- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
25 ℃时,电离平衡常数:
回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1 mol/L的下列四种物质:
a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3;
pH由大到小的顺序是 (填编号)。
(2)常温下0.1 mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是 ;
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)·c(OH-) D.c(OH-)/c(H+)
(3)体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程pH变化如图,则HX的电离平衡常数 (填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;理由是 ,
稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+) (填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸溶液中水电离出来的c(H+),理由是 ;
(4)25 ℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= (填准确数值)。
正确答案
(1)a,b,d,c (2)A
(3)大于 稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH大,酸性强,电离平衡常数大 大于 HX酸性强于CH3COOH,稀释后c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以对水的抑制能力减弱 (4)9.9×10-7 mol/L
(1)观察电离平衡常数可知酸性为CH3COOH>H2CO3>HClO>HC,而这些酸失去氢离子后水解能力却正好相反,所以得出pH大小顺序为a,b,d,c。
(2)醋酸是弱电解质,稀释后电离程度增大,但CH3COOH、CH3COO-、H+浓度却都要减小,但c(OH-)却是增大的,且CH3COOH浓度减少最多,所以A减小,B增大,C不变,D增大。
(3)观察图示稀释100倍pH变化小于两个单位说明HX也为弱酸,pH变化大于醋酸pH变化,因此酸性大于醋酸,电离常数大于醋酸;稀释后c(H+)小于醋酸溶液中的c(H+),所以对水的电离抑制能力减小。
(4)根据电荷守恒得c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6 mol/L-10-8 mol/L=9.9×10-7 mol/L。
氢氧化铝是两性氢氧化物,在水中存在着如下平衡:H++AlO2-+H2OAl(OH)3
Al3++3OH-。向0.01 mol/L Al2(SO4)3溶液中逐滴滴加0.01 mol/L NaOH溶液至过量,滴加过程中的现象是:_______________________________________其反应的离子方程式是:__________________________________
正确答案
先产生白色沉淀至最大量,而后又逐渐溶解至消失;Al3++3OH-==Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-==AlO2-+
2H2O
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==
=1×10-7;
(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-)==1×10-10 mol/L,所以c(H+)HA∶c(H+)水=(1×10-4)∶(1×10-10)=106。
(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 NH4 ++OH-;NaHCO3=Na ++ HCO3-(各3分)
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 NH4 ++OH-;
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。
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下图所示,
(1)O点导电能力为0的理由是___________________________________
(2)a、b、c三点溶液的c(H+)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(CH3COO- )增大,c(H+)减少,可采取的措施是(至少写出三种方法)①_____________ ②___________________③__________________________
正确答案
(1)在O点醋酸未电离,无自由离子存在
(2)c<a<b
(3) c
(4) ①加NaOH固体;②加少量的碳酸钠固体;③加入镁等金属;④醋酸钠固体
在稀氨水中存在下述电离平衡NH3+H2ONH3 ·H2O
NH4++OH-,分别加入少量下列物质,溶液中c(OH-)如何变化?(填“增大”“减小”或“不变”);平衡移动方向如何?(填“正向”“逆向”或“不移动”)
正确答案
试题分析:氨水中存在NH3+H2ONH3•H2O
NH4++OH-,向氨水中加入少量硫酸铵,硫酸铵电离出铵根离子,导致溶液中铵根离子浓度增大,抑制氨水电离,平衡向左移动,所以溶液中氢氧根离子浓度减小;向氨水中加入少量硝酸,氢离子和氢氧根离子反应,导致氢氧根离子浓度减小,促进氨水电离,平衡向右移动;向氨水中加入少量氢氧化钾,导致氢氧根离子浓度增大,抑制氨水电离,平衡向左移动,故答案为:
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+4Fe3++2H2O
(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+4Fe3++2H2O;(2)氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)中含FeCl2杂质,加氧化剂X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,最适合作氧化剂X的是H2O2,因为其氧化产物无污染,且容易除去;②物质Y是为了调节溶液的pH,并且不能引入新的杂质,或者是杂质很容易就除去了,故Y应该为CuO[或Cu(OH)2或CuCO3],右表可以看出,铁离子在pH为3.7时沉淀完全,而铜离子在5.4时才开始沉淀,故a的范围为3.7≤a<5.4;若25℃时,a=3的溶液中,则c (OH-)=10-11mol/L,c(Fe3+)=4.0×10-38/(10-11)3mol/L= 4.0×10-5 mol/L;(3)欲将CuCl2·2H2O加热制得无水CuCl2,因为其为强酸弱碱盐,所以必须在HCl气氛下蒸发,以抑制CuCl2水解。
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。
铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。
(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
①该反应的平衡常数表达式为:K=_______
②该温度下,在2L盛有粉末的密闭容器中通入CO气体,10min后,生成了单质铁11.2g。则10min内CO的平均反应速率为________
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:
①__________________②_______________
(3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v) 和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是_____________。
(4)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式:___________欲使上述体系中浓度增加,可加入的物质是______。
正确答案
(1)①;②
(2)①CO或CO2的生成速率与消耗速率相等;②CO或CO2的质量不再改变(答案合理即可)
(3)b
(4)Al(OH)3H++AlO2-+H2O;盐酸
(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++H2OMOH+H+,促进水的电离c(OH-)=1×10-amol·L-1;(3)K点为MA和MOH的混合溶液,故离子浓度大小关系为c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),(4)根据物料守恒,c(A-)+c(HA)=0.1L×0.01mol/L=0.001mol,c(M+)+c(MOH)= 0.1L×0.02mol/L=0.002mol;故有c(M+)+c(MOH)=2[c(A-)+c(HA)]> 2c(A-)
在0.2 mol/L氨水中存在下列平衡:NH3+H2O NH3·H2O
NH4++ OH -,当改变条件时,表中各项有何变化?请填入表格中。
正确答案
(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 ②
③
④
⑤
(已知酸性
。)
(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。
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