　泡沫灭火器,灭火原理是灭火时,能喷射出大量二氧化碳及泡沫,它们能粘附在可燃物上,使可燃物与空气隔绝,达到灭火的目的。泡沫灭火器的外壳是铁皮制成的,内装碳酸氢钠与发沫剂的混合溶液,另有一玻璃瓶内胆,装有硫酸铝水溶液。使用时将筒身颠倒过来,碳酸氢钠和硫酸铝两溶液混合后发生化学作用,产生二氧化碳气体泡沫,体积膨胀7～10倍,一般能喷射10 m左右。

问题1.请与同学讨论,灭火器中装有Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液,使用时要将两者混合,那么它的工作原理是什么?(素养角度——宏观辨识与微观探析)

提示:将Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合,Al3+、HC相互促进水解,Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑,产生的CO2有灭火作用,Al(OH)3有阻燃作用。

问题2.请与同学讨论,灭火器中NaHCO3溶液换为Na2CO3溶液,效果如何?(素养角度——宏观辨识与微观探析)

提示:NaHCO3溶液换为Na2CO3溶液,反应离子方程式为2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑,产生相同体积CO2消耗的Al2(SO4)3多,且反应速率慢。

问题3.已知CH3COONH4溶液显中性,醋酸的酸性大于碳酸,则碳酸氢铵溶液显什么性?(素养角度——变化观念与平衡思想)

提示:显碱性。醋酸的酸性大于碳酸,则Ka(醋酸)>Ka(碳酸);CH3COONH4溶液显中性,则Ka(醋酸)=Kb(NH3·H2O),可知Kb(NH3·H2O)>Ka(碳酸),则碳酸氢铵溶液显碱性。

问题4.Na2S、Na3PO4、Na2CO3、AlCl3的溶液中,所含离子种类最多的是哪一个?(素养角度——宏观辨识与微观探析)

提示:Na3PO4所含离子种类最多。因它的水解级数最多,有三级: P+H2OHP+OH-;HP+H2OH2P+OH-;H2P+H2OH3PO4+OH-,此外还有水的电离H2OH++OH-,所以磷酸钠溶液中,除Na+外还有五种离子:P、HP、H2P、H+、OH-。

1.亚硝酸盐为肉制品护色剂,其外观及滋味都与食盐相似,由亚硝酸盐引起食物中毒的机率较高。

常温下,HNO2的电离平衡常数为K=4.6×10-4(已知=2.14),向20 mL

0.01 mol·L-1HNO2溶液中逐滴加入相同浓度的NaOH溶液,测得混合液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示,下列判断正确的是 (　　)

A.X=20

B.a点溶液中c(H+)=2.14×10-3 mol·L-1

C.a、b、c、d四点对应的溶液中水的电离程度逐渐减小

D.b点溶液中微粒浓度的大小关系为c(HNO2)>c(Na+)>c(N)

【解析】选B。向20 mL 0.01 mol·L-1的HNO2溶液中逐滴加入相同浓度的NaOH溶液,若恰好反应需要氢氧化钠溶液体积20 mL,c点时溶液呈中性,溶质为HNO2、NaNO2混合溶液,X<20,A项错误;由HNO2H++N,K=≈,则4.6×10-4≈,得到c(H+)=2.14×10-3 mol·L-1,B项正确;c点时溶液呈中性,溶质为HNO2、NaNO2混合溶液;氢氧化钠溶液体积为20 mL时恰好反应,那么a到恰好完全反应时,水的电离程度逐渐增大;d点从图中读不出是在恰好反应之前还是恰好反应之后,C项错误;b点溶液为HNO2、NaNO2混合溶液,且浓度比为1∶1,由N+H2OHNO2+OH-,HNO2H++N,溶液呈酸性,可知电离程度大于水解程度,微粒浓度大小为c(N)>c(Na+)>c(HNO2),D项错误。

2.常温下,将Na2CO3和NaHCO3的混合物[设=a,0<a≤3]溶于水得稀溶液,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度的关系正确的是 (　　)

A.若a=1,则:c(C)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)

B.若a=2,则:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)

C.a为任意值时:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-)

D.若满足3c(H+)+2c(HC)+5c(H2CO3)=3c(OH-)+c(C),则可确定a=3

【解析】选C。若a=1,n(Na2CO3)=n(NaHCO3),由于C水解程度大于HC,故c(HC)>c(C),故A项错误;B项是依据质子守恒列出的等式,没有考虑NaHCO3也能提供质子,故B项错误;C项是依据电荷守恒列出的等式,故C项正确;D项,若a=3,设c(Na2CO3)=3 mol·L-1,c(NaHCO3)=1 mol·L-1,则依据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-),依据物料守恒有c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=4 mol·L-1,c(Na+)=7 mol·L-1,综合以上三式得到:4c(H+)+3c(HC)+7c(H2CO3)=4c(OH-)+c(C),故D项错误。

3.氰化钠(NaCN),为白色结晶。是一种重要的基本化工原料,用于基本化学合成、电镀、冶金和有机合成医药、农药及金属处理方面。

在NaCN溶液中存在水解平衡:CN-+H2OHCN+OH-,水解常数Kh=≈[c0 (NaCN)是NaCN溶液的起始浓度]。25℃向1 mol·L-1的NaCN溶液中不断加水稀释,NaCN溶液浓度的对数值lgc0与2pOH[pOH=-lgc(OH-)]

的关系如图所示,下列说法错误的是 (　　)

A.25℃时,Kh(CN-)的值为10-4.7

B.升高温度,可使曲线上a点变到b点

C.25℃,向a点对应的溶液中加入固体NaCN,CN-的水解程度减小

D.c点对应溶液中的c(OH-)大于a点

【解析】选B。当lgc0=0时,c0(NaCN)=1 mol·L-1,此时c2(OH-)=1×10-4.7(mol·L-1)2,故由Kh=≈得,Kh(CN-)=10-4.7,A正确;B.随着纵坐标的值增大,c(OH-)降低,即b点c(OH-)小于a点,而升高温度可加速盐类的水解,所以B错误;C.向a点加入固体NaCN,相当于减少水的添加量,会降低CN-的水解程度,C正确;D.随着纵坐标的值增大,c(OH-)降低,故c点对应溶液中的c(OH-)大于a点,D正确。