化学式 | 电离平衡常数 |
HCN | K=4.9×10-10 |
CH3COOH | K=1.8×10-5 |
H2CO3 | K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11 |
分析 (1)根据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;
(2)根据电离常数大小分析反应的生成物;
(3)将0.02mol/L的HCN与0.01mol/L 的NaOH溶液等体积混合,溶液中的溶质是等物质的量浓度的NaCN、HCN,已知混合溶液中c(CN-)<c(Na+),根据电荷守恒可知c(H+)<c(OH-),混合溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,据此进行判断;
(4)铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀;
(5)根据草酸氢铵溶液显示酸性及电荷守恒判断溶液中各离子浓度大小;根据质子守恒写出草酸氢钠溶液中的质子守恒表达式;
(6)负极失去电子发生氧化反应,该反应中草酸失去电子生成二氧化碳气体,据此写出负极的电极反应式;根据化合价变化计算出生成4.48L二氧化碳转移的电子的物质的量.
解答 解:(1)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;故答案为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液;
(2)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:NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3;
(3)将0.02mol/L的HCN与0.01mol/L 的NaOH溶液等体积混合,溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005mol•L-1的NaCN、HCN,测得c(Na+)>c(CN-),根据电荷守恒可知:c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,所以HCN的浓度为0.005mol•L-1,CN-的浓度小于0.005mol•L-1,
A.根据分析可知,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),故A错误;
B.混合液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),故B正确;
C.氢氧根离子浓度较小,c(CN-)远远大于c(OH-),故C错误;
D.根据物料守恒可知:c(HCN)+c(CN-)=0.01mol/L,故D正确;
故答案为:BD;
(4)铝离子与碳酸氢根离子混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑,
故答案为:Al3++3HCO3-═Al(OH)3↓+3CO2↑;
(5)草酸氢钠溶液显示酸性,则HC2O4-的电离程度大于其水解程度,所以c(C2O42-)>c(H2C2O4),由于氢离子来自水的电离和HC2O4-的电离,则c(H+)>c(C2O42-),HC2O4-的水解程度较小,则c(HC2O4-)>c(C2O42-),所以溶液中各离子浓度大小为:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-);
草酸氢钠溶液中存在的质子守恒为:c(OH-)=c(H+)-c (C2O42-)+c(H2C2O4),
故答案为:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-);c(OH-)=c(H+)-c (C2O42-)+c(H2C2O4);
(6)H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应:H2C2O4+MnO4-+H+→CO2+Mn2++H2O,若将该反应设计成原电池,负极失去电子发生氧化反应,该反应中草酸失去电子被氧化生成二氧化碳,则负极的电极反应式为:H2C2O4-2e=2CO2+2H+;
标准状况下4.48L二氧化碳的物质的量为:$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=0.2mol,H2C2O4中C元素的化合价为+3价,二氧化碳分子中C的化合价为+4价,则生成0.2mol二氧化碳转移的电子的物质的量为:0.2mol×(4-3)=0.2mol,
故答案为:H2C2O4-2e=2CO2+2H+; 0.2.
点评 本题考查了弱电解质的电离及其影响、离子浓度大小比较、原电池工作原理的应用等知识,题目难度中等,明确弱电解质的电离平衡及其影响因素、原电池工作原理为解答关键,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用能力.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 4.6 g NO2与N2O4的混合气体中所含氮原子数为0.1NA | |
B. | 常温常压下1.6 g甲烷所含共用电子对数为0.1NA | |
C. | 标准状况下,6.72 L CO2与足量NO2反应转移电子数为0.6NA | |
D. | 50 mL 98%浓硫酸(密度为1.84 g•cm-3)与足量铜共热,转移的电子数为 0.92NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 容器内压强P:P甲=P丙>2P乙 | |
B. | SO2的质量m:m甲=m丙>2m乙 | |
C. | c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙=2k乙 | |
D. | 甲乙中SO2的转化率分别为ɑ甲、ɑ乙,丙中SO3的转化率为ɑ丙:ɑ甲>ɑ乙,ɑ甲+ɑ丙=1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
分子式/结构式 | NO/N≡O | CO/C≡O | CO2/O=C=O | N2/N≡N |
化学键 | N≡O | C≡O | C=O | N≡N |
键能(KJ/mol) | 632 | 1072 | 750 | 946 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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