- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c（H+）、c（CO32-）、c（HCO3-）都减少，其方法是（ ）
正确答案
解析
解：A、CO2+H2O=H2CO3，H2CO3
B、NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，所以加入氢氧化钠固体后，碳酸氢根离子浓度减小，碳酸根离子浓度增大，氢离子浓度减小，故B错误；
C、HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑，所以通入氯化氢气体后，碳酸氢根离子浓度减小，碳酸根离子浓度减小，碳酸氢钠溶液呈碱性，通入氯化氢后溶液碱性减弱，所以氢离子浓度增大，故C错误；
D、Ca（OH）2+NaHCO3=CaCO3↓+H2O+NaOH，所以加入饱和石灰水溶液后，碳酸氢根离子转化为碳酸钙沉淀，所以碳酸氢根离子浓度、碳酸根离子浓度都减小，溶液由弱碱性变为强碱性，所以氢离子浓度也减小，故D正确；
故选D．
H2A为弱电解质，0.1mol/LH2A水溶液加水稀释为0.01mol/L时，下列各粒子的浓度减小最多的是（ ）
正确答案
解析
解：H2A溶液中存在：H2A⇌HA-+H+，HA-⇌A2-+H+，加水稀释，促进电解质电离，n（H2A）减小，n（HA-）、n（H+）、n（A2-）增大，由于体积增大程度大于电离程度，则c（H2A）、c（HA-）、c（H+）、C（A2-）都减小，但溶液中还存在水的电离，则c（H+）＞c（CH3COO-）＞c（CH3COOH），根据Kw=c（H+）•c（OH-），可知c（OH-）浓度增大，
所以微粒浓度减小得最多的是H2A．
故选D．
H2O2在工业、农业、医药上都有广泛的用途．
（1）H2O2是二元弱酸，写出第一步的电离方程式______H2O2⇌H++HO2-，第二步的电离平衡常数表达式Ka2=______
（2）许多物质都可以做H2O2分解的催化剂．一种观点认为：在反应过程中催化剂先被H2O2氧化（或还原），后又被H2O2还原（或氧化）．下列物质都可做H2O2分解的催化剂，在反应过程中先被氧化，后被还原的是______．
①I- ②Fe3+ ③Cu2+ ④Fe2+
（3）用碱性氢氧燃料电池合成H2O2，具有效率高，无污染等特点．电池总反应为：H2+O2+OH-=H2O+HO2-．写出正极反应式：______． O2+H2O+2e-=HO2-+OH-．
正确答案
解：（1）H2O2为二元弱酸，分2步电离，电离方程式分别为：H2O2⇌H++HO2-，HO2-⇌H++O22-，第二步的电离平衡常数表达式Ka2=
故答案为：H2O2⇌H++HO2-；
（2）①I-的化合价可先升高到0价，再降低到-1价，符合题意；
②Fe3+的化合价只能先降低，然后再升高，不符合题意；
③Cu2+的化合价只能先降低，然后再升高，不符合题意，
④Fe2+的化合价可先升高到+3价，再降低到+2价，符合题意，
故选：①④；
（3）碱性氢氧燃料电池工作时，正极是O2得到电子，发生还原反应，电极反应式为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-，故答案为：O2+H2O+2e-=HO2-+OH-．
解析
解：（1）H2O2为二元弱酸，分2步电离，电离方程式分别为：H2O2⇌H++HO2-，HO2-⇌H++O22-，第二步的电离平衡常数表达式Ka2=
故答案为：H2O2⇌H++HO2-；
（2）①I-的化合价可先升高到0价，再降低到-1价，符合题意；
②Fe3+的化合价只能先降低，然后再升高，不符合题意；
③Cu2+的化合价只能先降低，然后再升高，不符合题意，
④Fe2+的化合价可先升高到+3价，再降低到+2价，符合题意，
故选：①④；
（3）碱性氢氧燃料电池工作时，正极是O2得到电子，发生还原反应，电极反应式为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-，故答案为：O2+H2O+2e-=HO2-+OH-．
（2015秋•太原校级月考）相同温度、相同浓度的六种电解质溶液，其pH由小到大的顺序如图所示，图中①②③代表的物质可能分别是（ ）
正确答案
解析
解：硫酸是强酸，其溶液呈酸性，硝酸钠是强酸强碱盐，其溶液呈中性，碳酸钠是强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，根据图知，①②溶液呈酸性，且①的酸性大于②，则如果都是酸时，①中酸的电离程度大于②，如果是酸和盐时，则①是酸，②是盐，③溶液呈碱性，应该为盐溶液，且酸根离子的水解程度小于碳酸根离子，
A．醋酸的电离程度小于氯化氢，故A错误；
B．氯化氢的电离程度大于醋酸，碳酸氢根离子的水解程度小于碳酸根离子，所以符合图象，故B正确；
C．醋酸的电离程度大于氯化铵的水解程度，所以等浓度的醋酸溶液酸性大于氯化铵，故C错误；
D．氯化氢的电离程度大于氯化铵的水解程度，所以等浓度的盐酸溶液酸性大于氯化铵，故D错误；
故选B．
将10mL 0.50mol/L的一元酸HA溶液和等体积0.10 mol/L的KOH溶液混合后，稀释至100mL，它的pH=3．
（1）通过计算说明HA是弱酸还是强酸？
（2）如果是弱酸，它的电离平衡常数是多少？
正确答案
解：（1）n（HA）=0.5mol/L×0.01L=0.005mol，n（KOH）=0.10mol/L×0.01L=0.001mol，根据酸碱反应知，混合溶液中还剩余n（HA）=0.005mol-0.001mol=0.004mol，稀释至100mL，混合溶液中c（HA）=
答：HA是弱酸；
（2）混合溶液中c（HA）=0.04mol/L，c（KA）=0.01mol/L，pH=Pka+log[（c（KA）/C（HA）]=Pka+log0.25，Pka =3.00-log0.25=3.00-（-0.6）=3.6，ka =2.5×10-4，
答：HA的电离平衡常数为2.5×10-4．
解析
解：（1）n（HA）=0.5mol/L×0.01L=0.005mol，n（KOH）=0.10mol/L×0.01L=0.001mol，根据酸碱反应知，混合溶液中还剩余n（HA）=0.005mol-0.001mol=0.004mol，稀释至100mL，混合溶液中c（HA）=
答：HA是弱酸；
（2）混合溶液中c（HA）=0.04mol/L，c（KA）=0.01mol/L，pH=Pka+log[（c（KA）/C（HA）]=Pka+log0.25，Pka =3.00-log0.25=3.00-（-0.6）=3.6，ka =2.5×10-4，
答：HA的电离平衡常数为2.5×10-4．
下列叙述中的两个量，前者一定大于后者的是（ ）
正确答案
解析
解：A．水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，所以温度越高水的pH越小，故A正确；
B．无论温度高低，pH相同的硫酸和盐酸溶液中氢离子浓度相同，故B错误；
C．相同温度下，浓醋酸的电离程度小于稀醋酸的电离程度，所以0.2mol/L小于0.1mol/L的醋酸溶液中醋酸的电离程度，故C错误；
D．相同温度下，pH相同的盐酸和氯化铝溶液，盐酸抑制水电离，氯化铝促进水电离，所以前者小于后者，故D错误；
故选A．
（2015秋•启东市校级期中）相同体积的pH=3的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应（ ）
正确答案
解析
解：pH=3的强酸溶液和弱酸溶液，氢离子浓度相等，但弱酸不能完全电离，随着反应的进行，弱酸进一步电离出氢离子，所以相同体积中，弱酸中已电离的氢离子和未电离的氢离子之和大于强酸完全电离出的氢离子，
相同体积中，弱酸中已电离的氢离子和未电离的氢离子之和大于强酸完全电离出的氢离子，金属过量时，氢气的物质的量取决于氢离子（包括未电离的）的物质的量，所以弱酸溶液产生较多的氢气，故D正确；
故选D．
（1）25℃时，浓度为0.1mol•L-1的6种溶液：①HCl，②CH3OOH，③Ba（OH）2，④Na 2CO3，⑤KCl，
⑥NH4Cl溶液pH由小到大的顺序为______（填写编号）．
（2）25℃时，醋酸的电离常数Ka=1.7×10-5mol/L，则该温度下CH3COONa的水解平衡常数Kh=______mol•L-1（保留到小数点后一位）．
（3）25℃时，pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液呈______（填“酸性”，“中性”或“碱性”），请写出溶液中离子浓度间的一个等式：______．
（4）25℃时，将m mol/L的醋酸和n mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液的pH=7，则溶液中
c（CH3COO-）+c（CH3COOH）=______，m与n的大小关系是m______n（填“＞”“=”或“＜”）．
（5）25℃时，将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后，溶液的pH=7，则NH3•H2O的电离常数Ka=______．
正确答案
①②⑥⑤④③
5.9×10-10
酸性
c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-）
0.5mmol/L
＞
1.7×10-5mol/L
解析
解：（1）盐酸和醋酸为酸，氢氧化钡为碱，碳酸钠、氯化钾和氯化铵为盐，碳酸钠为强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，氯化钾为强酸强碱盐，为中性，氯化铵为强酸弱碱盐，其溶液为酸性，相同浓度的盐酸和醋酸，醋酸中氢离子浓度小于盐酸，所以pH盐酸小于醋酸，则这几种溶液的pH由小到大的顺序是①②⑥⑤④③，
故答案为：①②⑥⑤④③；
（2）CH3COONa的水解平衡常数Kh=
（3）pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液中，醋酸浓度大于氢氧化钠，二者等体积混合，醋酸过量，导致混合溶液呈酸性，溶液中存在物料守恒和电荷守恒，根据电荷守恒得c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），
故答案为：酸性；c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-）；
（4）醋酸钠是强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，要使醋酸和氢氧化钠混合溶液呈中性，则醋酸应该稍微过量，所以m＞n，二者混合时溶液体积增大一倍，溶液中存在物料守恒，根据物料守恒得c（CH3COO-）+c（CH3COOH）=0.5mmol/L，
故答案为：0.5mmol/L；＞；
（5）25℃时，将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后，溶液的pH=7，说明醋酸根离子和铵根离子水解程度相等，则醋酸和一水合氨电离程度相等，其电离平衡常数相等，即NH3•H2O的电离常数Ka=1.7×10-5mol/L，故答案为：1.7×10-5mol/L．
在醋酸溶液中，存在如下电离平衡：CH3COOH⇌H++CH3COO-加入固体NaOH，电离平衡向______反应方向移动，c（H+）______．
正确答案
正
减小
解析
解：醋酸溶液中存在电离平衡，加入氢氧化钠固体溶解后，碱和氢离子反应促进电离，平衡正向进行，但氢离子浓度减小，
故答案为：正；减小．
醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是（ ）
①1mol•L-1的CH3COOH溶液中c（H+）=10-2mol•L-1
②CH3COOH以任意比与H2O互溶
③在相同条件下，CH3COOH溶液的导电性比盐酸弱
④10mL1mol•L-1的CH3COOH溶液恰好与10mL1mol•L-1的NaOH溶液完全反应
⑤同浓度同体积的CH3COOH溶液和HCl溶液与Fe反应时，CH3COOH溶液中放出H2的速率慢
⑥CH3COOH溶液中CH3COOH、CH3COO-、H+同时存在
⑦0.1mol•L-1的CH3COONa溶液pH为8.2．
正确答案
解析
解：①1mol•L-1的CH3COOH溶液中c（H+）=10-2mol•L-1，说明CH3COOH部分电离是弱电解质，故选；
②CH3COOH以任意比与H2O互溶，只能说明其溶解性强弱，但不能说明其电离程度，所以不能证明为弱电解质，故错误；
③在相同条件下下，醋酸溶液的导电性比盐酸的弱，说明醋酸的电离程度小于氯化氢，氯化氢为强电解质，则醋酸为弱电解质，故选；
④10mL1mol•L-1的CH3COOH溶液恰好与10mL1mol•L-1的NaOH溶液完全反应，只能说明醋酸为一元酸，但不能证明醋酸的电离程度，所以不能证明醋酸为弱电解质，故错误；
⑤同浓度同体积的CH3COOH溶液和HCl溶液与Fe反应时，CH3COOH溶液中放出H2的速率慢，说明盐酸的电离程度大于醋酸，所以醋酸是弱酸，故选；
⑥CH3COOH溶液中CH3COOH、CH3COO-、H+同时存在，说明醋酸没有完全电离，所以醋酸是弱酸，故选；
⑦0.1mol•L-1的CH3COONa溶液pH为8.2，溶液呈碱性，说明CH3COONa是强碱弱酸盐，所以醋酸是弱酸，故选；
故选D．
HA溶液中存在下列平衡：HA（红色）⇌H++A-（黄色），通入SO2可观察到（ ）
正确答案
解析
解：二氧化硫和水反应生成弱酸亚硫酸，亚硫酸在水分子的作用下电离出氢离子和亚硫酸氢根离子，导致溶液中氢离子浓度增大，从而抑制HA电离，则溶液中HA浓度增大，溶液红色加深，故选C．
常温下，有四种溶液：
回答下列问题：
（1）A稀释到原来的10倍后的溶液pH______D溶液的pH（填“＞”或“=”或“＜”，下同），A和C两溶液中水电离出的c（H+）：A______C．
（2）A、C等体积混合后，溶液中离子浓度大小顺序为：______．
（3）计算溶液C的pH______．
（4）B与D混合，若溶液显酸性，其所得溶液中的溶质组成可能为：______．
正确答案
解：（1）0.1mol•L-1 CH3COOH溶液的pH界于1～2之间，酸性小于pH=2CH3COOH溶液，稀释原来的10倍，酸性还是A＜D，所以A稀释到原来的10倍后的溶液pH＜D溶液的pH，A和C两溶液中，C中氢氧根离子浓度是0.1mol/L，A中氢离子浓度小于0.1mol/L，所以对水的电离抑制作用大，即C水电离出的c（H+）：A＞C，
故答案为：＜；＞；
（2）A、C等体积混合后，得到的是醋酸钠溶液，其中醋酸根离子会水解，所以 c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（OH-）＞c（H+），故答案为：c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（OH-）＞c（H+）；
（3）0.1mol•L-1NaOH溶液中，c（OH-）=0.1mol/L，根据水的离子积，c（H+）=10-13mol/L，pH=13，故答案为：13；
（4）pH=12NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合后，若等体积混合，醋酸剩余，溶液显酸性；若醋酸的体积大，此时醋酸会剩余，溶液显示酸性，所以溶液的溶质组成可能为醋酸钠和醋酸的混合物，故答案为：醋酸钠和醋酸的混合物．
解析
解：（1）0.1mol•L-1 CH3COOH溶液的pH界于1～2之间，酸性小于pH=2CH3COOH溶液，稀释原来的10倍，酸性还是A＜D，所以A稀释到原来的10倍后的溶液pH＜D溶液的pH，A和C两溶液中，C中氢氧根离子浓度是0.1mol/L，A中氢离子浓度小于0.1mol/L，所以对水的电离抑制作用大，即C水电离出的c（H+）：A＞C，
故答案为：＜；＞；
（2）A、C等体积混合后，得到的是醋酸钠溶液，其中醋酸根离子会水解，所以 c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（OH-）＞c（H+），故答案为：c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（OH-）＞c（H+）；
（3）0.1mol•L-1NaOH溶液中，c（OH-）=0.1mol/L，根据水的离子积，c（H+）=10-13mol/L，pH=13，故答案为：13；
（4）pH=12NaOH溶液和pH=2的CH3COOH溶液混合后，若等体积混合，醋酸剩余，溶液显酸性；若醋酸的体积大，此时醋酸会剩余，溶液显示酸性，所以溶液的溶质组成可能为醋酸钠和醋酸的混合物，故答案为：醋酸钠和醋酸的混合物．
部分弱酸的电离平衡常数如下表：下列选项错误的是（ ）
正确答案
解析
解：酸的电离平衡常数HCOOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3-，则酸根离子水解程度CO32-＞CN-＞HCO3-＞HCOO-，
A．酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，强酸能够制取弱酸，所以二者反应生成HCN和HCO3-，离子方程式为CN-+H2O+CO2═HCN+HCO3-，故A错误；
B．酸性强弱顺序是HCOOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3-，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，所以反应方程式为2HCOOH+CO32-=2HCOO-+H2O+CO2↑，故B正确；
C．等pH、等体积的HCOOH和HCN，n（HCN）＞n（HCOOH），中和酸需要碱的物质的量与酸的物质的量、酸的元数成正比，所以中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者，故C正确；
D．根据电荷守恒，c（HCOO-）+c（OH-）=c（Na+）+c（H+），c（CN-）+c（OH-）=c（Na+）+c（H+），即离子总数是n（Na+ ）+n（H+）的2倍，而NaCN的水解程度大，即NaCN溶液中的c（OH-）大，c（H+）小，c（Na+）相同，所以甲酸钠中离子浓度大，故D错误；
故选AD．
（2015秋•包头校级期末）醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH⇌H++CH3COO-，下列叙述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．任何电解质溶液中都存在质子守恒，根据质子守恒得c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-），故A正确；
B．加水稀释促进醋酸电离，溶液中CH3COOH电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以c（H+）减小，温度不变，溶液中水的离子积常数不变，则c（OH-）增大，故B错误；
C．向CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，溶液中c（CH3COO-）增大，抑制CH3COOH电离，所以平衡向右进行，故C正确；
D．常温下，pH=2的CH3COOH溶液浓度大于pH=12的NaOH溶液浓度，二者等体积混合后醋酸有剩余，溶液呈酸性，则溶液的pH＜7，故D正确；
故选B．
（2015秋•杭州校级期末）氢离子浓度相同的等体积的盐酸A和醋酸B，分别和锌反应，若最后仅有一种溶液中存在锌，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是（ ）
①反应所需要的时间 B＞A
②开始反应时的速率A＞B
③参加反应的锌的物质的量 A=B
④反应过程的平均速率B＞A
⑤盐酸里有锌剩余
⑥醋酸里有锌剩余．
正确答案
解析
解：pH相同的等体积的A、B两份溶液（A为盐酸，B为醋酸）分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，由于醋酸部分电离，其酸的浓度大于氢离子浓度，盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度，所以醋酸的浓度大于HCl的浓度，则盐酸中锌粉剩余；
①由于醋酸中酸过量，则反应较快，所以反应所需的时间A＞B；故错误；
②开始pH相同，则氢离子浓度相同，所以开始时反应速率A=B，故错误；
③由于生成的氢气体积相同，所以参加反应的锌粉物质的量A=B，故正确；
④醋酸的浓度大于盐酸的浓度，则醋酸中反应速率大，所以反应过程中的平均速率 B＞A，故正确；
⑤醋酸的浓度大于盐酸的浓度，醋酸有剩余，则盐酸中有锌粉剩余，故正确；
⑥醋酸的浓度大于盐酸的浓度，醋酸有剩余，则盐酸中有锌粉剩余，故错误；
故答案：C．
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