- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,受热能分解,它在水溶液中存在形式的分布与pH关系如图所示:
(1)试写出pH从3升至5的过程中反应的离子方程式:______
(2)H2C2O4溶液中,c(H+)/c(C2O42-)______2(填“>”、“<”或“=”).
(3)H2C2O4受热能分解,分解方程式为:______
(4)H2C2O4是标定KMnO4溶液浓度常用的基准物质.标定KMnO4溶液浓度时,应将溶液加热至75~85℃,温度低于或高于该范围时都不利于滴定结果的准确,理由是_________.
(5)下表为物质的量浓度相同的几种酸对铁锈及锅炉水垢的溶解性的比较:
下列推断可能正确的有______(填字母).
A.酸性越强的酸除铁锈效果越好
B.草酸除水垢效果差的原因是因为草酸酸性太弱
C.铁锈或水垢在酸中的溶解性与酸根离子的性质可能有关
D.硫酸除铁锈和水垢的效果都好.
正确答案
解:(1)根据图象知,pH从3升至5的过程中,HC2O4-浓度较小,C2O42-浓度增大,则说明HC2O4-和氢氧根离子发生中和反应,所以该离子反应方程式为:HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O,故答案为:HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O;
(2)草酸是二元弱酸,第一步电离程度比第二步电离程度大,第二步电离生成的c(H+)=c(C2O42-),第一步电离出的c(H+)远远大于第二步电离出的c(H+),所以>2,故答案为:>;
(3)加热条件下,草酸分解生成一氧化碳、二氧化碳和水,反应方程式为:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O,故答案为:
H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O;
(4)如果温度较低,反应速率较慢,颜色变化不明显,如果温度过高,草酸部分分解影响监测,所以应将溶液加热至75~85℃,温度低于或高于该范围时都不利于滴定结果的准确,
故答案为:温度过低反应速率缓慢;温度过高时,H2C2O4在酸性溶液中会部分分解;
(5)A、磷酸是中强酸,醋酸以及草酸是弱酸,根据表中的数据,同物质的量浓度时,酸性越强的磷酸除铁锈效果不如草酸,故A错误;
B、草酸除水垢效果差的原因是C2O42-与Ca2+形成沉淀阻止水垢的溶解,减慢反应速率,故B错误;
C、铁锈或水垢在酸中的溶解性与酸根离子的性质可能有关,故C正确;
D、硫酸和水垢反应生成的硫酸钙是微溶的,阻止水垢的溶解,不利于除垢,故D错误.
故选C.
解析
解:(1)根据图象知,pH从3升至5的过程中,HC2O4-浓度较小,C2O42-浓度增大,则说明HC2O4-和氢氧根离子发生中和反应,所以该离子反应方程式为:HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O,故答案为:HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O;
(2)草酸是二元弱酸,第一步电离程度比第二步电离程度大,第二步电离生成的c(H+)=c(C2O42-),第一步电离出的c(H+)远远大于第二步电离出的c(H+),所以>2,故答案为:>;
(3)加热条件下,草酸分解生成一氧化碳、二氧化碳和水,反应方程式为:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O,故答案为:
H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O;
(4)如果温度较低,反应速率较慢,颜色变化不明显,如果温度过高,草酸部分分解影响监测,所以应将溶液加热至75~85℃,温度低于或高于该范围时都不利于滴定结果的准确,
故答案为:温度过低反应速率缓慢;温度过高时,H2C2O4在酸性溶液中会部分分解;
(5)A、磷酸是中强酸,醋酸以及草酸是弱酸,根据表中的数据,同物质的量浓度时,酸性越强的磷酸除铁锈效果不如草酸,故A错误;
B、草酸除水垢效果差的原因是C2O42-与Ca2+形成沉淀阻止水垢的溶解,减慢反应速率,故B错误;
C、铁锈或水垢在酸中的溶解性与酸根离子的性质可能有关,故C正确;
D、硫酸和水垢反应生成的硫酸钙是微溶的,阻止水垢的溶解,不利于除垢,故D错误.
故选C.
在氢硫酸的水溶液中,通入或加入少量下列物质:①O2 ②SO2 ③Cl2 ④CuSO4,能使溶液中的c(H+)增大的是( )
正确答案
解析
解:①向溶液中通入氧气,2H2S+O2═2S↓+2H2O,氢离子浓度减小;
②向溶液中加入二氧化硫,SO2+2H2S═3S↓+3H2O,氢离子浓度减小;
③向溶液中通入氯气,H2S+Cl2═S↓+2HCl,氯化氢是强电解质,氢硫酸是弱电解质,所以导致溶液中氢离子浓度增大;
④硫化氢和硫酸铜反应生成硫化铜黑色沉淀同时生成硫酸,H2S+CuSO4═H2SO4+CuS↓,硫酸是强电解质,氢硫酸是弱电解质,所以氢离子浓度增大;
故选:C.
已知25℃下,醋酸溶液中存在下述关系:=1.75×10-5
其中的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数.
试回答下述问题:
(1)当向该溶液中加入一定量的盐酸时,上式中的数值______(填增大、减小、不变),理由是______.
(2)若醋酸的起始浓度为0.010mol/L,平衡时氢离子浓度c(H+)是______(提示:醋酸的电离常数很小,平衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等于0.010mol/L.)
正确答案
不变
温度不变,弱电解质的电离平衡常数不变
4.18×10-4mol/L
解析
解:(1)向醋酸溶液中加入盐酸,醋酸的电离平衡常数不变,因为电离平衡常数只与温度有关,温度不变,醋酸的电离平衡常数不变,故答案为:不变;温度不变,弱电解质的电离平衡常数不变;
(2)c(H+)==
mol/L=4.18×10-4mol/L,
故答案为:4.18×10-4mol/L.
常温下,0.1mol/L氨水溶液中=1×10-8,下列叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A.常温下,0.1mol/L氨水溶液中=1×10-8,c(OH-).c(H+)=1×10-14,所以c(H+)=
=1×10-11mol/L,故A错误;
B.等物质的量的氨水和盐酸恰好反应生成氯化铵,根据电荷守恒知c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故B正确;
C.0.1 mol/L的氨水溶液与0.05 mol/L H2SO4溶液等体积混合后恰好反应生成硫酸铵,溶液中存在物料守恒:c(NH4+)+c(NH3)+c(NH3•H2O)=2c(SO42-),故C正确;
D.浓度为0.1 mol/L的NH3•H2O和NH4Cl溶液等体积混合后,若溶液呈碱性,说明氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度,则c(NH4+)>c(NH3•H2O),氯离子不水解,所以c(Cl-)>c(NH3•H2O),故D错误;
故选AD.
下列事实不能说明一元酸HA是弱酸的是( )
正确答案
解析
解:A、不管HA酸还是弱酸和强酸,中和一定的NaOH溶液,需消耗与NaOH等物质的量的HA,此事实不能说明一元酸HA是弱酸,故A正确;
B、将pH=4的HA溶液稀释10倍,溶液pH小于5,说明HA酸的电离收到了促进,是弱酸,故B错误;
C、将pH=2的HA溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液呈酸性,则酸是过量的,pH=2的HA溶液浓度大于0.01mol/L,所以HA是弱酸,故C错误;
D、0.1mol/L的HA溶液与0.1 mol/L的NaOH溶液等体积混合后,溶液呈碱性,则NaA会水解,所以A-是弱酸阴离子,HA是弱酸,故D错误.
故选A.
(2015秋•阳江校级月考)常温下,有下列四种溶液:
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.CH3COOH为弱酸,不能完全电离,等浓度时,醋酸对水的电离的抑制较小,则水电离出的c(H+):③>①,故A错误;
B.pH=3的醋酸稀释100倍后,由于稀释后醋酸的电离程度增大,则稀释后醋酸溶液的pH<5,故B错误;
C.如①与③等体积混合,生成强碱若酸盐,溶液呈碱性,则a大于7,②与④等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,则b小于7,所以a>b,故C正确;
D.1mL③和100ml④分别与足量金属镁反应,由于pH=3的醋酸溶液中醋酸的浓度大于0.001mol/L,则100mL④中含有的醋酸的物质的量大于1mL③中含有的醋酸,则产生的H2后者多,故D错误;
故选C.
25℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液的pH=7时,下列关系正确的是( )
正确答案
解析
解:25℃时,溶液pH=7,则有c(OH-)=c(H+),
溶液呈电中性,则有c(OH-)+2c(SO42-)=c(NH4+)+c(H+),
所以有:2c(SO42-)=c(NH4+),
故选B.
(2015秋•衡水校级月考)HA与醋酸酸性相似,下列叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、HA水溶液中存在HA的电离和水的电离,HA的电离HA⇌A-+H+,两离子浓度相等,但是水还会电离出氢离子,溶液显示酸性,所以c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-),故A正确;
B.NaA水溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(A-)+c(HA),故B正确;
C.HA与NH3作用生成的化合物NH4A是离子化合物,故C错误;
D、稀释0.1mol/LHA水溶液,其电离程度增大,酸性减弱,pH也增大,故D正确;
故选C.
下列物质最难电离出H+的是( )
正确答案
解析
解:A、醋酸是一种比碳酸酸性还强的酸,在水溶液中能电离出H+;
B、C2H5OH属于非电解质,在水中不电离,则不会电离出H+;
C、水属于极弱电解质,能微弱电离生成H+;
D、碳酸是一种二元弱酸,在水溶液中能电离出H+;
四种物质的酸性关系为CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH,即最难电离出H+的是C2H5OH,
故选B.
相同条件下,向100mL,pH=1的硫酸、醋酸、盐酸溶液中分别加入0.46gNa,产生氢气的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系中,正确的是( )
正确答案
解析
解:n(Na)==0.02mol,pH=1的硫酸、醋酸、盐酸溶液中,
无论酸是否过量或不足,由2Na+2H2O═2OH-+2Na++H2↑可知,Na完全反应,则生成的氢气相同,
所以V3=V2=V1,
故选B.
(2015秋•宁夏校级月考)下列叙述中,能证明某物质是弱电解质的是( )
正确答案
解析
解:A.熔化时不导电,说明没有自由移动的离子,但不是弱电解质的特征,如蔗糖是非电解质,熔化时不导电,故A错误;
B.电解的强弱与水溶性无关,如硫酸钡是强电解质,在水中难溶,水中离子浓度小,但是强电解质,故B错误;
C.水溶液的导电能力与溶液中的离子浓度有关,离子浓度大,导电能力强,如硫酸钡是强电解质,在水中难溶,水中离子浓度小,导电能力弱,所以水溶液的导电能力的不一定是弱电解质,故C错误;
D.弱电解质是指:在水溶液里部分电离的电解质.既有电解质的分子又有弱电解质电离出的离子,如水就是,水是弱电解质,既有水分子,又有水电离出的氢离子和氢氧根离子,故D正确;
故选D.
(2015秋•淮安校级期末)已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离平衡常数,若已知下列反应可以发生:
NaCN+HNO2═HCN+NaNO2
NaCN+HF═HCN+NaF
NaNO2+HF═HNO2+NaF
由此可判断下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:根据强酸制取弱酸知,这三种酸的酸性强弱顺序是HCN<HNO2<HF,
A.相同温度下,酸的酸性越强,其酸的电离平衡常数越大,氢氟酸的酸性最强,则氢氟酸的电离平衡常数最大,故A正确;
B.亚硝酸的酸性大于氢氰酸而小于氢氟酸,所以亚硝酸的电离平衡常数为4.6×10-4,故B错误;
C.根据条件下,氢氰酸的酸性最弱,故C正确;
D.根据强酸制取弱酸知,这三种酸的酸性强弱顺序是HCN<HNO2<HF,相同温度下,酸的酸性越强,其酸的电离平衡常数越大,所以其电离平衡常数大小顺序是K(HCN)<K(HNO2)<K(HF),故D正确;
故选:B.
某温度下,相同pH的氨水和氢氧化钠溶液分别加水稀释,平衡pH随溶液体积变化的曲线如图所示,据图判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图可知,开始的pH相同,在稀释时由氨水的电离平衡可知,促进氨水的电离,则氨水中的离子浓度大,即I是氨水的pH变化曲线,故A错误;
B、由图可知,开始的pH相同,开始时氨水浓度大,稀释相同倍数,氨水的浓度仍然大,氨水中离子浓度也大,所以导电性a>c,对于氢氧化钠溶液,稀释后离子浓度减小,导电性变小,即a>b,故B错误;
C、由于氨水是弱电解质,氢氧化钠是强电解质,稀释相同倍数后,氨水的碱性强于氢氧化钠,所以氨水中水的电离程度小于氢氧化钠,而b、c两点的pH值相同,所以水电离的程度也相同,所以水的电离程度:c=b>a,故C正确;
D、Kw是温度的函数,a、b、c三点溶液温度相同,所以水的离子积常数不变,即c=b=a,故D错误;
故选:C.
关于pH相同的醋酸和盐酸溶液,下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别加水稀释后,促进醋酸的电离,结果两溶液的pH仍然相同,所以醋酸稀释的倍数大,即m>n,故A正确;
B.pH相同则氢离子浓度相同,所以取等体积的两种酸溶液分别与完全一样的足量锌粒反应,开始时反应速率盐酸等于醋酸,故B错误;
C.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,所以醋酸消耗NaOH的物质的量比盐酸多,故C正确;
D.pH相同则氢离子浓度相同,所以氢氧根离子浓度也相同,根据电荷守恒c(CH3COO-)=c(Cl-),故D正确;
故选B.
某温度下,体积和pH都相同的盐酸和氯化铵溶液加水稀释时,pH变化曲线如图所示,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:盐酸溶液中的氢离子主要是盐酸电离出来的,盐酸完全电离,体积和pH都相同的盐酸和氯化铵溶液加水稀释的过程中,盐酸不能继续电离,盐酸溶液中氢离子浓度变化大;水解是微弱的,氯化铵溶液中铵离子可继续水解,溶液中的氢离子浓度变化小,所以含c点的曲线pH变化是盐酸溶液的,含a、b点的曲线pH变化是氯化铵溶液的.
A、溶液的导电能力和溶液中自由移动离子的多少有关,当溶液的体积相等时,a、c两点溶液的离子浓度不一样,所以导电能力不一样,故A错误;
B、盐酸电离出的氢离子浓度抑制了水的电离,所以c点溶液中水的电离程度最小;水解促进水的电离,由于氯化铵溶液中的氢离子浓度来自于铵根离子水解生成的氢离子,氢离子浓度越大,说明水解程度越大,水的电离程度越大,a点的pH<b点的pH,说明a点酸性大于b点酸性、a点氢离子大于b点氢离子,所以a、b二点溶液水的电离程度a>b,综上所述a、b、c三点溶液水的电离程度a>b>c,故B错误;
C、用等浓度NaOH溶液和等体积b、c处溶液反应,b点为铵根水解导致溶液呈酸性,b点溶液中铵根和氢离子均消耗NaOH,而C点只有盐酸消耗NaOH(盐酸完全电离),故消耗NaOH溶液体积Vb<Vc,故C错误;
D、b点溶液中,根据质子守恒,得出c(OH-)+c(NH3•H2O)=c(H+),故D正确.
故选D.
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