问题 填空题

运用化学知识解决生产、生活中的有关问题备受关注.请回答下列问题:

(1)已知水存在如下平衡:H2O⇌H++OH-△H>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显碱性,选择方法是______.

A.向水中加入NaHSO4固体                       B.向水中加Na2CO3固体

C.加热至100℃[其中c(H+)=1×10-6 mol•L-1]D.向水中加入NH4Cl固体

(2)常温下,浓度均为0.1mol•L-1的下 * * 种钠盐溶液的pH如下表;

溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCN
pH8.89.711.610.311.1
上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是______,根据表中数据,浓度均为0.01mol•L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是______(填编号).

A.HCN    B.HClO    C.CH3COOH    D.H2CO3

(3)实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯.当400mL 1mol•L-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______.

(4)实验室中采用惰性电极模拟工业上电解饱和食盐水的过程:

①写出C1电极上发生反应的电极反应式______.

②当C2电极上产生112mL(标准状况)气体时(假设气体完全逸出,溶液体积不变),烧杯中溶液的pH=______.(Kw=10-14

答案

(1)A.向水中加入NaHSO4固体,硫酸氢钠溶解后电离出氢离子,抑制水电离,且溶液中C(H+)>C(OH-),溶液呈酸性,故错误;                       

B.向水中加Na2CO3固体,碳酸钠是强碱弱酸盐能水解,碳酸根离子和氢离子结合生成碳酸氢根离子,从而促进水电离,导致溶液中C(OH-)>C(H+),溶液呈碱性,故正确;

C.水的电离是吸热反应,加热至100℃,促进水电离,溶液C(OH-)=C(H+),溶液呈中性,故错误;

D.向水中加入NH4Cl固体,氯化铵水解,铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨,从而促进水电离,导致溶液中C(H+)>C(OH-),溶液呈酸性,故错误;

故选B;

(2)越容易水解的盐,越容易结合氢离子,相同浓度的钠盐溶液,pH越大则盐的水解程度越大,所以最易水解的盐是碳酸钠,所以最容易结合氢离子的阴离子是CO32-;浓度相同的酸稀释相同的倍数后,酸性越强的酸其pH变化越大,HCN、HClO、CH3COOH、H2CO3四种酸的酸性大小顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN,所以溶液的pH变化最大的是醋酸,故选C;

故答案为:CO32-;C;

(3)400mL 1mol•L-1的NaOH的物质的量=1mol/L×0.4L=0.4mol,标准状况下4.48LCO2的物质的量=

4.48L
22.4L/mol
=0.2mol,所以氢氧化钠和二氧化碳反应方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,溶液中碳酸根离子水解而使溶液呈碱性,即C(OH-)>C(H+),溶液中氢氧根离子有两个来源,一个是碳酸根离子水解,一个是碳酸氢根离子水解,碳酸氢根离子只是碳酸根离子水解,所以C(OH-)>C(HCO3-),碳酸根离子水解程度大于水电离出氢离子程度,所以溶液中C(HCO3-)>C(H+),

故溶液中各离子浓度大小顺序是C(Na+)>C(CO32-)>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+);

故答案为:C(Na+)>C(CO32-)>C(OH-)>C(HCO3-)>C(H+);

(4)①根据图片知,C1电极是阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑,故答案为:2Cl--2e-═Cl2↑;

②C2电极上氢离子放电生成氢气,氢气的物质的量=

0.112L
22.4L/mol
=0.005mol,

H2----------2H+--------2OH-

1mol       2mol       2mol

0.005mol   0.01mol    0.01mol

所以溶液中氢氧根离子的物质的量浓度=

0.01mol
0.1L
=0.1mol/L,则溶液中氢离子浓度=
10-14
0.1
mol/L
=10-13mol/L,所以溶液的pH=13,

故答案为:13.

单项选择题

阅读下文,完成文后五题。
你见过超声波清洗设备吗其实,这种设备现在已经很流行了,在很多眼镜店里,清洗镜框和镜片的都是超声波清洗机。这种设备上半部分是一个盛满水的水槽,下半部分是一个超声波发生器。只要一打开开关,只见一片片雾状的“气泡”不停地升腾到水面,激起阵阵水花。
其实,水里的这些气泡并没有“气”,都是真空的,是由超声波产生的气穴,正确的名称应该是“微小真空核群”,它是无数微小真空核的集合体。气穴酷似分布在宇宙中的无数的银河,可以被称为“微小银河”。这种真空核在液体中一边以每秒2万次以上的频率重复着生成、消减的过程,一边还在高速移动。超声波清洗的秘密就在这里,强力超声波在液体中引发剧烈的振荡,利用真空核的生成和消失时的正负冲击力进行清洗。
超声波清洗技术已有30多年的历史,但是,对这项技术一直存在一个误解,使人们怀疑超声波清洗的效果。传统的超声波清洗理论认为,气泡起到了清洗的作用。后来经过反复试验发现,事实上,气泡只是由超声波的强力粗密波引起的单纯的气体爆发而已,它反而会抑制甚至消除超声波清洗的清洗力,真正发挥清洗作用的是真空的气穴。这一发现实现了超声波清洗领域的革命性突破。这就是超声波清洗的新理论。以此为基础的超声波清洗技术定义为新超声波清洗技术。
人们根据这一理论研制的超声波清洗设备,清洗效果大大优于同类产品,能够成功地控制气穴现象的发生位置、发生密度、发生效率和冲击力。最早的超声波清洗技术,大量使用三氯乙烯、氟里昂等有毒有害的化学溶剂作为清洗介质,对环境的污染相当严重,甚至有人因为饮用了受污染的水而过早死亡。后来人们开发了更高效的清洗技术,可以用水代替氟里昂等有毒有害介质,而且更加环保,因此在1993年,这项技术获得美国环境保护局所颁发的环境保护奖。
超声波除了可以对金属、塑料、橡胶、液晶等各种部品进行去毛刺和精密清洗外,也可应用于食品,如淘米、洗菜、清洁餐具、洗涤衣服以及医疗用品等的洗涤,此外还可以进行超声波高速腐蚀、超声波颗粒研磨、超声波有机合成等,发展的前景十分广阔。利用这种技术还可以开发超声波洗衣机,除了水之外,无需洗衣粉或洗衣液,这种洗衣机一旦研制成功,将是洗衣业的一场革命,不仅工作效率大大提高,而且可以解决洗衣粉的污染问题。
(选自王辰东《超声波为什么能清洗》,《科海故事博览》2007、10)

根据原文提供的信息,以下理解正确的一项是:

A.人们根据新理论研制的超声波设备能够成功地控制气穴现象的发生位置、发生密度、发生效率和冲击力。

B.目前所有的清洗方式中,超声波清洗是效率最高,效果最好的一种,这与它独特的工作原理和清洗方式密切相关的。

C.随着科学的发展,各行各业的新产品新工艺不断涌现,超声清洗这一先进而又独特的工艺技术,正在越来越多的行业内应用。

D.无须洗衣粉或洗衣液的洗衣机的研制成功,是洗衣业的一场革命,不仅工作效率大大提高了,而且解决了洗衣粉的污染问题。

单项选择题 A2型题