- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种。常温下进行下列实验:
①将1 L pH=3的A溶液分别与0.001mol·L-1 xL B溶液、0.001mol·L-1 yL D溶液充分反应至中性,x、y大小关系为:y<x;②浓度均为0.1mol·L-1A和E溶液,pH:A<E;③浓度均为0.1mol·L-1C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性。
回答下列问题:
(1)D是 溶液,判断理由是 。
(2)用水稀释0.1 mol·L-1B时,溶液中随着水量的增加而减小的是 (填写序号)。
① ②
③c(H+)和c(OH-)的乘积 ④OH-的物质的量
(3)OH-浓度相同的等体积的两份溶液A和E,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是________(填写序号)。
①反应所需要的时间E>A ②开始反应时的速率A>E
③参加反应的锌粉物质的量A=E ④反应过程的平均速率E>A
⑤A溶液里有锌粉剩余 ⑥E溶液里有锌粉剩余
(4)将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液,升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如右图中的_________曲线(填写序号) 。
(5)室温下,向0.01mol·L-1 C溶液中滴加0.01mol·L-1 D溶液至中性,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_______________。
正确答案
(1)NaOH 中和酸性物质A只有NaOH、NH3·H2O,一定物质的量的A与等物质的量浓度B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH(3分)
(2)①② (3)③④⑤(3分) (4)④ (5)c(Na+)> c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
试题分析:中和酸性物质A只有NaOH、NH3·H2O,一定物质的量的A与等物质的量浓度B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以B是NH3·H2O,D是NaOH。浓度相同的C与NaOH溶液等体积混合,溶液呈酸性,说明C是NH4HSO4。浓度相同A和E溶液,pH:A<E,说明A是HCl,E是CH3COOH。(2)在NH3·H2O中存在电离平衡NH3·H2ONH4++OH-,加水稀释弱电解的电离平衡向正向进行,故①②正确。(3)有上知,A为盐酸,B为醋酸,OH-浓度相同的等体积的两份溶液A和E,说明A和E的pH相同,故二者c(H+)相同,故开始时的反应速率相同,随反应的进行c(H+)减小,而醋酸中c(H+)减小的慢。PH相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量多,故盐酸完全反应,A中锌粉有剩余;由于产生的氢气一样多,故参加反应的锌粉相同。(4)等体积、等物质的量浓度B和C混合后的溶液为NH4SO4其水解显酸性,升温水解平衡正向移动,c(H+)增大,pH减小,故选④;(5)
已知HA是一种弱酸。请回答下列问题:
(1)现有一种含有HA和其钠盐NaA的溶液。
①组成该溶液的微观粒子有 ;
②若向该溶液中加入少量盐酸时,发生反应的离子方程式是 ;
③若向该溶液中逐滴加入NaOH溶液时,下列图像能表示离子数目变化趋势的是 (填字母)。
(2)现将1体积0.04mol溶液和1体积0.02mol
NaOH溶液混合,得到2体积混合溶液。
①若该混合液显碱性,则其 0.01 mol
(填“<”、“=”或“>”);
②若该混合液显酸性,则溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序是 。
正确答案
(1)①H2O、HA、H+、Na+、OH‾、A-(2分,有错不得分)
②A-+H+HA(2分,不写可逆号也可)
③D(1分)
(2)①<(1分)
②c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH‾)(2分)
试题分析:(1)①溶液中的微观粒子既包括离子,也包括分子,所以含有HA和其钠盐NaA的溶液的微观粒子有:H2O、HA、H+、Na+、OH‾、A-
②加入少量盐酸,HCl与NaA反应生成HA,所以离子方程式为:A-+H+HA
③溶液含有HA和NaA,逐滴加入NaOH溶液,HA与NaOH反应生成NaA和H2O,所以A2-数目逐渐增大,故D项正确。
(2)①1体积0.04mol/LHA溶液和1体积0.02mol/LNaOH溶液混合,HA过量,得到等量的NaA和HA,若该混合液显碱性,则c(H+)
②若该混合液显酸性,则HA的电离程度大于NaA的水解程度,溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序是:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH‾)
(11分) 已知醋酸和盐酸是日常生活中极为常见的酸,在一定条件下,CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>0。
(1)常温下,在 pH =5的稀醋酸溶液中,c(CH3COO-)=____________(列式,不必化简);下列方法中,可以使0.10 mol·L-1 CH3COOH的电离程度增大的是______。
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
(2)将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液中,经过充分反应后,发现只在一种溶液中有锌粉剩余,则生成氢气的体积:V(盐酸)_________V(醋酸),反应的最初速率为:v(盐酸)_________v(醋酸)。(填写“>”、“<”或“=”)
(3)常温下,向体积为Va mL,pH为3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液Vb mL至溶液恰好呈中性,则Va与Vb的关系是:__________________。
(4)常温下,将0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L醋酸钠溶液混合,所得溶液为中性,则混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为_______________________________。
(5)已知:90℃时,水的离子积常数为Kw = 3.8×10-13,在此温度下,将pH=3的盐酸和pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合,则混合溶液中的c(H+)=______________(保留三位有效数字)mol/L。
正确答案
(1)(10-5-10-9)mol/L(1分); bcf(3分)
(2)< (1分) =(1分)
(3) Va< Vb(1分)
(4) c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)(2分)
(5)2.05×10-11(2分)
试题分析:(1)在 pH=5的稀醋酸溶液中,c(H+)=10-5mol/L,根据水的电离平衡及醋酸的电离平衡方程式CH3COOH⇌H++CH3COO-可以看出,c(CH3COO-)=c(H+)溶液中- c(H+)水电离=(10-5-10-9)mol/L;加热、加水稀释、加入碱性物质均能使电离平衡向右移动,故选bcf;
(2)醋酸是弱酸,随着它和金属的反应,电离平衡不断地向右移动,会电离出更多的氢离子,所以醋酸产生的氢气体积较大,开始时,醋酸和盐酸的pH均等于3,即开始时氢离子的浓度相等,所以开始时的速率相等;
(3)醋酸溶液是弱酸,pH为3的醋酸溶液中,醋酸的浓度大于10-3mol/L,pH=11的NaOH溶液浓度等于10-3mol/L,最后溶液恰好呈中性,说明碱多,所以Va< Vb;
(4)根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)= c(Na+)+ c(H+),溶液为中性,可以知道c(CH3COO-)+c(Cl-) = c(Na+),所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-);
(5)pH=3的盐酸中c(H+)=10-3mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液中:
,混合后碱剩余,剩余的氢氧根的浓度为:
,
所以。
点评:本题考查学生有关弱电解质的电离和离子浓度大小比较的知识,是一道综合知识题目,难度较大。
醋酸和盐酸是中学化学中常见的酸,在一定条件下,CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>0。
(1)常温下,在 pH =5的稀醋酸溶液中,c(CH3COO-)=____________(列式,不必化简);下列方法中,可以使0.10 mol·L-1 CH3COOH的电离程度增大的是______。
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
(2)将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液中,经过充分反应后,发现只在一种溶液中有锌粉剩余,则生成氢气的体积:V(盐酸)_________V(醋酸),反应的最初速率为:v(盐酸)_________v(醋酸)。(填写“>”、“<”或“=”)
(3)某同学用0.1000mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL 0.1000mol/LHCl和20.00mL0.1000mol/L CH3COOH,得到如图所示两条滴定曲线,请完成有关问题:
①NaOH溶液滴定CH3COOH溶液的曲线是 (填“图1”或“图2”);
②a= mL。
(4)常温下,将0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L醋酸钠溶液混合,所得溶液为中性,则混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为_______________________________。
(5)已知:90℃时,水的离子积常数为Kw = 3.80×10-13,在此温度下,将pH=3的盐酸和
pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合,则混合溶液中的c(H+)=____________(保留三位有效数字)mol/L。
正确答案
(1)(10-5-10-9)mol/L(1分) bcf(1分)
(2)<(1分) =(1分)
(3)①图2 (1分) ②20.00(1分)
(4)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)= c(OH-)(1分)
(5)2.05×10-11(1分)
试题分析:(1) pH =5的醋酸溶液中,氢离子的总的浓度为:10-5mol/L,但是由醋本身电离产生的氢离子浓度为总浓度与水所电离的氢离子浓度之差:(10-5-10-9)mol/L
(2) 等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液,醋酸所提供的氢离子的物质的量比盐酸的多。则生成氢气的体积:V(盐酸)<V(醋酸)。又因为二者的起始氢离子浓度,所以反应的最初速率为:v(盐酸=v(醋酸)。(3)浓度相等的盐酸和醋酸其PH值不等,可知NaOH溶液滴定CH3COOH溶液的曲线是图2。a点是刚好酸碱反应时的值,所以为20.00ml。(4)醋酸钠溶液显弱碱性,所以加入盐酸使其呈中性时的量就较小。因此有:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)= c(OH-)
(5) 将pH=3的盐酸和pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合,溶液显碱性,所以应该先求此时溶液中的氢氧根离子的浓度,(假设二者各自的体积为V)
又因为在90℃时,水的离子积常数为Kw = 3.80×10-13,所以混合溶液中:
(8分)最近雾霾天气又开始肆虐我国大部分地区。其中SO2是造成空气污染的主要原因,利用钠碱循环法可除去SO2。
(1)钠碱循环法中,吸收液为Na2SO3溶液,该吸收反应的离子方程式是
(2)已知H2SO3的电离常数为 K1=1.54×10-2 , K2=1.02×10-7, H2CO3的电离常数为 K1=4.30×10-7, K2= 5.60×10-11,则下列微粒可以共存的是_____________。
A.CO32- HSO3- B.HCO3- HSO3-
C.SO32- HCO3- D.H2SO3 HCO3-
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO3²﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:
①上表判断NaHSO3溶液显 性,从原理的角度解释原因
②在NaHSO3溶液中离子浓度关系不正确的是(选填字母):
A.(Na+)= 2c(SO32-)+ c(HSO3-),
B.(Na+)> c(HSO3-)> c(H+)> c(SO32-)> c(OH-),
C.(H2SO3)+ c(H+)= c(SO32-)+ (OH-),
D.(Na+)+ c(H+)=" 2" c(SO32-)+ c(HSO3-)+ c(OH-)
(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生 。再生示意图如下:
① 吸收液再生过程中的总反应方程式是 。
② 当电极上有1mol电子转移时阴极产物为 克.
正确答案
(1)SO32-+ SO2+ H2O =2 HSO3- (2)B C
(3)①酸, 在亚硫酸氢钠溶液中HSO3-存在:HSO3-SO32-+H+和HSO3-+H2OH2SO3+OH-,
HSO3-的电离程度强于水解程度,故溶液呈酸性 ② A
(4)① HSO3-+ H2O= SO42-+H++H2 ↑ ② 1
试题分析:(1)用Na2SO3溶液除去SO2的离子方程式为SO32-+ SO2+ H2O =2 HSO3-,(2)由两种酸的电离平衡常数可确定B、C正确。(3)结合表中随n(SO3²﹣):n(HSO3﹣)的比值增大,溶液的pH逐渐减小,确定NaHSO3溶液显酸性,因为HSO3-的电离程度大于水解程度,由电荷守恒可知c(Na+)< 2c(SO32-)+ c(HSO3-),(4)由再生示意图,再生过程中生成H2和SO42-反应的方程式为HSO3-+ H2O= SO42-+H++H2 ↑ 当电极上有1mol电子转移时阴极产物为H2为1g。
亚磷酸(H3PO3)是二元酸,与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3。
(1)PCl3水解可制取亚磷酸:PCl3+3H2O===H3PO3+________。
(2)H3PO3溶液中存在电离平衡:H3PO3H++H2PO3—。
①某温度下,0.10 mol·L-1的H3PO3溶液pH=1.6,即溶液中c(H+)=2.5×
10-2 mol·L-1。求该温度下上述电离平衡的平衡常数K,写出计算过程。(H3PO3的第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字)
②根据H3PO3的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH________7(填“>”“=”或“<”)。
(3)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色。该反应的化学方程式为________。
(4)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:
①阴极的电极反应式为________________________;
②产品室中反应的离子方程式为_____________________。
正确答案
(1)3HCl
(2)① H3PO3 H+ + H2PO3—
起始时浓度
(mol·L-1) 0.10 0 0
反应的浓度
(mol·L-1) 2.5×10-2 2.5×10-2 2.5×10-2
平衡时浓度
(mol·L-1) 0.10-2.5×10-2 2.5×10-2 2.5×10-2
K==8.3×10-3 ②>
(3)H3PO3+I2+H2O===2HI+H3PO4
(4)①2H2O+2e-===H2↑+2OH-
②HPO32—+2H+===H3PO3
或HPO32—+H+===H2PO3—、H2PO3—+H+===H3PO3
(1)由质量守恒可知另一产物是HCl。(2)Na2HPO3水解使溶液呈碱性。(3)由于+3价P被氧化只能生成+5价P,故产物是HI和H3PO4。(4)在电解槽中通过选择性膜进入产品室的微粒为H+和HPO32—。
分I:化学是一门以实验为主的科学,化学实验是学习探究物质性质的基本方法之一。(1)化学实验中,常将溶液或试剂进行酸化,下列酸化处理的措施中正确的是
(2)下列有关说法中正确的有
①用pH试纸测得氯水的pH为3.5
②用瓷坩埚高温熔融NaOH固体
③加入浓NaOH溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液中一定含有NH4+
④向溶液中加入少量双氧水,再加几滴KSCN溶液后溶液变红,则原溶液中一定含有Fe2+
⑤实验时不慎被玻璃划破手指,引起轻微流血时,可用三氯化铁溶液涂抹止血
II:(1)某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7mol·L-1.该温度下,0.9mol·L-1NaOH溶液与0.1mol·L-1 HCl溶液等体积混合(不考虑溶液体积变化)后,溶液的pH= 。
(2)向含有0.020 molCH3COOH的溶液中加入0.020mol CH3COONa固体,溶液pH增大,主要原因是 ;已知该混合溶液中c(Na+)
(3)常温下,向100 mL 0.01mol·L-1HA溶液逐滴加入0.02mol·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”)。
②K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH)= mol·L-1。
正确答案
Ⅰ(1)C (2)③⑤ Ⅱ (1)13 (2) CH3COO-浓度增大,抑制了CH3COOH电离,使c(H+)降低,pH增大,<. (3)①强 ②0.01.
试题分析:Ⅰ:(1)定性检验SO32-,用HNO3酸化会将其氧化成SO42-, HNO3能将FeCl2氧化为FeCl3,酸性高锰酸钾具有强氧化性,会将盐酸氧化为氯气。(2)pH试纸测得的数值为整数,瓷坩埚中含二氧化硅,会与NaOH,检验有Fe2+需先加KSCN,排除Fe3+的干扰。
(1) 25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
①HCOONa溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因是
(用离子方程式表示)。
②在测定c(H+)相等的盐酸和HCOOH溶液的pH时,某同学先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测,用此法误差较大的是________(填“盐酸”或“HCOOH”),原因是 。
③将少量CO2通入NaCN溶液中,它们是否能反应(若能,写出反应的离子方程式;若不能,直接填“否”) 。
(2)某温度下的溶液中,c(H+)=10x mol/L,c(OH-)=10y mol/L。x与y的关系如图所示:
①M、N点对应的温度分别是T1、T2,则T1 T2(填“>”、“=”或“<”)。
②T2时,水的离子积常数Kw= ,pH=9的NaOH溶液中,由水电离产生的c(H+)= mol/L。
正确答案
(1)①碱 (2分) HCOO-+H2OHCOOH+OH- (2分)
②盐酸 (2分) 因为在稀释过程中HCOOH继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸中的c(H+)大,误差较小(若前一问填HCOOH,此问无分。)(2分)
③CN-+CO2+H2O=HCN+HCO- 3 (2分)
(2)①< (2分) ②1×10-12 (2分) 1×10-9(2分)
试题分析:①HCOONa是强碱弱酸盐溶液水解呈碱性,其原因是甲酸根离子发生了水解, HCOO-+H2OHCOOH+OH-。②pH试纸不应该润湿,某同学先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测,用此法误差较大的是盐酸,原因是因为在稀释过程中HCOOH继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸中的c(H+)大,误差较小。1)由图可知,N点x=-8时,y=-4,M点:x=-12时,y=-4,在不同温度下,前者的Kw大于后者,而水的电离是个吸热反应,温度越高Kw越大,故T1小于T2。②T2时,水的离子积常数Kw=1×10-12,pH=9的NaOH溶液中, 由于碱抑制了水的电离,此时溶液中的氢离子全是水电离出的,故由水电离产生的c(H+)=1×10-9mol/L。
已知MOH为一元弱碱,25℃时,电离常数Kb= 1×10- 6mol·L-1,
(1)25℃时,将0.2 mol·L-1 HCl溶液与0.2 mol·L-1 MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6,此时混合溶液中由水电离出的c(H+)=Amol·L-1,若0.2 mol/L HCl溶液中由水电离出的c(H+)=Bmol·L-1,则:
①比较A B。(填“>”、“<”或“=”)
②根据电荷守恒,计算混合溶液中c(Cl-)-c(M+)=______ mol·L-1。 (精确计算,填具体数字)
(2)25℃时,0.01 mol·L-1MOH溶液的 pH=10,将其与等体积 pH = 4的盐酸溶液混合,则混合溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”),试求此时溶液中M Cl的水解平衡常数Kh= mol/L
正确答案
(1) ①> ②9.9×10-7 (2)> ;10-8
试题分析:混合溶液的pH=6,而0.2 mol/L 的盐酸中c(H+)要大,对水的电离的抑制程度大,所以A>B
由电荷守恒c(Cl-)-c(M+)= c(H+)-c(OH-),10-6-10-8=9.9×10-7 ;(2)碱过量,所以最后的溶液的呈碱性;M Cl的水解平衡常数Kh= Kw/Kb为10-8
(Ⅰ)常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还弱酸?
。
(2)乙组混合溶液中离子浓度c(A-)和c(Na+)的大小关系是 。
A.前者大 B.后者大 C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):c(Na+)-c(A-)= mol/L。
(Ⅱ)某二元酸(分子式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B=H++HB-;HB-H++B2-
回答下列问题:
(5)在0.1 mol/L的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是 。
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1 mol/L
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol/L
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
正确答案
(1)a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸
(2)C
(3)c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4)10-4-10-10
(5)A、C
(1)一元酸HA与NaOH等物质的量反应,酸性强弱取决于完全中和后盐的pH,a=7为强酸,a>7为弱酸;
(2)根据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),因c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-);
(3)丙为等浓度的HA与NaA的混合溶液,由pH>7知A-水解程度大于HA的电离,离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);
(4)据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),推导c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=10-4-10-10;
(5)注意题干中的电离方程式,判断A项为B元素的物料守恒,C项为溶液中的质子守恒。
(1) 常温下,已知0.1 mol·L-1一元酸HA溶液中c(OH-) / c(H+)=1×10-8。
①常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液的pH= ;写出该酸(HA)与NaOH溶液反应的离子方程式: ;
②pH=3的HA与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中4种离子物质的量浓度大小关系是: 。
(2) 常温下,向pH=a的氨水中加入等体积盐酸时,溶液呈中性,则此盐酸的pH 14-a(>、<、=)
(3) 向物质的量浓度均为0.01mol·L-1的MnCl2和BaCl2混合溶液中,滴加Na2CO3溶液,先沉淀的离子是 ,当两种难溶电解质共存时,溶液中c(Ba2+)/c(Mn2+) 。(此温度下,Ksp(BaCO3)=8.1×10-9、Ksp(MnCO3)=1.8×10-11)
(4)设Ka、Kh、Kw分别表示CH3COOH的电离平衡常数、CH3COO-的水解平衡常数和水的离子积常数,则三者之间的关系为:
正确答案
(14分)
(1)①3 , HA+OH-=A-+H2O (各2分)
②c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) (2分)
(2)< (2分)
(3)Mn2+,450 各2分)
(4)Ka·Kh=Kw (2分)
试题分析:(1)①c(OH-)/c(H+)=1×10-8,c(OH-)×c(H+)=1×10-14,所以c(OH-)=10-11mol·L-1,则c(H+)=10-3mol·L-1,所以溶液的pH=3;氢离子浓度小于酸的浓度,所以该酸是弱酸,该酸(HA)与NaOH溶液反应的离子方程式为:HA+OH-═A-+H2O.
故答案为:3;HA+OH-═A-+H2O.
②pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1,HA是弱酸,酸的浓度远远大于氢离子浓度,所以pH=3的HA与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中的溶质是酸和盐,溶液呈酸性,所以溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,酸根离子浓度大于钠离子浓度,溶液中4种离子物质的量浓度大小关系是c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),
故答案为:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).
(2)假设氨水是强电解质时,pH=a的氨水中氢氧根离子浓度=10a-14mol·L-1,向pH=a的氨水中加入等体积盐酸时,溶液呈中性,则氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,所以盐酸的pH=14-a;实际上氨水是弱碱,等体积的酸和碱混合后溶液呈中性,说明酸的浓度大于碱的浓度,则盐酸的pH<14-a,故选<.
(3)碳酸钡的溶度积常数等于碳酸锰的溶度积常数,所以锰离子先沉淀;当两种难溶电解质共存时,则
c(CO32-)=c(Mn2+)=,溶液中c(Ba2+)=
,c(Ba2+):c(Mn2+)=
:
==450.
故答案为:Mn2+;450.
(4),
,Kw=C(H+).C(OH-),所以Ka·Kh=Kw.
故答案为:Ka·Kh=Kw.
(14分)下列物质中,①NaCl;②NaOH;③NH3·H2O;④CH3COOH溶液;⑤BaSO4;⑥H2O;⑦HCl;⑧H2SO4 ⑨CO2;⑩酒精溶液(均填写编号回答)
⑴是弱电解质的有 ,是非电解质的有 。
⑵pH相等的②的溶液和③的溶液等体积加水稀释相同倍数后,pH大的是 。
⑶有pH均为2的④、⑦、⑧三种物质的溶液,物质的量浓度大到小的顺序为 ,若分别用这三种酸中和含等物质的量NaOH的溶液,所需酸溶液的体积分别为a、b、c,则a、b、c的大小关系是 。
(4)某温度时,0.01 mol•L-1的醋酸溶液电离平衡常数为1. 0×10 -8,醋酸的电离平衡常数表达式为 ,达平衡时,溶液中氢离子浓度是 ,当向该溶液中加入一定量的盐酸时,电离常数 发生变化(填是、否)。
(5)将pH=1的盐酸平均分成2份,1份加适量水,另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH都升高了1,则加入了水与NaOH溶液的体积比为 。
正确答案
⑴③⑥,⑨;⑵③;⑶ ④⑦⑧,a﹤b=c。
(4) K= ,4.18×10 -4 mol•L-1 ,否。 (5)11:1
(1)弱电解质包括:弱酸、弱碱、水、极个别的盐;④CH3COOH溶液是混合物,故不属于弱电解质;
(2)NaOH是强碱,完全电离,NH3·H2O是弱碱,部分电离,且存在NH3·H2O的电离平衡;加水稀释相同倍数后,NH3·H2O的电离平衡正向移动,故[OH-]:NH3·H2O>NaOH,所以,pH大的是③NH3·H2O;
(3)④CH3COOH是弱酸 ⑦HCl是一元强酸 ⑧H2SO4是二元强酸,三者PH相等,即自由移动的H+浓度相等,则物质的量浓度大到小的顺序为:CH3COOH(c>0.01mol.L-1)>HCl(c=0.01mol.L-1)>H2SO4(c=0.005mol.L-1);
对HCl、H2SO4,均是:H+ + OH- = H2O
1 1
则中和含等物质的量NaOH的溶液时,[H+]HClb=[H+]H2SO4c,因为[H+]HCl=[H+]H2SO4,所以b=c,
CH3COOH +NaOH= CH3COONa+H2O ,则c(CH3COOH)a =等物质的量NaOH,而c(CH3COOH) >[H+]HCl=[H+]H2SO4,所以a<b=c;
(4) CH3COOH CH3COO-+H+
C0 0.01 0 0
△C x x x
C(平衡) 0.01-x x x
则:x2/( 0.01-x)= 1.0×10 -8,得:[H+]=" x" =4.18×10 -4 mol•L-1
平衡常数仅受温度影响,故加入一定量的盐酸时,电离常数不发生变化;
(5)PH由1变到2,即H+浓度由0.1mol•L-1变到0.01mol•L-1,
第一份加水:0.01mol•L-1=[0.1×V(HCl)]/[ V(HCl)+V(H2O)],得:V(H2O)=9V(HCl),
第二份加碱:0.01mol•L-1=[0.1×V(HCl)- 0.1×V(NaOH)]/[ V(HCl)+V(NaOH)],得:V(NaOH)=9/(11V),
所以:V(H2O):V(NaOH)= 11:1
电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知如表数据。
(1)25℃时,pH=11的NaCN溶液中水电离出的c(OH-)____________mol/L。
(2)25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为________。
(3)NH4Cl溶液呈______性(填“酸”、“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液呈_______性,0.1mol/LNH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是_________(填化学式)。
(4)25℃时,等浓度的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合,混合溶液中各种离子浓度大小_________。
(5)向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式______________。
正确答案
(1) 10-3 (2) Na2CO3>NaCN>CH3COONa (3) 酸 碱 NH4+
(4)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) (5) NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
试题分析:(1)PH=11,c(H+)=10-11mol/L,因为c(H+)·c(OH-)=10-14,所以c(OH-)=10-14/10-11=10-3mol/L.(2)由于电离平衡常数CH3COOH> HCN> HCO3-。电离平衡常数越大,溶液的酸性越强,盐的水解程度越大,盐水解的程度越小,溶液的PH越小。所以有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3>NaCN>CH3COONa。(3)NH4Cl是强酸弱碱盐,弱碱根离子水解消耗氢氧根离子使溶液呈酸性。由于电离平衡常数NH3·H2O > H2CO3,所以HCO3-的水解程度大于NH4+的水解程度。所以NH4HCO3溶液呈碱性。在0.1mol/LNH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是NH4HCO3=NH4++HCO3-。在溶液中盐电离产生的离子比水电离产生的离子的浓度大的多。由于NH4+的水解程度小于HCO3-的水解程度,所以在该溶液中离子浓度最大的为NH4+。(4)等浓度的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合由于醋酸的电离作用大于醋酸根离子的水解作用,所以c(CH3COO-)>c(Na+), c(H+)>c(OH-) ,盐电离产生的离子比水电离产生的离子的浓度要大的多,所以各离子的浓度大小关系是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。(5)由于酸性H2CO3> HCN >HCO3-,所以向NaCN溶液中通入少量CO2,发生反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3。
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 0.2 mol·L-1的醋酸溶液,用0.2 mol·L-1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:
(1)配制250 mL 0.2 mol·L-1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、 和 。
(2)为标定某醋酸溶液的准确浓度,用0.200 0 mol·L-1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,结果如下:
回答下列问题:
(1)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: 。
(2)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度将 (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
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
实验一
(1)胶头滴管 250 mL容量瓶
(2)0.200 0 mol·L-1
实验二
(1)0.010 0 mol·L-1醋酸的pH大于2或醋酸稀释10倍时,pH的变化值小于1
(2)增大
实验三
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
实验一:(1)还缺少配制溶液所需的容器250 mL的容量瓶和定容仪器胶头滴管。
(2)首先分析NaOH的体积,第3次数据显然误差较大,舍去。另外三次所用NaOH平均体积为20.00 mL,代入计算可知醋酸的浓度为0.200 0 mol·L-1。
实验二:(1)孤立的看每次测量值,H+浓度远小于醋酸的浓度,说明醋酸不完全电离;联系起来看,浓度为0.100 0 mol·L-1、0.010 0 mol·L-1及0.001 0 mol·L-1的醋酸,pH变化值小于1。
(2)以0.100 0 mol·L-1、0.010 0 mol·L-1醋酸为例,设0.100 0 mol/L的醋酸溶液体积为1 L,将其稀释至0.010 0 mol/L,体积变为10 L,两溶液中H+的物质的量分别为:10-2.88 mol、10×10-3.38 mol,可见溶液变稀,电离出的H+的物质的量增加,故说明醋酸的电离程度增大。
实验三:探究温度对醋酸的电离程度的影响,应控制其他条件相同,只有温度存在差异的醋酸溶液H+浓度有差异,能够对溶液中H+浓度区分度较好的仪器是pH计。
在一定温度下,有盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,请按要求回答下列问题:
(1)当三种酸的物质的量浓度相同时,电离出来的c(H+)最大的是__________。
(2)若三者电离出来的c(H+)相同时,三种酸的物质的量浓度最小的是________。
(3)pH相同、体积相同的醋酸溶液和盐酸分别与足量的锌反应,刚开始反应时的反应速率的大小关系为______(填“相等”或者“不等”),相同状况下产生氢气的体积最大的酸是______。pH相同的醋酸溶液和盐酸,分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍,稀释后两溶液pH仍相同,则m和n的关系是:m n(填“>”、“=”、“<”)
(4)同体积、同物质的量浓度的醋酸和盐酸两种酸,分别中和同浓度的NaOH溶液,消耗NaOH的体积大小关系为 (填“相等”或者“不等”)
正确答案
(1)H2SO4(硫酸) (2) H2SO4(硫酸) (3)相等、CH3COOH(醋酸)、> (4)相等
试题分析:(1)当三种酸的物质的量浓度相同时,由于盐酸和硫酸是强酸,完全电离,硫酸又是二元酸,而醋酸是弱酸,不完全电离,所以c(H+)最大的是硫酸。(2)三者电离出来的c(H+)相同时,因为醋酸为弱酸,其物质的量浓度远大于溶液中c(H+),而盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,所以三者的物质的量浓度大小顺序为:c(CH3COOH)>c(HCl)>c(H2SO4),硫酸物质的量浓度最小。(3)pH相同则氢离子浓度相等,所以刚开始反应时的反应速率相等;因为醋酸是弱酸,加水稀释促进电离,稀释相同倍数时H+浓度比盐酸中H+浓度大,只有稀释倍数越大,才能使其和盐酸稀释后的H+浓度相同即pH仍相等,故m>n。(4)醋酸和盐酸的体积、物质的量均相等时,其溶质的物质的量也相等,能中和的NaOH的物质的量也相等,而NaOH溶液的浓度相同,故消耗的NaOH溶液的体积相等。
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