- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
(2016•万载县校级一模)pH=2的两种一元酸HX和HY的溶液分别取50mL,加入过量的镁粉,充分反应后,收集H2的体积在相同状况下分别为V1和V2,若V1>V2,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.pH=2的两种一元酸HX与HY溶液,分别与足量Mg反应,HX产生氢气多,则HX为弱酸,故A错误;
B.因为酸性:HX<HY,根据越弱越水解的原理,相同浓度的NaX,NaY溶液,NaX碱性强,故B错误;
C.pH=2的两种一元酸,分别取50mL加入足量镁粉,由V(HX)>V(HY),说明HX溶液的浓度较大,则HX酸性较弱,HX一定是弱酸,故C正确;
D.开始时候PH相等,开始那一瞬间反应速率相等,开始之后一直是HX里面反应快.因为它更弱,反应之后继续电离出的氢离子多,故D错误;
故选C.
25℃时,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol•L-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如图所示.下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、从X→Yc(CH3COO-)逐渐增加,溶液呈酸性,所以离子浓度大小顺序为:c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),故A正确;
B、W点溶液中电荷守恒,可知c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),两边加入c(CH3COOH),可知c(Na+)+c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)+0.1mol•L-1,故B错误;
C、醋酸的电离常数等于,当X点时醋酸根离子和醋酸的物质的量相等,则Ka=c(H+)=10-4.75mol/L,故C正确;
D、向X点所表示的溶液中加入等体积的0.05mol•L-1NaOH溶液,则溶液中的溶质是醋酸钠,醋酸钠的浓度是0.1mol/L,由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根据物料守恒得c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+),c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),故D错误;故选AC.
25℃时,有下列五种溶液:
①0.1mol/L CH3COOH溶液②pH=13NaOH溶液③0.05mol/L H2SO4④0.1mol/L Na2CO3溶液 ⑤含有足量AgCl固体的饱和AgCl溶液
请根据要求填写下列空白:
(1)溶液④的pH______7(填“>、<、=”),其原因是______(用离子方程式表示)
(2)在上述①至④四种溶液中,pH由大到小的顺序为______(填序号)
(3)将该温度下a mL的溶液②与b mL的溶液③混合,所得混合溶液的pH=7,则a:b=______
(4)若溶液④和Al2(SO4)3溶液混合,观察到有白色絮状沉淀和无色气体生成,该反应的离子方程式为______
(5)在溶液⑤中分别放入:A.10mL蒸馏水;B.50mL 0.2mol∙L-1AgNO3溶液;C.60mL 0.1mol•L-1AlCl3溶液;D.100mL 0.1mol∙L-1盐酸溶液.充分搅拌后,Ag+浓度最小的是______(填序号)
正确答案
解析
解:(1)碳酸钠溶液时强碱弱酸盐,溶液中碳酸根离子为多元弱酸根离子分步水解,Na2CO3水解的离子方程式为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
故答案为:>;CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
(2)25℃时,①③是酸溶液呈酸性,PH均小于7,②溶液是碱,PH均大于7,由于水解很微弱,所以0.1mol/L 的Na2CO3溶液的PH小于13;0.05mol/L的 H2SO4溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,PH=1,由于醋酸是弱酸,因此0.1mol/L 的CH3COOH溶液溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L,PH大于1;
因此pH由大到小的顺序为:②④①③;
故答案为:②④①③;
(3)25℃时,pH=13的NaOH溶液中c(OH-)和0.05mol/L的 H2SO4溶液中c(H+)均为0.1mol/L,等体积(a:b=1:1)混合时溶液呈中性即pH=7;
故答案为:1:1;
(4)溶液④0.1mol/L Na2CO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合,发生双水解反应,观察到有白色絮状沉淀和无色气体生成,说明生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(5)饱和AgCl溶液中存在溶解平衡,银离子和氯离子都抑制AgCl溶解,银离子或氯离子浓度越大,其抑制程度越大,B、C、D都抑制AgCl溶解,但B中c(Ag+)最大,C中氯离子浓度大于D,所以C抑制AgCl溶解程度最大,则充分搅拌后,c(Ag+)大小顺序是B>A>D>C,所以c(Ag+)最小的是C,故选C;
故答案为:C.
在0.1 mol•L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.加水促进弱电解质的电离,则电离平衡正向移动,故A错误;
B.加入少量NaOH固体,与CH3COOH电离生成的H+结合,使电离平衡正向移动,故B正确;
C.加入少量0.1mol•L-1HCl溶液,c(H+)增大,pH减小,故C错误;
D.加入少量CH3COONa固体,由电离平衡可知,c(CH3COO-)增大,则电离平衡逆向移动,故D错误;
故选B.
部分弱酸的电离常数如下表:
则下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据表中数据,酸性H2CO3>HClO>HCO3-,次氯酸可以和碳酸根离子反应得到次氯酸跟和碳酸氢根离子,故A错误;
B、根据表中数据,酸性H2CO3>HClO>HCO3-,等物质的量浓度的NaHCO3 和 NaClO 的混合溶液中,次氯酸根离子的水解程度大,所以(HCO3-)>(ClO-),故B错误;
C、等物质的量浓度的 NaHCO3 溶液和 Na2CO3溶液中碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根,但是离子数目减小的多,同时生成的离子数目增加的也多,有可能相等,故C错误;
D、等物质的量浓度的 NaF和NaClO溶液中阴离子的总浓度都等于钠离子和氢离子的浓度和,钠离子浓度相等,酸性HF强于HClO,所以次氯酸钠的碱性强,氢离子浓度小,故所含离子总浓度前者大于后者,故D正确.
故选D.
(2015秋•长春校级月考)Ⅰ.常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸______.
(2)乙组混合溶液中粒子浓度c(A-)和c(Na+)的大小关系______.(填字母)
A.前者大 B.后者大 C.两者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是______.
(4)分析丁组实验数据,写出混合溶液中下列算式的精确结果(列式):
c(Na+)-c(A-)=______mol•L-1.
Ⅱ.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B═H++HB-、HB-⇌H++B2-
(5)在0.1mol•L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是______.(填字母)
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1mol•L-1
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol•L-1
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)
正确答案
解析
解:(1)若HA是强酸,恰好与NaOH溶液反应生成强酸强碱盐,pH=7;若HA是弱酸,生成的NaA水解显碱性,pH>7,
故答案为:a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸;
(2)混合溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),由于pH=7,则c(Na+)=c(A-),
故答案为:C;
(3)混合溶液的溶质为等物质的量的HA和NaA,pH>7说明A-的水解大于HA的电离,所以离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);
(4)由电荷守恒关系式变形得c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-4-10-10)mol•L-1,
故答案为:10-4-10-10;
(5)在Na2B中存在水解平衡:B2-+H2O=HB-+OH-,HB-不会进一步水解,所以溶液中没有H2B分子,
A.根据物料守恒得c(B2-)+c(HB-)=0.1mol•L-1,故A正确;
B.HB-不会进一步水解,所以溶液中没有H2B分子,故B错误;
C.根据质子守恒得c(OH-)=c(H+)+c(HB-),故C正确;
D.根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-),故D错误;
故答案为:AC.
25℃时0.1mol/L的醋酸溶液的pH约为3,当向其中加入醋酸钠晶体,等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:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同学认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.
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1mol/L的醋酸溶液中加入少量下列物质中的______(填写编号),然后测定溶液的pH(已知25℃时,CH3COONH4溶液呈中性).
A.固体CH3COOK B.固体CH3COONH4 C.气体NH3 D.固体NaHCO3
(2)若乙的解释正确,溶液的pH应______(填“增大”“减小”或“不变”).
(3)常温下将0.010mol CH3COONa和0.004mol HCl溶于水,配制成0.5L混合溶液.判断:
①溶液中共有______种粒子;
②其中有两种粒子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+)=______mol.
正确答案
解析
解:(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,
故答案为:B;
(2)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,则溶液pH增大,
故答案为:增大;
(3)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+、CH3COOH和H2O等粒子,共7种,故答案为:7;
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:0.006.
常温下,将0.02molNaOH和0.1molNH4Cl溶于水配成1L溶液.
(1)溶液中共有______种不同的粒子.
(2)物质的量之和为0.1mol的两种粒子是______、______.
正确答案
7
NH4+
NH3•H2O
解析
解:(1)液中的溶质是NH4Cl、NH3•H2O、NaCl,NH4Cl是强酸弱碱盐能发生水解,所以存在平衡体系; NH3.H2O和H2O都是弱电解质,部分电离,所以存在平衡体系,离子方程式为NH3•H2O⇌NH3+H2O、NH3•H2O⇌NH4++OH-、NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+、H2O⇌H++OH-,溶液中存在的微粒有:Na+、Cl-、NH3•H2O、NH4+、OH-、H2O、H+,共7种,故答案为:7;
(2)0.02molNaOH和0.1molNH4Cl溶于水配成1L溶液,溶液中的溶质是NH4Cl、NH3•H2O、NaCl,无论NH4+水解程度和NH3.H2O的电离的程度如何,但遵守物料守恒,即NH4+、NH3•H2O的物质的量之和为0.1mol,
故答案为:NH4+、NH3•H2O.
(2015秋•成都校级月考)A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH3•H2O、CH3COOH、HCl、H2SO4中的一种.常温下进行下列实验:
①将1L pH=3的A溶液分别与pH=12的B溶液x L、pH=12的D溶液y L恰好完全反应,x、y大小关系为:x<y;
②浓度均为0.1mol•L-1A 和E溶液,pH:A<E;
③浓度均为0.1mol•L-1C 与D溶液等体积混合,溶液呈酸性.
回答下列问题:
(1)A 溶液是______溶液,D 溶液是______溶液
(2)用水稀释0.1mol•L-1B溶液时,溶液中随着水量的增加而减小的是______(填写序号).
① ②
③c(H+)和c(OH-)的乘积 ④OH-的物质的量
(3)OH-浓度相同的等体积的两份溶液A和E,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,则下列说法正确的是______(填写序号)
①反应所需要的时间E>A ②开始反应时的速率A>E
③参加反应的锌粉物质的量A=E ④反应过程的平均速率E>A
⑤A溶液里有锌粉剩余 ⑥E溶液里有锌粉剩余
(4)将等体积、物质的量浓度之比为1:2 的溶液A和D溶液混合后,升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如图中的______曲线(填写序号).
正确答案
解析
解:(1)根据①确定B、A为HCl、H2SO4两种酸,中和酸性物质A只有NaOH、NH3•H2O,即B是一元碱,根据浓度均为0.1mol•L-1C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性,则C为H2SO4,根据浓度均为0.1mol•L-1A和E溶液,pH:A<E,则A为HCl,
故答案为:HCl;NaOH溶液;
(2)①、B溶液为氨水溶液,由NH3•H2O⇌OH-+NH4+可知,加水促进电离,则n(NH3•H2O)减少,n(OH-)增大,则=
减小,故①正确;
②、由NH3•H2O⇌OH-+NH4+可知,加水促进电离,则n(NH3•H2O)减少,n(OH-)增大,c(NH3•H2O)、c(OH-)都减小,c(H+)减小,则减小,故②正确;
③、因加水稀释时,温度不变,则c(H+)和c(OH-)的乘积不变,故③错误;
④、由NH3•H2O⇌OH-+NH4+可知,加水促进电离,OH-的物质的量增大,故④错误;
故答案为:①②;
(3)c(OH-)和体积均相等的两份溶液A和E,A为HCl,E为CH3COOH,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,醋酸是弱电解质存在电离平衡,所以醋酸溶液浓度大于盐酸浓度,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出的氢气的质量相同,只有强酸中剩余锌,
①反应所需要的时间醋酸短:E<A,故①错误;
②开始氢离子浓度相同,反应时的速率相同:A=E,故②错误;
③生成氢气相同,结合电子守恒,参加反应的锌粉的物质的量:A=E,故③正确;
④反应过程的平均速率,醋酸大于盐酸:E>A,故④正确;
⑤最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出的氢气的质量相同,只有强酸中剩余锌,A溶液中有锌粉剩余,故⑤正确;
⑥依据⑤分析可知E溶液中有锌粉剩余,故⑥错误;
故答案为:③④⑤.
(4)将等体积、物质的量浓度之比为1:2 的溶液HCl和NaOH溶液混合后,得到的是氯化钠和氢氧化钠的混合物,升高温度,碱性增强,但是水的离子积增大,所以溶液pH减小,故答案为:②.
(2015秋•潍坊校级期末)甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )
正确答案
解析
解:A.1mol/L的甲酸溶液的c(H+)约为O.01 mol•L-1,甲酸的物质的量浓度大于氢离子浓度,说明甲酸不完全电离,为弱电解质,故A正确;
B.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B错误;
C.10mL1mol/L甲酸恰好与10mL1mol/LNaOH溶液完全反应,只能说明甲酸为酸,不能说明其电离的程度,故C错误;
D.溶液的导电性取决于溶液中的离子浓度大小,与酸性强弱无关,甲酸溶液的导电性比强酸溶液的弱,不能说明甲酸电离不完全,故D错误;
故选A.
下列图示与对应的叙述相符的是( )
正确答案
解析
解:A.醋酸是弱电解质,在水溶液里存在电离平衡,加水稀释促进醋酸电离,氯化氢是强电解质,完全电离,导致稀释过程中,醋酸中氢离子浓度大于盐酸,所以pH变化小的为醋酸,即II为醋酸,溶液的导电性与溶液中离子浓度成正比,a点导电能力大于b,故A错误;
B.醋酸是弱电解质,在水溶液里存在电离平衡,导致溶液中氢离子浓度小于醋酸浓度,所以未滴定时,醋酸的pH>1,故B错误;
C.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,增大压强平衡向正反应方向移动,则反应物的含量减少,该图中改变条件后,反应物的含量不变,说明平衡不移动,加入的是催化剂,故C错误;
D.加入CuO使溶液中的c(H+)减小,c(OH-)浓度增大,使溶液中c (Fe3+)•c(OH-)3>Ksp[Fe(OH)3],使Fe3+生成沉淀而除去,故D正确;
故选D.
相同条件下,向等体积、pH=2的两种一元酸HA和HB的溶液中加入足量的镁粉,充分应后,收集到H2的体积前者大于后者,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:相同条件下,向等体积、pH=2的两种一元酸HA和HB的溶液中加入足量的镁粉,充分应后,收集到H2的体积前者大于后者,说明HA最终电离出的氢离子浓度大于HB,则酸性HB>HA,
A.酸性HB>HA,所以HA一定是弱酸,故A错误;
B.根据已知条件无法确定HB的电离程度,则无法确定HB的酸性强弱,故B错误;
C.根据B知,无法确定HB的酸性强弱,故C错误;
D.反应速率与氢离子浓度成正比,pH相等时氢离子浓度相等,所以其开始反应速率相等,故D正确;
故选D.
物质的量浓度相等的三种盐NaX、NaY、NaZ的溶液其PH依次为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
正确答案
解析
解:物质的量浓度相等的三种盐NaX、NaY、NaZ的溶液,酸根离子水解程度越大,其钠盐溶液pH越大,根据溶液pH大小顺序知,酸根离子水解程度大小顺序是Z->Y->X-,酸根离子水解程度越大其相应酸的电离程度越小,则酸的酸性越弱,所以酸性强弱顺序是HX>HY>HZ,故选C.
与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3⇌NH4++NH2-,据此判断以下叙述中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.液氨电离中存在电离平衡,所以液氨中含有 NH3、NH4+、NH2- 等粒子,故A正确;
B.液氨是纯液体,量变但浓度不变,所以若增加液氨的量,平衡不移动,故B错误;
C.只要不破坏氨分子的电离平衡,液氨电离出的NH4+ 和NH2- 的物质的量就相等,因为溶液的体积相等,所以c (NH4+ )=c (NH2- ),故C正确;
D.液氨中 c (NH4+ )与 c (NH2- )的乘积只与温度有关,与溶液的浓度无关,所以只要温度一定,液氨中 c (NH4+ )与 c (NH2- )的乘积为定值,是一个常数,故D正确;
故选:B.
(2015秋•柳州校级月考)在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
(1)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是______.
(2)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为______,反应所需时间的长短关系是______.
正确答案
c>a=b
a=b=c
a=b>c
解析
解:(1)当c(H+)相同、体积相同时,醋酸的浓度最大,反应过程中生成的氢离子最多,盐酸和硫酸中氢离子的物质的量相等,所以分别加入足量锌,生成氢气体积为c>a=b,
故答案为:c>a=b;
(2)反应速率与氢离子浓度成正比,开始时这三种溶液中氢离子浓度相等,所以开始反应速率相等,随着反应的进行,醋酸不断电离出氢离子,盐酸和硫酸不再电离出氢离子,所以反应过程中氢离子浓度醋酸最大,硫酸和盐酸中相等,所以反应速率醋酸>硫酸=盐酸,则反应时间a=b>c,
故答案为:a=b=c;a=b>c.
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