问题详情:
电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡,请回答下列问题。
(1)已知部分弱*的电离常数如下表:
弱* | HCOOH | HCN | H2CO3 |
电离常数(25℃) | Ka = 1. 77×10 -4 | Ka=4.3×l0-10 | Ka1=5.0×l0-7 Ka2=5.6×l0-11 |
①0.1 moI/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO3溶液中,c(CN-)______c(HCO3 -)(填“>”、“<”或“=”)。
②常温下,pH相同的三种溶液Na 2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是________(填编号)。
③已知25℃时,HCOOH( aq) +OH -( aq)=HCOO-(aq) +H2O(1) △H=-a kJ/mol
H+(aq) +OH-(aq) =H2O(1) △H=-b kJ/mol
**电离的热化学方程式为______________。
④将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是____。
⑤室温下,—定浓度的HCOONa溶液pH =9,用离子方程式表示溶液呈碱*的原因是_____________,溶液中___________。
(2)室温下,用0.100 mol/L盐*溶液滴定20.00mL0.l00mol/L 的某氨水溶液,滴定曲线如图所示。
①d点所示的溶液中离子浓度由大到小的顺序依次为_______________。
②b点所示的溶液中c(NH3·H2O)-c(NH4+)=_____(用溶液中的其它离子浓度表示)。
③pH =10的氨水与pH =4的NH4C1溶液中,由水电离出的c(H+)之比为____。
(3)已知Ksp(BaCO3) =2.6×l0-9,Ksp( BaSO4)=1.1×10-10.
①现将浓度为2×10-4mol/LNa2CO3溶液与BaCl2溶液等体积混合,则生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液的最小浓度为____mol/L。
②向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时,溶液中=___________(保留三位有效数字)。
【回答】
< abc HCOOH(aq)HCOO-(aq)+H+(aq) △H=(-a+b)kJ/mol CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3- HCOO-+H2OHCOOH+OH- l.77×105 c(C1-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 2 c(H+)-2c(OH-) 10-6 5.2×10-5 23.6
【解析】试题分析:本题考查电离平衡常数的应用,盐类水解的规律,弱*电离热化学方程式的书写,水解离子方程式的书写,溶液中水电离的c(H+)的计算,溶液中粒子浓度的大小比较,溶度积的计算。
(1)①由于Ka(HCN)Ka1(H2CO3),根据“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,则c(CN-)c(HCO3-)。
②由于Ka(HCOOH)Ka(HCN)Ka2(H2CO3),根据“越弱越水解”,等物质的量浓度的HCOONa、NaCN、Na2CO3溶液水解能力HCOO-CN-CO32-,溶液pH由大到小的顺序为:Na2CO3NaCNHCOONa;pH相同的三种溶液物质的量浓度由大到小的顺序为:HCOONaNaCNNa2CO3,即abc。
③ 将两式编号,
HCOOH(aq)+OH -(aq)=HCOO-(aq)+H2O(l)ΔH=-a kJ/mol(①式)
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-b kJ/mol(②式)
应用盖斯定律,①式-②式得,HCOOH(aq)HCOO-(aq)+H+(aq)ΔH=(-a+b)kJ/mol。
④由于Ka1(H2CO3)Ka(HCN)Ka2(H2CO3),根据“强*制弱*”的复分解反应规律,将少量CO2通入NaCN溶液中生成HCN和NaHCO3,反应的化学方程式为CO2+H2O+NaCN=NaHCO3+HCN,离子方程式为CO2+H2O+CN-=HCN+HCO3-。
⑤室温下一定浓度的HCOONa溶液pH=9,溶液呈碱*说明HCOO-发生水解,HCOO-水解的离子方程式为HCOO-+H2OHCOOH+OH-。该水解反应的水解平衡常数=====5.6510-11,pH=9即c(H+)=110-9mol/L,c(OH-)=110-5mol/L,110-5=5.6510-11,=5.6510-6,则=1.77105。
(2)①d点加入20mL盐*溶液,盐*与氨水恰好完全反应得到NH4Cl溶液,NH4Cl溶液中由于NH4+的水解溶液呈**,d点所示溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)。
②b点加入10mL盐*溶液,盐*与氨水反应后得到等物质的量浓度的NH4Cl和NH3·H2O的混合液,溶液中的电荷守恒为c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),溶液中的物料守恒为c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-),两式整理得,c(NH3·H2O)-c(NH4+)=2c(H+)-2c(OH-)。
③pH=10的氨水溶液中H+全部来自水电离,c(H+)水=c(H+)溶液=110-10mol/L;pH=4的NH4Cl溶液中H+与OH-全部来自水电离,水电离的OH-部分与NH4+结合成NH3·H2O,c(H+)水=c(H+)溶液=110-4mol/L;pH=10的氨水溶液与pH=4的NH4Cl溶液中水电离的c(H+)之比为(110-10mol/L):(110-4mol/L)=10-6。
(3)①将Na2CO3溶液与BaCl2等体积混合后,c(CO32-)=110-4mol/L,c(Ba2+)=1/2c(Ba2+)原溶液,要形成沉淀c(Ba2+)·c(CO32-)=Ksp(BaCO3)=2.610-9,c(Ba2+)=2.610-9(110-4)=2.610-5mol/L,所需BaCl2溶液的最小浓度为5.210-5mol/L。
②向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时,溶液中====23.6。
知识点:水的电离和溶液的PH
题型:填空题