- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.CH3COOH为弱电解质,在溶液中存在CH3COOH⇌CH3COO-+H+,当达到平衡状态时,各粒子的浓度恒定不变,而无论是否达到平衡状态,CH3COOH、H+、CH3COO-都共存,故A错误;
B.(CH3COO-)=c(H+),不能判断各组分的浓度是否发生变化,则无法判断醋酸溶液是否达到电离平衡状态,故B错误;
C.当溶液中NH3•H2O的电离速率等于合成NH3•H2O的速率时,达到电离了平衡状态,而此时NH3•H2O和OH-的浓度不一定相等,故C错误;
D.多元弱酸分步电离,且第一步电离产生的氢离子会抑制后来的电离过程,所以磷酸的电离程度依次减弱,故D正确;
故选D.
关于浓度均为0.1mol/L的三种溶液:①CH3COOH、②NaOH、③CH3COONa溶液,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.醋酸钠是强电解质,在水溶液里完全电离,醋酸的弱电解质,在水溶液里部分电离,虽然醋酸钠中醋酸根离子易水解,但水解程度较小,所以c(CH3COO-):③>①,故A正确;
B.酸或碱抑制水电离,氢离子或氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大,氢氧化钠的溶液中氢氧根离子浓度大于醋酸溶液中氢离子浓度,所以氢氧化钠抑制水电离程度大于醋酸,则水电离出的c(OH-):②<①,故B错误;
C.①和②等体积混合时,二者恰好反应生成醋酸钠,根据质子守恒得c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),故C正确;
D.等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠溶液混合,醋酸电离程度大于醋酸根水解程度,导致混合溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),所以得c(CH3COO-)>c(Na+),故D错误;
故选AC.
(2015秋•潍坊校级期末)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.醋酸是弱电解质,浓度越小电离程度越大,所以0.2mol/L与0.1mol/L醋酸中c(H+)之比小于2:1,故A错误;
pH=2的硝酸中c(H+)=10-2mol/L,pH=1的硝酸中c(H+)=10-1mol/L,二者氢离子浓度之比为10-2mol/L:10-1mol/L=1:10,故B正确;
C、在50℃时水的离子积不是1×10-14,所以pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH>7,故C错误;
D、盐酸对水的电离起抑制作用,而氯化铵水解对水的电离起促进作用,所以氯化铵溶液中水的电离程度大于盐酸,故D错误;
故选B.
(1)醋酸是一种常见的弱酸,为了证明醋酸是弱电解质,某校研究性学习小组开展了题为“醋酸是弱电解质的实验研究”的探究活动.该校研究性学习小组设计了如下方案:
A.先配制一定量的0.10mol/L CH3COOH溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,则可证明醋酸为弱电解质
B.先测0.10mol/L CH3COOH溶液的pH,然后将其加热至40℃,再测pH,如果pH变小,则可证明醋酸为弱电解质
C.先配制一定量0.01mol/L和0.10mol/L的CH3COOH溶液,分别测它们的pH,若两者的pH相差小于1个单位,则可证明醋酸为弱电解质
D.在常温下,配制一定量的CH3COONa溶液,测其pH,若pH大于7,则可证明醋酸为弱电解质.
你认为上述方案可行的是______
(2)一定温度下,有a、盐酸;b、硫酸;c、醋酸三种酸的稀溶液.(用a、b、c、<、=、>号填写)
①当其物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是______
②同体积同物质的量浓度的三种酸,中和同物质的量浓度的NaOH消耗的体积由大到小的顺序是______
③当c(H+)相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况产生的气体体积由大到小的顺序______
④将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍,pH由大到小的顺序为______
(3)某温度(t℃)时,KW=10-13,将此温度下pH=1的硫酸溶液aL与pH=12的氢氧化钡溶液bL混合.
①若所得混合液为中性,则a:b=______.
②若所得混合液的pH=2,则a:b=______.
正确答案
解:(1)A.先配制一定量的0.10mol/L CH3COOH溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,醋酸不能完全电离,则可证明醋酸为弱电解质,方案可行;
B.先测0.10mol/L CH3COOH溶液的pH,然后将其加热至40℃,再测pH,如果pH变小,说明温度升高,促进电离,则可证明醋酸为弱电解质,方案可行;
C.先配制一定量0.01mol/L和0.10mol/L的CH3COOH溶液,分别测它们的pH,若两者的pH相差小于1个单位,浓度相差10倍,pH变化小于1,则可证明醋酸为弱电解质,方案可行;
D.在常温下,配制一定量的CH3COONa溶液,测其pH,若pH大于7,为强碱弱酸盐,则可证明醋酸为弱电解质,方案可行,
故答案为:ABCD;
(2)①硫酸为二元酸,盐酸为强酸,醋酸为弱酸,则质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;
②同体积同物质的量浓度的三种酸,醋酸和盐酸的物质的量相等,但硫酸为二元酸,则中和同物质的量浓度的NaOH消耗的体积由大到小的顺序是b>a=c,故答案为:b>a=c;
③当c(H+)相同、体积相同时,盐酸、硫酸完全电离,只有醋酸在继续电离,则分别加入足量锌,相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为c>a=c,故答案为:c>a=c;
④将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍,盐酸、硫酸的变化相同,但醋酸为弱酸,促进电离,则均稀释10倍,pH由大到小的顺序为a=b>c,故答案为:a=b>c;
(3)某温度(t℃)时,KW=10-13,将此温度下pH=1的硫酸溶液aL与pH=12的氢氧化钡溶液bL混合,
①混合液为中性,则0.1L×aL=bL×0.1mol/L,所以a:b=1:1,故答案为:1:1;
②所得混合液的pH=2,溶液显酸性,则=0.01mol/L,解得a:b=11:9,故答案为:11:9.
解析
解:(1)A.先配制一定量的0.10mol/L CH3COOH溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,醋酸不能完全电离,则可证明醋酸为弱电解质,方案可行;
B.先测0.10mol/L CH3COOH溶液的pH,然后将其加热至40℃,再测pH,如果pH变小,说明温度升高,促进电离,则可证明醋酸为弱电解质,方案可行;
C.先配制一定量0.01mol/L和0.10mol/L的CH3COOH溶液,分别测它们的pH,若两者的pH相差小于1个单位,浓度相差10倍,pH变化小于1,则可证明醋酸为弱电解质,方案可行;
D.在常温下,配制一定量的CH3COONa溶液,测其pH,若pH大于7,为强碱弱酸盐,则可证明醋酸为弱电解质,方案可行,
故答案为:ABCD;
(2)①硫酸为二元酸,盐酸为强酸,醋酸为弱酸,则质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;
②同体积同物质的量浓度的三种酸,醋酸和盐酸的物质的量相等,但硫酸为二元酸,则中和同物质的量浓度的NaOH消耗的体积由大到小的顺序是b>a=c,故答案为:b>a=c;
③当c(H+)相同、体积相同时,盐酸、硫酸完全电离,只有醋酸在继续电离,则分别加入足量锌,相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为c>a=c,故答案为:c>a=c;
④将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍,盐酸、硫酸的变化相同,但醋酸为弱酸,促进电离,则均稀释10倍,pH由大到小的顺序为a=b>c,故答案为:a=b>c;
(3)某温度(t℃)时,KW=10-13,将此温度下pH=1的硫酸溶液aL与pH=12的氢氧化钡溶液bL混合,
①混合液为中性,则0.1L×aL=bL×0.1mol/L,所以a:b=1:1,故答案为:1:1;
②所得混合液的pH=2,溶液显酸性,则=0.01mol/L,解得a:b=11:9,故答案为:11:9.
下表是几种常见弱酸的电离平衡常数Ka(25℃).
回答下列问题:
(1)一般情况下,当温度升高时,Ka______ (填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)同一温度下,各弱酸Ka的大小与酸性的相对强弱关系为______.
(3)若把CH3COOH、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看作是酸,其中酸性最强的是______,最弱的是______.
(4)多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离平衡常数,对于同一种多元弱酸,Ka1、Ka2、Ka3在数值上相差甚大,如磷酸:Ka1:Ka2:Ka3≈1:10-5:10-10,造成这种差异的原因可能是______.
正确答案
解:(1)弱酸的电离是吸热反应,升高温度促进弱酸电离,所以电离平衡常数增大,故答案为:增大;
(2)同一温度下,酸的电离常数越大其电离程度越大,则酸性越强,故答案为:Ka值越大酸性越强;
(3)同一温度下,酸的电离常数越大其酸性越强,根据酸的电离常数知,酸性最强的是H3PO4,最弱的是HPO42-,故答案为:H3PO4;HPO42-;
(4)产生相同离子时抑制电解质的电离,多元弱酸电离时上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用,所以其电离常数逐渐减小,故答案为:上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用.
解析
解:(1)弱酸的电离是吸热反应,升高温度促进弱酸电离,所以电离平衡常数增大,故答案为:增大;
(2)同一温度下,酸的电离常数越大其电离程度越大,则酸性越强,故答案为:Ka值越大酸性越强;
(3)同一温度下,酸的电离常数越大其酸性越强,根据酸的电离常数知,酸性最强的是H3PO4,最弱的是HPO42-,故答案为:H3PO4;HPO42-;
(4)产生相同离子时抑制电解质的电离,多元弱酸电离时上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用,所以其电离常数逐渐减小,故答案为:上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用.
现有浓度均为0.1mol/L的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸氢铵、⑦氨水,请回答下列问题:
(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是______(填序号)
(2)④、⑤、⑥、⑦四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是______(填序号)
(3)将③和④按体积比1:2混合后,混合液中各离子浓度由大到小的顺序是______.
(4)已知t℃,KW=1×10-13,则t℃(填“>”或“<”或“=”)______25℃.在t℃时将pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=2,则a:b=______.
正确答案
④②③①
⑥④⑤⑦
c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
>
9:2
解析
解:(1)④氯化铵为强酸弱碱盐,水解促进水的电离,②醋酸为弱酸,溶液中c(H+)较小,①硫酸和③氢氧化钠都为强电解质,浓度相同时,硫酸对水的电离抑制程度较大,所以四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是④②③①,故答案为:④②③①;
(2)④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸氢铵等溶液中存在:NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+,硫酸氢铵存在大量的H+,抑制NH4+的水解,醋酸铵为弱酸弱碱盐,发生相互促进的水解,三种物质中NH4+浓度最小,⑦氨水为弱电解质,难以电离,在这四种溶液中NH4+浓度最小,所以NH4+浓度由大到小的顺序是⑥④⑤⑦,
故答案为:⑥④⑤⑦;
(3)③和④按体积比1:2混合后,溶液溶质为NaCl和NH4Cl、氨水,根据物料守恒知,c (Cl-)>c(NH4+),由于溶液中存在:NH3•H2O⇌NH4++OH-,一水合氨的电离程度大于氢根离子水解程度,则c(NH4+)>c(Na+),溶液呈碱性得c(OH-)>c(H+),故有:c (Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:c (Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+);
(4)t℃,KW=1×10-13,25℃,KW=1×10-14,已知水的电离为吸热过程,升高温度促进电离,KW增大,所以t℃大于25℃,
t℃时将pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=mol/L,
在t℃时将pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4的溶液bL混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=2,
则有:=0.01mol/L,则a:b=9:2,
故答案为:>;9:2.
在80℃时,纯水的pH值小于7,为什么?
正确答案
解:已知室温时,纯水中的[H+]=[OH-]=10-7mol/L,又因水的电离(H2O⇌H++OH-)是吸热反应,故温度升高到80℃,电离度增大,致使[H+]=[OH-]>10-7mol/l,即pH<7.
答:因室温纯水的pH=7,升高到80℃,电离度增大,使[H+]=[OH-]>10-7mol/l,则pH<7.
解析
解:已知室温时,纯水中的[H+]=[OH-]=10-7mol/L,又因水的电离(H2O⇌H++OH-)是吸热反应,故温度升高到80℃,电离度增大,致使[H+]=[OH-]>10-7mol/l,即pH<7.
答:因室温纯水的pH=7,升高到80℃,电离度增大,使[H+]=[OH-]>10-7mol/l,则pH<7.
在1升浓度为c摩/升的弱酸HA溶液中,HA、H+和A-的物质的量之和为nc摩,则HA的电离度是( )
正确答案
解析
解:1升浓度为c摩/升的弱酸HA溶液,n(HA)=cmol,
设电离的HA为x,
则 HA⇌H++A-可知,
起始 c 0 0
电离 x x x
平衡 c-x x x
由HA、H+和A-的物质的量之和为nc摩,
则c-x+x+x=nc,解得x=(n-1)cmol,
HA的电离度为×100%=(n-1)×100%,
故选C.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、一定温度下,当弱酸的浓度相同时,电离常数越大,说明电离的程度越大,产生的氢离子浓度也越大,所以酸性越强,故A正确;
B、同一可逆反应,正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数成倒数,故B错误;
C、实验测定酸碱滴定曲线时,要保证整个过程测试和记录pH的间隔不一定相同,注意记录颜色突变过程所消耗的碱的量是关键,故C错误;
D、pH=8.3,溶液呈碱性,说明水解大于电离,水解生成H2CO3而电离产生CO32-,钠离子不水解,HCO3-)存在两种趋势,但两种趋势都极其微弱,故离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-),故D错误;
故选:A;
下列关于甲、乙、丙、丁四个图象的说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.亚硫酸氢钠粉末与稀硝酸溶液反应生成硫酸钠和NO,所以反应开始就产生气体,故A错误;
B.MCl2和NCl2溶液显酸性,加水稀释促进阳离子水解,金属性强的水解程度小,PH相同时溶液的浓度大,加水稀释时溶液的PH变化慢,所以N的金属性较强,故B错误;
C.由丙可知,双氧水在有催化剂存在时的热化学方程式为:2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H=-2(Ea2′-Ea2) kJ•mol-1,故C正确;
D.向AgNO3溶液中滴加稀氨水,先产生白色沉淀:AgNO3+NH3•H2O=AgOH↓+NH4NO3,继续滴加氨水,沉淀消失:AgOH+2NH3•H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2O分析两次消耗的氨水的量之比为1:2,而图象中两次氨水为1:1,故D错误;
故选C.
少量二氧化碳通入NaCN溶液中,发生如下反应:CO2+H2O+CN-═HCO3-+HCN.以下说法正确的是(温度均为25℃)( )
正确答案
解析
解:少量二氧化碳与NaCN溶液反应产物为碳酸氢根离子,说明酸性:HCO3-<HCN,
A.酸的酸性越强,其电离平衡常数越大,所以电离平衡常数:K(HCN)>Ka2(H2CO3),故A错误;
B.酸性:H2CO3>HCN,则水解能力HCO3->CN-,相同浓度的钠盐溶液,酸根离子水解程度越大,其溶液碱性越强,所以浓度均为0.1mol•L-1的NaCN和NaHCO3溶液的pH:NaCN>NaHCO3,故B错误;
C.溶液中存在电荷守恒C(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)、C(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),相同浓度的两种溶液中,碳酸钠中钠离子浓度大是氰化钠中钠离子浓度的2倍,两种溶液中氢离子浓度都很小,所以碳酸钠溶液中阴离子浓度大于氰化钠,故C错误;
D.含有弱离子的盐促进水电离,pH相等的钠盐溶液中,溶液中氢离子浓度相等,温度相同,则水电离出的c(OH-)相等,故D正确;
故选D.
1L 0.1mol•L-1的CH3COOH溶液中,n(CH3COOH)______0.1mol,n(CH3COO-)______0.1mol,n(H2O)______0.1mol(填“大于”、“小于”或“等于”).
正确答案
小于
小于
大于
解析
解:CH3COOH是弱电解质,在水溶液里部分电离,溶液中存在物料守恒n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.1mol/L×1L=0.1mol,所以n(CH3COOH)<0.1mol,n(CH3COO-)<0.1mol,溶液中大多数是水,醋酸密度大于水的密度,1L0.1mol/L醋酸溶液质量大于1000g,醋酸的质量为6g,所以水的质量远远大于1.8g,则水的物质的量远远大于0.1mol,
故答案为:小于;大于;大于.
下列说法正确的是( )
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,则水的pH减小,故A错误;
B.纯水中,KW=c(H+).c(OH-),但水的离子积常数与温度有关,温度越高,水的离子积常数越大,故B错误;
C.溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小,如果c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,如果c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,如果c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,故C正确;
D.溶液的pH取决于溶液中氢离子浓度,与酸的电离程度无关,故D错误;
故选C.
现有①0.2mol/L NaOH溶液②0.2mol/L HX溶液,两溶液等体积混合后,测得溶液中c(Na+)>c(X-).则:
(1)①中由水电离出的c(OH-)______②中由水电离出的c(H+)(填“>”、“<”或“=”).
(2)上述混合液中共存在______种粒子,且c(HX)______c(X-)(填“>”、“<”或“=”,下同),c(HX)+c(X-)______0.1mol/L(忽略体积变化)
(3)上述混合液显______性(填“酸”、“碱”或“中”),其原因用离子方程式表示为______.
正确答案
解:0.2mol/L NaOH溶液②0.2mol/L HX溶液,两溶液等体积混合后,测得溶液中c(Na+)>c(X-),则HX酸是弱酸;
(1)碱、酸的电离抑制水的电离,0.2mol/L NaOH溶液中水电离出的氢离子浓度是5×10-14mol/L,0.2mol/L HX中氢离子浓度大于5×10-14mol/L,
所以混合溶液中由水电离出的c(OH-)<0.1mol/L 的HX溶液中由水电离出的c(H+),故答案为:<;
(2)①0.2mol/L NaOH溶液②0.2mol/L HX溶液,两溶液等体积混合后,所得溶液示NaX溶液,A-离子会水解得到HA,所以溶液和总存在Na+、A-、HX、H+、OH-、
H2O共6种微粒,NaX溶液中,c(HX)<c(X-),存在物料守恒:c(HX)+c(X-)=c(Na+)=0.1mol/L,故答案为:6;<;=;
(3)HX酸是弱酸,NaX溶液显示碱性,因为:X-+H2O⇌HX+OH-,故答案为:X-+H2O⇌HX+OH-.
解析
解:0.2mol/L NaOH溶液②0.2mol/L HX溶液,两溶液等体积混合后,测得溶液中c(Na+)>c(X-),则HX酸是弱酸;
(1)碱、酸的电离抑制水的电离,0.2mol/L NaOH溶液中水电离出的氢离子浓度是5×10-14mol/L,0.2mol/L HX中氢离子浓度大于5×10-14mol/L,
所以混合溶液中由水电离出的c(OH-)<0.1mol/L 的HX溶液中由水电离出的c(H+),故答案为:<;
(2)①0.2mol/L NaOH溶液②0.2mol/L HX溶液,两溶液等体积混合后,所得溶液示NaX溶液,A-离子会水解得到HA,所以溶液和总存在Na+、A-、HX、H+、OH-、
H2O共6种微粒,NaX溶液中,c(HX)<c(X-),存在物料守恒:c(HX)+c(X-)=c(Na+)=0.1mol/L,故答案为:6;<;=;
(3)HX酸是弱酸,NaX溶液显示碱性,因为:X-+H2O⇌HX+OH-,故答案为:X-+H2O⇌HX+OH-.
现有等体积的Ba(OH)2、NaOH和NH3•H2O三种溶液,将它们分别与V1L、V2L、V3L等浓度的盐酸混合,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.若三种溶液浓度相等,等体积的三种溶液,Ba(OH)2中n(OH-)最大,NH3•H2O是弱电解质,NaOH是强电解质,所以反应后溶液呈中性时,需要盐酸体积V1>V2>V3,故A正确;
B.若混合前三种溶液的pH相等,则氨水浓度大于氢氧化钠,氢氧化钠中氢氧根离子浓度和氢氧化钡中氢氧根离子浓度相等,恰好中和时,需要盐酸的体积V1=V2<V3,故B错误;
C.若混合前三种溶液物质的量浓度相等,等体积时,酸碱恰好完全中和时Ba(OH)2中n(OH-)最大,所以Ba(OH)2需要的HCl体积最多,NaOH和NH3•H2O的物质的量相等,需要的盐酸体积相等,所以其体积大小顺序是V1>V2=V3,故C错误;
D.若混合前三种溶液的pH相等,NH3•H2O是弱电解质,Ba(OH)2、NaOH是强电解质,稀释相同的倍数,促进NH3•H2O电离,所以溶液NH3•H2O中氢氧根离子浓度最大,但Ba(OH)2、NaOH中氢氧根离子浓度相等,则NH3•H2OpH最大,故D错误;
故选A.
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