- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
今有①CH3COOH;②HCl;③H2SO4三种溶液,(用“序号”和“>、<、=”填空)
(1)当它们pH相同时,其物质的量浓度关系是______.
(2)中和等体积、等物质的量浓度的烧碱溶液,需同物质的量浓度的三种酸溶液的体积关系为______.
(3)当它们pH相同、体积相同时,同时加入锌,则开始时反应速率______.
正确答案
解析
解(1)当它们pH相同时,溶液中氢离子浓度相同,假设提供1mol/L的氢离子,需要醋酸浓度应大于1mol/L;需要②溶液浓度为1mol/L;需要③H2SO4 溶液浓度为0.5mol/L;其物质的量浓度由大到小排列的是①>②>③,故答案为:①>②>③;
(2)中和等量的烧碱溶液,假设氢氧化钠物质的量为1mol,需要①醋酸1mol,需要②HCl1mol,需要③H2SO40.5mol,需同浓度的三种酸溶液的体积大小关系为①=②>③,
故答案为:①=②>③;
(3)反应速率与氢离子浓度成正比,氢离子浓度越大,反应速率越快,当它们pH相同时,氢离子浓度相同,所以反应速率都相同,故答案为:①=②=③.
将l00ml 1mol/L 的NaHCO3溶液等分为两份,其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化.两份溶液中c(CO32-)的变化分别是( )
正确答案
解析
解:将l00ml 1mol/L 的NaHCO3溶液等分为两份,
一份加入少许冰醋酸,发生HAc+HCO3-=H2O+CO2↑+Ac-,则溶液中c(CO32-)减小;
另外一份加入少许Ba(OH)2固体,发生Ba2++2OH-+2HCO3-=2H2O+BaCO3↓+CO32-,则溶液中c(CO32-)增大,
故选B.
(2014秋•富阳市校级月考)常温下,某二元酸H2X的电离如下:H2X=H++HX-,HX-⇌H++X2-下列说法错误的( )
正确答案
解析
解:A、第一步完全电离,则NaHA溶液中主要存在HA-的电离,发生HA-⇌A2-+H+,溶液呈酸性,NaHX溶液的pH一定小于7,故A错误;
B、由HA-⇌H++A2-可知,Na2X溶液中存在X2-+H2O⇌HX-+OH-,导致c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,故B正确;
C、在等浓度的NaHX、Na2X的混合溶液中,存在:3[c(HX-)+c(X2-)]=2c(Na+),即1.5[c(HX-)+c(X2-)]=c(Na+),故C错误;
D、等浓度等体积的H2X、Na2X混合液中,根据物料守恒,则c(HX-)+c(X2-)=c(Na+),故D正确.
故选C.
25℃时,KW=1.0×10-14,100℃,KW=1.0×10-12,这说明( )
正确答案
解析
解:A、水的电离是吸热过程,温度越高,电离程度越大,100℃时水的电离程度大于常温时的电离程度,故A错误;
B、温度越高,水的离子积数值越大,氢离子和氢氧根离子浓度越大,但始终相等,纯水仍然是中性的,故B错误;
C、水的离子积只受温度的影响,和其他因素无关,故C错误;
D、水的电离是吸热过程,温度越高,电离程度越大,故D正确.
故选D.
在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.由图象可知,A、C、D都为25℃时的曲线上,水的Kw只与温度有关,温度相同时Kw相同,温度升高,促进水的电离,Kw增大,则B>A=D=E,由C点c(OH-)×c(H+)可知,C点的Kw大于A点,则B>C>A=D=E,故A正确;
B.C点的c(OH-)×c(H+)大于25℃的Kw,说明温度较高,可能为纯水,也可能为盐溶液,故B错误;
C.水的离子积只与温度有关,与溶液的类型无关,D点可能是醋酸溶液,E点可能是醋酸钠溶液,也可能为其它类型的溶液,故C正确;
D.100℃时,Kw=1×10-12,pH=2的硫酸中c(H+)=0.01mol/L,与pH=10的KOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,等体积混合后,溶液显中性,故D正确.
故选B.
现有 PH=2 的醋酸溶液甲和 PH=2 的盐酸乙,请根据下列操作回答问题:
(1)如何用实验事实说明醋酸是弱电解质:______;
(2)醋酸的物质的量浓度______盐酸的物质的量浓度(填“>”,“<”或“=”);
(3)取10mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡______移动(填“向左”,“向右”或“不”);另取10mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中的比值将______(填“增大”,“减小”或“无法确定”)
(4)相同条件下,取等体积的甲,乙两溶液,各稀释100倍,稀释后的溶液,其PH大小关系为:PH(甲)______PH(乙) (填“大于”,“小于”或“等于”)
(5)各取25mL的甲,乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至PH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(甲)______V(乙) (填“大于”,“小于”或“等于”)
正确答案
解析
解:(1)可以测定同浓度的两种酸的pH,醋酸的pH大于盐酸,说明醋酸是弱电解质,故答案为:测定同浓度的两种酸的pH,醋酸的pH大于盐酸;
(2)PH=2 的醋酸溶液甲和 PH=2 的盐酸乙,醋酸的浓度大于盐酸,故答案为:>;
(3)醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,所以醋酸电离平衡向正反应方向移动;向醋酸中加入醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,则氢离子浓度减小,醋酸分子浓度增大,所以溶液中减小,故答案为:向右;减小;
(4)pH相等的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,等体积等pH的两种酸,醋酸的物质的量大于盐酸,酸的物质的量越多需要等浓度的氢氧化钠溶液体积越大,所以V(甲)>V(乙),故答案为:大于;
(5)pH相等的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,等体积等pH的两种酸,醋酸的物质的量大于盐酸,酸的物质的量越多需要等浓度的氢氧化钠溶液体积越大,所以V(甲)>V(乙),故答案为:小于.
醋酸和盐酸分别是常见的一元弱酸和强酸.
(1)醋酸在水溶液中的电离方程式为______.
(2)科学家提出了用酸度(AG)表示溶液酸碱性的概念,规定:AG=lg,则pH=3的醋酸溶液的AG=______.
(3)用0.1mol•L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL浓度均为0.1mol•L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线.
①滴定醋酸的曲线是______(填“I”或“II”).
②V1和V2的关系:V1______V2(填“>”、“=”或“<”).
③M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是______.
正确答案
解析
解:(1)醋酸是弱电解质部分电离,电离方程式为:CH3COOH⇌CH3COO-+H+,故答案为:CH3COOH⇌CH3COO-+H+;
(2)在25℃时,KW=C(H+)×C(OH-)=10-14,C(OH-)=,PH=-lgC(H+),根据AG和pH的计算公式可得AG=lg
=lg
=2(7-pH),所以pH=3的醋酸溶液的AG=2(7-3)=8,故答案为:8;
(3)①由图中未加NaOH时的pH可知,图Ⅰ中酸的pH大于1,图Ⅱ中酸的pH=1,说明Ⅱ为0.1mol/L的盐酸溶液,为醋酸溶液滴定过程,所以滴定醋酸的曲线是I,
故答案为:I;
②醋酸和氢氧化钠之间的反应,当恰好完全反应得到的醋酸钠显示碱性,要使得溶液显示中性,pH=7,需要醋酸稍过量,所以盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,得到的氯化钠显示中性,所以V1<V2,故答案为:<;
③用0.1mol•L-1 NaOH溶液10mL和溶液体积为20.00mL0.1mol•L-1的醋酸反应,得到的是醋酸和醋酸钠的混合物,显示酸性,此时离子浓度大小c(CH3COO-)>c (Na+)>c (H+)>c (OH-),故答案为:c(CH3COO-)>c (Na+)>c (H+)>c (OH-).
常温下,物质的量浓度均为0.01mol•L-1的醋酸溶液和盐酸,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.物质的量浓度相等的醋酸和盐酸溶液中,醋酸部分电离,氯化氢完全电离,所以醋酸中氢离子浓度小于盐酸,则醋酸的pH大于盐酸,故A错误;
B.生成氢气体积与酸的物质的量成正比,酸的体积未知,无法判断生成氢气体积大小,故B错误;
C.稀释相同的倍数,促进醋酸电离,根据物料守恒知酸的浓度仍然相等,故C正确;
D.常温下,等浓度的醋酸和盐酸中,醋酸中氢离子浓度小于盐酸,所以盐酸抑制水电离程度大于醋酸,故D错误;
故选C.
(2014春•吴江市期中)(1)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 Ki=1.75×10-5
碳酸 Ki1=4.30×10-7 Ki2=5.61×10-11
亚硫酸 Ki1=1.54×10-2 Ki2=1.02×10-7
①写出碳酸的第一级电离平衡常数表达式:Ki=_______
②在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3-和HSO3-的酸性最强的是______
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)
A.c(CH3COO-) B.c(H+) C.醋酸电离平衡常数 D.醋酸的电离度
(2)一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数
Ksp=cm(An+)×cn(Bm-),称为难溶电解质的离子积.在25℃时,AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液,观察到的现象是先出现黄色沉淀,最后生成黑色沉淀.
已知有关物质的颜色和溶度积如下:
下列叙述不正确的是______
A.溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀
B.若先加入Na2S溶液,再加入KCl溶液,则无白色沉淀产生
C.25℃时,饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag+的浓度相同
D.25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
(3)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示.则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是______(填“A”或“B”).
设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2.则m1______m2(选填“<”、“=”、“>”)
正确答案
解析
解:(1)①碳酸的第一级电离方程式为H2CO3⇌H++HCO3-,电离平衡常数为生成物浓度幂之比与反应物浓度幂之积的比值,则K1=,碳酸的第二步电离由于第一步电离产生的氢离子对第二步有抑制作用,所以比第一步困难,
故答案为:;
②H2CO3、HCO3-和HSO3-的电离平衡常数分别是:4.30×10-7、5.61×10-11、1.02×10-7,所以酸性顺序是:H2CO3>HSO3->HCO3-,
故答案为:H2CO3;
③因加入盐酸,醋酸的电离平衡逆向移动,则c(CH3COO-)减小,醋酸的电离程度减小,但温度不变,则醋酸电离平衡常数不变,加盐酸时c(H+)增大,
故答案为:AD.
(2)A、溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀,即沉淀转化原理,故A正确;
B.Ag2S溶度积较小,加入Na2S溶液后,溶液中银离子浓度非常小,加入等浓度的KCl溶液后,离子的浓度幂之积小于Ksp,不能生成白色沉淀,故B正确;
C.饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中Ag+的浓度分别为:mol/L、
mol/L、
mol/L,不相等,故C错误;
D.25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同,故D正确.
故选C.
(3)由于醋酸是弱电解质,与Zn反应同时,电离出H+,所以pH变化较缓慢,所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线.由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4,盐酸中氢离子浓度逐渐减小,但醋酸中存在电离平衡,氢离子和锌反应时促进醋酸电离,补充反应的氢离子,所以醋酸是边反应边电离H+,故消耗的Zn多,所以m1<m2.
故答案为:B;<.
某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如
图所示.据图判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、Ⅱ应为醋酸稀释时的pH值变化曲线,故A错误;
B、相同pH值的盐酸和醋酸,醋酸浓度远大于盐酸的浓度,稀释到相同体积时,醋酸(Ⅱ)浓度大于盐酸(Ⅰ)浓度,故B正确;
C、溶液导电性取决于离子浓度,b点的H+浓度大,导电性强,故C错误;
D、Kw的大小只取决于温度,a、c温度一样,a点Kw的数值和c点的一样,故D错误;
故选B.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.一水合氨在溶液中部分电离,则一水合氨为弱电解质,且氨水为混合物,则氨水既不是电解质,也不是非电解质;BaSO4投入水中,导电性较弱,是因为硫酸钡的溶解度小,离子浓度低,溶解的硫酸钡完全电离,硫酸钡是强电解质,故A错误;
B.已知H2C2O4是弱酸,则电离方程式分步书写,主要以第一步为主,其电离方程式为:H2C2O4⇌H++HC2O4-,故B错误;
C.该反应的△S>0,若不能自发进行,△H-T△S>0,则△H>0,故C正确;
D.合成氨反应为放热反应,采用500℃的温度,不利于平衡向正方向移动,不利于反应产率,主要是考虑催化剂的活性和反应速率,故D错误;
故选C.
今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:①中c(NH3.H2O)>0.001mol/L,②中c(NaOH)=0.001mol/L③中c(CH3COOH)>0.001mol/L,④中c(HCl)=0.001mol/L,
A.醋酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,所以③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大,故A正确;
B.弱电解质溶液中存在电离平衡,酸或碱加水稀释相同的倍数,弱电解质的pH变化小于强电解质,所以四种溶液的pH①>②>④>③,故B正确;
C.pH=3的盐酸浓度小于pH=11的氨水浓度,二者等体积混合氨水有剩余,溶液呈碱性,所以c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),否则电荷不守恒,故C错误;
D.由于c(醋酸)>0.001mol/L、c(HCl)=0.001mol/L,若VaL②与VbL③溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则必须满足氢氧化钠体积大于醋酸,即Va>Vb,故D正确;
故选C.
高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大.以下是某温度下这四种酸在冰醋酸(无水醋酸)中的电离常数:从下表格中判断下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.这四种酸在水中都完全电离,在冰醋酸中电离程度不同,所以水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱,故A正确;
B.在冰醋酸中,高氯酸的电离平衡常数最大,所以高氯酸的酸性最强,故B错误;
C.在冰醋酸中硫酸存在电离平衡,所以其电离方程式为H2SO4⇌H++HSO4-,故C错误;
D.在水中这四种酸完全电离,故D错误;
故选A.
pH值相等的盐酸(甲)和醋酸(乙),分别与锌反应,若最后锌已全部溶解且放出气体一样多,为此下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.pH相同的盐酸(甲)和醋酸(乙),两种溶液中氢离子浓度相等,所以开始反应速率相等,故A正确;
B.反应过程中,醋酸电离导致醋酸中氢离子浓度减少速率小于盐酸中氢离子浓度减少速率,盐酸中的氢离子浓度小于醋酸中氢离子浓度,盐酸反应速率小于醋酸,所以反应所需时间为甲>乙,故B错误;
C.pH相同的盐酸(甲)和醋酸(乙),醋酸是弱电解质,氯化氢是强电解质,所以c(HCl)<c(CH3COOH),等体积的盐酸和醋酸,n(HCl)<n(CH3COOH),故C正确;
D.若最后锌粒全部溶解且放出气体一样多,可能是盐酸恰好反应而醋酸过量,也可能是盐酸和醋酸都过量,如果盐酸恰好反应而醋酸过量,则反应后溶液的pH为甲>乙,如果盐酸和醋酸都过量,要根据氢离子浓度确定溶液的酸碱性,故D错误;
故选AC.
25℃时,浓度均为0.1mol•L-1的HA溶液和BOH溶液,pH分别是1和11.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:25℃时,浓度均为0.1mol•L-1的HA溶液和BOH溶液,pH分别是1和11,HA中氢离子浓度等于酸浓度,所以是强酸,BOH中氢氧根离子浓度小于碱浓度,所以BOH是弱碱,
A.BOH是弱碱,溶于水只有部分电离,溶液中存在电离平衡,所以其电离方程式是BOH⇌B++OH-,故A错误;
B.若一定量的上述两溶液混合后pH=7,溶液中c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒得c(A-)=c(B+),故B正确;
C.BA是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,结合电荷守恒知,0.1 mol•L-1 BA溶液中,c(A-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-),故C错误;
D.BOH是弱碱,溶液中存在电离平衡,将0.1mol•L-1 BOH溶液稀释至0.001mol•L-1,稀释过程中促进弱碱电离,所以溶液的pH>9,故D错误;
故选B.
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