- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
请完成下列各题：
(1)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有________种。
(2)第ⅢA、VA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。Ga原子的电子排布式为_________。在GaN晶体中，每个Ga原子与________个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为_________。在四大晶体类型中，GaN属于_______晶体。
(3)在极性分子NCl3中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，请推测NCl3水解的主要产物是_________（填化学式）。
正确答案
(1)5
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1；4；正四面体；原子
(3)HClO、NH3·H2O
运用化学知识解决生产、生活中的有关问题备受关注．请回答下列问题：
（1）已知水存在如下平衡：H2O⇌H++OH-△H＞0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液显碱性，选择方法是______．
A．向水中加入NaHSO4固体 B．向水中加Na2CO3固体
C．加热至100℃[其中c（H+）=1×10-6 mol•L-1]D．向水中加入NH4Cl固体
（2）常温下，浓度均为0.1mol•L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表；
上述盐溶液中的阴离子，结合H+能力最强的是______，根据表中数据，浓度均为0.01mol•L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是______（填编号）．
A．HCN B．HClO C．CH3COOH D．H2CO3
（3）实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯．当400mL 1mol•L-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO2时，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______．
（4）实验室中采用惰性电极模拟工业上电解饱和食盐水的过程：
①写出C1电极上发生反应的电极反应式______．
②当C2电极上产生112mL（标准状况）气体时（假设气体完全逸出，溶液体积不变），烧杯中溶液的pH=______．（Kw=10-14）
正确答案
（1）A．向水中加入NaHSO4固体，硫酸氢钠溶解后电离出氢离子，抑制水电离，且溶液中C（H+）＞C（OH-），溶液呈酸性，故错误；
B．向水中加Na2CO3固体，碳酸钠是强碱弱酸盐能水解，碳酸根离子和氢离子结合生成碳酸氢根离子，从而促进水电离，导致溶液中C（OH-）＞C（H+），溶液呈碱性，故正确；
C．水的电离是吸热反应，加热至100℃，促进水电离，溶液C（OH-）=C（H+），溶液呈中性，故错误；
D．向水中加入NH4Cl固体，氯化铵水解，铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨，从而促进水电离，导致溶液中C（H+）＞C（OH-），溶液呈酸性，故错误；
故选B；
（2）越容易水解的盐，越容易结合氢离子，相同浓度的钠盐溶液，pH越大则盐的水解程度越大，所以最易水解的盐是碳酸钠，所以最容易结合氢离子的阴离子是CO32-；浓度相同的酸稀释相同的倍数后，酸性越强的酸其pH变化越大，HCN、HClO、CH3COOH、H2CO3四种酸的酸性大小顺序是CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCN，所以溶液的pH变化最大的是醋酸，故选C；
故答案为：CO32-；C；
（3）400mL 1mol•L-1的NaOH的物质的量=1mol/L×0.4L=0.4mol，标准状况下4.48LCO2的物质的量=
故溶液中各离子浓度大小顺序是C（Na+）＞C（CO32-）＞C（OH-）＞C（HCO3-）＞C（H+）；
故答案为：C（Na+）＞C（CO32-）＞C（OH-）＞C（HCO3-）＞C（H+）；
（4）①根据图片知，C1电极是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-═Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-═Cl2↑；
②C2电极上氢离子放电生成氢气，氢气的物质的量=
H2----------2H+--------2OH-1mol 2mol 2mol
0.005mol 0.01mol 0.01mol
所以溶液中氢氧根离子的物质的量浓度=
故答案为：13．
已知H2R2O4在水溶液中存在以下电离：
一级电离：H2R2O4
二级电离：H2R2O4-
请回答一下问题：
（1）将0.1mol•L-1的NaOH溶液与0.05mol•L-1的H2R2O4溶液等体积混合，冷却至室温测得溶液的pH______（填“等于7”、“大于7”或“小于7”）
（2）NaHR2O4溶液______（填“呈酸性”、“呈碱性”或“无法确定”）．原因是______．
（3）某温度下，在0.1mol•L-1的NaHR2O4溶液中，以下关系一定不正确的是______
A c（H+）•c（OH-）=1×10-14mol2•L-2
B pH＞1
C c(OH-)=2c(H2R2O4)+c(HR2
D c(Na+)=0.1mol•L-1≥c(R2
正确答案
（1）0.1mol•L-1的NaOH溶液与0.05mol•L-1的H2R2O4溶液等体积混合恰好生成Na2R2O4，已知 HR2O4-⇌H++R2O42-说明R2O42-能水解，故Na2R2O4显碱性，所以PH＞7；故答案为：PH＞7．
（2）HR2O4-在水溶液中存在电离平衡和水解平衡两种，以电离为主时，溶液显酸性，以水解为主时，溶液显碱性，所以无法确定NaHR2O4溶液的酸碱性，
故答案为：无法确定；NaHR2O4溶液中同时存在HR2O4 -⇌H++R2O42-，HR2O4¯+H2⇌H2R2O4+OH¯，因两个平衡程度无法确定，故难以确定溶液酸碱性；
（3）A、常温下，任何溶液中离子积表达式Kw=c（H+）•c（OH-）=1×10-14均成立，故A正确；
B、NaHR2O4溶液中弱离子不能完全电离，所以0.1mol•L-1的NaHR2O4溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L，pH＞1，故B正确；
C、根据0.1mol•L-1的NaHR2O4溶液中的质子守恒c（OH-）=c（H2R2O4）-c（R2O42-）+c（H+），故C错误；
D、c（Na+）=0.1mol•L-1，R2O42-离子是HR2O4 -部分电离形成的，故一定比钠离子浓度小，故D错误．
故选C、D；
（1）水的电离平衡曲线如图所示，若A点表示25°C时水的电离达平衡时的离子浓度，B点表示100°C时水的电离达平衡时的离子浓度．100°C时1mol•L-1 的
NaOH溶液中，由水电离出的c（H+）=______mol•L-1，
KW（25°C）______ KW（100°C）（填“＞”、“＜”或“=”之一）．25°C时，向水的电离平衡体系中加入少量NH4Cl固体，对水的电离平衡的影响是______（填“促进”“抑制”或“不影响”之一）．
（2）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量．已知
①25℃时，有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液，三溶液的pH由大到小的顺序为______．
②25℃时，等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合，所得溶液显碱性，则c（Na+）______c（CH3COO-）（填“＞”、“＜”或“=”之一）．
③向NaCN溶液中通入少量CO2，所发生反应的化学方程式为：______．
正确答案
（1）25℃时纯水中C（H+）=C（OH-）=10-7 mol/L，Kw=C（H+）．C（OH-）=10-14 ，当温度升高到100℃，纯水中C（H+）=C（OH-）=10-6 mol/L，Kw=C（H+）．C（OH-）=10-12 ；
100°C时1mol•L-1 的NaOH溶液中Kw=C（H+）．C（OH-）=10-12 ；c（OH-）=1mol/L，水电离出的c（H+）=1×10-12；水的电离时吸热过程，加热促进电离氢离子浓度和氢氧根离子浓度增大，Kw增大，所以KW（25°C）＜KW（100°C）； NH4Cl固体溶解后溶液中铵根离子水解生成一水合氨和氢离子，溶液呈酸性，水的电离被促进；
故答案为：1×10-12；＜；促进；
（2）①依据图表数据分析，醋酸电离常数大于氰酸大于碳酸氢根离子，所以等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度等浓度的Na2CO3溶液＞NaCN溶液＞CH3COONa溶液，溶液PH为Na2CO3溶液的＞NaCN溶液的＞CH3COONa溶液的；
故答案为：Na2CO3溶液的＞NaCN溶液的＞CH3COONa溶液的；
②等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合，所得溶液显碱性，c（H+）＜c（OH-）依据溶液中电荷守恒c（H+）+c（Na+）=c（OH-）+c（CH3COO-），c（Na+）＞c（CH3COO-）；
故答案为：＞；
③向NaCN溶液中通入少量CO2 ，H2CO3酸性大于HCN大于HCO3-，所以反应生成氰酸和碳酸氢钠，不能生成二氧化碳，反应的化学方程式为：NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3；
故答案为：NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3；
化学学科中的平衡理论主要包括：化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种，且均符合勒夏特列原理．请回答下列问题：
（1）常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示．则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是______（填”A”或”B”）．设盐酸中加入的Zn质量为m1，醋酸溶液中加入的Zn质量为m2．则m1______m2．（选填”＜“、”=“或”＞“）
（2）在体积为3L的密闭容器中，CO与H2在一定条件下反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．该反应的平衡常数表达式K=______，升高温度，K值______（填”增大”“减小”或”不变”）．在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=______．
（3）难溶电解质在水溶液中存在着溶解平衡．在某温下，溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数，叫溶度积常数．例如：Mg（OH）2（s）⇌Mg2+ （aq）+2OH- （aq），某温度下Ksp=c（Mg2+）[c（OH-）]2=2×10-11．若该温度下某MgSO4溶液里c（Mg2+）=0.002mol•L-1，如果生成Mg（OH）2沉淀，应调整溶液pH，使之大于______；该温度下，在0.20L的0.002mol•L-1MgSO4溶液中加入等体积的0.10mol•L-1的氨水溶液，该温度下电离常数K(NH3•H2O)=2×10-5，经计算______（填”有”或”无”）Mg（OH）2沉淀生成．
（4）常温下，向某纯碱（Na2CO3）溶液中滴入酚酞，溶液呈红色，则该溶液呈______性．在分析该溶液遇酚酞呈红色的原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所致；乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的C
正确答案
（1）由于醋酸是弱电解质，与Zn反应同时，电离出H+，所以pH变化较缓慢，所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线．由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4，盐酸中氢离子浓度逐渐减小，但醋酸中存在电离平衡，氢离子和锌反应时促进醋酸电离，补充反应的氢离子，所以醋酸是边反应边电离H+，故消耗的Zn多，所以m1＜m2．
故答案为：B；＜；
（2）因化学平衡常数等于生成物的浓度系数次幂之积除以反应物的浓度系数次幂之积，所以K=
故答案为：K=
（3）c（OH-）=
故答案为：10，有；
（4）酚酞遇碱变红色，该溶液呈红色说明是碱性溶液，要验证该溶液遇酚酞呈红色原因，可用以下方法，
方法一：向红色溶液中加入足量BaCl2溶液，如果溶液显红色，说明甲正确，如果红色褪去，说明乙正确；
方法二：加热，如果红色不变说明甲正确，如果红色加深，说明乙正确，
故答案为：向红色溶液中加入足量BaCl2溶液，如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确．
按要求写出下列方程式：
NaHSO4电离方程式：______
NaHCO3电离方程式：______
HClO电离方程式：______
NH3•H2O电离方程式：______
Na2S水解离子方程式：______
AlCl3水解离子方程式：______．
正确答案
NaHSO4为强电解质，电离方程式为NaHSO4═Na++H++SO42-；
NaHCO3为强电解质，电离方程式为NaHCO3═Na++HCO3-；
HClO为弱电解质，电离方程式为HClO⇌H++ClO-；
NH3•H2O为弱电解质，电离方程式为NH3•H2O⇌NH4++OH-；
Na2S水解离子方程式为S2-+H2O⇌HS-+OH-、HS-+H2O⇌H2S+OH-；
AlCl3水解离子方程式为Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+，
故答案为：NaHSO4═Na++H++SO42-；NaHCO3═Na++HCO3-；HClO⇌H++ClO；NH3•H2O⇌NH4++OH-；S2-+H2O⇌HS-+OH-、HS-+H2O⇌H2S+OH-；Al3++3H2O⇌Al（OH）3+3H+．
(1)加热蒸干Al2(SO4)3(aq)，得到的固体物质是______________________(写化学式)。
(2)加热蒸干NaHCO3(aq)，得到的固体物质是______________________(写化学式)。
(3)加热蒸干Na2SO3(aq)，得到的固体物质是______________________(写化学式)。
正确答案
(1)Al2(SO4)3 (2)Na2CO3 (3)Na2SO4
(1)加热蒸发，虽然Al2(SO4)3的水解平衡向右移动：
Al2(SO4)3+6H2O
(2)加热蒸发水分，下列水解平衡向右移动：NaHCO3+H2O
H2CO3分解逸出CO2，平衡进一步向右移动，同时又有水分挥发，所以NaOH浓度增大。NaOH浓度大到一定程度，就会与未水解的NaHCO3发生下列反应：
NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O蒸干后，最终得到Na2CO3固体。
(3)蒸干过程中，Na2SO3被氧化：2Na2SO3+O2====2Na2SO4，最终得到Na2SO4固体。
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____________C1_____________C2_____________
（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+的物质的量浓度比为______。（用含a的代数式表示）
正确答案
（1）NaNO3；NaOH；NaNO2；HNO3(HNO2)；NH4NO3(NH4NO2)
（2）＜
（3）＝
（4）102a-14
Na2SO3和NaClO两种钠盐分别溶于水后，溶液的pH均大于7，露置于空气中相当一段时间后（不考虑水分挥发）溶液pH都近似为7。这两种溶液呈碱性的原因分别是：_______________________、________________________（用离子方程式表示）。久置呈中性的原因是_____________________________________________________________________。
正确答案
Na2SO3水解溶液呈碱性，久置于空气中，Na2SO3被氧化为Na2SO4，溶液呈中性；NaClO水解呈碱性，水解生成的HClO久置于空气中见光分解，NaClO溶液最终变为NaCl溶液，呈中性。
钠盐溶液pH大于7，一定是钠盐发生了水解，久置于空气中pH近似为7，则是弱酸强碱盐在空气中发生了化学反应转化为强酸强碱盐的缘故。
已知某溶液中只存在OH-、H+、
①c（Cl-）＞c（
③c（
填写下列空白：
（1）若溶液中只溶解了一种溶质，则该溶液是_______________，上述四种离子的浓度的大小顺序为_______________（填序号）。
（2）若上述关系中③是正确的，则溶液中的溶质为_______________；若上述关系中④是正确的，则溶液中的溶质是_______________。
（3）若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好成中性，则混合前c（HCl）_________c（NH3·H2O）（填“大小”“小于”或“等于”）。
正确答案
（1）NH4Cl①（2）NH4Cl和NH3·H2ONH4Cl和HCl(3)小于
据题意四种离子两两结合可得NH4Cl、NH3·H2O、HCl三种溶质。
（1）若溶液只溶解一种溶质，只有NH4Cl作为溶质时，溶液中才同时存在以上四种离子。因
（2）若溶液中存在c（
（3）若NH3·H2O和盐酸等体积混合后，溶液呈中性，则有c（H+）=c（OH-），c（
常温下，将0．02molKOH和0．1molNH4Cl溶于水配成1L溶液，
（1）用离子方程式表示该溶液中存在的三个平衡体系：___________________________、___________________________、___________________________。
（2）溶液中共有___________种不同的粒子。
（3）这些粒子中浓度为0． 1mol/L的是_____________，浓度为0．02mol/L的是_____________。
（4）物质的量之和为0．1mol的二种粒子是__________________。
正确答案
（1）NH3·H2O
（3）Cl-；K+ （4）NH4+、NH3·H2O
目前，新能源不断被利用到现代的汽车中，高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向．
（1）高铁酸钾-锌电池（碱性介质）是一种典型的高铁电池，则该种电池负极材料是______．
（2）工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾（K2FeO4），K2FeO4在碱性环境中稳定，在中兴和酸性条件下不稳定．反应原理为：
Ⅰ．在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe（NO3）3制得Na2FeO4：3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
Ⅱ．Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4：Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
主要的生产流程如下：
（2）①写出反应①的离子方程式______
②流程图中“转化”（反应③）是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp（K2FeO4）______Ksp（Na2FeO4）（填“＞”或“＜”或“=”）．
（3）已知K2FeO4在水溶液中可以发生：4FeO42-+10H2O⇌4Fe（OH）3↓+8OH-+3O2↑，则K2FeO4可以在水处理中的作用是______．
（4）FeO42-在水溶液中的存在形态图如下图所示．
①若向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFeO4-的分布分数的变化情况是______．
②若向pH=6的这种溶液中滴加KOH溶液，则溶液中含铁元素的微粒中，______转化为______（填化学式）．
正确答案
（1）该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，故答案为：Zn；
（2）①氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子反应方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
②相同温度下，溶度积大的物质向溶度积小的物质转化，所以Ksp（K2FeO4）＜Ksp（Na2FeO4），故答案为：＜；
（3）高铁酸钠具有强氧化性，所以能杀菌消毒，氢氧化铁胶体具有吸附性，所以能净水，故答案为：杀菌消毒、净水；
（4）①根据图象知，随着溶液酸性的增强，HFeO4-的分布分数先增大后减小，故答案为：先变大，后变小；
②根据图象知，随着溶液酸性的之间增强，FeO42-的分布分数逐渐增大，HFeO4-的分布分数逐渐减小，所以HFeO4-转化为FeO42-，故答案为：HFeO4-转化为FeO42-．
25℃时，将0.01 mol
（1）该溶液中存在着三个平衡体系，用电离方程式或离子方程式表示：
①______________________；②_______________________；③______________________。
（2）溶液中共有七种不同的粒子（指分子和离子）。在这些粒子中，浓度为0.01 mol/L的是________，浓度为0.002 mol/L的是___________；____________和____________两种粒子物质的量之和等于0.01mol。
正确答案
（1）H2O
I、（1）NaHCO3是一种______（填“强”或“弱”）电解质；
（2）写出HCO3-水解的离子方程式：______；
（3）常温下，0.1mol•L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中Na+、HCO3-、H2CO3、CO32-、OH-五种微粒的浓度由大到小的顺序为：______．
Ⅱ、醋酸是一种弱电解质．某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如图所示．则图______（填“I”或“Ⅱ”）为醋酸稀释的图象．
Ⅲ、Ba（OH）2是一种强电解质，现有25℃、pH=13的Ba（OH）2溶液．
（1）溶液中由水电离出c（OH-）=______；
（2）与某浓度盐酸溶液按体积比（碱与酸之比）1：9混合后，所得溶液pH=11（假设混合溶液的体积等于混合前两溶液的体积和），该盐酸溶液的pH=______．
正确答案
Ⅰ、（1）NaHCO3属于盐，在水溶液中完全电离，属于强电解质，故答案为：强；
（2）HCO3-水解生成碳酸与氢氧根离子，水解离子方程式为HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，
故答案为：HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-；
（3）常温下，0.1mol•L-1NaHCO3溶液的pH大于8，c（OH-）＞c（H+），说明HCO3-水解程度大于其电离程度，故c（Na+）＞c（HCO3-）、c（H2CO3）＞c（CO32-），水解程度不大所以c（HCO3-）＞c（H2CO3）、c（HCO3-）＞c（OH-），溶液中氢氧根来源于水的电离与HCO3-水解，故c（OH-）＞c（H2CO3），所以c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H2CO3）＞c（CO32-），
故答案为：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H2CO3）＞c（CO32-）；
Ⅱ、盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，醋酸稀释促进醋酸电离继续产生氢离子，故稀释相同的倍数，醋酸的PH增大的较小，故图Ⅱ为醋酸稀释的图象，
故答案为：Ⅱ．
Ⅲ、（1）pH=13的Ba（OH）2溶液中氢离子使由水电离产生的，水电离产生的c（H+）等于溶液中水电离出c（OH-），故水电离出c（OH-）=c（H+）=10-13mol/L，
故答案为：10-13mol/L；
（2）pH=13的Ba（OH）2溶液中c（OH-）=0.1mol/L，与某浓度盐酸溶液按体积比（碱与酸之比）1：9混合后，假定体积分别为1L、9L，所得溶液pH=11，即混合后溶液中c（OH-）=10-3mol/L，令盐酸的浓度为amol/L，则混合后溶液中n（OH-）=1L×0.1mol/L-9L×amol/L=10-3mol/L×（1L+9L），解得a=0.01，所以pH=2
故答案为：2；
25℃时，将0.01molCH3COONa和0.002molHCl溶于水，形成1L混合溶液。
（1）该溶液中存在着________个平衡体系，用电离方程式或离子方程式表示：（可填满，也可不填满，如不够空，可以再加）a.____________b.____________c.____________
（2）溶液中共有_______种不同的粒子
（3）在这些粒子中，浓度为0.01mol/L的是____________，浓度为0.002mol/L的是____________；
（4）__________和__________两种粒子物质的量之和等于0.01mol。
正确答案
（1）三；a. CH3COOH
（2）7
（3）Na+；Cl-（4）CH3COOH；CH3COO-
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