- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
醋酸和盐酸是日常生活中极为常见的酸,在一定条件下CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>0
(1)常温下,pH=5醋酸溶液中,c(CH3COO-)=______mol/L(精确值,要求列式不必化简);
(2)下列方法中可以使0.10 mol·L-1 CH3COOH的电离程度增大的是
a.加入少量0.10 mol·L-1稀盐酸 b.加热CH3COOH溶液 c.加水稀释至0.010 mol·L-1
d.加入少量冰醋酸 e.加入少量氯化钠固体 f.加入少量0.10 mol·L-1 NaOH溶液
(3)将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液中,经过充分反应后,发现只在一种溶液中有锌粉剩余,则生成氢气的体积:V(盐酸)_________V(醋酸)(填“大于”、“小于”或“等于”)
(4)用NaOH溶液分别滴定20.00mL0.1mol/L盐酸和20.00mL0.1mol/L醋酸溶液,得到如图所示两条滴定曲线,用NaOH溶液滴定醋酸溶液的曲线是 (填“图1”或“图2”)
(5)常温下,将0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L醋酸钠溶液混合,所得溶液为中性,则混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为_______________________________。
(6)下图表示溶液中c(H+)和c(OH-)的关系
①M区域内(阴影部分)任意点c(H+)______c(OH-)(填“大于”、“小于”或“等于”)
②在T2温度下,将pH=9 NaOH溶液与pH=4 HCl溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为 。(混合后溶液体积的变化忽略不计)
正确答案
(1)10-5-10-9(2)bcf(3)小于(4)图2
(5)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)(6)①小于 ;②1:9
试题分析:(1)在 pH=5的稀醋酸溶液中,c(H+)=10-5mol/L,c(OH-)=10-9mol/L,根据溶液电荷守恒可知c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(CH3COO-)=(10-5-10-9)mol/L(2)加热、加水稀释、加入碱性物质均能使电离平衡向右移动,故答案为 bcf;(3)醋酸是弱酸,随着它和金属的反应,电离平衡不断地向右移动,会电离出更多的氢离子,所以醋酸产生的氢气体积较大,故答案为小于;(4)滴定开始时0.002mol/L盐酸pH=3,0.002mol/L醋酸pH>3,所以滴定醋酸的曲线是图2;(5)将0.1mol/L盐酸和0.1mol/L醋酸钠溶液混合,反应生成醋酸,如等体积混合物,溶液呈酸性,溶液呈中性,应加入少量盐酸,生成醋酸,则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)溶液恰好呈中性,氢离子和氢氧根的浓度一定相等,c(H+)=c(OH-),则有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-);(6)①由图可知,ZX线表示c(H+)=c(OH-),则ZX线上部分表示c(H+)=10-3mol/L,pH=4的HCl溶液c(H+)=10-4mol/L,若所得混合溶液的pH=7,则反应后的溶液的c(OH-)=
=10-5mol/L,即
=10-5 mol/L,得V(NaOH):V(HCl)=1:9。
有两瓶pH=2的酸溶液,一瓶是强酸,一瓶是弱酸。现只有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水。简述如何用最简便的实验方法来判断哪瓶是强酸。
正确答案
各取等体积酸溶液用蒸馏水分别稀释100倍。然后用pH试纸分别测其pH,pH变化大的那瓶是强酸。
pH相同的强酸与弱酸,加水稀释同样倍数时,由于弱酸继续电离生成H+,结果弱酸的pH一定小于强酸。
已知H2A是一种无机二元酸,请回答以下问题:
(1) 若H2A为二元弱酸,在水溶液中的电离方程式为 ;
(2) 若NaHA溶液显碱性,则H2A是 (填“强酸”、“弱酸”或“无法确定”),原因是 。
(3) 若溶液显酸性,在25℃下,若向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1 KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中下列关系中,一定正确的是 ;
a.c(H+)·c(OH-)=1×10-14 b.c(Na+)+c(K+)=0.1 mol·L-1
c.c(Na+)>c(K+) d.c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)
正确答案
(1)H2A H++HA-,HA-
H++A2-(2分)
(2)弱酸(1分)HA-水解生成H2A和OH-使溶液显碱性,故H2A必为弱酸;(2分)
(3)a(2分) ;
试题分析:(1)多元弱酸部分电离,分步书写。(2)若NaHA溶液显碱性, 说明HA-水解生成H2A和OH-使溶液显碱性,故H2A必为弱酸;(3)在25℃下,任何溶液一定存在c(H+)·c(OH-)=1×10-14,故a正确;滴加到溶液刚好反应时,生成Na2A和K2A,溶液呈碱性,要成中性必须NaHA过量,故b错、C错;根据物料守恒:c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+ c(H2A),故d错。
完成下列物质的电离方程式(1)NaHSO4 (2)NaHSO3 (3)NaH2PO4
正确答案
(1)NaHSO4 =Na++H++SO42-(2)NaHSO3=Na++HSO3-
(3)NaH2PO4=Na++H2PO4-
试题分析:此题应注意弱酸的不完全电离,各物质的电离方程式为(1)NaHSO4 =Na++H++SO42-(2)NaHSO3=Na++H++SO32-(3)NaH2PO4=Na++H2PO4-
点评:该题是基础性试题的考查,难度不大,但是要注意HSO4-要拆出来,HSO3-和
H2PO4-不能拆出来。
现有以下物质:①NaCl晶体,②SO3,③冰醋酸,④铁丝,⑤BaSO4晶体,
⑥蔗糖,⑦乙醇,⑧熔融KNO3,请回答下列问题(填序号):
(1)以上物质中能导电的是 ;
(2)以上物质中属于非电解质,但其水溶液可以导电的是 ;
(3)以上物质中属于弱电解质的是 ;
正确答案
(1) mq (2) k (3) l
试题分析:氯化钠晶体不导电,氯化钠水溶液或熔融氯化钠能导电,氯化钠是电解质;SO3不导电,其水溶液能导电,但真正电离出自由移动离子的是H2SO4,SO3是非电解质;冰醋酸不导电,其水溶液能导电,冰醋酸是电解质;铁丝能导电,但铁丝是单质,既不是电解质也不是非电解质;BaSO4晶体不导电,熔化状态能导电,BaSO4是电解质;蔗糖和乙醇不导电,它们的水溶液及熔化状态都不导电,它们都是非电解质;熔融KNO3能导电,是电解质。
点评:电解质和非电解质都是化合物,电解质必须本身能电离出自由移动的离子。
有A、B、C三种电解质溶液分别装在三个烧杯中,插有石墨电极,并按图所示方式在电路中连接。闭合开关K后,测得各支路电流强度ⅠⅠ≈ⅠⅡ(其中ⅠⅡ略小)。
若撤去B,测知电流强度ⅠA<<ⅠC;若撤去C,并将A、B两溶液混匀后均分为两等份,再重置于电路Ⅰ、Ⅱ处,测知通过A、B混合溶液的电流强度与先前通过A溶液的电流强度的相对大小关系为:ⅠsAB>>ⅠA
已知A、B、C分别选自下列溶液:
①0.1 mol·L-1盐酸 ②0.1 mol·L-1醋酸 ③0.1 mol·L-1NaCl溶液 ④0.1 mol·L-1硫酸 ⑤0.1 mol·L-1 NaOH溶液 ⑥0.1 mol·L-1氨水,且25 ℃时,A溶液pH<7
回答下列问题:
(1)指出A、B、C是(或可能是)什么溶液?
A____________;B____________;C____________。
(2)若向C溶液中滴入酚酞试剂呈红色,则C是____________。将A、B、C分别以等体积进行两两混合,结果是哪种组合的混合液中,水的电离程度最大? ____________。(选填“A”“B”“C”)
正确答案
(1)0.1 mol·L-1醋酸 0.1 mol·L-1氨水 其余四种均可 (2)NaOH A、B混合液
此题考查强弱电解质与导电性的关系。首先搞清线路连接方式:B、C串联,A与B、C并联,再根据实验所得现象,知A、B中一定是弱电解质而C中为强电解质。又因为A溶液pH<7可得答案。
(16分)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),现在实验室模拟该反应并进行分析。
(1)下列各项中,不能够说明该反应已达到平衡的是__________(填序号)。
A. 恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
B. 一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
C. 一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
D. 一定条件下,单位时间内消耗2 mol CO,同时生成1 mol CH3OH
(2) 右图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
① 该反应的焓变ΔH__________0(填“>”、“<”或“=”)。
② T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______K2
(填 “>”、“<”或“=”)。
③ 若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是
______________。
A. 升高温度 B. 将CH3OH(g)从体系中分离
C. 使用合适的催化剂
D. 充入He,使体系总压强增大
(3)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,甲醇燃料电池的工作原理如右图所示。
①请写出c口通入的物质发生的相应电极反应式_________ 。
②工作一段时间后,当0.2 mol甲醇完全反应生成CO2 时,有___________NA个电子转移。
(4)利用右装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应该置于 处。
若X为锌,开光K置于 处,该电化学防护法称为 。
正确答案
(1)D(2分)
(2) ① <(2分) ② >(2分) ③ B(2分)
(3)①O2+4e-+4H+=2H2O(2分); ② 1.2(2分)
(4)N(1分); M(1分)牺牲阳极的阴极保护法(或:牺牲阳极保护法)(2分)
试题分析:(1)判断反应到达平衡的条件是:反应物和生成物均在同一反应体系中,反应条件保持不变;质量(浓度)保持不变,V顺=V逆。
(2)①先拐先到达平衡,说明T2>T1,随着温度的升高,CO的转化率下降,说明反应向逆反应方向进行,故该反应放热反应,ΔH<0。
②因为ΔH<0且T1
③定容情况下,各因素对化学反应的影响,因为放热反应,故升温反而降低了甲醇的产率;使用催化剂,只能改变反应效率,不能改变反应限度;充入He,使体系总压强增大,因为体积不变,故此做法对反应移动没影响。
(3)①H+往右边移动,说明右边为阴极,发生还原反应,有因为生成了水,故c口通入的物质为O2,发生的化学反应为O2+4e-+4H+=2H2O。
(4)若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,该装置应该为电解池,故开关K应置于N初;若X为锌,该装置为原电池,故开关K应置于M处。
点评:此题考核了学生对可逆反应的影响因素的掌握理解和原电池、电解池的工作原理。
在H2S溶液中,通入或加入少量下列物质:①O2 ②Cl2 ③SO2 ④CuSO4,能使溶液中的c(H+)增大的是______________。
正确答案
②④
H2S是弱电解质,在溶液中存在如下平衡:H2SH++HS-,HS-H++S2-。当加入少量CuSO4时,Cu2+会与S2-结合成难溶于酸的沉淀,使c(S2-)减小,使上述平衡向右移动,导致溶液中c(H+)增大。若通入O2、Cl2、SO2气体,它们都能与H2S反应。O2与H2S反应生成S和H2O,c(H+)下降。SO2与H2S反应生成S和H2O,但题目中说明“少量”,故不应考虑SO2过量。Cl2与H2S反应生成S和HCl,使c(H+)增大。
已知:
①25℃时弱电解质电离平衡数:Ka(CH3COOH)=,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Kap(CaF2)=
②25℃时,mol·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到 c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图(左)所示
请根据以下信息回答下列问题:
(1)25℃时,将20mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol·L-1HSCN溶液分别与20mL
0.10 mol·L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图上图(右)
所示:反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_____________________,反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-)________c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”)
(2)25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka≈______________,列式并说明得出该常数的理由________________________。
(3)mol·L-1 HF溶液与
mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为4.0(忽略调节混合液体积的变化),通过列式计算说明是否有沉淀产生。
正确答案
(1)HSCN的酸性比CH3COOH强,其溶液中的c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快;<
(2)3.5×10-4;
(3)查图当PH=4.0时,溶液中的c(F-)=1.6×10-3mol·L-1,而溶液中的c(Ca2+)=2.0×10-4mol·L-1。则 c2(F-)×c(Ca2+)=5.1×10-10> Kap(CaF2),有沉淀产生。
A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种。常温下进行下列实验:
①将1 L pH=3的A溶液分别与0.001mol/L xL B溶液、0.001mol/L yL D溶液充分反应
②浓度均为0.1mol/LA和E溶液,pH:A
③浓度均为0.1 mol/LC与D溶液混合,溶液呈酸性。
回答下列问题:
(1)D是____溶液,判断理由是_______________
(2)用水稀释0.1mol/LB时,溶液中随着水量的增加而减小的是_________ (填写序号)。
① ②
③c(H+)和c(OH-)的乘积 ④OH-的物质的量
(3)OH-浓度相同的等体积的两份溶液A和E分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是____(填写序号)。
①反应所需要的时间E>A ②开始反应时的速率A>E
③参加反应的锌粉物质的量A=E ④反应过程的平均速率E>A
⑤A溶液里有锌粉剩余 ⑥E溶液里有锌粉剩余
(4)将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液,升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如图中的____曲线(填写序号)。
(5)室温下,向0.01 mol/L C溶液中滴加 0.01 mol·L-1D溶液至中性,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_______________。
正确答案
(1)NaOH;中和酸性物质A只有NaOH、NH3·H2O,物质的量的A与等物质的量浓度B和D混合呈中性;
D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH
(2)①②
(3)③④⑤
(4)④
(5)c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)
A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种。常温下进行下列实验:
①B、D均能与pH=3的A溶液反应,当它们以等物质的量混合时均能恰好反应,反应后得到的溶液前者呈酸性,后者呈中性;
②浓度均为0.1mol/LC与D溶液等体积混合,溶液呈酸性。
回答下列问题:
(1)D是____________,E是___________;
(2)用水稀释0.1 mol/LB时,溶液中随着水量的增加而减小的是__________ (填写序号)
a. b.
c.c(H+)·c(OH-) d.n(OH-)
(3)pH相同的等体积的两份溶液A和E,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是________(填写序号)
a.反应所需要的时间E>A
b.开始反应时的速率A>E
c.参加反应的锌粉物质的量A=E
d.E溶液里有锌粉剩余
(4)室温下,向0.01mol·L-1 C溶液中滴加0.01mol·L-1 D溶液至中性,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为___________________。
正确答案
(1)NaOH;CH3COOH
(2)a
(3)c
(4)c(Na+)> c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
今有①CH3COOH、②HCl、③H2SO4三种溶液,用序号回答下列问题:
(1)当它们pH相同时,其物质的量浓度由大到小排列是________________________.
(2)当它们的物质的量浓度相同时,其pH由大到小排列是______________________.
(3)中和等量同一烧碱溶液,需同物质的量浓度的①②③三种酸溶液的体积比为______________________.
(4)体积和物质的量浓度均相同的①②③三溶液 ,分别与同浓度的烧碱溶液恰好完全反应,所需烧碱溶液的体积比为________.
正确答案
(1)①>②>③
(2)①>②>③
(3)2:2:1
(4)1:1:2
已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度, 第二步电离程度远大于第三步电离程度……,今有HA、H2B、H3C三种弱酸,根据“较强酸+ 较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:
①HA+HC2-(少量)==A- +H2C- ②H2B(少量)+2A- ==B2- +2HA
③H2B(少量)+H2C-== HB-+H3C
回答下列问题:
(1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中,酸性最强的是___。
(2)A-、B2、C3-、HB-、H2C-、HC2-六种离子,最易结合质子(即H+)的是___,最难结合质子的是___。
(3)判断下列反应的离子方程式正确的是____(填序号)。
A.H3C+3A-==3HA+C3- B.HB- +A-==HA+B2- C.H3C+B2- ==HB- +H2C- (4)完成下列反应的离子方程式:
A.H3C+OH-(过量)____;
B.HA(过量)+C3-______ 。
正确答案
(1)H2B
(2)C3-; HB- (3)BC
(4)H3C+3OH-==C3-+ 3H2O ;2HA+C3-=H2C-+2A-
A、B代表不同物质,都是H、N、O、Na中的任意三种元素组成的强电解质,A的水溶液呈碱性,B的水溶液呈酸性,请找出A、B可能的两种组合。
要求:相同浓度时,A1溶液中水的电离程度小于A2溶液中水的电离程度;相同浓度时,B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度。
(1)写出化学式A1________,A2________,B1________,B2________;
(2)相同温度下,当A1、B1的物质的量浓度相等时,两溶液中水电离出的氢离子的物质的量浓度之比为_______________________;
(3)写出0.1 的A2溶液中离子浓度大小排序 ________________;
(4)B1溶液中水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度,原因是 ________________;
(5)若B1、B2两溶液的pH=5,则两溶液中水电离出的氢离子的物质的量浓度之比为__________。
正确答案
(1)NaOH;NaNO2;HNO3;NH4NO3
(2)1∶1
(3)
(4)硝酸电离的氢离子抑制了水的电离,铵根离子的存在促进了水的电离
(5)1×10-4∶1(或1∶104)
现将0.04 mol/L HA溶液和0.02 mol/L NaOH溶液等体积混合。
(1)若HA为HCN,该溶液显碱性,则溶液中c(Na+)____c(CN-)(填“<” “=”或“>”),你得出该结论的依据是____________________。
(2)若HA为CH3COOH,该溶液显酸性,溶液中所有离子按浓度由大到小排列的顺序是______________。
(3)若HA为强酸,100℃时(Kw=10-12),将两种溶液等体积混合后,溶液中由水电离出的H+浓度为
_____mol/L假设混合后溶液体积为两溶液体积之和)。
正确答案
(1)>;因为c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)溶液显碱性,则c(H+)
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