- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
(2015秋•云和县校级月考)氨水中存在下列的电离平衡:NH3•H2O⇌NH4++OH-要使平衡向左移动,同时使OH-离子浓度增大,应加入下列的( )
正确答案
解析
解:A.加NaOH固体,平衡向逆反应方向移动,同时使[OH-]增大,故A正确;
B.加NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,平衡逆向移动,同时使[OH-]减小,故B错误;
C.加硫酸,平衡正向移动,同时使[OH-]减小,故C错误;
D.加水,电离平衡正向移动,同时使[OH-]减小,故D错误;
故选:A.
氯气溶于水达到平衡后,若其它条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:在氯水中存在如下平衡:Cl2+H2O⇌HCl+HClO、H2O⇌H++OH-、HClO⇌H++ClO-.
A.氯气溶于水达到平衡后,再通入少量氯气,此时已经为饱和溶液,浓度比值不变,故A错误;
B.通入少量SO2,发生反应:Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,平衡左移,HClO的浓度减小,溶液漂白性减弱,故B错误;
C.加入少量固体过氧化钠,反应后溶液中阴阳离子所带正负电荷总数相等,故存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(ClO-),加入少量固体NaOH,溶液呈酸性,则有:c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)<c(Cl-)+c(ClO-),故C错误;
D.加入少量水,Cl2+H2O⇌HCl+HClO正向移动,促进水的电离,水的电离平衡向正反应方向移动,故D正确;
故选D.
25℃时,在1.0L浓度均为0.0lmol•L-1的某一元酸HA与其钠盐组成的混合溶液中,测得c(Na+)>c(A-),则下列描述中,不正确的是( )
①该溶液的pH<7 ②HA的酸性很弱,A-水解程度较大
③c(A-)+c(HA)=0.02mol•L-1 ④n(A-)+n(OH-)=0.01mol.
正确答案
解析
解:①溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),因为c(Na+)>c(A-),所以c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,pH>7,故错误;
②混合溶液中pH>7,说明A-水解程度大于HA电离程度,则A-水解程度较大,故正确;
③溶液中存在物料守恒,根据物料守恒得c(A-)+c(HA)=0.02mol•L-1,故正确;
④由电荷守恒可知n(A-)+n(OH-)=n(Na+)+n(H+),因n(Na+)=0.01mol,所以n(A-+n(OH-)=n(Na+)+n(H+)>0.01mol,故错误;
故选A.
ZnSe是一种光电性能优异的半导体材料,人们开发出了多种制备ZnSe纳米粒子的方法.某研究小组用如下方法制备了ZnSe纳米粒子:
(1)SeO2能溶于水,溶解过程中的化学方程式:______;
(2)硒酸(H2SeO4)的水溶液按下式发生一级和二级电离:
H2SeO4=H++HSeO4-;HSeO4-H++SeO42-,K2=1.0×10-2(298K)
Na2SeO4溶液显______(填“酸性”、“中性”、“碱性”).理由______(用离子方程式表示)
(3)已知肼(N2H4)有强还原性,在反应釜中与SeO32-反应的氧化产物是N2,请写出该反应的离子程式:______.
(4)使用合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为原料,以HCl-NH4Cl为电解质溶液构成新型燃料电池,同时达到固氮作用.该电池的正极反应式为______.
正确答案
解:(1)SeO2为酸性氧化物,与水反应生成H2SeO3,反应方程式为SeO2+H2O═H2SeO3,故答案为:SeO2+H2O═H2SeO3;
(2)根据HSeO4-H++SeO42-,K2=1.0×10-2(298K),可知Na2SeO4为强碱弱酸盐,SeO42-离子水解,溶液呈碱性,水解离子方程式为SeO42-+H2O═HSeO4-+OH-,
故答案为:碱性;SeO42-+H2O═HSeO4-+OH-;
(3)在反应釜中反应物有Zn2+、SeO32-、N2H4,生成物有N2,SeO32-被还以为-2价的Se,与Zn2+生成ZnSe,根据氧化还原反应得失电子相等和质量守恒定律,离子方程式为
2Zn2++2SeO32-+3N2H4=2ZnSe+3N2↑+6H2O,故答案为:2Zn2++2SeO32-+3N2H4=2ZnSe+3N2↑+6H2O;
(4)以N2、H2为原料,以HCl-NH4Cl为电解质溶液构成新型燃料电池,正极发生还原反应,即氮气被还原生成NH4+,电极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+,故答案为:N2+6e-+8H+=2NH4+.
解析
解:(1)SeO2为酸性氧化物,与水反应生成H2SeO3,反应方程式为SeO2+H2O═H2SeO3,故答案为:SeO2+H2O═H2SeO3;
(2)根据HSeO4-H++SeO42-,K2=1.0×10-2(298K),可知Na2SeO4为强碱弱酸盐,SeO42-离子水解,溶液呈碱性,水解离子方程式为SeO42-+H2O═HSeO4-+OH-,
故答案为:碱性;SeO42-+H2O═HSeO4-+OH-;
(3)在反应釜中反应物有Zn2+、SeO32-、N2H4,生成物有N2,SeO32-被还以为-2价的Se,与Zn2+生成ZnSe,根据氧化还原反应得失电子相等和质量守恒定律,离子方程式为
2Zn2++2SeO32-+3N2H4=2ZnSe+3N2↑+6H2O,故答案为:2Zn2++2SeO32-+3N2H4=2ZnSe+3N2↑+6H2O;
(4)以N2、H2为原料,以HCl-NH4Cl为电解质溶液构成新型燃料电池,正极发生还原反应,即氮气被还原生成NH4+,电极反应式为N2+6e-+8H+=2NH4+,故答案为:N2+6e-+8H+=2NH4+.
室温下,向amol•L-1氨水中逐滴加入盐酸,下列描述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.向氨水中加入盐酸,氢离子和氢氧根离子反应导致溶液中氢氧根离子浓度减小,溶液的PH减小,故A正确;
B.氢离子和氢氧根离子反应促进一水合氨的电离,导致溶液中铵根离子浓度增大,氢氧根离子浓度减小,所以增大,故B正确;
C.一水合氨能电离出氢氧根离子,氯化氢能电离出氢离子,所以氨水和盐酸都抑制水电离,氯化铵是强酸弱碱盐能促进水电离,所以水的电离是先增大后减小,故C错误;
D.一水合氨的电离平衡常数只与温度有关,温度不变,一水合氨的电离平衡常数不变,故D正确;
故选C.
已知25℃时0.1 mol•L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入少量醋酸钠晶体,待晶体溶解后发现溶液的pH增大.对上述现象有两种不同的解释;甲同学认为主要是醋酸钠水解呈碱性,增大了c(OH-),因而溶液的pH增大;乙同学认为主要因为醋酸钠溶于水,电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大.你认为上述两种解释中______(选填“甲”或“乙”)正确.
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol•L-1的醋酸溶液中加入少量的______(填写编号),然后测定溶液的pH (已知CH3COONH4水溶液接近中性).
A.固体CH3COOK B.固体CH3COONH4 C.氨气 D.固体NaHCO3
若甲的解释正确,验证实验中,溶液的pH应______(选填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)常温下将 0.010molCH3COONa和0.0040mol HCl溶于水,配制成 0.50L混合溶液.请据此判断:①溶液中共有______种离子.
②溶液中有两种微粒的物质的量之和一定等于0.010mol,它们是______和______.
③溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=______.
正确答案
解:醋酸中存在电离平衡,醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,故答案为:乙;
(1)CH3COONH4溶液中,CH3COO-和NH4+都发生水解,且水解程度相等,CH3COONH4溶液呈中性,将CH3COONH4加入到0.1 mol•L-1醋酸中使pH增大,说明CH3COO-抑制了醋酸的电离,其它物质的水溶液都呈碱性,不能用于证明;CH3COONH4 溶液为中性,所以加入固体CH3COONH4 对原溶液的pH无影响,
故答案为:B;不变;
(2)①将0.010molCH3COONa和0.004molHCl溶于水,由于发生CH3COO-+H+⇌CH3COOH,溶液中存在CH3COO-、Cl-、OH-、H+、Na+等离子,共5种,故答案为:5;
②根据物料守恒可知,0.010mol CH3COONa在溶液中以CH3COOH和CH3COO-存在,n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.010mol,
故答案为:CH3COOH;CH3COO-;
③溶液遵循电荷守恒,存在:n(H+)+n(Na+)=n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH-),
则n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=n(Na+)-n(Cl-)=0.010mol-0.004mol=0.006mol,
故答案为:0.006mol.
解析
解:醋酸中存在电离平衡,醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,故答案为:乙;
(1)CH3COONH4溶液中,CH3COO-和NH4+都发生水解,且水解程度相等,CH3COONH4溶液呈中性,将CH3COONH4加入到0.1 mol•L-1醋酸中使pH增大,说明CH3COO-抑制了醋酸的电离,其它物质的水溶液都呈碱性,不能用于证明;CH3COONH4 溶液为中性,所以加入固体CH3COONH4 对原溶液的pH无影响,
故答案为:B;不变;
(2)①将0.010molCH3COONa和0.004molHCl溶于水,由于发生CH3COO-+H+⇌CH3COOH,溶液中存在CH3COO-、Cl-、OH-、H+、Na+等离子,共5种,故答案为:5;
②根据物料守恒可知,0.010mol CH3COONa在溶液中以CH3COOH和CH3COO-存在,n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.010mol,
故答案为:CH3COOH;CH3COO-;
③溶液遵循电荷守恒,存在:n(H+)+n(Na+)=n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH-),
则n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=n(Na+)-n(Cl-)=0.010mol-0.004mol=0.006mol,
故答案为:0.006mol.
已知在25℃时,碳酸和亚硫酸的电离平衡常数为别为:
碳酸 K1=4.30×10-7 K2=5.61×10-11
亚硫酸 K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7
(1)写出碳酸的第一级电离平衡常数表达式:K1=______.
(2)在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3-和HSO3-的酸性从强到弱顺序为______.
(3)向Na2CO3溶液中加入足量NaHSO3溶液,反应的离子方程式为______.
正确答案
H2CO3>HSO3->HCO3-
CO32-+HSO3-=HCO3-+SO32-
解析
解:(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=,
故答案为:;
(2)H2CO3、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>HSO3->HCO3-;
(3)化学反应遵循强酸制弱酸的规律,酸性:HSO3->HCO3-,向Na2CO3溶液中加入足量NaHSO3溶液,反应的离子方程式为CO32-+HSO3-=HCO3-+SO32-,故答案为:CO32-+HSO3-=HCO3-+SO32-.
取c(H+)均为0.01mol/L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( )
①醋酸与锌反应放出氢气多
②盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多
③盐酸与锌反应放出氢气多
④盐酸和醋酸分别与锌反应的速度一样大
⑤醋酸与锌反应速率大
⑥盐酸与锌反应速率大.
正确答案
解析
解:c(H+)均为0.01mol/L的盐酸和醋酸,醋酸是弱电解质导致醋酸溶液中存在电离平衡,氯化氢是强电解质,所以醋酸浓度大于盐酸,二者各100mL分别稀释2倍后,加水稀释促进醋酸电离,所以醋酸溶液中氢离子浓度大于盐酸,醋酸的物质的量大于0.001mol,盐酸的物质的量为0.001mol,锌的物质的量==0.0005mol,根据酸和锌之间的关系式知,酸过量,则生成氢气的体积与锌的质量有关,锌的质量相等则生成的氢气体积相同,酸和锌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,所以醋酸的反应速率大,
故选B.
在pH=2的CH3COOH溶液中加入一定量0.01mol•L-1CH3COOH溶液后,溶液中c(H+)( )
正确答案
解析
解:pH=2的醋酸溶液醋酸浓度远大於0.01mol/L,现在加入0.01mol/L的醋酸只能是稀释溶液,H+浓度要变小,所以溶液中c(H+)减小,故选B.
常温下,浓度均为0.1mol/L的三种溶液:①CH3COOH溶液②NaOH溶液③CH3COONa溶液,下列说法中正确的是(忽略混合前后溶液体积变化)( )
正确答案
解析
解:A.常温下,醋酸是酸pH<7、氢氧化钠是碱,其溶液的pH>7,醋酸钠是强碱弱酸盐溶液呈碱性,pH>7,但小于等浓度的氢氧化钠的pH,所以等物质的量的三种溶液其pH大小顺序是:②>③>①,故A错误;
B.醋酸钠能水解而促进水电离,醋酸和氢氧化钠抑制水电离,但醋酸是弱电解质,氢氧化钠是强电解质,所以醋酸抑制水电离的程度小于氢氧化钠,所以三种溶液中水电离出的c(OH-):③>①>②,故B错误;
C.等体积等浓度的醋酸和醋酸钠混合后,根据物料守恒得c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol/L,故C正确;
D.等体积等浓度的醋酸和氢氧化钠混合后,根据物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),故D错误;
故选C.
为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁、戊分别选用下列试剂进行实验:
0.1mol/L醋酸溶液、0.1mol/L盐酸、c(H+)=10-3mol/L的盐酸、c(H+)=10-3mol/L的醋酸、CH3COONa晶体、石蕊试液、pH试纸、锌粒、蒸馏水.已知:pH=-lgc(H+)
(1)甲用pH试纸测出0.10mol/L的醋酸溶液pH=4,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法______(填“正确”或“不正确”)
(2)乙分别取用10mL 0.1mol/L盐酸和醋酸,然后加入完全一样的等量锌粒(少量),产生氢气用气球收集,通过观察实验现象为______,则认定醋酸是弱电解质.
(3)丙取出10mL 0.10mol/L醋酸溶液,滴入石蕊试液,显红色,再加入醋酸钠晶体,颜色变浅红色,也能证明醋酸是弱电解质,从电离平衡原理解释:______
(4)丁分别取用10mL c(H+)=10-3mol/L盐酸和醋酸,然后加入完全一样的等量锌粒(足量),产生氢气用气球收集,通过比较产生气球的大小,如果醋酸产生气球______(填“大”或“小”),则认定醋酸是弱电解质.
(5)戊取用C(H+)=10-3mol/L的醋酸稀释到原来的100倍,稀释后醋酸的c(H+)______10-5mol/L(填“>”、“<”、“=”),则认定醋酸是弱电解质.
正确答案
解:(1)0.1mol•L-1的一元强酸的pH=1,0.10mol/L的醋酸溶液pH=4,说明醋酸没有完全电离,则可证明为弱酸,
故答案为:正确;
(2)如醋酸为弱酸,则等浓度时,醋酸溶液中c(H+)较小,反应较慢,可观察到锌与盐酸反应的气球膨胀速度快,
故答案为:锌与盐酸反应的气球膨胀速度快;
(3)滴入石蕊试液,显红色,再加入醋酸钠晶体,红色变浅,说明溶液中c(OH-)变化,说明存在平衡移动,原因是醋酸溶液部分电离,加入醋酸钠,醋酸根离子浓度增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,
故答案为:醋酸溶液部分电离,加入醋酸钠,醋酸根浓度增大,平衡向左移动,c(H+)减小;
(4)分别取用10mL c(H+)=10-3mol/L盐酸和醋酸,然后分别加入质量相同的锌粒,如醋酸为弱酸,则浓度较大,与锌充分反应时,醋酸产生的气体较多,气球较大,
故答案为:大;
(5)如醋酸为弱酸,则稀释促进电离,c(H+)=10-3mol/L的醋酸稀释到原来的100倍,稀释后醋酸的c(H+)>10-5mol/L,
故答案为:>.
解析
解:(1)0.1mol•L-1的一元强酸的pH=1,0.10mol/L的醋酸溶液pH=4,说明醋酸没有完全电离,则可证明为弱酸,
故答案为:正确;
(2)如醋酸为弱酸,则等浓度时,醋酸溶液中c(H+)较小,反应较慢,可观察到锌与盐酸反应的气球膨胀速度快,
故答案为:锌与盐酸反应的气球膨胀速度快;
(3)滴入石蕊试液,显红色,再加入醋酸钠晶体,红色变浅,说明溶液中c(OH-)变化,说明存在平衡移动,原因是醋酸溶液部分电离,加入醋酸钠,醋酸根离子浓度增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,
故答案为:醋酸溶液部分电离,加入醋酸钠,醋酸根浓度增大,平衡向左移动,c(H+)减小;
(4)分别取用10mL c(H+)=10-3mol/L盐酸和醋酸,然后分别加入质量相同的锌粒,如醋酸为弱酸,则浓度较大,与锌充分反应时,醋酸产生的气体较多,气球较大,
故答案为:大;
(5)如醋酸为弱酸,则稀释促进电离,c(H+)=10-3mol/L的醋酸稀释到原来的100倍,稀释后醋酸的c(H+)>10-5mol/L,
故答案为:>.
用水稀释0.1mol/L的醋酸溶液,其中随水的增加而最终增大的有( )
①H+的物质的量 ②c(H+) ③c(OH-) ④⑤
.
正确答案
解析
解:①加水稀释,促进醋酸电离,则H+的物质的量增大,故正确;
②加水稀释,促进醋酸电离,则H+的物质的量增大,但氢离子的物质的量增大程度远远小于溶液体积增大程度,所以c(H+)减小,故错误;
③加水稀释,促进醋酸电离,则H+的物质的量增大,但氢离子的物质的量增大程度远远小于溶液体积增大程度,所以c(H+)减小,温度不变,水的离子积常数不变,则c(OH-)增大,故正确;
④加水稀释,促进醋酸电离,但氢离子浓度减小,醋酸浓度也减小,但氢离子浓度减小的程度小于醋酸浓度减小的程度,所以增大,故正确;
⑤加水稀释,促进醋酸电离,但醋酸根离子浓度减小,醋酸浓度也减小,但醋酸根离子浓度减小的程度小于醋酸浓度减小的程度,所以减小,故错误;
故选A.
(2015秋•成都校级期中)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.水发生H2O⇌H++OH-,加入醋酸,c(H+)增大,抑制水的电离,故A错误;
B.醋酸为弱酸,不能完全电离,1mL pH=2的醋酸稀释至10mL,pH>3,故B错误;
C.0.1mol•L-1氯化铵溶液加水稀释,c(H+)减小,c(OH-)增大,故C错误;
D.盐类的水解为吸热过程,加入促进水解,有利于除去油污,故D正确.
故选D.
物质的量浓度相同的下列溶液:HCl、H2SO4、CH3COOH,导电能力由强到弱的顺序是( )
正确答案
解析
解:溶液的导电能力与离子浓度成正比,离子浓度越大其溶液导电能力越大,H2SO4是二元强酸、HCl是一元强酸、CH3COOH是一元弱酸,相同浓度的这几种溶液中,c(H+)大小顺序是:H2SO4>HCl>CH3COOH,则溶液导电能力由强到弱的顺序H2SO4>HCl>CH3COOH,
故选C.
下列有关氨气或氨水的相关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氨水呈碱性,发生吸氧腐蚀,而不是析氢腐蚀,故A错误;
B、反应NH3(g)+HCl(g)⇌NH4Cl (s)正反应是气体物质的量减少的放热反应,所以△H<0,△S<0,故正确;
C、25℃时,pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合,得到氨水和氯化铵的混合物以氨水的电离为主,溶液呈碱性,所以所得溶液的pH>7,故C正确;
D、使用催化剂平衡不移动,NH3的平衡转化率不变,故D错误;
故选BC.
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