- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
将两份浓度和体积相等NaOH溶液分别用PH=2的HA溶液和pH=2的HB溶液中和,得甲乙两种溶液,消耗的HA溶液和HB溶液的体积分别为V1和V2,若V1<V2,则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:pH 均为2的一元酸HA、HB,两种溶液中H+离子浓度相等,酸越弱则酸的浓度越大,与将两份浓度和体积相等NaOH溶液反应时消耗的体积越小,所以消耗的体积大的酸性较强;若V1<V2,则说明 HA 的酸性比HB的酸性弱;中和生成的强碱弱酸盐,酸根离子对应的酸越弱,这种强碱弱酸盐溶液的碱性越强,因为酸性:HA<HB,所以对应的盐,NaA的碱性强于NaB的碱性,即乙>甲,故选C.
在0.1mol•L-1 CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+对于该平衡,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.加水促进弱电解质的电离,则电离平衡正向移动,故A错误;
B.加入少量NaOH固体,与CH3COOH电离生成的H+结合,使电离平衡正向移动,故B正确;
C.加入少量0.1mol•L-1HCl溶液,c(H+)增大,则电离平衡逆向移动,故C错误;
D.加入少量CH3COONa固体,由电离平衡可知,c(CH3COO-)增大,则电离平衡逆向移动,故D错误;
故选B.
用蒸馏水稀释1mol•L-1醋酸时,始终保持增大趋势的是( )
正确答案
解析
解:醋酸是弱电解质,溶液中存在电离平衡,稀释醋酸溶液,促进醋酸电离,但醋酸增大的电离程度小于溶液体积增大程度,
A.醋酸增大的电离程度小于溶液体积增大程度,所以c(CH3COO-)减小,故A错误;
B.醋酸增大的电离程度小于溶液体积增大程度,所以c(H+)减小,故B错误;
C.加水稀释醋酸,促进醋酸电离,则c(CH3COOH)减小,故C错误;
D.加水稀释醋酸促进醋酸电离,但醋酸增大的电离程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中氢离子浓度减小,温度不变水的离子积常数不变,所以c(OH-)增大,故D正确;
故选D.
下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:根据图中实验乙酸与大理石反应有气泡产生,说明乙酸的酸性比碳酸强,但由于乙酸具有挥发性,所以能制得硅酸的不一定是二氧化碳的反应,故不能证明碳酸与硅酸的酸性大小;
A、酸性强的酸能制备酸性弱的酸,已知酸性:CH3COOH>H2SiO3,所以Na2SiO3+CH3COOH=H2SiO3+CH3COONa,故A错误;
B、加水稀释促进弱酸的电离,加冰醋酸会使醋酸的电离平衡正移,故B正确;
C、等物质的量浓度的CH3COONa和Na2CO3溶液,水解显碱性促进水的电离,其阴离子对应的酸越弱,酸根的水解程度越大,根据以上分析酸性:醋酸>碳酸氢根,所以Na2CO3溶液的水解程度比醋酸钠强,水的电离程度大,故C正确;
D、pH相同时,酸性越弱,酸的浓度越大,所以等pH的醋酸和碳酸,酸性:醋酸>碳酸,分别加水稀释后pH仍相等,则醋酸中加入水的体积最少,故D正确;
故选A.
现有下列电解质溶液:
①Na2CO3 ②NaHCO3 ③ ④CH3COONH4 ⑤NH4HCO3
(1)在这五种电解质溶液中,既能与盐酸反应又能与烧碱溶液反应的是 (填写序号)______.
(2)已知酸性H2CO3>>HCO3-.常温下,物质的量浓度相同的①、②、③溶液pH由大到小顺序为(填序号)______>______>______.
(3)写出⑤与足量NaOH溶液混合加热反应的离子方程式______.
(4)已知常温下CH3COONH4溶液呈中性,根据这一事实推测⑤溶液的pH______7(填“>”、“<”或“=”),理由是______.
正确答案
解析
解:(1)HCO3-既不与酸共存,也不与碱共存;NH4+不与碱共存,CH3COONH4为弱酸弱碱盐,故既能与盐酸反应,又能与烧碱反应的电解质有②④⑤,
故答案为:②④⑤;
(2))①、②、③都是能水解的盐,溶液pH的大小,取决于盐溶液中阴离子的水解程度,水解程度越大,溶液pH越大,酸性H2CO3>苯酚>HCO3-,则对应的盐越易水解,
pH:①>③>②;故答案为:①>③>②;
(3)NH4HCO3与足量NaOH溶液混合加热产生氨气,反应的离子方程式为NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O,
故答案为:NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O;
(4)CH3COONH4是弱酸弱碱盐,溶液呈中性,说明CH3COO-和NH4+水解程度相同,但H2CO3酸性弱于CH3COOH,HCO3-的水解程度大于CH3COO-,所以NH4HCO3溶液pH>7,
故答案为:>;CH3COONH4溶液呈中性,说明CH3COO-和NH4+水解程度相同,H2CO3酸性弱于CH3COOH,所以HCO3-的水解程度大于CH3COO-,因此NH4HCO3溶液的pH>7.
在相同温度时,100mL 0.01mol•L-1的醋酸溶液与10mL 0.1mol•L-1的醋酸溶液相比较,下列数值中,前者大于后者的是( )
正确答案
解析
解:A.醋酸为弱电解质,浓度越大,电离程度越小,两种溶液溶质都为0.001mol,则100mL 0.01mol•L-1的醋酸溶液与10mL0.1mol•L-1的醋酸溶液相比较,H+的物质的量前者大,故A正确;
B.醋酸为弱电解质,浓度越大,电离程度越小,电离程度0.01mol•L-1的醋酸大,故B正确;
C.由于溶质n(CH3COOH)都为0.001mol,中和时所需NaOH的量应相同,故C错误;
D.0.01mol•L-1的醋酸电离程度大,则溶液中CH3COOH分子的物质的量小,故D错误.
故选AB.
可以判定某酸HA是弱电解质的事实是( )
正确答案
解析
解:A.HA能与水以任意比例互溶,说明HA易溶于水,但不能说明HA部分电离,所以不能说明HA是弱电解质,故A错误;
B.0.1mol•L-1HA溶液的pH约为3,说明HA在水溶液里部分电离,则证明HA是弱电解质,故B正确;
C.HA可与NaHCO3反应放出CO2,说明HA的酸性大于碳酸,但不能说明HA在水溶液里部分电离,所以不能说明HA是弱电解质,故C错误;
D.HA溶液的导电能力很差只能说明该溶液中自由移动的离子浓度很小,不能说明HA在水溶液里部分电离,所以不能说明HA是弱电解质,故D错误;
故选B.
醋酸是一种常见的弱酸.
(1)假如某醋酸溶液中c(CH3COOH)=0.10mol/L,c(H+)=1.3×10-3mol/L,则此时c(CH3COO-)约为______ mol/L;计算此时醋酸的电离平衡常数,写出计算过程.[注:c平衡(CH3COOH)≈0.10mol/L,水的电离可忽略不计]
(2)为了探究镁条与盐酸、醋酸反应时浓度或温度对反应速率(观察镁条消失的时间)的影响,准备了以下化学用品:0.20mol•L-1与0.40mol•L-1的HCl溶液、0.20mol•L-1与0.40mol•L-1的CH3COOH溶液、4条镁条(形状、大小、质量相同)、几支试管和胶头滴管,酸液温度控制为298K和308K.
①酸液都取足量、相同体积,请你帮助完成以下实验设计表:
②若①中实验a镁条消失的时间是20s,则镁条剩余质量与时间关系图如下图.假设:该反应温度每升高10℃,反应速率是原来的2倍;温度相同时,醋酸是相同浓度盐酸平均速度的1/2,请在此图中大致画出“实验b”、“实验d”的镁条剩余质量与时间关系曲线,请注意必要的标注.
(3)镁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用,依据镁的性质、用途等回答下列问题:
已知:①Mg(s)+2H2O(g)═Mg(OH)2(s)+H2(g)△H1=-441kJ•mol-1
②H2O(g)═H2(g)+O2(g)△H2=+242kJ•mol-1
③Mg(s)+O2(g)═MgO(s)△H3=-602kJ•mol-1.
则氢氧化镁分解的热化学方程式是______.
正确答案
1.3×10-3
温度
浓度
Mg(OH)2(s)═MgO(s)+H2O(g)△H=+81kJ•mol-1
解析
解:(1)醋酸溶液中氢氧根离子浓度很小,可以忽略不计,则溶液中c(H+)≈c(CH3COO-)=1.3×10-3 mol/L,电离平衡常数K==
mol/L=1.7×10-5mol/L,
答:c(CH3COO-)为1.3×10-3;其电离平衡常数为1.7×10-5mol/L;
(2)①Ⅰ.实验a和b的不同点是温度,所以其目的是探究温度对镁与盐酸反应速率的影响;
Ⅱ.实验a和c的不同点是浓度,所以其目的是探究浓度对镁与盐酸反应速率的影响,
故答案为:温度;浓度
②Ⅲ.实验a和d是探究相同温度下,相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别,则d实验温度是 298K、醋酸浓度为0.20mol/L,实验b、d温度不同,盐酸和醋酸浓度相等,该反应温度每升高10℃,反应速率是原来的2倍;温度相同时,醋酸是相同浓度盐酸平均速度的,则其反应时间是原来的2倍,则实验b中反应速率是该图象中反应速率的
倍,d是反应速率是该图象中反应速率的
,其反应时间是原来的2倍,
所以其图象为,故答案为:
;
(3)①Mg(s)+2H2O(g)═Mg(OH)2(s)+H2(g)△H1=-441kJ•mol-1
②H2O(g)═H2(g)+O2(g)△H2=+242kJ•mol-1
③Mg(s)+O2(g)═MgO(s)△H3=-602kJ•mol-1.
将方程式③+②-①得Mg(OH)2(s)═MgO(s)+H2O(g)△H=+81 kJ•mol-1,
故答案为:Mg(OH)2(s)═MgO(s)+H2O(g)△H=+81 kJ•mol-1.
液态化合物AB会发生微弱的自身电离,电离方程式为,AB⇌A++B-,在不同温度下其平衡常数为K(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14.则下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.升高温度,其电离平衡常数增大,说明其电离程度增大,所以c(A+)随着温度升高而增大,故A错误;
B.根据电离方程式AB⇌A++B-知,在电解质AB溶液中,c(A+)=c(B-),故B错误;
C.升高温度,其电离平衡常数增大,说明弱电解质AB的电离程度增大,所以AB的电离程度(25℃)<(35℃),故C错误;
D.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,AB的电离程度增大,则AB的电离是吸热过程,故D正确;
故选D.
有①Na2CO3溶液;②CH3COONa溶液;③NaOH溶液各25mL,物质的量浓度均为0.1mol/L,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.等浓度时强碱的pH最大,强碱弱酸盐中对应的酸性越强,水解程度越小,碳酸的酸性小于醋酸的,所以三种溶液pH的大小顺序是③>①>②,故A错误;
B.稀释时强碱的变化程度大,所以三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是③,故B错误;
C.等体积等浓度混合后,①中溶质为NaHCO3、NaCl,②中溶质为NaCl、CH3COOH,③中溶质为NaCl,HCO3-离子水解显碱性,所以pH最大的是①,故C正确;
D.三种溶液的pH均为9,c(OH-)=10-5mol/L,c(NaOH)=10-5mol/L,但碳酸的酸性小于醋酸的酸性,所以c(CH3COONa)>c(Na2CO3)>10-5mol/L,所以三种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是②>①>③,故D错误;
故选C.
25℃时,有下列四种溶液:
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.一水合氨是弱电解质,加水稀释促进一水合氨电离,但仍然存在电离平衡,还有少量一水合氨未电离,所以pH小于②,故A错误;
B.等体积①③混合,二者恰好反应生成氯化铵,氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解而使溶液呈酸性;等体积②④混合,氨水浓度大于盐酸,二者等体积混合时氨水有剩余,溶液呈碱性,故B错误;
C.向氨水中加入醋酸钠时,醋酸钠水解而使溶液呈碱性,抑制一水合氨电离,则的值都变大,故C错误;
D.将20mL的①溶液与10mL的③溶液混合后,溶液中的溶质为一水合氨和氯化铵,若溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),说明一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度,根据物料守恒得c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2c(Cl-),一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度,所以c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3•H2O),氯化铵和氨水的混合液中,一水合氨浓度大于氢氧根离子浓度,所以溶液中离子浓度大小顺序是c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3•H2O)>c(OH-)>c(H+),故D正确;
故选D.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、溶液的导电性与电解的强弱无关,与离子浓度有关,故A错误;
B.一水合氨为弱电解质,等pH时,浓度较大,中和时需要盐酸体积较大,故B正确;
C、FeCl3溶液对水的电离起促进而盐酸抑制,所以水电离出来的c(H+)不相同,故C错误;
D、磷酸钠完全电离,而磷酸第三步电离,程度非常微弱,c(PO43-)不相同,故D错误;
故选B.
有pH均为2的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液:
(1)设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3,则其关系是______(用“>、<、=”表示,下同).
(2)取同体积的三种酸溶液分别加入足量的锌粉,反应开始放出H2的速率依次为a1、a2、a3,则其关系是______;反应过程中放出H2的速率依次为b1、b2、b3,则其关系是______
(3)完全中和体积和物质的量浓度均相同的三份NaOH溶液时,需三种酸的体积依次为V1、V2、V3,则其关系是______.
正确答案
C3>C1=2C2
a1=a2=a3
b1=b2<b3
V1=V2>V3
解析
解:(1)醋酸是一元弱酸、氯化氢是一元强酸,硫酸是二元强酸,pH相等的三种酸溶液中,醋酸浓度最大,这三种酸的浓度关系为:C3>C1=2C2,
故答案为:C3>C1=2C2;
(2)反应速率与氢离子浓度成正比,反应开始时,三种酸中氢离子浓度相等,所以反应速率相等,即a1=a2=a3,
随着反应的进行,醋酸继续电离出氢离子,导致醋酸溶液中氢离子浓度大于盐酸和硫酸,硫酸和盐酸中氢离子浓度仍然相等,所以反应速率大小顺序是b1=b2<b3,
故答案为:a1=a2=a3;b1=b2<b3;
(3)完全中和体积和物质的量浓度均相同的三份NaOH溶液时,需要氢离子的物质的量相等,这三种酸中,硫酸和盐酸中氢离子浓度相等,则需要的盐酸和硫酸的体积相等,醋酸浓度最大,需要的体积最小,所以体积大小顺序是V1=V2>V3,故答案为:V1=V2>V3.
(2014秋•东莞校级期中)硼酸(H3BO3)溶液中存在如下反应:H3BO3(aq)+H2O(l)⇌[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)下列说法一定正确的是( )
正确答案
解析
解:A.电离常数越大,越容易电离出氢离子,酸性越强,根据电离常数,K(硼酸)=5.7×10-10<Ki1(碳酸)=4.4×10-7,所以碳酸酸性大于硼酸的酸性,硼酸滴入碳酸氢钠溶液中无法产生气体CO2 ,故A错误;
B.由表中数据,K=(醋酸)1.75×10-5>K1(碳酸)=4.4×10-7,醋酸可以置换出碳酸,所以醋酸滴入碳酸氢钠溶液中有CO2产生,故B正确;
C.根据表中数据,可以得出碳酸酸性大于硼酸的酸性,等浓度的两溶液中,碳酸溶液中的c(H+)>硼酸溶液的,则两溶液的pH:前者<后者,故C错误;
D.碳酸的酸性小于醋酸,若两溶液的pH相等时氢离子浓度相同,醋酸的电离程度大于碳酸,则碳酸的浓度应大于醋酸,故D错误;
故选B.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、一定温度下的溶液中存在离子积常数,氢氧根离子浓度和氢离子浓度乘积为常数,将浓度为0.1mol•L-1 HF溶液加水不断稀释过程中,c( H+) 会减小,c( OH-)离子浓度增大,故A错误;
B、CH3COOH为弱酸,等pH时,CH3COOH浓度最大,则醋酸放出的氢气最多,故B错误;
C、Na2CO3溶液存在水解平衡:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,加入NaOH固体会使平衡逆向移动,但pH值变大,故C错误;
D、酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,NaOH溶液中c(H+)等于水电离出c(OH-)=10-8 mol/L,CH3COONa溶液mol/L=10-6 mol/L,两溶液中由水电离出的c(OH-)之比=
=1:100,故D正确;
故选D.
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