与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫做电离常数(用k表示).下表是25℃下几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸 | 电离方程式 | 电离平衡常数K |
CH3COOH | CH3COOH | 1.96×10-5 |
HClO | HClO | 3.0×10-8 |
H2CO3 | H2CO3 HCO3- | K1=4.4×10-7 K2=5.6×10-11 |
H2SO3 | H2SO3 HSO3- | K1=1.54×10-2 K2= 1.02×10-7 |
回答下列问题:
(1)CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO3-、H2SO3、HSO3-都可看作是酸,其中酸性最强的是_________,最弱的是________________。
(2)向Na2CO3溶液中通入足量的氯气,发生的离子方程式为______________________,向NaClO溶液中通入少量的二氧化硫,发生的离子方程式为____________________________________。
(3)求25℃时,1.2mol/L 的NaClO溶液pH=____________(己知:lg2=0.3),0.10mol/L的CH3COOH溶液中的c(H+)=______________mol/L。
常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2,Ka2=6.3×10-3,H2CO3的电离常数Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3:将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的pH若前者的pH小于后者,则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确,错误在于____________。
请设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3(简要说明实验步骤、现象和结论)。_____。仪器自选。
供选的试剂:CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。
(1)物质的量浓度相同的下列物质的溶液①NH4Cl ②NH4HSO4③CH3COONH4,c(NH4+)由小到大的顺序是_______________(填序号)。
(2)同浓度的下列溶液:①CH3COONH4②NH4Cl ③Na2CO3④NaHCO3,其中pH由大到小的顺序 是_________________。
(3)物质的量浓度相同的 ①盐酸、②硫酸溶液、 ③醋酸(CH3COOH)溶液各100 mL分别与足量的Zn反应,在相同的条件下,产生H2的体积分别为V1、V2、V3,它们由大到小的顺序是____________。
(4)CH3COONa溶液呈_____性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因是______(用离子方程式表示)。
(5)常温时,若10体积pH1=a的盐酸溶液与1体积pH2=b的氢氧化钠溶液混合后溶液呈中性,则混合前该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是_________________。
CO2是廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。
(1)CO2与CH4经催化重整反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H=+120kJ·mol-1可以制得合成气。
已知上述反应中相关物质所含化学键键能数据如下:
化学键 | C-H | C=O | H-H | C≡O(CO) |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c | x |
①x=___。
②分别在恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,体积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体,起始体积均为VL。相同温度下两容器中反应达平衡后吸收热量较多的是___ (填“A”或“B”)。保持A容器的体积和B容器压强不变,写出一种能使A、B两容器中各物质的体积分数相同的方法:___。
③某温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行反应,达到平衡时CO2的体积分数为
,该温度下反应的平衡常数为___。
(2)CO2可以被NaOH捕获。所得溶液中含碳微粒的分布百分数随pH的变化如图所示。H2CO3的二级电离平衡常数Ka2=___。pH=5.4时,φ(A):φ(B)=___。

硼酸(H3BO3)是有重要用途的一元弱酸。请回答下列问题:
(1)单质硼溶于热的浓硝酸可以生成硼酸,该反应的化学方程式为___________。
(2)利用铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)制硼酸,已知天然的Fe3O4不溶于酸。生产硼酸的工艺流程如下:

①“浸渣”主要成分的化学式为_____________。
②“净化除杂”:滤液保持一定温度,需先加H2O2溶液,然后再调节溶液的pH=5.6。温度不宜过高的原因是___________。调节溶液的pH=5.6的主要目的是___________。
[已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39], Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,
[已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.7×10-6], Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,

(3)硼酸也可以通过电解方法制备。工作原理如图所示。
①写出阳极的电极反应式___________________。
②a膜或b膜为阳离子交换膜的是________;阴极室溶液的浓度________(填“变大”、“不变”、“变小”)。
(4)写出一定条件下硼酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_________________________。
偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:
(Ⅰ)(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)
(Ⅱ)N2O4(g)⇌2NO2(g)
(1)反应(Ⅰ)中氧化剂是___。
(2)当温度升高时,气体颜色变深,则反应(Ⅱ)为___(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)若在相同温度下,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数___(填“增大”“不变”或“减小”),反应3s后NO2的物质的量为0.6mol,则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)=_______mol⋅L-1⋅s-1。
(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时,将amolNH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是___(用离子方程式表示)。
(5)向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将___(填“正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为___mol·L-1。(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol·L-1。
