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19.含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,在化学上用作缓冲溶液.向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大.
(1)向该溶液中加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式是A-+H+?HA,向其中加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式是HA+OH-?H2O+A-
(2)现将0.04mol•L-1HA溶液和0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合,得到缓冲溶液.
①若HA为HCN,该溶液显碱性,则溶液中c(Na+)>c(CN-)(填“<”、“=”或“>”),你得出该结论的依据是因为c(Na+)+c(H+)=C(CN-)+c(OH-),溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>c(CN-);该混合溶液的质子守恒式是c(OH-)=c(H+)+$\frac{1}{2}$c(HCN)-$\frac{1}{2}$c(CN-).
②若HA为CH3COOH,该溶液显酸性.溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).该混合溶液的物料守恒式是2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH).

分析 (1)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大,是由于加入酸时生成弱电解质,加入碱时生成正盐,溶液中氢离子或氢氧根离子浓度变化不大而起到缓冲作用;
(2)①从溶液电中性的角度比较离子浓度大小;根据物料守恒和电荷守恒分析;
②若HA为CH3COOH,该溶液显酸性,说明c(H+)>c(OH-),结合溶液电中性原则分析;溶液中溶质为等浓度的醋酸和醋酸钠.

解答 解:(1)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大,是由于加入酸时发生:A-+H+?HA,加入碱时发生:HA+OH-?H2O+A-,溶液中氢离子或氢氧根离子浓度变化不大而起到缓冲作用,
故答案为:A-+H+?HA;HA+OH-?H2O+A-
(2)①该溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),根据溶液电中性原则可知c(Na+)+c(H+)=C(CN-)+c(OH-),溶液中物料守恒为2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),则c(Na+)>c(CN-),则质子守恒为c(OH-)=c(H+)+$\frac{1}{2}$c(HCN)-$\frac{1}{2}$c(CN-);
故答案为:>;因为c(Na+)+c(H+)=C(CN-)+c(OH-),溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>c(CN-);c(OH-)=c(H+)+$\frac{1}{2}$c(HCN)-$\frac{1}{2}$c(CN-);
②若HA为CH3COOH,该溶液显酸性,说明c(H+)>c(OH-),根据溶液电中性原则可知c(CH3COO-)>c(Na+),溶液中溶质为等浓度的醋酸和醋酸钠,则物料守恒为2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),
故答案为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).

点评 本题考查了酸碱混合的定性判断、溶液中离子浓度定性比较及溶液中守恒关系的应用等知识,题目难度中等,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.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.下列过程中属于物理变化的是(  )
A.汽油的燃烧B.干冰的升华C.钢铁的锈蚀D.电解饱和食盐水

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.已知硫-氨热化学循环分解水的示意图如图1:

(1)从反应物和生成物的角度来看反应I属于ab(填序号).
a.离子反应    b.化合反应     c.中和反应      d.氧化还原反应
(2)反应II是将太阳能转化为电能,再进行电解,电解池阳极的反应式是SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+
(3)反应IV是由(a)、(b)两步反应组成:
H2SO4(l)═SO3(g)+H2O(g)△H=+177kJ•mol-1    (a)
2SO3(g)?2SO2(g)+O2(g)△H=+196kJ•mol-1    (b)
H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ•mol-1     (c)
H2SO4(l)分解为SO2(g)、O2(g)及H2O(l)的热化学方程式为:2H2SO4(l)?2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)△H=+462kJ•mol-1
提高H2SO4(l)的分解率的方法是(写两种)升高温度和及时分离SO2或O2
(4)恒温恒容的密闭容器中进行不同温度下的SO3分解实验[原理按反应(b)].SO3起始物质的量均为dmol,图2中L曲线为SO3的平衡转化率与温度的关系,M曲线表示不同温度下反应经过相同反应时间且未达到化学平衡时SO3的转化率.
①Y点对应温度下的反应速率:v(正)>v(逆)(选填:>,<,=);随温度的升高,M曲线逼近L曲线的原因是:温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(或温度升高,反应速率加快,相同时间内更快达到平衡)
②若X点时总压为0.1MPa,列式计算SO3分解反应在图中X点的平衡常数Kp=0.052MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,保留2位有效数字).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图1所示.

请回答:
(1)下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是B(填选项字母).
A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变
B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变
D.容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变
(2)反应进行到10min时,共吸收热量11.38kJ,则该反应的热化学方程式为:N2O4(g)?2NO2(g)△H=+56.9kJ/mol;
(3)计算该反应的平衡常数K=0.9(要求写出计算过程).
(4)反应进行到20min时,再向容器内充入一定量NO2,10min后达到新的平衡,此时测得c(NO2)=0.9mol/L.
①第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1,达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2,则w1>w2(填“>”、“=”或“<”);
②请在图2中画出20min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和“Y”).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.日常生活、生产中甲烷既是重要的清洁能源也是一种重要的化工原料.
(1)如图1是CH4/H2O体系放氢焓变示意图:则CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+123.8kJ•mol-1
(2)合成气(CO、H2)是一种用途相当广泛的化工基础原料,常被用来合成很多有机物,如甲醇(CH3OH)、二甲醚(CH3OCH3)等.
①在压强为0.1MPa条件下,物质的量之比为1:3的CO、H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.若容器体积不变,改变下列条件新平衡下甲醇体积分数增大的是D(填字母).
A.升高温度                                   B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入N2使体系总压强增大                    D.再充入1mol CO和3mol H2
②二甲醚被誉为“21世纪的清洁燃料”.一定条件下利用H2、CO合成CH3OCH3.其反应方程式为:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),该反应的平衡常数表达式为$\frac{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})•c(C{O}_{2})}{{c}^{3}({H}_{2})•{c}^{3}(CO)}$.最近研究发现一种新型的催化剂(主要成分是Cu、Mn的合金)对CO和H2合成二甲醚具有较好的催化效率.根据如图2判断,催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为2.0时最有利于二甲醚的合成.
③以甲醇为原料是合成二甲醚的又一途径:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g).一定温度下,向2L某容器中充入一定量的CH3OH,10s到达平衡后测得CH3OH 0.04mol,CH3OCH30.08mol,则用甲醇表示反应在10s内的平均反应速率为0.008mol•L-1•s-1,相同条件下起始时向该容器中充入CH3OH 0.15mol、CH3OCH30.15mol、和H2O 0.10mol,则反应将向正反应方向进行(填“正反应”或“逆反应”).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL,其中含有硫酸的浓度为2mol•L-1,含有硝酸的浓度为1mol•L-1,现向其中加入过量铁粉,充分反应后(假设只生成NO气体),最多可收集到标准状况下的气体的体积为(  )
A.89.6mLB.112mLC.224mLD.672mL

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

11.某同学用50mL 0.50mol/L的盐酸与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液在如图1所示的装置中进行中和反应.通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热.
(1)下列说法不正确的是D 
A.该实验也可在保温杯中进行
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C.烧杯间填满碎纸条的作用是保温、隔热,减少热量损失
D.若将盐酸体积改为60mL,两次实验所求得中和热不相等
(2)若通过实验测定中和热的△H的绝对值常常小于57.3kJ/mol,其原因可能是ABD
A.实验装置保温、隔热效果差     B.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
D.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度
(3)将一定量的稀氨水、稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液分别和1L 1mol•L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为△H1、△H2、△H3,则△H1、△H2、△H3的大小关系为△H1>△H2=△H3
(4)若将V1mL1.0mol•L-1 HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图2所示(实验中始终保持V1+V2=50mL).由图2可知,氢氧化钠的浓度为1.5mol/L;

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.配制100mL浓度为0.100molL-1的高锰酸钾溶液,其操作可分为以下各步
A.用电子天平称取一定质量的高锰酸钾,倒入在烧杯里,加入约50mL蒸馏水并搅拌溶解
B.用约30mL蒸馏水分三次洗涤烧杯和玻璃棒,将每次的洗液都倒入容量瓶里
C.将溶液小心倒入容量瓶里              D.检查容量瓶是否漏水
E.用玻璃棒引流将蒸馏水加入容量瓶,至液面接近刻线1-2cm 处
F.盖紧瓶塞,反复颠倒振荡,摇匀溶液
G.向容量瓶里逐滴加入蒸馏水,到液面最低点恰好与刻线相切
(1)正确的操作顺序是(用字母填写):DACBEGF.
(2)A步操作中需要称取的高锰酸钾的质量为1.6g;进行A步操作后,必须冷却到室温后才能进行后续操作.
(3)此实验配制溶液,除天平、烧杯、玻璃棒外,还需的主要仪器有100mL容量瓶和胶头滴管.
(4)下列操作会使所配溶液浓度偏低的是①④⑤(填选项代号)
①转移溶液后没有洗涤烧杯内壁   ②配制前容量瓶内有少量水
③定容时俯视     ④加水时,水的量超过了刻度线
⑤摇匀后立即观察,发现溶液未达刻度线,再用滴管加几滴蒸馏水至刻度线.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

9.在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2L,质量为61g.则混合气体的密度为1.56g/L,两种气体的物质的量之和为1.75 mol,CO占总体积的57.1%.

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同步练习册答案