- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
水是我们熟悉的物质，正如同学们所知道的，水能“分裂”出一个质子而离解，此处打引号是由于分裂出来的质子不是以游离状态存在于真实的化学体系中，而是立即与另一水分子结合：H2O+H2O⇌H3O++OH-K1=c（H3O+）•c（OH-）/c（H2O）氢氧根离子可进一步离解：OH-+H2O⇌H3O++O2-K2=c（H3O+）•c（O2-）/c（OH-）
（1）计算25℃时K1的值．______
（2）已知25℃时K2=10-36，计算在多少体积的水里含有一个氧负离子？______．
正确答案
（1）25℃时，纯水中c（H3O+）•c（OH-）=Kw=10-14，c（H2O）=
（2）水中c（H3O+）=c（OH-），K2=
1L水中氧负离子的个数=6.02×1023×10-36=6.02×10-13，设xL水中含有一个氧负离子，则1：6.02×10-13=x：1，x=1.7×1012，
故答案为：1.7×1012L水中有一个氧负离子．
室温下取0.2mol/L的盐酸与0.2mol/LMOH等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)，测得混合溶液的pH=6，试回答下列问题：
(1)混合溶液中由水电离出的c(H+)_______0.2mol/L盐酸中水电离出的c(H+) (填“<”、“>”、“=”)。
(2)求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字) (忽略混合后溶液体积的变化)，
c(Cl-)-c(M+)=___________mol/L， c(H+)-c(MOH)=__________ mol/L
正确答案
（1）>
（2）9.9×10-7 ； 10-8
在25 mL氢氧化钠溶液中逐滴加入0.2 mol/L醋酸溶液，滴定曲线如下图所示。
(1)写出氢氧化钠溶液与醋酸溶液反应的离子方程式__________________。
(2)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为______mol/L。
(3)在B点，a______12.5 mL(填“>”、“<”或“＝”，下同)。若由体积相等的氢氧化钠和醋酸溶液混合而恰好呈中性，则混合前c(NaOH)________c(CH3COOH)，混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系：
c(H+)______c(OH-)。
(4)在D点，溶液中离子浓度大小关系为：__________________。
正确答案
(1)OH-＋CH3COOH==CH3COO-＋H2O
(2)0.1
(3)>；<；<
(4)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
如图所示，一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力曲线图，请回答
（1）“O”点为什么不导电___________________。
（2）a、b、c三点的氢离子浓度由小到大的顺序为__________________。
（3）a、b、c三点中，醋酸的电离程度最大的一点是_______________________。
（4）若使c点溶液中的c(CH3COO-)提高，在如下措施中，可选择______________。
A．加热 B．加很稀的NaOH溶液 C．加固体KOH D．加水
E．加固体CH3COONa F．加Zn粒 G．加MgO固体 H．加Na2CO3固体
（5）在稀释过程中，随着醋酸浓度的降低，下列始终保持增大趋势的量是__________________。
A．c(H+) B．H+个数 C．CH3COOH分子数 D．c(H+)/c(CH3COOH)
正确答案
（1）因为冰醋酸未电离，无自由移动的离子
（2）c
（3）c
（4）ACEFGH
（5）BD
X、Y、Z三种短周期元素，它们的原子序数之和等于16，X2、Y2、Z2在常温下都是无色气体，它们均为工业合成某化工产品的重要原料，其流程如下
已知：
①一定条件下，X2与Y2能反应生成A，X2与Z2能反应生成B；
②B和C分子均为常见的10电子微粒。
请回答下列问题：
(1)X元素的周期表中的位置是___________；
(2)X2与Z2可制成新型化学电源（KOH溶液作为电解质溶液），两个电极均由多孔石墨制成，通入的气体在电极表面放电，负极电极反应式为__________________；
(3)化合物B吸收C后形成的溶液pH______7（填“大 于”“小于”或“等于”），其原因是（用化学用语表示）_________________
(4)写出由C生成A和B的化学方程式_____________________。
正确答案
(1)第二周期第ⅥA族
(2)H2+2OH--2e-=2H2O
(3)大于；NH3·H2O
(4)4NH3+5O2
一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如下图所示，请回答。
（1）O点为什么不导电______________________________________。
（2）a、b、c三点的pH由小到大的顺序为 ___________________ 。
（3）a、b、c三点中，醋酸的电离程度最大的一点是_____________ 。
（4）若要使c点溶液中的c(CH3COO-)增大，在如下措施中，不可行的是_________________。
A．加热 B．加水 C．加固体KOH D．加Na2CO3固体
（5）在稀释过程中，随着醋酸浓度的降低，下列始终保持增大趋势的是__________。
A．c(H+) B．H+个数 C．CH3COOH分子数
正确答案
（1）因为冰醋酸未电离，无自由移动的离子
（2）b
（3）c
（4）B
（5）B
以下说法中正确的是（ ）
正确答案
A、强酸稀释100倍后溶液的pH增加两个单位，即pH=2的酸溶液稀释100倍后溶液的pH=4，但是酸是弱酸时，稀释100倍后溶液的pH小于4，故A错误；
B、（NH4）2SO4溶液中，硫酸根离子对铵根的水解没有影响，（NH4）2S溶液中，硫离子对铵根的水解起到促进作用，所以（NH4）2SO4溶液与（NH4）2S溶液中，当铵根离子浓度相等时，c[（NH4）2SO4]＜c[（NH4）2S]，故B正确；
C、温度越高，水的电离程度越大，氢离子浓度越大，其PH值越小，即25℃时纯水的pH高于100℃时纯水的pH，故C错误；
D、pH=3的硫酸物质的量浓度是
故选B．
现有25℃时，0.1 mol/L的氨水。请回答下列问题：
(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体，此时溶液中
(2)若向氨水中加入稀硫酸，使其恰好完全中和，写出反应的离子方程式__________________；所得溶液的pH_______7（填“<”“>”或“=”）， 用离子方程式表示其原因__________________。
(3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7，此时c(NH4+)=amol/L，则c(SO42-)=_____________。
(4)若向氨水中加入pH=1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比1：1，则所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序是______________。
正确答案
(1)减小
(2)NH3·H2O+H+=NH4++H2O；<；NH4++H2O
(3)a/2mol/L
(4)c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)
浓度均为0．1mol/L的8种溶液① HNO3 ② H2SO4 ③ CH3COOH ④ Ba(OH)2 ⑤ NaOH ⑥ CH3COONa
⑦ KCl ⑧ NH4Cl，溶液PH由大到小的顺序是_________（填写编号）
正确答案
④⑤⑥⑦⑧③①②
亚憐酸（H3PO3）是二元酸，与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3．
（1）PCl3水解可制取亚磷酸：PCl3+32O═H3PO3+______．
（2）H3PO3溶液中存在电离平衡：H3PO3⇌H++H2PO3-．
①某温度下，O.1Omol．L-1 的 H3PO3 溶液 pH=1.6，即溶液中 c（H+）=2.5x 10-2 mol．L-1．求该温度下上述电离平衡的平衡常数K，写出计算过程．
（H3PO3的第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字．）
②根据H3PO3的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH______7 （填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色．该反应的化学方程式为______
（4）电解Na2HPO3溶液也可得到亚鱗酸，装置示意图如图：
①阴极的电极反应式为______
②产品室中反应的离子方程式为______．
正确答案
（1）PCl3水解可制取亚磷酸和盐酸，水解方程式为：PCl3+32O⇌H3PO3+3HCl，故答案为：HCl；
（2）①H3PO3=H++H2PO3-
起始浓度 0.10 0 0
反应浓度 2.5×10-2 2.5×10-2 2.5×10-2平衡浓度0.10-2.5×10-2 2.5×10-2 2.5×10-2电离平衡常数K=
②H3PO3是弱酸，Na2HPO3是强碱弱酸盐，所以其水溶液呈碱性，即pH＞7，故答案为：＞；
（3）亚磷酸和碘发生氧化还原反应，亚磷酸作还原剂被氧化生成磷酸，碘被还原生成氢碘酸，反应方程式为：H3PO3+I2+H2O=2HI+H3PO4，故答案为：H3PO3+I2+H2O=2HI+H3PO4；
（4）①阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；
②产品室中HPO32-和氢离子结合生成亚磷酸，反应离子方程式为：HPO32-+2H+=H3PO3，故答案为：HPO32-+2H+=H3PO3．
现有室温的①HCl、②H2SO4、③CH3COOH三种溶液．
（1）若三种酸均为pH=2的溶液，它们的物质的量浓度由大到小的顺序是______（用序号表示，下同），三种酸溶液各取1mL，分别加水到1000mL，pH最小的是______．
（2）若三种酸均为0.1mol•L-1的溶液，它们的pH由大到小的顺序是______，完全中和物质的量均相同的三份NaOH溶液时，需三种酸的体积大小关系是______．
正确答案
（1）盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是一元弱酸，三种酸中C（HCl）=C（H+），2C（H2SO4）=C（H+），C（CH3COOH）＞C（H+），所以要使氢离子浓度相等，则三种酸的物质的量浓度大小顺序是③＞①＞②；三种酸溶液各取1mL，分别加水到1000mL，盐酸和硫酸溶液中氢离子浓度是原来的
故答案为：③＞①＞②；③；
（2）三种酸均为0.1mol•L-1的溶液，三种酸中C（HCl）=C（H+），2C（H2SO4）=C（H+），C（CH3COOH）＞C（H+），所以离子浓度最大的是硫酸，其次是盐酸，醋酸溶液中氢离子浓度最小，它们的pH由大到小的顺序是③＞①＞②； 三种酸的浓度相等，盐酸和醋酸都是一元酸，硫酸是二元酸，硫酸溶液中氢离子浓度是盐酸溶液中的2倍，则完全中和物质的量均相同的三份NaOH溶液时，盐酸和醋酸需要的体积相等，需要硫酸的体积是盐酸的2倍，所以需三种酸的体积大小关系是①=③＞②，
故答案为：③＞①＞②； ①=③＞②．
（1）在25℃条件下将pH=11的氨水稀释100倍后溶液的pH为（填序号）______．
A．9 B．13 C．11～13之间 D．9～11之间
（2）25℃时，向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体，当固体溶解后，测得溶液pH减小，主要原因是（填序号）______．
A．氨水与氯化铵发生化学反应
B．氯化铵溶液水解显酸性，增加了c（H+）
C．氯化铵溶于水，电离出大量铵离子，抑制了氨水的电离，使c（OH-）减小
（3）室温下，如果将0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水，形成混合溶液（假设无损失），
①______和______两种粒子的物质的量之和等于0.1mol．
②______和______两种粒子的物质的量之和比OH-多0.05mol．
（4）已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子，某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系：
A．c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-） B．c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（OH-）＞c（H+）
C．c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH-） D．c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+）
①若溶液中只溶解了一种溶质，该溶质的名称是______，上述离子浓度大小顺序关系中正确的是（选填序号）______．
②若上述关系中C是正确的，则溶液中溶质的化学式是______．
③若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前c（HCl）（填“＞”、“＜”、或“=”，下同）______c（NH3•H2O），混合后溶液中c（NH4+）与c（Cl-）的关系c（NH4+）______c（Cl-）．
正确答案
（1）将pH=11的氨水稀释100倍后，稀释后的溶液中氢氧根离子浓度大于原来的
（2）氯化铵溶于水电离出铵根离子，使氨水中的铵根离子浓度增大平衡向左移动，从而抑制氨水电离，故选C；
（3）根据物料守恒知，C（NH4+）+C（NH3．H2O）=0.1mol，根据溶液中电荷守恒得C（Cl-）+c（OH-）=c（H+）+C（NH4+）+C（Na+），c（H+）+C（NH4+）-c（OH-）=C（Cl-）-C（Na+）=0.1mol-0.05mol=0.05mol，
故答案为：①NH4+、NH3．H2O；②NH4+、H+；
（4）①因任何水溶液中都有OH-、H+，若溶质只有一种则为NH4Cl，铵根离子水解方程式为NH4++H2O⇌NH3．H2O+H+，则c（Cl-）＞c（NH4+），水解显酸性，则c（H+）＞c（OH-），又水解的程度很弱，则c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-），即A符合，故答案为：NH4Cl；A；
②C中离子关系可知溶液显酸性，且c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+），则溶液为盐酸与氯化铵的混合溶液，其溶质为HCl、NH4Cl，
故答案为：NH4Cl和HCl；
③氯化铵是强酸弱碱盐其水溶液呈酸性，要使氯化铵溶液呈中性，则氨水应稍微过量，因为盐酸和氨水的体积相等，则盐酸的物质的量浓度小于氨水，溶液呈中性，溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液呈电中性，所以溶液中氯离子浓度等于铵根离子浓度，故答案为：＜，=．
重水（D2O）和水都是极弱电解质，D2O比水更难电离，25℃重水的离子积为1．6×10-15，也和水一样可用pH来定义溶液的酸碱度pD=-lgc(D+)。已知lg2=0．3
（1）水电离生成H3O+ 和OH－叫做水的自偶电离。同水一样，D2O也有极微弱的自偶电离，其自偶电离方程式为：____________________________________________
（2）常温下，中性溶液的pD为____________ ；温度升高，重水的离子积____________ （填：升高、降低、不变）
（3）常温下，0．01mol/LNaOD溶液的pD为______________________ ；
（4）常温下，0．005mol/L硫酸(D2SO4)溶液的pD为______________________________ ；
（5）常温下，pD=4的硫酸(D2SO4)溶液与pD=10的NaOD溶液以一定体积混合，混合后恰好反应，则混合前硫酸溶液与NaOD溶液体积比为________________________________ 。
正确答案
（1）2D2O
（3）12.8
（4）2
（5）4：5
现有下列10种物质
①NaHCO3；②NH4HCO3；③BaSO4；④HF；⑤C2H5OH；⑥Al；⑦食盐水；⑧CH3COOH；⑨HCl；=10 ⑩NaOH．
（1）其中属于非电解质的是______（填序号，下同），既能跟盐酸反应又能跟NaOH溶液反应的是______．
（2）NaHCO3溶液显______性（填“酸”、“碱”或“中”），原因是（结合离子方程式表示）
______．
（3）常温时有四种溶液：Ⅰ．pH=4的CH3COOH溶液；Ⅱ．pH=4的HCl溶液；Ⅲ．pH=10的NaOH溶液；Ⅳ．pH=10的CH3COONa溶液．（已知常温时醋酸的电离常数为1.75×10-5）
下列有关叙述正确的是______．（忽略溶液混合时的体积变化）
A．Ⅱ、Ⅲ溶液分别与10g铝粉充分反应，生成H2的量Ⅲ一定更多
B．Ⅰ与Ⅱ等体积混合后，溶液中的c（CH3COO-）为原溶液浓度的
C．将Ⅰ和Ⅲ等体积混合后，溶液pH一定小于7
D．四种溶液各10mL分别加水稀释至100mL后，溶液的pH：Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅱ
（4）常温时某HCl溶液中由水电离出的C（H+）=1×10-amol/L，而相同pH的AlCl3溶液中由水电离出的C（H+）=1×10-bmol/L（已知a，b均为小于14的正整数），则a和b之间满足的关系为______，______（用一个等式和一个不等式表示）．
正确答案
（1）根据非电解质的概念，C2H5OH是在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物，故属于非电解质，①NaHCO3②NH4HCO3，⑥Al既能和强酸反应又能和强碱之间反应，故答案为：⑤；①②⑥；
（2）在NaHCO3溶液中，碳酸氢根离子存在水解平衡和电离平衡，水解程度大于电离程度，所以溶液显碱性，
故答案为：碱；HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，HCO3-⇌CO32-+H+，因水解程度大于电离程度，所以溶液显碱性；
（3）A、盐酸、氢氧化铝与金属铝反应产生氢气的量和酸、碱的物质的量有关、如果酸碱都是过量的，产生氢气一样，但是酸碱少量时，得根据酸碱的物质的量来计算氢气的量，需要知道其体积的大小，故A错误；
B、Ⅰ与Ⅱ等体积混合后，溶液中的c（CH3COO-）不足原溶液浓度的一半，故B错误；
C、pH=4的CH3COOH溶液和pH=10的NaOH溶液混合以后，醋酸剩余，溶液显示酸性，溶液pH一定小于7，故C正确；
D、Ⅰ．pH=4的CH3COOH溶液加水稀释为原来的10倍后，pH由4变为大于4小于5的一个值；Ⅱ．pH=4的HCl溶液加水稀释为原来的10倍后，pH由4变为5；Ⅲ．pH=10的NaOH溶液加水稀释为原来的10倍后，pH由10变为9；Ⅳ．pH=10的CH3COONa溶液加水稀释为原来的10倍后，pH由10变为大于9小于10的一个值，所以溶液的pH：Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ，故D错误．
故选C．
（4）硫酸抑制水的电离，硫酸铝促进水的电离，则a＞b，由二者的pH相同，则得到10a-14=10-b，即a+b=14，故答案为：a+b=14；a＞b．
常温下，将0.01mol NH4Cl和 0.002mol NaOH 溶于水配成1L 混合溶液，
（1）该溶液中存在的三个平衡体系是：______、______、______．
（2）溶液中共有______种不同的粒子．
（3）这些粒子中浓度为0.01mol/L 的是______，浓度为0.002mol/L 的是______．
（4）物质的量之和为0.01mol的两种粒子是：______．
（5）______和______ 两种离子数量之和比OH-多0.008mol．
正确答案
（1）NH4Cl+NaOH=NH3．H2O+NaCl
反应前 0.01mol 0.002mol
反应 0.002mol 0.002mol 0.002mol 0.002mol
反应后0.008mol 0 0.002mol 0.002mol
所以溶液中的溶质是NH4Cl、NH3．H2O、NaCl；
NH4Cl是强酸弱碱盐能发生水解，所以存在平衡 体系； NH3．H2O和H2O都是弱电解质，部分电离，所以存在平衡体系．
故答案为：NH3•H2O⇌NH4++OH-；NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；H2O⇌H++OH-；
（2）溶液中的电解质电离：
NaCl=Na++Cl-；
NH3•H2O⇌NH4++OH-；
H2O⇌H++OH-；
所以溶液中存在的微粒有：Na+、Cl-、NH3•H2O、NH4+、OH-、H2O、H+，所以共有7种微粒．
故答案为7．
（3）Na+和Cl-不水解，所以其浓度不变．
故答案为Cl-；Na+．
（4）无论NH4+水解程度和 NH3．H2O的电离的程度如何，但遵守物料守恒，即NH4+和 NH3．H2O的物质的量之和为0.01mol．孤答案为：NH4+和 NH3．H2O．
（5）溶液中阴阳离子所带电荷相同，溶液中存在的离子为Na+、Cl-、NH4+、OH-、H+，
即n（Na+）+n（NH4+）+n（H+）=n（Cl-）+n（OH-），n（Na+）=0.002mol，n（Cl-）=0.01mol，
所以0.002mol+n（NH4+）+n（H+）=
0.01mol+n（OH-），n（NH4+）+n（H+）=0.008mol+n（OH-），
由因为NH3•H2O⇌NH4++OH-；NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；H2O⇌H++OH-；
所以n（NH4+）+n（NH3•H2O）-n（OH-）=0.008mol，
故答案为：NH3•H2O；NH4+
扫码查看完整答案与解析