- 水溶液中的离子平衡
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已知某浓度的硫酸在水中的电离方程式:
H2SO4====H++HSO-4,H++
。
(1)Na2SO4溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”),理由是(用离子方程式表示)_________。
(2)在25 ℃时0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液中c()="0.029" mol ·L-1,则25 ℃时,0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中c(
)________(填“大于”,“小于”或“等于”)0.029 mol ·L-1,理由是__________。
(3)在0.1 mol ·L-1 Na2SO4溶液中,下列粒子浓度关系正确的是( )
正确答案
(1)碱性 +H2O
+OH-
(2)小于 H2SO4一级电离出H+,对电离起抑制作用,而NaHSO4中不存在抑制作用
(3)AD
本题以新型信息为前提,考查盐类水解的判断,外界因素对电离平衡的影响以及溶液离子浓度大小关系。由于的电离是可逆的,所以
可以发生水解,Na2SO4溶液显碱性。溶液中存在的平衡体系有
+H2O
+OH-,H2O
H++OH-,溶液中各种离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(
)>c (OH-)>c (
)>c(H+)。电荷守恒关系式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(
)+2c(
)。物料守恒关系式:c(
)+c(
)="0.1" mol·L-1或c(Na+)=2c(
)+2c(
)。
CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。
(1)某同学配制CuSO4溶液时,向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水,并不断搅拌,结果得到悬浊液。他认为是固体没有完全溶解,于是对悬浊液加热,结果发现浑浊更明显了,原因是
________________,最后,他向烧杯中加入了一定量的_______溶液,得到了澄清的CuSO4溶液。
(2)该同学利用制得的CuSO4溶液,进行以下实验探究。
①图一是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池。电解质溶液乙是_______溶液;Cu极的电极反应式是_________________。
②图二中,I是甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,则b处通入的是__________(填“CH4”或“O2”),a处电极上发生的电极反应式是____;铁为电解池的____极,当铜电极的质量减轻3.2 g,则消耗的CH4在标准状况下的体积为____L。
(3)反应一段时间后,生成的Na2CO3溶液(溶质仅为Na2CO3)中存在的关系正确的是____。
A. c(Na+)=c(HCO3-)=c(OH-)=c(H+)
B. c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C. c(Na+)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-)
D. c(Na+)>c(CO32-) >c(OH-)>c(HCO3-)
正确答案
(l)Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ △H>0,加热促进了Cu2+水解,生成了更多的难溶物Cu(OH)2;H2SO4 (2)①CuSO4;Cu2++2e-=Cu;②O2;CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;阴;0.28
(3)BD
AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,常温时的pH 7(填“>”、“=”、“<”),原因是(用离子方程式表示): ;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”、“抑制”)其水解。
正确答案
酸;<;Ag++H2OAgOH+H+;抑制
AgNO3为强酸弱碱盐,因水解而呈酸性;pH<7,水解方程式为Ag++H2OAgOH+H+,由于水解而影响硝酸银的纯度,配置时要想办法抑制其水解,由水解方程式可知,加入H+抑制其水解。
点评:一般配置易水解的盐溶液时,均要加入相对应的浓酸或浓碱,用来抑制水解。
在纯碱溶液中滴入酚酞,溶液变红。若在该溶液中再滴入过量的氯化钡溶液,所观察到的现象是___________________________________________,其原因是(以离子方程式和简要文字说明):________________________________
正确答案
产生白色沉淀,且红色褪去
在纯碱溶液中,CO水解,CO
+H2O
HCO
+OH-,溶液呈碱性,加入酚酞后溶液呈红色;加入BaCl2后,Ba2++CO
=BaCO3↓(白色),由于c(CO
)减小,水解平衡左移,c(OH-)减小,酚酞褪色。
现象为:产生白色沉淀,且红色褪去
原因:在纯碱溶液中,CO水解,CO
+H2O
HCO
+OH-,溶液呈碱性,加入酚酞后溶液呈红色;加入BaCl2后,Ba2++CO
=BaCO3↓(白色),由于c(CO
)减小,水解平衡左移,c(OH-)减小,酚酞褪色。
比较下列化学反应后所得溶液中各离子浓度的大小。
①10ml的0.2mol·L-1的HCl与10ml的0.2mol·L-1氢水混和所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
②10ml的0.4mol·L-1的CH3COONa溶液与10ml的0.2mol·L-1的HCl溶液混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是
正确答案
①[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]
②[Na+]>[CH3COO-]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
①盐酸可以与氨水发生反应
HCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O
而题中所溶HCl与NH3·H2O物质的量相同恰好完全反应,相当于所给NH4Cl溶液。发生如下反应:
NH4Cl=NH4++Cl-;NH4++H2ONH3·H2O+H+
因为部分NH4+水解而消耗所以[Cl-]>[NH4+]。
又因为水解的NH4+仅占全部极少部分,因而生成的H+也很小,导致[NH4+]>[H+]
而且NH4Cl为强酸弱碱盐,溶液显酸性,因而[H+]>[OH-]
②CH3COONa+HCl=NaCl+CH3COOH ,
反应中醋酸钠是过量的,反应所得的溶液为各是0.1mol/L的NaCl、CH3COONa、CH3COOH的混和物。
CH3COONa=CH3COO-+Na+
NaCl=Na++Cl-
CH3COOHCH3COO-+H+
因而[Na+]最大,由于除CH3COONa之外,CH3COOH也电离出少量的CH3COO-,导致[CH3COO-]>[Cl-];由于溶液中存在大量CH3COOH,所以溶液显酸性[H+]>[OH-],CH3COOH为弱电解质,电离出的[H+]极少,小于[Cl-]的浓度。
高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂。
(1)已知:4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。 K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有_______________________ 。
(2)将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42-) =1.0 mmol·L-1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42-)的变化,结果见图Ⅰ。该实验的目的是_______________ ;发生反应的△H____________ 0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)FeO42-在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。下列说法正确的是__________ (填字母)。
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4-的分布分数逐渐增大
C.向pH=6的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为: HFeO4-+OH-=FeO42-+H2O
(4)测定某K2FeO4溶液浓度的实验步骤如下:
步骤1:准确量取V mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中
步骤2:在强碱性溶液中,用过量CrO2-与FeO42-反应生成Fe(OH)3和CrO42-步骤3:加稀硫酸,使CrO42-转化为Cr2O72-,CrO2-转化为Cr3+,Fe(OH)3转化为Fe3+步骤4:加入二苯胺磺酸钠作指示剂,用c mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4) 2标准溶液滴定至终点,消耗(NH4)2Fe(SO4) 2溶液V1 mL。滴定时发生的反应为:Fe2++Cr2O72-+H+→Fe3++Cr3++H2O(未配平)
① 写出步骤2中发生反应的离子方程式__________________________ 。
② 根据上述实验数据,测定该溶液中K2FeO4的浓度为__________mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
正确答案
(1)杀菌消毒、吸附悬浮物(或其他合理答案)
(2)探究温度对FeO42-浓度的影响(或其他合理答案);>
(3)C
(4)① CrO2-+FeO42-+2H2O=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-;②
将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)
①Na2O2②Na2O③Na2CO3④NaCl( )
正确答案
对于0.1mol•L-1NH4Cl溶液,正确的是( )
正确答案
对于0.1mol/LNa2SO3溶液,正确的是( )
正确答案
已知:常温下醋酸铵溶液的PH=7现有常温下的4组混合溶液,分别由等体积0.1mol/l的2种溶液混合而成①NH4Cl与NaOH②NH4Cl与HCl③NH4Cl与NaCl④NH4Cl与NaHCO3下列各项正确的是( )
正确答案
对于0.1mol•L-1Na2SO3溶液,正确的是( )
正确答案
将标况下2.24LCO2通入150mL1mol•L-1的NaOH溶液中,下列说法正确的是( )
正确答案
下列有关表述正确的是( )
正确答案
下列说法正确的是( )
正确答案
用等体积等物质的量浓度的BaCl2溶液可使相同体积的Fe2(SO4)3、FeSO4、K2SO4三种溶液中的SO42-离子恰好完全转化为沉淀.则三种溶液的物质的量浓度之比为( )
正确答案
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