- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量.已知:
在25℃条件下,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据表中数据知道各个酸酸性强弱顺序是:醋酸>苯酚>碳酸氢根,所以水解程度:CH3COO-<C6H5O-<CO32-,碱性顺序是:CH3COONa<C6H5OH<Na2CO3,故A错误;
B、NaHCO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=2c(H2CO3)+c(H+)+c(HCO32-),故B错误;
C、amol/L醋酸溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(Na+)>c(CH3COO-),则溶液显示碱性,则a可能小于或等于或大于b,故C错误;
D、向苯酚钠溶液中通入少量CO2后的溶液,由苯酚酸根离子与钠离子的关系可知,存在关系:c(C6H5O-)+c(C6H5OH)=c(Na+),故D正确.
故选D.
欲使醋酸溶液中的c(CH3COO-)增大且不放出气体,可向醋酸中加入少量固体( )
正确答案
解析
解:四个选项电离平衡都正向移动,A、B、D选项中CH3COO-浓度都增大,而C以体积变化为主c(CH3COO-)减小,但B、D选项都产生气体,故选A.
液氨和水类似,也能电离:NH3+NH3⇌NH4++NH2-,25℃时,其离子积K=l.0×l0-30.现将2.3g金属钠投入1.0L液氨中,钠完全反应,有NaNH2和H2产生,则所得溶液中不存在的关系式是(设温度保持不变,溶液体积为1L)( )
正确答案
解析
解:A.溶液中电荷守恒,所以c(Na+)+c(NH4+)=c(NH2-),故A错误;
B.2.3g金属钠投入1.0L液氨中发生反应为:2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑,促进液氨的电离,[NH4+][NH2-]=l.0×l0-30;反应生成NH2-物质的量为0.1mol,浓度为0.1mol/L,所以所得溶液中NH4+的浓度l.0×l0-29mol/L,故B正确;
C.c(NH2-)=0.1mol/L,c(NH4+)=l.0×l0-29mol/L,所以c(NH2-)>c(NH4+),故C正确;
D.离子积常数只与温度有关,温度不变,离子积常数不变,故D正确;
故选A.
在一定温度下,有a盐酸,b硫酸,c醋酸三种酸.(用a、b、c填空)
(1)当其物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是______.
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是______.
(3)当三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为______.
(4)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______.
(5)当c(H+)相同、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),反应所需时间的长短关系是______.
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是______.
正确答案
解:(1)盐酸是一元强酸完全电离,氢离子浓度等于酸的浓度;硫酸是二元强酸完全电离,硫酸中氢离子浓度为酸的二倍;醋酸是弱酸部分电离,氢离子的浓度小于酸的浓度;所以[H+]由大到小的顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;
(2)同体积同物质的量浓度的三种酸,盐酸和醋酸都是一元酸消耗氢氧化钠相同,硫酸是二元强酸消耗氢氧化钠多,所以中和氢氧化钠的能力由大小顺是b>a=c,故答案为:b>a=c;
(3)盐酸是一元强酸完全电离,硫酸是二元强酸完全电离,醋酸是弱酸部分电离,[H+]相同时,醋酸浓度最大,硫酸的浓度最小,所以物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b,故答案为:c>a>b;
(4)当[H+]相同、体积相同时,醋酸浓度最大,相同状况下产生的气体最多,所以相同状况下产生的气体体积由大到小的顺序是c>a=b,故答案为:c>a=b;
(5)酸与金属反应实质是金属与氢离子反应,所以当[H+]相同,刚开始的反应速率相同即a=b=c,醋酸电离平衡正移,氢离子的物质的量增大,反应所需的时间最短,所以反应所需的时间a=b>c,故答案为:a=b>c.
(6)醋酸是弱电解质,加水稀释能促进醋酸的电离,所以醋酸中氢离子浓度变化慢,即醋酸中氢离子浓度大,所以将[H+]相同的三种酸均稀释100倍后,[H+]由大到小的顺序是c>a=b,故答案为:c>a=b.
解析
解:(1)盐酸是一元强酸完全电离,氢离子浓度等于酸的浓度;硫酸是二元强酸完全电离,硫酸中氢离子浓度为酸的二倍;醋酸是弱酸部分电离,氢离子的浓度小于酸的浓度;所以[H+]由大到小的顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;
(2)同体积同物质的量浓度的三种酸,盐酸和醋酸都是一元酸消耗氢氧化钠相同,硫酸是二元强酸消耗氢氧化钠多,所以中和氢氧化钠的能力由大小顺是b>a=c,故答案为:b>a=c;
(3)盐酸是一元强酸完全电离,硫酸是二元强酸完全电离,醋酸是弱酸部分电离,[H+]相同时,醋酸浓度最大,硫酸的浓度最小,所以物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b,故答案为:c>a>b;
(4)当[H+]相同、体积相同时,醋酸浓度最大,相同状况下产生的气体最多,所以相同状况下产生的气体体积由大到小的顺序是c>a=b,故答案为:c>a=b;
(5)酸与金属反应实质是金属与氢离子反应,所以当[H+]相同,刚开始的反应速率相同即a=b=c,醋酸电离平衡正移,氢离子的物质的量增大,反应所需的时间最短,所以反应所需的时间a=b>c,故答案为:a=b>c.
(6)醋酸是弱电解质,加水稀释能促进醋酸的电离,所以醋酸中氢离子浓度变化慢,即醋酸中氢离子浓度大,所以将[H+]相同的三种酸均稀释100倍后,[H+]由大到小的顺序是c>a=b,故答案为:c>a=b.
25℃时,有pH=3的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.pH相同,则水电离出的c(H+)相同,故A错误;
B.醋酸浓度大,则中和相同体积的两种酸溶液,所需NaOH的物质的量醋酸较大,故B错误;
C.将两溶液等体积混合,c(H+)>c(Cl-)>c(CHCOO-)>c(OH-),故C错误;
D.分别用蒸馏水稀释相同倍数后,醋酸进一步电离,氢离子浓度较大,分别加蒸馏水稀释m倍和n倍,若两溶液pH仍相同,则m<n,故D正确.
故选D.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.升高温度促进盐类水解,所以25℃NH4Cl溶液的KW小于100℃时NH4Cl溶液的KW,故A错误;
B.25℃时,加水稀释醋酸溶液,溶液中=
=
,温度不变,醋酸的电离平衡常数、水的离子积常数都不变,所以溶液中
不变,故B正确;
C.25℃时,pH=12的氨水中c(NH3.H2O)>0.01mol/L,pH=2的盐酸溶液中c(HCl)=0.01mol/L,等体积混合时氨水过量,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒知,c(NH4+)>c(Cl-),故C错误;
D.100℃时,pH=2的c(HCl)=0.01mol/L,pH=12的c(NaOH)>0.01mol/L,等体积混合,碱过量,溶液呈碱性,故D错误;
故选B.
一定条件下,CH3COONa溶液存在水解平衡:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、CH3COONa溶液存在水解平衡:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-.加入氢氧化钠溶解后氢氧根离子浓度增大,平衡左移c(CH3COO-) 增大,故A错误;
B、CH3COONa溶液存在水解平衡:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-.水解是吸热反应,升高温度,平衡正向进行,氢氧根离子浓度增大,溶液的pH增大,故B正确;
C、CH3COONa溶液存在水解平衡:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-.稀释溶液,平衡正向进行,平衡状态下氢氧根离子浓度减小,溶液的pH减小,故C错误;
D、CH3COONa溶液存在水解平衡:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-.平衡常数随温度变化,不随浓度变化,故D错误;
故选B.
水溶液中存在多种平衡,请回答下列问题.
(1)有下列几种溶液:a.NH3•H2O b.CH3COONa c.NH4Cl d.NaHSO4
常温下呈酸性的溶液有______(填序号).
(2)已知25C° 时,醋酸的Ka=1.8×10-5 碳酸的Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11.有①NaHCO3溶液②CH3COONa溶液③NaOH溶液各25mL,浓度均为0.1mol•L-1三种溶液的pH由大到小顺序为______(请用序号填空);已知NaHCO3溶液呈碱性,该溶液中除水的电离外还存在着两个平衡,用电离方程式或离子方程式表示:______、______,该溶液中的离子浓度由大到小的顺序是:______
(3)有浓度均为0.1mol•L-1的 ①盐酸 ②硫酸 ③醋酸三种溶液,(请用序号填空) 三种溶液的pH由大到小的顺序为______;中和一定量NaOH溶液生成正盐时,需上述三种酸的体积依次的大小关系为______;
(4)25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10,试写出AgCl溶解平衡的表达式:______,现将足量AgCl固体投入100mL0.1mol/L MgCl2溶液充分搅拌后冷却到25℃时,此时c(Ag+)=______mol/L(忽略溶液体积的变化).
正确答案
解:(1)强酸酸式盐、强酸弱碱盐、酸溶液都呈酸性,NH4Cl为强酸弱碱盐,铵根离子水解而使溶液呈酸性,NaHSO4完全电离出氢离子而使溶液呈强酸性,所以呈酸性的溶液是氯化铵和硫酸氢钠,故答案为:cd;
(2)Ka越大,酸性越强,其对应盐的水解越小,则浓度均为0.1mol•L-1三种溶液,pH最大的为NaOH,醋酸酸性大于碳酸,则碳酸氢钠水解大,碱性强,所以pH由大到小顺序为③①②;
NaHCO3溶液中HCO3-存在电离平衡和水解平衡,方程式分别为:HCO3-⇌H++CO32-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;钠离子不水解,碳酸氢根离子水解,所以c(Na+)>c(HCO3-),碳酸氢钠水解而使溶液呈碱性,所以c(OH-)>c(H+),但水解是微弱的,溶液中阴离子主要以碳酸氢根离子存在,所以c(HCO3-)>c(OH-),溶液中碳酸氢根离子电离出氢离子和碳酸根离子、水电离出氢离子,所以c(H+)>c(CO32-),故溶液中各种离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);
故答案为:③①②;HCO3-⇌H++CO32-;HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);
(3)硫酸为二元强酸,盐酸为以元强酸,醋酸为一远弱酸,等浓度时硫酸中氢离子浓度最大,醋酸中氢离子浓度最小,则三种溶液的pH值由大到小的顺序为③①②,氢离子浓度越小,消耗的碱的量越少,即氢离子浓度越小,中和一定量NaOH溶液生成正盐时,消耗的酸的体积越大,所以消耗三种酸的体积依次的大小关系为②③①,
故答案为:③①②;②③①;
(4)氯化银的溶解平衡的表达式AgCl(S)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),c(Ag+)==
mol/L=9×10-10mol/L,
故答案为:AgCl(S)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq);9×10-10.
解析
解:(1)强酸酸式盐、强酸弱碱盐、酸溶液都呈酸性,NH4Cl为强酸弱碱盐,铵根离子水解而使溶液呈酸性,NaHSO4完全电离出氢离子而使溶液呈强酸性,所以呈酸性的溶液是氯化铵和硫酸氢钠,故答案为:cd;
(2)Ka越大,酸性越强,其对应盐的水解越小,则浓度均为0.1mol•L-1三种溶液,pH最大的为NaOH,醋酸酸性大于碳酸,则碳酸氢钠水解大,碱性强,所以pH由大到小顺序为③①②;
NaHCO3溶液中HCO3-存在电离平衡和水解平衡,方程式分别为:HCO3-⇌H++CO32-、HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;钠离子不水解,碳酸氢根离子水解,所以c(Na+)>c(HCO3-),碳酸氢钠水解而使溶液呈碱性,所以c(OH-)>c(H+),但水解是微弱的,溶液中阴离子主要以碳酸氢根离子存在,所以c(HCO3-)>c(OH-),溶液中碳酸氢根离子电离出氢离子和碳酸根离子、水电离出氢离子,所以c(H+)>c(CO32-),故溶液中各种离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);
故答案为:③①②;HCO3-⇌H++CO32-;HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);
(3)硫酸为二元强酸,盐酸为以元强酸,醋酸为一远弱酸,等浓度时硫酸中氢离子浓度最大,醋酸中氢离子浓度最小,则三种溶液的pH值由大到小的顺序为③①②,氢离子浓度越小,消耗的碱的量越少,即氢离子浓度越小,中和一定量NaOH溶液生成正盐时,消耗的酸的体积越大,所以消耗三种酸的体积依次的大小关系为②③①,
故答案为:③①②;②③①;
(4)氯化银的溶解平衡的表达式AgCl(S)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),c(Ag+)==
mol/L=9×10-10mol/L,
故答案为:AgCl(S)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq);9×10-10.
常温下,0.1mol•L-1某一元酸(HA)溶液中=1×10-8,相同物质的量浓度的某一元碱(BOH)溶液中
=1×1012,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.常温下,溶液中=1×10-8、Kw=c(H+)•c(OH-)=1×10-14,联立解得c(H+)=10-3mol/L,该溶液的pH=3;联立
=1×1012、Kw=c(H+)•c(OH-)=1×10-14解得:c(OH-)=10-1mol/L,该溶液的pH=13,故A正确;
B.根据A可知.0.1mol•L-1某一元酸(HA)溶液的pH=3,说明HA为弱酸,稀释后电离程度增大,溶液中氢离子浓度增大,则溶液的pH小于a+1,故B错误;
C.0.1mol•L-1的BOH溶液的pH=13,说明BOH为强电解质,两溶液等体积混合后生成强碱弱酸盐,溶液显示碱性,故C错误;
D.HA为弱酸,在溶液中只能部分电离出氢离子,pH相等的HA和盐酸中,HA的物质的量浓度大于盐酸,则相同体积相同pH的HA和盐酸分别与足量Zn反应,HA产生的氢气多,故D错误;
故选A.
在0.1mol•L-1的HCN溶液中存在如下电离平衡HCN⇌H++CN-,对该平衡,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.加入少量NaOH固体,氢氧根离子和氢离子反应,导致溶液中氢离子浓度减小,则促进HCN电离,平衡向正反应方向移动,故A正确;
B.加水稀释促进HCN电离,则平衡向正反应方向移动,故B错误;
C.加入少量稀盐酸,氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,故C错误;
D.加入少量NaCN固体,CN-浓度增大抑制HCN电离,平衡向逆反应方向移动,故D错误;
故选A.
(2015秋•余杭区期末)下表是25℃时四种酸的电离平衡常数:
(1)用离子方程式表示NaNO2溶液呈碱性的原因______.
(2)25℃时,向0.1mol•L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,此时溶液pH=______.
(3)写出NaA溶液中通少量CO2的离子方程式______.
(4)25℃时,等物质的量浓度的HA、NaA混合溶液中,各离子浓度大小关系为______.
(5)已知HNO2不稳定,在稀溶液中也易分解生成NO与NO2,某同学分别取少量NaCl与NaNO2与试管中,分别滴加浓醋酸,以此来鉴别失去标签的NaCl溶液和NaNO2溶液,该方法______(填“可行”或“不可行”),理由是______.
正确答案
解:(1)用离子方程式表示NaNO2溶液是强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,方程式为:NO2-+H2O⇌HNO2+OH-,故答案为:NO2-+H2O⇌HNO2+OH-;
(2)醋酸的电离平衡常数Ka=1.8×10-5=,已知c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,则c(H+)=1.8×10-5×
=1×10-5mol/L,则该溶液的pH=5,故答案为:5;
(3)由电离平衡常数可知,酸性H2CO3>HA>HCO3-,所以NaA溶液中通少量CO2的离子方程式为:A-+CO2+H2O=HA+HCO3-,故答案为:A-+CO2+H2O=HA+HCO3-;(4)25℃时,等物质的量浓度的HA、NaA混合溶液中,HA的Ka=4.9×10-10,所以NaA的水解Kh=>Ka,所以水解大于电离,以水解为主溶液呈碱性,所以离子浓度大小为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),故答案为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);
(5)醋酸微弱电离出氢离子与NO2-结合成HNO2,而HNO2不稳定,在稀溶液中也易分解生成NO与生成红棕的NO2,故答案为:可行,NaNO2+CH3COOH⇌CH3COONa+HNO2,2HNO2=H2O+NO+NO2,HNO2不稳定会分解,使平衡不断朝生成亚硝酸的方向移动,可观察到有红棕色气体产生,故此方法可行.
解析
解:(1)用离子方程式表示NaNO2溶液是强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,方程式为:NO2-+H2O⇌HNO2+OH-,故答案为:NO2-+H2O⇌HNO2+OH-;
(2)醋酸的电离平衡常数Ka=1.8×10-5=,已知c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,则c(H+)=1.8×10-5×
=1×10-5mol/L,则该溶液的pH=5,故答案为:5;
(3)由电离平衡常数可知,酸性H2CO3>HA>HCO3-,所以NaA溶液中通少量CO2的离子方程式为:A-+CO2+H2O=HA+HCO3-,故答案为:A-+CO2+H2O=HA+HCO3-;(4)25℃时,等物质的量浓度的HA、NaA混合溶液中,HA的Ka=4.9×10-10,所以NaA的水解Kh=>Ka,所以水解大于电离,以水解为主溶液呈碱性,所以离子浓度大小为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),故答案为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);
(5)醋酸微弱电离出氢离子与NO2-结合成HNO2,而HNO2不稳定,在稀溶液中也易分解生成NO与生成红棕的NO2,故答案为:可行,NaNO2+CH3COOH⇌CH3COONa+HNO2,2HNO2=H2O+NO+NO2,HNO2不稳定会分解,使平衡不断朝生成亚硝酸的方向移动,可观察到有红棕色气体产生,故此方法可行.
向0.1mol•L-1的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时,下列有关叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,电离程度增大,由于溶液体积增大,所以溶液中c(H+)减小,溶液的pH增大,故A正确;
B、CH3COOH溶液加水稀释,体积增大,c(H+)和c(CH3COO-)都减小,所以c(H+)•c(CH3COO-)减小,故B错误;
C、CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,电离程度增大,则n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,所以溶液中比值增大;CH3COOH溶液中加入CH3COONa,则n(CH3COO-)增大,所以溶液中
比值增大,故C正确;
D、溶液中Kw=c(H+)•c(OH-)是个定值,只受温度影响,所以c(H+)•c(OH-)不变,故D正确.
故选B.
醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH═CH3COO-+H+,下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.CH3COOH溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则c(H+)>c(CH3COO-),故A正确;
B.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa 固体,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,故B正确;
C.CH3COOH溶液加水稀释,c(H+)减小,根据Kw=c(H+)×c(OH-)可知,c(OH-)增大,故C错误;
D.醋酸为弱酸,与NaOH反应生成CH3COONa,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,溶液的pH>7,故D错误;
故选CD.
(2015秋•廊坊校级期末)可促进HClO的电离,并使pH增大的是( )
①加入HCl ②加入NaClO ③加入NaOH ④加入Zn ⑤加热.
正确答案
解析
解:①向溶液中加入氯化氢,氢离子浓度增大,溶液的pH减小,抑制次氯酸电离,故错误;
②加入次氯酸钠,次氯酸根离子浓度增大,抑制次氯酸电离,溶液的PH增大,故错误;
③加入氢氧化钠,氢氧化钠和氢离子反应生成水,氢离子浓度减小,促进次氯酸电离,故正确;
④加入锌,锌和氢离子发生置换反应生成氢气,则氢离子浓度减小,溶液的pH增大,促进次氯酸电离,故正确;
⑤加热促进次氯酸电离,氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故错误;
故选C.
已知人体体液中存在如下平衡:H++HCO⇌H2CO3⇌CO2+H2O,以维持体液的pH的相对稳定.下列说法中不合理的是( )
正确答案
解析
解:A.当强酸性物质进入体液后,血液中氢离子浓度增大,平衡向右移动生成二氧化碳气体,从而维持体液pH的相对稳定,故A正确;
B.当强碱性物质进入体液后,碱电离出的氢氧根离子结合体液中的氢离子,使该平衡向左移动,从而维持体液pH的相对稳定,故B正确;
C.若静脉滴注大量生理盐水,钠离子和氯离子都不水解,则不影响该平衡,故C错误;
D.进行呼吸活动时,如CO2进入血液,导致体液中二氧化碳浓度增大,会使平衡向左移动,则体液中氢离子浓度增大,体液的pH减小,故D正确;
故选C.
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