時溶液平衡體系的相關(guān)計算

第十二課時溶液平衡體系的相關(guān)計算1．下表是時某些鹽的溶度積常數(shù)和弱酸的電離平衡常數(shù)，下列說法正確的是化學(xué)式H2SAgCl或Ka1＝×10－7Ka2＝×10－15同濃度的硫化鈉溶液和碳酸鈉溶液，前者堿性更強B．AgCl

易溶于氨水難溶于水，所以AgCl

在氨水中的大于水中的C．若將CO2通入LNa2C03溶液中至溶液中性，則溶液中2c(CO32-)+c(HCO3-)=mol/LD．向濃度均為的KCl

和混合液中滴加的溶液，先形成沉淀2．將cmol/L氨水滴入鹽酸中，溶液pH和溫度隨加入氨水體積變化曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．c=B．25℃時，NH4Cl的水解常數(shù)(KA)=(10c-1)×10-7ABCD四個點，C點水的電離程度最大B點:c(NH3·H2O)+c(H+)=c(OH-)℃時，將的某一元酸HA與的NaOH溶液等體積混合，充分反應(yīng)后所得溶液中部分離子濃度如下表。下列說法中正確的是微粒濃度A．所得溶液中：B．時，水的離子積C．時，一元酸HA的電離常數(shù)D．時，溶液中的水解率為4．298K時，在H3PO4溶液中滴入NaOH溶液，溶液中H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的物質(zhì)的量分數(shù)δ（X），δ（X）隨pH的變化如圖所示。下列敘述錯誤的是（）A．Ka2(H3PO4)的數(shù)量級為10-8B．Kh(HPO42-)=×C．pH=7時c(H2PO4-)>c(HPO42-)D．NaH2PO4溶液顯堿性5.常溫下將NaOH溶液滴加到己二酸（H2X）溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是A．Ka2（H2X）的數(shù)量級為10–6B．曲線N表示pH與lgc(HC．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)D．當(dāng)混合溶液呈中性時，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)=c(H＋)6.請進行下列計算：⑴25℃時，CH3COOH與CH3COONa的混合溶液，若測得混合液pH＝6，則溶液中c(CH3COO－)－c(Na＋)＝_______（填準確數(shù)值）。⑵常溫下，將amol·L－1的醋酸與bmol·L－1Ba(OH)2溶液等體積混合，充分反應(yīng)后，溶液中存在2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，則該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)Ka＝_____(用含a和b的代數(shù)式表示)。⑶已知HCN的Ka=×10－10，若某一定濃度的NaCN溶液pH=9，則此時c(HCN)/c(CN-)=______________。⑷25℃時，H2SO3的電離常數(shù)Ka1=1×10-2mol/L，Ka2=6×10-3mol/L，則該溫度下NaHSO3的水解平衡常數(shù)Kh=__________。⑸已知CaCO3的Ksp=×l0-9，現(xiàn)將濃度為×l0-4mol/LNa2CO3溶液與CaCl2溶液等體積混合，則生成CaCO3沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為__________mol/L。⑹聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方程式與氨相似，聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為___________________（已知：N2H4+H+N2H5+的K=×107；KW=×10-14）。⑺在NH4HCO3溶液中，反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=_____________________(已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常Kb=2×10-5，H2CO3的電離平衡常Ka1=4×10-7)。7．常溫下，用NaOH溶液作捕捉劑不僅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工產(chǎn)品(1)若某次捕捉后得到的溶液，則溶液中：______常溫下、(2)欲用5L

溶液將

固體全都轉(zhuǎn)化為，則所用的溶液的物質(zhì)的量濃度至少為______。已知：常溫下、忽略溶液體積的變化8．H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害，工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放，回答下列各方法中的問題。Ⅰ．H2S的除去方法1：生物脫H2S的原理為：H2S+Fe2(SO4)3S↓+2FeSO4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O（1）硫桿菌存在時，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時的5×105倍，該菌的作用是______________。（2）由圖3和圖4判斷使用硫桿菌的最佳條件為______________。若反應(yīng)溫度過高，反應(yīng)速率下降，其原因是______________。方法2：在一定條件下，用H2O2氧化H2S（3）隨著參加反應(yīng)的n(H2O2)/n(H2S)變化，氧化產(chǎn)物不同。當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時，氧化產(chǎn)物的分子式為__________。Ⅱ．SO2的除去方法1（雙堿法）：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生NaOH溶液Na2SO3（4）寫出過程①的離子方程式：____________________________；CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化：CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH?(aq)從平衡移動的角度，簡述過程②NaOH再生的原理____________________________________。方法2：用氨水除去SO2（5）已知25℃，NH3·H2O的Kb=×10?5，H2SO3的Ka1=×10?2，Ka2=×10?8。若氨水的濃度為mol·L-1，溶液中的c(OH?)=_________________mol·L?1。將SO2通入該氨水中，當(dāng)c(OH?)降至×10?7mol·L?1時，溶液中的c()/c()=___________________。9．Cr2O72-、Cr3+對環(huán)境具有極強的污染性，含有Cr2O72-、Cr3+的工業(yè)廢水常采用NaOH沉淀方法除去。已知：①常溫下，Cr3+完全沉淀(c≤×10?5mol·L?1)時，溶液的pH為5；NaOH過量時Cr(OH)3溶解生成CrO2-②Cr2O72-還原產(chǎn)物為Cr3+。請回答下列問題：（1）寫出Cr(OH)3溶于NaOH的離子方程式______________________（2）常溫下，Cr(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp[Cr(OH)3]=___________。（3）常溫下，向50mLmol·L?1的Cr2(SO4)3溶液中加入mol·L?1的NaOH溶液50mL，充分反應(yīng)后，溶液pH為______。（4）為了測定工業(yè)廢水中Na2Cr2O7的濃度，進行如下步驟：Ⅰ．取100mL濾液；Ⅱ．用cmol·L?1的標準KMnO4酸性溶液滴定bmL一定濃度的FeSO4溶液，消耗KMnO4溶液bmL；Ⅲ．取bmL濾液，用上述FeSO4溶液滴定，達到滴定終點時，消耗dmLFeSO4溶液。①步驟Ⅱ中的滴定過程應(yīng)選用_______(填“酸式”或“堿式”)滴定管，滴定管裝液前的操作是_______。②步驟Ⅲ的濾液中Na2Cr2O7的含量為_______mol·L?1。（5）利用圖示裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖中右側(cè)電極連接電源的______極，Na2CrO4生成Na2Cr2O7的離子方程式_______________________。若左側(cè)電極產(chǎn)生標況下的氣體，則通過交換膜的鈉離子的數(shù)目為___________________。參考答案A【解析】A、酸越弱，相應(yīng)的鈉鹽越容易水解，溶液的堿性越強。根據(jù)電離常數(shù)可知，硫化氫的Ka2小于碳酸的Ka2，硫化鈉更易水解，即硫化鈉溶液的堿性更強，選項A正確；B、溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變?nèi)芏确e常數(shù)不變，選項B錯誤；C、CO2通入Na2CO3溶液中，溶液中的電荷守恒為c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+2c（CO32-）+c（OH-），溶液呈中性c（H+）=c（OH-），代入電荷守恒得c（HCO3-）+2c（CO32-）=c（Na+）=L，選項C錯誤；D、AgCl飽和所需濃度，飽和所需濃度，，所以先沉淀，選項D錯誤；答案選A?！窘馕觥緾點時，將10mlcmol/L氨水滴入鹽酸中，pH正好等于7，c若等于，應(yīng)恰好完全反應(yīng)生成NH4Cl，pH<7，c一定大于，故A錯誤；根據(jù)圖象可知，25℃時溶液的pH=7，則：c（H+）=c（OH-）=10-7

mol?L-1，c（NH4+）=c（Cl-）=L，根據(jù)N守恒可知：c（NH3?H2O）=（）mol/L，則25℃時NH4Cl水解常數(shù)為：K==（10c-1）×10-7，故B正確；B點溶液溫度最高，說明此時兩溶液恰好反應(yīng)生成氯化銨，銨根離子水解促進了水的電離，則B點水的電離程度最大，故C錯誤；D、b點時溶液為NH4Cl溶液，pH＜7，則c（H+）＞c（OH-），故D錯誤，質(zhì)子守恒為：c（NH3?H2O）+c（OH-）=c（H+）；故選B?！窘馕觥緼.反應(yīng)恰好生成的NaA，因此所得溶液中，粒子濃度大小關(guān)系為：，選項A錯誤；B.時，溶液中，，則水的離子積，選項B錯誤；C.時，一元酸HA的電離常數(shù)，選項C錯誤；D.時，的NaA溶液中，平衡時，發(fā)生的水解反應(yīng)為：，則水解率為：，選項D正確；答案選D?！窘馕觥緼.多元弱酸的電離是分步的，Ka2（H3PO4）=，根據(jù)圖象可知，當(dāng)c（H2PO4－）=c（HPO42－）時，Ka2（H3PO4）=c（H＋）=，數(shù)量級為10-8，故A正確；B.選擇pH=的點，此時δ(H2PO4-)=，δ(HPO42-)=，Kh(HPO42-)==×，B正確；C.由圖中曲線可知，pH=7時，δ(H2PO4-)=，δ(HPO42-)=，c(H2PO4-)>c(HPO42-)，C正確；D.從圖中可以看出，4<pH<時，δ(H2PO4-)=1，溶液顯酸性，NaH2PO4溶液呈酸性，D錯誤；故選D?！窘馕觥考憾崾嵌跛?，第二步電離小于第一步，即Ka1=c(HX-)c(H+)c(H2X)＞Ka2=c(X2-)c(H+)c(HX-)，所以當(dāng)pH相等即氫離子濃度相等時lgc(HX-)c(H2X)＞lgc(X2-)c(HX-)，因此曲線N表示pH與lgc(HX-)c(H2X)的變化關(guān)系，則曲線M是己二酸的第二步電離，根據(jù)圖像?。忘c，c(X2-)c(HX-)=10－·L－1，c(H＋)=10－·L－1，代入Ka2得到Ka2=10－，因此Ka2（H2X）的數(shù)量級為10-6，A正確；B.根據(jù)以上分析可知曲線N表示pH與lgc(HX-)c(H2X)的關(guān)系，B正確；C.曲線N是己二酸的第一步電離，根據(jù)圖像取和點，c(HX-)c(H2X)=6.⑴根據(jù)電荷守恒得c(CH3COO－)－c(Na＋)＝c(H+)-c(OH-)=10-6mol/L-10-8mol/L=×10-7mol/L；⑵反應(yīng)平衡時，2c（Ba2＋）=c（CH3COO－）=bmol·L－1，據(jù)電荷守恒，溶液中c（H＋）=c（OH－）=10-7mol·L－1，溶液呈中性，醋酸電離平衡常數(shù)依據(jù)電離方程式寫出K===×10-7；用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為×10-7L·mol－1；⑶根據(jù)可得c(HCN)/c(CN-)=C（H+）/Ka(HCN)=10-9/×10－10)=2；正確答案：CN-+H2OHCN+OH-2。⑷HSO3-+H2OOH-+H2SO3，則Kh===10-12⑸已知CaCO3的Ksp=×l0-9，現(xiàn)將濃度為×l0-4mol/LNa2CO3溶液與CaCl2溶液等體積混合，C（CO32-）=××l0-4=×l0-4mol/L，根據(jù)Ksp=×l0-9=C（Ca2-）×C（CO32-）可知。C（Ca2-）=（×l0-9）/×l0-4)=l0-5mol/L,原溶液CaCl2溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca2+）的2倍，故原溶液CaCl2溶液的最小濃度為2×l0-5mol/L；正確答案：2×l0-5。⑹聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方程式與氨相似，則聯(lián)氨第一步電離的方程式為N2H4+H2ON2H5++OH-,已知：N2H4+H+N2H5+的K=×107；KW=×10-14，平衡常數(shù)K=c(N2H5+)·c(OH-)/c(N2H4)=c(H＋)·c(N2H5+)·c(OH-)/c(H＋)·c(N2H4)＝×107××10-14=×10-7。⑺在NH4HCO3溶液中，反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=c(N=×10-3。7.1:2L【解析】(1)由題意，則溶液中c(H+)=10-10

mol/L，K2(H2CO3)=，則=；帶入數(shù)據(jù)計算得：：2，故答案為：1：2；(2)設(shè)至少需要物質(zhì)的量濃度為x的溶液，當(dāng)完全溶解后，所得5L溶液中，此時溶液中，由可知，此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，解得，故答案為：。8.降低反應(yīng)活化能（或作催化劑）30℃、pH=蛋白質(zhì)變性（或硫桿菌失去活性）H2SO42OH-+SO2SO32-+H2OSO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移動，有NaOH生成×【解析】（1）根據(jù)硫桿菌存在時的反應(yīng)速率是無菌時的5×105倍可知，反應(yīng)速率顯著增大，則硫桿菌的作用是作催化劑，降低了反應(yīng)的活化能。（2）根據(jù)圖3可知，溫度30℃左右時，氧化速率最大，根據(jù)圖4可知，pH=時氧化速率最大，所以使用硫桿菌的最佳條件為30℃、pH=；若反應(yīng)溫度過高，硫桿菌蛋白質(zhì)變性失去活性造成反應(yīng)速率下降。（3）根據(jù)化合價升降，當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時，4molH2O2轉(zhuǎn)移8mol電子，則1molH2S也轉(zhuǎn)移8mol電子，化合價從-2價升高到+6價，所以氧化產(chǎn)物為H2SO4。（4）過程①是NaOH與SO2的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為2OH-+SO2SO32-+H2O；根據(jù)CaO在水中的轉(zhuǎn)化：CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH?(aq)，過程②中Na2SO3加入CaO后，SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移動，有NaOH生成。（5）根據(jù)NH3·H2O的Kb=×10?5可知，=×10?5，當(dāng)氨水的濃度為mol·L-1時，溶液中的c(OH?)=c(NH4+)==×10-3mol·L-1。根據(jù)H2SO3的Ka2=×10?8可知，=×10?8，，當(dāng)c(OH?)降至×10?7mol·L?1，溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=。(OH)3+OH-CrO2-+2H2O×10?3213酸式潤洗正2CrO4-+2H+Cr2O72-+H2O（×1023）【解析】（1）由題意可知，NaOH過量時Cr(OH)3溶解生成CrO2-，反應(yīng)的離子方程式為：Cr(OH)3+OH-CrO2-+2H2O，故答案為Cr(OH)3+OH-CrO2-+2H2O。（2）常溫下，Cr3+完全沉淀（c≤×10-5mol?L-1）時pH為5，則c（H+）=10-5mol/L，c（OH-）=10-9mol?L-1，c（Cr3+）=×10-5mol?L-1，則Cr(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp[Cr（OH）3]=c（Cr3+）?c3（OH-）=×10-32mol4?L-4，故答案為×10-32。（3）·L?1的Cr2(SO4)3