- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡,它们都可看作化学平衡.请根据所学的知识回答:
表格中是不同温度下水的离子积数据:
试回答下列问题:
(1)若25<t1<t2,则α______1×10-14(填“>”“<”或“=”).
(2)25℃下,某HCl溶液中c(HCl)=1×10-4mol•L-1,则该溶液的PH=______,此时c(H+)=______mol/L,加水稀释1000倍,则稀释后溶液中PH______7(填“>”“<”或“=”).
(3)t2℃下,将pH=11的氢氧化钠钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1:V2=______.
正确答案
解:(1)温度越高,水的电离程度越大,水的离子积越大,由于25<t1<t2,所以α>1×10-14,故答案为:>;
(2)25℃下,某HCl溶液中c(HCl)=1×10-4mol•L-1,则该溶液的pH=4,溶液中氢离子浓度为:1×10-4mol•L-1;加水稀释1000倍,则稀释后溶液还是酸性溶液,溶液的pH<7,
故答案为:4;1×10-4;<;
(3)t2℃下,水的离子积为1×10-12,将pH=11的氢氧化钠钠溶液中氢氧根离子浓度为0.01mol/L,pH=1的稀硫酸中氢离子浓度为0.1mol/L,所得混合溶液的pH=2,溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,两溶液混合后,溶液中氢离子浓度为:=0.01mol/L,解得 V1:V2=9:11,
故答案为:9:11.
解析
解:(1)温度越高,水的电离程度越大,水的离子积越大,由于25<t1<t2,所以α>1×10-14,故答案为:>;
(2)25℃下,某HCl溶液中c(HCl)=1×10-4mol•L-1,则该溶液的pH=4,溶液中氢离子浓度为:1×10-4mol•L-1;加水稀释1000倍,则稀释后溶液还是酸性溶液,溶液的pH<7,
故答案为:4;1×10-4;<;
(3)t2℃下,水的离子积为1×10-12,将pH=11的氢氧化钠钠溶液中氢氧根离子浓度为0.01mol/L,pH=1的稀硫酸中氢离子浓度为0.1mol/L,所得混合溶液的pH=2,溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,两溶液混合后,溶液中氢离子浓度为:=0.01mol/L,解得 V1:V2=9:11,
故答案为:9:11.
水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.ADE都处于250C时,Kw相等,B点c(H+)和c(OH-)都大于E点的c(H+)和c(OH-),并且C点的c(H+)和c(OH-)大于A点c(H+)和c(OH-),c(H+)和c(OH-)越大,Kw越大,故B>C>A=D=E,故A错误;
B.加酸,c(H+)变大,但c(OH-)变小,但温度不变,Kw不变,故B正确;
C.若从A点到C点,c(H+)变大,c(OH-)变大,Kw增大,温度应升高,故C错误;
D.若处在B点时,Kw=1×10-12,pH=2的硫酸中c(H+)=10-2mol/L,pH=10的KOH中c(OH-)=10-2mol•L-1,等体积混合,恰好中和,溶液显中性,故D错误;
故选B.
常温下某溶液,水电离出的c (OH-)=1.0×10-4 mol/L,该溶液中溶质可能是( )
①Al2(SO4)3 ②NaOH ③NH4Cl ④NaHSO4.
正确答案
解析
解:常温下,由水电离的c(H+)=c(OH-)═10-4mol/L,说明该溶液中水的电离受到促进;
①Al2(SO4)3 中铝离子水解,促进水的电离,故①正确;
②氢氧化钠是强碱,对水的电离起抑制作用,故②错误;
③氯化铵溶液中铵根离子水解,促进水的电离,故③正确;
④NaHSO4能电离出氢离子,对水的电离起抑制作用,故④错误.
故选B.
在如图①、②、③、④四条曲线中,能正确表示将一定浓度的NaOH溶液加水稀释,其pH与加水的体积(V)的关系的是( )
正确答案
解析
解:氢氧化钠溶液为碱性溶液,溶液的pH>7;根据Kw=c(H+)×c(OH-)可得:c(H+)=,随着水的体积增大,溶液中的c(OH-)逐渐降低,c(H+) 逐渐增大,溶液的pH值逐渐减小;当无限稀释时,氢氧化钠浓度无限小,可近似认为是水,水中的 c(H+) 的浓度近似为10-7mol/L,所以pH值接近为7,
故选B.
下列几种微粒中能影响水的电离平衡,且能使水的电离平衡向右移动的是( )
正确答案
解析
解:水的电离H2O⇌H++OH-,加入酸或碱抑制水的电离,加入能水解的盐促进水的电离,
A.硫酸氢根离子在水溶液中完全电离,电离出氢离子和硫酸根离子,水中氢离子浓度增大,抑制了水的电离,水的电离平衡H2O⇌H++OH-向着逆向移动,故A错误;
B.氯离子为强酸盐酸的阴离子,Cl-不水解,不会影响水的电离,故B错误;
C.X+,该微粒为+1价的阳离子,该微粒核外18个电子,是原子失去1个电子形成的,所以是钾离子,钾离子是强碱氢氧化钾的阳离子,不水解,对水的电离无影响,故C错误;
D.bX2-,该微粒是原子得到两个电子形成,且该微粒核外为18个,所以该微粒为硫离子,硫离子是弱酸氢硫酸的阴离子,在水中水解,促进水的电离,且能使水的电离平衡向右移动,故D正确;
故选D.
下列四种溶液,由水电离产生的c(H+)之比①:②:③:④是( )
①pH=0的盐酸;
②0.1mol/L盐酸;
③0.01mol/L的NaOH溶液;
④pH=11的NaOH 溶液.
正确答案
解析
解:酸溶液中,氢氧根离子是水电离,碱溶液中氢离子是水电离的,
①pH=0的盐酸,溶液中氢离子浓度为1mol/L,水电离的氢氧根离子为:mol/L=1×10-14mol/L;
②0.1mol/L盐酸,溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,水电离的氢氧根离子为:mol/L=1×10-13mol/L;
③0.01mol/L的NaOH 溶液,溶液中氢离子浓度为:mol/L=1×10-12mol/L;
④pH=11的NaOH 溶液,溶液中氢离子浓度为:1×10-11mol/L;
所以由水电离产生的c(H+)之比①:②:③:④=1×10-14mol/L:1×10-13mol/L:1×10-12mol/L:1×10-11mol/L=1:10:100:1000,
故选A.
25℃时,水的电离可达到平衡:H2O⇌H++OH-△H>0,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、向水中加入稀氨水,电离出的氢氧根离子,抑制水的电离,平衡逆向移动,c(OH-)增大,故A错误;
B、向水中加入少量固体硫酸氢钠,电离出氢离子,c(H+)增大,温度不变,Kw不变,故B正确;
C、CH3COONa是强碱弱酸盐,弱离子水解,促进水的电离,平衡正向移动,c(H+)降低,故C错误;
D、△H>0,将水加热,Kw增大,氢离子浓度变大,pH变小,水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度相等,仍呈中性,故D正确;
故选:BD;
(2015秋•佛山校级期中)在313K时,水的kw=3.8×10-14,则在313K时,c(H+)=10-7mol/L的溶液( )
正确答案
解析
解:常温下,水的离子积为1×10-14,纯水中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,溶液的pH=7;
升高温度,水的电离程度增大,水中氢离子浓度增大,在313K时,水的kw=3.8×10-14,显中性时c(H+)=×10-7mol/L,则c(H+)=10-7mol/L时溶液显碱性;
故选B.
下列水溶液一定呈中性的是( )
正确答案
解析
解:溶液的酸碱性与溶液中H+浓度与OH-浓度的相对大小有关,当c(H+)=c(OH-),溶液就呈中性,
A、溶液存在的离子有:NH+4、H+、Cl-、OH-,溶液呈电中性,所以电荷守恒:c(NH+4)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因为c(NH+4)=c(Cl-),所以,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,故A正确;
B、c(H+)=10-7mol•L-1的溶液,溶液的pH=7,如A所分析,溶液不一定成中性,故B错误;
C、pH=7的溶液,不一定是常温下,水的离子积不一定是Kw=1×10-14,则溶液中c(H+)、c(OH-)不一定相等,故C错误;
D、没有告诉为酸碱的强弱,无法计算溶液中氢离子和氢氧根离子浓度,无法判断反应后溶液中H+浓度与OH-浓度的相对大小,故D错误;
故选A.
(1)在相同温度下,物质的量浓度相同的下列溶液:
a、HNO3 b、CH3COOH c、NH4NO3
①溶液的PH由小到大的顺序是______(填序号).
②水的电离程度由大到小的顺序是______(填序号)
正确答案
解:①a、HNO3 是强酸,在水溶液中完全电离,b、CH3COOH是弱酸,在水中不能完全电离,只能部分电离,c、NH4NO3
为一元强酸弱碱盐,溶于水显酸性,但水解程度小,酸性不及乙酸强,在相同温度下,物质的量浓度相同的三种溶液,溶液的PH由小到大的顺序是硝酸最小,乙酸次之,硝酸铵最大,故答案为:abc;
②水的电离H2O⇌H++OH-,加入酸或碱抑制水的电离,加入能水解的盐促进水的电离,a、HNO3 是强酸,抑制水的电离,CH3COOH是弱酸,在水中不能完全电离,对水的电离抑制不及硝酸,c、NH4NO3为一元强酸弱碱盐,促进水的电离,故答案为:cba;
解析
解:①a、HNO3 是强酸,在水溶液中完全电离,b、CH3COOH是弱酸,在水中不能完全电离,只能部分电离,c、NH4NO3
为一元强酸弱碱盐,溶于水显酸性,但水解程度小,酸性不及乙酸强,在相同温度下,物质的量浓度相同的三种溶液,溶液的PH由小到大的顺序是硝酸最小,乙酸次之,硝酸铵最大,故答案为:abc;
②水的电离H2O⇌H++OH-,加入酸或碱抑制水的电离,加入能水解的盐促进水的电离,a、HNO3 是强酸,抑制水的电离,CH3COOH是弱酸,在水中不能完全电离,对水的电离抑制不及硝酸,c、NH4NO3为一元强酸弱碱盐,促进水的电离,故答案为:cba;
下表是不同温度下水的离子积的数据:
试回答以下问题:
(1)若25<t1<t2,则a______1×10-14(填“>”、“<”或“=”),做此判断的理由是______.
(2)25℃时,某Na2SO4溶液中c()=5×10-4 mol/L,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+):c(OH-)=______.
(3)在t2温度下测得某溶液pH=7,该溶液显______(填“酸”、“碱”或“中”)性.将此温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合.
①若所得混合液为中性,则a:b=______.
②若所得混合液pH=2,则a:b=______.
正确答案
解:(1))水是弱电解质,存在电离平衡,电离吸热.所以温度升高,水的电离程度增大,离子积增大,故答案为:>;温度升高,水的电离程度增大,离子积增大;
(2)25℃时,某Na2SO4溶液中(SO42-)=5×10-4 mol/L,则溶液中钠离子浓度是1×10-3 mol/L.如果稀释10倍,则钠离子浓度是1×10-4 mol/L.但硫酸钠溶液是显中性的,所以(Na+):(OH-)=10-4:10-7=1000:1.故答案为:1000:1;
(3)t2温度下水的离子积常数是1×10-12,所以在该温度下,pH=6是显中性的.因此某溶液pH=7,该溶液显碱性;此温度下pH=11的NaOH溶液中OH-的浓度是0.1mol/L,则
①若所得混合液为中性,由于硫酸中氢离子的浓度也是0.1mol/L,则:=1:1,故答案为:1:1;
②所得混合溶液的pH=2,说明稀硫酸过量.所以有=0.01,解得1:2=9:11,故答案为:9:11.
解析
解:(1))水是弱电解质,存在电离平衡,电离吸热.所以温度升高,水的电离程度增大,离子积增大,故答案为:>;温度升高,水的电离程度增大,离子积增大;
(2)25℃时,某Na2SO4溶液中(SO42-)=5×10-4 mol/L,则溶液中钠离子浓度是1×10-3 mol/L.如果稀释10倍,则钠离子浓度是1×10-4 mol/L.但硫酸钠溶液是显中性的,所以(Na+):(OH-)=10-4:10-7=1000:1.故答案为:1000:1;
(3)t2温度下水的离子积常数是1×10-12,所以在该温度下,pH=6是显中性的.因此某溶液pH=7,该溶液显碱性;此温度下pH=11的NaOH溶液中OH-的浓度是0.1mol/L,则
①若所得混合液为中性,由于硫酸中氢离子的浓度也是0.1mol/L,则:=1:1,故答案为:1:1;
②所得混合溶液的pH=2,说明稀硫酸过量.所以有=0.01,解得1:2=9:11,故答案为:9:11.
把1mL 0.1mol/L的H2SO4加水稀释成2L溶液,在此溶液中由水电离产生的H+,其浓度接近于( )
正确答案
解析
解:把1mL 0.1mol/L的H2SO4加水稀释成2L溶液,依据溶质物质的量不变得到,稀释后的溶液浓度为=0.00005mol/L,溶液中氢离子浓度=0.0001mol/L;
依据溶液中离子积Kw=c(H+)(酸)×c(OH-)(水)=10-14;得到溶液中由水电离产生的c(H+)(水)=c(OH-)(水)=1×10-10mol/L,
故选D.
有关下列两种溶液的说法中,正确的是( )
溶液①:0.2mol•L-1 CH3COONa溶液;
溶液②:0.1mol•L-1H2SO4溶液.
正确答案
解析
解:A、溶液①是强碱弱酸盐溶液,醋酸根离子水解显碱性,促进水的电离:溶液②是酸溶液,对水的电离起到抑制作用;相同温度下,溶液中水的电离程度:溶液①>溶液②,故A错误;
B、加水稀释促进醋酸根离子的水解,但不改变水解平衡常数;溶液中不变,故B错误;
C、溶液①和溶液②等体积混合恰好反应生成醋酸和硫酸钠,溶液呈酸性,溶液中存在电荷守恒分析判断;[Na+]+[H+]=[OH-]+[CH3COO-]+2[SO42-],若c[CH3COO-]+2[SO42-]=[Na+]得到[H+]=[OH-],不符合溶液呈酸性;故C错误;
D、25℃时,溶液混合后PH=7,溶液呈中性,溶液中存在电荷守恒;[Na+]+[H+]=[OH-]+[CH3COO-]+2[SO42-],[H+]=[OH-],c[CH3COO-]+2[SO42-]=[Na+],溶液中c(Na+)>c(SO42-),故D正确;
故选D.
25℃时,某物质的溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10-5mol•L-1,下列说法一定正确的是( )
正确答案
解析
解:25℃时,某物质的溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10-5mol•L-1>1×10-7mol•L-1,说明该溶液中存在弱酸根离子或者弱碱根离子,即溶质为强酸弱碱盐或强碱弱酸盐;
溶液中若存在弱酸根离子,则溶质为强碱弱酸盐,溶液显示碱性;溶质若是强酸弱碱盐,则溶液显示酸性,
所以该溶液可能为酸性或碱性溶液,但该溶液一定为盐溶液,
故选D.
对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是( )
正确答案
解析
解:A、微粒表示的是酸水溶液中抑制水的电离,故A不符合;
B、离子符号表示的是三价铁离子,水溶液中能水解,促进水的电离,故B不符合;
C、离子结构示意图表示的是氯离子,对水的电离无影响,故C符合;
D、结构式表示的是醋酸根离子,水溶液中能水解,促进水的电离,故D不符合;
故选C.
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