Question

【题目】（1）常温下，在200 mL氢氧化钡溶液中含有1×10-3mol的钡离子，将此溶液与pH＝3的盐酸混合，使其混合溶液的pH＝7，应取氢氧化钡溶液和盐酸的体积之比是_________。

（2）25℃时，利用pH试纸测得0.1molL-1醋酸溶液的pH约为3，则可以估算出醋酸的电离常数约为_______；向10mL此溶液中加入少量冰醋酸，忽略溶解过程中溶液温度和体积的微小变化，溶液中c（H＋）/c（CH3COOH）的值将_____（填“增大”、“减小”或“无法确定”）。

（3）电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图所示，阴极的电极反应式是_____。

（4）废水中含氮化合物的处理方法有多种。

① NaClO溶液可将废水中的NH4+转化为N2。若处理过程中产生N2 0.672 L（标准状况），则需要消耗0.3 mol·L-1的NaClO溶液______________L。

②在微生物的作用下，NH4+经过两步反应会转化为NO3-，两步反应的能量变化如图所示。则1 mol NH4+(aq)全部被氧化成NO3-(aq)时放出的热量是______________kJ。

③ 用H2催化还原法可降低水中NO3-的浓度，得到的产物能参与大气循环，则反应后溶液的pH______（填“升高”、“降低”或“不变”）。

（5）常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。若某次捕捉后得到pH=10 的溶液，则溶液c(CO32-)∶c(HCO3-)=_______。 [常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7、 K2(H2CO3)=5×10-11]。

Answer 1

【答案】1：1010-5mol·L－1减小N2+6H++6e- = 2NH30.3346升高1：2或0.5

【解析】

（1）在Ba(OH)2溶液中，Ba2+和OH-的物质的量之比为1：2，故n（OH-）=2n（Ba2+）=2×10-3mol；pH＝3的盐酸中c（H+）=10-3mol/L，设盐酸溶液的体积为V，根据混合后溶液显中性，则n（OH-）=n（H+），即2×10-3mol =10-3mol/L×V，解得V=2L=2000mL，故应取氢氧化钡溶液和盐酸的体积之比是200mL:2000mL=1:10；

（2）25℃时，利用pH试纸测得0.1molL-1醋酸溶液的pH约为3，弱电解质存在电离平衡，CH3COOHCH3COO-+H+，常数Ka=，醋酸溶液的pH约为3，氢离子和醋酸根离子浓度为10-3mol/L，溶液中醋酸溶质浓度近似为0.1mol/L，则可以估算出醋酸的电离常数约为=10-5mol/L，向10mL此溶液中加入少量冰醋酸，溶解后醋酸溶液浓度增大，醋酸电离程度减小，比值减小；

(3) 根据氢离子移动方向可知，通入氢气端为阳极，通入氮气端为阴极，阴极上氮气得到电子生成氨气，电极反应式为N2+6H++6e- = 2NH3；

（4）①N失去电子，Cl得到电子，设消耗0.3molL-1的NaClO溶液为xL，由电子守恒可知，0.3mol×xL×2=×2×3，解得x=0.3；

②由图可知，第一步热化学反应为NH4+ （aq）+1.5O2（g）=2H+（aq）+NO2- （aq）+H2O（l）△H=-273 kJmol-1①，第二步热化学反应为NO2- （aq）+0.5O2（g）=NO3- （aq）△H=-73kJmol-1②，由盖斯定律可知①+②得1mol NH4+（aq）全部氧化成NO3- （aq）的热化学方程式为NH4+ （aq）+2O2（g）=2H+（aq）+NO3- （aq）+H2O（l）△H=-346 kJmol-1，即放出346kJ的热量；

③H2催化还原饮用水中NO3-，反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环，则产物为水和氮气，该反应为5H2+2NO3-N2+4H2O+2OH-，氢氧根离子浓度增大，则pH升高；

（5）若某次捕捉后得到pH=10 的溶液，则溶液酸碱性主要决定CO32-+ H2O HCO3-+ OH-，K=，c(CO32-)∶c(HCO3-)=。