- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
已知室温时，0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，回答下列问题：
(1)该溶液中c(H＋)＝ 。
(2)HA的电离平衡常数K＝ ；
(3)升高温度时，K (填“增大”，“减小”或“不变”)。
(4)由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的 倍。
正确答案
(1)1.0×10－4 mol/L
(2)1×10－7
(3)增大 (4)106
(1)HA电离出的c(H＋)＝0.1×0.1% mol/L＝1×10－4 mol/L；
(2)电离平衡常数
K＝
(3)因HA的电离是吸热过程，升高温度c(H＋)、c(A－)均增大，则K增大；
(4)c(H＋)HA＝1×10－4 mol/L，c(H＋)水＝c(OH－)＝
（14分）下列物质中：①NaCl ②Na2O ③CH3COOH ④CO2 ⑤NaHCO3 ⑥NH3·H2O ⑦HCl ⑧NaOH ⑨Cl2 ⑩酒精 请按要求回答下列问题（填编号）：
(1) 属于电解质的有 ；（2）属于非电解质的有： ；
（3）属于强电解质的有 ；（4）属于弱电解质的有 ；
（5）请分别写出NH3·H2O ，NaHCO3的电离方程式： ； 。
正确答案
(共14分）
(1) ①②③⑤⑥⑦⑧ （2）④⑩ （3）①②⑤⑦⑧ （4）③⑥ (各２分）
（5）NH3·H2O 
试题分析：(1) 属于电解质的有 ①②③⑤⑥⑦⑧ ；（2）属于非电解质的有：④⑩；
（3）属于强电解质的有①②⑤⑦⑧；（4）属于弱电解质的有③⑥；
（5）NH3·H2O的电离方程式：NH3·H2O
NaHCO3的电离方程式 NaHCO3＝Na ++ HCO3－。
点评：水溶液中或熔融状态下能够电离的化合物称为电解质,常见的酸、碱、盐都是电解质如：碳酸、硫酸、硝酸、磷酸、乙酸（醋酸）都是酸，氢氧化钡、一水合氨、氢氧化铜都是碱，碳酸钠、碳酸钙、碳酸氢钠、硫酸铜晶体都是盐，它们都是电解质。在上述两种情况下都不能导电的化合物称为非电解质，蔗糖、乙醇等都是非电解质。（大多数的有机物都是非电解质）（单质，混合物不管在水溶液中或熔融状态下是否[1]能够导电，都不是电解质或非电解质。）
在水溶液中几乎完全发生电离的电解质叫做强电解质；在水溶液中不完全发生电离的电解质叫做弱电解质。
电解质与非电解质的区别
电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，例如酸、碱和盐等。凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质，例如蔗糖、酒精等。
能导电的化合物不一定是电解质，判断某化合物是否是电解质，不能只凭它在水溶液中导电与否，还需要进一步考察其晶体结构和化学键的性质等因素。例如，判断硫酸钡、碳酸钙和氢氧化铁是否为电解质。硫酸钡难溶于水，溶液中离子浓度很小，其水溶液不导电，似乎为非电解质。但熔融的硫酸钡却可以导电。因此，硫酸钡是电解质。碳酸钙和硫酸钡具有相类似的情况，也是电解质。从结构看，对其他难溶盐，只要是离子型化合物或强极性共价型化合物，尽管难溶，但溶的那部分是完全电离的，所以也是电解质。因为溶解是绝对的，不溶是相对的。没有绝对不溶的物质。
（3分）请自行设计实验，用至少两种方法证明盐酸的酸性比醋酸的酸性强？
可供选者选择的试剂：0.1mol/L的HCl 0.1mol/L的CH3COOH 0.1mol/L 的NaOH 0.1mol/L的CH3COONa CaCO3粉末 PH试纸 蒸馏水 酚酞试液 石蕊试液 玻璃仪器自行选择。
正确答案
方法一：分别取两张PH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒分别蘸取0.1mol/L的HCl 和0.1mol/L的CH3COOH 测PH，用标准比色卡对照。PH小的为强酸，PH大的为弱酸。
方法二：取等量CaCO3粉末于两只试管中，再分别加入等体积的0.1mol/L的HCl 和0.1mol/L的CH3COOH，反应较剧烈的为强酸，反应不太剧烈的为弱酸。 （任写出一种方法给３分）
试题分析：本题考察学生对于化学实验知识的掌握程度，以及学生自行设计实验方案的能力，属于开放性试题，对于学生的综合测评较为全面。
点评：本题属于实验开放题，在比较酸性强弱中有很多方法，可以测定同浓度溶液的pH，也可以利用强酸制弱酸来设计，答案不限。
（6分）A、B两种物质都是H、N、O、Na中的任意三种元素组成的强电解质，A的水溶液呈碱性，B的水溶液呈酸性，请找出A、B可能的两种组合，要求A1 溶液中的水的电离程度小于A2 溶液中水的电离程度；B1 溶液中的水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度；
(1)请写出下列各物质的化学式：
A1 A2 B1 B2
(2)B1溶液中的水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度，其原因是：
___________________________________________________________________
正确答案
（1）A1 NaOH A2 NaNO2 B1 HNO3 B2 NH4NO3 (每空1分)
（2）B1电离出的H+抑制水的电离，B2电离出的NH4+促进水的电离（2分）
A1 溶液中的水的电离程度小于A2 溶液中水的电离程度，说明A1是碱，A2是盐水解显碱性。B1 溶液中的水的电离程度小于B2溶液中水的电离程度，同样可知B1是酸，B2是盐水解显酸性。所以正确的组合是A1 NaOH A2 NaNO2 B1 HNO3 B2 NH4NO3。
（12分） 常温下，向100 mL 0.01 mol·L－1HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L－1MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题：
(1)由图中信息可知HA为________酸(填“强”或“弱”)，理由是____________（2分）
(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH＝a，则a________7(填“>”、“<”或“＝”)，用离子方程式表示其原因为__________________________；,此时，溶液中由水电离出的c(OH－)＝________。（4分）
(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系：__________ （2分）
(4)K点对应的溶液中，c(M＋)＋c(MOH)________2c(A－)(填“>”、“<”或“＝”)；若此时溶液中，pH＝10，则c(MOH)＋c(OH－)＝________mol·L－1。（4分）
正确答案
(1)强 0.01 mol·L－1HA的pH为2，说明HA完全电离
(2)< M＋＋H2OMOH＋H＋,1×10－amol·L－1,(3)c(M＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋),(4)＝ 0.005
此题为关于溶解度曲线的题目，首先要看清曲线：起点（强酸弱酸、强碱弱碱），曲线平滑、滴定终点、pH=7的点等等。（1）因为浓度0.01mol/L,pH=2，故该酸为一元强酸；（2）V=50ml滴定终点时，pH<7，为强酸弱碱盐，水解为酸性。故该碱为弱碱，M++H2O
在稀氨水中存在下述电离平衡NH3+H2O
正确答案
试题分析：氨水中存在NH3+H2O
已知金属离子从开始形成氢氧化物沉淀到沉淀完全时溶液的pH。
(1)实验室配制FeCl2溶液时需加入少许盐酸和铁粉，若只加盐酸、不加铁粉，溶液中会发生什么变化，用离子方程式表示为： ；
(2)氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)中含FeCl2杂质，为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示的操作步骤进行提纯。
①加氧化剂X的目的是 ，下列氧化剂中最适合作氧化剂X的是 (填序号)；
②物质Y的化学式是 ；加入物质Y的目的是调节溶液的pH至a，使Fe3+沉淀完全，则a的范围是 ；若25℃时，a=3的溶液中，c(Fe3+)= mol·L-1。(25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)
(3)欲将CuCl2·2H2O加热制得无水CuCl2，将采用什么方法和措施？__________。
正确答案
(1)4Fe2++O2+4H+
(2)①将Fe2＋氧化为Fe3＋ B ②CuO［或Cu(OH)2或CuCO3］ 3.7≤a<5.4 4.0×10－5
(3)在HCl气氛下蒸发，以抑制CuCl2水解
试题分析：(1)实验室配制FeCl2溶液时需加入少许盐酸和铁粉，目的是为了防止亚铁离子被氧化和析出沉淀，若只加盐酸、不加铁粉，溶液的亚铁离子被氧化为铁离子，其离子方程式为：4Fe2++O2+4H+
点评：本题考查了盐类水解，溶度积等知识点，这些考点都是高考考查的重点和难点，本题有一定的综合性，关键是要根据表中的数据进行解答，本题难度中等。
（1）将等质量的Zn粉分别投入：试管A: 10mL 0.1mol·L-1 HCl和试管B: 10mL 0.1mol·L-1醋酸中: 开始时，反应速率Ａ Ｂ（填＞，＝或＜，下同），若Zn过量，产生H２的体积Ａ Ｂ。
（2）将等质量Zn粉分别投入pH=1体积均为10mL的试管A: 盐酸和试管B: 醋酸中: 开始时，反应速率Ａ Ｂ（填＞，＝或＜，下同），若Zn过量，产生H２的体积Ａ Ｂ。
正确答案
1）＞、= （2）= 、＜
试题分析：（1）与锌反应的速率与电离出的氢离子浓度有关，等物质的量浓度的强酸和弱酸，强酸电离出的氢离子浓度大于弱酸电离出的氢离子浓度，所以开始反应速率A>B，与过量的锌反应产生H２的体积与酸的物质的量有关，强酸和弱酸的物质的量相等，所以产生氢气的体积A=B。（2）pH相同的强酸和弱酸，强酸的物质的量浓度小于弱酸的物质的量浓度，所以刚开始反应速率A=B，与过量Zn反应，产生H２的体积A
点评：一元强酸和一元弱酸比较主要从相同物质的量浓度相同体积和相同pH相同体积两方面进行比较。
在一定温度下，纯醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示，请回答：
(1)“O”点导电能力为0的理由是__________。
(2)a、b、c三点溶液中c(H＋)由小到大的顺序为_____________。
(3)若使c点溶液中c(CH3COO－)增大，可采取的措施是：Ⅰ.__________；Ⅱ.__________；Ⅲ.________。
正确答案
(1)“O”点时只有醋酸分子，没有自由移动的离子
(2)c＜a＜b
(3)加NaOH固体 加镁 加锌
因为加入的是纯醋酸，“O”点时只有分子，没有自由移动的离子，所以导电能力为0，而在以后的几点，导电能力强，说明自由移动的离子浓度大，因此三点溶液由大到小的顺序为c＜a＜b。在醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+。要使c（CH3COO-）增大，需要溶液体积不变的情况下，平衡向右移动，可采取加NaOH，碳酸钠固体、镁、锌等活泼金属。
（Ⅰ）（9分）
现有下列物质： ①NaCl晶体 ②液态SO2 ③纯醋酸 ④硫酸钡 ⑤铜 ⑥酒精（C2H5OH） ⑦熔化的KCl ⑧NaOH溶液
请用以上物质回答下列问题。（填序号）
（1）在上述状态下能导电的物质是 ；
（2）属于弱电解质的是 ；
（3）属于非电解质，但溶于水后的水溶液能导电的是 ；
（Ⅱ）现有下列电解质溶液:①
(1)在这五种电解质溶液中,既能与盐酸又能与烧碱溶液反应的是(填写序号) 。
(2)常温下,物质的量浓度相同的①、②、③溶液pH大小顺序为(填序号) > > 。
(3)写出⑤与足量NaOH溶液混合加热时反应的离子方程式 。
正确答案
（Ⅰ）⑤⑦⑧；③；②；（每空1分）
（Ⅱ）(1)②④⑤ (2)①>③>②（每空2分）
本题考查电解质、强弱电解质概念，可以从物质分类的角度来看，强电解质为活泼金属氧化物、强酸、强碱和大多数盐，弱电解质为弱酸、弱碱和水，非电解质非金属氧化物、大多数非金属氧化物。电解质在熔融或水溶液中电离出阴阳离子，能够导电。
为了证明醋酸是弱电解质，甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七人分别选用下列试剂进行实验：
0.10 mol/L醋酸溶液、0.10 mol/L醋酸钠溶液、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、醋酸钠晶体、氯化钠晶体、甲基橙、pH试纸、蒸馏水。
(1)甲用pH试纸测出0.10 mol/L的醋酸溶液pH=4，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？ 。(填“正确”或“不正确”)
(2)乙取出10 mL 0.10 mol/L的醋酸溶液，用pH试纸测出其pH=a，然后用蒸馏水稀释到1 000 mL，再用pH试纸测定其pH=b，要确定醋酸是弱电解质，则a、b应该满足的关系是 (用等式或不等式表示)。
(3)丙取出10 mL 0.10 mol/L醋酸溶液，滴入甲基橙试液，显红色，再加入醋酸钠晶体，颜色变橙色，你认为这一方法能否证明醋酸是弱电解质？ 。(填“能”或“不能”)
(4)丁用pH试纸来测定0.10 mol/L醋酸钠溶液的pH，发现0.10 mol/L醋酸钠溶液的pH为9，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？ 。(填“正确”或“不正确”)
正确答案
(１)正确 (２)b
(1)正确，若醋酸为强酸，则其溶液的pH=1，现醋酸溶液pH=4，说明醋酸没有完全电离，存在电离平衡。
(2)假设如果它是强酸，稀释100倍，溶液的pH=a+2，因为它是弱酸，故pH＜a+2。
(3)能，加入醋酸钠晶体，颜色变橙色，说明溶液的酸性变弱，CH3COO-抑制了醋酸的电离，故醋酸为弱电解质。
(4)正确，由题意知，醋酸钠溶液呈碱性，说明醋酸钠中的醋酸根离子发生了水解，故醋酸为弱酸
写出下列物质在水中的电离方程式：
（1）Na2SO4 （2）CH3COOH
正确答案
试题分析：Na2SO4为强电解质，在水溶液中完全电离；醋酸是弱电解质，在水溶液中部分电离，故用可逆符号。
点评：强弱电解质是历年高考重点，考生可根据物质的分类来判断熟记哪些是强电解质、哪些是弱电解质。
（22分）研究碳及其化合物的性质和用途是中学化学的任务之一。
I．某兴趣小组在实验室中制备碳酸钠溶液。方案如下：步骤一，取25 mL一定浓度的NaOH溶液，通人CO2气体至过量；步骤二，加热煮沸步骤一所得溶液；步骤三，另取25 mL相同浓度的NaOH溶液与步骤二所得溶液混合，即得碳酸钠溶液。
（1）完成步骤一可选的化学试剂有：稀盐酸、NaOH溶液、大理石、饱和碳酸钠溶液、稀硫酸、饱和碳酸氢钠溶液等，需要的装置如下所示。
①各装置正确的连接顺序为 （用a、b、c、d表示）。
②检查整套装置气密性的方法是 。
③装置A中常用药品为 ；装置C中化学药品的作用是 。
（2）写出步骤三中发生反应的离子方程式 。
（3）有同学提出“步骤二”没有必要，请你简述自己的看法 。
Ⅱ．实验室用纯碱和盐酸处理某种蛇纹石（已知蛇纹石中含有MgO、SiO2．CaO、Fe2O3、Al2O3等氧化物）模拟制备氧化镁的流程如下：
（1）过滤需要的玻璃仪器有 。
（2）沉淀Ⅱ的成分为 ，请用离子方程式表示生成沉淀的过程 （写出一个即可）。
（3）纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为 。
（4）已知l0%的纯碱溶液密度为1．06g／cm3，则其物质的量浓度为____ ，
正确答案
I．（1）①a
Ⅱ．（1）烧杯、漏斗、玻璃棒。（2）根据上述分析知，沉淀Ⅱ的成分为CaCO3、Fe(OH)3、Al(OH)3，CO32- + Ca2+====CaCO3↓，2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O ="===" 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑，2Al3+ + 3CO32- + 3H2O====2Al(OH)3↓ + 3CO2↑；（3）c(Na＋)＞c(CO32—)＞c(OH－)＞c(HCO3—)＞c(H＋)。（4）1 mo1·L－1。
试题分析：I．根据题意知，该小组制备碳酸钠溶液的原理为：CO2(过量)+NaOH====NaHCO3，NaOH+NaHCO3====Na2CO3+H2O。（1）分析题给装置知，A为二氧化碳的发生装置，B中发生二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应，C装置除去二氧化碳中的氯化氢；①为制得纯净的碳酸氢钠溶液，要先除去二氧化碳中的氯化氢，各装置正确的连接顺序为a
Ⅱ．根据题给流程分析，蛇纹石用30%盐酸酸浸，MgO、CaO、Fe2O3、Al2O3和盐酸反应溶解，反应方程式分别为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O，CaO+2HCl=CaCl2+H2O，Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O；而SiO2不与盐酸反应，过滤得沉淀Ⅰ为二氧化硅，滤液为MgCl2、CaCl2、FeCl3、AlCl3和盐酸的混合液，向滤液中加入一定量10%纯碱溶液，Ca2＋、Fe3+、Al3+和碳酸钠溶液反应转化为氢氧化铁、氢氧化铝和碳酸钙沉淀经过滤而除去，反应方程式为CO32- + Ca2+====CaCO3↓，2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O ="===" 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑，2Al3+ + 3CO32- + 3H2O====2Al(OH)3↓ + 3CO2↑；向滤液中加足量15%纯碱溶液制得碱式碳酸镁，过滤，回收氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠，碱式碳酸镁煅烧得氧化镁。（1）过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。（2）根据上述分析知，沉淀Ⅱ的成分为CaCO3、Fe(OH)3、Al(OH)3，用离子方程式表示生成沉淀的过程CO32- + Ca2+====CaCO3↓，2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O ="===" 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑，2Al3+ + 3CO32- + 3H2O====2Al(OH)3↓ + 3CO2↑；（3）纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为c(Na＋)＞c(CO32—)＞c(OH－)＞c(HCO3—)＞c(H＋)。（4）利用公式c=
在一定温度下，无水醋酸加水稀释的过程中，溶液的导电能力，随加入水的体积V变化的曲线如图所示。 请回答：
(1)“O”点导电能力为0的理由是___ 。
(2)a、b、c三点处，溶液的c(H+)由小到大的顺序为____。
(3)a、b、c三点处，电离程度最大的是___。
(4)若要使c点溶液中c（Ac-）增大，溶液c(H+)减小，可采取的措施是：①___，②___，③___。
正确答案
(1)在“O”点处醋酸未电离，无自由移动的离子存在
(2)c
(3)c
(4)加入NaOH固体 ；加入Na2 CO3固体 ；加入镁、锌等活泼金属
现有浓度均为0.1 mol·L－1的下列溶液：
①硫酸；②醋酸溶液；③氢氧化钠溶液；④氯化铵溶液；⑤醋酸铵溶液；⑥硫酸铵溶液；⑦硫酸氢铵溶液；⑧氨水。请回答下列问题：
(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H＋浓度由大到小的顺序是(填序号)________。
(2)④、⑤、⑦、⑧四种溶液中NH4＋浓度由大到小的顺序是(填序号)________。
(3)将③和④等体积混合后，混合液中各离子浓度关系正确的是________。
正确答案
(1)④②③① (2)⑦④⑤⑧ (3)A
(1)①、②、③抑制水的电离，①中c(H＋)＝0.2 mol·L－1，②中c(H＋)＜0.1 mol·L－1，③中c(OH－)＝0.1 mol·L－1，④促进水的电离，故四种溶液中由水电离出的H＋浓度由大到小的顺序是④②③①。(2)NH4HSO4溶液中，H＋抑制NH4＋水解，CH3COONH4溶液中，CH3COO－促进NH4＋的水解，NH3·H2O是弱电解质，电离产生极少的NH4＋，故四种溶液中NH4＋浓度由大到小的顺序为⑦④⑤⑧。(3)NaOH溶液和NH4Cl溶液等浓度等体积混合：NaOH＋NH4Cl=NaCl＋NH3·H2O，c(Na＋)＝c(Cl－)＝0.05 mol·L－1，c(OH－)＝c(NH4＋)＋c(H＋)，A正确，B错误。根据电荷守恒，C错误。溶液显碱性c(OH－)＞c(H＋)，D错误。
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