- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
在0.1 mol•L-1的醋酸中加入少量的H2SO4后,其变化结果是( )
①酸性增强,pH减小 ②醋酸的浓度减小 ③c(H+ )变小 ④c(CH3COO-)变小.
正确答案
解析
解:①加入少量硫酸后,硫酸溶液中的氢离子量远远大于抑制醋酸电离的氢离子的量,所以混合溶液中氢离子浓度增大,酸性增强,pH减小,故正确;
②加入硫酸后,平衡向左移动,抑制醋酸的电离则溶液中醋酸分子的量增大,所以醋酸浓度增大,故错误;
③加入硫酸后,溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故错误;
④加入硫酸后,氢离子浓度增大而抑制醋酸的电离,所以溶液中醋酸根离子浓度变小,故正确.
故选A.
25℃的四种溶液:①pH=2的CH3COOH溶液 ②pH=2的HCl溶液 ③pH=12的氨水 ④pH=12的NaOH溶液.有关上述溶液的比较中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.①、②的氢离子浓度相同,③、④的氢氧根离子的浓度相同,四种溶液的离子浓度相同,相同条件下,水的离子积常数是定值,无论酸还是碱都抑制水的电离,所以这四种溶液中由水电离的c(H+):①=②=③=④,故A正确;
B.氨水是弱碱只有部分电离,所以c(NH3•H2O)>c(OH-),氯化氢是强电解质,所以其溶液中c(HCl)=c(H+),c(NH3•H2O)>c(HCl),若将氨水和盐酸混合后溶液呈中性,则消耗溶液的体积:②>③,故B错误;
C.醋酸是弱酸,氯化氢和氢氧化钠是强电解质,①、②、④三种溶液的物质的量浓度关系为:①>②=④,所以等体积的①、②、④溶液分别与铝粉反应,生成H2的量:①最大,故C错误;
D.醋酸是弱酸,加水稀释后能促进醋酸的电离,所以①、②稀释后溶液的pH:7>②>①;氨水是弱碱,加水稀释后能促进氨水的电离,所以③、④、稀释后溶液的pH:③>④>7,所以向等体积的四种溶液中分别加入100mL水后,溶液的pH:③>④>②>①,故D错误;
故选A.
对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.向盐酸中加入醋酸钠晶体,醋酸钠和盐酸反应生成醋酸,导致溶液的pH增大,向醋酸中加入醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液的pH增大,故A正确;
B.盐酸是强酸,不存在电离平衡,升高温度不影响盐酸的pH,醋酸是弱酸,其水溶液中存在电离平衡,升高温度,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中氢离子浓度增大,所以醋酸的pH减小,故B错误;
C.醋酸中存在电离平衡,盐酸中不存在氯化氢的电离平衡,加水稀释后,促进醋酸的电离,所以盐酸的PH变化程度大,故C错误;
D.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,醋酸是弱酸,能够继续电离出氢离子,所以分别与足量的锌反应,开始反应速率相同,随反应进行,醋酸产生的氢气的速率比盐酸快,故D错误;
故选A.
在0.1mol/L的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+对于该平衡,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.向溶液中加入氢氧化钠固体,氢氧根离子和氢离子反应生成水促进醋酸电离,平衡向正反应方向移动,故A错误;
B.向醋酸溶液中加入水,促进醋酸电离,平衡向正反应方向移动,故B错误;
C.向醋酸中加入盐酸,氢离子浓度增大,抑制醋酸电离,故C错误;
D.向醋酸中加入少量醋酸钠固体,醋酸根离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,故D正确;
故选:D.
已知:①25℃时弱电解质电离平衡数:Ka(CH2COOH)=1.8x10-5,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Ksp(CaF2)=1.5x10-10
②25口C时,2×l0-3mol•L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c (HF)、g(F-)与溶液pH的变化关系,如图1所示:
请根据以下信息回答下列问题:
(1)25℃时,将20mL 0.10mol•L-1 CH3COOH溶液和20mL O.l mol•L-1 HSCN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)变化的示意图为图2所示:
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≈______.
(3)4×10-3 mol.L-1HF溶液与4×10-4mol•L-1CaCl2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:(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溶液的反应速率快;<;
(2)当c(F-)和c(HF)相等时,由Ka(HF)=,可知Ka(HF)=c(H+),由c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系图可知,在c(F-)和c(HF)相等时图中pH=3.9,pH即为Ka(HF)的负对数,则Ka(HF)=10-3.9≈0.4×10-3,
故答案为:0.4×10-3;
(3)25℃时,4.0×10-3 mol•L-1HF溶液与4.0×10-4 mol•L-1 CaCl2溶液等体积混合,则HF溶液浓度为2.0×10-3mol•L-1,CaCl2溶液浓度为2.0×10-4mol•L-1;查图知pH=4时,溶液中c(F-)浓度为1.6×10-3mol•L-1,所以c(Ca2+)×c2(F-)=2.0×10-4×(1.6×10-3)2=5.12×10-10>Ksp(CaF2),有沉淀产生;
故答案为:有沉淀产生.
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溶液的反应速率快;<;
(2)当c(F-)和c(HF)相等时,由Ka(HF)=,可知Ka(HF)=c(H+),由c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系图可知,在c(F-)和c(HF)相等时图中pH=3.9,pH即为Ka(HF)的负对数,则Ka(HF)=10-3.9≈0.4×10-3,
故答案为:0.4×10-3;
(3)25℃时,4.0×10-3 mol•L-1HF溶液与4.0×10-4 mol•L-1 CaCl2溶液等体积混合,则HF溶液浓度为2.0×10-3mol•L-1,CaCl2溶液浓度为2.0×10-4mol•L-1;查图知pH=4时,溶液中c(F-)浓度为1.6×10-3mol•L-1,所以c(Ca2+)×c2(F-)=2.0×10-4×(1.6×10-3)2=5.12×10-10>Ksp(CaF2),有沉淀产生;
故答案为:有沉淀产生.
下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氯化氢是强电解质完全电离,醋酸是弱电解质部分电离,所以等浓度的盐酸和醋酸,盐酸中氢离子浓度大于醋酸,故A错误;
B.盐酸和醋酸都是一元酸,一元酸与相同物质的量的碱发生中和反应时需要的酸与氢离子的物质的量有关,所以盐酸和醋酸中和等物质的量的氢氧化钠需要的酸的物质的量相等,故B正确;
C.醋酸是弱电解质,醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释促进醋酸电离,但醋酸不完全电离,所以pH=3的醋酸稀释100倍,pH小于5,故C错误;
D.向醋酸溶液中加入醋酸钠抑制醋酸电离,氢离子浓度减小,氯化氢完全电离,向盐酸中加入氯化钠不影响氯化氢电离,所以氢离子浓度不变,故D错误;
故选B.
(2015•枣庄校级二模)已知H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11.向0.1mol/L NaOH溶液中通入CO2,若溶液的pH=10(不考虑溶液的体积变化),则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:=
=
=
=0.47,则c(CO32- )<c(HCO3-),溶液中不存在NaOH,溶质为碳酸钠和碳酸氢钠,该溶液为缓冲溶液,
A.根据电荷守恒得2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),所以2c(CO32-)+c(HCO3-)<c(Na+)=0.1mol/L,故A错误;
B.=
=
=
=0.47,故B正确;
C.该溶液中加入氯化钡溶液,发生反应Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,溶液中的溶质部分由碳酸钠转化为NaCl,溶液由碳酸钠弱碱性溶液转化为NaCl中性溶液,所以pH减小,故C错误;
D.该溶液为缓冲溶液,加水稀释时,促进盐类水解,但碳酸氢根离子和碳酸根离子相互抑制水解,所以其pH变化不明显,故D错误;
故选B.
20℃时,1LH2S的饱和溶液,浓度约为0.1mol/L.若要使该溶液的pH增大的同时c(S2-)减小,可采用的措施是( )
①加入适量的NaOH溶液
②加入适量的水
③通入适量的SO2
④加入适量硫酸铜固体
⑤加入少量盐酸.
正确答案
解析
解:①向溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧根离子和氢离子反应促进氢硫酸电离,硫离子浓度增大,故错误;
②加水稀释,促进氢硫酸电离,但溶液中氢离子和硫离子浓度都减小,则溶液的pH增大,故正确;
③通入适量的二氧化硫,二氧化硫和氢硫酸反应生成硫单质和水,抑制氢硫酸电离,所以溶液的PH增大,硫离子浓度减小,故正确;
④加入适量硫酸铜固体,铜离子和硫离子反应生成黑色的硫化铜沉淀,促进氢硫酸电离,氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故错误;
⑤加入少量盐酸,氢离子浓度增大,溶液的PH减小,故错误;
故选:C.
常温 下,0.1mol/L氨水中=1×10-10,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据常温下,0.1mol/L氨水中=1×10-10,则溶液中c(H+)=1×10-12mol/L,c(OH-)=1×10-2mol/L,所以由水电离的c(OH-)=1×10-12mol/L,故A错误;
B、根据物料守恒,则c(NH4+)+c(NH3•H2O)=0.1mol/L,又溶液中c(NH4+)<c(OH-),所以c(OH-)+c(NH3•H2O)>0.1mol/L,故B错误;
C、与0.1mol/L 的盐酸等体积混合后所得溶液体积增大一倍,所以浓度应该变成原来的,所以c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3•H2O)=0.05mol/L,故C错误;
D、在原溶液中加氯化铵晶体,氨水的电离平衡逆向移动,碱性减弱,c(H+)增大,在原溶液中加水稀释,虽然电离平衡向正向移动但是碱性减弱,c(H+)增大,故D正确;
故选:D.
在a、b两支试管中,分别装上形态相同、质量相等的一些锌粒,然后向两支试管中分别加入相同物质的量、相同体积的稀盐酸和稀醋酸(已知反应完是锌粒有剩余).填写下列空白:
(1)a、b两支试管中的现象:相同点是______;不同点是______.原因是______.
(2)a、b两支试管中生成气体的体积开始时是a______于b,反应完毕后生成气体的总体积是a______b,原因是______.
正确答案
解:(1)两观察到都有产生无色的气体,但因为氢离子的浓度不同,所以反应速率不等,故答案为:都产生无色气泡;a中反应速率较快;盐酸是强酸,醋酸是弱酸,盐酸溶液中c(H+)大;
(2)因为盐酸是强电解质氢离子完全电离,氢离子浓度大于醋酸部分电离出的氢离子的浓度,但相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸提供氢离子的能力相同,故答案为:>;=;相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸提供氢离子的能力相同.
解析
解:(1)两观察到都有产生无色的气体,但因为氢离子的浓度不同,所以反应速率不等,故答案为:都产生无色气泡;a中反应速率较快;盐酸是强酸,醋酸是弱酸,盐酸溶液中c(H+)大;
(2)因为盐酸是强电解质氢离子完全电离,氢离子浓度大于醋酸部分电离出的氢离子的浓度,但相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸提供氢离子的能力相同,故答案为:>;=;相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸提供氢离子的能力相同.
在0.1mol/L的CH3COOH溶液中分别加入下列物质后,有关判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A.向醋酸溶液中加入水,促进醋酸电离,则醋酸的电离程度增大,故A错误;
B.向溶液中加入NaOH固体,氢氧化钠电离出的氢氧根离子和氢离子反应促进醋酸电离,则CH3COOH的电离平衡向正方向移动,故B正确;
C.向溶液中加入少量0.1mol/L的HCl溶液,溶液中氢离子浓度增大,温度不变,水的离子积常数不变,则溶液中c(OH-)减小,故C错误;
D.向溶液中加入少量醋酸钠固体,醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,平衡向逆反应方向移动,故D错误;
故选:B.
有pH=1的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液(用>、<、=填空,下同).
(1)设三种溶液的物质的量浓度依次为C1、C2、C3,则其关系是______.
(2)取相同体积的三种酸分别加入蒸馏水稀释到pH=3,需水的体积依次为V1、V2、V3,则其关系是______.
(3)完全中和体积和物质的量浓度均相同的Ba(OH)2溶液时,需三种酸的物质的量依次为n1、n2、n3,则其关系是______.
(4)取同体积的酸的溶液分别加入足量的锌粉,反应开始放出H2的速率依次为υ1、υ2、υ3,则其关系是______.
正确答案
C3>C1>C2
V3>V1=V2
n1=n3>n2
υ1=υ2=υ3
解析
解:(1)氯化氢和硫酸是强电解质,则盐酸溶液中C(H+)=C(HCl),硫酸溶液中C(H+)=(H2SO4),醋酸是弱电解质且是一元酸,所以醋酸溶液中C(H+)<C(CH3COOH),pH相同的三种酸的物质的量浓度关系是C3>C1>C2;
故答案为:C3>C1>C2;
(2)稀释前后,盐酸和硫酸溶液中氢离子的物质的量不变,醋酸溶液中氢离子的物质的量增大,结合C=知,要使稀释后的溶液中pH仍相等,则需要水的体积大小关系是V3>V1=V2;
故答案为:V3>V1=V2;
(3)中和等物质的量的氢氧化钡溶液,则需要三种酸中提供的氢离子的物质的量相等,盐酸和醋酸是一元酸,硫酸是二元酸,要提供相同物质的量的氢离子,则盐酸和醋酸的物质的量相等,硫酸的物质的量是盐酸的一半即可,所以得n1=n3>n2,
故答案为:n1=n3>n2;
(4)pH=1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液中c(H+)=0.1mol/L,反应本质为Zn+2H+=Zn2++H2↑,氢离子浓度相同,故开始反应速率相同,即υ1=υ2=υ3,
故答案为:υ1=υ2=υ3.
某二元酸的化学式为H2A,常温下该酸在水溶液中的电离为:H2A⇌H++HA-,HA-⇌H++A2-.请回答下列问题:
(1)Na2A的水溶液呈______(填“弱酸性”、“中性”、“弱碱性”),若用pH试纸去测定某溶液pH,简述操作______.
(2)写出NaHA的水溶液中溶质的电离常数表达式:Ka=______.
(3)若25℃时,0.10mol/L的NaHA溶液中c(A2-)=0.029mol/L,则0.10mol/L的H2A溶液中c(A2-)______0.029mol/L(填“<”、“>”、“=”),其理由是______.
(4)若25℃时,0.10mol/L-1H2A溶液中的pH=-1g 0.11,则0.10mol•L-1的H2A溶液中c(A2-)=______.
(5)在0.10mol/L的Na2A溶液中,下列离子浓度关系不正确的是______(填编号).
A.c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
B.c(OH-)=c(HA-)+c(H+)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)
D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
正确答案
弱碱性
取一段pH试纸放在玻璃片上,把待测液滴在pH试纸上(或用玻璃棒蘸取待测液,与pH试纸接触),然后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照,便可知道溶液的pH
<
H2A第一步电离生成的H+抑制了HA-的电离
0.01mol•L-1
A
解析
解:(1)由HA-⇌H++A2-可知,Na2A为强碱弱酸盐,A2-水解溶液显碱性;取一段pH试纸放在玻璃片上,把待测液滴在pH试纸上(或用玻璃棒蘸取待测液,与pH试纸接触),然后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照,便可知道溶液的pH;
故答案为:碱性;A2-+H2O⇌HA-+OH-;取一段pH试纸放在玻璃片上,把待测液滴在pH试纸上(或用玻璃棒蘸取待测液,与pH试纸接触),然后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照,便可知道溶液的pH;
(2)NaHA的水溶液中HA-⇌H++A2-,则其电离常数表达式Ka=;
故答案为:;
(3)0.1mol•L-1H2A溶液,H2A═H++HA-,电离出0.1mol/LH+,0.1mol•L-1NaHA溶液的pH=2,则由HA-⇌H++A2-可知,电离出0.01mol/LH+,但第一步电离生成的H+抑制了HA-的电离,所以溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.1mol/L+0.01mol/L,
故答案为:<;H2A第一步电离生成的H+抑制了HA-的电离;
(4)H2A的第一步电离是完全电离,第二步电离是不完全电离,第二步电离的氢离子浓度等于c(A2-),0.10mol•L-1 H2A溶液中第一步电离得到的氢离子浓度为0.1mol/L,因为溶液的pH=-lg0.11,所以第二步电离的氢离子浓度为0.01mol/L,溶液中c(A2-)等于第二步电离的氢离子浓度,则0.10mol•L-1的H2A溶液中c(A2-)=0.010mol/L,
故答案为:0.010mol•L-1;
(5)已知H2A在水中的电离方程式是:H2A═H++HA- HA-⇌H++A2-,HA-只电离不水解,
A、0.1mol/L的Na2A溶液中,弱离子会水解,c(A2-)+c(HA-)=0.1mol•L-1,故A错误;
B、在溶液中,根据质子守恒得:c(OH-)=c(H+)+c(HA-),故B正确;
C、0.1mol/L的Na2A溶液中,存在电荷守恒:c( Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),故C正确;
D、根据B、C可以得出c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-),故D正确;
故答案为:A.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.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,故A错误;
B.A和C点都不是缓冲溶液,向A和C点溶液中加入酸或碱时,溶液的pH变化幅度较大,B点是缓冲溶液,加入少量酸或碱时,醋酸根离子和氢离子反应,氢离子和氢氧根离子反应,所以能大大降低pH变动幅度,故B正确;
C.Na2CO3溶液中根据质子守恒得c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+),NaHCO3溶液存在物料守恒得c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-),根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),所以得c(CO32-)+c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3),因为碳酸钠和碳酸氢钠的体积未知,则两种物质中氢氧根离子浓度不一定相等,所以混合溶液中的氢氧根离子浓度的计量数不一定是2,故C错误;
D.等体积混合时,溴化钙的浓度是用来的一半,即2.8×10-5mol•L-1,Na2CO3溶液的最小浓度=,故D错误;
故选B.
双氧水(H2O2)和水水都是极弱电解质,但H2O2比水更显酸性.
(1)若把H2O2看成是二元弱酸,请写出它在水中的电离方程式:______
(2)鉴于H2O2显弱酸性,它能同强碱作用形成正盐,在一定条件下也可以形成酸式盐.请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成正盐的化学方程式:______
(3)水电离生成H3O+ 和OH-叫做水的自偶电离.同水一样,H2O2也有极微弱的自偶电离,其自偶电离方程式为:______.
正确答案
解:(1)双氧水可以可作是二元弱酸,说明双氧水分子能发生两步电离,其电离方程式为H2O2⇌H++HO2-、HO2-⇌H++O22-,故答案为:H2O2⇌H++HO2-、HO2-⇌H++O22-;
(2)双氧水和氢氧化钡生成盐和水,反应方程式为H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O,故答案为:H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O;
(3)根据水的电离方程式书写双氧水的自偶电离方程式,电离方程式为H2O2+H2O2⇌H3O2++HO2-,故答案为:H2O2+H2O2⇌H3O2++HO2-.
解析
解:(1)双氧水可以可作是二元弱酸,说明双氧水分子能发生两步电离,其电离方程式为H2O2⇌H++HO2-、HO2-⇌H++O22-,故答案为:H2O2⇌H++HO2-、HO2-⇌H++O22-;
(2)双氧水和氢氧化钡生成盐和水,反应方程式为H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O,故答案为:H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O;
(3)根据水的电离方程式书写双氧水的自偶电离方程式,电离方程式为H2O2+H2O2⇌H3O2++HO2-,故答案为:H2O2+H2O2⇌H3O2++HO2-.
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