【题目】下表是常温下几种常见弱酸的电离平衡常数:
弱酸 | 电离方程式 | 电离平衡常数K |
CH3COOH | CH3COOHCH3COO-+H+ | K=1.6×10-5 |
H2C2O4 | H2C2O4H++ HC2O4- HC2O4- H++ C2O42- | K1=5.9×10-2 K2=6.4×10-5 |
H2CO3 | H2CO3H++HCO3- HCO3-H++CO32- | K1=4.4×10-7 K2=5.6×10-11 |
H2S | H2SH++HS- HS-H++S2- | K1=9.1×10-8K2=1.1×10-15 |
回答下列问题:
(1)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7mol/L,则此时溶液中c(OH-)为_______mol/L;此时温度__________25 ℃(填“大于”,“小于”或“等于”),若温度不变,滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10-6mol/L,则由水电离出的c(H+)为______mol/L。
(2)下列四种离子结合H+能力最强的是______。
A.HCO3- B. C2O42- C. S2- D.CH3COO-
(3)该温度下1.0 mol·L-1的CH3COOH溶液中的c(H+)=_____span> mol·L-1
(4)常温下,加水稀释0.1 mol·L-1的H2C2O4溶液,下列说法正确的是(______)
A.溶液中n(H+)×n(OH-)保持不变
B.溶液中水电离的c(H+)×c(OH-)保持不变
C.溶液中c(HC2O4-)/c(H2C2O4)保持不变
D.溶液中c(OH-)增大
(5)将CH3COOH溶液加入少量Na2CO3溶液中,反应的离子方程式为__________________________。
【答案】2.0×10-7 大于 8×10-9 C 4.0×10-3 D 2CH3COOH+CO32-===2CH3COO-+CO2↑+H2O
【解析】
(1)水的电离过程是吸热过程,温度越高,水的离子积常数越大,所以此时温度高于25℃;滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10-6mol/L,则溶液中c(OH-)=KW/C(H+)=4×10-14/5×10-6=8.0×10-9mol·L-1,酸性溶液中的OH-是由水电离产生的,因此溶液中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=8.0×10-9mol·L-1;
(2)对应酸的酸性越弱,结合H+能力越强;
(3)由醋酸的电离平衡常数K=c(H+)c(CH3COO-)/c(CH3COOH)计算c(H+);
(4)由H2C2O4的电离平衡进行分析;
(5)CH3COOH溶液与少量Na2CO3溶液反应的方程式为:2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COO-+CO2↑+H2O。
(1)某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7mol·L-1,H2OOH-+H+,则c(OH-)=c(H+)=2.0×10-7mol·L-1,水的电离过程是吸热过程,常温下水电离出的离子浓度c(OH-)=c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,所以此时温度高于25℃,若温度不变,Kw=c(OH-)×c(H+)=4.0×10-14(mol·L-1)2不变,滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10-6mol/L,则溶液中c(OH-)=KW/C(H+)=4×10-14/5×10-6=8.0×10-9mol·L-1,酸性溶液中的OH-是由水电离产生的,因此溶液中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=8.0×10-9mol·L-1,
故答案为:2.0×10-7,大于,8.0×10-9。
(2)对应酸的酸性越弱,结合H+能力越强,由表中数据可知,酸性:H2C2O4>CH3COOH>H2CO3>H2S,所以结合H+的能力由强到弱的顺序为:S2->HCO3—>CH3COO->C2O42-,故答案为:C。
(3)在1.0molL-1的CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,电离平衡常数K=c(H+)c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=1.6×10-5,又因为c(H+)=c(CH3COO-),所以c(H+)=4.0×10-3mol·L-1,故答案为:4.0×10-3。
(4)A.稀释过程中,溶液的体积增大,水的离子积不变,故溶液中n(H+)×n(OH-)增大,故A错误;
B.稀释过程中,溶液中c(OH-)增大,故水电离的c(H+)×c(OH-)增大,故B错误;
C.H2C2O4分两步电离,且以第一步电离为主,稀释时平衡向右移动,c(H2C2O4)减小快,c(H2C2O4-)减小慢,c(H2C2O4-)/c(H2C2O4)不断增大,故C错误;
D.草酸是弱酸,存在电离平衡,加水稀释促进电离,氢离子的数目增加,但氢离子的浓度是降低的。由于温度是不变的,所以水的离子积常数是不变的,所以溶液中c(OH-)增大,故D正确。
故答案为:D。
(5)CH3COOH溶液与少量Na2CO3溶液反应的化学方程式为:2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COO-+CO2↑+H2O,离子方程式为:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+CO2↑+H2O,故答案为:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+CO2↑+H2O。
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【题目】在容积为2L的恒容密闭容器中,通人0.02 mol O2(g)和0.02 mol SO2(g),在一定条件下反应生成SO3气体,当反应进行到5min时,测得容器内有0.012 mol SO3(g)。则:
(1)5min时,容器内n(O2 )=______c(SO2) =_______
(2)0~5 min内,以O2表示的平均反应速率v(O2)=______
(3)5min时,容器内气体的总物质的量与反应前容器内气体的总物质的量之比为___
(4)若反应进行到10min时达到平衡,此时c(SO2)+c(SO3) = _______
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【题目】某混合物浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见下图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。回答I和II中的问题。
I.固体混合物的分离和利用(流程图中的部分分离操作和反应条件未标明)
(1)Cl在元素周期表中的位置为_____,CO2的电子式为___,NaOH中存在的化学键类型为_____。
(2)B-C的反应条件为_____,C→Al的制备反应化学方程式为__________。
(3)该小组探究反应②发生的条件。D与浓盐酸混合,不加热,无变化:加热有Cl2生成,当反应停止后,固体有剩余,此时滴加硫酸,又产生Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有(填序号)______。
a.温度 b.Cl的浓度 c.溶液的酸度
II.含铬元素溶液的分离和利用
(4)用情性电极电解时,CrO42-能从浆液中分离出来的原因是____,分离后含铬元素的粒子是____;阴极室生成的物质为_______(写化学式)。
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【题目】在 2Na + Cl2 2NaCl反应中,
(1)还原剂是 _______,氧化剂是 ________;
(2)_____元素被氧化,______元素被还原。
(3)2 molNa参与反应电子转移的数目为________。
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【题目】丙烯是重要的有机化工原料,工业上丙烷脱氢制丙烯的反应如下:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1
(1)一定温度下,向 10 L 恒容密闭容器中充入 2 mol C3H8 发生反应,经过 10 min达到平衡状态,测得平衡时气体压强是开始的 1.75 倍。
① 0 ~ 10 min 内丙烯的生成速率 v(C3H6) =________, C3H8 的平衡转化率为______。
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是___________。
A.气体密度保持不变 B.[c(C3H6)·c(H2)]/c(C3H8)保持不变
C.装置内总压器保持不变 D.C3H8 分解速率与 C3H6 生成速率相等
(2)总压强分别为 p1 和 p2 时,上述反应在不同温度下达到平衡,测得丙烷及丙烯的物质的量分数如下图所示:
① 压强:p1 __ p2 ; △H1_____0 (填“>”或“<”),该反应自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)
②若p1=0.1 MPa,起始时充入一定量的丙烷发生反应,计算 Q 点对应温度下该反应的平衡常数Kp =___(用平衡分压代替平衡浓度计算,某气体分压=总压×某气体物质的量分数)
③在恒温恒压条件下,向容器中通入丙烷和稀有气体的混合气体,发生丙烷脱氢反应,发现混合气体中稀有气体所占比例越多,丙烷脱氢转化率逐渐增大。试解释原因____________。
(3)在实际生产中,还可能存在如下副反应:
C3H8(g) C2H4(g)+CH4(g) △H2 = +81.7 kJ/mol
C2H4(g)+H2(g) C2H6(g) △H3
C3H8(g) +H2(g)CH4(g)+C2H6(g) △H4 = -54.8 kJ/mol
则△H3 =_____。
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【题目】设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. 1 molAl3+含有的核外电子数为3NA
B. 1 L 1 mol·L-1醋酸溶液中CH3COO-的数目小于NA
C. 7.8g苯中含有的碳碳双键数为0.3NA
D. 标准状况下,2.24L CCl4中的原子总数为0.5NA
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【题目】有甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素,原子序数依次增大,其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。它们形成的物质间的转化关系如下图所示。常温下用惰性电权电解(有阳离子交换膜)的A溶液。
请按要求回答下列问题:
①.己元素与丙元素同主族,比丙原子多2个电子层,则己的原子序数为________;推测相同条件下丙、己单质分别与水反应剧烈程度的依据是__________________________________________________。
②.甲、乙、戊按原子个数比1︰1︰1形成的化合物Y具有漂白性,其电子式为_______________。
③.上图转化关系中不属于氧化还原反应的有(填编号)_______。
④.接通如图电路片刻后,向烧杯中滴加一种试剂即可检验铁电极被腐蚀,此反应的离子方程式为_____________________。
⑤.当反应①电解一段时间后测得D溶液pH=12(常温下,假设气体完全逸出,取出交换膜后溶液充分混匀,忽略溶液体积变化),此时共转移电子数目约为___________;反应②的离子方程式为_________
⑥.若上图中各步反应均为恰好完全转化,则混合物X中含有的物质(除水外)有___________
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【题目】某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为__________。
(2)若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3,某温度下,在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0mol N2和2.0mol H2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(NH3) | 0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
0~50s内的平均反应速率v(N2)=_________。
(3)已知:键能指在标准状况下,将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g),B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为kJ/mol。的键能为946kJ/mol,H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,则生成1mol NH3过程中___(填“吸收”或“放出”)的能量为____,反应达到(2)中的平衡状态时,对应的能量变化的数值为____kJ。
(4)为加快反应速率,可以采取的措施是_______
a.降低温度
b.增大压强
c.恒容时充入He气
d.恒压时充入He气
e.及时分离NH3
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【题目】铁电池是一种新兴的化学电源,总反应方程式:3Zn+2FeO42﹣+8H2O=3Zn(OH)2↓+2Fe(OH)3↓+4OH﹣,其工作示意图如下。下列说法不正确的是( )
A. Zn 极上发生氧化反应
B. 电解质溶液中电子由左侧向右侧转移
C. 正极的电极反应式:FeO42﹣+3e﹣+4H2O=Fe(OH)3+5OH﹣
D. 反应一段时间后,Zn 极质量减少 6.5g,假设反应前后溶液体积不变仍为 100 mL,则 OH﹣浓度约增大了 1.33 molL﹣1
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