- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
人体血液中存在的平衡:H2CO3 H+OH-HCO3-,使血液pH保持在7.35~7.45之间,否则就会发生酸中毒或碱中毒.已知pH随
变化关系如表所示,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.根据图中数据判断,当pH=6.10时,c(HCO3-)=c(H2CO3),当pH>6.10时,c(HCO3-)>c(H2CO3),所以pH=7的血液中,c(HCO3-)>c(H2CO3),故A错误;
B.温度不变,水的离子积常数不变,所以正常体温下c(H+)•c(OH-)不变,故B错误;
C.人体发生酸中毒时,可静脉滴注弱碱性物质解毒,碳酸氢钠溶液呈弱碱性,所以人体发生酸中毒时,可静脉滴注一定浓度的NaHCO3溶液解毒,故C正确;
D.由表中数据可知,=20.0时,溶液呈碱性,说明碳酸的电离程度小于碳酸氢根离子水解程度,故D错误;
故选C.
下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
正确答案
解析
解:A.0.1mol/L NaHCO3溶液中,存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故A错误;
B、一定量(NH4)2SO4与NH3•H2O混合所得的酸性溶液中,存在电荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),溶液显示酸性,即c(H+)>c(OH-),所以c(NH4+)<2c(SO42-),故B错误;
C、将0.2mol/L CH3COOH溶液和0.1mol/L NaOH溶液等体积混合,得到醋酸和醋酸钠的混合液,则反应后的混合液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+),故C正确;
D、物质的量浓度相等的①NH4HSO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液中,NH4HSO4溶液中氢离子抑制铵根离子水解,NH4HCO3溶液中碳酸氢根离子促进铵根离子水解,NH4Cl溶液中铵根离子的水解不受影响,即c(NH4+)的大小关系:①>③>②,故D错误.
故选C.
将0.1mol•L-1的氨水加水稀释至0.01mol•L-1,稀释过程中温度不变,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.稀释后溶液中c(OH-)减小,由于Kw=c(H+)×c(OH-)不变,则c(H+)增大,故A错误;
B.加水稀释促进水的电离,所以电离平衡向右移动,故B错误;
C.一水合氨为弱电解质,加水稀释促进水的电离,稀释后溶液中c(OH-)大于稀释前的,故C错误;
D.加水稀释促进水的电离,溶液中n(NH3•H2O)减小,n(OH-)增大,则溶液中增大,故D正确;故选D.
现有物质的量浓度为0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氨水,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氯化氢是强电解质,一水合氨是弱电解质,加水稀释促进一水合氨电离,稀释相同的倍数时,氨水浓度变化小于盐酸,所以氨水pH变化小于盐酸,则氨水的误差更小,故A正确;
B.混合溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒得c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+),所以c(Cl-)=c(NH4+),故B错误;
C.盐酸和氨水的相等,两种溶液等体积混合,则二者的物质的量相等,二者恰好反应生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),故C错误;
D.氯化铵是强酸弱碱盐其溶液呈酸性,要使二者混合溶液呈中性,则氨水应该稍微过量,氨水和盐酸浓度相等,所以所需氨水的体积大于盐酸的体积,故D正确;
故选AD.
室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因醋酸溶液中加水稀释,促进电离,则液中导电粒子的数目增多,故A错误;
B、加水稀释时,醋酸的电离平衡正移,电离程度增大,溶液的体积增大的倍数大于n(H+)增加的倍数,则c(H+)减小,故B错误;
C、等体积10mLpH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液混合时,醋酸的浓度大于0.001mol/L,醋酸过量,则溶液的pH<7,故C错误;
D、因为=
=
,温度不变,Ka、Kw都不变,则
不变,故D正确;
故选D.
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,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.导电能力越强,离子浓度越大,氢离子浓度越大,pH越小,则a、b、c三点溶液的pH为b<a<c,故A错误;
B.用湿润的pH试纸测量酸性的pH,a处溶液溶液稀释,导电能力增大,pH减小,所以测量结果偏小,故B错误;
C.随水的增多,醋酸的电离程度在增大,所以a、b、c三点醋酸的电离程度:a<b<c,故C正确;
D.a、b、c三点溶液浓度不同,但溶质的物质的量相同,所以a、b、c三点溶液用1mol/L氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积:a=b=c,故D错误;
故选C.
(1)有两瓶pH都等于2的无色溶液:一瓶是强酸,一瓶是弱酸.为了对它们作出鉴别,某学生只用蒸馏水和pH试纸,便得出了结论,试简述其方法和结论:______.
(2)试设计一个简单的实验证明,在醋酸溶液中存在着CH3COOH⇌CH3COO-+H+的电离平衡.(要求写出简要操作、现象及实验能说明的问题)______.
正确答案
等倍数(如1000倍)地稀释两种溶液,稀释过程中pH变化大的是强酸,变化小的是弱酸
在醋酸溶液中滴加石蕊试液,溶液变红色,证明醋酸能电离出H+;在上述溶液中加入少量的CH3COONH4晶体,振荡溶液,溶液颜色变浅,说明c(H+)变小,证明醋酸溶液中存在CH3COOH⇌CH3COO-+H+的电离平衡
解析
解:(1)强酸和弱酸稀释相等的倍数后,pH变化情况不一样,可以等倍数(如1000倍)地稀释两种溶液,稀释过程中pH变化大的是强酸,变化小的是弱酸,故答案为:等倍数(如1000倍)地稀释两种溶液,稀释过程中pH变化大的是强酸,变化小的是弱酸;
(2)在醋酸溶液中滴加石蕊试液,溶液变红色,证明醋酸能电离出H+;在上述溶液中加入少量的CH3COONH4晶体,振荡溶液,溶液颜色变浅,说明c(H+)变小,证明醋酸溶液中存在CH3COOH⇌CH3COO-+H+的电离平衡.(注意:用CH3COONH4晶体而不是用CH3COONa晶体,是因为CH3COONH4在溶液中呈中性,故选择之).
故答案为:在醋酸溶液中滴加石蕊试液,溶液变红色,证明醋酸能电离出H+;在上述溶液中加入少量的CH3COONH4晶体,振荡溶液,溶液颜色变浅,说明c(H+)变小,证明醋酸溶液中存在CH3COOH⇌CH3COO-+H+的电离平衡.
有等体积、等pH的H2SO4、HCl和CH3COOH三种酸溶液,滴加等浓度的氢氧化钠溶液将它们恰好中和,用去碱的体积分别为V1、V2、V3,则这三者的关系是( )
正确答案
解析
解:等pH、等体积的H2SO4、HCl和CH3COOH三种酸溶液,设溶液中氢离子浓度为c、溶液体积为V,H2SO4和HCl为强电解质,两溶液中氢离子浓度相等,则溶液中含有的n(H+)=cV,消耗NaOH溶液的物质的量和溶液体积相等,即V1=V2;
CH3COOH为弱酸,CH3COOH溶液中只能部分电离出氢离子,则CH3COOH的浓度大于c,则醋酸溶液中n(CH3COOH)>n(H+)=cV,用NaOH溶液中和时消耗的NaOH溶液的物质的量大于cV,则消耗氢氧化钠溶液的体积关系为:V3>V2=V1,
故选D.
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.当反应物的起始物质的量之比等于化学计量数之比,物质的转化率相同,据此由图可知=3时,转化率相同,即X与Y的化学计量数之比为3:1,故A错误;
B.由溶液的电荷守恒可得:c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-),已知c(NH4+)=c(Cl-),则有c(H+)=c(OH-),所以溶液显中性;电离常数只与温度有关,
则此时NH3•H2O的电离常数Kb==
=
,故B正确;
C.氯化铁溶液由于铁离子水解,溶液显酸性,加入碳酸钙,碳酸钙与氢离子反应生成二氧化碳气体,使铁离子的水解平衡正向移动,故反应的离子方程式为:3CaCO3+2Fe3++3H2O═2Fe(OH)3+3CO2↑+3Ca2+,故C正确;
D.将10ml 1 mol•L-1Na2CO3溶液逐滴滴加到10ml 1 mol•L-1盐酸中,碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钠,碳酸钠过量,所得溶液为等物质的量浓度的碳酸钠和氯化钠的混合溶液,碳酸钠电离出钠离子和碳酸根离子,氯化钠电离出钠离子和氯离子,碳酸根离子部分水解生成碳酸氢根离子,故滴加结束后生成的溶液中有:c(Na+)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(HCO3-),故D正确;
故选A.
把下列溶液加水稀释,溶液中每种离子的浓度都不会增加的是( )
正确答案
解析
解:A、醋酸是弱电解质,加水稀释有利于电离正向进行,所以氢氧根离子浓度增大,其余的均减小,故A错误;
B、NaOH溶液加水稀释,氢离子浓度增大,氢氧根浓度、钠离子浓度均减小,故B错误;
C、氯化铁加水稀释,有利于水解平衡右移,所以氢氧根离子浓度增大,其它离子浓度减小,故C错误.
D、氯化钠是中性的溶液,加水稀释,钠离子、氯离子浓度减小,氢离子和氢氧根离子浓度不变,没有浓度增大的离子,故D正确.
故选D.
(2014春•广汉市校级期末)已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示:
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol•L-1的四种溶液;
a.CH3COONa b.Na2CO3c.NaClO d.NaHCO3
pH由小到大排列的顺序是______(用编号填写).
(2)常温下,0.1mol•L-1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是______.
A.c(H+) B. C.c(H+)•c(OH-) D.
E.c(H+)•
(3)体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则同温度时HX的电离平衡常数_______(填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是______.
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=______mol•L-1(填精确值).
(5)标准状况下,将1.12L CO2通入100mL 0.75mol•L-1的NaOH溶液中,则溶液中离子的浓度由大到小的顺序______.
正确答案
解析
解:(1)据电离平衡常数可知,酸性由强到弱的顺序为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,弱酸的酸性越弱其酸根离子的水解程度越大,溶液碱性越强,所以pH由小到大排列顺序是a<d<c<b,故答案为:a<d<c<b;
(2)0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,氢离子与醋酸根离子物质的量增大,浓度减小,酸性减弱,A、氢离子浓度减小,故错误;
B、加水稀释过程中,氢离子物质的量增大,醋酸分子物质的量减小,所以增大,故正确;
C、水的离子积常数不变,故错误;
D、醋酸溶液加水稀释时酸性减弱,氢离子浓度减小氢氧根离子浓度增大,所以增大,故正确;
E、醋酸的电离平衡常数不变,故错误;
故答案为:BD;
(3)据图分析,加水稀释的过程中,HX的pH变化比较快,说明HX的酸性比醋酸强,HX的电离平衡常数比醋酸大,故答案为:大于;稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化比CH3COOH的大,故HX酸性较强,电离平衡常数较大;
(4)CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),所以c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7mol/L,
故答案为:9.9×10-7;
(5)n(CO2)==0.05mol,n(NaOH)=0.75mol/L×0.1L=0.075mol,1<
<2,
溶液中存在碳酸钠和碳酸氢钠,设碳酸钠的物质的量为x,碳酸氢钠的物质的量为y,根据钠离子守恒、碳原子守恒得,解得
,溶液溶液中的溶质为等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠,钠离子不水解,碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子,溶液呈碱性,所以离子浓度大小顺序是:
c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).
甲、乙两同学拟用实验确定某酸HA是弱电解质.他们的方案分别是:
甲:①称取一定质量的HA配制0.1mol/L的溶液100mL;②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HA是弱电解质.
乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100mL;②分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质.
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是______.
(2)甲方案中,说明HA是弱电质的理由是测得溶液的pH______1(选填“>”、“<”或“=”).简要说明pH试纸的使用方法:______.
(3)乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是______.
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),并作简明扼要表述:______.
正确答案
解析
解:(1)在两个方案的第①步中,配制0.1mol/L的溶液100mL、配制pH=1的两种酸溶液各100mL,根据配制一定浓度的溶液知必须使用容量瓶,故答案为:100mL的容量瓶;
(2)弱酸在水溶液里部分电离,所以氢离子浓度小于酸浓度,如果该酸是弱酸,则0.1mol/L的HA溶液的pH>1;
pH试纸的使用方法是:取一小段pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸中央,对照比色卡,读出溶液的pH,
故答案为:>;取一小段pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸中央,对照比色卡,读出溶液的pH;
(3)pH相等的一元酸,弱酸的浓度大于强酸,等体积等PH的弱酸和强酸分别和锌反应时,由于弱酸溶液中存在酸的电离平衡,所以反应过程中,弱酸生成氢气的反应速率大于强酸,所以说明HA是弱电解质的现象是:装HA溶液的试管中放出H2的速率快,
故答案为:装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
(4)弱酸的强碱盐能水解,弱酸根离子水解而使其溶液显碱性,所以可以配制NaA溶液,如果测定其溶液pH>7,则可证明HA是弱电解质,
故答案为:用蒸馏水配制少量NaA溶液,再测其pH,若pH>7,说明HA是弱电解质
.
常温下,下列溶液中酸性最弱的是( )
正确答案
解析
解:常温下,溶液中酸性最弱,说明溶液中氢离子浓度最小,
A.pH=4的溶液中[H+]=1×10-4mol•L-1;故A正确;
B.该溶液中[H+]=1×10-3mol•L-1;故B错误;
C.该溶液中[H+]=mol/L=1×10-3mol•L-1;故B错误;
D.[H+]•[OH-]=1×10-14,则该溶液中[H+]是一个变量,可能数值很大,故D错误.
故选A.
25℃时,有pH=3的醋酸和pH=3的硫酸两种溶液,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:醋酸是弱电解质,硫酸是强电解质,所以相同温度下,pH相等的醋酸和硫酸,c(醋酸)>2c(硫酸),
A.酸溶液中水电离出的离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,pH=3的醋酸和pH=3的硫酸溶液中氢离子浓度相等,则两溶液中水电离出的c(H+)=mol/L=1×10-11mol/L,故A正确;
B.加水稀释促进醋酸电离,稀释过程中,醋酸中氢离子浓度大于硫酸,所以稀释后醋酸的pH小于硫酸,故B错误;
C.两种溶液的pH相等,则溶液中氢离子浓度相等,温度相同,所以溶液中氢氧根离子浓度相等,根据电荷守恒得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)=2c(SO42-)+c(OH-),所以c(CH3COO-)=2c(SO42-),故C错误;
D.两种溶液与足量的锌反应生成氢气的量与氢离子的总物质的量成正比,醋酸中氢离子的总物质的量大于硫酸中氢离子的物质的量,所以醋酸放出的氢气多,故D错误;
故选:A.
(2015秋•桃江县校级期中)取pH值均等于2的盐酸和醋酸各100mL分别稀释2倍后,再分别加入0.03g锌粉,在相同条件下充分反应,有关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:醋酸为弱酸,等pH时,醋酸浓度较大,
A.醋酸浓度大,等体积时醋酸生成氢气多,故A正确;
B.醋酸的浓度大,则生成氢气的速率快,故B错误;
C.醋酸浓度大,等体积时醋酸生成氢气多,故C错误;
D.醋酸浓度大,反应速率较大,故D错误;
故选A.
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