- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
(14分)(1)常温时,将浓度为m mol· L-1的CH3COOH溶液和n mol·L-1NaOH溶液等体积混合,混合后溶液的pH=7,m与n的大小关系是m n(填“>”、“<”或“=”,下同);若将PH=2的CH3COOH溶液和PH=12的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的PH 7
(2)消防用的泡沫灭火器内装的药品是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,用离子方程式表示二者混合时发生的反应
(3)常温下某强酸溶液pH=a,强碱溶液pH=b,已知a+b=12,酸碱溶液混合pH=7,则酸溶液体积V1和碱溶液体积V2的关系为
(4)常温时KSP[Cu(OH)2]= 2.2×10-20,将Cu(OH)2溶于2.2mol/LCuCl2溶液中形成平衡,溶解平衡方程式为 ,溶液的PH为
(5)物质的量浓度相同的下列溶液①(NH4)2CO3 ②(NH4)2SO4 ③NH4HCO3 ④NH4HSO4 ⑤NH4Cl
⑥NH3·H2O。c(NH4+)由小到大的排列顺序是 (填序号)
正确答案
⑴m > n;混合溶液的PH<7; ⑵Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
⑶V2=100V1 或 (V1∶V2=1∶100) ⑷Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq), pH =" 4" ;
⑸c(NH4+)由小到大的排列顺序是 ⑥<③<⑤<④<①<②
试题分析:(1)由于CH3COOH是弱酸,而NaOH是强碱,若二者等体积混合,混合后溶液的pH=7,则必须是酸要过量一些。因此m>n。若将PH=2的CH3COOH溶液,c(H+)=10-2mol/L;由于醋酸是弱酸,所以c(HAc)> 10-2mol/L, PH=12的NaOH溶液,c(OH-)=10-2mol/L;NaOH是强碱,c(NaOH)= c(OH-)=10-2mol/L,若二者等体积混合,由于酸过量所以混合溶液的PH<7。(2)硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液反应的两种方程式是:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑;(3)常温下某强酸溶液pH=a,c(H+)=10-amol/L;强碱溶液pH=b,c(OH-)=10-14÷10-b=10-(14-b),已知a+b=12,酸碱溶液混合pH=7,V1×10-a = V2·10-(14-b). V1: V2=10-(14-b: 10-a=10-2=1:100。(4) Cu(OH)2难溶于水。但是物质再难溶解,也存在一定的溶解度,在溶液中存在沉淀溶解平衡。Cu(OH)2的沉淀溶解平衡方程式是Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq) ;c(Cu2+) ="2.2mol/L." KSP[Cu(OH)2]= c(Cu2+)·c2(OH-)= 2.2×10-20,所以c2(OH-)= 2.2×10-20÷2.2=1.0×10-20。因此c(OH-) =1.0×10-10。C(H+)=10-4mol/L。所以pH=4。(5)①(NH4)2CO3和②(NH4)2SO4每个物质能电离产生2个NH4+;而③NH4HCO3、④NH4HSO4、⑤NH4Cl 每种只能电离产生1个NH4+;因此c(NH4+)①和②一定大于③④⑤的。②(NH4)2SO4中只有NH4+离子水解,要消耗;①(NH4)2CO3中铵根离子水解使溶液显酸性,CO32-水解使溶液显碱性,二者相互促进,使NH4+的水解程度比②的小。即c(NH4+):①<②;⑤在NH4Cl中NH4+的水解使溶液显酸性,铵根离子水解消耗;④NH4HSO4电离方程式是:NH4HSO4= NH4++H++ SO42-。电离产生的H+对NH4+的水解起抑制作用,使铵根离子的浓度比⑤大,即⑤<④。③NH4HCO3电离产生的离子都发生水解反应,水解相互促进,所以消耗的铵根离子较多,因此铵根离子的浓度比⑤小。⑥NH3·H2O是弱电解质,电离产生的两种浓度原小于盐电离产生的铵根离子的浓度。因此c(NH4+)由小到大的排列顺序是 ⑥<③<⑤<④<①<②
(8分)已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为:
醋酸 Ka= 1.75×10-5
碳酸 Ka1= 4.30×10-7 Ka2 = 5.61×10-11
亚硫酸 Ka1= 1.54×10-2 Ka2 = 1.02×10-7
(1)写出碳酸的第一步电离平衡常数表达式:Ka1 = ;
碳酸的第一步电离比第二步电离 (填“容易” 或 “困难”)。
(2)在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3-和HSO3-的酸性强弱: > >
(3)若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量盐酸,下列量会变小的是 (填序号)
正确答案
(1) 容易 (2)H2CO3 > HSO3- > HCO3- (3) A D
(1)碳酸的第一步电离方程式为H2CO3H++HCO3-,所以电离平衡常数表达式为Ka1 =
。由于第一步电离出的氢离子会抑制第二步的电离,所以碳酸的第一步电离比第二步电离容易。
(2)酸电离平衡常数越大,说明酸越强。所以根据电离平衡常数可知,H2CO3、HCO3-和HSO3-的酸性强弱顺序为H2CO3 > HSO3- > HCO3-。
(3)加入乙酸,增大氢离子浓度,抑制醋酸的电离,所以选项AD减小,B增大,C不变。
常温下,将HCl溶液和一元碱AOH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)不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a (混合溶液的pH)来说明AOH是强碱还是弱碱 。
(2)不考虑其它组的实验结果,单从乙组情况分析,C是否一定等于0.1________(选填“是”或“否”)。
(3)丙组实验所得溶液中由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1。
正确答案
(1)a=7,AOH为强碱;a<7,AOH为弱碱。
(2)否;(3)10-5;
略
(10分)25℃时,50mL0.1mol/L醋酸中存在下述平衡:_______________________。若分别作如下改变,对上述平衡有何影响?
⑴加入少量冰醋酸,平衡将__________,溶液中c(H+)将__________(增大、减小、不变);
⑵加入一定量蒸馏水,平衡将__________,溶液中c(H+)将__________(增大、减小、不变)
⑶加入少量0.1mol/L盐酸,平衡将__________,溶液中c(H+)将__________(增大、减小、不变)
⑷加入20mL0.10mol/LNaCl,平衡将__________,溶液中c(H+)将__________(增大、减小、不变)
正确答案
CH3COOHCH3COO-+ H+ (2分)
⑴向电离方向移动 (1分) 增大 (1分)
⑵向电离方向移动 (1分) 减小 (1分)
⑶向离子结合成分子的方向移动(1分) 增大(1分)
⑷向电离方向移动 (1分) 减小(1分)
略
(8分)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________,三种酸溶液各取1mL,分别加水稀释到1000mL,pH最小的是_________。
正确答案
(共8分,每空2分)(1)③①②;③ (2)③①②;②
(1)盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,醋酸是一元弱酸,所以在pH相等的条件下,它们的物质的量浓度由大到小的顺序是③①②。稀释促进醋酸的电离,所以醋酸的pH变化最小,即答案选③。
(2)在浓度相同的条件下,弱酸的pH大于强酸的,即pH由大到小的顺序是③①②。由于稀释的浓度还都是相同的,所以pH最小的硫酸的,即答案选②。
(4分)(1)量取5mL浓硫酸的仪器是 ;量取20.00mL稀硫酸的仪器是 。
(2)在一定条件下,CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH≒CH3COO-+H+ ΔH > 0
下列方法中,可以使0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中CH3COOH电离程度增大的是 。
a.加入少量0.10 mol·L-1的稀盐酸 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的NaOH溶液
正确答案
略
(2分).已知常温下0.4mol/L的某酸的pH值为3,则由水电离出的OH-浓度为 ,该酸的电离度为: 。
正确答案
略
略
(8分)在6份0.01 mol·L-1氨水中分别加入下列各物质:
E.少量NaOH固体 F.少量Al2(SO4)3固体
(1)能使c(OH-)减小、c(NH4+)增大的是 ;
(2)能使(OH-)增大、c(NH4+)减小的是 ;
(3)能使c(OH-)和c(NH4+)都增大的是 ;
(4)能使c(OH-)和c(NH4+)都减小的是 。
正确答案
(1)DF (2)CE (3)A (4)B (各2分)
氨水中存在电离平衡NH3·H2ONH4++OH-,根据勒夏特列原理可知,A降低氨水的电离程度,但溶液中c(OH-)和c(NH4+)都增大。纯水增大氨水的电离程度,但c(OH-)和c(NH4+)都减小。K2CO3固体溶于水水解显碱性,NaOH固体溶于水电离出OH-,抑制氨水的电离。浓硫酸能中和OH-,促进电离,同样Al2(SO4)3固体溶于水能结合OH-,促进电离。
(8分)取0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因是 (用离子方程式表示)。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+) 0.1 mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H+) (填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”)。
(4)有相同温度下相同浓度的四种盐溶液:
正确答案
(共8分,每空2分)(1)A-+H2OHA+OH- (2)> (3)> (4)A>B>D>C
试题分析:(1)等物质的量的一元酸和一元碱恰好反应生成盐和水,生成的盐溶液呈碱性说明该酸是弱酸,生成的盐能水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液的pH值大于7,水解方程式为:A-+H2OHA+OH-;
(2)该盐含有弱根离子能促进水电离,氢氧化钠是强碱能抑制水电离,所以混合溶液中由水电离出的c(H+)>0.1mol•L-1NaOH溶液中由水电离出的c(H+);
(3)将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明HA的酸性比碳酸的强,NH4A溶液为中性,说明相同条件下,氨水和HA的电离程度相同,所以(NH4)2CO3中铵根离子的水解程度小于碳酸根离子的水解程度,所以溶液的pH>7;
(4)(NH4)2SO4和NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,溶液中铵根离子浓度越大,水解程度越小,但水解的个数多,所以氯化铵溶液的pH值大于硫酸铵;NH4A溶液中阴阳离子的水解程度相等,所以溶液呈中性,溶液的pH值大于氯化铵;NH4HCO3溶液中铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子的水解程度,溶液呈碱性,所以溶液的pH值最大,故答案为:A>B>D>C。
(8分)(1)请完成下列各空:
①pH= a的CH3COOH溶液稀释100倍后所得
溶液pH a +2(填“>”或“<”)
②0.01mol/LCH3COOH溶液的pH 2(填“>”或“<”);
(2)观察比较以上两个小题,试猜想证明某酸(HA)是弱电解质的原理有两个:
一是: ;
二是: 。
(3)请你根据以上原理提出一些方案,证明HA酸是弱电解质:(只需简明写出方案,不需写出具体步骤,以下项目可不填满也可增加项目)
①
②
(8分)今有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸,回答下列问题。(用酸的序号填写)
(1)在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的锌粒,在相同条件下产生H2的体积由大到小的顺序是_________________ ;
(2)在同体积、同pH的三种酸中,分别加入足量的锌粒,在相同条件下产生H2的体积由大到小的顺序是_______________ ;
(3)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________ 。 如果取等体积的0.1 mol·L-1的三种酸溶液,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液中和,当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是______________ 。
正确答案
略
(12分)已知氢氟酸、醋酸、氢氰酸(HCN)、碳酸在室温下的电离常数分别为:
根据上述数据,回答下列问题:
(1)四种酸中酸性最强的是_____________,四种酸中酸性最弱的是_____________。
(2)写出H2CO3电离方程式是 、 。
(3)写出反应的方程式:足量的氢氟酸与碳酸钠溶液混合:___________ ______,
足量的CO2通入NaCN溶液中:_________ _____。
正确答案
(1)氢氟酸, HCN
(2)H2CO3HCO3—+H+, HCO3—
CO32—+H+
( 3)2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑, NaCN+H2O+CO2= HCN+NaHCO3
(1)电离常数越大,相应酸的酸性越强,所以根据电离常数可知,酸性最强的是氢氟酸,而最弱的是HCN。
(2)碳酸是二元弱酸,电离是分步进行的,所以电离方程式依次是
H2CO3HCO3—+H+、HCO3—
CO32—+H+。
(3)由于氢氟酸的电离常数大于碳酸的电离常数,所以根据较强酸制取较弱的酸可知,反应的方程式是2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑;由于碳酸的第一步电离常数大于HCN的,但第二步小于HCN的,所以足量的CO2通入NaCN溶液中反应方程式是NaCN+H2O+CO2= HCN+NaHCO3。
(9分)完成以下小题:
(1)已知NaHSO3溶液显酸性,则溶液中各离子浓度从大到小的顺序是 。
(2)25℃时,向pH=4的NaHSO4溶液中,逐滴加入pH=9的Ba(OH)2溶液至中性,则该过程的离子反应方程式 ;已知25℃时BaSO4的Ksp=1.0×10-10,则以上过程中 沉淀生成(填“有” 或“无”)。
(3)某温度下,0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中c(Na+)∕c(CO32-)=20/9,其原因是 ;现往Na2CO3溶液中通入一定量的CO2后,c(Na+)∕c(CO32-)=5∕2,其原因是 。(用离子方程式和必要的文字说明)
正确答案
略
有0.1 mol/L的盐酸溶液(a)、硫酸溶液(b)、醋酸溶液(c)各50 mL,试比较:
(1)三种酸的氢离子浓度由大到小的顺序是________(填字母代号,下同);三种酸的pH由大到小的顺序是________。
(2)三种酸跟足量的锌反应,开始时产生H2的速率由大到小的顺序是________。(不考虑Zn的纯度及表面积等因素)
(3)三种酸跟足量的锌反应产生H2的体积由大到小的顺序是________。
(4)三种酸分别跟0.1 mol/L的NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积由大到小的顺序是________。
(5)三种酸分别跟50 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液反应后,溶液的pH由大到小的顺序是________。
正确答案
(1)b>a>c;c>a>b (2)b>a>c (3)b>a=c (4)b>a=c (5)c>a>b
(1)醋酸是弱酸,只能部分电离,则c(H+)由大到小的顺序为b>a>c,pH=-lg c(H+),c(H+)越大,pH越小,则pH由大到小的顺序为c>a>b。(2)c(H+)越大,与Zn反应速率越大,故开始时反应速率应是b>a>c。(3)CH3COOH和HCl都是一元酸,物质的量相等,则生成H2体积相同,故生成H2的体积大小顺序为b>a=c。(4)提供n(H+)越多,消耗NaOH溶液体积越大,则b>a=c。(5)醋酸溶液反应后生成CH3COONa,水溶液呈碱性,盐酸恰好反应生成NaCl溶液呈中性,硫酸过量,所以反应后溶液呈酸性,故溶液pH由大到小的顺序为c>a>b。
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