- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
常温下，有pH值为12的NaOH溶液100mL，欲将其pH值变为11，采取下列三种措施（忽略混合过程中溶液体积的变化），请回答有关问题：
（1）若加水，应加入______mL．
（2）若用pH=10的NaOH溶液，应加入______mL．
（3）若用pH=2的盐酸，应加入______mL．
正确答案
（1）pH=12的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L，设加入水的体积是V2，c1V1=c2（V1+V2）=0.01mol/L×0.1L=（0.1+V2）L，V2=
故答案为：900；
（2）pH=12的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L，pH=10的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.0001mol/L，
设加入pH=10的NaOH溶液体积是V2，
c1V1+c2V2=c3（V1+V2）=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V2=0.001mol/L（0.1+V2），
V2=1L=1000mL，
故答案为：1000；
（3）pH=2的HCl溶液中氢离子浓度是0.01mol/L，设加入盐酸的体积是V，
c（OH-）=
V=81.8mL，
故答案为：81.8．
常温下，将0.05mol•L-1盐酸溶液和未知浓度的NaOH溶液以1：2的体积比混合，所得溶液的pH=12．用上述NaOH溶液12.5mL和pH=3的某一元弱酸HA溶液20.0mL恰好完全反应生成NaA．
（1）此一元弱酸的物质的量浓度为______；
（2）此条件下该一元弱酸的电离平衡常数为______．
正确答案
（1）设氢氧化钠的浓度为xmol/L，盐酸和氢氧化钠混合溶液中c（OH-）=
氢氧化钠和HA以1：1反应，NaOH溶液12.5mL和pH=3的某一元弱酸HA溶液20.0mL恰好完全反应生成NaA，则氢氧化钠和HA的物质的量相等，
设HA的浓度为ymol/L，
0.04mol/L×0.0125L=ymol/L×0.002L，
y=
故答案为：0.025mol•L-1；
（2）电离平衡常数K=
故答案为：4.5×10-5．
某造纸厂排出的废水，经取样分析其中除了含有游离汞、纤维素以及其它的有机物外，其它成分为：c（Na+）=4×10-4mol/L，c（SO42-）=2.5×10-4mol/L，c（Cl-）=1.6×10-5mol/L，c（NO3-）=1.4×10-5mol/L，c（Ca2+）=1.5×10-5mol/L，则该废水的pH为______．
正确答案
溶液呈电中性，则溶液中阴阳离子所带电荷相等，所以c（Na+）+c（H+）+2c（Ca2+）=2c（SO42-）+c（C-）+c（NO3-），
即4×10-4mol/L+c（H+）+2×1.5×10-5mol/L=2×2.5×10-4mol/L+1.6×10-5mol/L+1.4×10-5mol/L，
所以c（H+）=1×10-4mol/L，所以溶液的pH=4，
故答案为：4．
常温下，将某一元碱BOH和HCl溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：
请回答：
（1）从第①组情况分析，BOH是______（选填“强碱”或“弱碱”）．该组所得混合溶液中由水电离出的c（OH-）=______mol•L-1．
（2）第②组情况表明，c______0.2．该混合液中离子浓度c（B+）______c（Cl-）（选填“＜”、“＞”或“=”）．
（3）从第③组实验结果分析，混合溶液中 （选填“＜”、“＞”或“=”）
甲：BOH的电离程度______BCl的水解程度；乙：c（B+）-2c （OH-）______c（BOH）-2c（H+）
正确答案
（1）等物质的量的一元酸、碱混合时溶液呈酸性，则碱是弱碱，盐溶液中氢离子就是弱根离子水解得电子的，所以溶液中水电离出的c（OH-）=c（H+）=1×10-5mol/L，故答案为：弱碱，1×10-5；
（2）BOH为弱碱，等体积等浓度混合溶液的pH小于7，则为保证pH=7，应使酸浓度小于0.2mol/L，溶液呈中性，溶液中c（OH-）=c（H+），溶液呈电中性，存在电荷守恒，所以c（B+）=c（Cl-），
故答案为：＜，=；
（3）由③组实验结果可知，混合后为BOH与BCl的混合液，pH＞7，碱的电离大于盐的水解，
溶液中存在电荷守恒C（H+）+C（B+ ）=C（OH-）+C（Cl- ），根据物料守恒得c（B+）+c（BOH）=2C（Cl- ），将两个等式整理得c（B+）-2c （OH-）=c（BOH）-2c（H+），故答案为：＞，=．
某中学学生对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究：
Ⅰ．（1）甲同学为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸 能够发生反应，设计并完成了如图1所示实验．X溶液是______，滴入的量一般为______．
（2）乙同学也设计完成了另一个实验，证明氢氧化钠溶液与盐酸能够发生反应．在盛有氢氧化钠溶液的试管中，用胶头滴管慢慢滴入稀盐酸，不断振荡溶液，同时测定溶液的pH，直至盐酸过量．
①写出测定溶液pH的方法：______．
②图2中哪个图象符合该同学的记录______（填序号）．
（3）你认为甲、乙两位同学的实验中，______（填“甲同学”、“乙同学”、“甲乙两同学”）的实验能充分证明氢氧化钠溶液与盐酸发生了反应，请说明理由：______．
Ⅱ．丙同学为测定标示质量分数为32%的盐酸的实际质量分数，用pH测定仪组成实验装置．实验时先在烧杯中加入20g 40%的氢氧化钠溶液，再逐滴加入该盐酸，测定仪打印出加入盐酸的质量与烧杯中溶液的pH关系图（如图3）．
（4）请以此次测定的结果，列式计算该盐酸的实际质量分数．
（5）请分析你的计算结果与标签标示的质量分数不一致的可能原因______．
正确答案
Ⅰ．（1）甲同学的做法是在滴有酚酞的NaOH溶液中滴加盐酸，观察溶液颜色的变化，NaOH溶液中加入酚酞变红色，可加入1～2滴酚酞，故答案为：酚酞； 1～2滴；
（2）①测定溶液的pH时，应用干净的玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，半分钟后，将试纸的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的pH即可，注意不要用手拿，也不要将pH试纸插入到溶液中，故答案为：用干净的玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，半分钟后，将试纸的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的pH即可；
②随着盐酸的加入，溶液中c（OH-）逐渐减小，PH逐渐减小，应为C图象，故答案为：C；
（3）乙同学的实验能充分证明氢氧化钠溶液与盐酸发生了反应，原因是甲同学的实验不能充分说明盐酸的氢氧化钠发生了反应，有可能是盐酸和红色物质反应生成了无色物质．乙同学的实验，随着滴加盐酸，溶液的pH由大于7逐渐减少到7，这充分证明溶液中的氢氧化钠因反应而消耗了，
故答案为：乙同学；甲同学的实验不能充分说明盐酸的氢氧化钠发生了反应，有可能是盐酸和红色物质反应生成了无色物质．乙同学的实验，随着滴加盐酸，溶液的pH由大于7逐渐减少到7，这充分证明溶液中的氢氧化钠因反应而消耗了；
Ⅱ．（4）n（NaOH）=
由反应NaOH+HCl=NaCl+H2O可知n（HCl）=0.2mol，
则m（HCl）=0.2mol×36.5g/mol=7.3g，
ω（HCl）=
答：该盐酸的实际质量分数为29.2%；
（5）盐酸具有易挥发性，往往导致计算结果与标签标示的质量分数不一致，故答案为：盐酸具有挥发性．
(1)用热水配制AlCl3溶液，会出现浑浊现象，原因是（用离子方程式和必要的文字说明）：_____________________________ 。要消除浑浊现象，又不污染药品，可加入适量的___________溶液。
(2)常温下，有①0. 01mol/LHCl溶液；②pH= 12的氨水，其中水的电离程度①______（填“>”“<”或“=”）②，若将①、②混合后所得溶液pH =7，则消耗溶液的体积：①_____（填“>”“<”或“=”）②。若用①来滴定未知浓度的氨水，通常选用____作指示剂，达滴定终点时各离子浓度由大到小的顺序是_____________________。
(3)某温度(T℃)时，测得0.01 mol/LNaOH溶液的pH= 11，则在该温度下，将100 mL 0.2 mol/L的稀盐酸与 100 mL0.4 mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH=___________
正确答案
(1)Al3++3H2O
(2)=；>；甲基橙；c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
(3)12
（1）在25℃时，有pH=a的盐酸和pH=b的苛性钠溶液，现取VamL盐酸用该苛性钠溶液VbmL刚好中和．若a+b=13，则Va/Vb=______．
（2）将pH=3的弱酸溶液稀释100倍，该溶液的pH范围为：______．
正确答案
（1）盐酸和NaOH溶液恰好中和，则n（H+）=n（OH-），
可得：Va×10-3L×10-amol/L=Vb×10-3L×10b-14mol/L，又a+b=13，
则：
故答案为：1：10；
（2）如将pH=3的强酸溶液稀释100倍，则稀释后的溶液的PH为5，对于弱酸来说，加水稀释促进电离，
则稀释后的溶液PH小于5，但大于3，
故答案为：3＜pH＜5．
向等体积pH＝a的盐酸和pH＝b的醋酸溶液中分别加入100 mL pH＝12的NaOH溶液，充分反应后，两溶液均呈中性。则：
（1）a与b的关系为a________b(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)。
（2）向等体积的该盐酸和醋酸溶液中分别加入足量的锌粉，充分反应后，产生H2的体积关系为V(H2)盐酸________V(H2)醋酸；反应完成所需时间t(HCl)________t(CH3COOH)。
（3）若盐酸的体积为10 mL，则盐酸的物质的量浓度为__________________。
正确答案
（1）小于
（2）小于 ；小于
（3）0.1 mol·L-1
将pH=1的盐酸平均分成2份，1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，另l份加适量水后，它们的pH都都升高了1，求加入NaOH溶液的体积与加入水的体积比．
正确答案
将pH=l的盐酸加适量的水，pH升高了1，则体积是原盐酸体积的10倍，说明所加的水的体积是原溶液的9倍；
另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH也升高了1，
可设碱液体积x，盐酸的体积为1L，
依题意可列出下列等式：10-1×1-10-1•x=10-2（1+x），解之得x=
答：加入NaOH溶液的体积与加入水的体积比为1：11．
某温度（T℃）时，测得0.01mol/LNaOH溶液的pH为11，则该温度下水的KW=______．则该温度______（填“大于”、“小于”或“等于”）25℃，其理由是______．
此温度下，将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的H2SO4溶液VbL混合，通过计算填写以下不同情况时两溶液的体积比：
（1）若所得混合溶液为中性，且a=12，b=2，则Va：Vb=______．
（2）若所得混合溶液为中性，且a+b=12，则Va：Vb=______．
（3）若所得混合溶液的pH=10，且a=12，b=2，则Va：Vb=______．
正确答案
0.01mol/LNaOH溶液，c（OH-）=0.01mol/L，pH=11，则c（H+）=10-11mol/L，Kw=c（OH-）×c（H+）=1.0×10-13，而常温下Kw=10-14，水的电离是吸热的，升高温度时水的电离平衡正向移动，Kw增大，则温度高于25℃，
故答案为：1.0×10-13；大于；水的电离是吸热的，升高温度时水的电离平衡正向移动，Kw增大，因该温度下的Kw比25℃时大，所以该温度大于25℃；
（1）该温度下Kw=1.0×10-13，混合溶液为中性，则VaL×0.1mol/L=VbL×0.01mol/L，解得Va：Vb=1：10，故答案为：1：10；
（2）所得混合溶液为中性，Va：Vb=
（3）所得混合溶液的pH=10，碱过量，则
由HCl、MgCl2、AlCl3组成的混合溶液1.0L，其中c(HCl)=0.1mol/L，c(MgCl2)=0.1mol/L，c(AlCl3)=1.2mol/L。
(1)已知溶液中c(Mg2+)与溶液的pH的关系为lgc(Mg2+)=17-2×pH，向混合溶液中加入NaOH固体至pH=9，是否有Mg(OH)2沉淀生成？_____（填“是”或“否”）（不考虑NaOH的加入引起的体积变化，下同），原因是_____________________
(2)向混合溶液中加入NaOH固体，溶液中c(AlO2-)随pH的变化如下：
试写出在碱性条件下，c(AlO2-)与pH的关系式：_____________________
(3)向混合溶液中加入NaOH固体至pH=11，需要NaOH的质量为多少？（当溶液中某离子的浓度≤1×10-5mol/L时，可视为该离子完全沉淀）（写出计算过程）
正确答案
(1)否；当pH=9时代入所给公式，c(Mg2+)=0.1mol/L，浓度未变，则未形成Mg(OH)2沉淀
(2)-lgc(AlO2-)+pH=11
(3)196g
已知某温度时0.01mol/L的NaOH溶液的pH=10，则此温度下水的离子积常数Kw=______．此温度下将pH=12的NaOH溶液V1 L与pH=1的H2SO4溶液V2 L混合，若所得混合溶液的pH=10，则V1：V2为______．
正确答案
某温度时0.01mol/L的NaOH溶液中c（OH-）=0.01mol/L，pH=10，则c（H+）=1×10-10mol/L，Kw=c（H+）•c（OH-）=0.01×1×10-10=1×10-12；
此温度下将pH=12的NaOH溶液中c（OH-）=1mol/L，pH=1的H2SO4溶液c（H+）=0.1mol/L，若所得混合溶液的pH=10，则反应后的溶液的c（OH-）=
则c（OH-）=
即则此温度下水的离子积常数Kw=1×10-12；V1：V2=1：9，故答案为：1×10-12 ； 1：9．
有关pH的计算
（1）20mL0.01mol/LKOH溶液的pH为？
（2）30mL0.005mol/LH2SO4溶液的pH为？
（3）两溶液混合后，溶液的pH为？
正确答案
（1）20mL0.01mol/LKOH溶液中c（OH-）=0.01mol/L，故溶液中c（H+）=
答：0.01mol/LKOH溶液的pH为12；
（2）30mL0.005mol/LH2SO4溶液中c（H+）=0.005mol/L×2=0.01mol/L，故该溶液的pH=-log0.01=2，
答：0.005mol/LH2SO4溶液的pH为2；
（3）KOH溶液中c（OH-）=0.01mol/L，H2SO4溶液中c（H+）=0.005mol/L×2=0.01mol/L，硫酸的体积多，故混合后溶液呈酸性，胡混合后溶液中c（H+）=
答：混合后溶液的pH值为2.7．
25℃时，若体积为Va、pH＝a的某一元强酸与体积为Vb、pH＝b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知
Va
(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)________，其理由是__________________。
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)________，其理由是__________________。
(3)a的取值范围是________。
正确答案
(1)否；若a＝3，则b＝6，溶液显酸性，与题意不符，故a≠3
(2)否；若a＝5，c(H+)a＝10-5 mol·L-1，则b＝10，c(OH-)b＝10-4 mol/L，
(3)
常温时，将V1mL c1mol•L-1的氨水滴加到V2mL c2moL•L-1的盐酸中，下列结论中正确的是______
A．若混合溶液的pH=7，则c1V1＞c2V2
B．若V1=V2，c1=c2，则溶液中c（NH4+）═c（Cl-）
C．若混合溶液的pH=7，则溶液中c（NH4+）＞c（Cl-）
D．若V1=V2，且混合液的pH＜7，则可能有c1═c2．
正确答案
A．由于一水合氨是弱碱，要使中和后的溶液为中性，碱应过量才行，故A正确；
B．若V1=V2，c1=c2，则说明氨水与盐酸恰好完全反应，生成氯化氨，因氨根离子水解，故其浓度应小于氯离子，故B错误；
C．溶液中存在电离平衡，有c（H+）+c（NH4+）=c（Cl-）+c（OH-），因溶液pH=7，则c（H+）=c（OH-），c（NH4+）=c（Cl-），故C错误；
D．若pH＜7，呈酸性，当V1=V2时，c1=c2也有可能，故D正确．
故答案为：AD．
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