- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.反应速率与氢离子浓度成正比,pH相等的盐酸和醋酸,溶液中氢离子浓度相等,所以其开始反应速率相等,故A正确;
B.体积、浓度不同的盐酸和足量Zn反应时,反应速率与氢离子浓度成正比,所以盐酸浓度越大时,其反应速率越大;生成氢气的量与酸的物质的量成正比,100mL 1mol•L-1的盐酸和50mL 2mol•L-1的盐酸中HCl的物质的量相等,所以分别与足量的Zn反应时生成氢气质量相等,故B错误;
C.醋酸和盐酸都是一元酸,生成氢气的质量与酸的物质的量成正比,pH、体积相等的醋酸和盐酸分别和足量Zn反应时,醋酸的物质的量大于盐酸,所以醋酸反应生成的氢气质量多,故C错误;
D.硫酸和HCl都是强电解质,pH、体积相等的硫酸和盐酸分别与足量的Zn反应时,生成氢气的质量与氢离子的物质的量成正比,100mL pH=2的硫酸和盐酸溶液中氢离子的物质的量相等,所以两种溶液分别与足量Zn反应时生成氢气的质量相等,故D错误;
故选A.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.水的离子积常数KW随着温度的升高而增大,说明升高温度平衡向着正向移动,则正向为吸热反应,即水的电离过程是吸热的,故A正确;
B.由于水的离子积不变,所以稀释过程中氢离子和氢氧根离子的浓度变化不会一致,若氢离子浓度增大,则氢氧根离子浓度减小,所以稀释过程中不可能各种离子浓度都减小,故B错误;
C.某盐的水溶液呈酸性,该盐可能为强酸的酸式盐,如硫酸氢钠,也可能为弱酸的酸式盐,如亚硫酸氢钠,不一定为强酸弱碱盐,故C错误;
D.醋酸为弱电解质,pH相同时醋酸的浓度大于盐酸,则等体积时醋酸的物质的量大于氯化氢,用氢氧化钠中和时醋酸消耗的氢氧化钠的物质的量大,故D错误;
故选A.
常温下设a代表Ba(OH)2溶液,b代表NaOH溶液,c代表NH3•H2O溶液.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.NaOH是强电解质,NH3•H2O是弱电解质,等pH的NaOH、NH3•H2O,氨水浓度大于NaOH,等体积等pH的两种溶液完全中和时需要等浓度的HCl体积与碱的物质的量成正比,所以c>b,故A错误;
B.Ba(OH)2、NaOH是强电解质,在水溶液里完全电离,NH3•H2O是弱电解质,加水稀释促进一水合氨电离,所以稀释相同的倍数后,溶液中c(OH-):a=b<c,所以溶液的pH:a=b<c,故B错误;
C.同物质的量浓度的三种元素,c(OH-):a>b>c,所以三种溶液的pH:a>b>c,故C正确;
D.加水稀释促进弱电解质电离,要使稀释前后溶液中氢氧根离子浓度相等,则弱电解质稀释的倍数大于强电解质溶液,Ba(OH)2、NaOH是强电解质,在水溶液中完全电离,稀释前后pH相等,则稀释倍数相等,所以三种溶液稀释的倍数:a=b<c,故D错误;
故选C.
已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度…
今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸,
根据“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:
①HA+HC2-(少量)=A-+H2C-;
②H2B(少量)+2A-=B2-+2HA;
③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C
回答下列问题:
(1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是______.
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-六种离子中,最易结合质子(H+)的是______,最难结合质子的是______.
(3)完成下列反应的离子方程式
④H3C+A-:______;⑤HB-+A-:______;⑥H3C+B2-:______.
正确答案
解:(1)根据题目中的信息,判断酸性顺序:第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度,得到
H2B>HB-H3C>H2C->HC2-它们之间能发生下列反应,
①HA+HC2-(少量)=A-+H2C-,即HA>H2C-,同时,即使HA过量,也只能生成H2C-,而不是H3C,说明HA<H3C,
②H2B(少量)+2A-=2HA+B2-,即H2B>HA,同时,由于H2B很少,并生成B2-,即说明H2B将2个H+都给了A-,即HB-也能将H+给A-,
即说明H2B>HB->HA,
③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C,
即H2B>H3C,但是生成HB-,即说明HB-不能将H+提供,即HB-<H3C,即H2B>H3C>HB-,
综合信息得到H2B>H3C>HB->HA>H2C->HC2-,所以最强的酸为H2B,故答案为:H2B;
(2)由以上酸性强弱顺序知:物质的酸性越强,其对应酸根离子结合质子的能力越弱,反之越强,所以最易结合质子的是C3-,最难结合质子的是HB-.
故答案为:C3-;HB-;
(3)根据H2B>H3C>HB->HA>H2C->HC2-,以及强酸制弱酸的原则,故离子方程式为:④H3C+A-=HA+H2C-;⑤HB-+A-=HA+B2-;⑥H3C+B2-=HB-+H2C-
故答案为:④H3C+A-=HA+H2C-;⑤HB-+A-=HA+B2-;⑥H3C+B2-=HB-+H2C-
解析
解:(1)根据题目中的信息,判断酸性顺序:第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度,得到
H2B>HB-H3C>H2C->HC2-它们之间能发生下列反应,
①HA+HC2-(少量)=A-+H2C-,即HA>H2C-,同时,即使HA过量,也只能生成H2C-,而不是H3C,说明HA<H3C,
②H2B(少量)+2A-=2HA+B2-,即H2B>HA,同时,由于H2B很少,并生成B2-,即说明H2B将2个H+都给了A-,即HB-也能将H+给A-,
即说明H2B>HB->HA,
③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C,
即H2B>H3C,但是生成HB-,即说明HB-不能将H+提供,即HB-<H3C,即H2B>H3C>HB-,
综合信息得到H2B>H3C>HB->HA>H2C->HC2-,所以最强的酸为H2B,故答案为:H2B;
(2)由以上酸性强弱顺序知:物质的酸性越强,其对应酸根离子结合质子的能力越弱,反之越强,所以最易结合质子的是C3-,最难结合质子的是HB-.
故答案为:C3-;HB-;
(3)根据H2B>H3C>HB->HA>H2C->HC2-,以及强酸制弱酸的原则,故离子方程式为:④H3C+A-=HA+H2C-;⑤HB-+A-=HA+B2-;⑥H3C+B2-=HB-+H2C-
故答案为:④H3C+A-=HA+H2C-;⑤HB-+A-=HA+B2-;⑥H3C+B2-=HB-+H2C-
一定温度下,有三种酸:A.盐酸,B.硫酸,C.醋酸,回答下列问题:
①三种酸溶液等物质的量浓度时,c(H+)最大的是______;
②三种酸的c(H+)相同时,溶液浓度最大的是______;
③将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,再加入同样的锌粒,反应最快的是______.
正确答案
B
C
C
解析
解:①硫酸为二元强酸,盐酸为一元强酸,强酸完全电离,醋酸为一元弱酸,不完全电离,当三种酸溶液等物质的量浓度时,硫酸溶液中c(H+)是盐酸中c(H+)的2倍,醋酸溶液中c(H+)小于盐酸中c(H+),因此c(H+)最大的是硫酸,
故答案为:B;
②设三种酸的c(H+)为1mol/L,硫酸为二元强酸,则硫酸溶液的浓度为0.5mol/L,盐酸为一元强酸,则盐酸的浓度为1mol/L,醋酸为一元弱酸,不完全电离,则醋酸溶液的浓度大于1mol/L,因此溶液浓度最大的是醋酸溶液,
故答案为:C;
③由于醋酸存在电离平衡,加水稀释促进电离,因此c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,醋酸溶液中c(H+)最大,当加入同样的锌粒时,化学反应速率最快,
故答案为:C.
化学中常借助图象来表示某种变化过程,下列关于4个图象的说法正确的是( )
正确答案
解析
A.溶液导电性强弱取决于溶液中离子浓度的大小,纯净的醋酸不存在离子不导电,图象起点错误;故A错误;
B.向一定量的盐酸溶液中滴加一定浓度的氢氧化钠,溶液pH逐渐增大;故B正确;
C.向一定量的明矾溶液中滴加一定浓度氢氧化钡溶液时,产生沉淀逐渐增大,当Ba2+完全沉淀之后,生成的氢氧化铝继续与OH-离子反应,沉淀部分溶解;故C错误;
D.氯化钠随温度的增大变化不大.氢氧化钙溶解度随温度升高减小;故D错误;
故选B.
pH=2的醋酸溶液1L,说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、加入足量的Zn粒,醋酸完全反应,不知道此时的电离度,所以不法求醋酸的物质的量浓度,所以无法求产生氢气的体积,故A错误;
B、加入NaOH固体后醋酸电离平衡右移,氢离子浓度减小,pH增大,故B错误;
C、根据电荷守恒,可知c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),而pH=1,所以c(H+)=0.1mol/L,即c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)=0.1mol/L,故C正确;
D、加入冰醋酸,浓度越大电离程度越小,氢离子浓度变大,pH减小,故D错误;
故选C.
部分弱酸的电离平衡常数如下表:
下列选项错误的是( )
正确答案
解析
解:酸的电离平衡常数HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,则酸根离子水解程度CO32->CN->HCO3->HCOO-,
A.酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能够制取弱酸,所以二者反应生成HCN和HCO3-,离子方程式为CN-+H2O+CO2═HCN+HCO3-,故A错误;
B.酸性强弱顺序是HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,所以反应方程式为2HCOOH+CO32-=2HCOO-+H2O+CO2↑,故B正确;
C.等pH、等体积的HCOOH和HCN,n(HCN)>n(HCOOH),中和酸需要碱的物质的量与酸的物质的量、酸的元数成正比,所以中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者,故C正确;
D.根据电荷守恒,c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),即离子总数是n(Na+ )+n(H+)的2倍,而NaCN的水解程度大,即NaCN溶液中的c(OH-)大,c(H+)小,c(Na+)相同,所以甲酸钠中离子浓度大,故D正确.
故选A.
现有两份质量为2.4g的镁粉,分别向其中加入稀盐酸和稀醋酸.请用“>”或“<”或“=”填写下列空白.
(1)若盐酸和醋酸的体积都为2L,浓度都为0.1mol/L时,收集到112ml(标准状况)氢气所需时间分别为t1和t2,则 t1______t2,反应完毕后生成氢气的总体积分别为V2和V2,则V1______V2,
(2)若盐酸和醋酸的体积都为2L,其中c(H+)都为0.01mol/L时,收集到112ml(标准状况)氢气所需时间分别为t3和t4,则 t3______t4,反应完毕后生成氢气的总体积分别为V3和V4,则V3______V4
(3)若盐酸和醋酸的pH相等,此时,c(HCl)______c(CH3COOH)
正确答案
<
=
>
=
<
解析
解:(1)反应的实质是镁与氢离子发生氧化还原反应,氢离子的浓度越大反应速率越快,醋酸是弱电解质,部分电离,所以任一时刻等物质量浓度盐酸和醋酸,盐酸的浓度大,反应速率快,集到112ml(标准状况)氢气所需时间短,所以 t1小于t2,等物质量的盐酸和醋酸提供氢离子能力相同,所以生成氢气的体积相同,
故答案为:<;=;
(2)若盐酸和醋酸的体积都为2L,其中c(H+)都为0.01mol/L时,盐酸的浓度为0.01mol/L,而醋酸的浓度大于0.01mol/L,反应过程中醋酸仍电离出氢离子,氢离子浓度大于盐酸,则 t3 大于t4,;等物质量的盐酸和醋酸提供氢离子能力相同,但2.4g的镁粉与盐酸恰好完全反应,所以醋酸过量,则两生成气体体积相等,
故答案为:>;=;
(3)醋酸是弱电解质,所以pH相等盐酸和醋酸,醋酸的浓度大于盐酸,故答案为:<.
关于浓度均为0.1mol/L的三种溶液:①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氯化铵为强电解质完全电离后产生大量的NH4+,氨水为弱电解质只有少量的NH4+产生,则c(NH+4):③>①,故A正确;
B.在水中加入酸和碱都抑制水的电离,但是盐酸中的氢离子浓度大于氨水中的氢氧根离子的浓度,则水电离出的
c(H+):①>②,故B错误;
C.盐酸和氨水混合后恰好完全反应,生成的盐为强酸弱碱盐,溶液显酸性,由质子守恒可知,
c(H+)=c(OH-)+c(NH3•H2O),故C正确;
D.①和③等体积混合,溶液呈碱性,即氨水的电离大于氯化铵的水解,则c(NH+4)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D正确;
故选:B.
回答下列问题
(1)在25℃条件下将pH=11的氨水稀释100倍后溶液的pH为(填序号)______.
A.9 B.13 C.11~13之间 D.9~11之间
(2)25℃时,向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液pH减小,主要原因是(填序号)______.
A.氨水与氯化铵发生化学反应
B.氯化铵溶液水解显酸性,增加了c(H+)
C.氯化铵溶于水,电离出大量铵离子,抑制了氨水的电离,使c(OH-)减小
(3)室温下,若将0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),
①______和______两种粒子的物质的量之和等于0.1mol.
②______和______两种粒子的物质的量之和比OH-多0.05mol.
(4)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) D.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
①若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是______,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号)______.
②若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,
则混合前c(HCl)(填“>”、“<”、或“=”,下同)______ c(NH3•H2O),
混合后溶液中c(NH4+)与c(Cl-)的关系c(NH4+)______ c(Cl-).
正确答案
解:(1)一水合氨为弱电解质,存在电离平衡,稀释后一水合氨的电离程度增大,溶液中氢氧根离子的物质的量增大,所以将pH=11的氨水稀释100倍后,稀释后的溶液中氢氧根离子浓度大于原来的,溶液的pH应该9-11之间,
故选D;
(2)一水合氨是弱电解质,溶液中存在电离平衡,向溶液中加入氯化铵,铵根离子浓度增大,抑制一水合氨电离,导致溶液中氢氧根离子浓度减小,溶液的pH减小,
A.氨水与氯化铵不发生化学反应,故A错误;
B.氯化铵溶液水解显酸性,但铵根离子浓度远远大于氢离子浓度,所以铵根离子抑制一水合氨电离为主,氢离子浓度减小,故B错误;
C.氯化铵溶于水,电离出大量铵根离子,抑制了氨水的电离,使c(OH-)减小,故C正确;
故选:C;
(3)①根据N原子守恒可知,溶液中NH3•H2O和NH4+两种粒子的物质的量之和等于0.1mol,故答案为:NH3•H2O;NH4+;
②根据电荷守恒式c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(NH4+)+c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)-c(Na+)=0.1mol-0.05mol,故答案为:NH4+;H+;
(4)①溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,可能为NH4Cl溶液,因NH4+水解而显酸性,溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故答案为:NH4Cl;A;
②)溶液呈中性,据c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)可得c(Cl-)=c(NH4+),因氨水为弱电解质,若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,则氨水浓度大于盐酸浓度,如小于或等于,则溶液呈酸性,
故答案为:<;=.
解析
解:(1)一水合氨为弱电解质,存在电离平衡,稀释后一水合氨的电离程度增大,溶液中氢氧根离子的物质的量增大,所以将pH=11的氨水稀释100倍后,稀释后的溶液中氢氧根离子浓度大于原来的,溶液的pH应该9-11之间,
故选D;
(2)一水合氨是弱电解质,溶液中存在电离平衡,向溶液中加入氯化铵,铵根离子浓度增大,抑制一水合氨电离,导致溶液中氢氧根离子浓度减小,溶液的pH减小,
A.氨水与氯化铵不发生化学反应,故A错误;
B.氯化铵溶液水解显酸性,但铵根离子浓度远远大于氢离子浓度,所以铵根离子抑制一水合氨电离为主,氢离子浓度减小,故B错误;
C.氯化铵溶于水,电离出大量铵根离子,抑制了氨水的电离,使c(OH-)减小,故C正确;
故选:C;
(3)①根据N原子守恒可知,溶液中NH3•H2O和NH4+两种粒子的物质的量之和等于0.1mol,故答案为:NH3•H2O;NH4+;
②根据电荷守恒式c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(NH4+)+c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)-c(Na+)=0.1mol-0.05mol,故答案为:NH4+;H+;
(4)①溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,可能为NH4Cl溶液,因NH4+水解而显酸性,溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故答案为:NH4Cl;A;
②)溶液呈中性,据c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)可得c(Cl-)=c(NH4+),因氨水为弱电解质,若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,则氨水浓度大于盐酸浓度,如小于或等于,则溶液呈酸性,
故答案为:<;=.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氨水溶液呈电中性,则氨水中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),故A错误;
B.等物质的量的稀硫酸和氢氧化钠,硫酸中n(H+)是氢氧化钠溶液中n(OH-)的2倍,二者混合时,硫酸过量,溶液呈酸性,则pH<7,故B错误;
C.根据电荷守恒得c(OH-)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+),根据物料守恒得c(CH3COO-)=c(Na+)+c(CH3COOH),所以得c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),故C正确;
D.NaHA溶液中HA- 既电离又水解,根据物料守恒得c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A),故D错误;
故选C.
在含有酚酞的0.1mol/L氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色( )
正确答案
解析
解:因氨水电离生成氢氧根离子,则酚酞遇碱变红,当加入少量的NH4Cl晶体后,NH4+离子浓度增大,根据同离子效应,加入NH4Cl后,氨水的电离平衡向逆方向移动,抑制氨水电离,从而c(OH-)变小,颜色变浅.
故选:C.
用均为0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中 c (CH3COO-)>c (Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A.CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),已知c(CH3COO-)>c(Na+),则c(H+)>C(OH-),故A错误;
B.n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.2mol,溶液体积为1L,则c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol•L-1,故B正确;
C.CH3COOH和CH3COONa混合溶液,CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则c(CH3COO-)>c(CH3COOH),故C错误;
D.CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),醋酸为弱电解质,存在微弱电离,则有0.1mol/L>c(CH3COOH)>c(H+),c(Na+)=0.1mol/L,则c(CH3COO-)+c(OH-)<0.2mol•L-1,故D错误.
故选B.
现有浓度为1mol/L的五种溶液:①HCl,②H2SO4,③CH3COOH,④NH4Cl,⑤NaOH,由水电离出的C(H+)大小关系正确的是( )
正确答案
解析
解:等浓度的这五种溶液中,氯化氢、硫酸和氢氧化钠都抑制水电离,硫酸中氢离子浓度是盐酸中氢离子浓度的2倍,所以硫酸抑制水电离程度大于盐酸和氢氧化钠,氢氧化钠中氢氧根离子浓度和盐酸中氢离子浓度相等,所以二者抑制水电离程度相等,醋酸中氢离子浓度小于盐酸,所以醋酸抑制水电离程度小于盐酸,氯化铵是强酸弱碱盐,促进水电离,所以由水电离出的C(H+)大小关系正确的是④>③>①=⑤>②,故选A.
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