- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1 MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。
回答下列问题:
(1)由图中信息可知HA为________酸(填“强”或“弱”),理由是________________________________________________。
(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a________________________________________________________7
(填“>”“<”或“=”),用离子方程式表示其原因为_____________________________________________________
此时,溶液中由水电离出的c(OH-)=________。
(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系:_________________________________________。
(4)K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH)________2c(A-)(填“>”“<”或“=”);若此时溶液中,pH=10,则c(M+)-c(OH-)=________mol·L-1。
正确答案
(1)强 0.01 mol·L-1 HA的pH为2,说明HA完全电离
(2)< M++H2OMOH+H+ 1×10-a mol·L-1
(3)c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4)= 0.005
(1)由图像看出0.01 mol/L HA溶液,pH=2,说明其完全电离,故为强电解质。(2)由题目图像可知100 mL 0.01 mol/L HA溶液中滴加51 mL 0.02 mol/L MOH溶液,pH=7,说明MOH是弱碱,故其对应的MA是弱碱强酸盐,水解显酸性,溶液中H+全部是水电离出来的,故水电离出的c(OH-)=1×10-a mol·L-1。(3)~(4)在K点时向100 mL 0.01 mol/L HA溶液中滴加100 mL 0.02 mol/L MOH溶液反应,反应后的溶液为等浓度的MA和MOH溶液,故c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。由物料守恒可得c(M+)+c(MOH)=2c(A-),结合电荷守恒:c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(M+)-c(OH-)=c(A-)-c(H+)≈0.005 mol·L-1
(8分)25℃时,将体积Va,pH=a的某一元强碱与体积为Vb,pH=b的某二元强酸混合。
(1)若所得溶液的pH=11,且a=13,b=2,则Va︰Vb= 。
(2)若所得溶液的pH=7,且已知Va>Vb,b=0.5a,b值可否等于4 (填“可”或“否”)
(3)为了更好的表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG的定义为AG=lg。
25℃时,若溶液呈中性,则AG= ,溶液的pH与AG的换算公式为AG= (要简化)。
正确答案
(1) 1: 9 (2) 可 (3) 0 -2pH+14
(1)混合后溶液pH为11,说明碱过量,则
(2)强酸强碱恰好中和则符合公式:
故b值可以等于4
(3)25℃时,若溶液呈中性,则c(H+)=c(OH—),代入AG=lg=0
AG=lg=
(12分)某学生用0.1000mol·L-1标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为以下几步:
A移取25.00mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞溶液
B用标准NaOH溶液润洗滴定管2~3次
C把盛有标准NaOH溶液的碱式滴定管固定好,挤压玻璃珠,使滴定管尖嘴充满溶液
D取标准NaOH溶液注入碱式滴定管到“0”刻度以上2~3cm
E.调节液面至“0”或“0”刻度以下,记下读数
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准NaOH溶液滴定到终点,并记下滴定管液面的读数
(1)下图中属于碱式滴定管的 (选填:“甲”、“乙”)。
(2)正确的操作顺序是 (填字母序号)。
(3)上述B步操作的目的是 。
(4)判断到达滴定终点的实验现象是 。
(5)上述A步操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
(6)若平行实验三次,记录的数据如下表
试计算待测盐酸的物质的量浓度(列出计算过程)。
正确答案
(1)乙(2分) (2)BDCEAF(或ABDCEF)(2分)
(3)防止滴定管内壁附着的水将标准溶液稀释而带来误差(2分)
(4)溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色(2分)
(5)偏大(2分) (6)0.0800 mol·L-1(2分)
试题分析:⑴碱式滴定管的下端为橡皮管(乙);
⑵滴定操作顺序为:取待测液(或放在装完标准液之后)、装标准液[润洗、装液、赶气泡、调液面、读数]、最后滴定读数,重复操作;
⑶用标准NaOH溶液润洗滴定管2~3次,能防止滴定管内壁附着的水将标准溶液稀释而带来误差;
⑷当溶液由无色变为浅红色(NaOH过量遇酚酞变红),且半分钟内不褪色可判断到达滴定终点;
⑸若先用待测溶液润洗锥形瓶,会使待测物的量偏多,测定结果偏大;
⑹三组标准NaOH溶液体积的平均值为20.00mL,则待测盐酸的物质的量浓度为0.0800 mol·L-1。
(8分)A、B代表不同物质,都是H、N、O三种元素组成的强电解质,A、B的水溶液都呈酸性,且相同浓度时,A溶液抑制水的电离,B溶液中促进水的电离。
(1)写出化学式A________, B________;
(2)室下,当A、B两溶液PH均为4时,两溶液中水电离出的氢离子的物质的量浓度之比为1:_;
(3)写出0.1 B溶液中离子浓度由大到小排序 ;
正确答案
略
某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准盐酸滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 。直到加入一滴盐酸后,溶液颜色由黄色变为橙色,并 为止。
(2)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度值偏低的是 。
(3)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
依据上表数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
正确答案
(1)锥形瓶中溶液颜色的变化 30秒内颜色不变 (2)D (3)0.104 4 mol/L
(1)眼睛观察的是锥形瓶内指示剂颜色的变化,而不是滴定管中液体的体积变化;判断滴定终点时,注意在指示剂颜色发生变化后,半分钟内不再复原。
(2)A项,由于未用标准液润洗,导致消耗盐酸的体积比实际上要大,故测定的氢氧化钠溶液的浓度偏高。B项,无影响;C项,这种影响直接导致读数比实际值偏大,故使测定的氢氧化钠溶液的浓度偏高;D项,这种做法导致读数比实际上偏小,故使测定的氢氧化钠溶液的浓度偏低。
(3)28.74应舍去,故取第一、三次盐酸体积的平均值:V="(26.11+26.09)/2=" 26.10(mL),其浓度为0.100 0 mol/L,待测氢氧化钠溶液的体积为25.00 mL,将三者数值代入公式中求解,则该氢氧化钠溶液的物质的量浓度c(NaOH)=c(盐酸)×V(盐酸) /V(NaOH)="0.104" 4 mol/L
(每空3分,共12分)常温下,将3种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合,实验数据如下:
(1)甲组实验中HX为弱酸,a______7(填“<”,“=”或“>”)。
(2)乙组实验中HY为强酸,则HY溶液的pH= 。
(3)丙组实验发生反应的离子方程式为 ,
所得溶液中由水电离出的c(OH-) = mol/L。
正确答案
略
(4分)现代生活离不开铝,工业上以铝土矿为原料生产铝。现将一定量某铝土矿样品(主要成分Al2O3)溶于过量稀盐酸并制成500 mL溶液。取100 mL该溶液,测得其中含 有H+、Cl―、Mg2+、Al3+、Fe3+ 五种离子(不考虑其它离子)。已知部分离子的物质的量浓度为:
c(H+) = 0.02 mol·L―1 c(Mg2+)= 0.01 mol·L―1
c(Fe3+)= 0.02 mol·L―1 c(Cl―) = 0.52 mol·L―1
(1)溶液中Al3+ 物质的量浓度为 mol·L―1
(2)则该铝土矿样品中Al2O3的质量为 g。(精确至0.01 g)
正确答案
(1)0.14mol·L―1 (2)3.57g
试题分析:溶液中,离子的正负电荷守恒,正电荷总数等于负电荷总数,即0.52 mol·L―1 ×0.1L = (0.02 mol·L―1 + 0.01 mol·L―1×2 + 0.02 mol·L―1 ×3 + 3X)×0.1L ,解得Al3+ 物质的量浓度X=0.14mol·L―1 。铝土矿样品溶于稀盐酸,主要反应为Al2O3 + 6HCl ="=" 2AlCl3 + 3H2O,故Al2O3的质量为m =" 102" g/mol×(0.14mol·L―1×0.5L )/2 = 3.57g
点评:本题考查学生对两个守恒的理解,即溶液的电荷守恒和物质的量守恒,找到了这两个守恒,化学方程式的计算就显得很简单。
(14分)某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
①碱式滴定管用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗2~3次后,再注入待测溶液,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度以下的位置,记下读数;将锥形瓶用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗锥形瓶2~3次;从碱式滴定管中放入25.00mL待测溶液到锥形瓶中;
② 将酸式滴定管用蒸馏水洗净后,立即向其中注入0.1000mol/L标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度以下的位置,记下读数;
③ 向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至指示剂恰好变色,且半分钟不变化,测得所耗盐酸的体积为V1mL;
④ 重复以上过程,但滴定过程中向锥形瓶加入5mL的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积为V2mL。
(1)锥形瓶中的溶液从_____色变为_____色时,停止滴定。
(2)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注视________ _;
(3)该小组在步骤①中的错误是_ ___,由此造成的测定结果_____(填偏高、偏低或无影响);
(4)步骤②缺少的操作是_______ ___;
(5)如图,是某次滴定时滴定管中的液面,其读数为 mL
(6)根据下列数据:
请选用合理的数据计算待测烧碱溶液的浓度为_______ mol/L
(7)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是_____;
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,滴定结束时俯视读数
正确答案
(1)红(1分)无(1分)(2)锥形瓶内溶液颜色的变化(2分)
(3)用锥形瓶润洗待测液(1分)偏高(1分)(4)用锥形瓶润洗滴定管(2分)
(5)22.60(22.59也给分)(2分)(6)0.0800(2分)(7)D
(3)用待测溶液润洗锥形瓶,致使氢氧化钠的总量增大,则消耗盐酸的体积增大,故测定结果偏高;
(5)滴定管,读到0.01 mL;
(6)三次消耗盐酸的体积依次为:19.90mL、20.10mL、22.30mL,第3次误差较大,故取前两次的平均值,得:V(HCl)="20.00" mL,代入c(NaOH)V(NaOH)= c(HCl)V(HCl),得:c(NaOH)=" 0.0800" mol/L
(7)c(NaOH) =" [c(HCl)V(HCl)]/" V(NaOH),所有操作都归结到V(HCl))(酸性滴定管的读数)
A导致c(HCl)减小,则V(HCl)偏大,故A导致所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏高,
B无影响,
C导致V(HCl)读数偏大,故C导致所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏高,
D V(HCl)=V后-V前,滴定结束时俯视读数,导致V后读数偏小,故D导致所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低,
下列一句话中叙述了两个值,前者记为M,后者记为N,M和N的关系从A、B、C、D 中选择:
A.M>N B.M
(1)相同温度下,1L 1mol/L 的NH4Cl溶液和2 L 0.5mol·L-1NH4Cl溶液,两溶液中NH4+的个数: ;
(2)相同温度下,pH值为12的烧碱溶液和CH3COONa溶液,两溶液中水的电离程度: ;
(3)常温下两份等浓度的纯碱溶液,将第二份升高温度,两溶液中c(HCO3-): ;
(4)将pH值为2的醋酸和盐酸都稀释相同倍数所得稀溶液的pH值: ;
正确答案
(1)A (2)B (3)B (4)B
试题分析:(1)氯化铵中,铵根离子水解,铵根离子浓度越大水解程度越小,即相同温度下,1L 1mol/L 的NH4Cl溶液中的NH4+个数大于2L 0.5mol•L-1NH4Cl溶液中NH4+的个数,故答案为:A;(2)pH值为12的烧碱溶液中水电离出的氢离子浓度为10-12mol/L,pH值为12的CH3COONa溶液中水电离出的氢离子浓度为10-2mool/L,所以相同温度下,pH值为12的烧碱溶液中水的电离度小于pH值为12的CH3COONa溶液中水的电离度,故答案为:B;(3)碳酸钠溶液中,碳酸根的水解程度随着温度的升高而增大,及升高温度以黄埔,碳酸氢根的浓度增大,故答案为:B;(4)醋酸是弱酸,稀释促进电离,盐酸是强酸,稀释过程浓度减小,所以将pH值为2的醋酸和盐酸都稀释相同倍数所得稀溶液的pH值是醋酸的小于盐酸的,故答案为:B;
现有浓度均为0.1mol的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸氢铵、⑦氨水,请回答下列问题:
(l)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的浓度由大到小的顺序是___________________
_____________________________________(填序号)。
(2)④、⑤、⑥、⑦四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是_________________(填序号)。
(3)将③和④按体积比l:2混合后,溶液的pH>7,则混合液中各离子浓度由大到小的顺序是________________________________________。
(4)已知t℃时,Kw=1×10,则t℃__________(填“>”、“<”或“=”)25℃。在t℃时将pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=2,则 a:b=______________。
正确答案
(1)④②③①(2分)
(2)⑥④⑤⑦(2分)
(3)c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)(2分)
(4)>;(2分) 9:2(2分)
试题分析:(1)④的溶液中盐的水解对水的电离起促进作用,最大;酸碱溶液中对水的电离起抑制作用,但②的H+浓度最小,抑制作用小,①的H+浓度最大,抑制作用最大,所以四种溶液中由水电离出的浓度由大到小的顺序是④②③①;
(2)④中NH4+水解,Cl-不水解,⑤醋酸根离子对NH4+水解起促进作用,⑥硫酸氢铵电离产生的H+对NH4+水解起抑制作用,⑦只是一水合氨的电离产生NH4+,综上所述NH4+浓度由大到小的顺序是⑥④⑤⑦;
(3)将③和④按体积比l:2混合后,所得溶液为同浓度的氯化钠、氯化铵、一水合氨的混合液,溶液呈碱性,说明一水合氨的电离大于氯化铵的水解程度,所以混合液中各离子浓度由大到小的顺序是c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+);
(4)Kw是温度常数随温度升高而增大,1×10-13>1×10-14所以t℃>25℃;混合溶液的pH=2说明c(H+)=0.01mol/L,所以c(H+)×b- c(OH-)×a=0.01×(a+b),解得a:b=9:2
(14分)实验为测定一新配制的稀盐酸的准确浓度,通常用纯净的Na2CO3(无水)配成标准溶液进行滴定。具体操作是:称取w g无水Na2CO3装入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,在酸式滴定管中加入待测盐酸滴定。
(1)锥形瓶中应加入几滴指示剂,由于CO2溶解在溶液中会影响pH,为准确起见,滴定终点宜选择在pH 4~5之间,则在中学学过的几种指示剂应选_______________,当滴定溶液由_____色变成_____色时,即表示达滴定终点.
(2)若滴到终点时,中和w g Na2CO3消耗盐酸V mL,则盐酸的物质的量浓度为________mol·L—1。
(3)若所称取的Na2CO3不纯,测得盐酸的浓度就不准确。现设盐酸的准确浓度为c1mol·L-1,用不纯的Na2CO3标定测得盐酸为c2mol·L-1,在下述情况下,c1,c2的关系是 (空填>、<或=)
①当Na2CO3中含有NaHCO3时,cl_____c2;
②当Na2CO3中含有NaOH时,cl_____c2;
③当Na2CO3中含有Na2CO3·10H2O时,cl_____c2。
正确答案
(1)甲基橙 黄色 橙色
(2)(w×103)/(53×V)
(3)①< ② > ③ <
试题分析:(1)因为滴定终点的pH在 4~5之间,所以应该选择在酸性变色的指示剂,因此用甲基橙做指示剂,当达到滴定终点时溶液有黄色变为橙色。
(2)盐酸的浓度为。
(3)根据,当Na2CO3中含有NaHCO3时,消耗的Na2CO3的体积比正常值大,所以c1
点评:在选择指示剂时,要根据生成物质的酸碱性选择合适的指示剂。
(1)如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题:
①电池的负极是 (填“a”或“b” )极,该极的电极反应式是 。
② 电池工作一段时间后电解质溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)利用甲烷燃料电池及下图所示的装置完成电解饱和食盐水的实验,要求测定产生的氢气的体积,并检验氯气的氧化性。
①设计上述实验装置时,各接口的正确连接顺序为: 接 、 接 A 、 B 接 、 接 。
②实验中,在盛有 KI 淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为 。
③已知饱和食盐水50mL,某时刻测得 H2体积为56mL (标准状况),此时溶液 pH 约为
正确答案
(1)①a CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O ②减小
(2)①H F G D E ②Cl2+2I-==2Cl-+I2 ③ 13
试题分析:由原电池原理确定a极为负极,电极反应式为CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O;正极反应式为2O2+4H2O+8e-==8OH-;合并的原电池的总反应式为CH4+2OH-+2O2==3H2O+ CO32-;确定工作一段时间后溶液的p H会减小;电解饱和食盐水时阴极反应式为2H++2e-==H2↑,56m L氢气在标准状况下为0.0025mol,消耗的H+为0.005mol,产生的OH-为0.005mol,其浓度为0.1mol/L;溶液的p H为13.
在100mL 2.00mol/L的Ba(OH)2溶液中滴加100mL NaHSO4溶液,测得溶液的pH为1.00,求产生的沉淀的质量,以及NaHSO4溶液的物质的量浓度(设两种溶液混合时体积变化忽略不计)。
正确答案
反应后溶液的pH是1,所以反应后溶液中的氢离子浓度是0.1mol/L,物质的量为0.1mol.L×0.2L=0.02mol。反应的方程式为:
2NaHSO4+Ba(OH)2=Na2SO4+2H2O+BaSO4↓
2mol 1mol 1mol
0.4mol 0.2mol 0.2mol
所以硫酸氢钠的物质的量是0.4mol+0.02mol=0.42mol
浓度为
硫酸钡的物质的量是0.2mol
所以质量是0.2mol×233g/mol=46.6g
考查pH的有关计算,氢氧化钡和硫酸氢钠混合后会发生反应,根据溶液的pH是1,可知硫酸氢钠是过量的,然后根据方程式列式进行计算即可。
(6分)A、B、C三种物质都是H、N、O、Na中的任意三种元素组成的强电解质,A的水溶液呈中性,B的水溶液呈碱性,C的水溶液呈酸性,请找出B、C可能的两种组合,要求B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度,C1溶液中水的电离程度小于C2溶液中水的电离程度。(已知0.1mol/LHNO2溶液pH>1)
(1)写出化学式: A____________ B1____________ B2____________
(2)25℃时,B1溶液中水电离出的OH—的物质的量浓度_______10—7mol/L
(填>、<、=)
(3)25℃时,当B1、C1两稀溶液的物质的量浓度相等时,两溶液的pH值之和_____14(填>、<、=、≥、≤)。
(4)25℃时,pH=a(3<a<5)的C1、C2两溶液中水电离出的H+的物质的量浓度比值为 。 (用含a的代数式表示)
正确答案
(1)NaNO3(1分) NaOH (1分) NaNO2(1分)
(2) < (1分) (3) = (1分) (4) 102a-14(1分)
略
测定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH的含量时,可先在混合液中加入过量的BaCl2溶液,使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀,然后用已知浓度的盐酸滴定(用酚酞作指示剂,其变色pH范围为8~10)。试回答:
(1)滴定时BaCO3能否不断溶解?________(填“能” 或“不能”),理由是____________________________________________________。
(2)如用甲基橙作指示剂(其变色pH范围为3.1~4.4),则测定的结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。原因是_________________________________________________
(3)上图是3种定量仪器的一部分,在酸碱中和滴定时应选________(填序号),在滴定接近终点时,应用蒸馏水润洗锥形瓶内壁,目的是________________________________________________________
正确答案
(1)不能 因为酚酞的变色范围为8~10,即pH范围呈碱性,而BaCO3需在酸性溶液中才会不断溶解
(2)偏高 因为甲基橙的变色范围的pH为3.1~4.4,当滴定到甲基橙由黄色变到橙色时,溶液的pH已经降到4.4以下,此时已有部分BaCO3与盐酸反应,故消耗的盐酸的量偏大
(3)② 使附着在锥形瓶壁上的未反应的溶液回到溶液中,减小滴定时的误差
详见答案
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