【題目】磷能形成多種含氧酸。

(1)一元中強酸次磷酸(H3PO2)是一種精細化工產(chǎn)品,向10 mL H3PO2溶液中加入10 mL等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有H2PO2-、OH-兩種陰離子。

① 寫出H3PO2溶液與足量NaOH 溶液反應后形成的正鹽的化學式:_______,該正鹽溶液中各離子濃度由大到小的順序為____________

② 若25℃時,K (H3PO2) = 1×10-2,則0.01 mol · L-1的H3PO2溶液的pH =________。

(2)亞磷酸(H3PO3)是二元中強酸,25℃時亞磷酸的電離常數(shù)為K1= 3.7×10-2、K2=2.6×10-7。

試從電離平衡移動的角度解釋K1、K2數(shù)據(jù)的差異______________。

(3) 25 ℃時,HF的電離常數(shù)為K = 3.6×10-4; H3PO4的電離常數(shù)為K1=7.5×10-3,K2=6.2×10-8,K3=4.4×10-13。足量NaF溶液和H3PO4溶液反應的離子方程式為______

(4)相同溫度下,等物質(zhì)的量濃度的上述三種磷的含氧酸中。c(H+)由大到小的順序為______________________________________________________(用酸的分子式表示)。

【答案】NaH2PO2 c(Na+)>c(H2PO2-)>c(OH-)>c(H+) 2 H3PO3第一步電離出的H+對第二步電離起到抑制作用 F- +H3PO4 =HF+H2PO4- H3PO3 >H3PO2 >H3PO4

【解析】

(1)①向10mL H3PO2溶液中加入10mL等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有H2PO2、OH兩種陰離子,H3PO2是一元中強酸,H3PO2溶液與足量NaOH 溶液反應后形成的正鹽為NaH2PO2;

酸根離子水解導致溶液呈堿性,但其水解程度較小;

②該溶液中c(H)= ,pH=-lgc(H);

(2)第一步電離出的氫離子抑制第二步電離;

(3)HF的電離平衡常數(shù)小于磷酸的第一步電離平衡常數(shù)大于其第二步、第三步電離平衡常數(shù),所以NaF和磷酸反應生成HF和磷酸二氫鈉;

(4)相同濃度的這三種含磷的酸中,其電離平衡常數(shù)越大,氫離子濃度越大。

(1)①向10mL H3PO2溶液中加入10mL等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有H2PO2、OH兩種陰離子,H3PO2是一元中強酸,H3PO2溶液與足量NaOH 溶液反應后形成的正鹽為NaH2PO2;

酸根離子水解導致溶液呈堿性,但其水解程度較小,離子濃度大小順序是c(Na)>c(H2PO2)>c(OH)>c(H);

②該溶液中c(H)=,pH=-lgc(H)=-lg =2;

(2)第一步電離出的氫離子抑制第二步電離,所以第一步電離平衡常數(shù)與第二步電離平衡常數(shù)相差較大,因為:H3PO3第一步電離出的H對第二步電離起到抑制作用;

(3)HF的電離平衡常數(shù)小于磷酸的第一步電離平衡常數(shù)大于其第二步、第三步電離平衡常數(shù),所以NaF和磷酸反應生成HF和磷酸二氫鈉,離子方程式為F+H3PO4=HF+H2PO4;

(4)相同濃度的這三種含磷的酸中,其電離平衡常數(shù)越大,氫離子濃度越大,電離平衡常數(shù)(多元酸看第一步電離平衡常數(shù))H3PO3>H3PO2>H3PO4,則酸性H3PO3>H3PO2>H3PO4,相同濃度的這幾種酸中氫離子濃度H3PO3>H3PO2>H3PO4。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】下列反應在任何溫度下均能自發(fā)進行的是

A. 2N2(g)O2(g)===2N2O(g) ΔH=+163 kJ·mol1

B. Ag(s)Cl2(g)===AgCl(s) ΔH=-127 kJ·mol1

C. HgO(s)===Hg(l)O2(g) ΔH=+91 kJ·mol1

D. H2O2(l)===O2(g)H2O(l) ΔH=-98 kJ·mol1

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【題目】某同學通過如下流程制備氧化亞銅:

已知CuCl難溶于水和稀硫酸:Cu2O+2H+==Cu2++Cu+H2O

下列說法不正確的是

A. 步驟②SO2可用Na2SO3替換

B. 步驟③中為防止CuCl被氧化,可用SO2水溶液洗滌

C. 步驟④發(fā)生反應的離子方程式為2CuCl+2OH-=Cu2O+2Cl-+H2O

D. 如果Cu2O試樣中混有CuCl和CuO雜質(zhì),用足量稀硫酸與Cu2O試樣充分反應,根據(jù)反應前、后固體質(zhì)量可計算試樣純度

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【題目】微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說法正確的是

A. 電子從b流出,經(jīng)外電路流向a

B. HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO42-的反應是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+

C. 如果將反應物直接燃燒,能量的利用率不會變化

D. 若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則有0.5molH+通過質(zhì)子交換膜

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【題目】砷和鎳均為重要的無機材料,在化工領域具有廣泛的應用。

1)基態(tài)As原子的價層電子的電子云輪廓圖形狀為_____________。與砷同周期的主族元素的基態(tài)原子中,第一電離能最大的為_____________(填元素符號。)

2Na3AsO3可用于碘的微量分析。

Na+的焰色反應呈黃色,金屬元素能產(chǎn)生焰色反應的微觀原因為__________________________。

Na3AsO3中所含陰離子的立體構(gòu)型為_____________,寫出一種與其互為等電子體的分子:_____________(填化學式)。

3可用于合成Ni2+的配體,MC原子的雜化方式為___________,其所含鍵和π鍵的數(shù)目之比為___________。

4NiCa處于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬Ni的熔點和沸點均比金屬Ca的高,其原因為___________。區(qū)分晶體Ni和非晶體Ni的最可靠的科學方法為___________。

5)某砷鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度ρ=___________g·cm-3。

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【題目】25℃時,將20mL 0.10 mol/LCH3COOH溶液和20mL 0.10 mol/LHX溶液分別與20mL 0.10 mol/LNaHCO3溶液混合,測得產(chǎn)生氣體的體積(V)隨時間(t)變化如下圖,下列說法中不正確的是

A. 反應開始前,HX溶液中c(H+)大于CH3COOHc(H+)

B. CH3COOH溶液反應結(jié)束后,c(Na+)>c(CH3COO)

C. 反應結(jié)束后所得兩溶液中,c(CH3COO)c(X)

D. 由該實驗可知HX為強酸

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【題目】一定溫度下,在固定容積的密閉容器中,可逆反應: mA()+nB() pC()+qD(),當m、n、p、q為任意正整數(shù)時,下列狀態(tài):①體系的壓強不再發(fā)生變化, ②體系的密度不再發(fā)生變化, ③各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變, ④各組分的質(zhì)量分數(shù)不再改變,⑤反應速率vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,其中,能說明反應已達到平衡的是

A. ③④ B. ②③④ C. ①②③④ D. ①②③④⑤

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【題目】氫能被視為最具發(fā)歸力的清潔能源,開發(fā)新型儲氣材料是氫能利用的重要研究方向。請回答下列問題:

Ⅰ.化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲氫材料,可由六元環(huán)狀物質(zhì)(HB=NH)3通過如 下反應制得:3CH4+2 (HB=NH) 3+6H2O=3CO2+6H3BNH3

(1)基態(tài)B原子的價電子排布式為___________,B、C, N, O第一電離能由大到小的順序為_________CH4、H2O、CO2的鍵角按照由大到小的順序排列為___________。

(2)(HB=NH)3,互為等電子體的有機分子為___________(填分子式)。

Ⅱ.氫氣的安全貯存和運輸是氫能應用的關(guān)鍵。

(1)印度尼赫魯先進科學研宄中心的DattaPati等人借助ADF軟件對一種新 型環(huán)烯類儲氫材料(C16S8)進行研宄,從理論角度證明這種材料的分子呈平面結(jié)構(gòu)(如圖),每個雜環(huán)平面上下兩側(cè)最多可吸附10H2分子。

①C16S8分子中C原子和S原子的雜化軌道類型分別為___________。

相關(guān)鍵長數(shù)據(jù)如表所示:

化學鍵

C-S

C=S

C16S8中碳硫鍵

鍵長/pm

181

155

176

從表中數(shù)據(jù)看出,C16S8中碳硫鍵鍵長介于C—S鍵與C=S鍵之間,原因可能______________________。

③C16S8H2微粒間的作用力是___________。

(2)有儲氫功能的銅合金晶體具有立方最密堆積結(jié)構(gòu),晶胞中Cu原子位于面心,Ag 原子位于頂點,氫原子可進到由Cu原子與Ag原子構(gòu)成的四面體空隙中。該晶體儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與CaF2(如圖)相似,該晶體儲氫后的化學式為___________。

(3)MgH2是金屬氫化物儲氫材料,其晶胞如上圖所示,該晶體的密度為agcm-3,則晶胞的體積為___________cm3(用含a、NA的代數(shù)式表示,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

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【題目】下列說法不正確的是

A. 已知冰的熔化熱為6.0kJ·mol1,冰中氫鍵鍵能為20kJmol1,假設每摩爾冰中有2mol氫鍵,且熔化熱完全用于打破冰的氫鍵,則最多只能破壞冰中15%的氫鍵

B. 已知一定溫度下,醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度為c,電離度為a,Ka=(ca)2/c(1a)。若加水稀釋,,則CH3COOHCH3COO+H+向右移動,a增大,Ka不變

C. 甲烷的標準燃燒熱為-890.3kJ·mol1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=890.3kJ·mol1

D. 500℃30MPa下,將0.5molN21.5molH2置于密閉的容器中充分反應生成NH3(g),放熱19.3kJ,其熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=38.6kJ·mol1

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