- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
在a mL醋酸溶液中滴加0.01 mol·L－1的氢氧化钠溶液，滴定曲线如图所示。
(1)醋酸溶液浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)0.01 mol·L－1，理由是________；
(2)b点，c(Na＋)________c(CH3COO－)(填“>”“<”或“＝”)
(3)当醋酸与氢氧化钠溶液恰好完全中和时，曲线上对应的点Q应在____；
A．2与a之间 B．a与b之间
C．b与c之间 D．a与c之间
(4)下列关系式一定正确的是________。
A．a点，c(H＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(Na＋)
B．a点，c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)
C．c点，c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
D．c点，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
正确答案
(1)大于；CH3COOH是弱电解质，只部分电离
(2)＝ (3)C (4)D
(1)开始时，醋酸溶液的pH＝2，c(H＋)＝0.01 mol·L－1，由于醋酸是弱电解质，醋酸溶液中存在未电离的CH3COOH，故c(CH3COOH)>0.01 mol·L－1。(2)b点，pH＝7表示c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒式c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)得出：c(Na＋)＝c(CH3COO－)。(3)CH3COOH＋NaOH=CH3COONa＋H2O，当醋酸与氢氧化钠恰好完全中和时，溶液呈碱性，pH>7，曲线上对应的Q点应在b与c之间。(4)a点，溶液的溶质是醋酸和醋酸钠，溶液显酸性，醋酸是弱酸，离子浓度大小关系为：c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)；无论溶液呈酸性、中性或碱性，其中都只存在Na＋、H＋、CH3COO－、OH－，所以一定有电荷守恒式，D选项正确。
A、B、C、D分别为NH4HSO4、Ba(OH)2、AlCl3、Na2CO3 4种物质中的1种，溶于水均完全电离，现进行如下实验：
①足量A溶液与B溶液混合共热可生成沉淀甲和刺激性气味气体；
②少量A溶液与C溶液混合可生成沉淀乙；
③A溶液与B溶液均可溶解沉淀乙，但都不能溶解沉淀甲。
请回答：
(1)A的化学式为________；室温时，将pH相等的A溶液与D溶液分别稀释10倍，pH分别变为a和b，则a________b(填“>”“＝”或“<”)。
(2)加热蒸干C溶液并灼烧，最后所得固体为________(填化学式)。
(3)C溶液与D溶液反应的离子方程式为__________________________________________
(4)向B溶液中逐滴加入等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液，滴加过程中水的电离平衡将________(填“正向”“不”或“逆向”)移动；最终所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
(5)已知沉淀甲的Ksp＝x。将0.03 mol·L－1的A溶液与0.01 mol·L－1的B溶液等体积混合，混合溶液中酸根离子的浓度为________(用含x的代数式表示，混合后溶液体积变化忽略不计)。
正确答案
(1)Ba(OH)2 <
(2)Al2O3
(3)2Al3＋＋3CO32—＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑
(4)正向 c(Na＋)＝c(SO42—)>c(NH4+)>c(H＋)>c(OH－)
(5)100x mol/L
由A溶液与B溶液均可溶解沉淀乙，但都不能溶解沉淀甲，说明乙为Al(OH)3，甲为BaSO4，A、B为强碱性溶液或强酸性溶液；由少量A溶液与C溶液混合可生成沉淀乙，则A为强碱，C为铝盐；A溶液与B溶液混合产生沉淀和刺激性气味气体，刺激性气味气体为NH3，B为铵盐，综合以上分析可得A为Ba(OH)2，B为NH4HSO4；C为AlCl3，D为Na2CO3。
(1)Ba(OH)2为强碱，稀释时没有平衡的移动，pH变化较大，而稀释Na2CO3时，CO32—的水解平衡右移，使其pH变化较小。
(2)加热蒸干AlCl3溶液时，Al3＋的水解平衡右移，生成的盐酸挥发，导致水解彻底。
(3)Na2CO3溶液与AlCl3溶液混合，Al3＋与CO32—发生相互促进的水解反应。
(4)硫酸氢铵电离出的H＋使溶液呈酸性，水的电离受到抑制，加入NaOH溶液中和了H＋，水的电离平衡被抑制的程度变小。反应完后所得溶液为等物质的量的(NH4)2SO4和Na2SO4的混合溶液，故离子浓度关系为c(Na＋)＝c(SO42—)>c(NH4+)>c(H＋)>c(OH－)。
(5)混合反应后生成BaSO4，溶液为等体积混合，体积加倍，故混合液中c(Ba2＋)＝0.01 mol·L－1，则c(SO42—)＝
（14分）下表是不同温度下水的离子积数据：
试回答以下几个问题：
（1）若25< t1< t2,则a 1×10-14（填“<”、“>”或“=”），由此判断的理由是： 。
（2）在t1℃下，pH=10的NaOH溶液中，水电离产生的[OH-]为： 。
（3）在t2℃下，将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的硫酸溶液V2 L混合（设混合后溶液体积为原两溶液体积之和）所得溶液的pH=2，则V1︰V2 = ，此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是 。
正确答案
（1）> 升高温度，水的电离程度增大，离子积增大
（2）1×10-10 mol·L-1
（3）9︰11 c（Na+）> c（SO42-）> c（H+）> c（OH-）
略
(10分)(1)某温度（t℃）时，水的Kw＝10－13，将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4的溶液bL混合，则：
①若所得混合液为中性，则a∶b ；
②若所得混合液的pH＝2，则a∶b ；
(2)将等体积的氨水与盐酸溶液混和后，若混和溶液中c(NH4+)=c(Cl-)，则溶液中的pH值__ _7，混和前c(NH3·H2O)_ _ c(HCl)，氨水中c(OH-) _盐酸中c(H+)。（填>、<或=，下同）
正确答案
（1）10∶1 (2分) 9∶2 (2分)
（2）=" " > <（每空2分）
略
水的电离平衡曲线如图所示:
若以A点表示25 ℃时水电离平衡时的离子的浓度,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 ,造成水的离子积增大的原因是 。
正确答案
1×10-14 1×10-12 水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,水电离出来的c(H+)与c(OH-)增大,KW增大
25 ℃时,KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,100 ℃时,KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-12,故水的离子积增大,原因是温度升高,水的电离程度增大,水电离出来的c(H+)与c(OH-)增大,KW增大。
若100 ℃时纯水电离出的H+浓度为1.0×10-6 mol·L-1,则此时KW= ,c(OH-)= ;25 ℃时的c(H+)=10-2 mol·L-1的硫酸溶液和c(H+)=10-12 mol·L-1的氢氧化钠溶液温度均升高到100 ℃,H+浓度分别是多少?
正确答案
10-12 1.0×10-6 mol·L-1 10-2 mol·L-1 10-10 mol·L-1
纯水电离出的H+浓度与纯水电离出的OH-浓度相等,均为1.0×10-6 mol·L-1,此时KW=10-12;25 ℃时的c(H+)=10-2 mol·L-1的硫酸溶液温度升高到100 ℃时,c(H+)不变仍为10-2 mol·L-1;而此温度下c(H+)=10-12 mol·L-1的氢氧化钠溶液温度升高到100 ℃时,c(OH-)也不变,仍为10-2 mol·L-1,而c(H+)=KW/c(OH-)= mol·L-1=10-10 mol·L-1。
（4分)中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25℃时，若溶液的pH＝7，试纸不变色；若pH＜7，试纸变红色；若pH＞7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H＋浓度来测定溶液的pH。
（1）现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显________色，溶液呈________性（填“酸”、“碱”或“中”)。
（2）若用pH计测定，则pH________7.0(填“＞”、“＜”或“＝”)，溶液呈________性（填“酸”、“碱”或“中”)。）】
正确答案
（1）淡黄； 中 （各1分）
（2）＜ ；中 （各1分）
试题分析：
（1）100℃时，水呈中性，PH不变色。
（2）100℃时，水呈中性时的pH=6。
点评：本题属于简单题，关键抓住不论在什么温度下，水都是中性，会发生改变的是水的离子积。
（6分）(1)常温下将0.2 mol/LHCl溶液与0.2 mol/LMOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＝6，则混合溶液中由水电离出的c(H＋)__________0.2 mol/LHCl溶液中由水电离出的c(H＋)；(填“＞”“＜”或“＝”)
(2)常温下若将0.2 mol/LMOH溶液与0.1 mol/LHCl溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＜7，则说明在相同条件下MOH的电离程度__________MCl的水解程度；(填“＞”“＜”或“＝”)
(3)常温下若将pH＝3的HR溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH≠7，则混合溶液的pH__________。(填“＞7”“＜7”或“无法确定”)
正确答案
（1）> (2)< (3)<7
（1）0.2 mol/LHCl溶液与0.2 mol/LMOH溶液等体积混合，说明酸碱恰好反应。混合溶液的pH＝6，说明水解显酸性，水解促进电离，所以答案是“＞”。
（2）0.2 mol/LMOH溶液与0.1 mol/LHCl溶液等体积混合，说明MOH过量，即混合液是由等量的MOH和MCl混合而成的。混合溶液的pH＜7，说明MCl的水解程度大于MOH的电离程度。
（3）如果RH是强酸，则显中性。如果是弱酸，则RH过量，溶液显酸性，是由答案是“＜7”。
（7分）常温下，两种溶液：①0.1 mol／L HAC ②0.1 mol／L NaAC。
（1）溶液①的pH 7（填“>”、“<”或“=”），溶液中离子的电荷守恒的关系式是 。
（2）溶液②呈 性（填“酸”、“碱”或“中”）。其原因是 （用离子方程式表示）。
（3）两种溶液中c（AC－）的大小为 （填序号）。
a. 两种溶液中c（AC－）都等于0.1 mol／L
b. 两种溶液中c（AC－）都小于0.1 mol／L
c. HAC溶液中c（AC－）小于NaAC溶液中c（AC－）
（4）若将①②两溶液按一定的量混合，混合后溶液显中性，则①②两溶液的体积关系是：① ②（填“=”或“>”或“<”）
正确答案
（共7分） （1）<；c（H+）=c（AC－）＋c（OH－）
（2）碱；AC－＋H2O
（3）bc（2分，错选不得分） （4）<
（1）HAc是弱酸，溶液显酸性，pH小于7。根据电荷守恒可知，溶液中离子的电荷守恒的关系式是c（H+）=c（AC－）＋c（OH－）。
（2）由于HAc是弱酸，所以NaAC水解，溶液显碱性。水解方程式为AC－＋H2O
（3）弱酸存在电离平衡，但大部分是没有电离的。NaAC中存在AC－的水解平衡，但大部分是没有水解的，所以正确的答案选bc。
（4）如果二者是等体积混合，则溶液显酸性，因此要使溶液显碱性，则酸的体积要小于盐溶液的体积，即①<②。
（8分）常温下将0.2 mol/L HCl溶液与0.2 mol/L MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)，测得混合溶液的pH＝6，试回答以下问题：
(1)①混合溶液中由水电离出的c(H+)________HCl溶液中由水电离出的c(H+)。(填“>”、“<”或“＝”)
②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字)：
c(Cl－)－c(M+)＝__________mol/L；c(H+)－c(MOH)＝________mol/L。
(2)常温下若将0.2 mol/L MOH溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合，测得混合溶液的pH<7，则说明在相同条件下MOH的电离程度______MCl的水解程度。(填“>”、“<”或“＝”)
正确答案
（1）①>；②9.9×10-7；10-8；（2）<
略
用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度。有以下步骤：
（1）配制待测液：用5.0g含有少量杂质（杂质不与盐酸反应）的固体烧碱样品配制1000mL溶液。除烧杯和玻棒外，还需要的玻璃仪器有___________________________.
（2）滴定：①盛装0.1000 mol/L的盐酸标准液应该使用_______式滴定管。
②滴定时双眼应_________________________________________________.
（3）有关数据记录如下：
计算纯度：烧碱样品的纯度是__________________；
（取两次实验所耗盐酸的平均值进行计算）
（4）误差讨论：（选填“偏高”、“偏低”或“无影响” ）
① 用蒸馏水冲洗锥形瓶，会使测定结果____________；
② 在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外，会使测定结果____________；
③ 读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，会使测定结果____________；
④ 装标准液之前，没有用标准液润洗滴定管，会使测定结果____________。
正确答案
（1）1000mL容量瓶 （2）① 酸② 观察锥形瓶中溶液颜色的变化（3）80.8％ （4）① 无影响 ② 偏高 ③ 偏低 ④ 偏高
试题分析：(1) 配制1000mL一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液需要仪器：1000mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒、天平等；(2)盐酸应用酸式滴定管盛放；滴定时眼睛注视锥形瓶中颜色变化；(3)消耗盐酸体积平均为20.20mL，0.1000 mol/L ×20.20mL×10-3=20.00mL×10-3×c(NaOH),c(NaOH)=0.101mol/L。所以烧碱的纯度为0.101×1×40g/5g=0.808。 (4)用蒸馏水冲洗锥形瓶对测定结果无影响；滴定过程中不慎将酸滴在瓶外使盐酸消耗的体积偏多，测定结果偏大；滴定前仰视、滴定后俯视，盐酸体积偏小，测定结果偏小；未用标准液润洗滴定管，消耗盐酸体积偏大，测定结果偏高。
点评：酸碱中和滴定时，左手控制活塞或玻璃小球、右手摇动锥形瓶、眼睛注视锥形瓶中颜色变化。
某地的酸雨中，含c (Na+) = 7.0×10－6mol/L，c (Cl－) = 4.5×10－5 mol/L，c (NH4+) = 2.3×10－5 mol/L，c (SO42－) = 2.5×10－6 mol/L，则该地酸雨的pH约为 。.
正确答案
4.7
根据电荷守恒可知，氢离子浓度是4.5×10－5 mol/L＋2.5×10－6 mol/L×2－7.0×10－6mol/L－2.3×10－5 mol/L＝2.4×10－5 mol/L，所以pH＝4.7。
某温度（t ℃）时，水的离子积为Kw＝1×10-13。若将此温度下pH＝11的苛性钠溶液a L与pH＝1的稀硫酸b L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）若所得混合溶液为中性，则a∶b＝__________；此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是
______________________________________________________________。
（2）若所得混合溶液的pH＝2，则a∶b＝_____________。
正确答案
（1）10∶1（2分）；c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)＝c(OH-)（1分）；（2）9∶2（2分）
试题分析：由于该温度小水的离子积为Kw＝1×10-13
所以此温度下pH＝11的苛性钠溶液中c＝(OH－)＝
pH＝1的稀硫酸中c(H＋)＝0.1mol/L
（1）若所得混合溶液为中性，这说明n(H＋)＝n(OH－)
因此bL×0.1mol/L＝aL×0.01mol/L
解得a:b＝10:1
由于所得溶液恰好是Na2SO4溶液，因此溶液中离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)＝c(OH-)
（2）若所得混合溶液的pH＝2，这说明硫酸是过量的
因此有
解得a∶b＝9:2
（1）10mLpH＝4的盐酸，稀释10倍到100mL时，pH＝__________。
（2）常温下，pH＝5和pH＝3的盐酸溶液等体积混合后溶液的pH＝__________。
（3）某温度（t℃）时，水的KW=10-13，则该温度______25℃（填大于、等于或小于），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
（1）5 （2）3.3
（3）大于；水的电离吸热，升高温度，促进水的电离，KW增大
①10：1 ②9：2
（1）盐酸是强电解质，完全电离，所以稀释10倍后，pH增加1，即pH＝5。
（2）盐酸在混合过程中，氢离子的物质的量是不变的，所以混合后的氢离子浓度是
（3）水是弱电解质，存在电离平衡，电离吸热，加热促进电离。常温下水的离子积常数是10－14，该温度一定是大于25℃。该温度下pH=11的NaOH溶液中OH－浓度是0.01mol/L，所以有
（8分）在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示，请回答：
(1)“O”点导电能力为0的理由是
(2)a、b、c三点溶液中c(H+)由大到小的顺序是 （用a、b、c字母表示）
(3)a、b、c三点中醋酸的电离程度最大的是 ；（用a、b、c字母表示）
(4)若使c点溶液中c(CH3COO‑)增大，溶液中c(H+)减小，在如下措施中可选择：
（填序号）
①加热；②加少量NaOH固体；③加水；④加少量CH3COONa固体；⑤少量加冰醋酸
正确答案
（1）冰醋酸中只有分子，无自由移动的离子
（2）b>a>c （3）c （4）②④
（1）在O点醋酸没有电离，只有醋酸分子，无自由移动的离子，所以不能导电。
（2）氢离子浓度越大，导电能力越强，所以根据图像可知氢离子浓度的大小顺序为b>a>c。
（3）醋酸是弱酸，存在电离平衡，稀释促进电离，所以c点醋酸的电离程度最大。
（4）加热促进电离，氢离子浓度也增大，①不正确。加入氢氧化钠促进电离，氢离子浓度降低，②正确。稀释促进电离，但c(CH3COO‑)和c(H+)都减小，③不正确。醋酸钠抑制电离，氢离子浓度降低，④正确。增大醋酸浓度，酸性正确，⑤不正确。答案选②④。
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