【题目】醋酸和一水合氨是中学化学中常见的弱电解质。
(1)常温下,某研究性学习小组设计了如下方案证明醋酸为弱电解质,你认为方案可行的是_______(填序号)
①配制一定量的0.10 mol/L CH3COOH溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,则证明醋酸为弱电解质。
②用醋酸溶液和盐酸做导电性实验,若醋酸溶液导电性弱,则证明醋酸为弱电解质。
③将pH=2的CH3COOH溶液加水稀释100倍后,若pH>4,则证明醋酸为弱电解质。
④配制一定量的CH3COONa溶液,测其pH,若pH大于7,则证明醋酸为弱电解质。
(2)若25℃时,0.10 mol/L的CH3COOH的电离度为1%,则该溶液的pH=________,由醋酸电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的_________倍。
(3)已知在25℃时,醋酸的电离平衡常数为Ka=1.8×10-5。常温下,0.1mol/LNaOH溶液V1 mL和0.2mol/LCH3COOH溶液V2 mL混合后(忽略混合前后溶液体积的变化)溶液的pH=7。
①反应后溶液中离子浓度的大小关系为_________________________________________________。
②V1:V2 __________(填“>”、“<”或“=”)2:1
③c(CH3COO-):c(CH3COOH)=__________________。
(4)常温下,可用氨水吸收废气中的CO2得到NH4HCO3溶液,在该溶液中,c(NH4+)_______(填“>”、“<”或“=”)c(HCO3-);反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_________。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11)
【答案】①④ 3 108 c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-) < 180 > 1/800或1.25×10-3
【解析】
(1)把醋酸先看成强酸进行分析,然后根据实验结果判断实验方案的可行性;
(2)根据电离的三段式进行计算;
(3)①根据电荷守恒c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+ c(CH3COO-)进行分析判断;
②若V1:V2=2:1,则酸碱恰好完全反应生成醋酸钠,溶液显碱性,反应后溶液显中性,所以CH3COOH就得稍过量一些;
③中性溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,根据醋酸的电离平衡常数为Ka=c(CH3COO-)×c(H+)/c(CH3COOH)即可求解;
(4)一水合氨的电离程度大于碳酸的一级电离程度,则碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度;反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=c(NH3·H2O)c(H2CO3)/c(NH4+)c(HCO3-)=KW/(Kb×Ka1)进行求解。
(1)①0.10 mol/L CH3COOH溶液,醋酸是一元酸,如果醋酸是强电解质,溶液的pH是1,如果大于1,则证明醋酸是弱电解质,故正确;
②因两种溶液的浓度未知,无法证明醋酸是否完全电离,所以不能证明电解质的强弱,故错误;
③将pH=2的CH3COOH溶液加水稀释100倍后,两者pH的相差小于2个单位,即pH<4,则证明醋酸为弱电解质,故错误;
④如果醋酸是强电解质,则CH3COONa是强酸强碱盐,其水溶液呈中性,若常温下醋酸钠溶液pH>7,则可证明醋酸是弱电解质,故正确。
综上所述,本题选①④。
(2)若25℃时,0.10 mol/L的CH3COOH的电离度为1%,溶液中氢离子浓度为0.10×1%=1×10-3mol/L,则该溶液的pH=3;醋酸溶液中的氢氧根离子浓度=10-11mol/L,醋酸溶液中的氢氧根离子浓度等于水电离出的c(H+),所以由醋酸电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)之比为:10-3:10-11=108:1;
综上所述,本题答案是:3 ;108 。
(3)①反应后溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+ c(CH3COO-),所以c(Na+)=c(CH3COO-);各离子浓度大小关系为:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-) ;综上所述,本题答案是:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-) 。
②若V1:V2=2:1,则酸碱恰好完全反应生成醋酸钠,溶液显碱性,反应后溶液显中性,所以CH3COOH就得稍过量一些,因此V1:V2 <2:1;综上所述,本题答案是:<。
③中性溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,根据醋酸的电离平衡常数为Ka=1.8×10-5,即 Ka=c(CH3COO-)×c(H+)/c(CH3COOH)=1.8×10-5 ,所以c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=1.8×10-5/ c(H+)=1.8×10-5/10-7=180;综上所述,本题答案是:180。
(4)一水合氨的电离程度大于碳酸的一级电离程度,则碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度,则c(NH4+)>c(HCO3-);反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=c(NH3·H2O)c(H2CO3)/c(NH4+)c(HCO3-)=KW/(Kb×Ka1)=10-14/(2×10-5×4×10-7)= 1/800或1.25×10-3;综上所述,本题答案是:>;1/800或1.25×10-3。
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【题目】如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中的最小重复单元),已知晶体中两个最近的Cs+离子核间距离为a cm,氯化铯的相对分子质量为M,NA为阿伏加德罗常数,则氯化铯晶体密度是( )
A. g/cm3 B. g/cm3 C. g/cm3 D. g/cm3
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【题目】如图所示:
(1)①该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)。
②当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率__________(填“增大”“减小”“不变”)。
③在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1__________,E2__________(填“增大”“减小”“不变”)。
(2)101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量,表示H2燃烧热的化学方程式__________。
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【题目】下列各物质所含原子个数按由大到小的顺序排列的是
①标况下11.2L NH3②1molHe③9gH2O④1.204×1023个H3PO4
A.①④③②B.④③②①C.②③④①D.①④②③
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【题目】下列图示与对应的叙述相符的是( )
A. 由图可知,2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g) ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1
B. 表示Al3+与OH-反应时溶液中含铝微粒浓度变化曲线,a点溶液中存在大量Al3+
C. 温度在T1和T2时水溶液中c(H+)和c(OH-)的关系,则阴影部分M内任意一点均满足c(H+)>c(OH-)
D. 表示反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)平衡时NH3体积分数随起始n(N2)/n(H2)变化的曲线,则转化率:αA(H2)=αB(H2)
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【题目】铁及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。
(1)复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解制氢气,原理如下:
①MnFe2O4(s)===MnFe2O(4-x)(s)+x/2O2(g) ΔH1
②MnFe2O(4-x)(s)+xH2O(g)===MnFe2O4(s)+xH2(g) ΔH2
③2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH3
则:ΔH3与ΔH1、ΔH2的关系为ΔH3=________。
(2)纳米铁是重要的储氢材料,可用下列反应制得:Fe(s)+5COFe(CO)5(g) ΔH<0。在1 L恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.5 mol CO,在T1、T2不同温度下进行反应,测得c(CO)与温度、时间的关系如图1所示。
①T1________(填“>”或“<”)T2。
②T2温度下,上述反应的平衡常数K=________(结果不要求带单位)。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)被人们称为“绿色化学”净水剂。高铁酸钾在酸性至弱碱性条件下不稳定。
①工业上用KClO与Fe(NO3)3溶液反应制得K2FeO4,反应的离子方程式为____________________。制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液混合的操作为________________________。
②已知K2FeO4在水解过程中铁元素形成的微粒分布分数与pH的关系如图所示。
向pH=6的溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为____________________________________。
(4)电解法可制得K2FeO4,装置如图所示。阳极的电极反应式为________。
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【题目】同温同压下,等质量的CO和CO2相比,下列叙述中正确的是
A.所含碳原子数比为1:1 B.体积比为7:11
C.密度比为7:11 D.分子数比为7:11
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【题目】传统接触法制取硫酸能耗大,污染严将燃料电池引人硫酸生产工艺可有效解决能耗和环境污染问题,同时提供电能。以燃料电池为电源电解硫酸铜溶液的工作原理示意图如下所示。
下列说法不正确的是( )
A. b极为正极,电极反应式为O2+4H++4e-=2H20
B. H+由a极通过质子交换膜向b极移动
C. 该燃料电池的总反应式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
D. 若a极消耗2.24 L(标准状况)SO2,理论上c极,有6.4g铜析出
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【题目】将4molA气体和2molB气体在2 L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1 ;
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1;
③2s时物质A的转化率为30% ;
④2s时物质B的浓度为1.4mol·L-1。
其中正确的是( )
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
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