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7.某温度(T℃)下的溶液中,c(H+)=10-x mol•L-1,c(OH-)=10-y mol•L-1,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)该温度T>25℃(填“>”、“<”或“=”).
(2)在此温度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示.
实验
序号
Ba(OH)2溶液
的体积/mL
盐酸的体积/mL溶液的pH
22.000.009
22.0018.00b
22.0022.006
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则a=4,实验②中b=8.
(3)在此温度下,将10mL 0.1mol•L-1的Ba(OH)2溶液分别与5mL 0.1mol•L-1的NaHSO4溶液混合,所得溶液的pH为12.如果将等浓度等体积的Ba(OH)2溶液与NH4Cl溶液混合,所得溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+).

分析 (1)由图象可知,x=0时,y=13,y=0时,x=13,则有x+y=13,升高温度水的离子积常数增大,据此判断温度高低;
(2)c[Ba(OH)2]=$\frac{1}{2}$c(OH-)=$\frac{1}{2}$×$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-9}}$mol/L=5×10-5mol/L,③等体积混合时混合溶液pH=6.5,混合溶液呈中性,n(H+)=n(OH-),据此计算a;
混合溶液中c(OH-)=$\frac{1{0}^{-4}×(0.022-0.018)}{0.022+0.018}$mol/L,pH=-lgc(H+);
(3)混合溶液中c(OH-)=$\frac{0.1mol/L×2×0.01L-0.1mol/L×0.005L}{0.01L+0.005L}$,混合溶液中c(H+)=$\frac{{K}_{w}}{c(O{H}^{-})}$,pH=-lgc(H+);
如果将等浓度等体积的Ba(OH)2溶液与NH4Cl溶液混合,二者物质的量相等,溶质为等物质的量浓度的Ba(OH)2、NH3.H2O、BaCl2,一水合氨是弱电解质,在水溶液中部分电离,结合电荷守恒判断离子浓度大小.

解答 解:(1)由图象可知,x=0时,y=13,y=0时,x=13,则有x+y=13,则水的离子积常数=10-x.10-y=10-13>10-14,升高温度水的离子积常数增大,所以该温度>25℃,故答案为:>;
(2)c[Ba(OH)2]=$\frac{1}{2}$c(OH-)=$\frac{1}{2}$×$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-9}}$mol/L=5×10-5mol/L,③等体积混合时混合溶液pH=6.5,混合溶液呈中性,n(H+)=n(OH-),二者体积相等,则c(H+)=c(OH-)=10-4mol/L,则a=4;
混合溶液中c(OH-)=$\frac{1{0}^{-4}×(0.022-0.018)}{0.022+0.018}$mol/L=10-5mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg$\frac{1{0}^{-13}}{1{0}^{-5}}$=8,
故答案为:4;8;

(3)混合溶液中c(OH-)=$\frac{0.1mol/L×2×0.01L-0.1mol/L×0.005L}{0.01L+0.005L}$=0.1mol/L,混合溶液中c(H+)=$\frac{{K}_{w}}{c(O{H}^{-})}$=$\frac{1{0}^{-13}}{0.1}$mol/L=10-12mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg10-12=12;
如果将等浓度等体积的Ba(OH)2溶液与NH4Cl溶液混合,二者物质的量相等,溶质为等物质的量浓度的Ba(OH)2、NH3.H2O、BaCl2,一水合氨是弱电解质,在水溶液中部分电离,溶液呈碱性,一水合氨、氢氧化钡和水都电离生成氢氧根离子,所以c(OH-)最大,根据物料守恒得c(Ba2+)=c(Cl-),一水合氨电离程度大于水电离程度,所以c(NH4+)>c( H+),则溶液中离子浓度大小顺序是c( OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c( H+),
故答案为:12; c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+).

点评 本题考查酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,正确判断溶液离子积常数、溶液pH计算方法是解本题关键,难点是离子浓度大小比较,注意电荷守恒和物料守恒的应用.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列叙述正确的是(  )
A.托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2g砝码,称取2.0gNaOH固体
B.大量氯气泄漏时,用肥皂水浸湿毛巾捂住嘴和鼻,并迅速离开现场
C.向沸水中边滴加FeCl3溶液边用玻璃棒搅拌,可制得Fe(OH)3胶体
D.用规格为10 mL的量筒量取6.20 mL的液体

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.如表中评价合理的是(  )
选项化学反应及其离子方程式评价
AFe3O4与稀硝酸反应:2Fe3O4+18H+═6Fe3++H2+ 8H2O正确
B向碳酸镁中加稀盐酸:CO${\;}_{3}^{2-}$+2H+═CO2+ H2O错误,碳酸镁不应写成离子形式
C向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液:Ba2++SO${\;}_{4}^{2-}$═BaSO4正确
DFeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应:2Fe2++2Br-+2Cl2═2Fe3++4Cl-+ Br2错误,Fe2+与Br-的化学计量数之比应为1:2
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.如图1所示,常温下将30mL0.1mol•L-1Ba(OH)2溶液置于烧杯中,然后边搅拌边慢慢加入0.1mol/L第三周期某元素的含氧酸共25mL,同时记录电流计中电流强度I的变化情况,得到如图2所示的电流强度与加入酸的体积的关系图象.(lg2=0.3)

①此酸的化学式是H3PO4,请以化学方程式说明M5点时溶液导电性变差的原因:M5点时,3Ba(OH)2+2H3PO4=Ba3(PO42↓+6H2O,自由移动的离子几乎可忽略,导致溶液导电性变得很差
②处于M1点时,溶液的pH为13.3
③处于M3点时,溶液中导电的阳离子主要是Ba2+
④若反应生成的难溶物Ksp=$\frac{4}{9}$a,则M5时溶液中残留的c(Ba2+)$\root{5}{a}$.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义.
(1)工业生产中,以NH3为原料制硝酸,写出工业生产硝酸最后一步的化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO.
(2)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同:

已知:CO+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2+H2
按工业有关规定,利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比,若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高.现有甲、乙、丙三家工厂生产原料如下:
甲厂以焦炭和水为原料;
乙厂以天然气和水为原料;
丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料.
请根据上述信息判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高:丙(填“甲”、“乙”或“丙”).
(3)将工厂废气中产生的SO2通过下列流程,可以转化为有应用价值的硫酸钙等.

①写出反应Ⅰ的化学方程式:2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
②生产中,向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是防止亚硫酸铵被氧化.
③检验经过反应Ⅲ得到的铵态氮肥中SO42-所用试剂是盐酸和氯化钡.
(4)为减少环境污染,工业上也常用Na2CO3溶液吸收制取HNO3产生的尾气中的NO2,生成NaNO3、NaNO2和一种气体,写出反应的化学方程式2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

12.9.5gMgCl2固体溶于水配成500mL溶液,其浓度为0.2mol•L-1,从中取出100mL溶液,其中Cl-的浓度为0.4mol•L-1

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.实验室用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,现要制取一瓶干燥纯净的氯气,并防止剩余氯气逸出污染空气.现有下列仪器和药品可使用:

(1)连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母)
A接I,H接E,D接C,B接F.
(2)在装药品之前,首先要进行的操作是检查装置气密性.
(3)在装置中,①饱和食盐水的作用是除去氯化氢气体;
②浓硫酸的作用是除去水蒸气;
③氢氧化钠溶液的作用是吸收剩余氯气,防止污染空气.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列说法中,正确的是(  )
A.溴元素只存在于海洋中,故溴被称为“海洋元素”
B.硅单质是一种半导体材料,也常用于制造光导纤维
C.钠在盛有氯气的集气瓶中燃烧,火焰呈苍白色,瓶口有白烟
D.工业炼铁过程加入石灰石的作用是除脉石(SiO2)造渣

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.用一定体积的浓度为18mol•L-1浓硫酸配制100mL3.0mol•L-1稀硫酸的实验步骤如下:
①计算所用浓硫酸的体积  ②量取一定体积的浓硫酸  ③溶解④转移、洗涤 ⑤定容 ⑥摇匀
按要求回答下列问题:
(1)所需浓硫酸的体积是16.7mL,量取浓硫酸所用的量筒的规格是B.
从下列选项中选择:A.10mL         B.25mL         C.50mL        D.100mL.
(2)取用任意体积的该硫酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是BD.
A.溶液中H2SO4的物质的量      B.溶液的浓度
C.溶液中SO42-的数目           D.溶液的密度
(3)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是BC.
A.使用容量瓶前检验是否漏水
B.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的固体用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加水至接近刻度线1~2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线.
C.配制溶液时,若试样是液体,用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,缓慢加水至刻度线1~2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线.
(4)在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀硫酸的物质的量浓度有何影响?(在括号内填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
a.用量筒量取浓硫酸时俯视观察凹液面.偏低.
b.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水.偏低.

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