- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七人分别选用下列试剂进行实验:
0.10 mol/L醋酸溶液、0.10 mol/L醋酸钠溶液、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、醋酸钠晶体、氯化钠晶体、甲基橙、pH试纸、蒸馏水。
(1)甲用pH试纸测出0.10 mol/L的醋酸溶液pH=4,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗? 。(填“正确”或“不正确”)
(2)乙取出10 mL 0.10 mol/L的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,然后用蒸馏水稀释到1 000 mL,再用pH试纸测定其pH=b,要确定醋酸是弱电解质,则a、b应该满足的关系是 (用等式或不等式表示)。
(3)丙取出10 mL 0.10 mol/L醋酸溶液,滴入甲基橙试液,显红色,再加入醋酸钠晶体,颜色变橙色,你认为这一方法能否证明醋酸是弱电解质? 。(填“能”或“不能”)
(4)丁用pH试纸来测定0.10 mol/L醋酸钠溶液的pH,发现0.10 mol/L醋酸钠溶液的pH为9,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗? 。(填“正确”或“不正确”)
(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。
写出下列物质在水中的电离方程式:
(1)Na2SO4 (2)CH3COOH
正确答案
CH3COOH
CH3COO- + H+
试题分析:Na2SO4为强电解质,在水溶液中完全电离;醋酸是弱电解质,在水溶液中部分电离,故用可逆符号。
点评:强弱电解质是历年高考重点,考生可根据物质的分类来判断熟记哪些是强电解质、哪些是弱电解质。
在6份0.01 mol·L-1氨水中分别加入下列各物质:
A.浓氨水
B.纯水
C.少量K2CO3固体
D.少量浓H2SO4
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c(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
(22分)研究碳及其化合物的性质和用途是中学化学的任务之一。
I.某兴趣小组在实验室中制备碳酸钠溶液。方案如下:步骤一,取25 mL一定浓度的NaOH溶液,通人CO2气体至过量;步骤二,加热煮沸步骤一所得溶液;步骤三,另取25 mL相同浓度的NaOH溶液与步骤二所得溶液混合,即得碳酸钠溶液。
(1)完成步骤一可选的化学试剂有:稀盐酸、NaOH溶液、大理石、饱和碳酸钠溶液、稀硫酸、饱和碳酸氢钠溶液等,需要的装置如下所示。
①各装置正确的连接顺序为 (用a、b、c、d表示)。
②检查整套装置气密性的方法是 。
③装置A中常用药品为 ;装置C中化学药品的作用是 。
(2)写出步骤三中发生反应的离子方程式 。
(3)有同学提出“步骤二”没有必要,请你简述自己的看法 。
Ⅱ.实验室用纯碱和盐酸处理某种蛇纹石(已知蛇纹石中含有MgO、SiO2.CaO、Fe2O3、Al2O3等氧化物)模拟制备氧化镁的流程如下:
(1)过滤需要的玻璃仪器有 。
(2)沉淀Ⅱ的成分为 ,请用离子方程式表示生成沉淀的过程 (写出一个即可)。
(3)纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为 。
(4)已知l0%的纯碱溶液密度为1.06g/cm3,则其物质的量浓度为____ ,
正确答案
I.(1)①ad
c
b。②关闭分液漏斗活塞,向烧杯中加水至没过导管口,微热烧瓶,导管口有气泡冒出,停止加热,导管内形成一段水柱,说明装置气密性良好。③稀盐酸和大理石;除去二氧化碳中的氯化氢。(2)OH-+HCO3—====CO32—+H2O。(3)步骤二的目的为除去溶解的过量的二氧化碳,否则将使碳酸钠不纯。
Ⅱ.(1)烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)根据上述分析知,沉淀Ⅱ的成分为CaCO3、Fe(OH)3、Al(OH)3,CO32- + Ca2+====CaCO3↓,2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O ="===" 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑,2Al3+ + 3CO32- + 3H2O====2Al(OH)3↓ + 3CO2↑;(3)c(Na+)>c(CO32—)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H+)。(4)1 mo1·L-1。
试题分析:I.根据题意知,该小组制备碳酸钠溶液的原理为:CO2(过量)+NaOH====NaHCO3,NaOH+NaHCO3====Na2CO3+H2O。(1)分析题给装置知,A为二氧化碳的发生装置,B中发生二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应,C装置除去二氧化碳中的氯化氢;①为制得纯净的碳酸氢钠溶液,要先除去二氧化碳中的氯化氢,各装置正确的连接顺序为ad
c
b。②检查整套装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞,向烧杯中加水至没过导管口,微热烧瓶,导管口有气泡冒出,停止加热,导管内形成一段水柱,说明装置气密性良好。③实验室制备二氧化碳的原理为碳酸钙和稀盐酸反应,装置A中常用药品为稀盐酸和大理石;装置C中化学药品的作用是除去二氧化碳中的氯化氢。 (2)步骤三中发生反应的离子方程式为OH-+HCO3—====CO32—+H2O。 (3)步骤二的目的为除去溶解的过量的二氧化碳,否则将使碳酸钠不纯。
Ⅱ.根据题给流程分析,蛇纹石用30%盐酸酸浸,MgO、CaO、Fe2O3、Al2O3和盐酸反应溶解,反应方程式分别为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,CaO+2HCl=CaCl2+H2O,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;而SiO2不与盐酸反应,过滤得沉淀Ⅰ为二氧化硅,滤液为MgCl2、CaCl2、FeCl3、AlCl3和盐酸的混合液,向滤液中加入一定量10%纯碱溶液,Ca2+、Fe3+、Al3+和碳酸钠溶液反应转化为氢氧化铁、氢氧化铝和碳酸钙沉淀经过滤而除去,反应方程式为CO32- + Ca2+====CaCO3↓,2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O ="===" 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑,2Al3+ + 3CO32- + 3H2O====2Al(OH)3↓ + 3CO2↑;向滤液中加足量15%纯碱溶液制得碱式碳酸镁,过滤,回收氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠,碱式碳酸镁煅烧得氧化镁。(1)过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)根据上述分析知,沉淀Ⅱ的成分为CaCO3、Fe(OH)3、Al(OH)3,用离子方程式表示生成沉淀的过程CO32- + Ca2+====CaCO3↓,2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O ="===" 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑,2Al3+ + 3CO32- + 3H2O====2Al(OH)3↓ + 3CO2↑;(3)纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为c(Na+)>c(CO32—)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H+)。(4)利用公式c= 将题给数据代入计算,纯碱溶液的物质的量浓度为1 mo1·L-1。
现有浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液:
①硫酸;②醋酸溶液;③氢氧化钠溶液;④氯化铵溶液;⑤醋酸铵溶液;⑥硫酸铵溶液;⑦硫酸氢铵溶液;⑧氨水。请回答下列问题:
(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号)________。
(2)④、⑤、⑦、⑧四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)________。
(3)将③和④等体积混合后,混合液中各离子浓度关系正确的是________。
正确答案
(1)④②③① (2)⑦④⑤⑧ (3)A
(1)①、②、③抑制水的电离,①中c(H+)=0.2 mol·L-1,②中c(H+)<0.1 mol·L-1,③中c(OH-)=0.1 mol·L-1,④促进水的电离,故四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是④②③①。(2)NH4HSO4溶液中,H+抑制NH4+水解,CH3COONH4溶液中,CH3COO-促进NH4+的水解,NH3·H2O是弱电解质,电离产生极少的NH4+,故四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序为⑦④⑤⑧。(3)NaOH溶液和NH4Cl溶液等浓度等体积混合:NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3·H2O,c(Na+)=c(Cl-)=0.05 mol·L-1,c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),A正确,B错误。根据电荷守恒,C错误。溶液显碱性c(OH-)>c(H+),D错误。
(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。
在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性能发生变化。下图所示是其电流(I)随新物质加入量(m)的变化曲线。
以下4个导电性实验,其中与A图变化趋势一致的是____,与B图变化一致的是____,与C图变化趋势一致的是____。
①Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量;
②醋酸溶液中滴入氨水至过量;
③澄清石灰水中通入CO2至过量;
④NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体
正确答案
② ;①③; ④
(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0.l mol·L-1的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,请根据该平衡完成下列表格,电离平衡移动方向填“正方向”或“逆方向”,离子浓度的变化请用“增大”、“减小”或“不变”表示。
正确答案
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:
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