- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
醋酸溶液中存在电离平衡:CH3 COOH→H++CH3 COO-,下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.醋酸溶液呈电中性,溶液中存在电荷守恒,即c(H+)═c(OH-)+c(CH3 COO-),故A正确;
B.加水稀释醋酸,促进醋酸电离,但氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,所以氢氧根离子浓度增大,故B错误;
C.向醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,故C正确;
D.常温下,pH=2的CH3COOH溶液中醋酸浓度大于0.01mol/L,pH=12的NaOH溶液中氢氧化钠浓度等于0.01mol/L,所以两种等体积混合后,酸剩余,溶液呈酸性而使溶液的pH<7,故D正确;
故选B.
已知常温时下列物质的电离平衡常数和沉淀溶解平衡常数
(1)在等浓度的NaA、NaHB混合溶液 中c(A-)______ c(HB-)(填“>”、“<”或“=”)
(2)判断下列反应能发生的是______
A.HA+HB-(少量)=A-+H2B B.H2B(少量)+C-=HB-+HC C.HA(少量)+C-=A-+HC
(3)常温时,当MOH和盐酸混合恰好中和生成0.1mol•L-1MCl稀溶液,已知溶液的PH为4,则该溶液中MOH的平衡浓度为______mol•L-1.
正确答案
>
ABC
1×10-5
解析
解:(1)等物质的量浓度的弱酸钠盐溶液,酸的电离平衡常数越大,酸性越强,酸根离子的水解程度越小,其溶液中酸根离子浓度越大,A-的水解程度小于HB-,所以c(A-)>c(HB-),故答案为:>;
(2)酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序是HA>H2B>HC>HB-,结合强酸制取弱酸知,ABC三个反应都能发生,故选ABC;
(3)MCl是强酸弱碱盐,易水解而使其溶液呈酸性,水解方程式为:M++H2O⇌H++MOH,
H2O=H++OH-①,Kw=C(H+).C(OH-),
MOH=M++OH-②,Kb=,
水解平衡常数K==
,所以c(MOH)=
=
mol/L=1×10-5mol/L,
故答案为:1×10-5.
25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH-;△H>0,下列叙述正确的是( )
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,氢离子和氢氧根离子浓度都增大,则KW增大,溶液的pH减小,故A错误;
B.向水中加入氨水,氢氧根离子浓度增大,抑制水电离,平衡向逆反应方向移动,故B错误;
C.向水中加入少量固体硫酸氢钠,氢离子浓度增大,温度不变,KW不变,故C错误;
D.向水中加入少量固体醋酸钠,醋酸钠水解而促进水电离,平衡向正反应方向移动,c(OH-)增加,故D正确;
故选D.
已知电离平衡常数:H2CO3>HClO>HCO3-,氧化性:HClO>Cl2>Br2>Fe3+>I2.下列有关离子反应或离子方程式的叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.酸性HClO>HCO3-,则二氧化碳和次氯酸钠反应生成碳酸氢钠和次氯酸,离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-,故A错误;
B.溴和亚铁离子发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe2++Br2═2Fe3++2Br-,故B错误;
C.能使pH试纸显深红色的溶液中,说明溶液呈强酸性,弱酸根离子、还原性离子不存在,这几种离子之间不反应,所以能共存,故C正确;
D.氧化性:Fe3+>I2,则碘离子先被氧化,离子方程式为2I-+Cl2═I2+2Cl-,故D错误;
故选C.
25℃时,0.1mol/L稀醋酸加水稀释,如图中的纵坐标y可以是( )
正确答案
解析
解:A.醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,但酸的电离程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中氢离子浓度逐渐减少,溶液的pH逐渐增大,但始终小于7,故A错误;
B.温度不变,醋酸的电离平衡常数不变,故B错误;
C.醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,但酸的电离程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中氢离子、醋酸根离子浓度逐渐减少,溶液的导电能力逐渐减小,故C正确;
D.加水稀释促进醋酸电离,则醋酸的电离程度增大,故D错误;
故选C.
(2015秋•山西校级月考)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-.回答下列问题:
(1)Na2B溶液显碱性,理由是______(用离子方程式表示).
(2)在0.1mol/L的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式不正确的是______.
A.c (B2-)+c (HB- )+c (H2B)=0.1mol/L
B.c (OH-)=c (H+)+c (HB-)
C.c (Na+)+c (H+ )=c (OH- )+c (HB-)+2c (B2- )
D.c (Na+)=2c (B2- )+2c (HB- )
(3)0.1mol/L NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______.
正确答案
解析
解:(1)该二元酸第一步完全电离、第二步部分电离,所以Na2B在水溶液里部分水解导致溶液呈碱性,水解方程式为B2-+H2O⇌HB-+OH-,故答案为:B2-+H2O⇌HB-+OH-;
(2)A.B2-在水溶液中只发生第一步水解,不发生第二步水解,所以溶液中不存在H2B,所以溶液中存在物料守恒c (B2-)+c (HB- )=0.1mol/L,故A错误;
B.根据质子守恒得c (OH-)=c (H+)+c (HB-),故B正确;
C.溶液中存在电荷守恒c (Na+)+c (H+ )=c (OH- )+c (HB-)+2c (B2- ),故C正确;
D.溶液中存在物料守恒得c (Na+)=2c (B2- )+2c (HB- ),故D正确;
故选A;
(3)HB-在水溶液里只电离不水解,导致溶液呈酸性,但电离程度较小,水也电离生成氢离子,钠离子不水解,所以溶液在离子浓度大小顺序是c (Na+)>c (HB- )>c (H+)>c (B2- )>c (OH-),故答案为:c (Na+)>c (HB- )>c (H+)>c (B2- )>c (OH-).
(2015秋•上饶县校级月考)浓度均为0.1mol/L的NaOH溶液与氨水相比较,下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A.两溶液的浓度虽然相等,但体积不确定,因此溶液中溶质的物质的量是不确定的,物质的反应是以物质的量为标准进行计算的,因此中和HCl的量是不确定的,故A错误;
B.因为题意中只是知道两溶液的浓度,不知道溶液的体积,故无法确定溶液中溶质的物质的量,则两溶液中所含的OH-的物质的量不确定,离子的数目也不确定,故B错误;
C.NaOH溶液与氨水的浓度均为0.1mol/L,氢氧化钠是强电解完全电离,一水合氨是弱电解质部分电离,因此氢氧化钠溶液中的氢氧根离子的浓度比氨水中的大,根据水的离子积常数,一定温度下,Kw═c(H+)•c(OH-),c(OH-)越大,c(H+)越小,故NaOH溶液中H+浓度小,故C正确;
D.根据对C的分析,氢氧化钠溶液中c(OH-)大,氨水溶液中c(OH-)小,故D错误.
故选C.
含有一定量CH3COOH和CH3COONa的水溶液可作缓冲溶液,在此溶液中加入少量的强碱或强酸,溶液的pH几乎不变,这可由下列离子方程式来说明.加入酸时,CH3COO-+H+═CH3COOH;加入碱时,CH3COOH+OH-═CH3COO-+H2O.CH3COOH和CH3COO-大量共存,溶液中的c(H+)与c(OH-)基本保持不变.
(1)含有一定量的NH3•H2O和NH4Cl的溶液也具有缓冲作用,写出在此溶液中加入酸或碱时发生反应的离子方程式.
加入酸时,______.
加入碱时,______.
(2)请举出可形成缓冲溶液的一组物质:______.
正确答案
解析
解:(1)在NH3•H2O和NH4Cl的混合溶液中,存在大量NH4+和NH3•H2O,当加入酸时,NH3•H2O与H+发生反应生成NH4+和H2O,离子方程式为:NH3•H2O+H+⇌NH4++H2O,当加入碱时,NH4+与OH-结合生成NH3•H2O,
离子方程式为:NH4++OH-⇌NH3•H2O,
故答案为:NH3•H2O+H+⇌NH4++H2O;NH4++OH-⇌NH3•H2O;
(2)在碳酸钠、碳酸氢钠的混合溶液中,存在碳酸根离子的电离平衡和碳酸根离子的水解平衡,所以二者能形成缓冲溶液,故答案为:Na2CO3和NaHCO3.
在0.2mol/L的CH3COOH溶液中分别加入下列物质后,有关判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A.醋酸的电离是吸热反应,升高温度促进醋酸电离,所以醋酸的电离程度增大,故A错误;
B.向醋酸中加入氢氧化钠固体,氢氧根离子和氢离子反应导致氢离子浓度降低,所以促进醋酸电离,故B正确;
C.向醋酸中加入少量盐酸,增大了溶液中氢离子浓度,从而抑制醋酸电离,故C错误;
D.向醋酸中加入少量醋酸钠固体,增大了溶液中醋酸根离子浓度,从而抑制醋酸电离,故D错误;
故选B.
在0.1mol•L-1 NH3•H2O溶液中存在如下电离平衡:NH3•H2O⇌NH4++OH-.对于该平衡,下列叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.一水合氨的电离是吸热反应,降低温度抑制其电离,则溶液中铵根离子浓度减小,故A错误;
B.向氨水中加入少量氢氧化钠,溶液中氢氧根离子浓度增大,则抑制一水合氨电离,温度不变,电离平衡常数不变,故B错误;
C.向氨水中加入少量浓盐酸,氢离子和氢氧根离子反应生成水,所以氢氧根离子浓度减小,故C错误;
D.加水稀释时,促进一水合氨电离,氢氧根 离子的物质的量增大,一水合氨的物质的量减小,所以溶液中氢氧根离子浓度与一水合氨分子浓度之比增大,故D正确;
故选D.
化学学科中的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种,且均符合勒夏特列原理.请回答下列问题:
(1)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示.则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是______(填”A”或”B”).设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2.则m1______m2.(选填”<“、”=“或”>“)
(2)在体积为3L的密闭容器中,CO与H2在一定条件下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).该反应的平衡常数表达式K=______,升高温度,K值______(填”增大”“减小”或”不变”).在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=______.
(3)难溶电解质在水溶液中存在着溶解平衡.在某温下,溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数,叫溶度积常数.例如:Mg(OH)2(s)⇌Mg2+ (aq)+2OH- (aq),某温度下Ksp=c(Mg2+)[c(OH-)]2=2×10-11.若该温度下某MgSO4溶液里c(Mg2+)=0.002mol•L-1,如果生成Mg(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使之大于______;该温度下,在0.20L的0.002mol•L-1MgSO4溶液中加入等体积的0.10mol•L-1的氨水溶液,该温度下电离常数K,经计算______(填”有”或”无”)Mg(OH)2沉淀生成.
(4)常温下,向某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色,则该溶液呈______性.在分析该溶液遇酚酞呈红色的原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所致;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的水解所致.请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论).
正确答案
B
<
减小
mol•(L•min)-1
10
有
碱
解析
解:(1)由于醋酸是弱电解质,与Zn反应同时,电离出H+,所以pH变化较缓慢,所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线.由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4,盐酸中氢离子浓度逐渐减小,但醋酸中存在电离平衡,氢离子和锌反应时促进醋酸电离,补充反应的氢离子,所以醋酸是边反应边电离H+,故消耗的Zn多,所以m1<m2.
故答案为:B;<;
(2)因化学平衡常数等于生成物的浓度系数次幂之积除以反应物的浓度系数次幂之积,所以K=,由图可知,升高温度,甲醇的含量降低,平衡逆向移动,则化学平衡常数减小,由图象可知,在500℃时,2min到达平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=
mol•(L•min)-1 =
mol•(L•min)-1 ,由速率之比等于化学计量数之比求出,则v(H2)=2v(CH3OH)=
mol•(L•min)-1;
故答案为:K=,减小,
mol•(L•min)-1;
(3)c(OH-)==
mol/L=10-4 mol/L,则c(H+)=10-10 mol/L,所以溶液的pH=10,在0.20L的0.002mol•L-1MgSO4溶液中加入等体积的0.10mol•L-1的氨水溶液,假设氨水的电离程度不变,则混合溶液中氢氧根离子浓度=
×10-3 mol/L=4.45×10-3 mol/L>10-4 mol/L,所以有沉淀生成,
故答案为:10,有;
(4)酚酞遇碱变红色,该溶液呈红色说明是碱性溶液,要验证该溶液遇酚酞呈红色原因,可用以下方法,
方法一:向红色溶液中加入足量BaCl2溶液,如果溶液显红色,说明甲正确,如果红色褪去,说明乙正确;
方法二:加热,如果红色不变说明甲正确,如果红色加深,说明乙正确,
故答案为:向红色溶液中加入足量BaCl2溶液,如果溶液还显红色说明甲正确,红色褪去说明乙正确.
在25℃下,将a mol•L-1的氨水与0.0lmol•L-l的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c (NH4+)=c (Cl-).则溶液显______性(填“酸’’、“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3•H2O在25℃时的电离常数Kb=______.
正确答案
中
解析
解:在25℃下,平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=0.005mol/L,根据物料守恒得n(NH3.H2O)=(0.5a-0.005)mol/L,根据电荷守恒得c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,溶液呈中性,NH3•H2O的电离常数Kb==
=
,
故答案为:中;;
(2015秋•温州校级期末)由一价离子组成的四种盐:AC、BD、AD、BC的1mol/L的溶液,在室温下前两种溶液的pH=7,第三种溶液的pH>7,最后一种溶液的pH<7,则( )
正确答案
解析
解:AC、BD的pH=7,则可能为强酸强碱盐或弱酸弱碱盐,AD溶液的pH>7,则为强碱弱酸盐,BC溶液的pH<7,则为强酸弱碱盐,由此可知,AC为强酸强碱盐,而BD为弱酸弱碱盐,即A对应强碱,C对应强酸,所以碱性为AOH>BOH,酸性为HC>HD,
故选A.
常见的无机酸25℃时在水溶液中的电离平衡常数,下列选项正确的是( )
正确答案
解析
解:A.根据电离平衡常数知,HF的酸性大于H2CO3,结合强酸制取弱酸知,F-和二氧化碳不反应,故A错误;
B.根据物料守恒得C(Na+)=2C(CO32-)+2C(HCO3-)+2C(H2CO3),故B错误;
C.pH相等的HCN和HF酸,HCN浓度大于HF,中和酸需要的NaOH的量与酸的物质的量成正比,等体积、等pH的氢氰酸(HCN)和氢氟酸(HF),HCN的物质的量大于HF,所以HCN需要的氢氧化钠的量多,故C正确;
D.酸的电离平衡常数越大,其电离程度越大,则酸根离子水解程度越小,相同浓度的钠盐溶液pH越小,CN-的水解程度大于F-,所以等浓度的NaCN和NaF溶液中PH值前者大于后者,故D错误;
故选C.
下列有关“电离平衡”的叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.电解质在溶液里达到电离平衡时,溶质电离出的离子浓度不一定相等,如:碳酸在水中电离出的离子有氢离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子,碳酸电离出的离子浓度大小顺序是:C(H+)>C(HCO3-)>C(CO3 2- ),故A错误;
B.电离平衡时,溶液中分子和离子浓度不再改变,但电离没有停止,只是弱电解质的电离和生成速率相等,所以说电离平衡是动态平衡,故B错误;
C.电离平衡是相对的、暂时的,与外界条件有关,外界条件改变,则平衡被打破,建立新的平衡,故C正确;
D.电解质达到电离平衡后,分子的浓度和离子的浓度不变,但不一定相等,如25℃时,醋酸溶液中,醋酸的电离度较小,醋酸只有小部分电离,所以醋酸分子浓度和醋酸根离子浓度不相等,故D错误;
故选C.
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