- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
中学化学实验中,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性.在25℃时,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH>7,试纸变蓝色.而要精确测定溶液的pH,需要用pH计.pH计主要通过测定溶液的c(H+)来测定溶液的pH.
(1)已知水中存在平衡:H2O+H2O⇌H3O++OH-△H>0.现要使平衡向右移动,且所得的溶液呈酸性,应选择的方法是______.
A.向水中加入NaHSO4溶液 B.向水中加入Cu(NO3)2固体
C.加热水至100℃[其中c(H+)=1×10-6 mol•L-1]D.在水中加入NaHCO3固体
(2)现要测定100℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显______色,溶液呈______性(填“酸”、“碱”或“中”);若用pH计测定,则pH______7(填“>”、“=”或“<).
(3)常温下,用预先润湿的pH试纸测得某氨基酸溶液的pH等于8,则原溶液的pH______8(填“>”、“=”或“<”).
正确答案
解:(1)A.向水中加入NaHSO4,NaHSO4电离出氢离子,抑制水电离,平衡逆向移动,导致溶液中C(H+)>C(OH-),溶液呈酸性,故错误;
B.向水中加入Cu(NO3)2,Cu(NO3)2是强酸弱碱盐能水解,铜离子和氢氧根离子结合生成氢氧化铜,从而促进水电离,导致溶液中C(OH-)<C(H+),溶液呈酸性,故正确;
C.水的电离是吸热反应,加热至100℃,促进水电离,溶液C(OH-)=C(H+),溶液呈中性,故错误;
D.在水中加入NaHCO3固体,NaHCO3是强碱弱酸的酸式盐能水解,碳酸氢根离子与氢离子结合生成弱电解质,从而促进水电离,导致溶液中C(OH-)>C(H+),溶液呈碱性,故错误;
故选B;
(2)温度升高会促进水的电离,所以水的pH会减小,所以100℃沸水仍然是中性的,但此时的pH值小于7,pH试纸测定溶液的酸碱性时,试纸为淡黄色,水在任何温度下均为中性的,故答案为:淡黄;中;<;
(3)溶液pH的测得值为8,说明溶液为碱性溶液,由于碱性溶液稀释后,溶液碱性减弱,测定的pH偏小,所以该氨基酸溶液的实际pH应大于8,
故答案为:>.
解析
解:(1)A.向水中加入NaHSO4,NaHSO4电离出氢离子,抑制水电离,平衡逆向移动,导致溶液中C(H+)>C(OH-),溶液呈酸性,故错误;
B.向水中加入Cu(NO3)2,Cu(NO3)2是强酸弱碱盐能水解,铜离子和氢氧根离子结合生成氢氧化铜,从而促进水电离,导致溶液中C(OH-)<C(H+),溶液呈酸性,故正确;
C.水的电离是吸热反应,加热至100℃,促进水电离,溶液C(OH-)=C(H+),溶液呈中性,故错误;
D.在水中加入NaHCO3固体,NaHCO3是强碱弱酸的酸式盐能水解,碳酸氢根离子与氢离子结合生成弱电解质,从而促进水电离,导致溶液中C(OH-)>C(H+),溶液呈碱性,故错误;
故选B;
(2)温度升高会促进水的电离,所以水的pH会减小,所以100℃沸水仍然是中性的,但此时的pH值小于7,pH试纸测定溶液的酸碱性时,试纸为淡黄色,水在任何温度下均为中性的,故答案为:淡黄;中;<;
(3)溶液pH的测得值为8,说明溶液为碱性溶液,由于碱性溶液稀释后,溶液碱性减弱,测定的pH偏小,所以该氨基酸溶液的实际pH应大于8,
故答案为:>.
pH=11的X、Y两种碱溶液各10mL,分别稀释至1000mL,此时pH(Y)>pH(X),下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、pH=11的X、Y两种碱溶液各10mL,分别稀释至1000mL,此时pH(Y)>pH(X),则稀释前碱性大小X>Y,若X、Y两种碱溶液都是一元碱,则X、Y两种溶液的物质的量浓度一定不相等,故A错误;
B、稀释后碱性大小Y>X,所以稀释后X溶液中水电离的c(H+)比Y溶液中水电离的c(H+)大,故B错误;
C、若稀释后两溶液的9<pH<11,则碱的电离受到了促进,X、Y都是弱碱,故C正确;
D、稀释前碱性大小X>Y,pH=11的X、Y两种碱溶液各10mL,碱Y的浓度大,则完全中和X、Y两溶液时,消耗同浓度盐酸的体积V(X)<V(Y),故D错误.
故选C.
(2014秋•北京校级期中)常温时,下列关于电解质溶液的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、稀释醋酸溶液时,溶液中氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,则溶液中c(OH-)增大,故A错误;
B、pH=3的醋酸溶液,与pH=11的氢氧化钠溶液中:c(H+)=c(OH-)=1×10-3mol/L,但醋酸为弱酸,不完全电离,醋酸浓度大,与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,醋酸过量,溶液pH<7,故B错误;
C、0.2 mol•L-1的盐酸与等体积水混合后,混合后溶液的体积是原来的2倍,所以氢离子的浓度是原来的一半,所以与等体积水混合后c(H+)=0.1 mol/L,故C正确;
D、c(H+)=10-PH,硫酸是强电解质,氢离子完全电离出来;醋酸是弱电解质,氢离子部分电离,c(醋酸)>c(H+),所以醋酸消耗的氢氧化钠比硫酸多,故D错误.
故选C.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.向稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液PH=7时,溶液中C(H+)=C(OH-),根据电荷守恒得2c(SO42-)+C(OH-)=C(H+)+c(NH4+),所以c(SO42-)<c(NH4+),故A错误;
B.向醋酸溶液中加入醋酸钠能抑制醋酸电离,溶液中氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大;加水稀释醋酸,促进醋酸电离,但氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,故B正确;
C.根据物料守恒得c(Na+)=C(H2CO3)+C(HCO3-)+C(CO32-),根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-),所以得C(CO32-)+C(OH-)=C(H+)+C(H2CO3),故C错误;
D.向氨水中加入硫酸铵抑制一水合氨电离,溶液中氢氧根离子浓度减小,一水合氨浓度增大,所以减小,故D错误;
故选B.
下列说法一定正确的是( )
正确答案
解析
解:A、一般来说,酸越弱,对应的强碱盐溶液中酸根离子的水解程度越大,则溶液碱性越强,故A正确;
B、pH均为2的盐酸和氯化铵溶液中,盐酸溶液的氢离子主要是盐酸提供的,并且抑制了水的电离;而氯化铵溶液中,NH4+结合水电离的H+,促进了水的电离,故B错误;
C、平衡常数是衡量化学平衡进行程度的量,用平衡常数的大小判断化学反应可能进行的程度大小,与剧烈程度无关,故C错误;
D、加水稀释促进一水合氨电离,将等体积、等pH的氢氧化钠溶液和氨水分别稀释相同倍数,氨水中氢氧根离子浓度大于NaOH,所以氨水pH大于NaOH溶液,所以氨水的pH变化小,故D错误;
故选:A.
已知:25℃时某些弱酸的电离平衡常数(如表).下面图象表示常温下,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、醋酸的电离常数大于次氯酸,所以醋酸的水解程度小于次氯酸,醋酸钠和次氯酸钠都是强碱弱酸盐,其混合溶液呈碱性,所以相同物质的量浓度的CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),故A错误;
B、碳酸的二级电离小于次氯酸,所以碳酸氢根离子的酸性小于次氯酸,则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-,故B错误;
C、在的分子、分母同时乘以氢离子浓度可得:
,由于水的离子积和电离平衡常数只受温度影响,a、c的温度相同,则该比值相等,故C正确;
D、pH相等的CH3COOH、HClO,稀释相同的倍数时,较强酸中氢离子浓度小于较弱酸,则较弱酸的pH小于较强酸,酸性CH3COOH>HClO,所以a所在曲线表示CH3COOH,b所在曲线表示HClO,次氯酸的电离程度小于醋酸,所以醋酸的浓度减小,次氯酸的浓度较大,a、b两点相比,加入相同体积的水后仍然是次氯酸的浓度较大,即:图象中a点酸的浓度小于b点酸的浓度,故D错误.
故选C.
室温下,pH相同、体积相同的醋酸和盐酸分别采取下列措施,有关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.向盐酸中加入醋酸钠晶体,醋酸钠和盐酸反应生成醋酸,导致溶液的pH增大,向醋酸中加入醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液的pH增大,故A正确;
B.盐酸是强酸,不存在电离平衡,升高温度不影响盐酸的pH,醋酸是弱酸,其水溶液中存在电离平衡,升高温度,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中氢离子浓度增大,所以醋酸的pH减小,故B错误;
C.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别加水稀释后,溶液中氢离子浓度都减小,所以pH都增大,故C错误;
D.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,且二者都是一元酸,所以分别与足量的Zn反应,醋酸产生的氢气比盐酸多,故D错误;
故选A.
氢氰酸(HCN)的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )
正确答案
解析
解:A.不能利用物质的溶解性来判断是否为弱电解质,即溶解性与电解质的强弱无关,故A错误;
B.HCN溶液能导电,只能说明HCN在溶液中发生电离,但不能证明电离程度,故B错误;
C.1mol/L氢氰酸溶液的pH约为3,说明没有完全电离,可说明为弱酸,故C正确;
D.二者物质的量相等,不能证明酸性的强弱,故D错误.
故选C.
(2015秋•余杭区期末)关于常温下pH=2的醋酸溶液,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、醋酸电离极微弱,根据物料守恒,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(H+)=0.01mol•L-1,故A错误;
B、醋酸电离产生氢离子和醋酸根离子的浓度相等,而溶剂水还电离出氢离子,所以c(H+)>c(CH3COO-),故B错误;
C、加水稀释,促进醋酸的电离,所以加水稀释100倍后,溶液pH<4,故C错误;
D、加入醋酸钠固体,醋酸根离子浓度变大,根据同离子效应,电离平衡逆向移动,可抑制醋酸的电离,故D正确;
故选D.
已知25℃时有关弱酸的电离常数:
25℃下,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、c(H+)==7×10-6,所以c(OH-)=
=1.4×10-9 mol•L-1,故A错误;
B、Kw是温度的函数,温度不变Kw不变,故B错误;
C、根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序为:CH3COOH>H2CO3>HCN,酸性越弱,对应钠盐中酸根离子水解程度越大,溶液的pH越大,物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(NaCN)>pH(NaHCO3)>pH(CH3COONa),故C错误;
D、两者恰好完全反应生成单一的盐NaCN,呈碱性,因为CN-的水解,所以其浓度小于原浓度的一半,而水解极其微弱,故离子浓度的关系为c(H+)<c(OH-)<c(CN-)<0.5a mol•L-1,故D正确;
故选D.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.放热的反应△H<0,气体的物质的量减小的反应△S<0,故A正确;
B.先醋酸溶液中加入醋酸钠固体,醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,平衡向逆反应方向移动,故B错误;
C.氯碱工业中,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时阴极附近还生成氢氧化钠,故C错误;
D.合成氨中,增大压强,反应速率增大,平衡向气体体积减小的方向移动,故D正确;
故选AD.
pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示.分别滴加NaOH溶液(c=0.1mol/L)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则( )
正确答案
解析
解:从图象看,稀释10倍,x的pH值变化1,y的pH值变化小于1,说明x为强酸,y为弱酸.pH相等的强酸和弱酸与碱反应,反应中弱酸还继续电离,故弱酸消耗碱的量大,即Vx<Vy,故选C.
(1)NH3•H2O是一元碱,其电离方程式是______,往氨水中加入少量醋酸铵固体(提示醋酸铵溶液呈中性),C(OH-)______(填“增大”“减小”“不变”).
(2)已知某温度下Kb(NH3•H2O)=1.69×10-5,则该温度下0.1mol/L的氨水中c(OH-)=______mol/L;
(3)又已知该温度下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,将0.01mol/L的MgCl2溶液与上述氨水等体积混合______(填“有”“无”)沉淀生成,往0.01mol/L的MgCl2溶液中滴加氢氧化钠溶液至pH=10此时c(Mg2+)=______mol/L.
正确答案
NH3•H2O⇌NH4++OH-
减小
1.3×10-2
有
1.2×10-3
解析
解:(1)NH3•H2O 是弱电解质存在电离平衡,NH3•H2O⇌NH4++OH-,往氨水中加入少量醋酸铵固体,醋酸铵呈中性,溶液中铵根离子浓度增大,平衡左移,氢氧根离子浓度减小;
故答案为:NH3•H2O⇌NH4++OH-;减小;
(2)某温度下NH3•H2O⇌NH4++OH-,K(NH3•H2O)==1.69×10-5,则该温度下0.1mol/L的氨水中c(OH-)=
=1.3×10-2mol/L;
故答案为:1.3×10-2;
(3)将0.01mol/L的MgCl2溶液与上述氨水等体积混合,浓度商=0.005mol/L×()2=2.1×10-7<Ksp,有沉淀生成,往0.01mol/L的MgCl2溶液中滴加氢氧化钠溶液至pH=10,此时c(Mg2+)=
=1.2×10-3mol/L,
故答案为:有;1.2×10-3.
在CH3COOH⇌CH3COO-+H+的电离平衡中,要使平衡右移且c(H+)增大,应采取的措施是( )
正确答案
解析
解:A.加入烧碱溶液,反应生成CH3COO-,c(H+)减小,使电离平衡右移,故A不选;
B.加盐酸,氢离子浓度增大,但是电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+左向移动,故B不选;
C.弱电解质的电离为吸热过程,加热促进电离,平衡右移,c(H+)增大,故C选;
D.加水,溶液体积增大,导致氢离子、醋酸浓度都减小,电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+右向移动,故D不选.
故选C.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.混合溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),所以c(NH4+)>c(SO42-),故A错误;
B.醋酸的浓度越大其电离程度越小,所以两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1>10c2,故B错误;
C.pH=11的NaOH溶液中c(NaOH)=0.001mol/L,pH=3的醋酸溶液中c(CH3COOH)>0.001mol/L,等体积混合,酸剩余,溶液呈酸性,酸能使石蕊试液呈红色,故C正确;
D.向氨水中加入硫酸铵固体,铵根离子浓度增大,抑制一水合氨电离,则溶液中氢氧根离子浓度减小,一水合氨分子浓度增大,所以溶液中减小,故D错误;
故选C.
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