- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
体积相同,浓度均为0.1mol•L-1的NaOH溶液、氨水,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成9,则m与n的关系为( )
正确答案
解析
解:一水合氨是弱电解质,不能完全电离,物质的量浓度相同的NaOH和氨水,NaOH的pH大,如稀释相同倍数,稀释后的溶液仍是氢氧化钠pH大,如稀释后溶液的pH相等,则氢氧化钠应加入较多的水,则m>n,
故选D.
已知0.1mol•L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+,要使溶液中值增大,可以采取的措施是( )
①加水 ②升高温度 ③加少量冰醋酸④加少量烧碱固体.
正确答案
解析
解:①加水,溶液体积增大,导致氢离子、醋酸浓度都减小,但是电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+正向移动,氢离子浓度减的少,醋酸浓度减的大,所以比值增大,故①正确;
②升高温度,弱电解质的电离为吸热过程,加热促进电离,则比值增大,故②正确;
③加少量冰醋酸,醋酸浓度增大,弱电解质的浓度越大,电离程度越小,则比值减小,故③错误;
④加少量烧碱固体,CH3COOH⇌CH3COO-+H+,平衡正向移动,反应生成CH3COO-,CH3COO-浓度增大,=
=
,所以比值减小,故④错误;
故选A.
一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化曲线如图所示,请回答:
(1)O点为什么不导电______.
(2)a、b、c三点的pH由小到大的顺序是______.
(3)H+的物质的量最大的是______(填“a”、“b”或“c”).
(4)若使c点溶液中的c(CH3COO-)增大,可以采取下列措施中的______(填序号).
A.加热B.加很稀的NaOH溶液 C.加NaOH固体 D.加水E.加固体CH3COONa F.加入锌粒.
正确答案
解:(1)溶液的导电性与离子浓度有关,离子浓度越大,导电性越强,冰醋酸中没有自由移动的离子,所以冰醋酸不导电,故答案为:无自由移动的离子;
(2)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,故答案为:b<a<c;
(3)溶液越稀,越促进醋酸电离,则溶液中氢离子的物质的量越大,所以氢离子物质的量最大的是c,故选C;
(4)要使醋酸根离子浓度增大,可以采用加热、加入含有醋酸根离子的物质、加入和氢离子反应的物质,
A.加热促进醋酸电离,则溶液中醋酸根离子浓度增大,故正确;
B.加很稀的NaOH溶液,促进醋酸电离,但溶液的体积增大,导致醋酸根离子浓度减小,故错误;
C.加NaOH固体,氢氧化钠和氢离子反应促进醋酸电离,所以醋酸根离子浓度增大,故正确;
D.加水稀释能促进醋酸电离,但醋酸根离子浓度减小,故错误;
E.加固体CH3COONa,能抑制醋酸电离,但醋酸钠电离出的醋酸根离子大于抑制醋酸电离出的醋酸根离子,所以醋酸根离子浓度增大,故正确;
F.加入锌粒,和氢离子反应,促进醋酸电离,所以醋酸根离子浓度增大,故正确;
故选ACEF.
解析
解:(1)溶液的导电性与离子浓度有关,离子浓度越大,导电性越强,冰醋酸中没有自由移动的离子,所以冰醋酸不导电,故答案为:无自由移动的离子;
(2)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,故答案为:b<a<c;
(3)溶液越稀,越促进醋酸电离,则溶液中氢离子的物质的量越大,所以氢离子物质的量最大的是c,故选C;
(4)要使醋酸根离子浓度增大,可以采用加热、加入含有醋酸根离子的物质、加入和氢离子反应的物质,
A.加热促进醋酸电离,则溶液中醋酸根离子浓度增大,故正确;
B.加很稀的NaOH溶液,促进醋酸电离,但溶液的体积增大,导致醋酸根离子浓度减小,故错误;
C.加NaOH固体,氢氧化钠和氢离子反应促进醋酸电离,所以醋酸根离子浓度增大,故正确;
D.加水稀释能促进醋酸电离,但醋酸根离子浓度减小,故错误;
E.加固体CH3COONa,能抑制醋酸电离,但醋酸钠电离出的醋酸根离子大于抑制醋酸电离出的醋酸根离子,所以醋酸根离子浓度增大,故正确;
F.加入锌粒,和氢离子反应,促进醋酸电离,所以醋酸根离子浓度增大,故正确;
故选ACEF.
5℃时,有关弱酸的电离平衡常数如下,则下列有关说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.若同浓度的醋酸和氢氧化钠等体积混合,溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液pH=8,
则c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=1.0×10-6mol/L-1.0×10-8mol/L=9.9×10-7mol/L,故A正确;
B.根据pH=-lg[c(H+)]可知,25℃时,pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中,c(H+)相等,故B正确;
C.根据表中数据可知溶液酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-,酸越弱,对应的盐水解程度越大,溶液碱性越强,
则25℃时,0.1mol/L的各溶液的pH关系为:pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa),故C错误;
D.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中存在电荷守恒,即c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故D正确.
故选C.
在甲烧杯中放入盐酸,乙烧杯中放入醋酸,两种溶液的体积和pH都相等,向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒,反应结束后得到等量的氢气.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.在体积和pH都相等的盐酸和醋酸中,已提供的H+的浓度和其物质的量相等,但由于醋酸是弱酸,只有部分电离;盐酸是强酸,已经完全电离,所以可提供的H+的物质的量显然是醋酸大于盐酸,与足量的锌反应时,消耗锌的质量是醋酸大于盐酸将大于盐酸,所以在醋酸中加入的锌粒质量应较小,盐酸中加入的锌粒质量较大,故A正确;
B.当加入的锌粒质量不等而产生等量的氢气时,说明参加反应的锌粒相等,乙烧杯中醋酸一定有剩余度,故B错误;
C.盐酸一定无剩余(盐酸中锌粒当有剩余),否则不可能产生等质量的氢气,故C错误;
D.由于醋酸还能继续电离而盐酸不能,所以反应开始后,醋酸中的H+浓度大于盐酸中的氢离子浓度,则反应开始后乙烧杯中的C(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)大,故D错误;
故选A.
0.1mol/L 的 CH3COOH 溶液中,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+结合生成水,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.
足量镁粉与一定量的盐酸反应,由于反应速率太快,为减慢反应速率,但并不影响氢气产生的总量,可以加入下列物质中的( )
正确答案
解析
解:根据发生的反应为Mg+2H+═Mg2++H2↑,则减小氢离子的浓度而不改变氢离子的物质的量即可满足减慢反应速率,但又不影响产生氢气的总量,
A、氧化镁和酸反应生成氯化镁和水,影响氢气的生成,故A错误;
B、加入NaOH,发生酸碱中和反应,减少氢气的生成,故B错误;
C、加入K2CO3固体,与盐酸反应生成二氧化碳,减少氢气的生成,C错误;
D、加入CH3COONa,与盐酸反应生成醋酸,氢离子浓度减小而不改变氢原子子的总物质的量即可满足减慢反应速率,但又不影响产生氢气的总量,故D正确;
故选:D.
下列事实中能说明醋酸是弱电解质的是( )
正确答案
解析
解:A.溶液的导电能力与离子浓度成正比,用醋酸溶液作导电试验,灯光较暗,只能说明该酸溶液中离子浓度较小,但不能说明该酸是否完全电离,故A错误;
B.共价化合物可能是强电解质,如硫酸,所以不能说明醋酸是弱电解质,故B错误;
C.不与氯化钠反应的酸不一定是弱酸,如硝酸,故C错误;
D.乙酸为一元酸,常温下1 mol・L-1醋酸溶液的c(H+)约为0.004 mol•L-1,氢离子浓度远小于酸的浓度,说明乙酸部分电离,则为弱电解质,故D正确;
故选D.
下列溶液:①CH3COOH ②HCl ③NaOH ④CH3COONa ⑤KCl ⑥NH4Cl其物质的量浓度均为0.1mol/L,其pH由小到大排列顺序为( )
正确答案
解析
解:属于碱的为:③NaOH,浓度相同时,碱性③;
水解呈碱性的为:④CH3COONa,但水解程度较小,则pH:③>④;
溶液呈中性的为:⑤KCl;
溶液呈酸性的有:①②⑥,其中①为一元弱酸,②为一元强酸,⑥水解呈酸性,浓度相同时,
溶液的pH:②<①<⑥,
综合以上分析可知,溶液的pH由小到大的顺序是为:②①⑥⑤④③,
故选C.
常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?______.
(2)乙组混合溶液中粒子浓度c(A-)和c(Na+)的大小关系______.
A.前者大 B.后者大 C.两者相等 D.无法判断
(3)丙组混合溶液中HA、A-、Na+三种微粒浓度由大到小次序为______
(4)用离子方程式解释丁组混合液呈碱性的原因______若要使溶液中的值变大,下列措施可行的是______
A.适当升高温度 B.通入HCl气体
C.加水稀释 D.加入少量NaA固体(可溶)
(5)若HA为弱酸,一定浓度的HA和NaA的混合溶液可作为控制体系pH的缓冲溶液,向缓冲溶液中加入少量的酸或碱,溶液pH 的变化很小,下列体系可作为缓冲溶液的有______
A.氨水和氯化铵混合溶液 B.硝酸钠溶液
C.盐酸和氯化钠混合溶液 D.醋酸铵溶液
(6)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B=H++HB-;HB-⇌H++B2-.在0.1mol•L-1的Na2B溶液中,c(B2-)+______=0.1mol•L-1.
正确答案
a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸
C
c(HA)>c(Na+)>c(A-)
A-+H2O⇌HA+OH-
AC
A
c(HB-)
解析
解:(1)若HA是强酸,恰好与NaOH溶液反应生成强酸强碱盐,pH=7;若HA是弱酸,生成的NaA水解显碱性,pH>7,
故答案为:a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸;
(2)混合溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),由于pH=7,则c(Na+)=c(A-),故答案为:C;
(3)丙组混合溶液的溶质为等物质的量的HA和NaA,pH>7说明A-的水解大于HA的电离,所以离子浓度由大到小的顺序为:c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),故答案为:c(HA)>c(Na+)>c(A-);
(4)等物质的量两者恰好完全反应,生成单一NaA盐溶液,PH=10说明溶液呈碱性,即A-+H2O⇌HA+OH-,若要使溶液中的值变大,实质就是水解平衡正向移动,越稀越水解,越热越水解,所以AC正确,故答案为:A-+H2O⇌HA+OH-,AC;
(5)含有氨水和氯化铵的混合溶液,向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大,是由于加入碱时生成弱电解质,加入酸时生成正盐,是由于加入酸时发生:NH3•H2O+H+⇌NH4++H2O,加入碱时发生:NH4++OH-⇌NH3•H2O,溶液中氢离子或氢氧根离子浓度变化不大而起到缓冲作用,故答案为:A;
(6)在Na2B中存在水解平衡:B2-+H2O=HB-+OH-,HB-不会进一步水解,所以溶液中没有H2B分子,根据物料守恒得c(B2-)+c(HB-)=0.1mol•L-1,
故答案为:c(HB-).
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.pH=5的NH4Cl溶液由水电离出的c(H+)为10-5 mol/L,pH=5醋酸中,由水电离出的c(H+)为10-9 mol/L,故A错误;
B.pH=3的醋酸,其浓度大于0.001mol/L,pH=11的氢氧化钠,其浓度等于0.001mol/L,等体积混合后,醋酸过量,为醋酸和醋酸钠的混合溶液,则溶液显酸性,故B错误;
C.c(H+):c(OH-)=1:1012,溶液显碱性,碱性条件下,NO3-没有氧化性,所以这几种离子能共存,故C正确;
D.根据电荷守恒,C(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+2c(SO42-)+c(HCO3-)+c(OH-),故D错误;
故选C.
现有0.1mol/L的下列溶液:①醋酸溶液 ②NH3•H2O溶液 ③稀H2SO4 ④稀盐酸溶液 ⑤NaOH溶液,按溶液中c(H+)由大到小排列正确的是( )
正确答案
解析
解:0.1mol/L的这几种溶液中,①③④为酸,①中c(H+)<0.1mol/L,③中氢离子浓度为0.2mol/L,④中氢离子浓度为0.1mol/L,一水合氨是弱碱、NaOH为强碱,则相同浓度的这两种碱中,氨水中氢离子浓度大于NaOH溶液,所以溶液中氢离子浓度大小顺序是③④①②⑤,
故选A.
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.Na2CO3 c.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-1 CH3COOH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.
(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:(1)相同条件下,酸的电离平衡常数越小,则酸的电离程度越小,酸根离子水解程度越大,则相同浓度的钠盐,其pH值越大,根据电离平衡常数知,酸根离子水解程度大小顺序是:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,所以这几种盐的pH大小顺序是a<d<c<b,
故答案为:a<d<c<b;
(2)A.加水稀释促进醋酸电离,但溶液中c(H+)减小,故错误;
B.加水稀释促进醋酸电离,所以氢离子个数增大,醋酸分子个数减小,则增大,故正确;
C.温度不变,则c(H+)•c(OH-)不变,故错误;
D.加水稀释促进醋酸电离,但溶液中氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,所以增大,故正确;
E.温度不变,电离平衡常数不变,则不变,故错误;
故选BD;
(3)pH相等的酸中,加水稀释促进弱酸电离,稀释相同的倍数,pH变化大的为强酸,小的为弱酸,所以HX的酸性大于醋酸,则HX的电离平衡常数大于醋酸,
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)溶液呈存在电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),所以c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6mol•L-1-10-8mol•L-1=9.9×10-7mol•L-1,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+).
解析
解:(1)相同条件下,酸的电离平衡常数越小,则酸的电离程度越小,酸根离子水解程度越大,则相同浓度的钠盐,其pH值越大,根据电离平衡常数知,酸根离子水解程度大小顺序是:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,所以这几种盐的pH大小顺序是a<d<c<b,
故答案为:a<d<c<b;
(2)A.加水稀释促进醋酸电离,但溶液中c(H+)减小,故错误;
B.加水稀释促进醋酸电离,所以氢离子个数增大,醋酸分子个数减小,则增大,故正确;
C.温度不变,则c(H+)•c(OH-)不变,故错误;
D.加水稀释促进醋酸电离,但溶液中氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,所以增大,故正确;
E.温度不变,电离平衡常数不变,则不变,故错误;
故选BD;
(3)pH相等的酸中,加水稀释促进弱酸电离,稀释相同的倍数,pH变化大的为强酸,小的为弱酸,所以HX的酸性大于醋酸,则HX的电离平衡常数大于醋酸,
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)溶液呈存在电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),所以c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6mol•L-1-10-8mol•L-1=9.9×10-7mol•L-1,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+).
在0.1mol/L的CH3COONa溶液中,加入少量NaOH溶液及加水,将溶液中各种离子、分子、pH值等变化情况填入表中.
正确答案
减小
减小
增大
增大
减小
减小
解析
解:在0.1mol/L的CH3COONa溶液中,存在水解平衡CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,
加入少量NaOH溶液,溶液中C(OH-)增大,溶液中pH增大,抑制CH3COO-水解,C(CH3COOH)减小,平衡向左移动,温度不变,水的离子积常数不变,则溶液中C(H+)减小;
加水稀释,促进CH3COO-水解,但CH3COO-水解增大程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中C(OH-)减小,溶液的pH减小,C(CH3COOH)减小,温度不变,水的离子积常数不变,则溶液中C(H+)增大,
故答案为:
(2014秋•集宁区校级期中)常温,0.1mol/L HA酸的pH=3,现将此酸加水稀释,则溶液中随着水量的增加而减小的是( )
正确答案
解析
解:A、0.1mol/L HA酸的pH=3,HA酸是弱电解质,温度不变,水的离子积不变,Kw=c(H+).c(OH-)不变,故A错误;
B、温度不变,电离平衡常数不变,所以比值不变,故B错误;
C、加水稀释促进酸电离,但是体积增加,导致c(H+)减小,故C正确;
D、加水稀释促进酸电离,但是体积增加,导致c(H+)减小,pH增大,故D错误.
故选C.
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