【题目】电离平衡常数(用Ka表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示。根据该表,回答下列问题:
化学式 | HF | CH3COOH | H2SO3 | H2CO3 | H2S |
电离平衡 常数(Ka) | 7.2×10-4 | 1.8×10-5 | K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12 |
(1)同浓度的F-、CO32-、CH3COO-、HS-结合H+的能力最强的为__________
(2)溶液中不可能大量共存的离子组是__________
a.HS-、SO32- b.HF、CH3COO- c.HS-、HCO3- d. HSO3-、HCO3-
(3)Na2CO3溶液通入过量H2S的离子方程式是:___________。
(4)已知pH= -lgc(H+),体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000 mL,稀释过程中pH变化如图所示,则HX的电离平衡常数______醋酸的电离平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。 任意写一种方法证明醋酸是弱电解质________________。
(5)向 0.l molL-1 HF 溶液中滴加 NaOH 溶液至c(HF) : c(F-) =5 : 36,此时溶液pH = _____。
【答案】CO32- b H2S+CO32- =HCO3-+HS- 大于 测定0.1mol/L的CH3COONa溶液的pH,若pH>7,说明醋酸是弱酸,即醋酸是弱电解质或测定0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH,若pH>1,说明醋酸是弱酸,即醋酸是弱电解质。(其它合理的方法均可) 4
【解析】
(1)电离平衡常数越小表明酸越弱,该酸越难电离出H+,逆向思考得知:电离常数越小,其酸根结合H+能力越强,据此分析。
(2)只有不发生任何反应的离子之间才能大量共存,结合强酸制弱酸原理分析。
(3)根据电离常数可知酸性强弱关系H2CO3>H2S>HCO3->HS-,根据“弱酸能制更弱酸”写出反应的离子方程式。
(4)弱酸溶液中存在电离平衡,稀释使电离平衡向电离方向移动,当pH相同且稀释相同倍数时,酸越弱pH变化程度越小。根据醋酸在水溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+选择合适的方法证明醋酸是弱电解质。由此解答。
(5)根据电离平衡常数计算出溶液中H+浓度,再根据pH=-lgc(H+)计算溶液的pH。
(1)电离平衡常数越小表明酸越弱,该酸越难电离出H+,逆向思考得知,电离常数越小,其酸根结合H+能力越强。由表格数据知,相关酸的电离常数大小关系为:HF>CH3COOH>H2S>HCO3-,所以结合H+的能力最强的为CO32-。
(2)因电离常数相对大小HS-<HSO3-,且弱酸不能制取较强酸,HS-与SO32-不发生反应,故在溶液中HS-和SO32-可大量共存,a项错误;b.根据电离常数大小HF>CH3COOH,且强酸能制取弱酸,可推知反应HF+CH3COO-=CH3COOH+F-可发生,所以在溶液中HF和CH3COO-不能大量共存,b项正确;c. 因电离常数大小关系H2S>HCO3->HS-,且弱酸不能制取较强酸,它们之间不发生反应,所以在溶液HS-和HCO3-可以大量共存,c项错误;d.根据电离常数大小关系H2SO3>H2CO3>HSO3-,HSO3-和HCO3-之间不发生反应,所以在溶液HSO3-和HCO3-可以大量共存,d项错误;答案选b。
(3)根据电离常数大小关系H2CO3>H2S>HCO3->HS-,可知酸性强弱H2CO3>H2S>HCO3->HS-,根据较强酸制较弱酸原理得离子方程式为H2S+CO32-=HCO3-+HS-。
(4)弱酸溶液中存在电离平衡,加水稀释使电离平衡向电离方向移动,因此,当pH相同且稀释相同倍数时酸越弱,pH变化程度越小。由图像可知,pH均为2的CH3COOH和HX,均稀释100倍后,CH3COOH的pH变化小于HX,表明HX的酸性比醋酸强,所以HX的电离平衡常数大于醋酸的电离平衡常数。测定0.1mol/L的CH3COONa溶液的pH,若pH>7,说明醋酸是弱酸,即醋酸是弱电解质。
(5) HFH++F-,Ka(HF)==7.2×10-4,则c(H+)===10-4mol/L,此时溶液的pH=-lgc(H+)=-lg10-4=4。
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【题目】可降解高分子材料P的结构为:。如图是P的合成路线。
已知:+R3OH+R2OH
(1)B的结构简式是_______,试剂a是_______。
(2)中官能团的名称是_____、_____。
(3)③的化学方程式是______。
(4)⑥的反应类型是_____。
(5)G与E互为同分异构体,符合下列要求的G共有______种。(不考虑立体异构)
①含有和E(C6H10O3)相同的含氧官能团②分子中含有六元环状内酯结构
(6)当④中反应物以物质的量之比1:1发生反应时,反应⑤的化学方程式是_____。
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【题目】根据碘与氢气反应的热化学方程式(1)I2(g)+ H2(g) 2HI(g) ΔH=-9.48 kJ/mol
(2)I2(s)+ H2(g) 2HI(g) ΔH=+26.48 kJ/mol,下列判断正确的是
A. 254 g I2(g)中通入2 gH2(g),反应放热9.48 kJ
B. 1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C. 反应(2)的反应物总能量比反应(1)的反应物总能量低
D. 反应(1)的产物比反应(2)的产物稳定
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【题目】反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)中,每生成7gN2放出166kJ的热量,该反应的速率表达式为:υ=k·c m(NO)·cn(H2)(k、m、n待测),其反应包含下列两步:①2NO+H2=N2+H2O2(慢) ②H2O2+H2=2H2O(快)T℃时测得有关实验数据如下:
下列说法错误的是
A. 该反应速率表达式:υ=5000·c2(NO)·c(H2)
B. 整个反应速率由第①步反应决定
C. 正反应的活化能:①<②
D. 该反应的热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-664kJ·mol-1
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【题目】教材采用图1实验装置测定锌与稀硫酸反应的速率。
(1)检查图1装置气密性的操作方法是___。
(2)分别取2g颗粒大小相同的锌粒分别与体积均为40mL的1mol/L硫酸、4mol/L硫酸反应,收集25mLH2时所需时间后者比前者___。
(3)同学们在实验操作中发现本实验设计存在明显不足,例如___。
(4)某化学兴趣小组对教材实验装置进行图2所示改进。检查装置气密性后进行的实验操作有:
a.在多孔塑料袋中装入锌粒;
b.在锥形瓶中加入40mL1mol/L硫酸;
c.塞好橡胶塞,___时立即用秒表计时;
d.注射器内每增加5mL气体时读取一次秒表。
(5)实验观察到锌与稀硫酸反应初期速率逐渐加快,其原因是___,反应进行一定时间后速率逐渐减慢,原因是___。
(6)测得产生H2的体积与反应时间的关系曲线如图3所示,t1~t2时间段氢气体积略有减小的原因是___;在64s内用H+浓度表示的平均反应速率v(H+)=___(此时,溶液体积仍为40mL,气体摩尔体积为25L/mol)。
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【题目】已知反应:NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) ,起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2 、 2 mol S18O2,.反应达到平衡后,下列有关说法正确的是:
A.NO2中不可能含18OB.有1 mol N18O生成
C.S18O2的物质的量不可能为0. 8 molD.SO2、SO3、NO、NO2均含18O时,说明该反应达到平衡
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【题目】某同学利用生活中或实验室中常用的物品,根据氧化还原反应知识和电化学知识,自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白:
(1)实验原理:Fe+2H+=Fe2++H2↑
(2)实验用品:电极(______、______)、稀硫酸、______、________、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)。
(3)实验装置如图。
(4)原电池设计及注意的问题:
①按如图所示装置连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中,由化学能转化为____________,在耳机中又由__________转化为声音这种能量;
②如果将装置中的耳机改为电流表,则铁钉应该接电流表的________极,电极反应式为_____________,发生了________反应;
③铜钉应该接电流表的________极,电极反应式为_____________,发生了_________反应。
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【题目】研究反应 2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影响因素,在不同条件下进行 4 组实验,Y、Z 起始浓度为 0,反应物X 的浓度随反应时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A. 比较实验②、④得出:升高温度,化学反应速率加快
B. 比较实验①、②得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快
C. 若实验②、③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
D. 在 0~10min 之间,实验③的平均速率 v(Y)=0.04 mol·L-1·min-1
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【题目】可用于电动汽车的铝—空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法正确的是
A.比较钠、镁、铝三种金属空气电池,Na-空气电池的理论比能量最高
B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的碱性保持不变
D.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为O2+2H2O+4e-=4OH-
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