- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+,要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大,可以采取的措施是( )
正确答案
解析
解:A.加入烧碱溶液,反应生成CH3COO-,c(H+)减小,促进CH3COOH的电离,则比值减小,故A错误;
B.弱电解质的电离为吸热过程,加热促进电离,则比值增大,故B正确;
C.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C错误;
D.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D正确.
故选BD.
将0.1mol/L的下列物质的水溶液从常温加热到80℃,溶液的pH值不变的是( )
正确答案
解析
解:A、因升高温度CH3COOH,促进电离,氢离子浓度变大,PH变小,故A错误;
B、因升高温度时硫酸中的氢离子浓度不变,则溶液的pH不变,故B正确;
C、升高温度促进水解,氢离子浓度越大,PH变小,故C错误;
D、升高温度时NaOH溶液中氢氧根离子的浓度不变,但升高温度时水的离子积变大,则氢离子的浓度变大,故溶液的pH变小,故D错误;
故选B.
常温下将0.01molCH3COONa和0.004mol盐酸溶于水,配成0.5L混合溶液.
(1)溶液中共有______种微粒.
(2)溶液中有两种微粒的物质的量之和一定等于0.01mol,它们是______.
(3)溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=______mol.
正确答案
7
CH3COOH、CH3COO-
0.006
解析
解:(1)0.01molCH3COONa和0.002molHCl溶于水得到0.006molCH3COONa、0.004molCH3COOH、0.004molNaCl,CH3COONa、NaCl为强电解质,CH3COOH为弱电解质,
则溶液中存在的离子为:Na+、H+、Cl-、OH-、CH3COO-,存在的分子为:H2O、CH3COOH,即共有7种不同的微粒.
故答案为:7.
(2)根据醋酸根守恒可知,CH3COOH、CH3COO-两种微粒的物质的量之和等于0.01mol.
故答案为:CH3COOH、CH3COO-.
(3)根据电荷守恒可知,n(Na+)+n(H+)=n(Cl-)+n(OH-)+n(CH3COO- ),
所以n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=n(Na+)-n(Cl-)=0.01mol-0.004mol=0.006mol.
故答案为:0.006.
今有室温下四种溶液:①pH=11的氨水、②pH=11的NaOH溶液、③pH=3的醋酸、④pH=3的硫酸.下列有关说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、①pH=11的氨水,存在电离平衡,加入氯化铵溶解后铵根离子对一水合氨的电离起到了抑制作用,氢氧根离子浓度减少,PH减小;②pH=11的NaOH溶液加入氯化铵反应生成氯化钠和一水合氨,溶液中氢氧根离子浓度减少,PH减小,故A正确;
B、分别加水稀释10倍:①pH=11的氨水存在电离平衡,PH减少小于1,应在10-11间、②pH=11的NaOH溶液是强碱,稀释后PH为10、③pH=3的醋酸溶液存在电离平衡,PH增大小于1,应在3-4间、④pH=3的硫酸是强酸.稀释后PH为4,故 PH大小为①>②>④>③,故B正确;
C、①、④两溶液混合后,若溶液呈中性,[H+]=[OH-]依据混合溶液中存在的电荷守恒[NH4+]+[H+]=[OH-]+2[SO42-],
得到[NH4+]=2[SO42-],故C错误;
D、V1L④与V2L②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,混合溶液中C(H+)=10-4mol/L,说明溶液呈酸性,氢离子过量,pH=3的硫酸溶液中C(H+)=10-3mol/L,pH=11的NaOH溶液中C(OH-)=10-3mol/L,列式计算,,化简得到 V1:V2=11:9,故D正确;
故选C.
(2013春•温州校级期中)下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.1 mol冰中有2 mol氢键,键能和为20kJ/mol×2mol=40 kJ,1 mol冰的熔化热为6.0 kJ,则:×100%=15%,所以冰融化时最多只能破坏冰中15%的氢键,故A正确;
B.Fe2O3(s)+3C(石墨)═2Fe(s)+3CO(g);△H=+489.0 kJ•mol-1…①
CO(g)+O2(g)═CO2(g);△H=-283.0 kJ•mol-1…②
C(石墨)+O2(g)═CO2(g);△H=-393.5 kJ•mol-1…③
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s);△H=-1641.0 kJ•mol-1…④
根据盖斯定律,方程式4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)可由[(③-②)×6]-(①×2)可得,则△H=[-393.5 kJ•mol-1-(-283.0 kJ•mol-1)]×6-(489.0 kJ•mol-1×2)=-1641.0 kJ•mol-1,故B正确;
C.氨水稀释后,溶液中铵根离子和氢氧根离子浓度都减小,则溶液的导电性减弱,故C正确;
D.Ka只与温度有关,所以加入醋酸钠后醋酸的电离度减小,但醋酸的电离平衡常数不变,故D错误;
故选D.
在0.01mol/L醋酸中加入少量硫酸后,其变化结果是( )
正确答案
解析
解:A.加入少量硫酸后,硫酸溶液中的氢离子量远远大于抑制醋酸电离的氢离子的量,所以混合溶液中氢离子浓度增大,故A错误;
B.加入硫酸后,平衡向左移动,抑制醋酸的电离则溶液中醋酸分子的量增大,所以醋酸浓度增大,故B错误;
C.加入硫酸后,溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故C错误;
D.加入硫酸后,氢离子浓度增大而抑制醋酸的电离,所以溶液中醋酸根离子浓度变小,故D正确.
故选D.
0.1mol•L-1的下列物质的水溶液中,氢离子浓度最大的是( )
正确答案
解析
解:相同浓度的溶液中,盐酸是强酸、醋酸是弱酸溶液,氯化氢完全电离,醋酸分别分离,氯化铵溶液中氢离子来源于
铵根离子的水解,则促进水的电离,但铵根离子的水解较弱,氨水是碱溶液,溶液中氢离子浓度更小,C(H+)浓度大小顺序是:HCl>CH3COOH>NH4Cl>NH3•H2O,故选C.
体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01mol,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:这两种酸中都存在c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(Cl-)=c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-)=c(H+)-,温度相同,水的离子积常数相同,则两种溶液中氢离子浓度相等,
A.两种溶液的氢离子浓度相等,所以pH相等,故A正确;
B.pH相等的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,所以等体积等pH的两种酸,醋酸的物质的量大于盐酸,且二者都是一元酸,则放出二氧化碳体积与酸的物质的量成正比,所以醋酸放出的二氧化碳多,故B错误;
C.两种溶液中氢离子浓度相等,醋酸是弱酸,所以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,所以醋酸消耗的氢氧化钠多,故C正确;
D.稀释两种酸时,醋酸继续电离出醋酸根离子,所以n(Cl-)<n(CH3COO-),故D错误;
故选AC.
在室温下,下列有关电解质溶液叙述中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、溶液中=1×10-8,说明溶液呈酸性,如果是酸溶液则溶液中的氢氧根离子全部来源于水的电离,所以c(OH-)=
=1×10-11 mol/L,如果是强酸弱碱盐溶液,由水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-3mol/L,故A错误;
B.(OH-)=mol•L-1=0.01 mol•L-1,则pH等于12,故B正确;
C、将一定体积的稀盐酸与稀氨水相混合,当溶质为NH3•H2O和NH4Cl时,以氨水的电离为主,溶液呈碱性,如果以氯化铵的水解为主溶液呈酸性,也有可能呈中性,故C错误;
D、向Na2CO3溶液中逐滴滴加盐酸至过量时,首先将碳酸根转化为碳酸氢根离子,然后碳酸氢根与氢离子反应生成二氧化碳和水,所以溶液中c(HCO3-)的变化情况是先变大后变小,故D正确;
故选:AC.
已知硫酸的第一步电离(H2SO4=H++HSO4-)是完全的,但第二步电离(HSO4-⇌H++SO42-)并不完全.如果25℃时,0.1mol/L H2SO4溶液中c(SO42-)=0.010mol/L,0.1mol/L NaHSO4溶液中c(SO42-)=0.029mol/L,试回答:
(1)25℃时,0.1mol/L H2SO4溶液中pH=______;(可用对数表示)
(2)为何0.1mol/L的H2SO4溶液中c(SO42-)比0.1mol/L的NaHSO4溶液中c(SO42-)小?______
(3)0.1mol/L Na2SO4溶液的pH值______7(填大于、小于或等于)
(4)常温下测得0.25mol/L的CuSO4溶液的pH值为5,0.25mol/L Cu(ClO4)2溶液的pH值为4.5,其原因是______.
正确答案
-lg0.11
H2SO4的第一级电离抑制了HSO4-的电离
大于
这两种物质中,Cu2+都能水解使溶液呈酸性,而在CuSO4溶液中,SO42-能水解一部分产生OH-,从而使Cu2+水解产生的酸性有一部分被抵消,而ClO4-不会发生水解
解析
解:(1)硫酸第一步完全电离,第二步部分电离,0.1mol/L的硫酸第一步电离出的c(H+)=0.1mol/L,
根据HSO4-⇌H++SO42-知,硫酸氢根离子电离出的c(H+)=0.01mol/L,则溶液中c(H+)=0.11mol/L,
所以pH=-lg0.11,故答案为:-lg0.11;
(2)硫酸电离出的氢离子抑制了硫酸氢根离子的电离,所以0.1mol/L的H2SO4溶液中c(SO42-)比0.1mol/L的NaHSO4溶液中c(SO42-)小,
故答案为:H2SO4的第一级电离抑制了HSO4-的电离;
(3)根据题给信息知,硫酸第一步完全电离,第二步部分电离,所以硫酸根离子能水解生成硫酸氢根离子而使其溶液呈碱性,pH>7,
故答案为:大于;
(4)硫酸根离子和铜离子都水解,在CuSO4溶液中,SO42-能水解一部分产生OH-,从而使Cu2+水解产生的酸性有一部分被抵消,而ClO4-不会发生水解,所以0.25mol/L的CuSO4溶液的pH值为5,0.25mol/L Cu(ClO4)2溶液的pH值为4.5,
故答案为:这两种物质中,Cu2+都能水解使溶液呈酸性,而在CuSO4溶液中,SO42-能水解一部分产生OH-,从而使Cu2+水解产生的酸性有一部分被抵消,而ClO4-不会发生水解.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、100mL pH=3的盐酸和醋酸溶液,开始时的氢离子浓度相同,所以起始时产生氢气的速率一样快,故A错误;
B、100 mL 1 mol•L-1的盐酸和50 mL 2 mol•L-1的盐酸分别与足量的锌反应,后者氢离子浓度大,所以后者的速率快,故B错误;
C、100 mL pH=3的盐酸和醋酸溶液,醋酸的物质的量大,所以与足量锌反应后,所得氢气的质量醋酸多,故C正确;
D、100 mL 0.1mol•L-1的硫酸和盐酸溶液,前者氢离子的物质的量是后者氢离子物质的量的2倍,所以与足量锌反应后,前者放出氢气的质量是后者放出氢气质量的2倍,故D正确.
故选CD.
能说明醋酸是弱电解质的是( )
①醋酸溶液中加入醋酸钠固体pH变大
②0.1mol•L-1的醋酸钠溶液的pH约为9
③可以用食醋清除热水瓶内的水垢
④pH=2的醋酸溶液稀释1000倍后pH小于5.
正确答案
解析
解:①醋酸溶液中加入醋酸钠固体pH变大,说明醋酸钠是强碱弱酸盐,所以能说明醋酸是弱电解质,故正确;
②0.1mol•L-1的醋酸钠溶液的pH约为9,溶液呈碱性,所以说明醋酸钠是强碱弱酸盐,则能说明醋酸是弱电解质,故正确;
③食醋能清除水垢,说明醋酸的酸性比碳酸强,但不能说明醋酸是弱电解质,故错误;
④pH=2的醋酸溶液稀释1000倍后,如果醋酸是强电解质,则稀释后溶液的pH=5,实际上溶液的pH小于5,则说明醋酸是弱电解质,故正确;
故选B.
25℃时,0.1mol•L-1的某酸HA溶液中=1010,请回答下列问题:
(1)HA是______酸(填“强”或“弱”),写出其电离方程式______.
(2)在加水稀释HA的过程中,随着水量的增加而减小的是______(填字母).
A. B.
C.c(H+)•c(OH-) D.c(OH-)
(3)向等体积、等pH的HA溶液和盐酸中分别加入足量Zn,产生的H2______.
A.HA多 B.盐酸多 C.二者一样多 D.无法判断
(4)将该HA溶液和0.1mol/LNaOH溶液按不同体积混合,所得混合溶液的pH如下表:
①请用“>”、“<”或“=”填写下列空白:
a______7;V______ 20.00;丙组混合液中:c(HA)______c(A-)
②用离子方程式表示甲组混合液pH=a的原因______.
③乙组混合液中各种离子浓度大小关系为______.
正确答案
解:(1)25℃时,0.1mol•L-1的某酸HA中,如果该酸是强酸,则=1012>
=1010,所以该酸是弱酸,弱酸在水溶液里存在电离平衡,其电离方程式为HA⇌H++A-,
故答案为:弱;HA⇌H++A-;
(2)A.加水稀释促进酸电离,氢离子浓度、酸浓度、酸根离子浓度都降低,但氢离子浓度减小的量小于酸分子减小的量,所以增大,故A错误;
B.加水稀释促进酸电离,酸浓度、酸根离子浓度都降低,但酸根离子浓度减小的量小于酸分子减小的量,所以氢氧根离子浓度增大,则减小,故B正确;
C.温度不变,水的离子积常数不变,故C错误;
D.加水稀释促进酸电离,氢离子浓度降低,但氢氧根离子浓度增大,故D错误;
故选B;
(3)等pH的HA溶液和盐酸,HA是弱酸,盐酸是强酸,所以HA的物质的量浓度大于盐酸,等体积的HA和盐酸,HA的物质的量大于盐酸,所以向等体积、等pH的HA溶液和盐酸中分别加入足量Zn,产生的H2是HA多,故选A;
(4)①等体积和等物质的量浓度的HA和NaOH溶液混合,酸和碱的物质的量相等,酸和碱恰好反应生成盐,盐是强碱弱酸盐水解呈碱性,所以pH>7,
NaA的溶液呈碱性,如果要使盐溶液呈中性,则酸应该稍微过量,所以V<20.00;
酸的体积是碱的2倍,则酸和碱反应后有剩余,且剩余的酸的物质的量和盐的物质的量相等,溶液呈酸性,说明酸的电离程度大于酸根离子的水解程度,所以c(HA)<c(A-),
故答案为:>;<;<;
②酸是弱酸,则酸根离子水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使溶液 呈酸性,水解离子方程式为:A-+H2O⇌HA+OH-,故答案为:A-+H2O⇌HA+OH-;
③溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据溶液呈电中性知,c(A-)=c(Na+),因为该溶液是盐溶液,盐的电离程度大于水的电离程度,所以溶液中各种离子浓度的大小关系是c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-),故答案为:c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-).
解析
解:(1)25℃时,0.1mol•L-1的某酸HA中,如果该酸是强酸,则=1012>
=1010,所以该酸是弱酸,弱酸在水溶液里存在电离平衡,其电离方程式为HA⇌H++A-,
故答案为:弱;HA⇌H++A-;
(2)A.加水稀释促进酸电离,氢离子浓度、酸浓度、酸根离子浓度都降低,但氢离子浓度减小的量小于酸分子减小的量,所以增大,故A错误;
B.加水稀释促进酸电离,酸浓度、酸根离子浓度都降低,但酸根离子浓度减小的量小于酸分子减小的量,所以氢氧根离子浓度增大,则减小,故B正确;
C.温度不变,水的离子积常数不变,故C错误;
D.加水稀释促进酸电离,氢离子浓度降低,但氢氧根离子浓度增大,故D错误;
故选B;
(3)等pH的HA溶液和盐酸,HA是弱酸,盐酸是强酸,所以HA的物质的量浓度大于盐酸,等体积的HA和盐酸,HA的物质的量大于盐酸,所以向等体积、等pH的HA溶液和盐酸中分别加入足量Zn,产生的H2是HA多,故选A;
(4)①等体积和等物质的量浓度的HA和NaOH溶液混合,酸和碱的物质的量相等,酸和碱恰好反应生成盐,盐是强碱弱酸盐水解呈碱性,所以pH>7,
NaA的溶液呈碱性,如果要使盐溶液呈中性,则酸应该稍微过量,所以V<20.00;
酸的体积是碱的2倍,则酸和碱反应后有剩余,且剩余的酸的物质的量和盐的物质的量相等,溶液呈酸性,说明酸的电离程度大于酸根离子的水解程度,所以c(HA)<c(A-),
故答案为:>;<;<;
②酸是弱酸,则酸根离子水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使溶液 呈酸性,水解离子方程式为:A-+H2O⇌HA+OH-,故答案为:A-+H2O⇌HA+OH-;
③溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据溶液呈电中性知,c(A-)=c(Na+),因为该溶液是盐溶液,盐的电离程度大于水的电离程度,所以溶液中各种离子浓度的大小关系是c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-),故答案为:c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-).
某二元酸(化学式用H2A表示)在水溶液中的电离方程式是:H2A═H++HA-,HA-⇌H++A2-.
试回答下列问题:
(1)Na2A溶液显______(填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是______
(2)若0.1mol•L-1 NaHA溶液的pH=2,则0.1mol•L-1 H2A溶液中H+的物质的量浓度______(填“>”、“=”或“<”)0.11mol•L-1.
(3)0.1mol•L-1 NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______.
(4)H2A溶液和Na2A溶液能否发生反应?若能反应请写出离子方程式:______.
正确答案
碱性
H2O+A2-⇌HA-+OH-,弱离子的水解导致溶液中的氢氧根离子浓度大于氢离子的浓度溶液呈碱性.
<
c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
A2-+H+⇌HA-
解析
解:(1)根据H2A的电离是分步电离可以知道H2A是弱酸,所以Na2A溶液显碱性,水解原理是:H2O+A2-⇌HA-+OH-,故答案为:碱性;H2O+A2-⇌HA-+OH-,弱离子的水解导致溶液中的氢氧根离子浓度大于氢离子的浓度溶液呈碱性;
(2)0.1mol•L-1H2A溶液,H2A=H++HA-,则第一步电离出H+为0.1mol/L,0.1mol•L-1NaHA溶液的pH=2,则由HA-⇌H++A2-可知,电离出0.01mol/LH+,但第一步电离生成的H+抑制了HA-的电离,所以溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.1mol/L+0.01mol/L,
故答案为:<;
(3)NaHA溶液显酸性,存在HA-⇌H++A2-,则c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-),结合水的电离H2O⇌H++OH-,则c(H+)>c(A2-),即NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),
故答案为:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-);
(4)根据H2A=H++HA-、HA-⇌H++A2-知,H2A第一步完全电离、第二步部分电离,所以H2A和Na2A反应生成NaHA,离子方程式为A2-+H+⇌HA-,故答案为:A2-+H+⇌HA-.
A、B两种酸溶液的pH都是2,各取1mL分别加水稀释成1000mL,其pH的变化如图所示,则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A.根据图象知,A酸pH变化大,B酸pH变化小,说明A的酸性大于B,pH相等的两种酸,弱酸的浓度大于强酸,所以原酸溶液的浓度c(A)<c(B),故A错误;
B.根据A知,原酸溶液的浓度c(A)<c(B),故B错误;
C.若a=5,稀释1000倍后氢离子浓度变为原来的千分之一,所以A为强酸,B的pH小于A,说明B中存在电离平衡,则B为弱酸,故C正确;
D.若2<a<5,说明两种酸中都存在电离平衡,则A、B都是弱酸,A溶液的pH变化大于B,所以酸性A>B,故D错误;
故选C.
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