题目
请按要求回答下列问题: (1)纯水在100℃时pH=6,该温度下1mol·L -1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH -)=__mol·L -1。 (2)25℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为__,由水电离出的c(OH -)=___mol·L - 1。 (3)体积均为100 mL、pH均为2的CH 3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离常数___(填“大于”“小于”或“等于”)CH 3COOH的电离常数。理由是___。 pH↑ CH3COOH-|||-HX-|||-2-|||-100 300 500 V/mL (4)电离常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知: 化学式 电离常数(25℃) HCN K=4.9×10-10 CH3COOH K=1.8×10-5 H2CO3 K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 ①25℃时,有等pH的a.NaCN溶液、b.Na 2CO 3溶液和c.CH 3COONa溶液,三溶液的浓度由大到小的顺序为___。(用a、b、c表示) ②向NaCN溶液中通入少量的CO 2,发生反应的化学方程式为___。 ③25℃时,等浓度的HCN和NaCN混合溶液显___性。(酸、碱、中) (5)室温时,向100mL0.1mol/LNH 4HSO 4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示: pH↑ CH3COOH-|||-HX-|||-2-|||-100 300 500 V/mL 试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是__;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是__。
请按要求回答下列问题:
(1)纯水在100℃时pH=6,该温度下1mol·L -1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH -)=__mol·L -1。
(2)25℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为__,由水电离出的c(OH -)=___mol·L - 1。
(3)体积均为100 mL、pH均为2的CH 3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离常数___(填“大于”“小于”或“等于”)CH 3COOH的电离常数。理由是___。
(4)电离常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
①25℃时,有等pH的a.NaCN溶液、b.Na 2CO 3溶液和c.CH 3COONa溶液,三溶液的浓度由大到小的顺序为___。(用a、b、c表示)
②向NaCN溶液中通入少量的CO 2,发生反应的化学方程式为___。
③25℃时,等浓度的HCN和NaCN混合溶液显___性。(酸、碱、中)
(5)室温时,向100mL0.1mol/LNH 4HSO 4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:
试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是__;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是__。
(1)纯水在100℃时pH=6,该温度下1mol·L -1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH -)=__mol·L -1。
(2)25℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为__,由水电离出的c(OH -)=___mol·L - 1。
(3)体积均为100 mL、pH均为2的CH 3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离常数___(填“大于”“小于”或“等于”)CH 3COOH的电离常数。理由是___。
(4)电离常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
| 化学式 |
电离常数(25℃) |
| HCN |
K=4.9×10-10 |
| CH3COOH |
K=1.8×10-5 |
| H2CO3 |
K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
①25℃时,有等pH的a.NaCN溶液、b.Na 2CO 3溶液和c.CH 3COONa溶液,三溶液的浓度由大到小的顺序为___。(用a、b、c表示)
②向NaCN溶液中通入少量的CO 2,发生反应的化学方程式为___。
③25℃时,等浓度的HCN和NaCN混合溶液显___性。(酸、碱、中)
(5)室温时,向100mL0.1mol/LNH 4HSO 4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:
试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是__;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是__。
题目解答
答案
10-12 CO32-+H2O
OH-+HCO3- 10-3 小于 稀释相同的倍数,一元酸HX的pH变化比CH3COOH小 cab NaCN+CO2+H2O=NaHCO3 +HCN 碱 a (Na+)>(SO42-)>(NH4+)>(OH-)=(H+)
OH-+HCO3- 10-3 小于 稀释相同的倍数,一元酸HX的pH变化比CH3COOH小 cab NaCN+CO2+H2O=NaHCO3 +HCN 碱 a (Na+)>(SO42-)>(NH4+)>(OH-)=(H+) 解析
步骤 1:计算100℃时NaOH溶液中由水电离出的c(OH ^{-})
在100℃时,纯水的pH=6,说明此时水的离子积Kw=10^{-12}。1mol·L ^{-1}的NaOH溶液中,c(OH ^{-})=1mol·L ^{-1},由水电离出的c(OH ^{-})=Kw/c(H^{+})=10^{-12}/1=10^{-12}mol·L ^{-1}。
步骤 2:写出碳酸钠水解的离子方程式
碳酸钠水解的离子方程式为CO_3^{2-}+H_2O一OH^{-}+HCO_3^{-},由水电离出的c(OH ^{-})=10^{-3}mol·L ^{-} ^{1}。
步骤 3:比较HX和CH _3COOH的电离常数
从图中可以看出,稀释相同的倍数,一元酸HX的pH变化比CH_3COOH小,说明HX的电离程度比CH_3COOH小,因此HX的电离常数小于CH_3COOH的电离常数。
步骤 4:比较NaCN、Na _2CO _3和CH _3COONa溶液的浓度
由于HCN的电离常数小于CH_3COOH的电离常数,因此NaCN的水解程度大于CH_3COONa的水解程度。由于H_2CO_3的第二步电离常数小于HCN的电离常数,因此Na_2CO_3的水解程度大于NaCN的水解程度。因此,三溶液的浓度由大到小的顺序为cab。
步骤 5:写出NaCN溶液中通入少量的CO _2的化学方程式
由于H_2CO_3的第二步电离常数小于HCN的电离常数,因此NaCN溶液中通入少量的CO _2,发生反应的化学方程式为NaCN+CO_2+H_2O=NaHCO_3 +HCN。
步骤 6:判断等浓度的HCN和NaCN混合溶液的酸碱性
由于HCN的电离常数小于NaCN的水解常数,因此等浓度的HCN和NaCN混合溶液显碱性。
步骤 7:判断水的电离程度最大的点
在a点,溶液中存在大量的NH_4^{+}和SO_4^{2-},它们会抑制水的电离,因此水的电离程度最小。在b点,溶液中存在大量的NH_4^{+}和SO_4^{2-},它们会抑制水的电离,因此水的电离程度最小。在c点,溶液中存在大量的NH_4^{+}和SO_4^{2-},它们会抑制水的电离,因此水的电离程度最小。在d点,溶液中存在大量的NH_4^{+}和SO_4^{2-},它们会抑制水的电离,因此水的电离程度最小。因此,水的电离程度最大的是a点。
步骤 8:判断b点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序
在b点,溶液中存在大量的NH_4^{+}和SO_4^{2-},它们会抑制水的电离,因此水的电离程度最小。因此,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是(Na^{+})>(SO_4^{2-})>(NH_4^{+})>(OH^{-})=(H^{+})。
在100℃时,纯水的pH=6,说明此时水的离子积Kw=10^{-12}。1mol·L ^{-1}的NaOH溶液中,c(OH ^{-})=1mol·L ^{-1},由水电离出的c(OH ^{-})=Kw/c(H^{+})=10^{-12}/1=10^{-12}mol·L ^{-1}。
步骤 2:写出碳酸钠水解的离子方程式
碳酸钠水解的离子方程式为CO_3^{2-}+H_2O一OH^{-}+HCO_3^{-},由水电离出的c(OH ^{-})=10^{-3}mol·L ^{-} ^{1}。
步骤 3:比较HX和CH _3COOH的电离常数
从图中可以看出,稀释相同的倍数,一元酸HX的pH变化比CH_3COOH小,说明HX的电离程度比CH_3COOH小,因此HX的电离常数小于CH_3COOH的电离常数。
步骤 4:比较NaCN、Na _2CO _3和CH _3COONa溶液的浓度
由于HCN的电离常数小于CH_3COOH的电离常数,因此NaCN的水解程度大于CH_3COONa的水解程度。由于H_2CO_3的第二步电离常数小于HCN的电离常数,因此Na_2CO_3的水解程度大于NaCN的水解程度。因此,三溶液的浓度由大到小的顺序为cab。
步骤 5:写出NaCN溶液中通入少量的CO _2的化学方程式
由于H_2CO_3的第二步电离常数小于HCN的电离常数,因此NaCN溶液中通入少量的CO _2,发生反应的化学方程式为NaCN+CO_2+H_2O=NaHCO_3 +HCN。
步骤 6:判断等浓度的HCN和NaCN混合溶液的酸碱性
由于HCN的电离常数小于NaCN的水解常数,因此等浓度的HCN和NaCN混合溶液显碱性。
步骤 7:判断水的电离程度最大的点
在a点,溶液中存在大量的NH_4^{+}和SO_4^{2-},它们会抑制水的电离,因此水的电离程度最小。在b点,溶液中存在大量的NH_4^{+}和SO_4^{2-},它们会抑制水的电离,因此水的电离程度最小。在c点,溶液中存在大量的NH_4^{+}和SO_4^{2-},它们会抑制水的电离,因此水的电离程度最小。在d点,溶液中存在大量的NH_4^{+}和SO_4^{2-},它们会抑制水的电离,因此水的电离程度最小。因此,水的电离程度最大的是a点。
步骤 8:判断b点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序
在b点,溶液中存在大量的NH_4^{+}和SO_4^{2-},它们会抑制水的电离,因此水的电离程度最小。因此,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是(Na^{+})>(SO_4^{2-})>(NH_4^{+})>(OH^{-})=(H^{+})。