- 电解质溶液的离子流向
- 共2466题
（1）某温度下纯水中c（H+）=2×10-7 mol/L，则c（OH-）=______，若温度不变，滴入稀盐酸使c（H+）=5×10-6 mol/L，则此时溶液中的c（OH-）=______．
（2）用物质的量浓度为0.04mol/L的氢氧化钠溶液去中和H+浓度为10-3mol/L的某一元弱酸溶液20mL，消耗氢氧化钠溶液12.5mL，则此一元弱酸物质的量浓度为______；电离度为______．
（3）25℃时，在0.5L0.2mol/L的HA溶液中，有0.01mol的HA电离成离子，则该温度下的电离常数为______．
正确答案
解：（1）某温度下纯水中的c（H+）=2×10-7mol/L，根据纯水显中性，则此时溶液中的c（OH-）=2×10-7mol/L；Kw只随温度变化，若温度不变，Kw不变，即Kw=c（H+）×c（OH-）=4×10-14，滴入稀盐酸，使c（H+）=5×10-6mol/L，则c（OH-）=8×10-9mol/L，
故答案为：2×10-7mol/L；8×10-9mol/L；
（2）NaOH溶液滴定H+浓度为10-3mol/L的一元弱酸HA的溶液20mL，达到终点时消耗NaOH溶液12.5mL，由c酸V酸=c碱V碱可知，12.5×10-3L×0.04mol/L=c酸×20×10-3L，解得：c酸=0.025mol/L；
H+浓度为10-3mol/L的某一元弱酸中c（H+）=c（A-）=c（HA）电离=10-3mol/L，一元弱酸的电离度为：
故答案为：0.025mol/L；4%；
（3）在0.5L0.2mol．L-1的HA溶液中，有0.01mol的HA电离成离子，即c（A-）=c（H+）=
故答案为：2.2×10-3．
解析
解：（1）某温度下纯水中的c（H+）=2×10-7mol/L，根据纯水显中性，则此时溶液中的c（OH-）=2×10-7mol/L；Kw只随温度变化，若温度不变，Kw不变，即Kw=c（H+）×c（OH-）=4×10-14，滴入稀盐酸，使c（H+）=5×10-6mol/L，则c（OH-）=8×10-9mol/L，
故答案为：2×10-7mol/L；8×10-9mol/L；
（2）NaOH溶液滴定H+浓度为10-3mol/L的一元弱酸HA的溶液20mL，达到终点时消耗NaOH溶液12.5mL，由c酸V酸=c碱V碱可知，12.5×10-3L×0.04mol/L=c酸×20×10-3L，解得：c酸=0.025mol/L；
H+浓度为10-3mol/L的某一元弱酸中c（H+）=c（A-）=c（HA）电离=10-3mol/L，一元弱酸的电离度为：
故答案为：0.025mol/L；4%；
（3）在0.5L0.2mol．L-1的HA溶液中，有0.01mol的HA电离成离子，即c（A-）=c（H+）=
故答案为：2.2×10-3．
电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量．已知如表数据（25℃）：
（1）25℃时，等浓度的三种溶液（a．NaCN溶液、b．Na2CO3溶液、c．CH3COONa溶液）的pH由大到小的顺序为______．（填写序号）
（2）25℃时，向NaCN溶液中通入少量CO2，所发生反应的化学方程式为______．
（3）现有浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后，测得C（Na+）＞C（CN-），下列关系正确的是______．
A．C（H+）＞C（OH-） B．C（H+）＜C（OH-）
C．C（H+）+C（HCN）═C（OH-） D．C（HCN）+C（CN-）=0.01mol/L
（4）浓的Al2（SO4）3溶液和浓的小苏打（NaHCO3）溶液混合可用于灭火，请用离子反应方程式表示灭火的原理______．
（5）已知NaHC2O4水溶液显酸性，请写出该溶液中各离子浓度的大小______；质子守恒表达式______．
（6）H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应：H2C2O4+MnO
正确答案
解：（1）电离平衡常数，CH3COOH＞H2CO3＞HCN，等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为：Na2CO3溶液＞NaCN溶液＞CH3COONa溶液，故溶液的pH为：Na2CO3＞NaCN＞CH3COONa，
故答案为：b＞a＞c；
（2）NaCN和少量CO2反应生成NaHCO3、HCN，反应方程式为：NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN，
故答案为：NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN；
（3）将0.02mol/L的HCN与0.01mol/L 的NaOH溶液等体积混合，溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005mol•L-1的NaCN、HCN，测得c（Na+）＞c（CN-），根据电荷守恒可知：c（H+）＜c（OH-），溶液呈碱性，所以HCN的浓度为0.005mol•L-1，CN-的浓度小于0.005mol•L-1，
A．根据分析可知，溶液呈碱性，c（H+）＜c（OH-），故A错误；
B．混合液呈碱性，则c（H+）＜c（OH-），故B正确；
C．氢氧根离子浓度较小，c（CN-）远远大于c（OH-），故C错误；
D．根据物料守恒可知：c（HCN）+c（CN-）=0.01mol/L，故D正确；
故答案为：BD；
（4）铝离子与碳酸氢根离子混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，反应的离子方程式为：Al3++3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；Al3++3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑；
（5）草酸氢钠溶液显示酸性，则HC2O4-的电离程度大于其水解程度，所以c（C2O42-）＞c（H2C2O4），由于氢离子来自水的电离和HC2O4-的电离，则c（H+）＞c（C2O42-），HC2O4-的水解程度较小，则c（HC2O4-）＞c（C2O42-），所以溶液中各离子浓度大小为：c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）；
草酸氢钠溶液中存在的质子守恒为：c（OH-）=c（H+）-c （C2O42-）+c（H2C2O4），
故答案为：c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）；c（OH-）=c（H+）-c （C2O42-）+c（H2C2O4）；
（6）H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应：H2C2O4+MnO4-+H+→CO2+Mn2++H2O，若将该反应设计成原电池，负极失去电子发生氧化反应，该反应中草酸失去电子被氧化生成二氧化碳，则负极的电极反应式为：H2C2O4-2e=2CO2+2H+；
标准状况下4.48L二氧化碳的物质的量为：
故答案为：H2C2O4-2e=2CO2+2H+； 0.2．
解析
解：（1）电离平衡常数，CH3COOH＞H2CO3＞HCN，等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为：Na2CO3溶液＞NaCN溶液＞CH3COONa溶液，故溶液的pH为：Na2CO3＞NaCN＞CH3COONa，
故答案为：b＞a＞c；
（2）NaCN和少量CO2反应生成NaHCO3、HCN，反应方程式为：NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN，
故答案为：NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN；
（3）将0.02mol/L的HCN与0.01mol/L 的NaOH溶液等体积混合，溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005mol•L-1的NaCN、HCN，测得c（Na+）＞c（CN-），根据电荷守恒可知：c（H+）＜c（OH-），溶液呈碱性，所以HCN的浓度为0.005mol•L-1，CN-的浓度小于0.005mol•L-1，
A．根据分析可知，溶液呈碱性，c（H+）＜c（OH-），故A错误；
B．混合液呈碱性，则c（H+）＜c（OH-），故B正确；
C．氢氧根离子浓度较小，c（CN-）远远大于c（OH-），故C错误；
D．根据物料守恒可知：c（HCN）+c（CN-）=0.01mol/L，故D正确；
故答案为：BD；
（4）铝离子与碳酸氢根离子混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，反应的离子方程式为：Al3++3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑，
故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；Al3++3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑；
（5）草酸氢钠溶液显示酸性，则HC2O4-的电离程度大于其水解程度，所以c（C2O42-）＞c（H2C2O4），由于氢离子来自水的电离和HC2O4-的电离，则c（H+）＞c（C2O42-），HC2O4-的水解程度较小，则c（HC2O4-）＞c（C2O42-），所以溶液中各离子浓度大小为：c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）；
草酸氢钠溶液中存在的质子守恒为：c（OH-）=c（H+）-c （C2O42-）+c（H2C2O4），
故答案为：c（Na+）＞c（HC2O4-）＞c（H+）＞c（C2O42-）＞c（OH-）；c（OH-）=c（H+）-c （C2O42-）+c（H2C2O4）；
（6）H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应：H2C2O4+MnO4-+H+→CO2+Mn2++H2O，若将该反应设计成原电池，负极失去电子发生氧化反应，该反应中草酸失去电子被氧化生成二氧化碳，则负极的电极反应式为：H2C2O4-2e=2CO2+2H+；
标准状况下4.48L二氧化碳的物质的量为：
故答案为：H2C2O4-2e=2CO2+2H+； 0.2．
（1）则25℃时水的电离平衡曲线应为______（A或B）．
（2）25℃时，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的 pH=7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为______．
（3）99℃时，若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，a与b之间应满足的关系是______．
正确答案
解：（1）纯水中，水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，C（OH-）、C（H+）增大且C（OH-）=C（H+），所以25℃时水的电离平衡曲线应为A，故选A；
（2）25℃时，将pH=9的NaOH溶液中C（OH-）=10-5 mol/L，pH=4的H2SO4溶液中C（H+）=10-4 mol/L，要使混合溶液呈中性，则氢氧根离子的物质的量等于氢离子的物质的量，设碱的体积为xL，酸的体积为yL，则10-5 mol/L×xL=10-4 mol/L×yL，
所以x：y=10-4：10-5=10：1，
故答案为：10：1；
（3）99℃时，pH1=a的某强酸溶液中C（H+）=10-a mol/L，pH2=b的某强碱溶液C（OH-）=10b-12 mol/L，溶液呈中性，则酸中氢离子的物质的量应等于碱中氢氧根离子的物质的量，所以100×10-a=1×10b-12，a+b=14，故答案为：a+b=14．
解析
解：（1）纯水中，水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，C（OH-）、C（H+）增大且C（OH-）=C（H+），所以25℃时水的电离平衡曲线应为A，故选A；
（2）25℃时，将pH=9的NaOH溶液中C（OH-）=10-5 mol/L，pH=4的H2SO4溶液中C（H+）=10-4 mol/L，要使混合溶液呈中性，则氢氧根离子的物质的量等于氢离子的物质的量，设碱的体积为xL，酸的体积为yL，则10-5 mol/L×xL=10-4 mol/L×yL，
所以x：y=10-4：10-5=10：1，
故答案为：10：1；
（3）99℃时，pH1=a的某强酸溶液中C（H+）=10-a mol/L，pH2=b的某强碱溶液C（OH-）=10b-12 mol/L，溶液呈中性，则酸中氢离子的物质的量应等于碱中氢氧根离子的物质的量，所以100×10-a=1×10b-12，a+b=14，故答案为：a+b=14．
在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存．一定温度下，向1L 0．l mol•L-1 CH3 COOH溶液中加入少量CH3COONa固体．
（1）CH3 COOH溶液的电离平衡______移动（填“向左”、“向右”或“不”），溶液中
（2）若该溶液呈酸性，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为：______．
正确答案
解：（1）向1L 0．l mol•L-1 CH3 COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，醋酸根离子浓度增大，抑制了醋酸的电离，则醋酸的电离平衡向左移动；
根据醋酸的电离平衡常数表达式可知：
故答案为：向左；增大；
（2）该溶液呈酸性，则c（H+）＞c（OH-），由于加入的醋酸钠少量，则溶液中c（H+）＞c（Na+），故溶液中离子浓度大小为c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH-），
故答案为：c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH-）．
解析
解：（1）向1L 0．l mol•L-1 CH3 COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，醋酸根离子浓度增大，抑制了醋酸的电离，则醋酸的电离平衡向左移动；
根据醋酸的电离平衡常数表达式可知：
故答案为：向左；增大；
（2）该溶液呈酸性，则c（H+）＞c（OH-），由于加入的醋酸钠少量，则溶液中c（H+）＞c（Na+），故溶液中离子浓度大小为c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH-），
故答案为：c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH-）．
（1）NaClO溶液中通入少量CO2发生反应的离子方程式为______．
（2）在饱和氯水中加入NaHCO3，直至溶液的黄绿色褪去，则发生反应的离子方程式为______．
（3）常温下，将pH和体积都相同的氢氟酸和次氯酸分别加蒸馏水稀释，pH随溶液体积变化如图所示．
①曲线Ⅰ为______稀释时pH的变化曲线．
②取A点的两种酸溶液，中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液，消耗______体积较小．
（4）25℃时，将0.40mol•L-1 HCN溶液与0.20mol•L-1 NaOH溶液各100mL混合后，测得溶液的pH=a（a＞7）．则该溶液中所有离子浓度大小关系为______；c（HCN）-c（CN-）=______mol•L-1．（假设混合后体积等于两种溶液体积之和）
正确答案
解：（1）酸性强弱HClO＞HCO3-，根据强酸制取弱酸知，二者反应生成碳酸氢钠和次氯酸，离子方程式为ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-，
故答案为：ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-；
（2）H2CO3的Ka1=4.2×10-7＞HClO的Ka=3.0×10-8＞H2CO3的Ka2=5.6×10-11，所以氯水中加入NaHCO3，只有盐酸反应，而次氯酸不反应，所以发生反应的离子方程式为：Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，H++HCO3-=H2O+CO2↑，故答案为：Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，H++HCO3-=H2O+CO2↑；
（3）①根据HClO的Ka=3.0×10-8＜HF的Ka=3.5×10-4，氢氟有酸是强于次氯酸，相同温度下，相同pH值的氢氟酸和次氯酸溶液，次氯酸浓度大，溶液稀释时，次氯酸进一步电离，其溶液中离子浓度大于氢氟酸的离子浓度，所以pH变化小的曲线为次氯酸，故II应为次氯酸稀释时的pH值变化曲线，则Ⅰ为HF，故答案为：HF；
②中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液，酸性弱的消耗的量少，所以HClO消耗体积较小，故答案为：HClO；
（4）25℃时，将0.40mol．L-1HCN溶液与0.20mol．L-1NaOH溶液各100mL混合后，混合溶液中溶质为等物质的量浓度的HCN和NaCN，测得溶液的pH=a（a＞7），溶液呈碱性，则c（H+）＜c（OH-），说明NaCN水解程度大于HCN，结合电荷守恒c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CN-）得c（Na+）＞c（CN-），盐类水解较微弱，所以离子浓度大小顺序是c（Na+）＞c（CN-）＞c（OH-）＞c（H+）；
根据电荷守恒得c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CN-）、根据物料守恒得2c（Na+）=c（HCN）+c（CN-），所以得c（HCN）+2c（H+）=2c（OH-）+c（CN-），则c（HCN）-c（CN-）=2c（OH-）-2c（H+）=2[10 a-14-10-a]mol/L，
故答案为：c（Na+）＞c（CN-）＞c（OH-）＞c（H+）；2[10 a-14-10-a]．
解析
解：（1）酸性强弱HClO＞HCO3-，根据强酸制取弱酸知，二者反应生成碳酸氢钠和次氯酸，离子方程式为ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-，
故答案为：ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-；
（2）H2CO3的Ka1=4.2×10-7＞HClO的Ka=3.0×10-8＞H2CO3的Ka2=5.6×10-11，所以氯水中加入NaHCO3，只有盐酸反应，而次氯酸不反应，所以发生反应的离子方程式为：Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，H++HCO3-=H2O+CO2↑，故答案为：Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，H++HCO3-=H2O+CO2↑；
（3）①根据HClO的Ka=3.0×10-8＜HF的Ka=3.5×10-4，氢氟有酸是强于次氯酸，相同温度下，相同pH值的氢氟酸和次氯酸溶液，次氯酸浓度大，溶液稀释时，次氯酸进一步电离，其溶液中离子浓度大于氢氟酸的离子浓度，所以pH变化小的曲线为次氯酸，故II应为次氯酸稀释时的pH值变化曲线，则Ⅰ为HF，故答案为：HF；
②中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液，酸性弱的消耗的量少，所以HClO消耗体积较小，故答案为：HClO；
（4）25℃时，将0.40mol．L-1HCN溶液与0.20mol．L-1NaOH溶液各100mL混合后，混合溶液中溶质为等物质的量浓度的HCN和NaCN，测得溶液的pH=a（a＞7），溶液呈碱性，则c（H+）＜c（OH-），说明NaCN水解程度大于HCN，结合电荷守恒c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CN-）得c（Na+）＞c（CN-），盐类水解较微弱，所以离子浓度大小顺序是c（Na+）＞c（CN-）＞c（OH-）＞c（H+）；
根据电荷守恒得c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CN-）、根据物料守恒得2c（Na+）=c（HCN）+c（CN-），所以得c（HCN）+2c（H+）=2c（OH-）+c（CN-），则c（HCN）-c（CN-）=2c（OH-）-2c（H+）=2[10 a-14-10-a]mol/L，
故答案为：c（Na+）＞c（CN-）＞c（OH-）＞c（H+）；2[10 a-14-10-a]．
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