【題目】已知水在25℃和95℃時,其電離平衡曲線如圖所示:
(1)則25 時水的電離平衡曲線應(yīng)為_______(填“A”或“B”), 請說明理由____________________________________
(2)25時,將pH=9的NaOH溶液與pH=3的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的 pH=7,則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為_________
(3)95時,若100體積 pH1=a 的某強酸溶液與10體積 pH2=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,該強酸的 pH1與強堿的 pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是__________________
(4)曲線B對應(yīng)溫度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等體積混合后,混合溶液的pH=5。請分析其原因:____________________________________________________
【答案】A 水的電離是吸熱過程 ,溫度低時,電離程度小,c(H+)、c (OH-)小 100 : 1 a+b=13 或 pH1+pH213 曲線B對應(yīng)95℃,此時水的離子積為10-12。HA為弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中還剩余較多的HA分子,可繼續(xù)電離出H+,使溶液pH=5
【解析】
(1)橫軸是氫離子濃度,縱軸是氫氧根離子濃度,水的離子積常數(shù)KW=c(H+)c(OH-)計算出A曲線的KW值結(jié)合水的電離時吸熱比較判斷25℃時水的電離平衡曲線;
(2)先根據(jù)溫度和混合溶液pH大小確定溶液中氫離子、氫氧根離子濃度,再列式計算出酸和堿的體積之比;
(3)酸、堿都是強電解質(zhì),溶液呈中性說明氫離子和氫氧根離子的物質(zhì)的量相等,結(jié)合水的離子積常數(shù)確定強酸的pH1與強堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系;
(4)曲線B對應(yīng)95℃,pH=2的某酸HA中氫離子濃度與pH=10的NaOH溶液中氫氧根離子濃度相等,HA若為強酸,完全反應(yīng)后pH=6,實際上pH=5,說明酸過量,則該酸為弱酸。
(1)水的電離是吸熱過程,升高溫度,使水的電離程度增大,當(dāng)溫度升高時,促進水的電離,水的離子積增大,水中氫離子、氫氧根離子濃度都增大,水的pH減小,但溶液仍然呈中性;
故答案為:A ;水的電離是吸熱過程,溫度低時,電離程度小,c(H+)、c(OH-)。
(2)25 ℃時純水的pH=7,所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸堿恰好中和,即n(OH-)=n(H+),則V(NaOH)·10-5mol·L-1=V(H2SO4)·10-3mol·L-1,得V(NaOH)∶V(H2SO4)=100:1,故答案為:100 :1;
(3)要注意的是95°C時,水的離子積為10-12,即酸、堿濃度相等時pH(酸)+pH(堿)=12。現(xiàn)強堿的OH-濃度是強酸H+濃度的10倍,所以pH(酸)+pH(堿)=13,即pH1+pH2=13,或a+b=13;
故答案為:a+b=13 或 pH1+pH213;
(4)曲線B對應(yīng)95℃,pH=2的某酸HA中氫離子濃度與pH=10的NaOH溶液中氫氧根離子濃度相等,HA若為強酸,完全反應(yīng)后pH=6,實際上pH=5,說明酸過量,則該酸為弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中還剩余較多的HA分子,可繼續(xù)電離出H+,導(dǎo)致溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度而使溶液呈酸性;
故答案為:曲線B對應(yīng)95℃,此時水的離子積為10-12,HA若為強酸,最后應(yīng)為pH=6,現(xiàn)pH=5,說明HA為弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中還剩余較多的HA分子,可繼續(xù)電離出H+。
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【題目】用下圖所示裝置除去含有CN-、Cl-廢水中的CN-時,控制溶液的pH值為9~10,陽極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無污染的氣體,下列說法不正確的是
A. 用石墨作陽極,鐵作陰極
B. 陽極的電極反應(yīng)式為:Cl-+2OH--2e-=== ClO-+H2O
C. 陰極附近堿性增強,陽極附近堿性減弱
D. 除去CN-的反應(yīng):5ClO-+2CN-+2H+ === N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
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【題目】如圖所示,若錐形瓶內(nèi)是水,分液漏斗內(nèi)的液體也是水,向燒杯內(nèi)滴加水時,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)液面左邊低于右邊,恢復(fù)到原溫度后液面左邊與右邊基本相平,則燒杯內(nèi)的物質(zhì)是( )
A.過氧化鈉B.氧化鈉C.鈉D.氯化鈉
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【題目】某溫度時,N2與H2反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示。下列敘述正確的是
A. 正反應(yīng)的活化能等于逆反應(yīng)的活化能
B. a曲線是加入催化劑時的能量變化曲線
C. 1 mo N2與3 mo H2充分反應(yīng)放出的熱量小于92 kJ
D. 加入催化劑,該反應(yīng)的焓變減小
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【題目】工業(yè)上常采用吸收-電解聯(lián)合法除去天然氣中的H2S氣體,并轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫,其裝置如下圖所示。通電前,先通入一段時間含H2S的甲烷氣,使部分NaOH吸收H2S轉(zhuǎn)化為Na2S,再接通電源,繼續(xù)通入含雜質(zhì)的甲烷氣,并控制好通氣速率即可保證裝置中反應(yīng)的連續(xù)性。下列說法正確的是
A. 與電源a端相連的碳棒為陽極,氣體A為O2
B. 與電源b端相連的碳棒上電極反應(yīng)為:2H2O+2e-=2OH-+H2↑
C. 通電過程中,右池溶液中的OH-通過陰離子膜進入左池
D. 在通電前后,右池中的c(NaOH)與c(Na2S)之比基本不變
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【題目】觀察是研究物質(zhì)性質(zhì)的一種基本方法。一同學(xué)將一小塊金屬鈉露置于空氣中,觀察到下列現(xiàn)象:銀白色變灰暗變白色出現(xiàn)液滴白色固體,下列說法正確的是( )
A.①發(fā)生了化合反應(yīng)B.②變白色是因為生成了碳酸鈉
C.③是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液D.④只發(fā)生物理變化
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【題目】時,先將Cl2緩慢通入水中至飽和,然后向所得飽和氯水中滴加0.1mol/L的KOH溶液。此過程中溶液pH變化的曲線如圖所示。下列敘述中正確的是
A. ①點的溶液中:c(H+)=c(Cl-)+c(HClO)+c(OH-)+c(ClO-)
B. ②點的溶液中:c(H+)> c(Cl-)>c(ClO-)> c(HClO)
C. ③點的溶液中:c(K+)=c(ClO-)+c(Cl-)
D. ④點的溶液中:c(K+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(HClO)
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【題目】用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值。請回答下列問題:
(1)0.5mol SO2共含有約_______個原子,它與_______g SO3所含硫原子數(shù)相等。
(2)質(zhì)量相同的①HCl、②NH3、③CO2、④O2四種氣體中,在同溫同壓條件下,所占體積最小的是(填序號)___________。
(3)19g某二價金屬氯化物(ACl2)中含有0.4mol Cl-,則ACl2的摩爾質(zhì)量是__________。
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【題目】在恒溫恒容容器中發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0,下列說法不正確的是
A. 容器內(nèi)壓強不再變化,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
B. 當(dāng)c(SO2):c(O2)=1:2且保持不變,能表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
C. 加入合適的催化劑可顯著增大反應(yīng)速率
D. 達到平衡狀態(tài)時,相同時間內(nèi),每消耗2molSO3的同時生成1molO2
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