pH由大到小的顺序是:NaOH>Na2CO3>NaHCO3>CH3COONa。即cadb。
(2)醋酸存在电离平衡,Zn和氢离子反应使氢离子浓度减小,电离平衡向正反应方向移动,电离出一定量的氢离子减缓了氢离子浓度的下降,所以醋酸的pH上升的比较慢,代表醋酸的是曲线B(盐酸没有电离平衡,所以氢离子的减小比较快)。如果两个溶液中反应的锌一样多,则应该反应相同的氢离子,盐酸就会减少对应的氢离子浓度,而醋酸因为存在电离平衡,减少的氢离子浓度会比盐酸少(此时电离平衡向正反应方向移动),所以醋酸的氢离子浓度会大于盐酸的氢离子浓度,即醋酸的pH小于盐酸。题目图像中最后两者的pH相等,所以醋酸中应该多加一些Zn,继续反应氢离子,使pH上升,才可能使两个溶液pH相等,即醋酸中应该多加Zn,所以m1 < m2。
(3)理论上醋酸和盐酸都不影响水的电离,应该是酸电离出来的氢离子在抑制水的电离,所以氢离子浓度越大(pH越小),对于水的电离的抑制越强,水电离的越少。因为pH的关系是b=c>a,所以水的电离程度为:b=c>a。醋酸加水稀释,溶液中的氢离子浓度一定减小,选项a正确。氢离子浓度减小则氢氧根浓度一定增大(乘积等于水的离子积常数),选项b错误。选项c可以进行如下计算:
所以等同于两个常数的比值,只与温度有关,选项c错误。,随着加水稀释,醋酸根的浓度逐渐减小,所以减小(Ka不变),即减小,选项d正确。
(4)流程最后将Cr3+转化为Cr(OH)3的沉淀除去,所以溶液对于Cr(OH)3为饱和溶液。因为c(Cr3+)=6.0×10-7mol/L,则 ,所以c(H+)=1×10-6mol/L,即pH=6。
【题型】填空题
【结束】
21
火力发电厂释放出大量氮的氧化物(NOx)、二氧化硫等气体会造成环境污染,对燃煤废气进行脱除处理。可实现绿色环保、低碳减排、废物利用等目的。
(1)己知:N2 (g) +O2 (g) =2NO (g) △H=+180.5kJ·mol-1
C (s) +O2 (g)=CO2 (g) △H=-393.5 kJ·mol-1
2C (s) +O2(g) =2CO (g)△H=-221 kJ·mol-1
若某反应的平衡常数表达式为: ,请写出此反应的热化学方程式_________。
(2)脱硝
利用甲烷与NO2反应,生成无污染的物质,则该反应的化学方程式为:___________。
(3)脱碳
将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线(见如图1),则上述CO2转化为甲醇反应的△H3_____0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入0.5molCO2和1.5molH2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示.请回答:第10min后,若升温,该反应的平衡常数将_____(填“变大”、“变小”、“不变”);若向该容器中再充入1molCO2和3molH2再次达到平衡时,则CH3OH(g)的体积分数将___(“变大”、“变小”、“不变”)。
(4)脱硫
某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、潮湿的空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥.设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1:1,则该反应的化学方程式为__________。若在0.1mol/L的硝酸铵溶液中加入等体积的0.09mol/L氨水,配制了pH=8.2的溶液,则该溶液中微粒浓度由大到小的顺序为______________。
本题链接: