电离平衡常数(用Ka表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:化学式HFH2CO3HClO电离平衡常数(Ka)7.2×1
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电离平衡常数(用Ka表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式
| HF
| H2CO3
| HClO
| 电离平衡常数 (Ka)
| 7.2×10-4
| K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11
| 3.0×10-8
| (1)已知25℃时,①HF(aq)+OH—(aq)=F—(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7kJ/mol, ②H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol, 氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为________________________。 (2)将浓度为0.1 mol/LHF溶液加水稀释一倍(假设温度不变),下列各量增大的是____。 A.c(H+) B.c(H+)·c(OH—) C. D. (3)25℃时,在20mL0.1mol/L氢氟酸中加入VmL0.1mol/LNaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是_____。
A.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中, 由水电离出的c(H+)相等 B.①点时pH=6,此时溶液中,c(F—)-c(Na+)=9.9×10-7mol/L C.②点时,溶液中的c(F—)=c(Na+) D.③点时V=20mL,此时溶液中c(F—)< c(Na+)=0.1mol/L (4)物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液: ① Na2CO3溶液 ② NaHCO3溶液③ NaF溶液 ④NaClO溶液。依据数据判断pH由大到小的顺序是______________。 (5)Na2CO3溶液显碱性是因为CO32—水解的缘故,请设计简单的实验事实证明之 ___________________________________________________________。 (6)长期以来,一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO,其结构式为H—O—F。HFO与水反应得到HF和化合物A,每生成1molHF转移 mol电子。 |
答案
(1)HF(aq) H+(aq) +F—(aq) △H=-10.4KJ·mol—1(不写可逆号扣1分)(2)CD (3)BC (4)①④②③(或①>④>②>③,用物质名称表示也对)(5)在碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去或变浅。(6)1 |
解析
试题分析:(1)利用盖斯定律将①-②可得,HF(aq)⇌F-(aq)+H+(aq)△H="-10.4" kJ•mol-1;(2)将浓度为0.1 mol/LHF溶液加水稀释一倍,c(H+)减小,根据水的离子积常数,c(OH—)增大,D选项正确。(3)A.酸碱抑制水的电离,盐促进水的电离,A选项错;B.根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(F—)+c(OH—)此时溶液中, c(F—)-c(Na+)=c(H+)-c(OH—)=10-6-10-9=9.9×10-7mol/L ;C.根据电荷守恒和溶液呈中性,不难得到,溶液中的c(F—)=c(Na+);D.③点时V=20mL,此时酸碱溶液恰好完全反应,是氟化钠盐溶液,氟离子水解,溶液中c(F—)< c(Na+)=0.05mol/L。(4)酸越弱,所对应的盐溶液碱性越强;酸性:HF>H2CO3>HClO>HCO3- ,则所对应盐的碱性:Na2CO3溶液>NaClO溶液> NaHCO3溶液>NaF溶液 ;(5)在碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去或变浅。(6)HFO的原子连接顺序为H-O-F(八隅律,最外电子均为8),H-O中电子偏向O,O呈-1,O-F电子偏向F(F电负性大于O),O呈+1,综合O的化合价为0,F的化合价-1。 |
举一反三
工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42—等杂质,提纯工艺线路如图所示:
Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示:
Ⅱ.有关物质的溶度积如下
物质
| CaCO3
| MgCO3
| Ca(0H)2
| Mg(OH)2
| Fe(OH)3
| Ksp
| 4.96×10-9
| 6.82×10-6
| 4.68×10-6
| 5.61×10-12
| 2.64×10-39
| 回答下列问题: (1)加入NaOH溶液时,反应的离子方程式为 。向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+):c(Fe3+)= 。 (2)“母液”中除了含有Na+、CO32—外,还含有 等离子。 (3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线进行循环使用。请你分析在实际工业生产中是否可行: (填“可行”或“不可行”),并说明理由: 。 (4)已知:Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3(s)+10H2O(g)="+532.36" kJ·mol-1 Na2CO3·10H2O(s)Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ="+473.63" kJ·mol-1 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式: 。 |
已知:S(s)+O2(g)→SO2(g) +297.16kJ,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+196.6 kJ,下列说法正确的是A.1 molSO2(g)的能量总和大于lmol S(s)和l molO2(g)的能量总和 | B.将2 molSO2(g)与l molO2(g)在一定条件下充分反应,放出196.6kJ的热量 | C.S(g)+O2(g)SO2(g)+Q,Q值小于297.16 kJ | D.当l mol S(s)完全转化为SO3(g)时(假设无热量损失),放出395.46kJ的热量 |
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由金红石(TiO2)制取单质Ti涉及到的步骤为: TiO2TiCl4Ti 已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) DH=-393.5kJ·mol-1 ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) DH=-566kJ·mol-1 ③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) DH=+141kJ·mol-1 则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的DH是A.-80kJ·mol-1 | B.-160kJ·mol-1 | C.160kJ·mol-1 | D.80kJ·mol-1 |
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氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质和化合物在工农业生产、生活中有重要用途。 (1)根据右下能量变化示意图:
写出CO和NO2反应生成NO和CO2的热化学方程式 (2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) ΔH<0, 其平衡常数K与温度T的关系如下表,试判断K1 K2(填“>”、“=”或“<”) (3)下列各项能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母序号) a. v(H2)正="3" v(N2)逆 b. 容器内压强保持不变 c. 容器中混合气体的密度保持不变 d.: N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 (4)氨气极易溶于水,常用下图实验来验证,在标准状况下,烧瓶中的氨水使酚酞变红。
请回答: ①用化学用语说明所得氨水能使酚酞变红的原因 。 ②250C时,将一定量的氨水与盐酸混合后pH=7,测该混合溶液中c(Cl-)与c(NH4+)关系为 (填字母序号) a.c(Cl-)﹥c(NH4+) b.c(Cl-)﹦c(NH4+) c. c(Cl-)﹤c(NH4+) d.无法判断 |
氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料,围绕合成氨人们进行了一系列的研究 (1)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应,但是反应的条件却不相同。 已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH =" -483.6" kJ/mol 3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol
计算断裂1 mol N≡N键需要能量 kJ , 氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键键 (填“强”或“弱”),因此氢气与二者反应的条件不同。 (2)固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程:N2 (g) + O2 (g) =" 2NO" (g) ΔH =" +180.8" kJ/mol ,工业合成氨则是人工固氮。 分析两种固氮反应的平衡常数,下列结论正确的是 。
反应
| 大气固氮
| 工业固氮
| 温度/℃
| 27
| 2000
| 25
| 350
| 400
| 450
| K
| 3.84×10-31
| 0.1
| 5×108
| 1.847
| 0.507
| 0.152
| A.常温下,大气固氮几乎不可能进行,而工业固氮非常容易进行 B.人类大规模模拟大气固氮是无意义的 C.工业固氮温度越低,氮气与氢气反应越完全 D.K越大说明合成氨反应的速率越大 (3)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料, 发生反应:3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g)测得甲容器中H2的转化率为40%。 判断乙容器中反应进行的方向 。(填“正向”或“逆向”) 达平衡时,甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为 。 (4)氨气是合成硝酸的原料,写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式 。 |
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