- 水溶液中的离子平衡
- 共26089题
醋酸中存在着电离平衡,请写出醋酸的电离平衡常数表达式______.室温下,体积都为1L、氢离子浓度都为0.01mol•L-1 的盐酸和醋酸分别与0.48g镁反应,反应结束时,两种酸中产生氢气较多的酸是______.
正确答案
解:电离平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的商,即K=;
由于醋酸是弱酸,所以氢离子浓度都为0.01mol•L-1 的盐酸和醋酸,醋酸的浓度比盐酸的浓度大的多,又0.48g镁即=0.02mol,根据Mg+2HCl=MgCl2+H2,盐酸少量,又醋酸比盐酸多得多,所以产生氢气较多的酸是醋酸,
故答案为:K=;醋酸.
解析
解:电离平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的商,即K=;
由于醋酸是弱酸,所以氢离子浓度都为0.01mol•L-1 的盐酸和醋酸,醋酸的浓度比盐酸的浓度大的多,又0.48g镁即=0.02mol,根据Mg+2HCl=MgCl2+H2,盐酸少量,又醋酸比盐酸多得多,所以产生氢气较多的酸是醋酸,
故答案为:K=;醋酸.
在25℃下,将a mol•L-1的氨水与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显______性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=______.
正确答案
解:在25℃下,平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=0.005mol/L,根据物料守恒得c(NH3.H2O)=(0.5a-0.005)mol/L,根据电荷守恒得c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,溶液呈中性,NH3•H2O的电离常数Kb==
=
,
故答案为:.
解析
解:在25℃下,平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=0.005mol/L,根据物料守恒得c(NH3.H2O)=(0.5a-0.005)mol/L,根据电荷守恒得c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,溶液呈中性,NH3•H2O的电离常数Kb==
=
,
故答案为:.
硼酸在玻璃制造和医药领域应用广泛.
(1)元素周期表中存在“对角线”规则,硼与硅的某些化学性质类似,写出硼酸(H3BO3)加热至300℃时分解得到相应氧化物的化学方程式______.
(2)硼酸(H3BO3)溶液中存在如下平衡:H3BO3(aq)⇌BO2-(aq)+H+(aq)+H2O K=5.7×10-10(25℃)
①实验中不慎将NaOH沾到皮肤时,用大量水洗后再涂上硼酸溶液.写出硼酸与NaOH反应的离子方程式______.
②计算25℃时0.7mol•L-1 硼酸溶液中H+的浓度______.
(3)已知25℃时:
下列说法正确的是______
A.碳酸钠溶液滴入硼酸中能观察到有气泡产生
B.碳酸钠溶液滴入醋酸中能观察到有气泡产生
C.等浓度的碳酸和硼酸溶液比较,pH:前者>后者
D.等浓度的碳酸钠和醋酸钠溶液比较,pH:前者>后者.
正确答案
解:(1)加热条件下,硅酸分解生成二氧化硅和水,根据对角线规则知,硼酸分解生成氧化硼和水,反应方程式为2H3BO3 B2O3+3H2O,
故答案为:2H3BO3 B2O3+3H2O;
(2)①硼酸是酸,能和碱发生中和反应生成盐和水,所以和氢氧化钠反应离子方程式为H3BO3+OH-=BO2-+2 H2O,故答案为:H3BO3+OH-=BO2-+2 H2O;
②c(H+)==
mol/L=2×10-5mol•L-1
故答案为:2×10-5mol•L-1;
(3)相同温度、浓度下,酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其酸根离子的水解能力越小,根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>H3BO3>HCO3-,所以离子水解能力碳酸根离子>碳酸氢根离子>醋酸根离子,
A.酸性H2CO3>H3BO3>HCO3-,所以碳酸钠溶液滴入硼酸中生成碳酸氢钠和硼酸钠,没有气体生成,故错误;
B.酸性CH3COOH>H2CO3,所以碳酸钠溶液滴入醋酸中生成醋酸钠、水和二氧化碳,所以能看到有气泡生成,故正确;
C.酸性H2CO3>H3BO3,所以碳酸的电离程度大于硼酸,则等浓度的碳酸和硼酸溶液比较,碳酸的酸性大于硼酸,所以pH:前者<后者,故错误;
D.酸性CH3COOH>H2CO3,所以碳酸根离子水解能力大于醋酸根离子,则等浓度的碳酸钠和醋酸钠溶液比较,pH:前者>后者,故正确;
故选BD.
解析
解:(1)加热条件下,硅酸分解生成二氧化硅和水,根据对角线规则知,硼酸分解生成氧化硼和水,反应方程式为2H3BO3 B2O3+3H2O,
故答案为:2H3BO3 B2O3+3H2O;
(2)①硼酸是酸,能和碱发生中和反应生成盐和水,所以和氢氧化钠反应离子方程式为H3BO3+OH-=BO2-+2 H2O,故答案为:H3BO3+OH-=BO2-+2 H2O;
②c(H+)==
mol/L=2×10-5mol•L-1
故答案为:2×10-5mol•L-1;
(3)相同温度、浓度下,酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其酸根离子的水解能力越小,根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>H3BO3>HCO3-,所以离子水解能力碳酸根离子>碳酸氢根离子>醋酸根离子,
A.酸性H2CO3>H3BO3>HCO3-,所以碳酸钠溶液滴入硼酸中生成碳酸氢钠和硼酸钠,没有气体生成,故错误;
B.酸性CH3COOH>H2CO3,所以碳酸钠溶液滴入醋酸中生成醋酸钠、水和二氧化碳,所以能看到有气泡生成,故正确;
C.酸性H2CO3>H3BO3,所以碳酸的电离程度大于硼酸,则等浓度的碳酸和硼酸溶液比较,碳酸的酸性大于硼酸,所以pH:前者<后者,故错误;
D.酸性CH3COOH>H2CO3,所以碳酸根离子水解能力大于醋酸根离子,则等浓度的碳酸钠和醋酸钠溶液比较,pH:前者>后者,故正确;
故选BD.
本题为《化学反应原理(选修4)》模块选做题
(1)今有常温下两种溶液:(A) 0.1mol•L-1 NH3•H2O溶液 (B) 0.1mol•L-1 NH4Cl溶液.
①溶液(A)的pH______ 7(填“>”、“<”或“=”);
②溶液(B)呈______ 性(填“酸”、“碱”或“中”),升高温度可以______(填“促进”或“抑制”)NH4Cl 的水解;
(2)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.图1是1molNO2和1molCO反应生成NO和CO2过程中能量变化示意图.请写出NO2和CO反应的热化学方程式______.
(3)已知一定温度和压强下,在容积为VL的密闭容器中充入1mol A和1mol B,保持恒温恒压下反应:A(g)+B(g)⇌C(g)△H<0.达到平衡时,C的体积分数为40%.
试回答有关问题:
①升温时,C的反应速率______(填“加快”、“减慢”或“不变”)
②若平衡时,保持容器容积不变,使容器内压强增大,则平衡______
A.一定向正反应方向移动 B.一定向逆反应方向移动 C.一定不移动 D.不一定移动
③若使温度、压强在上述条件下恒定不变,在密闭容器中充入2mol A和2mol B,则反应达到平衡时,C的体积分数为______;
(4)①事实证明,原电池中发生的反应通常是放热反应.利用下列化学反应可以设计成原电池的是______;
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0
②以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极反应式为______;
③电解原理在化学工业中有着广泛的应用.如图2所示电解池中,a为NaCl溶液,X和Y是两块惰性电极板,则电解时的离子方程式为______.
正确答案
解:(1)①一水合氨为弱电解质,在水溶液里部分电离生成氢氧根离子和铵根离子,导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,pH>7,故答案为:>;
②氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,盐类水解是吸热反应,升高温度促进盐类水解,故答案为:酸;促进;
(2)根据图象知,反应物能量大于生成物总能量,所以该反应是放热反应,该反应的△H=E1-E2=134kJ/mol-368kJ/mol=-234KJ/mol,所以其热化学反应方程式为:NO2(g)+CO(g)═NO (g)+CO2(g)△H=-234kJ/mol,故答案为:NO2(g)+CO(g)═NO (g)+CO2(g)△H=-234kJ/mol;
(3)①无论正反应是放热反应还是吸热反应,升高温度C的正逆反应速率都加快,但平衡向逆反应方向移动,故答案为:加快;
②若平衡时,保持容器容积不变,使容器内压强增大,如果反应物、生成物浓度都不变,则平衡不移动,如充入惰性气体,如果反应物或生成物浓度改变,则平衡移动,故选D;
③若使温度、压强在上述条件下恒定不变,在密闭容器中充入2mol A和2molB,则容器的体积增大为原来的2倍,两个容器中各物质浓度都相等,相当于等效平衡,所以反应物的转化率不变,则反应达到平衡时,C的体积分数为40%,故答案为:40%;
(4)①能设计成原电池的化学反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应,
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0,该反应是吸热反应,所以不能设计成原电池,故错误;
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0,该反应是不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故错误;
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0,该反应是自发进行的放热的氧化还原反应,所以能设计成原电池,故正确;
故选C;
②负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应式为:2H2+4OH--4e-=4H2O,
故答案为:2H2+4OH--4e-=4H2O;
③用惰性电极电解氯化钠溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气,同时电解质溶液中生成氢氧根离子,电池反应式为:2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-,故答案为:2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-.
解析
解:(1)①一水合氨为弱电解质,在水溶液里部分电离生成氢氧根离子和铵根离子,导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,pH>7,故答案为:>;
②氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,盐类水解是吸热反应,升高温度促进盐类水解,故答案为:酸;促进;
(2)根据图象知,反应物能量大于生成物总能量,所以该反应是放热反应,该反应的△H=E1-E2=134kJ/mol-368kJ/mol=-234KJ/mol,所以其热化学反应方程式为:NO2(g)+CO(g)═NO (g)+CO2(g)△H=-234kJ/mol,故答案为:NO2(g)+CO(g)═NO (g)+CO2(g)△H=-234kJ/mol;
(3)①无论正反应是放热反应还是吸热反应,升高温度C的正逆反应速率都加快,但平衡向逆反应方向移动,故答案为:加快;
②若平衡时,保持容器容积不变,使容器内压强增大,如果反应物、生成物浓度都不变,则平衡不移动,如充入惰性气体,如果反应物或生成物浓度改变,则平衡移动,故选D;
③若使温度、压强在上述条件下恒定不变,在密闭容器中充入2mol A和2molB,则容器的体积增大为原来的2倍,两个容器中各物质浓度都相等,相当于等效平衡,所以反应物的转化率不变,则反应达到平衡时,C的体积分数为40%,故答案为:40%;
(4)①能设计成原电池的化学反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应,
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H>0,该反应是吸热反应,所以不能设计成原电池,故错误;
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H<0,该反应是不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故错误;
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<0,该反应是自发进行的放热的氧化还原反应,所以能设计成原电池,故正确;
故选C;
②负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应式为:2H2+4OH--4e-=4H2O,
故答案为:2H2+4OH--4e-=4H2O;
③用惰性电极电解氯化钠溶液时,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气,同时电解质溶液中生成氢氧根离子,电池反应式为:2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-,故答案为:2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-.
已知:乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC-COOH,可简写为H2C2O4).25℃时,草酸的电离平衡常数为K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5;碳酸(H2CO3)的电离平衡常数为K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11.草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9.回答下列问题:
(1)写出水溶液中草酸的电离方程式______;
(2)相同条件下物质的量浓度都为0.1mol/L的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液的pH______ (填“大”、“小”或“相等”);
(3)常温下将0.4mol/L的KOH溶液20mL与0.2mol/L的草酸溶液20mL混合,则混合后溶液中阴离子浓度的大小顺序为______;
(4)实验室常用酸性高锰钾溶液滴定草酸来测定草酸溶液的浓度.高锰酸钾溶液常用______(填“稀硫酸”、“稀硝酸”、“稀盐酸”)酸化,已知酸性高锰酸钾和草酸反应的现象是有气泡产生,紫色消失,其反应的离子方程式为______;
(5)草酸钙结石是五种肾结石里最为常见的一种.患草酸钙结石的病人多饮白开水有利于结石的消融.请用化学用语和简要的文字说明其原因______;
(6)25℃时向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol/L的草酸钾溶液20mL,能否产生沉淀______(填“能”或“否”).
正确答案
解:(1)草酸是二元弱酸,在水溶液里存在两步电离,第一步电离程度大于第二步,其电离方程式分别为:H2C2O4⇌HC2O4-+H+、HC2O4-⇌C2O42-+H+,故答案为:H2C2O4⇌HC2O4-+H+、HC2O4-⇌C2O42-+H+;
(2)草酸的第二步电离平衡常数大于碳酸的第二步电离平衡常数,电离平衡常数越小,其酸根离子的水解程度越大,所以碳酸根离子的水解程度大于草酸根离子,导致草酸钠的pH小于碳酸钠,
故答案为:小;
(3)常温下,0.4mol/L的KOH溶液20mL与0.2mol/L的草酸溶液20mL恰好反应生成草酸钠,醋酸根离子易水解而使其溶液呈碱性,但第一步水解大于第二步,两步水解都生成氢氧根离子,所以溶液中阴离子浓度大小顺序是
c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-),
故答案为:c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-);
(4)由于利用高锰酸钾溶液进行滴定来测量亚铁离子的含量,加入的酸不能具有氧化性,所以不可以用硝酸;盐酸中的氯离子具有还原性,能够被高锰酸钾氧化,对测定结果产生影响,所以不可以用盐酸;
故实验中所用的KMO4溶液要进行酸化,用于酸化的酸是:稀硫酸,
酸性高锰酸钾和草酸反应生成锰离子、二氧化碳和水,离子反应方程式为:6H++2 MnO4-+5H2C2O4═10CO2↑+2Mn2++8H2O,
故答案为:稀硫酸;6H++2 MnO4-+5H2C2O4═10CO2↑+2Mn2++8H2O;
(5)草酸钙在水溶液里存在电离平衡,向溶液中加水时,溶液中草酸根离子和钙离子浓度都减小,导致平衡向正反应方向移动,从而加速结石消融,
故答案为:CaC2O4(s)⇌C2O42-(aq)+Ca2+(aq);多饮水使平衡向溶解方向移动,从而加速结石消融;
(6)碳酸钙溶液中钙离子浓度=mol/L=5×10-5mol/L,二者混合后,钙离子浓度=2.5×10-5mol/L,草酸钾的浓度为4.0×10-4 mol/L,混合后c(Ca2+)•c (C2O42-)=2.5×10-5 ×4.0×10-4=1×10-8<Ksp(4.0×10-8),故无沉淀,
故答案为:否.
解析
解:(1)草酸是二元弱酸,在水溶液里存在两步电离,第一步电离程度大于第二步,其电离方程式分别为:H2C2O4⇌HC2O4-+H+、HC2O4-⇌C2O42-+H+,故答案为:H2C2O4⇌HC2O4-+H+、HC2O4-⇌C2O42-+H+;
(2)草酸的第二步电离平衡常数大于碳酸的第二步电离平衡常数,电离平衡常数越小,其酸根离子的水解程度越大,所以碳酸根离子的水解程度大于草酸根离子,导致草酸钠的pH小于碳酸钠,
故答案为:小;
(3)常温下,0.4mol/L的KOH溶液20mL与0.2mol/L的草酸溶液20mL恰好反应生成草酸钠,醋酸根离子易水解而使其溶液呈碱性,但第一步水解大于第二步,两步水解都生成氢氧根离子,所以溶液中阴离子浓度大小顺序是
c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-),
故答案为:c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-);
(4)由于利用高锰酸钾溶液进行滴定来测量亚铁离子的含量,加入的酸不能具有氧化性,所以不可以用硝酸;盐酸中的氯离子具有还原性,能够被高锰酸钾氧化,对测定结果产生影响,所以不可以用盐酸;
故实验中所用的KMO4溶液要进行酸化,用于酸化的酸是:稀硫酸,
酸性高锰酸钾和草酸反应生成锰离子、二氧化碳和水,离子反应方程式为:6H++2 MnO4-+5H2C2O4═10CO2↑+2Mn2++8H2O,
故答案为:稀硫酸;6H++2 MnO4-+5H2C2O4═10CO2↑+2Mn2++8H2O;
(5)草酸钙在水溶液里存在电离平衡,向溶液中加水时,溶液中草酸根离子和钙离子浓度都减小,导致平衡向正反应方向移动,从而加速结石消融,
故答案为:CaC2O4(s)⇌C2O42-(aq)+Ca2+(aq);多饮水使平衡向溶解方向移动,从而加速结石消融;
(6)碳酸钙溶液中钙离子浓度=mol/L=5×10-5mol/L,二者混合后,钙离子浓度=2.5×10-5mol/L,草酸钾的浓度为4.0×10-4 mol/L,混合后c(Ca2+)•c (C2O42-)=2.5×10-5 ×4.0×10-4=1×10-8<Ksp(4.0×10-8),故无沉淀,
故答案为:否.
氨有着广泛的用途,如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产.氨的水溶液中存在电离平衡,常用电离常数Kb和电离度α来定量表示其电离程度.Kb和α常用的测定方法:在一定温度时用酸度计测定一系列已知浓度氨水的pH,可得各浓度氨水对应的c(OH-),然后通过换算求得各对应的α值和Kb值.
下面是某中学化学兴趣小组在25℃时测定一系列浓度氨水的pH所对应的c(OH-):
[仪器与试剂]酸度计、50mL碱式滴定管、100mL烧杯、0.10mol•L-1 氨水
[实验数据](不必填表格)
请根据以上信息回答下述问题:
(1)25℃时,氨水的电离常数:Kb≈______,通过计算所得的数据和简洁的文字说明电离常数、电离度与弱电解质的初始浓度的关系______
(2)用0.10mol•L-1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol•L-1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol•L-1氨水所得的滴定曲线如下:
请指出盐酸滴定氨水的曲线为______(填A或B),请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序______.
(3)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视.它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势.氨在燃烧试验机中相关的反应有:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H1①
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H2②
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H3③
请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式,△H1=______.
(4)Allis-Chalmers制造公司发现可以用氨作为燃料电池的燃料.其总反应式为4NH3+3O2=2N2+6H2O,正极上的电极反应式为O2+
2H2O+4e-=4OH-,则负极上的电极反应式为______.
正确答案
解:(1)由NH3•H2O═NH4++OH-,第一组实验中的Kb==1.7956×10-5≈1.80×10-5,
第二组实验中的Kb==1.797×10-5≈1.80×10-5,
第三组实验中的Kb==1.797×10-5≈1.80×10-5,
三个实验中的电离度分别为×100%=1.34%、
×100%=1.90%、
×100%=4.24%,显然电离平衡常数与初始浓度无关,电离度与初始浓度有关,且浓度越小,电离程度越大,故答案为:1.80×10-5;在三组实验中Kb始终约等于1.80×10-5,说明电离平衡常数与初始浓度无关,而电离度分别为1.34%、1.90%、4.24%,说明电离度与初始浓度有关,且随着初始浓度减少而增大;
(2)由0.10mol•L-1的NaOH溶液的pH=13,由图象可知,A为盐酸滴定氢氧化钠的曲线,则B为盐酸滴定氨水的曲线,在曲线a点pH>7可知,溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),再根据电荷守恒可知,c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),则c(NH4+)>c(Cl-),电离产生氢氧根离子,则c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:B;c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);
(3)由反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H1 ①
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H2 ②
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H3③
则反应可得到反应①,则△H1=
,故答案为:
;
(4)由总反应4NH3+3O2=2N2+6H2O,正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,由电子守恒,则总反应除以2减去正极反应即可得负极反应式,负极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,
故答案为:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O.
解析
解:(1)由NH3•H2O═NH4++OH-,第一组实验中的Kb==1.7956×10-5≈1.80×10-5,
第二组实验中的Kb==1.797×10-5≈1.80×10-5,
第三组实验中的Kb==1.797×10-5≈1.80×10-5,
三个实验中的电离度分别为×100%=1.34%、
×100%=1.90%、
×100%=4.24%,显然电离平衡常数与初始浓度无关,电离度与初始浓度有关,且浓度越小,电离程度越大,故答案为:1.80×10-5;在三组实验中Kb始终约等于1.80×10-5,说明电离平衡常数与初始浓度无关,而电离度分别为1.34%、1.90%、4.24%,说明电离度与初始浓度有关,且随着初始浓度减少而增大;
(2)由0.10mol•L-1的NaOH溶液的pH=13,由图象可知,A为盐酸滴定氢氧化钠的曲线,则B为盐酸滴定氨水的曲线,在曲线a点pH>7可知,溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),再根据电荷守恒可知,c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),则c(NH4+)>c(Cl-),电离产生氢氧根离子,则c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:B;c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);
(3)由反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H1 ①
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H2 ②
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H3③
则反应可得到反应①,则△H1=
,故答案为:
;
(4)由总反应4NH3+3O2=2N2+6H2O,正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,由电子守恒,则总反应除以2减去正极反应即可得负极反应式,负极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,
故答案为:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O.
工厂生产的氨水作肥料时需要稀释.用水稀释0.1mol/L稀氨水时,溶液中随着水量的增加而减少的是______.
a. b.
c.
d.
.
正确答案
解:a.相当于比较
,分子增加,分母减小,所以值增大,故a错误;
b.相当于比较
,分子减小,分母增加,所以值减小,故b正确;
c.分子增加,分母减小,所以值增大,故c错误;
d.分子减小,分母增加,所以值减小,故d正确;
故答案为:bd.
解析
解:a.相当于比较
,分子增加,分母减小,所以值增大,故a错误;
b.相当于比较
,分子减小,分母增加,所以值减小,故b正确;
c.分子增加,分母减小,所以值增大,故c错误;
d.分子减小,分母增加,所以值减小,故d正确;
故答案为:bd.
25℃、1.01×105Pa时,氢硫酸饱和溶液的浓度为0.1mol•L-1,写出氢硫酸在溶液中的电离方程式______.若此时溶液的pH=4,向该溶液中滴入甲基橙试液,溶液显______色.将变色后的溶液分成A、B、C、D四份,分别进行下列实验:
(1)向A溶液中加入适量的碘水,恰好完全反应,反应的离子方程式为______,假设溶液的体积增大一倍,此时溶液的pH约为______;
(2)向B溶液中通入足量氧气,使H2S完全反应,静置后的溶液呈______色,其pH约为______;
(3)向C溶液中加入少量Na2S晶体,振荡后溶液的pH将______(填“增大”、“减小”或“不变”).
正确答案
解:硫化氢是二元弱酸,在水溶液里分步电离,第一步电离方程式为:H2S⇌HS-+H+,第二步电离方程式为:HS-⇌S2-+H+,甲基橙的变色范围是3.1-4.4,若溶液的pH=4,则向溶液中加入甲基橙,溶液呈橙色,
故答案为:H2S⇌HS-+H+、HS-⇌S2-+H+;橙;
(1)碘和硫化氢反应生成硫单质和氢碘酸,离子反应方程式为:H2S+I2=2H++2I-+S↓,氢碘酸是强酸,氢离子浓度是0.1mol•L-1,则溶液的pH=1,
故答案为:H2S+I2=2H++2I-+S↓;1;
(2)硫化氢与氧气反应生成S和水,反应后的溶液为中性,溶液的pH=7,则滴有甲基橙的溶液呈黄色,
故答案为:黄;7;
(3)向硫化氢溶液中加入硫化钠晶体,硫离子浓度增大,抑制硫化氢电离,导致溶液中氢离子浓度减小,所以pH增大,
故答案为:增大.
解析
解:硫化氢是二元弱酸,在水溶液里分步电离,第一步电离方程式为:H2S⇌HS-+H+,第二步电离方程式为:HS-⇌S2-+H+,甲基橙的变色范围是3.1-4.4,若溶液的pH=4,则向溶液中加入甲基橙,溶液呈橙色,
故答案为:H2S⇌HS-+H+、HS-⇌S2-+H+;橙;
(1)碘和硫化氢反应生成硫单质和氢碘酸,离子反应方程式为:H2S+I2=2H++2I-+S↓,氢碘酸是强酸,氢离子浓度是0.1mol•L-1,则溶液的pH=1,
故答案为:H2S+I2=2H++2I-+S↓;1;
(2)硫化氢与氧气反应生成S和水,反应后的溶液为中性,溶液的pH=7,则滴有甲基橙的溶液呈黄色,
故答案为:黄;7;
(3)向硫化氢溶液中加入硫化钠晶体,硫离子浓度增大,抑制硫化氢电离,导致溶液中氢离子浓度减小,所以pH增大,
故答案为:增大.
甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L 和0.1mol/L,则甲、乙两瓶氨水c(OH-)之比______10(填“大于”、“等于”或“小于”).
正确答案
解:一水合氨是弱电解质,在溶液里存在电离平衡,氨水的浓度越大,一水合氨的电离程度越小,
甲瓶氨水的浓度是乙瓶氨水的浓度的10倍,由于弱电解质的浓度越小,电解质的电离程度越大,则甲瓶氨水的电离度比乙瓶氨水的电离度小,
设甲瓶中氨水的电离程度为a,乙瓶中氨水的电离程度为b,则a<b,
甲瓶中:c(OH-)=1mol/L×a=amol/L,
乙瓶中c(OH-)=1mol/L×b=0.1bmol/L,
所以甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比为:=
<10,
故答案为:小于.
解析
解:一水合氨是弱电解质,在溶液里存在电离平衡,氨水的浓度越大,一水合氨的电离程度越小,
甲瓶氨水的浓度是乙瓶氨水的浓度的10倍,由于弱电解质的浓度越小,电解质的电离程度越大,则甲瓶氨水的电离度比乙瓶氨水的电离度小,
设甲瓶中氨水的电离程度为a,乙瓶中氨水的电离程度为b,则a<b,
甲瓶中:c(OH-)=1mol/L×a=amol/L,
乙瓶中c(OH-)=1mol/L×b=0.1bmol/L,
所以甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比为:=
<10,
故答案为:小于.
(2012春•邗江区期中)在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存.
(1)常温下将0.01mol NH4Cl和0.002mol NaOH溶于水配成1L溶液.
①溶液中浓度为0.01mol•L-1的离子是______.
②物质的量之和为0.01mol的两种粒子是______和______.
(2)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈______(填“碱性”、“酸性”或“中性”),醋酸体积______氢氧化钠溶液体积(填“>”、“<”或“=”).
(3)将m mol•L-1的醋酸和n mol•L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液的pH=7,m与n的大小关系是m______n.(填“>”、“<”或“=”)
(4)浓度为0.100mol•L-1的下列各物质的溶液中,c(N)由大到小的顺序是______
①NH4Cl ②NH4HSO4 ③NH3•H2O ④CH3COONH4
(5)某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:H2A=H++HA- HA-⇌H++A2-已知0.1mol•L-1的NaHA溶液pH=2,则0.1mol•L-1的H2A溶液中氢离子的物质的量浓度______ 0.11mol•L-1(填“>”“=”或“<”).
正确答案
解:(1)①二者混合反应生成0.002molNaCl、NH3.H2O,还剩余0.008molNH4Cl,Cl-不水解、铵根离子水解,所以Cl-浓度为0.01mol•L-1,
故答案为:Cl-;
②溶液中存在物料守恒,根据物料守恒可得:n(NH4+)+n(NH3.H2O)=0.01mol,
故答案为:NH4+;NH3•H2O;
(2)溶液呈存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),因为c(Na+)=c(CH3COO-),所以c(OH-)=c(H+),则溶液呈中性,醋酸钠溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,二者的浓度相等,则醋酸体积>NaOH溶液体积,
故答案为:中性;>;
(3)醋酸钠溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,醋酸和NaOH的浓度相等,则m>n,
故答案为:>;
(4)氢离子抑制铵根离子水解、醋酸根离子促进铵根离子水解,一水合氨是弱电解质,相同浓度的溶液中一水合氨中铵根离子浓度最小,浓度相等的这几种溶液中铵根离子浓度大小顺序是②>①>④>③,
故答案为:②>①>④>③;
(5)H2A第一步完全电离生成氢离子浓度为0.1mol/L,第二步部分电离,且氢离子抑制HA-电离,导致生成的氢离子浓度小于0.01mol/L,所以0.1mol•L-1的H2A溶液中氢离子的物质的量浓度<0.11mol•L-1,
故答案为:<.
解析
解:(1)①二者混合反应生成0.002molNaCl、NH3.H2O,还剩余0.008molNH4Cl,Cl-不水解、铵根离子水解,所以Cl-浓度为0.01mol•L-1,
故答案为:Cl-;
②溶液中存在物料守恒,根据物料守恒可得:n(NH4+)+n(NH3.H2O)=0.01mol,
故答案为:NH4+;NH3•H2O;
(2)溶液呈存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),因为c(Na+)=c(CH3COO-),所以c(OH-)=c(H+),则溶液呈中性,醋酸钠溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,二者的浓度相等,则醋酸体积>NaOH溶液体积,
故答案为:中性;>;
(3)醋酸钠溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,醋酸和NaOH的浓度相等,则m>n,
故答案为:>;
(4)氢离子抑制铵根离子水解、醋酸根离子促进铵根离子水解,一水合氨是弱电解质,相同浓度的溶液中一水合氨中铵根离子浓度最小,浓度相等的这几种溶液中铵根离子浓度大小顺序是②>①>④>③,
故答案为:②>①>④>③;
(5)H2A第一步完全电离生成氢离子浓度为0.1mol/L,第二步部分电离,且氢离子抑制HA-电离,导致生成的氢离子浓度小于0.01mol/L,所以0.1mol•L-1的H2A溶液中氢离子的物质的量浓度<0.11mol•L-1,
故答案为:<.
25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为______.
(2)同浓度的CH3COO-、HCO3-、CO32-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为______.
(3)常温下0.1mol•L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是______.
A.c(H+) B. C.c(H+)•c(OH-) D.
E.
若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据增大的是______.
(4)体积为10mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000mL,稀释过程中pH变化如图所示,则相同条件下HX的电离平衡常数______(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数;理由是______,稀释后,HX溶液中由水电离出来的c(H+)______(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸溶液中由水电离出来的c(H+),理由是______.
正确答案
解:(1)根据表中数据可知,酸的电离出平衡常数大小为:CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序为为:CH3COOH>H2CO3>HClO,
故答案为:CH3COOH>H2CO3>HClO;
(2)酸根离子对应酸的酸的电离平衡常数越大,则其结合氢离子能力越弱,由于电离平衡常数CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,则同浓度CH3COO-、HCO3-、CO32-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,
故答案为:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-;
(3)A.0.1mol•L-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,溶液中氢离子浓度减小,故A正确;
B.0.1mol•L-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,各个微粒浓度减小,同时醋酸的电离向右移动,c(H+)减小的程度小于c(CH3COOH)的减小程度,则增大,故B错误;
C.Kw=c(H+)•c(OH-)只受温度的影响,温度不变则其值是一个常数,故C错误;
D.醋酸稀释,酸性减弱,c(H+)减小,水的离子积不变,则c(OH-)增大,所以增大,故D错误;
E.为醋酸的电离平衡常数,由于温度不变,则水的电离平衡常数不变,故E错误;
故答案为:A;
若该溶液升高温度,醋酸、水的电离程度对增大,则溶液中氢离子、氢氧根离子浓度都增大,
A.升高温度后溶液中氢离子浓度c(H+)增大,故A正确;
B.升高温度后氢离子、氢氧根离子浓度都增大,醋酸的浓度减小,则的比值增大,故B正确;
C.c(H+)•c(OH-)为水的离子积,升高温度后水的电离程度增大,则水的离子积增大,故C正确;
D.升高温度后氢氧根离子、氢离子浓度都增大,但氢氧根离子浓度增大的幅度大于氢氧根离子,所以的比值减小,故D错误;
E.为醋酸的电离平衡常数,升高温度后产生的电离平衡常数增大,故E正确;
故答案为:ABCE;
(4)根据图象分析知道,起始是两种溶液中c(H+)相同,c(较弱酸)>c(较强酸),稀释过程中较弱酸的电离程度增大,故在整个稀释过程中较弱酸的c(H+)一直大于较强酸的c(H+),稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,故HX酸性强,电离平衡常数大;HX酸性强于CH3COOH的,稀释后HX溶液中c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以对水的抑制能力减弱,
故答案为:大于;稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,酸性强,电离平衡常数大;大于;HX酸性强于CH3COOH的,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以其对水电离的抑制能力也较弱.
解析
解:(1)根据表中数据可知,酸的电离出平衡常数大小为:CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序为为:CH3COOH>H2CO3>HClO,
故答案为:CH3COOH>H2CO3>HClO;
(2)酸根离子对应酸的酸的电离平衡常数越大,则其结合氢离子能力越弱,由于电离平衡常数CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,则同浓度CH3COO-、HCO3-、CO32-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,
故答案为:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-;
(3)A.0.1mol•L-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,溶液中氢离子浓度减小,故A正确;
B.0.1mol•L-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,各个微粒浓度减小,同时醋酸的电离向右移动,c(H+)减小的程度小于c(CH3COOH)的减小程度,则增大,故B错误;
C.Kw=c(H+)•c(OH-)只受温度的影响,温度不变则其值是一个常数,故C错误;
D.醋酸稀释,酸性减弱,c(H+)减小,水的离子积不变,则c(OH-)增大,所以增大,故D错误;
E.为醋酸的电离平衡常数,由于温度不变,则水的电离平衡常数不变,故E错误;
故答案为:A;
若该溶液升高温度,醋酸、水的电离程度对增大,则溶液中氢离子、氢氧根离子浓度都增大,
A.升高温度后溶液中氢离子浓度c(H+)增大,故A正确;
B.升高温度后氢离子、氢氧根离子浓度都增大,醋酸的浓度减小,则的比值增大,故B正确;
C.c(H+)•c(OH-)为水的离子积,升高温度后水的电离程度增大,则水的离子积增大,故C正确;
D.升高温度后氢氧根离子、氢离子浓度都增大,但氢氧根离子浓度增大的幅度大于氢氧根离子,所以的比值减小,故D错误;
E.为醋酸的电离平衡常数,升高温度后产生的电离平衡常数增大,故E正确;
故答案为:ABCE;
(4)根据图象分析知道,起始是两种溶液中c(H+)相同,c(较弱酸)>c(较强酸),稀释过程中较弱酸的电离程度增大,故在整个稀释过程中较弱酸的c(H+)一直大于较强酸的c(H+),稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,故HX酸性强,电离平衡常数大;HX酸性强于CH3COOH的,稀释后HX溶液中c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以对水的抑制能力减弱,
故答案为:大于;稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,酸性强,电离平衡常数大;大于;HX酸性强于CH3COOH的,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以其对水电离的抑制能力也较弱.
常温下,甲、乙、丙三位同学用实验室确定某酸HA是弱电解质的方案分别是:
甲:用pH试纸测定0.1mol/LHA溶液的pH,即可证明HA是弱电解质.
乙:①分别取pH=1的HA溶液和稀盐酸个10.00mL,在加入水稀释为100mL;
②各取相同体积的两种稀释液(适量),同时分别加入纯度和形状大小均相同的锌粒(足量),观察现象,即可证明HA是若电解质;
丙:将适量的HA溶液和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,分析表中数据可以说明HA是若电解质;
(1)甲的方案中,说明HA是弱电解质的理由是沉淀溶液的pH______1(填“>”、“<”或“=”).甲进行实验时的晶体存在方法是______;
(2)在乙的方案的第①步中,需要用到的定量仪器是______.pH均为1的HA溶液和稀盐酸中,水的定量程度的大小关系是______(填字母);
a.HA溶液中水的定量程度大b.稀盐酸中水的定量程度大c.两种溶液中水的定量程度相同
(3)乙的方案中,说明HA是弱电解质的主要现象是______(填字母).
A.装稀盐酸的试管中放出H2的速度快
B.装HA溶液的试管中放出H2的速率快
C.两个试管中此时的气体的少量一样快
(4)丙的方案中,编号②中的c______(填“>”、“<”或“=”)0.1,该混合液中的两种浓度:c(Na+)______(填“>”、“<”或“=”)c(A)-;
(5)丙的方案中,编号③的数据表明,混合溶液中HA的电离程度比NaA的水解程度:______(填“强”、“弱”或“无法确定”).
正确答案
解:(1)配制0.1mol/L的HA酸溶液100mL,弱电解质的电离是可逆的,不能完全电离,用pH试纸测出该溶液的pH值,如果是pH>1即为弱酸,pH=1即为强酸,先把一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上,再用玻璃棒蘸取溶液点在试纸的中部,待变色后,与标准比色卡对比确定溶液的pH,
故答案为:>;先把一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上,再用玻璃棒蘸取溶液点在试纸的中部,待变色后,与标准比色卡对比确定溶液的pH;
(2)精确取pH=1的HA溶液和稀盐酸个10.00mL,用酸式滴定管;pH均为1的HA溶液和稀盐酸中,说明氢离子浓度相等,根据水的离子积,得到氢氧根离子浓度相等,所以两种溶液中水的定量程度相同,故答案为:酸式滴定管;c;
(3)pH相等的一元酸,弱酸的浓度大于强酸,等体积等PH的醋酸和盐酸稀释相同倍数时,醋酸中氢离子浓度大于盐酸,分别和锌反应时,弱酸生成氢气的反应速率大于强酸,故B正确,
故答案为:B;
(4)若酸为强酸,等体积等浓度混合时pH=7;而HA为弱酸,等体积等浓度混合溶液的pH大于7,则为保证pH=7,应使酸浓度大于0.1mol/L;
由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),则c(A-)=c(Na+),
故答案为:>;=;
(5)由③组实验结果可知,等体积混合后,得到同浓度HA与NaA的混合液,pH<7,说明酸的电离程度大于盐的水解程度,故答案为:强.
解析
解:(1)配制0.1mol/L的HA酸溶液100mL,弱电解质的电离是可逆的,不能完全电离,用pH试纸测出该溶液的pH值,如果是pH>1即为弱酸,pH=1即为强酸,先把一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上,再用玻璃棒蘸取溶液点在试纸的中部,待变色后,与标准比色卡对比确定溶液的pH,
故答案为:>;先把一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上,再用玻璃棒蘸取溶液点在试纸的中部,待变色后,与标准比色卡对比确定溶液的pH;
(2)精确取pH=1的HA溶液和稀盐酸个10.00mL,用酸式滴定管;pH均为1的HA溶液和稀盐酸中,说明氢离子浓度相等,根据水的离子积,得到氢氧根离子浓度相等,所以两种溶液中水的定量程度相同,故答案为:酸式滴定管;c;
(3)pH相等的一元酸,弱酸的浓度大于强酸,等体积等PH的醋酸和盐酸稀释相同倍数时,醋酸中氢离子浓度大于盐酸,分别和锌反应时,弱酸生成氢气的反应速率大于强酸,故B正确,
故答案为:B;
(4)若酸为强酸,等体积等浓度混合时pH=7;而HA为弱酸,等体积等浓度混合溶液的pH大于7,则为保证pH=7,应使酸浓度大于0.1mol/L;
由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),则c(A-)=c(Na+),
故答案为:>;=;
(5)由③组实验结果可知,等体积混合后,得到同浓度HA与NaA的混合液,pH<7,说明酸的电离程度大于盐的水解程度,故答案为:强.
(2015秋•邯郸校级月考)一定温度下有:a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸.
(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能力的顺序是______.
(3)当c(H+)相同、体积相同时,同时加入锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时的反应速率______,反应所需时间______.
(4)将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍后,c(H+)由大到小的顺序是______.
正确答案
解:(1)硫酸为二元酸,盐酸为强酸,醋酸为弱酸,则物质的量浓度相同时,c(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,醋酸和盐酸的物质的量相等,但硫酸为二元酸,则中和同物质的量浓度的NaOH消耗的体积由大到小的顺序是:b>a=c,
故答案为:b>a=c;
(3)当c(H+)相同、体积相同时,开始时反应速率相同,即:a=b=c;
醋酸完全电离,只有醋酸在继续电离,则醋酸与锌反应的平均速率最快,硫酸和盐酸与锌的反应速率相等,所以分别加入足量锌,产生相同体积的H2(相同状况)反应所需时间:c<a=b,
故答案为:a=b=c;c<a=b;
(4)将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍后,醋酸的电离程度增大,则醋酸在稀释后氢离子浓度最大;硫酸和HCl都是强电解质,稀释后二者的c(H+)相等,所以稀释后氢离子浓度由大到小的顺序是:c>a=b,
故答案为:c>a=b.
解析
解:(1)硫酸为二元酸,盐酸为强酸,醋酸为弱酸,则物质的量浓度相同时,c(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,醋酸和盐酸的物质的量相等,但硫酸为二元酸,则中和同物质的量浓度的NaOH消耗的体积由大到小的顺序是:b>a=c,
故答案为:b>a=c;
(3)当c(H+)相同、体积相同时,开始时反应速率相同,即:a=b=c;
醋酸完全电离,只有醋酸在继续电离,则醋酸与锌反应的平均速率最快,硫酸和盐酸与锌的反应速率相等,所以分别加入足量锌,产生相同体积的H2(相同状况)反应所需时间:c<a=b,
故答案为:a=b=c;c<a=b;
(4)将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍后,醋酸的电离程度增大,则醋酸在稀释后氢离子浓度最大;硫酸和HCl都是强电解质,稀释后二者的c(H+)相等,所以稀释后氢离子浓度由大到小的顺序是:c>a=b,
故答案为:c>a=b.
(2012•韶关二模)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,主要用作还原剂和漂白剂.草酸的盐可用作碱土金属离子的广谱沉淀剂.
(1)40℃时混合一定体积的0.1mol/L H2C2O4溶液与一定体积0.01mol/L酸性KMnO4溶液,填写表中空格.
(2)用甲基橙作指示剂,通过酸碱滴定可测定草酸溶液浓度.甲基橙是一种常用的酸碱指示剂,甲基橙(用化学式HIn表示)本身就是一种有机弱酸,其电离方程式为:HIn⇌H++In-.则酸根离子In-的颜色是______.甲基橙的酸性与草酸相比,______(填前者强、前者弱、十分接近、无法判断).
(3)常温下有pH均为3的盐酸和草酸溶液各10ml,加水稀释,在右图画出稀释过程中两种溶液中c(H+)变化的示意图并作必要的标注.
(4)常温下MgC2O4的Ksp=8.1×10-5,已知当溶液中某离子的浓度≤10-5mol/L时可认为该离子已沉淀完全.现为了沉淀1L0.01mol/LMgCl2溶液中的Mg2+,加入100mL0.1mol/L的(NH4)2C2O4溶液,通过计算判断Mg2+是否已沉淀完全.
(5)(NH4)2C2O4溶液因NH4+水解程度稍大于C2O42-而略显酸性,0.1mol/L(NH4)2C2O4溶液pH值6.4.现有某未知溶液,常温下由水电离出的c(H+)=1.0×10-5mol/L,该溶液pH可能是______(填字母).
A.5 B.6 C.7 D.9.
正确答案
解:(1)反应速率与温度、浓度都成正比,二者的温度和浓度都相等,则反应速率相等,则反应速率相等,则褪色时间相等,故答案为:40s;
(2)甲基橙的变色范围是3.1~4.4,小于3.1时显红色,大于4.4时显黄色,根据甲基橙的电离方程式可知,当溶液碱性增强时平衡是向正反应方向移动的,所以该酸根的颜色是显黄色的,因为草酸钠溶液水解显碱性,此时甲基橙显黄色,若草酸的酸性弱于甲基橙的,则在草酸溶液中甲基橙显黄色,所以通过颜色的变化无法判断滴定终点,因此草酸的酸性要强于甲基橙的,这样在滴定过程中颜色才能发生变化,
故答案为:黄色;前者弱;
(3)盐酸是强酸,草酸是弱酸,存在电离平衡,所以在稀释过程中盐酸中氢离子的浓度始终小于草酸中氢离子的浓度.但当无限稀释时二者的PH均要无限接近7,所以其图象为,故答案为:
;
(4)1 L0.01 mol/LMgCl2溶液中的Mg2+的物质的量是0.01mol,100 mL0.1 mol/L的(NH4)2C2O4溶液的物质的量也是0.01mol,即二者恰好反应.根据溶解平衡MgC2O4(s)⇌Mg2+(aq)+C2O42-(aq)可知c(Mg2+)•c(C2O42-)=Ksp=8.1×10-5
因为c(Mg2+)=c(C2O42-),所以c(Mg2+)=(8.1×10-5)-1/2=9×10-3 mol/L>10-5 mol/L
故Mg2+未沉淀完全,
答:镁离子未程度完全;
(5)常温下由水电离出的c(H+)=1.0×10-5mol/L,说明该溶液中水的电离是被促进的,若只有阳离子水解,则溶液显酸性,即此时溶液的pH为5;若只有阴离子水解,则溶液显碱性,此时溶液中的c(OH-)=1.0×10-5mol/L,则溶液中的c(H+)=1.0×10-9mol/L所以溶液的pH是9;若溶液阴离子和阳离子同时都水解,若阳离子的水解程度大于阴离子的水解程度,则溶液显碱性;若阳离子的水解程度小于阴离子的水解程度,则溶液显酸性;阳离子的水解程度和阴离子的水解程度相同,则溶液显中性,
故选ABCD.
解析
解:(1)反应速率与温度、浓度都成正比,二者的温度和浓度都相等,则反应速率相等,则反应速率相等,则褪色时间相等,故答案为:40s;
(2)甲基橙的变色范围是3.1~4.4,小于3.1时显红色,大于4.4时显黄色,根据甲基橙的电离方程式可知,当溶液碱性增强时平衡是向正反应方向移动的,所以该酸根的颜色是显黄色的,因为草酸钠溶液水解显碱性,此时甲基橙显黄色,若草酸的酸性弱于甲基橙的,则在草酸溶液中甲基橙显黄色,所以通过颜色的变化无法判断滴定终点,因此草酸的酸性要强于甲基橙的,这样在滴定过程中颜色才能发生变化,
故答案为:黄色;前者弱;
(3)盐酸是强酸,草酸是弱酸,存在电离平衡,所以在稀释过程中盐酸中氢离子的浓度始终小于草酸中氢离子的浓度.但当无限稀释时二者的PH均要无限接近7,所以其图象为,故答案为:
;
(4)1 L0.01 mol/LMgCl2溶液中的Mg2+的物质的量是0.01mol,100 mL0.1 mol/L的(NH4)2C2O4溶液的物质的量也是0.01mol,即二者恰好反应.根据溶解平衡MgC2O4(s)⇌Mg2+(aq)+C2O42-(aq)可知c(Mg2+)•c(C2O42-)=Ksp=8.1×10-5
因为c(Mg2+)=c(C2O42-),所以c(Mg2+)=(8.1×10-5)-1/2=9×10-3 mol/L>10-5 mol/L
故Mg2+未沉淀完全,
答:镁离子未程度完全;
(5)常温下由水电离出的c(H+)=1.0×10-5mol/L,说明该溶液中水的电离是被促进的,若只有阳离子水解,则溶液显酸性,即此时溶液的pH为5;若只有阴离子水解,则溶液显碱性,此时溶液中的c(OH-)=1.0×10-5mol/L,则溶液中的c(H+)=1.0×10-9mol/L所以溶液的pH是9;若溶液阴离子和阳离子同时都水解,若阳离子的水解程度大于阴离子的水解程度,则溶液显碱性;若阳离子的水解程度小于阴离子的水解程度,则溶液显酸性;阳离子的水解程度和阴离子的水解程度相同,则溶液显中性,
故选ABCD.
常温下有下列四种溶液:
已知该温度下醋酸的电离平稀常数Ka=1.8×10-5.请回答下列问题:
(1)用④的标准液滴定③宜选用______(填“石蕊”、“酚酞”或“四基橙”)作为指示剂.
(2)将②③④三种溶液分别加水稀释10倍,pH变化最小的是______(用序号表示),用pH试纸测定溶液pH的操作方法是______.
(3)在溶液①中加入少量镁粉,可闻到一股刺激性气味.该反应的离子方程式为______.
(4)取适量溶液③滴定20mL溶液④,滴定曲线如图所示,则a点时溶液中各离子浓度的大小关系为______.若b点时消耗③的体积为V mL,则V______(填“>”、“<”或“=”)20.
正确答案
解:(1)用氢氧化钠溶液滴定醋酸时,醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解而使醋酸钠溶液呈碱性,酚酞试液的pH变色范围为:8-10,所以要选取酚酞作指示剂,故答案为:酚酞;
(2)酸或碱稀释时溶液的pH发生变化,强酸或强碱溶液的pH变化大,稀释过程中,促进弱电解质电离,所以弱酸或弱碱溶液的pH变化小,所以pH变化最小的是③,用pH试纸测定溶液pH的操作方法是:用玻璃棒蘸取待测液点在试纸上并跟标准比色卡对比,
故答案为:③;用玻璃棒蘸取待测液点在试纸上并跟标准比色卡对比;
(3)氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子易水解生成一水合氨而使其溶液呈酸性,镁和酸反应放出热量而导致溶液温度升高,从而促进一水合氨分解,所以可闻到一股刺激性气味,Mg+2NH4+=Mg2++2NH3↑+H2↑,
故答案为:Mg+2NH4+=Mg2++2NH3↑+H2↑;
(4)a点为等量的CH3COONa和NaOH,溶液呈碱性,醋酸根离子水解生成氢氧根离子,结合物料守恒知c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),b点呈中性,醋酸钠溶液是碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,所以V>20mL,
故答案为:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+);>.
解析
解:(1)用氢氧化钠溶液滴定醋酸时,醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解而使醋酸钠溶液呈碱性,酚酞试液的pH变色范围为:8-10,所以要选取酚酞作指示剂,故答案为:酚酞;
(2)酸或碱稀释时溶液的pH发生变化,强酸或强碱溶液的pH变化大,稀释过程中,促进弱电解质电离,所以弱酸或弱碱溶液的pH变化小,所以pH变化最小的是③,用pH试纸测定溶液pH的操作方法是:用玻璃棒蘸取待测液点在试纸上并跟标准比色卡对比,
故答案为:③;用玻璃棒蘸取待测液点在试纸上并跟标准比色卡对比;
(3)氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子易水解生成一水合氨而使其溶液呈酸性,镁和酸反应放出热量而导致溶液温度升高,从而促进一水合氨分解,所以可闻到一股刺激性气味,Mg+2NH4+=Mg2++2NH3↑+H2↑,
故答案为:Mg+2NH4+=Mg2++2NH3↑+H2↑;
(4)a点为等量的CH3COONa和NaOH,溶液呈碱性,醋酸根离子水解生成氢氧根离子,结合物料守恒知c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),b点呈中性,醋酸钠溶液是碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,所以V>20mL,
故答案为:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+);>.
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