【題目】醋酸和一水合氨是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的弱電解質(zhì)。
(1)常溫下,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下方案證明醋酸為弱電解質(zhì),你認(rèn)為方案可行的是_______(填序號(hào))
①配制一定量的0.10 mol/L CH3COOH溶液,然后測(cè)溶液的pH,若pH大于1,則證明醋酸為弱電解質(zhì)。
②用醋酸溶液和鹽酸做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),若醋酸溶液導(dǎo)電性弱,則證明醋酸為弱電解質(zhì)。
③將pH=2的CH3COOH溶液加水稀釋100倍后,若pH>4,則證明醋酸為弱電解質(zhì)。
④配制一定量的CH3COONa溶液,測(cè)其pH,若pH大于7,則證明醋酸為弱電解質(zhì)。
(2)若25℃時(shí),0.10 mol/L的CH3COOH的電離度為1%,則該溶液的pH=________,由醋酸電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的_________倍。
(3)已知在25℃時(shí),醋酸的電離平衡常數(shù)為Ka=1.8×10-5。常溫下,0.1mol/LNaOH溶液V1 mL和0.2mol/LCH3COOH溶液V2 mL混合后(忽略混合前后溶液體積的變化)溶液的pH=7。
①反應(yīng)后溶液中離子濃度的大小關(guān)系為_________________________________________________。
②V1:V2 __________(填“>”、“<”或“=”)2:1
③c(CH3COO-):c(CH3COOH)=__________________。
(4)常溫下,可用氨水吸收廢氣中的CO2得到NH4HCO3溶液,在該溶液中,c(NH4+)_______(填“>”、“<”或“=”)c(HCO3-);反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=_________。(已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11)
【答案】①④ 3 108 c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-) < 180 > 1/800或1.25×10-3
【解析】
(1)把醋酸先看成強(qiáng)酸進(jìn)行分析,然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷實(shí)驗(yàn)方案的可行性;
(2)根據(jù)電離的三段式進(jìn)行計(jì)算;
(3)①根據(jù)電荷守恒c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+ c(CH3COO-)進(jìn)行分析判斷;
②若V1:V2=2:1,則酸堿恰好完全反應(yīng)生成醋酸鈉,溶液顯堿性,反應(yīng)后溶液顯中性,所以CH3COOH就得稍過(guò)量一些;
③中性溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,根據(jù)醋酸的電離平衡常數(shù)為Ka=c(CH3COO-)×c(H+)/c(CH3COOH)即可求解;
(4)一水合氨的電離程度大于碳酸的一級(jí)電離程度,則碳酸氫根離子的水解程度大于銨根離子的水解程度;反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=c(NH3·H2O)c(H2CO3)/c(NH4+)c(HCO3-)=KW/(Kb×Ka1)進(jìn)行求解。
(1)①0.10 mol/L CH3COOH溶液,醋酸是一元酸,如果醋酸是強(qiáng)電解質(zhì),溶液的pH是1,如果大于1,則證明醋酸是弱電解質(zhì),故正確;
②因兩種溶液的濃度未知,無(wú)法證明醋酸是否完全電離,所以不能證明電解質(zhì)的強(qiáng)弱,故錯(cuò)誤;
③將pH=2的CH3COOH溶液加水稀釋100倍后,兩者pH的相差小于2個(gè)單位,即pH<4,則證明醋酸為弱電解質(zhì),故錯(cuò)誤;
④如果醋酸是強(qiáng)電解質(zhì),則CH3COONa是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,其水溶液呈中性,若常溫下醋酸鈉溶液pH>7,則可證明醋酸是弱電解質(zhì),故正確。
綜上所述,本題選①④。
(2)若25℃時(shí),0.10 mol/L的CH3COOH的電離度為1%,溶液中氫離子濃度為0.10×1%=1×10-3mol/L,則該溶液的pH=3;醋酸溶液中的氫氧根離子濃度=10-11mol/L,醋酸溶液中的氫氧根離子濃度等于水電離出的c(H+),所以由醋酸電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)之比為:10-3:10-11=108:1;
綜上所述,本題答案是:3 ;108 。
(3)①反應(yīng)后溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+ c(CH3COO-),所以c(Na+)=c(CH3COO-);各離子濃度大小關(guān)系為:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-) ;綜上所述,本題答案是:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-) 。
②若V1:V2=2:1,則酸堿恰好完全反應(yīng)生成醋酸鈉,溶液顯堿性,反應(yīng)后溶液顯中性,所以CH3COOH就得稍過(guò)量一些,因此V1:V2 <2:1;綜上所述,本題答案是:<。
③中性溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,根據(jù)醋酸的電離平衡常數(shù)為Ka=1.8×10-5,即 Ka=c(CH3COO-)×c(H+)/c(CH3COOH)=1.8×10-5 ,所以c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=1.8×10-5/ c(H+)=1.8×10-5/10-7=180;綜上所述,本題答案是:180。
(4)一水合氨的電離程度大于碳酸的一級(jí)電離程度,則碳酸氫根離子的水解程度大于銨根離子的水解程度,則c(NH4+)>c(HCO3-);反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=c(NH3·H2O)c(H2CO3)/c(NH4+)c(HCO3-)=KW/(Kb×Ka1)=10-14/(2×10-5×4×10-7)= 1/800或1.25×10-3;綜上所述,本題答案是:>;1/800或1.25×10-3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是氯化銫晶體的晶胞(晶體中的最小重復(fù)單元),已知晶體中兩個(gè)最近的Cs+離子核間距離為a cm,氯化銫的相對(duì)分子質(zhì)量為M,NA為阿伏加德羅常數(shù),則氯化銫晶體密度是( )
A. g/cm3 B. g/cm3 C. g/cm3 D. g/cm3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示:
(1)①該反應(yīng)是__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率__________(填“增大”“減小”“不變”)。
③在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1和E2的變化是:E1__________,E2__________(填“增大”“減小”“不變”)。
(2)101 kPa時(shí),1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量,表示H2燃燒熱的化學(xué)方程式__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各物質(zhì)所含原子個(gè)數(shù)按由大到小的順序排列的是
①標(biāo)況下11.2L NH3②1molHe③9gH2O④1.204×1023個(gè)H3PO4
A.①④③②B.④③②①C.②③④①D.①④②③
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是( )
A. 由圖可知,2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g) ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1
B. 表示Al3+與OH-反應(yīng)時(shí)溶液中含鋁微粒濃度變化曲線,a點(diǎn)溶液中存在大量Al3+
C. 溫度在T1和T2時(shí)水溶液中c(H+)和c(OH-)的關(guān)系,則陰影部分M內(nèi)任意一點(diǎn)均滿足c(H+)>c(OH-)
D. 表示反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)隨起始n(N2)/n(H2)變化的曲線,則轉(zhuǎn)化率:αA(H2)=αB(H2)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用。
(1)復(fù)合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)可用于熱化學(xué)循環(huán)分解制氫氣,原理如下:
①MnFe2O4(s)===MnFe2O(4-x)(s)+x/2O2(g) ΔH1
②MnFe2O(4-x)(s)+xH2O(g)===MnFe2O4(s)+xH2(g) ΔH2
③2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH3
則:ΔH3與ΔH1、ΔH2的關(guān)系為ΔH3=________。
(2)納米鐵是重要的儲(chǔ)氫材料,可用下列反應(yīng)制得:Fe(s)+5COFe(CO)5(g) ΔH<0。在1 L恒容密閉容器中加入足量鐵粉和0.5 mol CO,在T1、T2不同溫度下進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得c(CO)與溫度、時(shí)間的關(guān)系如圖1所示。
①T1________(填“>”或“<”)T2。
②T2溫度下,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________(結(jié)果不要求帶單位)。
(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)被人們稱為“綠色化學(xué)”凈水劑。高鐵酸鉀在酸性至弱堿性條件下不穩(wěn)定。
①工業(yè)上用KClO與Fe(NO3)3溶液反應(yīng)制得K2FeO4,反應(yīng)的離子方程式為____________________。制備K2FeO4時(shí),KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液混合的操作為________________________。
②已知K2FeO4在水解過(guò)程中鐵元素形成的微粒分布分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。
向pH=6的溶液中加入KOH溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。
(4)電解法可制得K2FeO4,裝置如圖所示。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】同溫同壓下,等質(zhì)量的CO和CO2相比,下列敘述中正確的是
A.所含碳原子數(shù)比為1:1 B.體積比為7:11
C.密度比為7:11 D.分子數(shù)比為7:11
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】傳統(tǒng)接觸法制取硫酸能耗大,污染嚴(yán)將燃料電池引人硫酸生產(chǎn)工藝可有效解決能耗和環(huán)境污染問(wèn)題,同時(shí)提供電能。以燃料電池為電源電解硫酸銅溶液的工作原理示意圖如下所示。
下列說(shuō)法不正確的是( )
A. b極為正極,電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H20
B. H+由a極通過(guò)質(zhì)子交換膜向b極移動(dòng)
C. 該燃料電池的總反應(yīng)式為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
D. 若a極消耗2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2,理論上c極,有6.4g銅析出
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將4molA氣體和2molB氣體在2 L的容器中混合,并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g) 2C(g)。若經(jīng)2 s后測(cè)得C的濃度為0.6mol·L-1,現(xiàn)有下列幾種說(shuō)法:
①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 mol·L-1·s-1 ;
②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 mol·L-1·s-1;
③2s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為30% ;
④2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為1.4mol·L-1。
其中正確的是( )
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
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