- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
常温下,将等物质的量浓度、等体积的烧碱溶液和醋酸溶液混合,充分反应后溶液的pH( )
正确答案
解析
解:等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合,恰好生成NaAc,由化学式可知,醋酸根离子水解显碱性,则CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,C(OH-)>C(H+),溶液呈碱性,常温下,pH>7,故答案为:B;
某化学研究性学习小组对电解质溶液作出如下的归纳总结(均在常温下),其中正确的是( )
①1L pH=3的盐酸和醋酸分别与足量的镁粉反应,消耗镁粉的质量相等
②pH=10的Na2CO3溶液中由水电离出的c(H+)为10-10mol/L
③pH相等的四种溶液:a.CH3COONa、b.C6H5ONa、c.NaHCO3、d.NaOH,其溶液物质的量浓度由小到大的顺序为d、b、c、a
④NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7,则c(Na+)=2c(SO42-)
⑤0.1mol/L CH3COOH溶液加水稀释过程中,比值变大
⑥V1L pH=12的NaOH溶液与V2L pH=2的HA溶液混合,若混合液显中性,则V1≤V2.
正确答案
解析
解:①等物质量的盐酸和醋酸消耗镁的质量相同,而pH=3,则c(CH3COOH)>c(HCl),所以等体积的盐酸和醋酸分别与足量镁粉反应,醋酸消耗镁的量大,故错误;
②Na2CO3溶液是强碱弱酸盐,水解呈碱性,CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,溶液中的氢氧根离子由自于水的电离,水电离产生的氢离子与氢氧根离子的浓度相等,因为pH=10,所以c(OH-)==10-4mol/L,所以水电离出的c(H+)为10-4mol/L,故B错误;
③四种盐的水溶液均显碱性,同浓度,碱性强弱顺序为d>b>c>a,故pH相等的四种溶液物质的量浓度由小到大顺序为d、b、c、a,故正确;
④pH=7,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可知,溶液中应存在c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-),故错误;
⑤加水稀释,促进醋酸电离,但氢离子浓度减小,醋酸根离子浓度也减小,的分子和分母同乘以醋酸根离子的浓度,即
,分母减小,所以比值增大,故正确;
⑥如HA为强酸,则V1=V2,如HA为弱酸,HA的浓度较大,则V1>V2,故错误;
故选C.
实验表明,液态时,纯硫酸的电离能力强于纯硝酸,纯硫酸的导电性也显著强于纯水.又知液态纯酸都能像水那样进行自身电离(H2O+H2OH3O++OH-)而建立平衡,且在一定温度下都有各自的离子积常数.据此回答:
(1)纯硫酸在液态时自身电离的方程式是______.
(2)25℃时,液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)______1×10-14(填“>”、“<”或“=”).
(3)在纯硫酸与纯硝酸的液态混合酸中,存在的阴离子主要是______,这是因为混合酸中不仅存在硫酸和硝酸各自电离的两个电离平衡,而且还因硫酸的酸度大于硝酸,又在无水条件下,混合酸中必然发生______(写离子方程式)反应.
正确答案
解:(1)根据实验表明,液态时,纯硫酸的电离能力强于纯硝酸,纯硫酸的导电性也显著强于纯水.已知液态纯酸都能像水那样进行自身电离(H2O+H2OH3O++OH-)而建立平衡,且在一定温度下都有各自的离子积常数,这些信息告诉我们纯硫酸存在着电离平衡,且电离程度强于纯硝酸和纯水,仿照纯水的电离方式,可以推知纯硫酸的电离方程式为:2H2SO4⇌H3SO4++HSO4-,
故答案为:2H2SO4⇌H3SO4++HSO4-;
(2)纯硫酸的导电性显著强于纯水,所以25℃时,液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)>1×10-14,
故答案为:>;
(3)由于在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中2H2SO4⇌H3SO4++HSO4-为主要的电离方式,而纯硝酸电离受到纯硫酸电离出的H+的抑制,因此在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中,存在的阴离子主要是HSO4-;同时,无水条件下,混合酸中必然发生H++NO3-⇌HNO3(或NO3-+H3SO4+⇌HNO3+H2SO4)的反应,
故答案为:HSO4-;H++NO3-⇌HNO3(或NO3-+H3SO4+⇌HNO3+H2SO4).
解析
解:(1)根据实验表明,液态时,纯硫酸的电离能力强于纯硝酸,纯硫酸的导电性也显著强于纯水.已知液态纯酸都能像水那样进行自身电离(H2O+H2OH3O++OH-)而建立平衡,且在一定温度下都有各自的离子积常数,这些信息告诉我们纯硫酸存在着电离平衡,且电离程度强于纯硝酸和纯水,仿照纯水的电离方式,可以推知纯硫酸的电离方程式为:2H2SO4⇌H3SO4++HSO4-,
故答案为:2H2SO4⇌H3SO4++HSO4-;
(2)纯硫酸的导电性显著强于纯水,所以25℃时,液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)>1×10-14,
故答案为:>;
(3)由于在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中2H2SO4⇌H3SO4++HSO4-为主要的电离方式,而纯硝酸电离受到纯硫酸电离出的H+的抑制,因此在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中,存在的阴离子主要是HSO4-;同时,无水条件下,混合酸中必然发生H++NO3-⇌HNO3(或NO3-+H3SO4+⇌HNO3+H2SO4)的反应,
故答案为:HSO4-;H++NO3-⇌HNO3(或NO3-+H3SO4+⇌HNO3+H2SO4).
下列各选项所描述的两个量中,前者一定大于后者的是( )
正确答案
解析
解:A、pH=3的盐酸的Cl-浓度和pH=3的醋酸溶液氢离子浓度相等,氯离子浓度和和醋酸根离子浓度近似相等,故A错误;
B、氨水对水的电离起到抑制作用,醋酸钠对水的电离起到促进作用,由水电离产生的c(H+)前者一定小于后者,故B错误;
C、盐酸是强酸,能完全电离,醋酸是弱酸,不完全电离,0.1mol/L的盐酸中氢离子浓度比0.1mol/L的醋酸中氢离子浓度大,分别与金属镁反应的速率前者一定大于后者,故C正确;
D、氢氧化钠是强碱,pH=11的NaOH稀释100倍后,pH变为9,氨水是弱碱,存在电离平衡,加水会促进平衡正向移动,稀释100倍后,pH大于9,即前者小于后者,故D错误.
故选C.
0.1mol/L CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起的变化的是( )
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,溶液中C(H+)减小,溶液的pH增大,加入少量CH3COONa晶体时平衡向逆反应方向移动,电离程度也减小,c(H+)减小,溶液的pH增大,故A正确;
B、CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,电离程度增大,CH3COOH溶液加入少量CH3COONa晶体时平衡向逆反应方向移动,电离程度减小,故B错误;
C、CH3COOH溶液加水稀释,离子浓度减小,溶液的导电能力减弱,加入少量CH3COONa晶体时,离子浓度增大,溶液的导电能力增强,故C错误;
D、CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,溶液中c(H+)减小,根据KW=c(H+)•c(OH-),c(OH-)增大,加入少量CH3COONa晶体时平衡向逆反应方向移动,溶液中c(H+)减小,根据KW=c(H+)•c(OH-),c(OH-)增大,故D错误;
故选:A.
甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )
正确答案
解析
解:A.1 mol•L-1甲酸溶液的pH约为2,溶液中c(H+)=0.01mol/L<1mol/L,说明甲酸在水溶液里部分电离,所以能证明甲酸是弱电解质,故A正确;
B.甲酸能与水以任意比例互溶,说明甲酸溶解性较强,但不能说明甲酸电离程度,所以不能证明甲酸是弱电解质,故B错误;
C.10mL 1 mol•L-1甲酸恰好与10mL 1 mol•L-1NaOH溶液完全反应,说明甲酸是一元酸,但不能说明甲酸在水溶液里部分电离,所以不能证明甲酸是弱电解质,故C错误;
D.相同条件下,甲酸溶液的导电性比醋酸溶液强,说明甲酸电离程度比醋酸大,但不能说明甲酸部分电离,所以不能证明甲酸是弱电解质,故D错误;
故选A.
20℃时,H2S的饱和溶液1L,浓度约为1.0mol/L,其电离方程式为:第一步:H2S═H++HS-,第二步:HS-═H++S2-若使该溶液中c(H+)减小的同时c(S2-)也减小,可采用的措施是( )
正确答案
解析
解:A.加入适量的NaOH溶液,氢氧根离子和氢离子反应生成水,促进了H2S的电离,溶液中c(S2-)增大,故A错误;
B.加入适量的水,溶液浓度减小,促进了H2S的电离,但溶液中c(H+)减小的同时c(S2-)也减小,故B正确;
C.通入适量的SO2,SO2+2H2S=3S↓+2H2O,抑制了H2S的电离,导致溶液中c(H+)减小的同时c(S2-)也减小,则符合条件,故C正确;
D.加入适量硫酸铜固体,H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,氢硫酸是弱酸、硫酸是强酸,所以溶液中c(H+)增大,故D错误;
故选BC.
能说明醋酸是弱酸的是( )
正确答案
解析
解:A.醋酸与水能以任意比混溶,只能说明醋酸是可溶性物质,不能说明醋酸的电离程度,所以不能说明醋酸是弱电解质,故A错误;
B.1mol/L的醋酸钠溶液的pH约为9,说明醋酸钠是强碱弱酸盐,所以能说明醋酸是弱酸,故B正确;
C.醋酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,说明醋酸的酸性比碳酸强,但不能说明醋酸是弱电解质,故C错误;
D.醋酸能使紫色石蕊试液变红是酸的通性,不能说明醋酸是否完全电离,故D错误;
故选B.
常温下,下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是( )
①亚硝酸钠溶液的pH大于7
②用HNO2溶液做导电试验,灯泡很暗
③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应
④0.1mol•L-1HNO2溶液的PH=2.1.
正确答案
解析
解:①常温下,亚硝酸钠溶液的pH大于7,说明亚硝酸钠是强碱弱酸盐,水解而使溶液呈碱性,故正确;
②溶液的导电性与离子的浓度有关,弱电解质的浓度大时导电实验中灯泡也很亮,没有对比实验,无法说明HNO2是弱电解质,故错误;
③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应,只能说明不符合复分解反应的条件,但不能说明是弱酸,故错误;
④常温下,0.1mol/LHNO2溶液中亚硝酸如果是强电解质,溶液的pH应该为1,实际上溶液的pH=2.1,由此说明亚硝酸不完全电离,是弱电解质,故正确;
故选C.
(2011•东湖区校级一模)下列有关电解质溶液微粒关系比较一定正确的是( )
正确答案
解析
解:A.混合溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),溶液中阴阳离子所带电荷相等,则c(OH-)+c(Cl-)=c(NH4+)+c(H+),所以c(Cl-)=c(NH4+),故A错误;
B.如果一元酸是强酸,酸中氢离子浓度等于碱中氢氧根离子浓度,二者等体积混合时,溶液呈中性,如果酸是弱酸,酸的浓度大于氢氧化钠,二者等体积混合溶液呈酸性,所以混合溶液中c(H+)大于或等于c(OH+),故B错误;
C.溶液中存在电荷守恒和物料守恒,根据物料守恒得c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-),所以得c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),故C正确;
D.氯化钠中氯离子、钠离子都不水解,则氯化钠溶液呈中性,氟化钠中钠离子不水解,但氟离子水解,则氟化钠溶液呈碱性,所以等浓度的氯化钠和氟化钠溶液中钠离子浓度相等,氯化钠中氢离子浓度大于氟化钠中氢离子浓度,所以等浓度的氯化钠溶液中阳离子浓度大于氟化钠,故D错误;
故选C.
下列关于电解质溶液的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.假设浓度均为1mol/L,②③中铵根离子浓度接近2mol/L,①铵根离子浓度接近1mol/L,但③中碳酸根离子促进铵根离子水解,所以②>③,①中铵根离子浓度最小,所以c(NH4+):①<③<②,故A错误;
B.硫酸中含有氢离子抑制水电离,硫酸铵中的铵根离子水解而促进水电离,故B错误;
C.pH相同的醋酸和盐酸,C(HCl)<C(CH3COOH),等pH等体积的盐酸和醋酸,醋酸的物质的量大于盐酸,所以盐酸消耗的氢氧化钠少,故C错误;
D.碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子,所以碳酸钠溶液中水电离出的c(H+)大,故D正确;
故选D.
运用表中电离常数判断可以发生的反应是( )
正确答案
解析
解:相同温度下,酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,一般来说,强酸能和弱酸的盐反应生成弱酸,根据表中数据知,酸的酸性强弱顺序是:H2CO3>HBrO>HCO3-,
A.HBrO的酸性大于HCO3-,所以HBrO+Na2CO3→NaBrO+NaHCO3能发生,故A正确;
B.酸性H2CO3>HBrO,所以碳酸钠和次溴酸反应不能生成二氧化碳,故B错误;
C.酸性H2CO3>HBrO,所以次溴酸和碳酸氢钠不反应,故C错误;
D.酸性H2CO3>HBrO>HCO3-,所以碳酸钠能和次溴酸钠反应生成碳酸氢钠和次溴酸,故D正确;
故选AD.
H2SO3、H2CO3分别属于中强酸和弱酸,H2SO3⇋H++HSO3-,HSO3-⇋H++SO32-;H2CO3⇋H++HCO3-;HCO3-⇋H++CO32-;电离平衡常数分别为k1、k1′、k2、k2′,已知k1>k1′≈k2>k2′,则溶液中不可以大量共存的离子组合是( )
正确答案
解析
解:H2SO3⇋H++HSO3-、HSO3-⇋H++SO32-、H2CO3⇋H++HCO3-、HCO3-⇋H++CO32-、电离平衡常数分别为k1、k1′、k2、k2′,电离平衡常数越大其酸性越强,k1>k1′≈k2>k2′,说明酸性强弱顺序是H2SO3>HSO3-≈H2CO3>HCO3-,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,所以HSO3-、CO32-能相互反应而不能共存,
故选B.
常温下水存在电离平衡,H2O⇌H++OH-,请回答:
①若升高温度,电离程度将______,溶液呈______性.
②向其中加入少量稀氨水,水的电离平衡______移动,溶液的PH______.
③若向其中加入少量NaHSO4溶液,水的离子积常数______,由水电离出的c(H+)______c(OH-).
正确答案
增大
中
逆向
增大
不变
=
解析
解:①水的电离是吸热过程,若升高温度,促进电离,氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,溶液呈中性,故答案为:增大,中;
②向其中加入少量稀氨水,氢氧根离子的浓度增大,抑制电离,碱性增强,故答案为:逆向,增大;
③若向其中加入少量NaHSO4溶液,水的离子积是温度的函数,温度未变,常数不变,任何情况下水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等,故答案为:不变、=;
(2015秋•新疆校级期中)将浓度为0.1mol•L-1HF溶液加水不断稀释,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因HF为弱酸,则浓度为0.1mol•L-1HF溶液加水不断稀释,促进电离,平衡正向移动,电离程度增大,n(H+)增大,但c(H+)不断减小,故A错误;
B、因Ka(HF)=,温度不变,其电离平衡常数不变,故B错误;
C、当HF溶液加水不断稀释,促进电离,c(F-)不断减小,Ka(HF)不变,则增大,HF溶液加水稀释,酸性减弱,c(OH-)增大,故C正确;
D、KW的大小只与温度有关,温度不变其不变;因稀释时一段时间电离产生等量的H+和F-,溶液的体积相同,则两种离子的浓度的比值不变,但随着稀释的不断进行,c(H+)不会超过10-7mol•L-1,c(F-)不断减小,则比值变小;加水稀释,酸性减弱,pH增大,故D错误;
故选C.
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