- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
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)B2显酸性的原因是(用化学方程式说明)______.
正确答案
(1)根据给出的元素:H、N、O、Na,其中由三种元素组成的强电解质,中学常见物质有:强碱(NaOH)、强酸(HNO3);盐:NaNO3、NaNO2、NH4NO3、NH4NO2等,A显碱性,只可能是NaOH和NaNO2,B显酸性,可能是HNO3和NH4NO3.强酸、强碱都抑制水的电离,而易水解的盐则促进水的电离.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,故A1为NaOH,A2为NaNO2;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,故B1为HNO3,B2为NH4NO3,
故答案为:NaOH;NaNO2;HNO3;NH4NO3;
(2)由(1)分析可知B2是NH4NO3,溶液中NH4+水解NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+,使NH4+溶液呈酸性,
故答案为:NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+.
下图各物质是中学化学中常见的物质,甲、乙均是离子化合物,且阴、阳离子个数比为1∶1。甲是发酵粉的主要成分,乙是一种常用的化肥。B、D常温常压下是气体。请回答下列问题
(1)甲的俗名是____________________________。
(2)A、D物质的水溶液分别滴入酚酞试液后,溶液均显红色,说明溶液均显_______性,其原理是否相同?请用必要的文字加以解释并写出离子方程式:_____________________________________。
(3)向饱和氯化钠溶液中通入气体D至饱和后,再通入足量的气体B可制得物质甲,写出该反应的化学方程式:_________________________________
正确答案
(1)小苏打
(2)碱;不相同,碳酸钠水解显碱性CO32- +H2OHCO3- +OH- 氨气溶于水生成的NH3·H2O电离显碱性NH3·H2O
NH4++OH-所以加入酚酞后溶液显红色
(3)NaCl+CO2+H2O+NH3==NaHCO3↓+NH4Cl
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元素在周期表中的位置是________;
(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2周期,第ⅥA族
(2)H2+2OH-→2H2O+2e- (3)大于;NH3·H2ONH4++OH-(或NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-)
(4)4NH3+5O24NO+6H2O
A、B、C、 D四种溶液分别是NaOH溶液、氨水、 CH3COOH溶液 、盐酸中的一种。常温下:
①浓度均为0.1mol/L的A和C溶液,pH:A<C<7;
②将1 L pH=3的A溶液分别与0.001mol/L xL B溶液、0.001mol/L yL D溶液充分反应至中性,x、y大小关系为: y<x;
回答下列问题:
(1)D是____________(填化学式)溶液;
(2)②中1LpH=3的A溶液与0.001mol/L xL B溶液充分反应至中性,所得溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序为________________。
(3)常温下,等体积且等物质的量浓度的C溶液和 D溶液充分混合后所得溶液的pH______7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式解释其原因___________________。
(4)向pH相同且等体积的两份溶液A和C中,分别投入质量不同的锌粉反应,若放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是________(填写序号)。
①开始反应时的速率A>C
②反应所需要的时间C>A
③参加反应的锌粉物质的量A=C
④A溶液里有锌粉剩余
正确答案
(1)NaOH
(2)c(NH4+)= c(Cl-)> c(H+)= c(OH-)
(3)>;CH3COO-+ H2OCH3COOH+ OH-
(4)③④
某二元酸(H2A)在水中的电离方程式是: H2A===H++HA- HA-H++A2-回答下列问题:
(1)Na2A溶液显________(填“酸性”,“中性”或“碱性”),理由是________.(用离子方程式表示)
(2)已知0.1 mol/L NaHA溶液的pH=2,则0.1 mol/L H2A溶液中氢离子的物质的量浓度应________0.11 mol/L(填“<”“>”或“=”),理由是_______________________________.
(3)H2A溶液和Na2A溶液能否发生反应?________.能反应的写出离子方程式________________.
正确答案
(1)碱性 ;A2-+H2OHA-+OH-
(2)< ;因H2A第一步电离产生的H+抑制了HA-的电离
(3)能 ;H++A2-HA-
已知:①25℃时弱电解质电离平衡数:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Kap(CaF2)=1.5×10-10 ②25℃时,2.0×10-3mol/L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,如下图所示:
请根据以下信息回答下旬问题:
(1)25℃时,将20mL 0.10 mol/L CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol/LHSCN溶液分别与20mL 0.10 mol/LNaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图为下图所示:
①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___________________ ,
②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)4.0×10-3 mol/LHF溶液与4.0×10-4 mol/LCaCl2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)①相同的起始条件,只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H+浓度不同引起反应速率的不同;②<。
(2)Ka=0.4×10-3;HF电离平衡常数Ka= c(H+)·c(F-)/ c(HF),其中c(H+)、 c(F-)、 c(HF)都是电离达到平衡时的浓度,选择中间段图像求解。根据图像:PH=4时,c(H+)=10-4, c(F-)=1.6×10-3、 c(HF)=4.0×10-4。
(3)PH=4.0,则c(H+)=10-4,此时:根据HF电离,产生的c(F-)=1.6×10-3,而溶液中的c(Ca2+)=2.0×10-4。c2(F-)×c(Ca2+)=5.12×10-10, 5.12×10-10大于Kap(CaF2)=1.5×10-10,此时有少量沉淀产生。
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元素在周期表中的位置是________;
(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·H2ONH4++OH-(或NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-)
(4)4NH3+5O24NO+6H2O
研究化学反应原理对于生产生活是很有意义的。
(1)25℃时,醋酸溶液中CH3COOHCH3COO-+ H+;Ka= 1.75×10-5 mol/L,若向0.10 mol/LCH3COOH溶 液中加入一定量的固体CH3COONa(假设溶液体积不变),若溶液中c(CH3COO-)为1.0 mol/L,则溶液中c(H+)=_______mol/L(计算结果保留小数点后两位数字)。溶液中各种离子浓度关系是__________。
(2)牙釉质对牙齿起着保护作用,其主要成分为Ca5(PO4)3OH,该物质在水中存在沉淀溶解平衡,试写出该物质的溶度积常数表达式Ksp=_____________。
(3)某小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理,用如下图所示装置电解K2SO4溶液。
①该电解槽的阳极反应式为________,通过阴离子交换膜的离子数________(填“>”“<”或“=”)通 过阳离子交换膜的离子数;
②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为________;
③电解一段时间后,B口与C口产生气体的质量比为__________
已知某溶液中存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
①c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) ②c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) ④c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是_____,上述四种离子浓度的大小顺序为_______(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,则溶液中的溶质为__________。
(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前 c(HCl)____c(NH3·H2O)(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+)____c(OH-)。
正确答案
(1)NH4Cl;①
(2)NH4Cl和NH3·H2O;NH4Cl和HCl
(3)小于;大于
已知:
①25℃时弱电解质的电离平衡常数:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Ksp(CaF2)=1.5×10-10。
②25℃时,2.0×10-3mol·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,如下图所示:
请根据信息回答下列问题:
(1)25℃时,将20mL 0.10 mol/L CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol/LHSCN溶液分别与20mL 0.10 mol/LNaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图如下图:
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电离平衡常数的表达式Ka=_______, 25℃时,HF电离平衡常数Ka______。
(3)25℃时,将4.0×10-3 mol/LHF溶液与4.0×10-4 mol/L 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)的酸性比
强,其溶液中
较大,故其溶液与
溶液的反应速率快;<
(2)Ka=[c(F-)·c(H+)]/c(HF);10-3.4(3)25℃时,4.0×10-3 mol·L-1HF溶液与4.0×10-4 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合,则HF溶液浓度为2.0×10-3mol·L-1,CaCl2溶液浓度为2.0×10-4mol·L-1;查图知pH=4时,溶液中c(F-)浓度为1.8×10-3 所以c(Ca2+)×c2(F-)=2.0×10-4×(1.8×10-3)2=6.48×10-10>Ksp(CaF2),有沉淀产生。
研究氮及其化合物的性质在人类进步过程中具有极为重要的意义。
(1)自然界中存在着各种固氮反应,写出大气中雷电作用时的固氮反应的化学方程式:__________________
(2)已知反应:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H=-483.6kj/mol
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
③4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol
则反应④4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的△H=___________。如图是在一个密闭容器内,在催化剂作用下,一定量的氨气与氧气的混合气体在不同温度时的生成物及生成物含量与温度的关系图:温度较低时以反应_______(选填上述已知反应序号“①、②、③或④”)为主,当温度高于900℃时,NO产率下降的原因____。
(3)在实验室中,某同学利用下列试剂及器材完成的实验能够证明NH3·H2O是弱电解质的是_________(选填字母代号)。
a.用氨水做导电性实验,灯泡昏暗
b.将氨水滴入AlCl3溶液中,产生白色沉淀
c.常温下,用pH试纸测得0.1mol/L氨水的pH<13
d.用湿润的篮色石蕊试纸测得NH4Cl溶液为红色
(4)在一定温度下,在一容积为2L的密闭容器中,通入一定量NO2和N2O4的混合气体,测得这两种物质的浓度随时间的变化关系如图所示。0~10min内N2O4的化学反应速率v(N2O4)=_______,在第25min时,容器内两种物质的浓度突然发生变化,出现这种现象的原因是_________,35min时, 反应N2O42NO2的化学平衡常数K=________。
正确答案
(1)N2(g)+O2(g)2NO(g)
(2)-1266kJ/mol;④;生成NO的反应为放热反应,温度高于900℃时,升高温度,平衡向左移动,产率下降
(3)e
(4)0.02mol/(L·min);增大了NO2的浓度;0.9mol/L
已知水在25℃和99℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为______(A或B).
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的 pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为______.
(3)99℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,a与b之间应满足的关系是______.
正确答案
(1)纯水中,水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,C(OH-)、C(H+)增大且C(OH-)=C(H+),所以25℃时水的电离平衡曲线应为A,故选A;
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液中C(OH-)=10-5 mol/L,pH=4的H2SO4溶液中C(H+)=10-4 mol/L,要使混合溶液呈中性,则氢氧根离子的物质的量等于氢离子的物质的量,设碱的体积为xL,酸的体积为yL,则10-5 mol/L×xL=10-4 mol/L×yL,
所以x:y=10-4:10-5=10:1,
故答案为:10:1;
(3)99℃时,pH1=a的某强酸溶液中C(H+)=10-a mol/L,pH2=b的某强碱溶液C(OH-)=10b-12 mol/L,溶液呈中性,则酸中氢离子的物质的量应等于碱中氢氧根离子的物质的量,所以100×10-a=1×10b-12,a+b=14,故答案为:a+b=14.
已知H2B为二元弱酸,请回答下列问题:
(1)①Na2B溶液呈______(填酸性”、碱性”或中性”)
②若升高Na2B溶液的温度,则c(HB-)和c(B2-)比值将______(填增大”、减小”或不变”)
(2)某温度下,在0.1mol/L的NaHB溶液中,以下关系一定不正确的是______.
A.C(H+)•C(OH-)=1×10-14
B.pH>7
C.C(OH-)=2C(H2B)+C(HB-)+C(H+)
D.C(HB-)<0.1mol/L
(3)某温度下,FeB在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示.
①写出FeB在水中的沉淀溶解平衡的方程式:______.
②该温度下,将FeB固体加入水中,得到的悬浊液中c(Fe2+)为:______mol/L(保留小数点后1位).
③根据图象,下列说法正确的是:______.
A.a 点对应的Ksp等于b点对应的Ksp
B.通过蒸发可以使溶液由c点变到a点
C.d 点无FeB沉淀生成
D.若改变条件,使FeB的溶解度发生变化,则FeB的Ksp也一定会发生变化.
正确答案
①Na2B是强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,故答案为:碱性.
②盐类水解是吸热反应,升高温度,促进盐类的水解,所以c(HB-)和c(B2-)比值将增大,故答案为:增大.
(2)A、水的离子积常数与温度有关,与溶液的酸碱性、浓度无关,所以A可能正确;
B、此溶液是强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,pH值可能>7,所以B可能正确;
C、溶液中氢氧根离子的来源为:H2O=H++OH-、B2-+H2O=HB-+OH-、HB-+H2O=H2B+OH-,所以C(OH-)=C(H2B)+C(HB-)+C(H+),故C错误;
D、由于弱离子的水解,所以C(HB-)<0.1mol/L,故D正确;
故答案为:C;
(3)①由图象知其电离出的阴阳离子,故答案为:FeB(s) Fe2+(aq)+B2-(aq);
②由图象知KSP=C(Fe2+ )C( B2- )=2×10-9×10-9=2×10-18,
由FeB(s) Fe2+(aq)+B2-(aq)知c(Fe2+ )=c( B2- ),
c(Fe2+ )==1.4×10-9mol/L,故答案为:1.4×10-9;
③A、在沉淀溶解平衡曲线上的点表示的Ksp相等,故A正确;
B、Ksp受温度影响,升温时,Ksp会发生变化,则通过升温不可能由c点变到a点,故B错误;
C、在d点,还未达到FeB的Ksp,则不会生成沉淀,故C正确;
D、此温度下,KSP=c(Fe 2+ )•c(B 2- )=2×10-9×10-9=2×10-18,故D错误;
故答案为:AC.
常温下,将某一元酸HA和NaOH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①组情况分析,HA是强酸还是弱酸?____________(填“强酸”或“弱酸”)。
(2)②组情况表明,c____________0.2 mol/L(选填“大于”、“小于”或“等于”)。混合液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是____________。
(3)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度____________NaA的水解程度(选填“大于”、“小于”或“等于”),该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________。
(4)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=____________mol·L-1。
正确答案
(1)弱酸
(2)大于;c(A-)==c(Na+)
(3)大于;c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(4)10-5
常温时,下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系不正确的是( )
正确答案
A.某物质的水溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-amol/L,若a>7,说明该溶液能抑制水的电离,可能是酸溶液或碱溶液,所以该溶液的PH值为a或14-a,故A错误;
B.如果该溶液中的溶质是一水合氨和氯化铵,所以溶液中离子浓度大小顺序是c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故B正确;
C.根据电荷守恒,溶液中存在2c(R2-)+c(HR-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),应溶液pH=7,则c(OH-)=c(H+),所以有2c(R2-)+c(HR-)=c(Na+),故C正确;
D.将0.2 mol/L的某一元弱酸HA溶液和0.1mol/L NaOH溶液等体积混合后,溶液中盐和酸的浓度都是0.05mol/L,根据电荷相等有c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒得c(A-)+c(HA)=2c(Na+),所以得2c(OH-)=2c(H+)+c(HA)-c(A-),故D正确.
故选A.
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