弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
Ⅰ.已知H2A在水中存在以下平衡:H2A=H++HA-,HA-H++A2-。
(1)常温下NaHA溶液的pH________(填序号),原因是_________________。
A.大于7 B.小于7
C.等于7 D.无法确定
(2)某温度下,若向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________。
A.c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol·L-1
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。若要使该溶液中Ca2+浓度变小,可采取的措施有________。
A.升高温度 B.降低温度
C.加入NH4Cl晶体 D.加入Na2A固体
Ⅱ.含有Cr2O72-的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3 mol·L-1的Cr2O72-。为了使废水的排放达标,进行如下处理:
(1)该废水中加入绿矾和H+,发生反应的离子方程式为____________________。
(2)若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-13 mol·L-1,则残留的Cr3+的浓度为________。
(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)
以下是对化学反应变化过程及结果的研究。按要求回答问题:
Ⅰ.关于反应速率和限度的研究
(1)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式 | CH3COOH | HCN | H2CO3 |
电离平衡常数(25℃) | 1.8×10-5 | 4.9×10-10 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
则等物质的量浓度的①CH3COONa、②NaCN、③Na2CO3、④NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为__________(填编号)。
(2)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,在一个容积为2 L的容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,在某温度下充分反应,经过30 min达到平衡,放出热量176.94 kJ。如果用SO2表示该反应的反应速率,则v(SO2)=________。
(3)下图为某温度下,CuS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液的S2-浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸,最先溶解的是________。
向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Cu2+、Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀会转化为________(填化学式)沉淀。
Ⅱ.关于电化学的研究
全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反应为:VO2++2H++V2+V3++VO2++H2O。则充电时阳极反应式为__________________________,用此电池电解1 L 1 mol·L-1的CuSO4溶液,当转移0.1 mol电子时,溶液的pH=________(不考虑溶液体积变化)。
硫酸是强酸,中学阶段将硫酸在水溶液中看做完全电离。但事实是,硫酸在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,其电离情况为H2SO4=H++HSO4-,HSO4-H++SO42-。
请回答下列有关问题:
(1)Na2SO4溶液呈________(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”),其理由是__________________________________________。(用离子方程式表示)。
(2)H2SO4溶液与BaCl2溶液反应的离子方程式为_________________________。
(3)在0.10 mol·L-1的Na2SO4溶液中,下列离子浓度的关系正确的是________(填写编号)。
A.c(Na+)=c(SO42-)+c(HSO4-)+c(H2SO4)
B.c(OH-)=c(HSO4-)+c(H+)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-)+2c(SO42-)
D.c(Na+)=2c(SO42-)+2c(HSO4-)
(4)若25℃时,0.10 mol·L-1的NaHSO4溶液中c(SO42-)=0.029 mol·L-1,则0.10 mol·L-1的H2SO4溶液中c(SO42-)________0.029 mol·L-1(填“<”、“>”或“=”),其理由是__________________________________________________________________。
(5)或25℃时,0.10 mol·L-1H2SO4溶液的pH=-lg 0.11,则0.10 mol·L-1H2SO4溶液中c(SO42-)=________ mol·L-1。
为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质,甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验:0.010 mol·L-1氨水、0.1 mol·L-1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水。
(1)甲用pH试纸测出0.010 mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确?________(填“是”或“否”)并说明理由______________
(2)乙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,用pH试纸测出其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,再用pH试纸测出其pH为b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a、b值应满足什么关系?________(用“等式”或“不等式”表示)。
(3)丙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞溶液,显粉红色,再加入NH4Cl晶体少量,颜色变浅。你认为这一方法能否证明NH3·H2O是弱电解质?并说明原因:______________________________________________________________________。
(4)请你根据所提供的试剂,再提出一个合理又简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质:__________________________________________________________________。
常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.在任何溶液中,c(Ca2+)、c(SO42-)均相等
B.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO42-)一定等于3×10-3 mol/L
C.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D.d点溶液通过蒸发可以变到c点
人体血液里存在重要的酸碱平衡:,使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。其pH随c(HCO3-)∶c(H2CO3)变化关系如下表:
c(HCO3-):c(H2CO3) | 1.0 | 17.8 | 20.0 | 22.4 |
pH | 6.10 | 7.35 | 7.40 | 7.45 |
下列说法不正确的是( )
A.正常人体血液中,HCO3-的水解程度大于电离程度
B.人体血液酸中毒时,可注射NaHCO3溶液缓解
C.pH=7.00的血液中,c(H2CO3)<c(HCO3-)
D.pH=7.40的血液中,HCO3-的水解程度一定大于H2CO3的电离程度