【題目】已知25 時(shí)部分弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)數(shù)據(jù)如表所示,回答下列問(wèn)題:

化學(xué)式

CH3COOH

H2CO3

HClO

電離平衡常數(shù)

Ka=1.8×10-5

Ka1=4.3×10-7

Ka2=5.6×10-11

Ka=3.0×10-8

(1)物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol·L-1下列四種溶液pH由小到大排列的順序是 (用編號(hào)填寫(xiě))。

a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3

(2)常溫下,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀釋過(guò)程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)變大的是 (填字母)。

A.c(H)

B.

C.c(H)·c(OH)

D.

E.

(3)寫(xiě)出向次氯酸鈉溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式 。

(4)25時(shí),CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測(cè)得混合液pH=6,則溶液中c(CH3COO)-c(Na)= (填準(zhǔn)確數(shù)值)。

(5)25時(shí),將a mol·L-1的醋酸與b mol·L-1氫氧化鈉等體積混合,反應(yīng)后溶液恰好顯中性,用a、b表示醋酸的電離常數(shù)為_(kāi)________。

(6)體積均為100 mL pH=2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過(guò)程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,則HX的電離平衡常數(shù)___________(填“>”、”=”或“<”)CH3COOH的電離平衡常數(shù)。

(7)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將1.12 L CO2通入100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液中,用溶液中微粒的濃度符號(hào)完成下列等式:

c(OH)=2c(H2CO3)+_____________________。

c(H)+c(Na)=________________________。

【答案】(1)a<d<c<b (2)B、D

(3)ClO+CO2+H2OHCO3+HClO

(4)9.9×10-7 mol·L-1(或10-6-10-8

(5) 107×b/(ab) (6) >

(7)c(HCO3)c(H) c(OH)+c(HCO3)+2c(CO32-)

【解析】

試題分析:(1)四種溶液中,只有CH3COOH是酸,顯示酸性,水解程度:CO32﹣>ClO>HCO3,水解均顯堿性,水解程度越大,堿性越強(qiáng),所以堿性順序是:Na2CO3>NaClO>NaHCO3,即pH由小到大的排列順序是CH3COOH<NaHCO3<NaClO<Na2CO3,故答案為:adcb;

(2)A、0.1molL1CH3COOH溶液加稀釋過(guò)程中,電離程度增大,氫離子濃度減小,A錯(cuò)誤;B、0.1molL1CH3COOH溶液加稀釋過(guò)程中,微粒濃度減小,同時(shí)醋酸的電離向右移動(dòng),c(H+減小的程度小于c(CH3COOH)的減小程度,所以c(H+)/c(CH3COOH)增大,B正確;CKw=c(H+)c(OH只受溫度的影響,溫度不變則其值是一個(gè)常數(shù),C錯(cuò)誤;D、醋酸稀釋,酸性減弱,c(H+減小,堿性增強(qiáng),c(OH增大c(OH)/c(H+增大,D正確;E、該比值表示電離平衡常數(shù),溫度不變,平衡常數(shù)不變,E錯(cuò)誤,答案選BD。

(3)向次氯酸鈉溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式ClO+CO2+H2OHCO3+HClO。

(4)CH3COOH與CH3COONa的混合溶液中,存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH)+c(CH3COO),所以c(CH3COO)﹣c(Na+)=c(H+)﹣c(OH)=10﹣6mol/L﹣10﹣8mol/L=9.9×10﹣7mol/L。

(5)將a molL-1的醋酸溶液與b molL-1的氫氧化鈉溶液等體積混合,溶液呈中性,說(shuō)明醋酸過(guò)量,醋酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,則溶液中cCH3COOH=(ab)/2molL-1,達(dá)到電離平衡時(shí),溶液呈中性,氫離子濃度是1×10-7molL-1,c(Na+)=c(CH3COO-)=b/2molL-1,則k=c(CH3COOc(H+)/c(CH3COOH) =107×b/(ab);

(6)根據(jù)CH3COOH與一元酸HX加水稀釋過(guò)程中pH與溶液體積的關(guān)系圖可以看出HX酸在稀釋過(guò)程中溶液的pH變化比醋酸的大,所以酸性HX強(qiáng)于醋酸,電離程度:HX>CH3COOH

7標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將1.12L CO2是0.05mol, 0.1mol的NaOH反應(yīng)后生成碳酸鈉,溶液呈堿性,根據(jù)質(zhì)子守恒可知c(OH)=2c(H2CO3)+c(HCO3)+c(H);

根據(jù)電荷守恒可知c(H)+c(Na)=c(OH)+c(HCO3)+2c(CO32-)

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CO2g+ H2g COg+H2OgΔH2 II

某實(shí)驗(yàn)室控制CO2H2初始投料比為1:2.2,經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比

已知:COH2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1-285.8kJ·mol-1

H2Ol H2Og ΔH3=44.0kJ·mol-1

請(qǐng)回答(不考慮溫度對(duì)ΔH的影響):

1)反應(yīng)I的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ;反應(yīng)IIΔH2= kJ·mol-1。

4)在右圖中分別畫(huà)出I在無(wú)催化劑、有Cat.1和由Cat.2三種情況下反應(yīng)過(guò)程-能量示意圖。

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