- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
(12分)现有①0.2 mol/L NaOH溶液 ②0.2 mol/LHX溶液,两溶液等体积混合后,测得溶液中c(Na+)>c(X-)。则:
(1)①中由水电离出的c(OH-) ②中由水电离出的c(H+)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)上述混合液中共存在 种粒子,且c(HX) c(X-)(填“>”、“<”或“=”,下同),c(HX)+c(X-) 0.1 mol/L(忽略体积变化)。
(3)上述混合液显 性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因用离子方程式表示为 。
正确答案
(1) < ; (2) 6 ,< , = ; (3 ) 碱 , X-+H2O HX+OH-
略
在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。请完成下列问题:
(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)若使c点溶液中c(CH3COO-)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,无离子存在 (2)c<a<b (3)c (4)①加入NaOH固体 ②加入Na2CO3固体或CH3COONa固体 ③加入镁、锌等金属
溶液的导电能力由离子浓度决定,题目图象说明冰醋酸加水稀释过程中,离子浓度随水的加入逐渐增大到最大值又逐渐减小,故c(H+)是b点最大,c点最小,这是因为c(H+)=,加水稀释,醋酸电离平衡右移,n(H+)增大使c(H+)有增大的趋势,而V(aq)增大使c(H+)有减小趋势,c(H+)是增大还是减小,决定于两种趋势谁占主要。
(9分)下列物质中:①NaCl ②Na2O ③CH3COOH ④CO2 ⑤NaHCO3 ⑥NH3·H2O ⑦Fe ⑧金刚石 ⑨Cl2 ⑩澄清石灰水 ⑪NaOH, 其中属于电解质的有 ;属于非电解质的有: ;能导电的有: (填序号)
正确答案
(每空3分)属于电解质的有 ①②③⑤⑥⑪ ;属于非电解质的有: ④ ;能导电的有: ⑦⑩ (填序号)
略
(10分)钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)常温下,浓度均为0.1mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表;
上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是_________,根据表中数据,浓度均为0.01mol·L—1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是________(填编号)。
A. HCN B. HClO C. CH3COOH D. H2CO3
(2)实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯。
①当300mL 1mol·L-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为__________ ______ 。
②几种离子开始沉淀时的pH如下表:
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+离子的溶液中滴加NaOH溶液时,_______(填离子符号)先沉淀,_________
(填“>”、“=”或“<”)。
正确答案
1)CO32- (2分) C (2分)
(2)①
② Cu2+ (2分) < (2分)
试题分析:(1)五种钠盐都属于强碱弱酸盐,越弱越水解,且水解后的溶液碱性越强,水解程度越大,故Na2CO3水解程度最大,即CO32-结合H+能力最强。由表知道,CH3COOH最弱,故越弱越电离,稀释后,最弱的pH变化最大。
(2)①0.3mol的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO2时,CO2过量,故生成物为NaHCO3,在溶液中,存在着HCO3-的电离和水解反应,且水解大于电离
点评:此题考核了弱电解质的电离和水解,要记得弱酸根或弱碱根是越弱越水解,弱酸盐和弱碱盐是越弱越电离。
(6分)某温度下,将一定量密度为1.15 g·cm-3的NaCl溶液用石墨电极通电电解,设NaCl恰好完全反应,且无其他反应发生,得到的溶液中氧元素的质量分数为80%。
(1)求电解后溶液中溶质与溶剂的物质的量之比。
(2)求原NaCl溶液的物质的量浓度。
正确答案
(1)1∶10 (2)4.48 mol·L-1
(1)设食盐水中含NaCl x mol,电解后溶液中含有y mol H2O。
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
2 mol 2 mol 2 mol
x molx mol x mol
×100%="80% " 解得:x∶y=1∶10。
(2)原NaCl溶液的物质的量浓度:
="4.48" mol·L-1。
限使用下列试剂:酚酞溶液、石蕊试液、稀氨水、氯化铵晶体、浓盐酸、熟石灰粉末、醋酸铵晶体和蒸馏水。根据(1)弱碱在水中存在电离平衡;(2)弱碱的阳离子会破坏水的电离平衡。这两种平衡移动均会引起指示剂颜色变化。由此可分别选用上述试剂,设计两个实验证明NH3·H2O是弱碱。请简述实验方法及现象。
(1)应用根据(1)的实验方法及现象
(2)应用根据(2)的实验方法及现象
正确答案
(1)取少量稀氨水,滴入酚酞试液,溶液呈红色,加入醋酸铵晶体,溶液的红色变浅。
(2)取少量氯化铵晶体,加蒸馏水溶解,滴入紫色石蕊试液,溶液变红色
考查弱电解质的判定
(1)依据电离平衡NH3·H2ONH4++OH-可知,在稀氨水中,加入铵盐氯化铵晶体,由于NH4+浓度增大,平衡左移,OH-的浓度减小,红色变浅
(2)弱离子可水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+使溶液呈酸性,故可取氯化铵晶体配成溶液,滴入紫色石蕊试液,溶液呈红色
写出下列物质在水中的电离方程式。
(1)H2S____________________________________________
(2)Fe(OH)3______________________________________
(3)NaHCO3________________________________________
(4)NaHSO4_________________________________________
(5)复盐能完全电离,如KAl(SO4)2____________________________________________
正确答案
(1)H2SH++HS- (2)Fe(OH)3
Fe3++3OH- (3)NaHCO3====Na++
H++
(4)NaHSO4====Na++H++
(5)KAl(SO4)2====K++Al3++2
多元弱酸分步电离,可分步书写电离方程式,一般只写第一步;多元弱碱也分步电离,但可按一步电离写出;强酸的酸式盐完全电离;弱酸的酸式盐中酸式酸根不完全电离。
(6分)在一定温度下,冰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pH由大到小的顺序是__________________。
(3)A、B、C三点电离度最大的是_____________。
正确答案
(6分)⑴冰醋酸只有在水溶液中电离,“O”点时为纯醋酸,难电离,可视为不导电。
(2)C>A>B (3)C
⑴溶液的导电能力与溶液中离子浓度和离子所带电荷有关,冰醋酸只有在水溶液中电离,“O”点时为纯醋酸,难电离,可视为不导电。⑵由图可以确定溶液中H+浓度由小到大的次序为C、A、B,pH由大到小的顺序是C>A>B;⑶溶液越稀电离程度越大,C点电离度最大。
(8分)体积相同、物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的①盐酸、②醋酸两种溶液,pH:①________②(填“>”、“<”或“=”,下同);与完全相同的镁条发生反应,开始时的反应速率:①______ ②;中和等量NaOH时消耗的体积:①________②;与足量的Zn反应生成H2的物质的量:① ________②。
正确答案
< > = =
盐酸是强酸,而醋酸是弱酸,存在电离平衡。所以物质的量浓度相等的盐酸和醋酸,其中的酸性强,pH小。与镁的反应速率快。由于盐酸和醋酸的物质的量浓度是相等的,所以中和等量的氢氧化钠消耗的体积是相同的。体积和物质的量浓度都相同,所以盐酸和醋酸的物质的量也是相同的,因此产生的氢气是相等的。
在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合后,溶液中c(NH4+)=c(Cl-)。试用含a的代数式计算NH3·H2O的电离常数Kb。
正确答案
mol·L-1
略
(4分)写出下列物质的电离方程式:
(1)NaHSO4溶于水_______________________________________________________
(2) H2S的电离________________________________________________________
正确答案
(4分) (1) NaHSO4 = Na++H++SO42- (2) H2S H+ + HS- HS-
H++S2-
略
(14分)某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验。
实验一 配制并标定醋酸溶液的浓度
取冰醋酸配制250 mL 0.4 mol/L的醋酸溶液,用0.4 mol/L的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题:
⑴配制250 mL 0.4 mol/L 醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、________________和_________________。
⑵为标定该醋酸溶液的准确浓度,用0.2000 mol/L的NaOH溶液对20.00 mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:
则该醋酸溶液的准确浓度为_____________。(保留小数点后四位)
实验二 探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,其结果如下:
回答下列问题:
⑶根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
⑷从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度
____________。(填增大、减小或不变)
实验三 探究温度对醋酸电离程度的影响
(5)请你设计一个实验完成该探究,请简述你的实验方案________________________
______________________________________________________________________。
正确答案
(14分)实验一:⑴胶头滴管 250mL容量瓶 (每空2分,共4分)
⑵0.2000 mol/L (2分)
实验二:⑶0.0100 mol/L 醋酸的pH大于2或醋酸稀释10倍时,pH的变化值小于l(3分,其它合理答案酌情给分) ⑷增大 (2分)
实验三:(5)用pH计(或pH试纸)测定相同浓度的醋酸在几种不同'温度时的pH(3分其他合理答案酌情给分)
略
(8分)实验表明,液态时,纯硫酸的电离能力强于硝酸,纯硫酸的导电性也显著强于纯水。又知液态纯酸都像水那样进行自身电离(H2O+H2OH3O++OH-)而建立平衡,且在一定温度下都有各自的离子积常数。据此回答:
(1)纯硫酸在液态时自身电离的方程式是 。
(2)25 ℃时,液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4) 1×10-14(填“>”“<”或“=”)。
(3)在纯硫酸与纯硝酸的液态混合酸中,存在的阴离子主要是 ,这是因为混合酸中不仅存在硫酸和硝酸各自电离的两个电离平衡,而且还因硫酸的酸性大于硝酸,又在无水条件下,混合酸中必然发生 (写离子方程式)反应而造成的。
正确答案
(1)2H2SO4H3SO
+HSO
(2)>
(3)HSO H++NO
══HNO3
根据实验表明,液态时,纯硫酸的电离能力强于硝酸,纯硫酸的导电性也显著强于纯水。已知液态纯酸都能像水那样进行自身电离(H2O+H2OH3O++OH-)而建立平衡,且在一定温度下都有各自的离子积常数,这些信息告诉我们纯硫酸存在着电离平衡,且电离程度强于硝酸和水,仿照纯水的电离方式,可以推知纯硫酸的电离2H2SO4
H3SO
+HSO
。在25 ℃时,液态纯H2SO4的离子积常数K(H2SO4)比1×10-14大。由于在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中2H2SO4
H3SO
+HSO
为主要的电离方式,而纯硝酸电离受到纯硫酸电离出的H+的抑制,因此,在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中,存在的阴离子主要是HSO
。同时,无水条件下,混酸中必然发生H++NO
══HNO3的反应。
(8分)为了证明一水合氨是弱电解质,甲、乙、丙、丁四位学生利用下面的试剂进行实验:0.10 mol·L-1氨水、NH4Cl晶体、醋酸铵晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水。
(1)甲用pH试纸测出0.10 mol·L-1氨水pH为10, 据此他认定一水合氨是弱电解质,你认为这一结论_________(填正确或不正确或无法确定),并说明理由______________________________________________
(2)乙取出10 mL 0.10 mol·L-1氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1000 mL,再用pH试纸测出其pH为b,他认为只要a、b值应满足如下关系_______________(用等式或不等式表示)就可以确认一水合氨是弱电解质。
(3)丙取出10 mL 0.10 mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入CH3COONH4晶体少量,颜色变浅;你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质______(填能或否)。
(4)丁同学的方案最可能是(答出实验原理、现象与结论)______________________
正确答案
(每小题2分)(1)正确;常温下,对0.1 mol·L—1 NaOH溶液pH为13,而0.1 mol·L—1氨水pH为10;(2) a-b <2 (3)能(4)测量NH4Cl溶液的pH,pH<7,证明一水合氨是弱碱
0.1mol/L的一元强碱溶液的pH=13,而弱酸溶液的pH因其不能完全电离而小于13,故方法一的判断是正确的。0.1mol/L的强碱溶液稀释100倍后,其中pH会减小2个单位,弱碱则因稀释会促进原来没有电离的酸分子又电离出一部分H+而导致pH减小值小于2个pH单位。因少量晶体的加入对溶液体积的影响可以忽略不计,故溶液颜色变浅只能是由于平衡移动导致溶液中OH-减小导致的,故以此现象可以判断该碱是弱电解质。由于还有强酸盐NH4Cl,故最可能是测量其溶液的pH。
I.利用含锰废水(主要含Mn2+、SO、H+、Fe2+、Al3+、Cu2+)可制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其中一种工业流程如下:
已知某些物质完全沉淀的pH如下表:
回答下列问题:
(1)过程②中,所得滤渣的主要成分是 。
(2)过程③中,发生反应的离子方程式是 。
(3)过程④中,若生成的气体J可使澄清石灰水变浑浊,则生成MnCO3的反应的离子方程式是 。
(4)由MnCO3可制得重要的催化剂MnO2:2MnCO3+O2=2MnO2+2CO2。
现在空气中加热460.0 g MnCO3,得到332.0 g产品,若产品中杂质只有MnO,则该产品中MnO2的质量分数是 (用百分数表示,小数点后保留1位)。
Ⅱ.常温下,浓度均为0.1 mol/L的下列六种溶液的pH如下表:
(1)上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是 。
(2)根据表中数据判断,浓度均为0.0l mol/L的下列物质的溶液中,酸性最强的是
(填序号)。
A.HCN B.HC1O C.C6H5OH D.CH3 COOH E.H2 CO3
(3)据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是 (填序号)。
A.HCN+ Na2 CO3=NaHCO3+NaCN
B.CH3 COOH+NaCN=CH3 COONa+HCN
C.CO2 +H2O+2C6 H5ONa=Na2 CO3 +2C6 H5OH
D.CH3 COONa+HClO=NaClO十CH3 COOH
正确答案
I.(1)Fe(OH)3,Al(OH)3
(2)MnS + Cu2+ = Mn2+ + CuS
(3)Mn2++2HCO3- =MnCO3 +CO2↑+H2O
(4)78.6%
II.(1)CO32-;(2)D;(3)CD。
试题分析:I.(1)调节pH在5.2,由题意知Fe2+和Al3+均以Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀状态存在;(2)加入MnS是为了使其中Cu2+产生CuS沉淀除去,故搅拌目的是使MnS 与 Cu2+快速、充分反应,离子方程式MnS + Cu2+ = Mn2+ + CuS↓;(3)由题意知Mn2+和加入的HCO3-反应,产生CO2气体和MnCO3沉淀,故离子方程式Mn2++2HCO3- =MnCO3 +CO2↑+H2O;(4)MnCO3受热分解为MnO,MnO部分氧化为MnO2,产品中杂质有MnO,460.0 gMnCO3,物质的量为4mol,受热产生4molMnO,设产生MnO2物质的量为xmol,即有xmolMnO氧化,剩余MnO为(4-x)mol,产物的总质量为(4-x)mol×71g·mol-1+xmol×87g·mol-1=332g,x=3,则MnO2的质量分数= =78.6%。
II.(1)对应酸的酸性越弱,其阴离子越易水解,其阴离子结合质子能力越强,根据表格中数据可知CO32-结合质子能力最强;(2)对应酸的酸性越弱,其阴离子越易水解,其盐溶液碱性越强,所以PH最小的酸性最强,所以CH3COOH酸性最强,故答案为D;(3)复分解反应中,碱性强的物质置换碱性弱的物质,酸性强的物质置换酸性弱的物质,根据以上知识对各选项进行判断即可;故答案为CD。
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