- 电解质溶液的离子流向
- 共2466题
选修四模块的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种,且均符合勒夏特列原理.请回答下列问题:
(1)一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应 A(g)+2B(g)⇌4C(g)△H>0达到平衡时,c(A)=2mol•L-1,c(B)=7mol•L-1,c(C)=4mol•L-1.试确定B的起始浓度c(B)的取值范围是______;
(2)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示.则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是______( 填“A”或“B”).设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2. 则m1______m2( 选填“<”、“=”、“>”).
(3)在体积为3L的密闭容器中,CO与H2在一定条件下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-91kJ•mol-1.反应达到平衡时,平衡常数表达式K=______,升高温度,K值______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)难溶电解质在水溶液中也存在溶解平衡.在常温下,溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数,叫溶度积常数.例如:Cu(OH)2(s)⇌Cu2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=c(Cu2+)c2(OH-)=2×10-20.当溶液中各离子浓度计量数方次的乘积大于溶度积时,则产生沉淀.若某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol•L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使pH大于______.
正确答案
3mol•L-1~9mol•L-1
B
<
减小
5
解析
解:(1)该反应可能是由C转化为A、B,也可能是由A、B转化为C,如果该反应由A、B转化为C,转化为C时需要c(B)=c(C)=2mol/L,则B的初始浓度为9mol/L,如果反应是由C转化为A和B,转化为2mol/LA时,转化为B为4mol/L,则原来气体中存在B为3mol/L,所以B初始浓度范围为:3mol•L-1~9mol•L-1,
故答案为:3mol•L-1~9mol•L-1;
(2)pH=2的盐酸和醋酸,醋酸浓度大于盐酸,随着反应的进行,醋酸继续电离出氢离子,所以醋酸pH变化较缓慢,则醋酸溶液中pH变化曲线为B;
酸与足量的金属反应时,需要金属的质量与酸的物质的量成正比,pH相等的醋酸和盐酸,醋酸浓度大于元素,等体积等pH的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,所以醋酸需要金属的质量多,故答案为:B;<;
(3)化学平衡常数K=;升高温度,平衡向逆反应方向移动,则平衡常数减小,故答案为:
;减小;
(4)要使溶液中产生沉淀,则c(OH-)>mol/L=
=10-9 mol/L,再根据水的离子积常数得氢离子浓度<
mol/L=10-5mol/L,则pH大于5,故答案为:5.
硼酸(H3BO3)溶液中存在如下反应:H3BO(aq)+H2O(l)⇌[B(OH)4](aq)+H+(aq).下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:酸的电离常数越大,其酸性越强,根据电离常数知,酸性强弱顺序是:醋酸>碳酸>硼酸>碳酸氢根离子,
A.因为碳酸>硼酸>碳酸氢根离子,则碳酸钠和硼酸反应生成碳酸氢钠而不是二氧化碳,所以观察不到有气泡产生,故A错误;
B.醋酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠,碳酸氢钠再和醋酸反应生成二氧化碳,所以不一定能观察到有气泡产生,故B错误;
C.碳酸的电离常数大于硼酸,所以碳酸的酸性大于硼酸,则等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较,pH:前者<后者,故C错误;
D.醋酸的酸性大于碳酸,碳酸根离子的水解程度大于醋酸根离子,所以等物质的量浓度的碳酸钠溶液pH大于醋酸钠溶液,故D正确;
故选D.
下列有关溶液的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.pH=3的醋酸溶液和pH=l1的NaOH溶液,醋酸的浓度大于氢氧化钠,等体积混合时醋酸过量,溶液呈酸性,故A错误;
B.NH4HCO3溶液显碱性说明铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子的水解程度,CH3COONH4溶液显中性说明铵根离子的水解程度和醋酸根离子的水解程度相等,所以醋酸根离子的水解程度小于碳酸氢根离子,则酸性CH3COOH>HCO3-,故B正确;
C.溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),存在物料守恒c(NH4+)+c(NH3•H2O)=c(Cl-),所以得c(H+)=c(NH3•H2O)+c(OH-),故C错误;
D.在浓KCl溶液中,氯离子的存在抑制氯化银电离,所以AgCl溶解度会降低而导致出现白色沉淀,但不能说明AgCl比AgI更难溶,故D错误;
故选B.
在100mL0.1mol/L醋酸溶液中加入以下物质中的一种,醋酸溶液pH变小.所加入的这种物质是( )
正确答案
解析
解:A.加水稀释醋酸,促进醋酸电离,但醋酸电离程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中氢离子浓度减小,则溶液的pH增大,故A错误;
B.向溶液中加入相同浓度的盐酸,氯化氢是强电解质,完全电离,则溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故B正确;
C.向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,则溶液中氢离子浓度减小,溶液的pH增大,故C错误;
D.向溶液中加入氢氧化钠溶液,氢离子和氢氧根离子反应生成水,导致溶液中氢离子浓度减小,则溶液的pH增大,故D错误;
故选B.
(2015秋•石家庄期末)(1)Na2CO3溶液显______性,用离子方程式表示其原因为______.
(2)常温下,pH=11的NaHCO3溶液中,水电离出来的c(OH-)=______mol/L,在pH=3的CH3COOH溶液中,水电离出来的c(H+)=______mol/L.
(3)已知纯水中存在如下平衡:H2O⇌H++OH-.现欲使平衡逆向移动,且所得溶液显酸性,可选择的方法是______(填字母序号).
A.向水中加入NaHCO3固体
B.向水中加入NaHSO4固体
C.加热至100℃
D.向水中加入(NH4)2SO4固体
(4)若将等pH,等体积的NaOH溶液和NH3•H2O溶液分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两溶液的pH仍相等,则m______n(填“<”“>”或“=”).
(5)物质的量浓度的下列溶液:①NaCl②NaOH③CH3COOH④HCl⑤CH3COONa⑥NaHCO3⑦Ba(OH)2⑧Na2CO3,pH由大到小的顺序为______(填序号)
正确答案
解:(1)碳酸钠为强碱弱酸盐,钠离子不水解、碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,水解离子方程式为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,
故答案为:碱性;CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-;
(2)在NaHCO3溶液中,OH-全部来自于水的电离,由于溶液的pH=11,故溶液中的氢离子浓度为10-11mol/L,由水电离出来的c(OH-)==1.0×10-3 mol•L-1;
pH等于3的CH3COOH溶液中C(H+)=1.0×10-3mol/L,25℃时:Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14,溶液中的c(OH-)==1.0×10-11mol/L,而在酸溶液中,氢离子几乎全部来自于酸的电离,但氢氧根全部来自于水的电离,故由水电离出的C(H+)=c(OH-)=1.0×10-11mol/L,
故答案为:1.0×10-3;1.0×10-11;
(3)欲使平衡向左移动,且所得溶液显酸性,可加入酸或酸性的物质,
A.向水中加入NaHCO3固体,碳酸氢钠是强碱弱酸盐,水解对水的电离起促进作用,平衡向右移,溶液呈碱性,故A错误;
B.向水中加入NaHSO4固体,溶液于电离出氢离子,平衡向左移,溶液呈酸性,故B正确;
C.加热至100℃,促进水的电离,溶液仍呈中性,故C错误;
D.向水中加入(NH4)2SO4固体,NH4)2SO4是强酸弱碱盐溶液水解呈酸性,水解对水的电离起促进作用,平衡向右移,故D错误;
(4)氨水为弱电解质,不能完全电离,如稀释相等体积,氨水溶液pH大,如稀释后溶液pH相同,则氨水应加入较多水,
故答案为:<;
(5:①NaCl②NaOH③CH3COOH④HCl⑤CH3COONa⑥NaHCO3⑦Ba(OH)2,⑧Na2CO3,
显示碱性的为:②NaOH,⑤CH3COONa,⑥NaHCO3,⑦Ba(OH)2,⑧Na2CO3,Ba(OH)2和氢氧化钠为强碱,⑤CH3COONa⑥NaHCO3⑧Na2CO3为盐,所以pH⑦>②>⑧>⑥>⑤;
显示中性的为①NaCl,pH=7;
显示酸性的为:③CH3COOH④HCl,浓度相同时,盐酸为强酸,氢离子浓度最大,醋酸为一元弱酸,氢离子浓度小于盐酸,溶液的pH大小关系为:③>④,故物质的量浓度相同时,按pH由大到小的顺序为:②>⑦>⑤>①>④>⑥>③,
故答案为:⑦>②>⑧>⑥>⑤>①>③>④.
解析
解:(1)碳酸钠为强碱弱酸盐,钠离子不水解、碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,水解离子方程式为:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,
故答案为:碱性;CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-;
(2)在NaHCO3溶液中,OH-全部来自于水的电离,由于溶液的pH=11,故溶液中的氢离子浓度为10-11mol/L,由水电离出来的c(OH-)==1.0×10-3 mol•L-1;
pH等于3的CH3COOH溶液中C(H+)=1.0×10-3mol/L,25℃时:Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14,溶液中的c(OH-)==1.0×10-11mol/L,而在酸溶液中,氢离子几乎全部来自于酸的电离,但氢氧根全部来自于水的电离,故由水电离出的C(H+)=c(OH-)=1.0×10-11mol/L,
故答案为:1.0×10-3;1.0×10-11;
(3)欲使平衡向左移动,且所得溶液显酸性,可加入酸或酸性的物质,
A.向水中加入NaHCO3固体,碳酸氢钠是强碱弱酸盐,水解对水的电离起促进作用,平衡向右移,溶液呈碱性,故A错误;
B.向水中加入NaHSO4固体,溶液于电离出氢离子,平衡向左移,溶液呈酸性,故B正确;
C.加热至100℃,促进水的电离,溶液仍呈中性,故C错误;
D.向水中加入(NH4)2SO4固体,NH4)2SO4是强酸弱碱盐溶液水解呈酸性,水解对水的电离起促进作用,平衡向右移,故D错误;
(4)氨水为弱电解质,不能完全电离,如稀释相等体积,氨水溶液pH大,如稀释后溶液pH相同,则氨水应加入较多水,
故答案为:<;
(5:①NaCl②NaOH③CH3COOH④HCl⑤CH3COONa⑥NaHCO3⑦Ba(OH)2,⑧Na2CO3,
显示碱性的为:②NaOH,⑤CH3COONa,⑥NaHCO3,⑦Ba(OH)2,⑧Na2CO3,Ba(OH)2和氢氧化钠为强碱,⑤CH3COONa⑥NaHCO3⑧Na2CO3为盐,所以pH⑦>②>⑧>⑥>⑤;
显示中性的为①NaCl,pH=7;
显示酸性的为:③CH3COOH④HCl,浓度相同时,盐酸为强酸,氢离子浓度最大,醋酸为一元弱酸,氢离子浓度小于盐酸,溶液的pH大小关系为:③>④,故物质的量浓度相同时,按pH由大到小的顺序为:②>⑦>⑤>①>④>⑥>③,
故答案为:⑦>②>⑧>⑥>⑤>①>③>④.
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