- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
在373K时,水的KW=1.0×10-12,若此时pH=7,溶液呈( )
正确答案
解析
解:373K时,纯水中C(H+)=C(OH-)==
mol/L=10-6 mol/L,则纯水的pH为6,溶液的pH=7>6,则溶液呈碱性,故选B.
分别在pH=2的酸溶液和pH=13的NaOH溶液中加入足量的铝,放出氢气的量前者多,其原因可能是( )
正确答案
解析
解:A.两溶液的体积相同,等体积的酸和强碱溶液中加入足量的铝,放出氢气的量前者多,前者参加反应的n(H+)为大于后者n(OH-)的3倍,NaOH为强碱,氢氧根离子浓度为0.1mol/L,当酸是弱酸时,弱酸电离程度很小,电离出来的氢离子浓度等于0.01mol/L,说明酸的浓度远大于0.01mol/L,在反应过程中可以提供大于0.3mol/L的氢离子,故A正确;
B.两溶液的体积相同,等体积的酸和强碱溶液中加入足量的铝,放出氢气的量前者多,前者参加反应的n(H+)为大于后者n(OH-)的3倍,NaOH为强碱,氢氧根离子浓度为0.1mol/L,当酸是多元强酸时,强酸完全电离,电离出的氢离子为0.01mol/L,两溶液的体积相同,前者参加反应的n(H+)为远小于后者n(OH-),故B错误;
C.2Al+6H+=2Al3++3H2↑;2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,由上述两个反应可知,参加反应的铝与生成的氢气的质量关系均为2Al~3H2,前者参加反应的n(H+)为大于后者n(OH-)的3倍,放出氢气的量前者多,pH=2的酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,pH=13的NaOH溶液氢氧根离子浓度为0.1mol/L,须0.01mol/L×V(酸)>3×0.1mol/L×V(碱),即当V(酸)>30V(碱),成立,故C正确;
D.当酸是强酸酸完全电离,pH=2的酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,电离出来的氢离子浓度等于0.01mol/L,pH=13的NaOH溶液氢氧根离子浓度为0.1mol/L,氢氧根离子浓度为0.1mol/L,与酸溶液的浓度比NaOH溶液浓度大矛盾,故D错误;
故选AC.
现有常温下的四种溶液(如下表),下列有关叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在③④中分别加入适量的醋酸铵晶体后,③中溶解形成的醋酸根离子对醋酸弱电解质的电离平衡起到了抑制作用,氢离子浓度减小,pH增大;④中溶解的醋酸根离子与氢离子会结合成弱电解质醋酸,减小了氢离子的浓度,pH增大,故A错误;
B、升高温度,水的离子积增大,弱电解质的电离程度增大,所以氨水中氢氧根离子浓度增大,溶液pH增大;氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度不变,水的离子积增大,溶液中氢离子浓度增大,溶液pH减小;醋酸溶液中,醋酸的电离程度增大,溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小;盐酸溶液中氢离子浓度基本不变,溶液的pH不变,故B错误;
C、①氨水pH=11,平衡状态下氢氧根离子浓度为10-3mol/L;②氢氧化钠pH=11,氢氧根离子浓度为10-3mol/L;③醋酸pH=3,平衡状态下氢离子浓度为10-3mol/L;④盐酸pH=3,溶液中氢离子浓度为10-3mol/L;分别加水稀释10倍,碱比酸的pH大,弱碱弱酸存在电离平衡,加水稀释比强酸强碱的pH变化小,所以得到四种溶液的pH大小为①>②>④>③,故C正确;
D、将①氨水PH=11,平衡状态下氢氧根离子浓度为10-3mol/L④盐酸PH=3,溶液中氢离子浓度为10-3mol/L两种溶液等体积混合,氨水中平衡状态下的氢氧根离子与盐酸中的氢离子恰好反应,氨水又电离出氢氧根离子和铵根离子,依据电离方程式NH3•H20⇌NH4++OH-;HCl=H++Cl-,可知c(Cl-)=5×10-4mol/L,c(NH4+)>5×10-4mol/L,c(OH-)>c(H+),综上所述可知溶液中的离子浓度大小c(NH+4)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D错误;
故选C.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.溶液的酸碱性取决于溶液中C(H+)和c(OH-)的相对大小,与溶液的pH大小无关,所以pH小于7时不一定为酸性,故A错误;
B.水的离子积常数只与温度有关,与溶液的酸碱性无关,故B错误;
C.溶液的酸碱性取决于溶液中C(H+)和c(OH-)的相对大小,当C(H+)=c(OH-)时溶液呈中性,C(H+)>c(OH-)时呈酸性,C(H+)<c(OH-)时呈碱性,故C正确;
D.酸或碱抑制水的电离,含有弱根离子的盐能促进水的电离,故D错误.
故选C.
有人曾建议用AG表示溶液的酸度(acidity arede),AG的定义为AG=lg([H+]/[OH-]).下列表述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在25℃时,若溶液呈中性,PH=-lg([H+])=lg(10-7)=7,AG=lg([H+]/[OH-])=lg1=0,故A错误;
B、在25℃时,若溶液呈酸性,则[H+]>[OH-],即[H+]>10-7,故pH<7,AG=lg([H+]/[OH-])>lg1,即AG>0,故B错误;
C、在25℃时,若溶液呈碱性,则[H+]<[OH-],即[OH-]>10-7,故pH>7,AG=lg([H+]/[OH-])<lg1,即AG<0,故C错误;
D、根据AG和PH的计算公式可得AG=lg([H+]/[OH-])=lg()=2(7-pH),故D正确;
故选D.
下列溶液一定呈中性的是( )
正确答案
解析
解:A.pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,水的离子积常数是10-12,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故A错误;
B.由强酸与强碱等物质的量反应得到的溶液,若氢离子浓度物质的量与氢氧根离子的物质的量不相等,反应后溶液不会显示中性,故B错误;
C.酚酞的变色范围是8-10,酚酞显示无色,溶液有可能显示碱,故C错误;
D.c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L溶液,氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,溶液一定呈中性,故D正确.
故选D.
(2014秋•湛江期末)下列溶液一定呈中性的是( )
正确答案
解析
解:A、pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,水的离子积常数是10-12,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故A错误;
B、c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L溶液,溶液的pH=6,溶液一定呈中性,故B正确;
C、使石蕊试液呈紫色的溶液,常温下溶液显酸性,故C错误;
D、酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液,若是强酸强碱反应,溶液呈中性,若是强酸弱碱反应,溶液呈酸性,若是弱酸强碱反应溶液呈碱性,故D错误;
故选B.
室温下,下列叙述正确的是( )(溶液体积变化忽略不计)
正确答案
解析
解:A.分别将等体积的③和④加水稀释100倍,前者为醋酸稀释后电离程度增大,pH小于5,后者为强电解质,pH等于5,所以所得溶液的pH:③<④,故A正确;
B.氨水是弱电解质,氨水的电离方程式为:NH3•H2O⇌NH4++OH-,加入氯化铵晶体,氯化铵电离出铵根离子和氯离子,抑制氨水的电离,所以pH减小,氢氧化钠是强电解质,在水中完全电离,加入氯化铵,铵根离子和氢氧根离子结合生成氨水,pH减小,两溶液的pH值均减小,故B错误;
C.把①、④两溶液等体积混合后所得溶液为氯化铵和氨水的溶液,溶液中未电离的氨水进一步电离,c(NH4+)>c(Cl-),故C错误;
D.将溶液②和溶液③等体积混合得到乙酸钠和乙酸的溶液,乙酸进一步电离溶液呈酸性,所以混合后所得溶液pH<7,故D错误;
故选A.
现有电解质溶液:①Na2CO3②NaHCO3③NaAlO2④CH3COONa⑤NaOH,且已知:CO2+3H2O+2AlO2-═2Al(OH)3↓+CO32-.
(1)当五种溶液的pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序是______(填编号).
(2)将上述物质的量浓度均为0.1mol/L的五种溶液稀释相同倍数时,其pH变化最大的是______(填编号).
(3)在上述五种电解质溶液中分别加入AlCl3溶液,无气体产生的是______(填编号)
(4)将上述①、②、③、④这四种电解质溶液混合,发生反应的离子方程式为______.
正确答案
解:(1)①、②、③、④是盐,⑤是碱,PH值相同,碱的浓度最小,①、②、③、④四种盐的阳离子相同,其阴离子对应的酸越弱,酸根的水解程度越大,酸性:醋酸>碳酸>碳酸氢根>偏铝酸,PH值相同,酸根的水解程度越大,其物质的量浓度越小,故浓度④>②>①>③,即溶液体积④>②>①>③>⑤,
故答案为:④②①③⑤;
(2)①②③④都存在水解平衡,当稀释时,盐的弱酸根又水解出部分离子进行补充;氢氧化钠是强碱,完全电离,不存在电离平衡,所以当稀释时,其pH变化最大;
故答案为:⑤;
(3)碳酸根、碳酸氢根与铝离子发生彻底双水解反应生成氢氧化铝与二氧化碳,NaAlO2与氯化铝发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀,CH3COONa与氯化铝不反应,NaOH与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,
故答案为:③④⑤;
(4)碳酸氢钠能电离出氢离子,氢离子和偏铝酸钠反应生成碳酸钠和氢氧化铝,反应离子方程式为:
H2O+HCO3-+AlO2-═CO32-+Al (OH)3↓,
故答案为:H2O+HCO3-+AlO2-═CO32-+Al (OH)3↓.
解析
解:(1)①、②、③、④是盐,⑤是碱,PH值相同,碱的浓度最小,①、②、③、④四种盐的阳离子相同,其阴离子对应的酸越弱,酸根的水解程度越大,酸性:醋酸>碳酸>碳酸氢根>偏铝酸,PH值相同,酸根的水解程度越大,其物质的量浓度越小,故浓度④>②>①>③,即溶液体积④>②>①>③>⑤,
故答案为:④②①③⑤;
(2)①②③④都存在水解平衡,当稀释时,盐的弱酸根又水解出部分离子进行补充;氢氧化钠是强碱,完全电离,不存在电离平衡,所以当稀释时,其pH变化最大;
故答案为:⑤;
(3)碳酸根、碳酸氢根与铝离子发生彻底双水解反应生成氢氧化铝与二氧化碳,NaAlO2与氯化铝发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀,CH3COONa与氯化铝不反应,NaOH与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,
故答案为:③④⑤;
(4)碳酸氢钠能电离出氢离子,氢离子和偏铝酸钠反应生成碳酸钠和氢氧化铝,反应离子方程式为:
H2O+HCO3-+AlO2-═CO32-+Al (OH)3↓,
故答案为:H2O+HCO3-+AlO2-═CO32-+Al (OH)3↓.
下列各选项所述的两个量中,前者一定大于后者的是( )
正确答案
解析
解:A.Kw是水的离子积常数,常温下,kw=c(H+)×c(OH-)═1×10-14,水电离出的c(H+)=c(OH-)═1×10-7mol/L,其pH=7水的电离是吸热过程,温度升高促进电离,100℃时水中氢离子和氢氧根离子浓度大于25℃时水中氢离子和氢氧根离子浓度,100℃时kw=1×10-12,其pH=6,前者小于后者,故A错误;
B.氯化铵溶液中铵根离子水解,溶液呈酸性,故溶液中离子浓度大小为:c(Cl-)>c(NH4+)>c( H+)>c(OH-),前者小于后者,故B错误;
C.因为碳酸钠溶液中氢氧根离子是由碳酸根离子水解产生,水电离被促进,氢氧化钠溶液中氢氧化钠电离出的氢氧根离子抑制水的电离,前者小于后者,故C错误;
D.pH和体积均相同,说明n(H+)相等,根据kw=c(H+)×c(OH-),说明n(OH-)相等.但是氨水是弱碱,不完全电离,所以氨水的浓度大于NaOH的浓度,根据NaOH+HCl=NaCl+H2O、NH3.H2O+HCl=NH4Cl+H2O知,所以消耗盐酸的物质的量氨水>NaOH,前者大于后者,故D正确;
故选D.
(2015秋•石河子校级期末)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.溶液的酸碱性是根据溶液中H+浓度与OH-浓度的相对大小,当c(H+)=c(OH-),溶液呈中性.常温下,水的离子积Kw=1×10-14,所以pH<7,溶液呈酸性;pH=7,溶液呈中性;pH>7,溶液呈碱性.Kw受温度影响,水的电离是吸热的,温度越高Kw越大,如100℃时,水的离子积常数是10-12,当pH=6时溶液呈中性,此时pH=7时溶液呈碱性,该选项中pH=7的溶液,不一定是在常温下,溶液中c(H+)、c(OH-)不一定相等,故A错误;
B.常温下,水的离子积Kw=1×10-14,所以,PH<7,溶液呈酸性,100℃时,水的离子积常数是10-12,当PH=6时溶液呈中性,所以pH=6的溶液一定显酸性错误,故B错误;
C.溶液的酸碱性是根据溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小判断的,当溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度时,溶液呈碱性,故C正确;
D.100℃时,水的离子积常数是10-12,水中c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L溶液呈中性,故D错误;
故选C.
在下列的各种叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.水的电离是吸热反应,常温下水的PH等于7,温度升高,水的电离程度增大,pH=-lgC〔H+〕,100℃时,纯水的c(H+)=1×10-6mol/L,pH=-lg1×10-6=6,故A错误;
B.水的电离方程式为:H2O⇌H++OH-,所以在任何条件下,纯水的c(H+)=c(OH-),呈中性,故B正确;
C.100℃时,水的Kw=1×10-12,水的电离方程式为:H2O⇌H++OH-,则c(H+)•c(OH-)=1×10-12,纯水中c(H+)=c(OH-),所以c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol/L,该温度下,所以纯水的pH=-lg1×10-6=6,故C错误;
D.100℃时,水的Kw=1×10-12,水的电离方程式为:H2O⇌H++OH-,则c(H+)•c(OH-)=1×10-12,纯水中c(H+)=c(OH-),所以c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol/L>10-7mol/L,故D错误;
故选B.
25℃的下列溶液中,碱性最强的是( )
正确答案
解析
解:A、pH=11的溶液,溶液中c(OH-)=1×10-3mol/L;
B、c(OH-)=0.12 mol/L的溶液;
C、氢氧化钠溶液的浓度是0.1mol/L,c(OH-)=0.1mol/L;
D、c(H+)=1×10-10mol/L的溶液,c(OH-)=1×10-4mol/L;
所以碱性最强的是B,
故选B.
下列各物质的溶液物质的量浓度均为0.1mol/L:①HCl;②NaOH;③Na2CO3;④NH4Cl;⑤CH3COONa;⑥Ba(OH)2;⑦KCl.它们pH按由小到大的排列顺序为( )
正确答案
解析
解:酸性溶液:①HCl为一元强酸;
④NH4Cl溶液中,铵根离子水解,溶液显示酸性;溶液的pH:①<④,
碱性溶液:
②NaOH为一元强碱;
③Na2CO3为强碱弱酸盐,溶液显示碱性;
⑤CH3COONa为强碱弱酸盐,溶液显示碱性,由于酸性醋酸大于碳酸,则醋酸根离子的水解程度小于碳酸根离子,则醋酸钠溶液中氢氧根离子浓度小于碳酸钠,溶液的pH:⑤<③;
⑥Ba(OH)2为二元强碱,溶液的pH:⑤<③<②<⑥;
⑦KCl是强酸强碱盐,其溶液呈中性;
通过以上分析知,这几种溶液的pH由小到大的排列顺序是:①④⑦⑤③②⑥,
故选D.
下列液体均处于25℃,有关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、常温下,某物质的溶液pH<7,说明溶液呈酸性,可以是酸的溶液,酸电离使溶液呈酸性;也可以是盐的溶液,盐类水解使溶液呈酸性,盐可以是强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐,也可能是强酸的酸式盐,故A错
B、CH3COOH与CH3COONa混合溶液中,存在离子有:Na+、H+、CH3COO-、OH-,由电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),因为PH=5.6,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),所以,c(Na+)<c(CH3COO-),故B错
C、一定温度下AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-)是定值,c(Ag+)=,同浓度的CaCl2和NaCl溶液中,Cl-浓度前者是后者的2倍,所以,AgCl在NaCl溶液中的溶解度更大.故C错
D、pH=4.5的番茄汁中c(H+)=10-4.5,pH=6.5的牛奶中c(H+)=10-6.5,=100,故D对
故选D
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