- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
(1)0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH为8,同浓度的NaAlO2溶液的pH为11。将两种溶液等体积混合,可能发生的现象是________,其主要原因是(用离子方程式表示)_______。
(2)若在一定温度下,pH=a的醋酸溶液和pH=b的NaOH溶液等体积混合恰好相互反应,则此时醋酸的电离度可表示为______。
正确答案
(1)白色沉淀,HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
(1)NaHCO3溶液pH=8<pH=11NaAlO2溶液。说明HCO3-水解不够明显,亦是说HCO3-有电离出H+的倾向,而AlO2-强烈水解,所以一定能够结合HCO3-中的H+。
(2)设[CH3COOH]=C,体积为1L,恰好中和时,有
所以,C×1=10b-14×1 C=10b-14mol/L
(8分)一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,
(1)O点导电能力为0的理由是 。
(2)a、b、c三点溶液的c由小到大的顺序是 。
(3)a、b、c三点醋酸的电离程度最大的是 。
(4)要使c点c增大,c
减少,可采取的措施是(至少写出三种方法)
① ;② ;③ 。
正确答案
(8分) (1) (1分)在O点醋酸未电离,无自由离子存在
(4) (3分)加NaOH固体 加少量的碳酸钠固体 加入镁等金属 加醋酸钠固体等
试题分析:(1)冰醋酸在O点未能电离,不存在自由移动的离子,因此导电性未0。
(2)溶液的导电性越强,溶液中氢离子浓度越大,所以a、b、c三点溶液的c由小到大的顺序是c
(3)醋酸是弱酸,存在电离平衡,稀释促进电离。所以a、b、c三点醋酸的电离程度最大的是c点。
(4)根据醋酸的电离方程式CH3COOHCH3COO-+H+可知,要使c点c
增大,c
减少,可采取的措施有加NaOH固体或加少量的碳酸钠固体或加入镁等金属,或加醋酸钠固体等。
点评:在判断溶液的导电性时,需要注意的是,溶液的导电性只与溶液中离子浓度大小和离子所带电荷数有关系,离子浓度越大,电荷数越多,溶液的导电性越强,据此可以进行有关判断。
(9分)相同条件下pH=3的盐酸和pH=3的醋酸:
(1)取等体积两溶液,分别稀释pH=4时,两者加水量的关系是:前者________后者(填>、<或=,下同);
(2)取等体积的两溶液,分别加入等物质的量的相应钠盐固体少量,两溶液的pH大小关系是:前者_________后者;
(3)各取两溶液VL,分别加入VLpH=11的NaOH,充分反应后,两溶液pH大小关系是:前者__________后者。
正确答案
(1) < (2) < (3)>
试题分析:(1)如果稀释10倍,由于醋酸存在电离平衡,所以醋酸的pH<4,因此要是醋酸pH=4,要稀释的比10倍多,因此前者小于后者。
(2)盐酸不存在电离平衡,所以加入NaCl固体pH不变,醋酸存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,加入CH3COONa,电离平衡逆向移动,pH变大,所以前者小于后者。
(2)pH相同的盐酸和醋酸,醋酸的物质的量浓度大,所以加入等体积的NaOH溶液,盐酸呈中性,醋酸呈酸性,因此前者大于后者。
点评:本题是弱电解质的基础习题,主要考查学生的分析能力。
在一定温度下,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”点导电能力为0的理由是 。
(2)A、B、C三点溶液c(H+)由小到大的顺序为 。
(3)若使C点溶液中c(CH3COO-)增大的同时溶液的c(H+)减小,可采取的措施是:
① ;② ;③ 。
(4)经实验测得C点处:c(CH3COOH)="0.1" mol·L-1,c(CH3COO-)="0.01" mol·L-1,则该条件下CH3COOH的电离常数Ka= 。
正确答案
(1)CH3COOH是共价化合物,无水不电离,也就无自由移动的离子,所以不导电
(3)加活泼金属(如Mg) 加碱性氧化性(如Na2O) 加碱(如NaOH) 加某些盐(如Na2CO3) 加醋酸盐(如CH3COONa)(任选三种)
(4)1×10-3 mol·L-1
(1)CH3COOH是一种共价化合物,是弱电解质,共价化合物只有在水溶液里才能电离导电。“O”点不导电说明此时CH3COOH未电离,说明此时无水,不电离,不存在自由移动的离子。
(2)c(H+)越小,导电能力越弱;c(H+)越大,导电能力越强。故c(H+)由小到大的顺序为C
(3)欲使c(CH3COO-)增大,可以使平衡右移,即消耗c(H+)的办法,此时可考虑酸的五大通性,其中适合的有加金属、金属氧化物、碱、某些盐;也可以使平衡逆向移动,此时只能加醋酸盐。
(4)由CH3COOHCH3COO-+H+,可知c(H+)=c(CH3COO-)="0.01" mol·L-1,则Ka==1×10-3 mol·L-1。
(6分)已知某温度下CH3COOH的电离常数K=1.6×10-5。该温度下向20mL0.01mol/LCH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol/L KOH溶液,其pH变化曲线如下图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题:
(1)a点溶液中c(H+)为 。
(2)b点溶液中离子浓度的大小顺序可能有 种情况。
(3)a、b、c三点中水的电离程度最大的是 。
正确答案
(1)4×l0-4 (2)3 (3)c
试题分析:(1)K=,溶液中的c(CH3COO-)=c(H+),所以c(H+)=
=4×l0-4
。
(2)b点溶液呈酸性,则可能是c(CH3COO-)>c(H+)>c(K+)>c(OH-)或c(CH3COO-)>c(K+))>c(H+)>c(OH-)或c(CH3COO-)>c(H+)=c(K+)>c(OH-)三种情况。
(3)酸或碱抑制水的电离,有弱的盐促进水的电离,所以c点水的电离程度最大。
点评:本题难度较大,由电离平衡常数求c(H+)时,要注意忽略已电离的酸。
水溶液中存在多种平衡,请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)在浓度均为0.1mol/L①CH3COONH4 ②NH4HSO4 ③NH3.H2O ④(NH4)2SO4溶液中,NH4+浓度由大到小的顺序为 (填序号)
(2)浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵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) 。
(3)恒温下,向pH=6的蒸馏水中加入2.3g金属钠,充分反应后,再加蒸馏水稀释到1L,所得溶液的pH= 。
正确答案
(1)④>②>①>③(2)④>②>③>①(3)11
试题分析:(1)在浓度均为0.1mol/L①CH3COONH4 ②NH4HSO4 ③NH3.H2O ④(NH4)2SO4溶液中,NH3•H2O为弱电解质,电离是微弱的,而CH3COONH4、NH4HSO4 、(NH4)2SO4为强电解质,全部电离,所以NH3.H2O中NH4+浓度最小;(NH4)2SO4含有两个NH4+,则(NH4)2SO4中NH4+浓度最大;NH4HSO4电离产生氢离子,NH4+水解受到抑制,CH3COONH4中醋酸根水解呈碱性,NH4+水解得到促进,则NH4HSO4中NH4+浓度大于CH3COONH4中NH4+浓度;故NH4+浓度由大到小的顺序为 ④>②>①>③;(2) 浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵四种溶液,氯化铵为强酸弱碱盐,发生水解,促进水的电离,由水电离出的H+浓度最大;硫酸、醋酸抑制水的电离,酸溶液比较水电离产生的氢离子,可比较溶液中氢氧根的浓度,硫酸为强酸,全部电离,0.1 mol·L-1的硫酸中氢离子浓度为0.2mol·L-1,氢氧根浓度为5×10—14mol·L-1,醋酸为弱酸,0.1 mol·L-1醋酸溶液中氢离子浓度远小于0.1 mol·L-1,氢氧根浓度远大于1×10—13mol·L-1;氢氧化钠抑制水的电离,碱溶液比较水电离产生的氢离子,可比较溶液中氢离子的浓度,0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液中氢氧根浓度为0.1 mol·L-1,溶液中氢离子浓度为1×10—13mol·L-1;综上所述,四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是④>②>③>①;(3)恒温下,向pH=6的蒸馏水中加入2.3g金属钠,发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,生成0.1mol氢氧化钠,再加蒸馏水稀释到1L,所得溶液中氢氧根浓度为0.1 mol·L-1,该温度下蒸馏水的pH=6,则水的离子积常数为1×10—12,则溶液中氢离子浓度为1×10—11mol·L-1,pH=11。
醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐。
(1)醋酸钠溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是 (填字母,下同)。
(3)物质的量浓度均为 0.1 mol/L 的 CH3COONa 溶液和 CH3COOH 溶液等体积混合(混合前后溶液体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是 。
正确答案
(1)c(Na+)>c(CHCOO-)>c(OH-)>c(H+) (2) C (3) ABC
试题分析:盐类的水解程度小,且醋酸钠溶液为碱性,所以离子浓度大小顺序为
c(Na+)>c(CHCOO-)>c(OH-)>c(H+);盐类的水解及弱电解质的电离均为吸热反应,所以升高温度,程度都会增大;稀释溶液程度也会增大;(3)等浓度的两溶液混合由电荷守恒B对、由物料守恒C对、由电荷守恒c(Na+)+c(H+)==c(OH-)+c(CHCOO-)结合各离子浓度可得2c(Na+)==c(CH3COOH)+c(CHCOO-)将两式合并确定A对。
常温下,将0.05 mol·L-1盐酸溶液和未知浓度的NaOH溶液以1:2的体积比混合,所得溶液的pH=12。用上述NaOH溶液12.5 mL和pH=3的某一元弱酸HA溶液20.0mL恰好完全反应生成NaA。
(1)此一元弱酸的物质的量浓度为 ;
(2)此条件下该一元弱酸的电离平衡常数为 。
正确答案
(1)0.025 mol·L-1 (2)4.0×10-5
试题分析:(1)首先求出题出所给的氢氧化钠的物质的量浓度c(NaOH):设盐酸和氢氧化钠的体积分别为1L和2L,那么有如下关系:,解之得:c(NaOH)="0.04" mol·L-1
用上述NaOH溶液12.5 mL和pH=3的某一元弱酸HA溶液20.0mL恰好完全反应生成NaA,表明有如下关系:0.04 mol·L-1×12.5 mL=c(某酸) ×20 mL,解之得:c(某酸)= 0.025 mol·L-1
(2)一元弱酸HA溶液pH=3, HA = H+ + A-
起始: 0.025 0 0
转化: 0.001 0.001 0.001
平衡: 0.024 0.001 0.001
因此此条件下该一元弱酸的电离平衡常数为:
在一定温度下,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:
⑴“O”点导电能力为0的理由是: 。
⑵a、b、c三点溶液中,[H+]由小到大的顺序是: 。
⑶a、b、c三点溶液中,醋酸的电离程度最大的是: 。
⑷若使c点溶液中[CH3COO-]增大,而[H+]减小,可采取的措施主要有:① ;② ;③ ;④ 。
正确答案
⑴冰醋酸未电离,其中没有自由移动的离子;⑵c<a<b;⑶c;⑷①CH3COOH;②NaOH;③Na2CO3;④Mg。
⑴冰醋酸未电离,其中没有自由移动的离子;⑵导电能力越强,自由移动的离子浓度越大,故[H+]由小到大的顺序是c<a<b;⑶随着加水的量的增加,将促进醋酸的电离,故c点醋酸的电离程度最大;⑷使醋酸溶液中的CH3COO-溶液增大,可加入物质与H+反应使醋酸电离平衡向电离的方向移动,如氢氧化钠、碳酸钠及金属镁;而加入醋酸钠,虽使醋酸电离平衡向左移动,但剩余的CH3COO-的浓度仍是增加的,所以加入醋酸钠也符合题意。
为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、三人分别选用下列试剂进行实验:
0.1 mol·L-1醋酸溶液、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、、蒸馏水、锌粒、pH试纸等。
(1)甲取出10 mL0.1 mol·L-1醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,确定醋酸是弱电解质,则a应该满足的关系是_________,理由是__________________________________。
(2)乙将pH=3醋酸和盐酸,各取1 mL,用蒸馏水稀释到100 mL,然后用pH试纸
分别测定两溶液的pH,则可认定醋酸是弱电解质,判断的依据是______________________________。
(3)丙分别取pH=3的盐酸和醋酸10 mL,然后分别加入质量相同的锌粒,醋酸放出H2的平均速率 (填“快”或“慢”),则认定醋酸是弱电解质,。
正确答案
(1) a>1 因为醋酸为弱酸部分电离 (2)盐酸的pH=5,醋酸的pH<5或醋酸在稀释过程中电离出H+,使PH变化小于盐酸。 (3)快
试题分析:醋酸是弱电解质,可测定一定浓度的pH、测定盐溶液的pH、醋酸的电离平衡移动、稀释时pH的变化等来分析;(1)测0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH,若pH大于1,醋酸不能完全电离,则可证明醋酸为弱电解质;(2)pH=3醋酸和盐酸,各取1 mL,用蒸馏水稀释到100 mL,稀释100倍,测其pH,盐酸的pH变为5,若醋酸的pH<5,说明稀释促进醋酸电离,使H+浓度增大,证明醋酸溶液中存在电离平衡,为弱电解质;(3)当pH相同、体积相同时,盐酸完全电离,醋酸存在电离平衡,则分别加入足量锌,醋酸存在电离平衡向右移动,使得反应过程中醋酸中H+浓度大于盐酸,反应速率快。
(6分)写出下列物质在水中的电离方程式
(1)硫酸氢钠
(2)碳酸 ,
正确答案
(1)NaHSO4=Na++H++SO42- (2)H2CO3 H++HCO3- ;HCO3-
H++CO32-
试题分析:硫酸氢钠是强酸的酸式盐,电离方程式是NaHSO4=Na++H++SO42-;碳酸是二元弱酸,分步电离,存在电离平衡,因此电离方程式是H2CO3 H++HCO3-;HCO3-
H++CO32-。
点评:该题是基础性试题的考查,难度不大。试题基础性强,学生不难得分。该题的关键是明确电解质的强酸,然后灵活运用即可。该题有利于培养学生的规范答题能力。
(4分)下列溶液,c(H+)由小到大的排列顺序是 ,PH由小到大的是 。
①0.05mol/LH2SO4 ② 0.1mol/NH3·H2O ③ 0.1mol/CH3COOH ④0.05mol/Ba(OH)2
正确答案
④②③① 、 ①③②④
硫酸是二元强酸,氨水是一元弱碱,存在电离平衡。醋酸是一元弱酸,存在电离平衡。氢氧化钡是二元强碱。所以酸性由弱到强的顺序是④②③①。由于pH=-lg(c(H+)),所以pH由小到大的顺序就是①③②④。
(1)对比同体积、同浓度的盐酸和醋酸,pH前者______后者,与碱完全中和时,消耗NaOH的物质的量是前者______后者,与足量的Zn反应产生H2的速率是前者______后者,产生H2的量是前者______后者.(填“>”、“<”或“=”)
(2)写出H2S的电离方程式______、______.
正确答案
(1)氯化氢是强电解质,醋酸是弱电解质,盐酸溶液中(H+)=C(HCl),醋酸溶液中(H+)<C(CH3COOH),所以相同物质的量浓度的盐酸和醋酸,盐酸中氢离子浓度大于醋酸中氢离子浓度,所以盐酸的pH小于醋酸;
盐酸、醋酸分别和氢氧化钠反应时,n(HCl)=n(NaOH)=n(CH3COOH),同体积、同浓度的盐酸和醋酸中n(HCl)=n(CH3COOH),所以消耗的氢氧化钠的物质的量相等;
等物质的量浓度的盐酸和醋酸中,盐酸中氢离子浓度大于醋酸溶液中氢离子浓度,所以反应开始时,盐酸反应生成氢气的速率大于醋酸;
同体积、同浓度的盐酸和醋酸中n(HCl)=n(CH3COOH),且盐酸和醋酸都是一元酸,反应过程中,锌足量,产生氢气的量等于酸的物质的量一半,所以产生的氢气的量相等;
故答案为:<,=,>,=;
(2)氢硫酸是二元弱酸,分步电离,第一步硫化氢电离出氢离子和硫氢根离子,电离方程式为H2S⇌HS-+H+,第二步硫氢根离子电离生成硫离子和氢离子,电离方程式为HS-⇌S2-+H+,故答案为:H2S⇌HS-+H+,HS-⇌S2-+H+.
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:
实验编号
HA物质的量
浓度(mol·L-1)
NaOH物质的量
浓度(mol·L-1)
混合溶液的pH
甲
0.2
0.2
pH=a
乙
C1
0.2
pH=7
丙
0.2
0.1
pH>7
丁
0.1
0.1
pH=9
请回答:
(1)不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,若a 7(填>、<或=),则HA为弱酸。
(2)在乙组中混合溶液中离子浓度(A-)与
(Na+)的大小关系是 。
(3)从丙组实验结果分析,HA是 酸(选填“强”或“弱”)。
该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的= mol·L-1。
正确答案
(每小题3分)(1)> (2)C (3)弱 Na+>A->OH->H+ (4)10-5
(1)若HA是弱酸,则恰好反应后是强碱弱酸溶液,呈碱性。(2)、根据电荷守恒有:c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(A-) ,pH=7时,c(OH-)=c(H+),所以c(Na+)= c(A-)。
(3)丙组中HA酸过量,但溶液显碱性,所以HA是弱酸。
(4)因溶液pH=9,c(OH-)=10-6mol/L,全部来源于水的电离。
常温下,将0.01molCH3COONa和0.004molHCl溶于水,配制成0.5L混合溶液。判断:
(1)溶液中共有______________种微粒。
(2)溶液中有两种微粒的物质的量之和一定等于0.01mol,它们是______________和______________。
(3)溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=______________mol。
正确答案
(1)7 (2)CH3COOH和CH3COO- (3)0.0060
(1)Na+、H+、Cl-、CH3COO-、OH-、H2O、CH3COOH;(3)n(Cl-)+n(CH3COO-) +n(OH-)=n(H+)+n(Na+)(电荷守恒),n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=n(Na+)-n(Cl-)="0.0060" mol。
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