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【题目】电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡等,请回答下列问题。

(1)已知部分弱电解质的电离常数如下表:

弱电解质

NH3.H2O

HCOOH

HCN

H2CO3

电离常数(25)

Kb = 1.8×10 5

Ka = 1. 77×10 4

Ka=4.3×1010

Ka1=5.0×107

Ka2=5.6×1011

已知25℃时,HCOOH( aq) +OH ( aq)=HCOO(aq) +H2O(l) H=a kJ/mol H+(aq) +OH(aq) =H2O(l) H=b kJ/mol 甲酸电离的热化学方程式为______________

②取浓度相同的上述三种酸溶液,溶液pH最大的是_________,稀释相同的倍数后,溶液pH变化最大的是____________________

③分别取等浓度、等体积HCOOHHCN溶液,加入同浓度的NaOH溶液中和,当溶液呈中性时消耗NaOH溶液的体积:V (HCOOH)______ V (HCN) (“>”“<”“=”)

0.1 moI/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO3溶液中,c(CN)______c(HCO3 )(“>”“<”“=”)

⑤常温下,pH相同的三种溶液a.HCOONa b.NaCN c.Na2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是_____________(填编号)

⑥将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是__________________________________

⑦若NH3·H2OCO2恰好完全反应生成正盐,则此时溶液呈________(”)。向该溶液中通入________气体可使溶液呈中性(“CO2“NH3”)。此时溶液中c(NH4+)/c(CO3 2) ________2(”“”)

(2)室温下向10 mL 0.1 mol·L1NaOH溶液中加入0.1 mol·L1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。

HA的电离方程式是____________________________

abc处溶液中水的电离程度最大的是_______________

c点所示的溶液中除水分子外的微粒浓度由大到小的顺序依次为______________________________

(3)常温下,将等体积0.1 molL1NaOHn molL-1HA混合,溶液呈中性,该温度下HA的电离常数Ka=___________(用含有n的式子表达)

【答案】HCOOH(aq)HCOO(aq)+H+(aq) △H=( b a)kJ/mol HCN HCOOH > < abc CN+CO2+H2O=HCN+HCO3 碱性 CO2 HA H++ A b c(A)>c(Na+)> c(HA)>c(H+)>c(OH) 10-8/(n-0.1)

【解析】

(1)①利用盖斯定律得到电离方程式;

②根据电离常数确定酸性强弱,得出结论;

③要想使溶液呈中性,酸性越弱所需NaOH体积越小;

④根据电离常数得到酸性强弱,再根据越弱越水解的原理比较离子浓度;

⑤根据电离常数得到酸性强弱,再根据越弱越水解的原理比较物质的量浓度;

⑥根据电离常数可知酸性H2CO3>HCN>HCO3-,强酸之弱酸原理书写离子方程式;

⑦根据电离常数判断;

(2) 根据b点溶液显碱性可以判断生成了强酸弱碱盐,所以HA为弱碱,书写电离方程式;

根据酸碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离判断;

c点为HA和NaA物质的量1:1的溶液;

(3)利用电荷守恒和物料守恒计算;

(1)①已知25℃时,①HCOOH( aq) +OH ( aq)=HCOO(aq) +H2O(l) H=a kJ/mol H+(aq) +OH(aq) =H2O(l) H=b kJ/mol ①-②得到甲酸电离的热化学方程式HCOOH(aq)HCOO(aq)+H+(aq) △H=( b a)kJ/mol;

正确答案:HCOOH(aq)HCOO(aq)+H+(aq) △H=( b a)kJ/mol。

②根据电离常数可知酸性HCOOH>H2CO3>HCN,所以PH最大的是HCN,稀释相同倍数PH变化最大的是HCOOH;

正确答案: HCN HCOOH

③要想使溶液呈中性,酸性越弱所需体积越小,根据电离常数可知HCOOH酸性强于HCN,所以取等浓度、等体积HCOOHHCN溶液,加入同浓度的NaOH溶液中和,当溶液呈中性时消耗NaOH溶液的体积:V (HCOOH)> V (HCN)

正确答案:>

④根据电离常数可知H2CO3酸性大于HCN,盐类越弱越水解的原理比较离子浓度,则0.1 moI/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO3溶液中,c(CN)<c(HCO3 )

正确答案:<

⑤根据电离常数可知HCOOH>HCN>HCO3-,盐类水解是越弱水解能力越强,达到相同PH需要浓度越小,所以常温下,pH相同的三种溶液a.HCOONa b.NaCN c.Na2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是abc;

正确答案: abc

⑥根据电离常数可知酸性H2CO3>HCN>HCO3-,强酸之弱酸原理书写离子方程式CN+CO2+H2O=HCN+HCO3

正确答案:CN+CO2+H2O=HCN+HCO3

⑦根据电离常数可知氨水电离常数大于碳酸和碳酸氢根离子,所以碳酸根离子水解能力强于铵根离子;若NH3·H2OCO2恰好完全反应生成正盐,则此时溶液呈碱性(”)。向该溶液中通入CO2气体可使溶液呈中性。此时溶液中c(NH4+)/c(CO3 2) >2

正确答案:碱性 CO2

(2) 根据b点溶液显碱性可以判断生成了强酸弱碱盐,所以HA为弱碱,书写电离方程式HA H++ A

正确答案:HA H++ A

a点:HA溶液b点:NaA溶液;c点:NaAHA物质的量比为1:1的混合溶液;根据酸碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离判断b处溶液中水的电离程度最大;

正确答案:b

c点为HA和NaA物质的量1:1的溶液,c点偏酸性说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c点所示的溶液中除水分子外的微粒浓度由大到小的顺序依次为c(A)>c(Na+)> c(HA)>c(H+)>c(OH);

正确答案:c(A)>c(Na+)> c(HA)>c(H+)>c(OH)

(3)电荷守恒式:CNa++CH+=COH-+CA-)因为溶液呈中性所以CNa+= CA-=0.1/2=0.05mol/L;物料守恒CHA=n/2-0.05 mol/LCH+=1×10-7 mol/L

Ka==10-8/(n-0.1)

正确答案:10-8/(n-0.1)

练习册系列答案
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1

2

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(2)⑤其最高价氧化物水合物和⑥的最高价氧化物反应的离子方程式_______

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已知:

回答下列问题:

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(2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为________________

(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是________________________________

(4)D的结构简式为________________

(5)Y中含氧官能团的名称为________________

(6)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为________________

(7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式________________

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沉淀物

Fe(OH)3

Al(OH)3

Co(OH)2

Fe(OH)2

Mn(OH)2

完全沉淀的pH

3.7

5.2

9.2

9.6

9.8

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(3)浸出液中加入NaClO3的目的是______________________________________

(4)Na2CO3能使浸出液中某些金属离子转化成氢氧化物沉淀,沉淀除Al(OH)3外,还有的成分是____________(填化学式)试用离子方程式和必要的文字简述其原理: _____________________________________________________________________________________

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(5)D装置中的液体可换成________(填序号)

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(6)该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是________________

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