【題目】電解質(zhì)水溶液中存在電離平衡、水解平衡、溶解平衡,請回答下列問題。

1已知部分弱酸的電離常數(shù)如下表:

弱酸

HCOOH

HCN

H2CO3

電離常數(shù)(25℃)

Ka = 1. 77×10 -4

Ka=4.3×l0-10

Ka1=5.0×l0-7

Ka2=5.6×l0-11

0.1 moI/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO3溶液中,cCN-______cHCO3 -)(填“>”、“<”“=”)。

②常溫下,pH相同的三種溶液a.HCOONa b.NaCN c.Na2CO3,其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________(填編號)。

③已知25℃時,HCOOH( aq) +OH -( aq)=HCOO-(aq) +H2O(1) △H=-a kJ/mol

H+(aq) +OH-(aq) =H2O(1) △H=-b kJ/mol

甲酸電離的熱化學方程式為______________。

④將少量CO2通入NaCN溶液,反應的離子方程式是____。

⑤室溫下,定濃度的HCOONa溶液pH =9,用離子方程式表示溶液呈堿性的原因是_____________,溶液中___________。

2室溫下,用0.100 mol/L鹽酸溶液滴定20.00mL0.l00mol/L 的某氨水溶液,滴定曲線如圖所示。

d點所示的溶液中離子濃度由大到小的順序依次為_______________。

b點所示的溶液中c(NH3·H2O)-c(NH4+)=_____(用溶液中的其它離子濃度表示)。

pH =10的氨水與pH =4NH4C1溶液中,由水電離出的c(H+)之比為____。

3已知Ksp(BaCO3) =2.6×l0-9,Ksp( BaSO4)=1.1×10-10.

①現(xiàn)將濃度為2×10-4mol/LNa2CO3溶液與BaCl2溶液等體積混合,則生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液的最小濃度為____mol/L。

②向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液,當有BaCO3沉淀生成時,溶液中=___________保留三位有效數(shù)字)。

【答案】 < abc HCOOH(aq)HCOO-(aq)+H+(aq) △H=(-a+b)kJ/mol CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3- HCOO-+H2OHCOOH+OH- l.77×105 cC1->cNH4+>c(H+)>cOH- 2 c(H+)-2c(OH-) 10-6 5.2×10-5 23.6

【解析】試題分析:本題考查電離平衡常數(shù)的應用,鹽類水解的規(guī)律,弱酸電離熱化學方程式的書寫,水解離子方程式的書寫,溶液中水電離的cH+)的計算,溶液中粒子濃度的大小比較,溶度積的計算。

1由于KaHCNKa1H2CO3),根據(jù)越弱越水解,0.1mol/LNaCN溶液中CN-的水解能力大于0.1mol/LNaHCO3溶液中HCO3-的水解能力,則cCN-cHCO3-)。

由于KaHCOOHKaHCNKa2H2CO3),根據(jù)越弱越水解,等物質(zhì)的量濃度的HCOONa、NaCN、Na2CO3溶液水解能力HCOO-CN-CO32-,溶液pH由大到小的順序為:Na2CO3NaCNHCOONapH相同的三種溶液物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為:HCOONaNaCNNa2CO3,abc

將兩式編號,

HCOOHaq+OH -aq=HCOO-aq+H2OlΔH=-a kJ/mol式)

H+aq+OH-aq=H2OlΔH=-b kJ/mol式)

應用蓋斯定律,-②式得,HCOOHaqHCOO-aq+H+aqΔH=-a+bkJ/mol。

由于Ka1H2CO3KaHCNKa2H2CO3),根據(jù)強酸制弱酸的復分解反應規(guī)律,將少量CO2通入NaCN溶液中生成HCNNaHCO3,反應的化學方程式為CO2+H2O+NaCN=NaHCO3+HCN,離子方程式為CO2+H2O+CN-=HCN+HCO3-。

室溫下一定濃度的HCOONa溶液pH=9,溶液呈堿性說明HCOO-發(fā)生水解,HCOO-水解的離子方程式為HCOO-+H2OHCOOH+OH-。該水解反應的水解平衡常數(shù)=====5.6510-11,pH=9cH+=110-9mol/LcOH-=110-5mol/L,110-5=5.6510-11,=5.6510-6,則=1.77105

2d點加入20mL鹽酸溶液,鹽酸與氨水恰好完全反應得到NH4Cl溶液,NH4Cl溶液中由于NH4+的水解溶液呈酸性,d點所示溶液中離子濃度由大到小的順序為cCl-cNH4+cH+cOH-)。

②b點加入10mL鹽酸溶液,鹽酸與氨水反應后得到等物質(zhì)的量濃度的NH4ClNH3·H2O的混合液,溶液中的電荷守恒為cH++cNH4+=cOH-+cCl-),溶液中的物料守恒為cNH4++cNH3·H2O=2cCl-),兩式整理得,cNH3·H2O-cNH4+=2cH+-2cOH-)。

pH=10的氨水溶液中H+全部來自水電離,cH+=cH+溶液=110-10mol/L;pH=4NH4Cl溶液中H+OH-全部來自水電離,水電離的OH-部分與NH4+結(jié)合成NH3·H2O,cH+=cH+溶液=110-4mol/L;pH=10的氨水溶液與pH=4NH4Cl溶液中水電離的cH+)之比為110-10mol/L):(110-4mol/L=10-6。

3Na2CO3溶液與BaCl2等體積混合后,cCO32-=110-4mol/L,cBa2+=1/2cBa2+原溶液要形成沉淀cBa2+·cCO32-=KspBaCO3=2.610-9,cBa2+=2.610-9110-4=2.610-5mol/L所需BaCl2溶液的最小濃度為5.210-5mol/L。

向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液,當有BaCO3沉淀生成時,溶液中====23.6。

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C. 電解過程中Y極周圍溶液的pH減小

D. 電解時廢水中會發(fā)生反應:4Fe2++02-4H++4P043-=4FePO4↓+2H2O

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(1)畫出⑥的離子結(jié)構(gòu)示意圖__________。

(2)在②、③、④、⑤四種元素中,其簡單離子半徑按由大到小的排列順序為______(示例:用r(A2-)>r(B-)的形式表示)。

(3)元素②、③氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序為________(填化學式)。

(4)與③同一主族并且在短周期的元素的某種含氧酸可以消毒殺菌,寫出該物質(zhì)的電子式___________________________。

(5)表中能形成兩性氫氧化物的元素是_______(填元素符號),寫出該元素的單質(zhì)與⑧的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式____________________________。

(6)比較①與其同族短周期元素的氫化物的熔沸點高低,并說明理由_____________。

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【題目】氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。

1利用光能和光催化劑,可將CO2H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4O2。紫外光照射時,在不同催化劑(I、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖l所示:

①在030小時內(nèi),CH4的平均生成速率vI、vv從小到大的順序為________;反應開始后的12小時內(nèi),在第____種催化劑的作用下,收集的CH4最多。

②將所得的CH4H2O(g)通入聚焦太陽能反應器,發(fā)生CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)反應,在一定條件下,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖2所示,T2>T1,則上述反應的△H _______0(填“<”“>”、“=”,下同),AC處對應平衡常數(shù)(KA、KC)的大小關(guān)系為KA____KC。

③維持溫度T2,將0.04mol CH4(g)0.04mol H2O(g)通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應,平衡時達到B點,測得CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,該反應在此溫度下的平衡常數(shù)KB=________

④下列現(xiàn)象能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是________(填編號)。

A.容器內(nèi)CH4、H2OCO、H2單位物質(zhì)的量之比為1113

B.容器內(nèi)氣體的密度恒定

C.容器內(nèi)氣體的壓強恒定

D.3v( CO)=v(H2)

2LiBH4為近年來常用的儲氫材料。

①反應2LiBH4 =2LiH+2B +3H2,生成22.4 L H2(標準狀況)時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____ mol

②圖32LiBH4/MgH2體系放氫焓變示意圖,則:Mg(s) +2B(s) =MgB2(s) △H=____

34是直接硼氫化鈉一過氧化氫燃料電池示意圖。該電池工作時,正極附近溶液的pH___(填增大、減小不變),負極的電極反應式為____。

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【題目】描述下列反應的現(xiàn)象并寫出反應的離子方程式。

(1)向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,現(xiàn)象:__________________,離子方程式:____________________。

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(4)比較:上述三個離子反應發(fā)生的條件的不同點是__________________;相同點是_________

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