- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
(8分)水的电离平衡曲线如图所示。
(1)若以A点表示25℃时水的电离平衡的离子浓度,当温度升高到100℃时,水的电离平衡状态移动到B点,则此时水的离子积从 变化到 。(2)将PH=8的Ba(OH)2溶液与PH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,致使混合溶液的PH=7,则Ba(OH)2和盐酸的体积之比为 。
(3)已知的离子积为 若某温度下的溶解度为0.74g,设饱和溶液的密度为,其离子积约为 。
(4)已知25℃时,0.1 L 0.1 mol·L-1的NaA溶液的pH = 10,则NaA溶液中所存在的离子的物质的量浓度由大到小的顺序为 。
正确答案
(1)10-14mol2·L-2(1分);10-12mol2·L-2(1分) (2)2:9 (2分)
(3)4×10-3 mol3·L-3(2分)
(4)[Na+]>[A2-]>[OH-]>[H+](2分)
略
A、B、C三种一元弱酸的浓度均为0.1 mol·L-1,在室温下,A溶液中C(OH-)=7.6×10-12 mol·L-1,B溶液中水电离产生的H+浓度为10-10 mol·L-1,C溶液的pH=3,则三种溶液的酸性由强到弱的顺序是______________________________。
正确答案
A>C>B
A溶液中c(H+)=1.3×10-3 mol·L-1,B溶液中c(OH-)=10-10 mol·L-1,c(H+)=10-4 mol·L-1,C溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,因A、B、C浓度相同,电离产生的c(H+)越大,酸越强。
(4分)设水的电离平衡曲线如图所示:
⑴若以A点表示水在电离平衡时的离子浓度,当温度上升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从 增加到 .
⑵将pH=8的Ba(OH)2溶液与PH=5的稀盐酸相混合,并保持100℃的恒温,欲使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为
正确答案
⑴10-14、10-12(2分) ⑵ 2:9(2分)
⑴此时水的离子积从10-14增加到10-12
⑵根据酸碱中和反应,溶液PH=7计算,可得Ba(OH)2与盐酸的体积比为2:9
某温度(t℃)时,水的KW=10-13,则该温度(填大于、等于或小于)______25℃,理由是_________________________________________________,将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合,
(1)若所得混合溶液为中性,则a:b=_________;
(2)若所得混合溶液pH=2,则a:b=__________。
正确答案
大于(1分);水的电离吸热,升高温度,促进水的电离,KW增大 (1分)(1)10:1 (2)9:2(每空2分)
略
(6分)现有电解质溶液①Na2CO3,②NaHCO3,③NaAlO2,④CH3COONa,⑤NaOH
(1)当五种溶液的浓度相同时,溶液中由水电离出的H+的物质的量浓度由大到小的顺序是 (填序号)。
(2)在上述五种电解质溶液中,分别加入AlCl3溶液,有气体产生的是 (填序号)。
(3)将上述①②③④四种电解质溶液混合,发生反应的离子方程式为
正确答案
③①②④⑤ ①② HCO3—+AlO2—+H2O==Al(OH)3↓+CO32—
略
在25 ℃时,有pH为x的盐酸和pH为y的NAOH溶液,取Vx L该盐酸同该NAOH溶液中和,需Vy L NAOH,求:
(1)若x+y=14时,则Vx/Vy=_______________(填数值)。
(2)若x+y=13时,则Vx/Vy=_______________(填数值)。
(3)若x+y>14时,则Vx/Vy=_______________(填表达式),且VxVy____________(填“>”“=”或“<”)。
正确答案
(1)1 (2)(3)10x+y-14 >
因为pH="x " c(H+)=10-x mol·L-1
pH="y " NaOH中pOH="14-y " c(OH-)=10-(14-y)=10y-14
H+ + OH-====H2O
10-x×Vx 10y-14×Vy
所以=
=10x+y-14
液氨与水性质颇为相似,其电离方程式可表示为:2NH3NH4++NH2-。某温度下其离子积常数为1×10-30(mol·L-1)2。液氨中的pNH4与水中的pH类似,向1L液氨中加入2.3gNa此时上述平衡____________移动(填“向正方向”“向逆方向”或“不”),完全反应后溶液的pNH4=__________。
正确答案
(1)向正方向
(2)29
2.3gNa加入液氨后发生反应2Na+2NH4+=2Na++2NH3+H2↑, c(NH4+)减小,平衡向正反应方向移动,2.3gNa的物质的量为0.1mol,所以生成NH2-的物质的量为0.1mol,c(NH4+)=1×10-30(mol·L-1)/ 0.1mol·L-1= 1×10-29mol·L-1,pNH4+=29
(6分)试回答下列问题(温度均为25℃时):
(1)将0. 2mol / L HB溶液与0.1 mol / LMOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH=4,则混合溶液中由水电离出的c(H+)__ __0. 2 mol / L HB溶液中由水电离出的c(H+)。(填“>”、“<”或“="”" )
(2)pH=13的Ba(OH)2溶液a L与pH=3的HCl溶液b L混合。若所得混合溶液呈中性,
则a∶b= ;
(3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2 CO2=2 CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O则阴极反应式为________________________________。
正确答案
(1)1:100 (2)> (3)略
略
(8分)(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是_ 。
A. KMnO4 B. H2O2 C. 氯水 D. HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的________。
A. NaOH B. NH3·H2O C. CuO D. Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为________,通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。 ( 提示: lg5 =0.7)
正确答案
(1)B CD (2)4 3.3 可行
略
(5分)某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:
H2A====H++HA;HA-?H++A2-回答下列问题:
(1)在0.1mol·L-1的Na2A溶液中,下列微粒浓度关系式正确的是:——。
A.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol·L-1 B.c(OH-)=c(H+)+c(HA-)
C.c(Na+)+c(H+)==c(oH-)+c(HA-)+2c(A2-) D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
(2)已知0.1mol·L-1NaHA溶液的pH=2,则0.1mol·L-1 H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能
是 0.11 mol·L-1 (填“<”,“>”,或“=”),理由是:
正确答案
由H2A的电离方程式:第一步电离全部电离,第二步为部分电离可知,H2A为强酸,而HA-为弱酸,所以在Na2A溶液中不存在H2A分子,所以
(1)A错,溶液中不存在H2A分子;B正确,质子守恒;C正确,电荷守恒;D正确,物料守恒;
(2)因H2A第一步电离产生的氢离子抑制了HA-的电离,所以,在0.1mol·L-1 H2A溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.11 mol·L-1;
(1)纯水中c(H+)=5.0×10-7mol/L,则此时纯水中的c(OH-)=______;若温度不变,滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10-3mol/L,则c(OH-)=______.
(2)在CH3COONa的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是______.
(3)明矾的水溶液显酸性,其原因是(用离子方程式表示)______.
(4)在25℃、101kPa下,0.5mol的甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放出352kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______.
(5)1L1mol•L-1H2SO4溶液与2L1mol•L-1NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ热量,则表示中和热的热化学方程式为______.
(6)已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol,则肼完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式为______.
正确答案
(1)纯水中c(H+)=c(OH-)=5.0×10-7mol/L,温度不变水的离子积常数不变,Kw=c(H+).c(OH-)=2.5×10-13,
c(OH-)==
mol/L=5.0×10-11mol/L,
故答案为:5.0×10-7mol/L;5.0×10-11mol/L;
(2)醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解而使其溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),溶液中存在电荷守恒
c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+),所以c(Na+)>c(CH3COO-),醋酸根离子水解程度较小,所以c(CH3COO-)>c(OH-),则离子浓度大小顺序是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);
(3)铝离子易水解而使其溶液呈酸性,水解离子方程式为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,
故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+;
(4)0.5mol的甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放出352kJ的热量,则1mol的甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放出704kJ的热量,热化学反应方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-704kJ•mol-1,
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-704kJ•mol-1;
(5)1L1mol•L-1H2SO4溶液与2L1mol•L-1NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ热量,则生成1mol水放出57.3kJ热量,则其热化学反应方程式为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1,
故答案为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1;
(6)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol①,
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol ②,
将方程式2②-①得2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ•mol-1,
故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1135.7kJ•mol-1.
现有常温下的六份溶液:①0.01mol/LCH3COOH溶液;②0.01mol/LHCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液;⑤0.01mol/LCH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液;⑥0.01mol/LHCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液。
⑴其中水的电离程度最大的是 (选填序号,下同),水的电离程度相同的是 ;
⑵若将②、③混合后所得溶液pH=7,则消耗溶液的体积:② ③(选填“>”、“<”或“=”);
⑶将六份溶液稀释相同倍数后,溶液的pH:① ②,③ ④,⑤ ⑥(选填“>”、“<”或“=”);
⑷将①、④混合,若有c(CH3COO-)>c(H+),则混合液可能呈 (填序号)
A.酸性 B.碱性 C.中性
正确答案
⑴⑥ ②③④ ⑵ > ⑶ > > >⑷ ABC
(1)水属于弱电解质,存在电离平衡H2OH++OH-,根据电离出的离子可知酸或碱是抑制水的电离,而盐类的水解则是促进水的电离。pH=12的氨水,说明氨水的浓度大于0.01mol/L,所以⑤中氨水是过量的,所以溶液显碱性。在⑥中二者恰好反应生成氯化钠,氯化钠是不能发生水解的,所以在该溶液中水的电离没有被抑制,而在①②③④⑤中均是抑制水的电离的。因为②③④中H+浓度或OH-的浓度均是0.01mol,所以对水的电离抑制程度是相同的。
(2)。pH=12的氨水,说明氨水的浓度大于0.01mol/L,所以②③等体积混合后氨水过量,溶液显碱性,要使溶液显中性,盐酸的体积必须大于氨水的体积。
(3)弱电解质在稀释过程中是促进电离的,即离子的物质的量是增加的。而强电解质在溶液中不存在电离平衡,因此稀释时离子的物质的量是不变的。①②稀释相同倍数后二者的浓度仍然相等,所以pH前者大。③④稀释前pH相等,但稀释后③中OH-的物质的量要大于④中的,所以pH是前者大。稀释前⑤显碱性,⑥显中性,所以稀释后仍然是前者的pH大。
(4)①④混合后,根据电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),若c(CH3COO-)>c(H+),则c(Na+)>c(OH-)。但c(H+和c(OH-)的大小关系无法确定,所以该溶液可能显酸性、碱性或中性。
某温度(t℃)时,水的离子积为Kω=1×10-13,则该温度(选填大于、小于或等于)_______25℃,其理由是_______________________________。若将此温度下pH=11的苛性钠溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比:
(1)若所得混合液为中性,则a∶b=_____;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是__________。
(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=____________。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是_____________ _______。
正确答案
大于;室温时Kω=1×10-14,温度越高水越易电离,Kω越大。(3分)
(1)10:1 , Na+ SO42-H+ OH-;(每空2分)
(2)9:2 ,H+ SO42- Na+ OH- (每空2分)
略
设水的电离平衡线如图所示。
(1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的粒子浓度,当温度升高到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从___________增加到____________;
(2)将PH=8的Ba(OH)2溶液与PH=5的稀盐酸混合,并保持在100℃的恒温,欲使混合溶液的PH=7,则
Ba(OH)2溶液和盐酸的体积比为__________。
正确答案
(1)10-14;10-12(2)2:9
(1)室温下,在pH=12的NaCN溶液中,由水电离的c(OH-)为___________mol·L-1 。
(2)等体积的下列溶液中,阳离子的总物质的量最大的是__________(填序号)。
① 0.2 mol·L-1的CuSO4溶液
② 0.1 m ol·L-1的Na2CO3 ③ 0.2 mol·L-1的KCl
④ 0.1 mol·L-1的Na2SO4
(3)浓度为0.100 mol·L-1的下列各物质的溶液中,c(NH4+)由大到小的顺___________。(填序号)。
①NH4Cl ②NH4HSO4 ③NH3·H2O ④CH3COONH4
(4) 水的电离平衡如图所示:
①若A点表示25℃时水的电离平衡状态,当温度上升到100℃时,水的电离平衡状态到达B点。则此时水的离子积从_________增 加到__________。
②100℃时,若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,该强酸的pH值pH1与强碱的pH值pH2之间应满足的关系是__________。
正确答案
(1)10-2
(2)①
(3)② >① > ④ > ③
(4)① 10-14 ;10-12 ; ② pH1+pH2=13
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