- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
Ⅰ、现有25℃时，0.1mol•L-1的氨水，请回答下列问题：
（1）若向氨水中加入少量硫酸铵固体，此时溶液中
（2）若向氨水中加入pH=1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1：1，写出反应的离子方程式______，所得溶液的pH______7（填“＞”、“＜”或“=”）．用离子方程式表示其原因______，所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序是
______．
Ⅱ、现有电解质溶液：①Na2CO3 ②NaHCO3 ③NaAlO2 ④CH3COONa⑤NaOH，且已知CO2+3H2O+2AlO2-═2Al（OH）3↓+CO32-．
（1）当五种溶液的pH相同时，其物质的量浓度由大到小的顺序是（填编号）______．
（2）在上述五种电解质溶液中，分别加入AlCl3溶液，无气体产生的是（填编号）______．
正确答案
解析
解：Ⅰ、（1）若向氨水中加入少量硫酸铵固体，溶液中铵根离子浓度增大，抑制一水合氨电离，导溶液中导致溶液中氢氧根离子浓度减小，氨水分子浓度增大，
（2）若向氨水中加入pH=1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1：1，二者反应生成硫酸铵和水，离子方程式为：NH3．H2O+H+=NH4++H2O，硫酸铵为强酸弱碱盐，铵根离子水解导致其溶液呈酸性，水解方程式为NH4++H2O⇌NH3．H2O+H+；
溶液中硫酸根离子不水解、铵根离子水解导致溶液呈酸性，则c（H+）＞c（OH-），根据电荷守恒得c（NH4+）＞c（SO42- ），盐溶液中水解程度较小，所以c（SO42- ）＞c（H+），则溶液中离子浓度大小顺序是：c（NH4+）＞c（SO42- ）＞c（H+）＞c（OH-）；
故答案为：NH3．H2O+H+=NH4++H2O；＜；NH4++H2O⇌NH3．H2O+H+；c（NH4+）＞c（SO42- ）＞c（H+）＞c（OH-）；
Ⅱ、（1）①、②、③、④是盐，⑤是碱，PH值相同，碱的浓度最小，①、②、③、④四种盐的阳离子相同，其阴离子对应的酸越弱，酸根的水解程度越大，酸性：醋酸＞碳酸＞碳酸氢根＞偏铝酸，PH值相同，酸根的水解程度越大，其物质的量浓度越小，故浓度④＞②＞①＞③，即溶液体积④＞②＞①＞③＞⑤，
故答案为：④②①③⑤；
（2）碳酸根、碳酸氢根与铝离子发生彻底双水解反应生成氢氧化铝与二氧化碳，NaAlO2与氯化铝发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀，CH3COONa与氯化铝不反应，NaOH与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀，
故答案为：③④⑤．
1mL pH值相同的醋酸和盐酸，分别用蒸馏水稀释到100mL，稀释后两溶液的pH 分别为m和n（ ）
正确答案
解析
解：醋酸是弱电解质，氯化氢是强电解质，因为醋酸中存在电离平衡，盐酸中不存在电离平衡，加水稀释促进醋酸电离，所以加等体积的水稀释等pH的醋酸和盐酸，稀释后的醋酸溶液中C（H+）大于盐酸溶液中C（H+），所以醋酸的pH小于盐酸，即m＜n，故选C．
常温下，甲、乙两杯醋酸稀溶液，甲的pH=a，乙的pH=a+1，对下列叙述的判断正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．c（H+）=10-pH，所以c （H+）甲=10-a，c （H+）乙=10-（a+1），所以c（H+）甲=10c （H+）乙，酸溶液中水电离出的c（H+）等于溶液中c（OH-），所以c（OH-）=
B．酸的浓度越大，酸的电离程度越小，c（甲）＞10c（乙），故B正确；
C．酸的浓度越大，酸的电离程度越小，与等量NaOH反应，酸的浓度越大则消耗酸的体积越小，c（甲）＞10c（乙），所以消耗酸的体积，10V（甲）＜V（乙），故C错误；
D．c（OH-）=
故选B．
试用简单的实验证明，在醋酸溶液中存在着CH3COOH的电离平衡．
正确答案
解析
解：在醋酸溶液中滴入紫色的石蕊试液，溶液呈红色，再向上述溶液中加入少量醋酸铵固体，振荡后，溶液颜色变浅，说明 c（H+）变小，原因是加入的CH3COO-使平衡向左移动，由此说明醋酸溶液存在着醋酸的电离平衡，
答：在醋酸溶液中滴入紫色的石蕊试液，溶液呈红色，再向上述溶液中加入少量醋酸铵固体，振荡后，溶液颜色变浅．
（2014秋•邯郸期末）下列事实能说明甲酸（HCOOH）属于弱酸的是（ ）
①1mol/LHCOOH的pH=2
②甲酸能与水以任意比互溶
③20mL 1mol/LHCOOH与20mL 1mol/LNaOH恰好中和
④HCOONa溶液的pH＞7．
正确答案
解析
解：①1mol/LHCOOH的pH=2，1mol/L的HCOOH溶液中H+浓度小于1mol/L，说明醋酸不完全电离，为弱电解质，故①正确；
②甲酸能与水以任意比互溶，盐酸也可，无法证明其为弱酸，故②错误；
③20mL 1mol/LHCOOH与20mL 1mol/LNaOH恰好中和，强酸和氢氧化钠也是等物质的量恰好反应，故③错误；
④HCOONa溶液的pH＞7，显碱性的原因是盐中的甲酸根离子水解，证明甲酸是弱酸，故④正确；
故正确的是①④；
故选D．
某酸甲溶液的pH=2，某酸乙溶液的pH=3，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、若甲为强酸、乙为弱酸，则c（甲）：c（乙）=10-2：
B、若甲为弱酸，乙为强酸，则c（甲）：c（乙）=
C、若甲为强酸、乙为弱酸，则c（甲）：c（乙）=10-2：
D、若甲、乙均为弱酸，则甲酸的电离常数不一定比乙酸大，还与酸的浓度有关，故D错误；
故选B．
草酸即乙二酸，是一种有机二元酸，在工业上有重要的作用．草酸在100℃开始升华，157℃时大量升华，并开始分解．
（1）（NH4）2C2O4溶液的pH______7（填“＞”或“＜”或“=”）．
（2）用惰性电极电解饱和草酸溶液可制得乙醛酸（OHC-COOH），阴极的电极反应式为______．
（3）草酸钠是一种重要的还原剂．合成草酸钠的操作如下：
草酸
①75%酒精的作用是______．
②当草酸与碳酸钠的物质的量按2：1充分混合后，溶液中pH＜7．请将该溶液中离子浓度按由大到小的顺序排列______．
（4）已知某温度下CaC2O4的Ksp为2.5×10-9．将0.02mol•L-1澄清石灰水和0.01mol•L-1H2C2O4溶液等体积混合，所得溶液中C2O42-的物质的量浓度为______．
正确答案
解析
解：（1）由表格可知，K1＞K，根据越弱越水解，（NH4）2C2O4中NH4+更弱，水解显酸性，pH＜7；故答案为：＜；
（2）用惰性电极电解饱和草酸溶液，草酸在阴极放电，C由+3价降到+1价，得到2个电子，电极反应式为HOOC-COOH+2e-+2H+=OHC-COOH+H2O；
故答案为：HOOC-COOH+2e-+2H+=OHC-COOH+H2O；
（3）①75%酒精，溶解碳酸钠，降低草酸钠的溶解度；
故答案为：溶解碳酸钠，降低草酸钠的溶解度；
②草酸与碳酸钠的物质的量按2：1充分混合后，溶液中pH＜7，溶液显酸性，Na+不水解，浓度最大，该溶液中离子浓度按由大到小的顺序排列c（Na+）＞c（CO32-）＞c（HC2O4-）＞c（C2O42-）＞c（H+）＞c（OH-）；
故答案为：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（HC2O4-）＞c（C2O42-）＞c（H+）＞c（OH-）；
（4）将0.02mol•L-1澄清石灰水和0.01mol•L-1H2C2O4溶液等体积混合，c（Ca2+）=0.01mol•L-1，根据CaC2O4的Ksp为2.5×10-9，所得溶液中C2O42-的物质的量浓度为
故答案为：2.5×10-7mol•L-1．
（2014秋•枣庄校级期中）下表是常温下某些一元弱酸的电离常数：物质的量浓度均为0.1mol•L-1的下列溶液中，pH由大到小的顺序是（ ）
正确答案
解析
解：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，酸性强弱为：HF＞HNO2＞CH3COOH＞HCN，则pH由大到小的顺序是HCN＞CH3COOH＞HNO2＞HF，
故选C．
室温时，已知Kb（NH3•H2O）═Ka（CH3COOH）．关于浓度均为0.1mol/L的六种溶液：①氨水、②盐酸、③氯化铵、④硫酸氢铵、⑤醋酸钠、⑥氢氧化钠溶液，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、氨水是弱碱，能部分电离出铵根离子，氯化铵、硫酸氢铵是盐溶液能完全电离出氢离子，硫酸氢铵中氢离子对铵根离子的水解起到抑制作用，所以c（NH4+）：④＞③＞①，故A错误；
B、酸和碱对水的电离起抑制作用，盐酸的抑制作用大于氨水的抑制作用，能水解的盐对水的电离起促进作用，硫酸氢铵中的氢离子抑制水的电离，铵根离子水解促进水的电离，抑制作用更大，醋酸钠会促进水的电离，所以水电离出的c（H+）：⑤＞④＞①＞②，故B正确；
C、0.1mol/L的①氨水②盐酸等体积混合后生成氯化铵溶液，溶液中存在质子守恒：c（H+）=c（OH-）+c（NH3•H2O），故C错误；
D、氨水和氯化铵的混合液显示碱性，溶液中离子浓度的关系：c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+），故D错误．
故选B．
（2015•宝山区一模）某种碳酸饮料中主要含柠檬酸、碳酸、白砂糖、苯甲酸钠等成分，常温下测得其pH约为3.5，下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．柠檬酸能电离出氢离子，导致溶液中氢离子浓度增大，碳酸也电离出氢离子，所以抑制碳酸电离，故A正确；
B．水电离出氢离子和氢氧根离子，碳酸电离出的氢离子抑制水电离，故B正确；
C．温度不变，水的离子积常数不变，所以两种溶液中水的离子积常数相等，故C错误；
D．气体的溶解度随着压强的增大而增大，所以打开瓶盖冒出大量气泡，是因为压强减小，降低了CO2的溶解度，故D正确；
故选C．
现有常温下pH=2的盐酸甲和pH=2的醋酸溶液乙，请根据下列操作回答问题：
（1）常温下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程，下列表达式的数据一定变小的是______．
A．c（H+） B．c（H+）/c（CH3COOH）
C．c（H+）•c（OH-） D．c（OH-）/c（H+）
（2）取10mL的乙溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡______（填“向左”、“向右”或“不”）移动；另取10mL的乙溶液，加入少量无水醋酸钠固体（假设加入固体前后，溶液体积保持不变），待固体溶解后，溶液中c（H+）/c（CH3COOH）的比值将______（填“增大”、“减小”或“无法确定”）．
（3）相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释100倍．稀释后的溶液，其pH大小关系为：pH（甲）______pH（乙）（ 填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）取等体积的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为：V（甲）______ V（乙）（ 填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）已知25℃时，两种酸的电离平衡常数如下：
下列四种离子结合H+能力最强的是______．
A．HCO3- B．CO32- C．ClO- D．CH3COO-．
正确答案
解析
解：（1）A．CH3COOH⇌CH3COO-+H+，加水稀释导致电离方程式中的三种微粒浓度均减小，因此c（H+）减小，故A选；
B．加水稀释促进电离，导致n（H+）增大、n（CH3COOH）减小，因此
C．c（H+）•c（OH-）=Kw，Kw只受温度的影响，不受离子浓度变化的影响，因此Kw不变，故C不选；
D．醋酸溶液稀释过程导致c（H+）减小，Kw不变，由c（H+）•c（OH-）=Kw可知c（OH-）增大，因此c（OH-）/c（H+）增大，故D不选；
故答案为：A；
（2）醋酸是弱电解质，电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO-+H+，加水稀释促进醋酸电离，所以醋酸电离平衡向正反应方向移动；向醋酸中加入醋酸钠固体，溶液中醋酸根离子浓度增大，电离平衡逆向移动，导致c（H+）减小、c（CH3COOH）增大，因此c（H+）/c（CH3COOH）减小，
故答案为：向右；减小；
（3）氯化氢是强电解质，完全电离，稀释100倍后pH增大2个单位．醋酸是弱电解质，溶液中存在电离平衡，加水稀释促进醋酸电离，导致醋酸溶液稀释100倍后pH增大不到2个单位，所以盐酸的pH大于醋酸，
故答案为：＞；
（4）pH相等的醋酸和盐酸，醋酸的浓度大于盐酸，等体积、等pH的两种酸，醋酸的物质的量大于盐酸，酸的物质的量越多需要等浓度的氢氧化钠溶液体积越大，所以V（甲）＜V（乙），
故答案为：＜；
（5）根据表格中K的数值可知H2CO3的K2最小，说明HCO3- 的酸性最弱，因此CO32-结合H+能力最强，
故答案为：B．
在相同温度时，100mL0.01mol•L-1的醋酸溶液与10mL0.1mol•L-1醋酸溶液相比，下列数值前者小于后者的是（ ）
正确答案
解析
解：A、100mL0.01mol•L-1的醋酸溶液与10mL0.1mol•L-1醋酸物质的量相等，所以中和时所需的NaOH的量是相等的，故A错误；
B、0.01mol/L的醋酸溶液的浓度小于10mL 0.1mol/L的醋酸溶液的浓度，浓度越小，电离程度越大，前者大于后者，故B错误；
C、由n=cV可知，100mL 0.01mol/L的醋酸溶液中溶质的物质的量为0.001mol，10mL0.1mol/L的醋酸溶液中溶质的物质的量为0.001mol，但后者的浓度大，电离程度小，产生的H+的物质的量小，故C错误；
D．由n=cV可知，100mL 0.01mol/L的醋酸溶液中溶质的物质的量为0.001mol，10mL0.1mol/L的醋酸溶液中溶质的物质的量为0.001mol，但前者浓度小，电离程度大，前者的CH3COOH的物质的量小，故D正确；
故选：D．
下列大小比较正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．弱酸根离子水解程度越大，则弱酸根离子接受氢离子能力越大，这几种离子的水解能力大小顺序是ClO-＞HCO3-＞CH3COO-，则结合氢离子能力大小顺序是ClO-＞HCO3-＞CH3COO-，故A错误；
B．酸或碱都抑制水电离，25℃时，pH=3的硫酸溶液和pH=11的氨水溶液中，硫酸溶液中氢离子浓度等于氨水溶液中氢氧根离子浓度，则二者溶液中水的电离程度相等，故B错误；
C．碳酸根离子促进铵根离子水解，所以0.1mol/L的（NH4）2CO3溶液中c（NH4+）小于0.1mol/L的NH4Cl溶液中c（NH4+）的2倍，故C错误；
D．白磷分子中键角是60°，四氯化碳分子中键角是109°28′，所以四氯化碳分子中的键角大于白磷分子中的键角，故D正确；
故选D．
下列关于0.1mol•L-1氨水的叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．加氯化钠溶液相当于加水稀释，促进NH3•H2O电离，故A错误；
B．向溶液中加入氢氧化钠固体，溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制一水合氨电离，所以平衡向逆反应方向移动，故B错误；
C．氯化氢溶于水生成盐酸，盐酸与氨水电离出的OH-反应，促进一水合氨电离，平衡正向移动，故C正确；
D．镁离子结合OH-，氢氧根离子浓度减小，则促进一水合氨电离，故D错误；
故选C．
①25℃时弱电解质电离平衡常数：Ka（CH3COOH）=1.8×10-5，Ka（HSCN）=0.13；难溶电解质的溶度积常数：Ksp（CaF2）=1.5×10-10
②25℃时，2.0×10-3mol•L-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系，如图所示：
请根据以下信息回答下旬问题：
（1）25℃时，将20mL 0.10mol•L-1CH3COOH溶液和20mL 0.10mol•L-1HSCN溶液分别与20mL 0.10mol•L-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为：
反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是______，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO-）______c（SCN-）（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka≈______，列式并说明得出该常数的理由______．
（3）4.0×10-3mol•L-1HF溶液与4.0×10-4 mol•L-1 CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生．
正确答案
解析
解：（1）由Ka（CH3COOH）=1.8×10-5和Ka（HSCN）=0.13可知，CH3COOH的酸性弱于HSCN的，即在相同浓度的情况下HSCN溶液中H+的浓度大于CH3COOH溶液中H+的浓度，浓度越大反应速率越快；又酸越弱，反应生成的相应的钠盐越易水解，即c（CH3COO-）＜c（SCN-），故答案为：HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c（H+）较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快；＜；
（2）由c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系图可知，当c（F-）和c（HF）相等时，Ka（HF）=c（H+），在c（F-）和c（HF）相等时pH=3.5，再由Ka（HF）=
（3）查图可知当pH=4.0时，溶液中的c（F-）=1.6×10-3mol•L-1，因等体积混合则溶液中c（Ca2+）=2.0×10-4mol•L-1，即c（Ca2+）×c2（F-）=5.1×10-10＞Ksp（CaF2））=1.5×10-10，所以有沉淀产生，故答案为：有沉淀产生．
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