甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车的最佳候选动力源,其工作原理如图所示。下列有关叙述正确的是( )。
A.通氧气的一极为负极
B.H+从正极区通过交换膜移向负极区
C.通甲醇的一极的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
D.甲醇在正极发生反应,电子经过外电路流向负极
已知25 ℃时弱电解质的电离平衡常数:
Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13。
(1)将20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L-1的HSCN溶液分别与0.10 mol·L-1的NaHCO3溶液反应,实验测得产生CO2气体体积(V)与时间t的关系如图所示。
反应开始时,两种溶液产生CO2的速率明显不同的原因是________;反应结束后所得溶液中c(SCN-)________c(CH3COO-)(填“>”、“=”或<)。
(2)2.0×10-3 mol·L-1的氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略调节时体积变化),测得平衡体系中c(F-)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示。则25 ℃时,HF电离平衡常数为Ka(HF)=________(列式求值)。
(3)难溶物质CaF2溶度积常数为Ksp=1.5×10-10,将4.0×10-3 mol·L-1 HF溶液与4.0×10-4 mol·L-1的CaCl2溶液等体积混合,调节溶液pH=4(忽略调节时溶液体积变化),试分析混合后是否有沉淀生成?________(填“有”或“没有”),简述理由:____________________________________________。
某温度(t ℃)时,水的离子积为KW=1.0×10-13mol2·L-2,则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25 ℃,其理由是_______________________________________。
若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比:
(1)若所得混合液为中性,则a∶b=________;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是___________________________________。
(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=________。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是__________________________________________。
难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO42—+2H2O
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:_________________________________________________。
(3)“除杂”环节中,先加入________溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入________溶液调滤液pH至中性。
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得,随着温度升高,
①________________________________________________________,
②________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+CO32—CaCO3(s)+SO42—
已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,
Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。
25 ℃时,电离平衡常数:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
电离平衡常数 | 1.8×10-5 | K1 4.3×10-7 K2 5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1 mol·L-1的下列四种物质:a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3;pH由大到小的顺序是______________(填编号);
(2)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是________;
A.c(H+) B. C.c(H+)·c(OH-) D.
(3)体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程pH变化如图:则HX的电离平衡常数________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;理由是__________________________________________,稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)________醋酸溶液水电离出来c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”)理由是:____________________________________;
(4)25 ℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=________(填准确数值)。
下列有关物质浓度关系的描述,正确的是( )。
A.25 ℃时,NaB溶液的pH=8,c(Na+)-c(B-)=9.9×10-7mol·L-1
B.25 ℃时,向0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO42—)>c(OH-)=c(H+)
C.0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c(OH-)+2c(CO32—)=c(H+)+c(H2CO3)
D.同温下,pH相同时,溶液物质的量浓度:c(CH3COONa)>c(NaHCO3)>c(C6H5ONa)>c(Na2CO3)