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简答题

25℃时,几种弱酸溶液的pH如下表所示:

(1)25℃时,Na2SO3溶液的pH______(填“>”、“<”“或“=”)7,其原因是______(用离子方程式表示).

(2)图1是常温下,相同pH的CH3COOH和HCN溶液分别加水稀释时溶液的pH随溶液体积变化的曲线.

①图1中曲线______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示加水稀释HCN溶液时pH的变化.

②下列操作能使CH3COOH的电离程度与同时增大的是______

A.加水稀释溶液        B.升高溶液温度     C.加入少量NaHSO4固体   D.加入少量CH3COONa固体

③在图2中分别画出常温下CH3COONa溶液和NaCN溶液中由水电离出的c(OH-)与其盐浓度的变化曲线.

(3)常温下,物质的量浓度相同的CH3COONa溶液和NaCN溶液中,CH3COONa溶液中各离子浓度之和______(填“>”、“<”或“=”)NaCN溶液中各离子浓度之和.

(4)已知:HCN(aq)H+(aq)+CN-(aq)△H=+43.5kJ•mol-1

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ•mol-1则NaCN在溶液中发生水解的热化学方程式:

CN-(aq)+H2O(1) HCN(aq)+OH-(aq)的△H=______.该反应25℃时的平衡常数K=______

(需填具体数值,已知10-5.6=2.5×10-6

正确答案

解:(1)25℃时,0.01mol/L亚硫酸的pH=2.3,则亚硫酸为弱酸,即亚硫酸钠为强碱弱酸盐,由SO32-+H2OHSO3-+OH-可知溶液显碱性,pH>7,

故答案为:>;SO32-+H2OHSO3-+OH-

(2)①由表格中的数据可知,相同浓度的CH3COOH和HCN溶液,HCN的pH大,则HCN的酸性更弱,相同pH的CH3COOH和HCN溶液分别加水稀释时,醋酸的氢离子

浓度变化大于HCN中氢离子的浓度变化,则醋酸的pH变化大,所以曲线Ⅱ表示加水稀释HCN溶液时pH的变化,故答案为:Ⅱ;

②由CH3COOHH++CH3COO-,加水稀释,促进电离,电离平衡正向移动,电离程度增大,增大,故A正确;

因弱电解质的电离是吸热的,则升高温度,电离平衡正向移动,电离程度增大,增大,故B正确;

加入少量NaHSO4固体,H+的浓度增大,电离平衡逆向移动,电离程度减小,故C错误;

加入少量CH3COONa固体,CH3COO-的浓度增大,电离平衡逆向移动,电离程度减小,故C错误;

故答案为:AB;

③由表格中的数据可知,酸性CH3COOH>HCN,CH3COONa溶液和NaCN溶液中都水解生成OH-,但相同浓度的盐时,NaCN溶液水解生成的OH-离子浓度大,

且盐的浓度越大,水解生成的OH-离子浓度也就越大,故答案为:

(3)物质的量浓度相同的CH3COONa溶液和NaCN溶液中,由电荷守恒可知CH3COONa溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),

NaCN溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),则两溶液中的离子浓度之和的比较即为2c(Na+)+2c(H+)的比较,

等物质的量浓度时,NaCN溶液水解生成的OH-离子浓度大,则2c(H+)就小,所以CH3COONa溶液中各离子浓度之和大,故答案为:>;

(4)HCN(aq)H+(aq)+CN-(aq)△H=+43.5kJ•mol-1①,

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ•mol-1②,

由盖斯定律可知反应CN-(aq)+H2O(1) HCN(aq)+OH-(aq)可由-①+(-②)得到,则反应热

△H═-(+43.5kJ•mol-1)+57.3kJ•mol-1=+13.8 kJ/mol,K=×Kw=×10-14=1.6×10-5

故答案为:+13.8 kJ/mol;1.6×10-5

解析

解:(1)25℃时,0.01mol/L亚硫酸的pH=2.3,则亚硫酸为弱酸,即亚硫酸钠为强碱弱酸盐,由SO32-+H2OHSO3-+OH-可知溶液显碱性,pH>7,

故答案为:>;SO32-+H2OHSO3-+OH-

(2)①由表格中的数据可知,相同浓度的CH3COOH和HCN溶液,HCN的pH大,则HCN的酸性更弱,相同pH的CH3COOH和HCN溶液分别加水稀释时,醋酸的氢离子

浓度变化大于HCN中氢离子的浓度变化,则醋酸的pH变化大,所以曲线Ⅱ表示加水稀释HCN溶液时pH的变化,故答案为:Ⅱ;

②由CH3COOHH++CH3COO-,加水稀释,促进电离,电离平衡正向移动,电离程度增大,增大,故A正确;

因弱电解质的电离是吸热的,则升高温度,电离平衡正向移动,电离程度增大,增大,故B正确;

加入少量NaHSO4固体,H+的浓度增大,电离平衡逆向移动,电离程度减小,故C错误;

加入少量CH3COONa固体,CH3COO-的浓度增大,电离平衡逆向移动,电离程度减小,故C错误;

故答案为:AB;

③由表格中的数据可知,酸性CH3COOH>HCN,CH3COONa溶液和NaCN溶液中都水解生成OH-,但相同浓度的盐时,NaCN溶液水解生成的OH-离子浓度大,

且盐的浓度越大,水解生成的OH-离子浓度也就越大,故答案为:

(3)物质的量浓度相同的CH3COONa溶液和NaCN溶液中,由电荷守恒可知CH3COONa溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),

NaCN溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),则两溶液中的离子浓度之和的比较即为2c(Na+)+2c(H+)的比较,

等物质的量浓度时,NaCN溶液水解生成的OH-离子浓度大,则2c(H+)就小,所以CH3COONa溶液中各离子浓度之和大,故答案为:>;

(4)HCN(aq)H+(aq)+CN-(aq)△H=+43.5kJ•mol-1①,

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ•mol-1②,

由盖斯定律可知反应CN-(aq)+H2O(1) HCN(aq)+OH-(aq)可由-①+(-②)得到,则反应热

△H═-(+43.5kJ•mol-1)+57.3kJ•mol-1=+13.8 kJ/mol,K=×Kw=×10-14=1.6×10-5

故答案为:+13.8 kJ/mol;1.6×10-5

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(1)常温下,0.05mol/L硫酸溶液中,c(H+)=______mol/L,pH值为______,水电离的c(H+)=______mol/L.

如图所示,一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力曲线图,请回答.

(2)“O”点为什么不导电______

(3)a、b、c三点的氢离子浓度由小到大的顺序为______

(4)a、b、c三点中,醋酸的电离程度最大的一点是______

(5)若使c点溶液中的c(CH3COO-)提高,在如下措施中,

可选择______

A.加NaCl溶液      B.加热     C.加固体KOHD.加Zn粒          E.加固体CH3COONa  F.加水

(6)在稀释过程中,随着醋酸浓度的降低,下列始终保持增大趋势的量是______

A.H+个数     B.c(H+)C.    D.CH3COOH分子数.

正确答案

解:(1)0.05mol/L硫酸溶液中,c(H+)═2c(SO42-)=0.1mol/L,所以PH=1;则c(OH-)==10-13mol/L,稀硫酸中水电离的c(H+)=c(OH-)=10-13mol/L;故答案为:0.1;1;10-13

(2)溶液的导电性与离子浓度有关,离子浓度越大,导电性越强,冰醋酸中没有自由移动的离子,所以冰醋酸不导电,

故答案为:因为冰醋酸未电离,无自由移动的离子;

(3)导电能力越强,离子浓度越大,氢离子浓度越大,则a、b、c三点溶液的氢离子浓度由小到大的顺序为为c<a<b,故答案为:c<a<b;

(4)溶液越稀,越促进醋酸电离,则溶液中氢离子的物质的量越大,电离程度越大,所以电离程度最大的是c,故答案为:c;

(5)A.加NaCl溶液,溶液体积增大为主,c(CH3COO-)减小,故错误;

B.加热,促进电离,c(CH3COO-)增大,故正确;

C.加固体KOH,氢离子浓度减小,促进电离,c(CH3COO-)增大,故正确;

D.加Zn粒,氢离子浓度减小,促进电离,c(CH3COO-)增大,故正确;

E.加固体CH3COONa,加入含有醋酸根离子的物质,故正确;

F.加水,溶液体积增大为主,c(CH3COO-)减小,故错误;

故答案为:B、C、D、E;

(5)A.弱电解质越稀,电离度越大,即电离出的氢离子数越多,故A正确;

B.在稀释过程中,溶液的体积增大,氢离子的浓度减小,故B错误;

C.加水稀释,促进电离,n(CH3COO-)、n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,则c(H+)/c(CH3COOH)增大,故C正确;

D.弱电解质越稀,电离度越大,平衡向右移动,CH3COOH分子数减少,故D错误;

故答案为:A、C.

解析

解:(1)0.05mol/L硫酸溶液中,c(H+)═2c(SO42-)=0.1mol/L,所以PH=1;则c(OH-)==10-13mol/L,稀硫酸中水电离的c(H+)=c(OH-)=10-13mol/L;故答案为:0.1;1;10-13

(2)溶液的导电性与离子浓度有关,离子浓度越大,导电性越强,冰醋酸中没有自由移动的离子,所以冰醋酸不导电,

故答案为:因为冰醋酸未电离,无自由移动的离子;

(3)导电能力越强,离子浓度越大,氢离子浓度越大,则a、b、c三点溶液的氢离子浓度由小到大的顺序为为c<a<b,故答案为:c<a<b;

(4)溶液越稀,越促进醋酸电离,则溶液中氢离子的物质的量越大,电离程度越大,所以电离程度最大的是c,故答案为:c;

(5)A.加NaCl溶液,溶液体积增大为主,c(CH3COO-)减小,故错误;

B.加热,促进电离,c(CH3COO-)增大,故正确;

C.加固体KOH,氢离子浓度减小,促进电离,c(CH3COO-)增大,故正确;

D.加Zn粒,氢离子浓度减小,促进电离,c(CH3COO-)增大,故正确;

E.加固体CH3COONa,加入含有醋酸根离子的物质,故正确;

F.加水,溶液体积增大为主,c(CH3COO-)减小,故错误;

故答案为:B、C、D、E;

(5)A.弱电解质越稀,电离度越大,即电离出的氢离子数越多,故A正确;

B.在稀释过程中,溶液的体积增大,氢离子的浓度减小,故B错误;

C.加水稀释,促进电离,n(CH3COO-)、n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,则c(H+)/c(CH3COOH)增大,故C正确;

D.弱电解质越稀,电离度越大,平衡向右移动,CH3COOH分子数减少,故D错误;

故答案为:A、C.

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现有室温下pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的盐酸乙,请根据下列操作回答问题

(1)取10mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡______移动(填“向左”、“向右”或“不”).另取10mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变).待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的比值将______(填“增大”、“减小”或“无法确定”).

(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液各稀释100倍.稀释后的溶液其pH大小关系为pH(甲)______pH(乙)(填“大于”、“小于”或“等于”下同).

(3)各取25mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(甲)______V(乙).

(4)取25mL甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+)和c(CH3COO-)的大小关系为:c(Na+______c(CH3COO-).

(5)甲乙两溶液中由水电离出的c(H+)大小关系为:甲______乙 (填“大于”、“小于”或“等于”).室温下,向V1ml乙溶液中加入pH=13的NaOH溶液V2ml,所得溶液PH=3,则V1与V2的比值为______(设混合溶液总体积为V1+V2).

正确答案

解:(1)醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,所以醋酸电离平衡向正反应方向移动;向醋酸中加入醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,则氢离子浓度减小,醋酸分子浓度增大,所以c(H+)/c(CH3COOH)减小,故答案为:向右;减小;

(2)氯化氢是强电解质,完全电离,醋酸是弱电解质,溶液中存在电离平衡,加水稀释促进醋酸电离,所以醋酸溶液中氢离子浓度减小程度大于盐酸溶液中氢离子浓度减小程度,所以醋酸的pH小于盐酸,故答案为:小于;

(3)pH相等的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,等体积等pH的两种酸,醋酸的物质的量大于盐酸,酸的物质的量越多需要等浓度的氢氧化钠溶液体积越大,所以V(甲)>V(乙),故答案为:>;

(4)pH=12的NaOH溶液中c(NaOH)=0.02mol/L,pH=2的醋酸中c(CH3COOH)>0.02mol/L,二者等体积混合,醋酸过量,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),所以c(Na+)<c(CH3COO-),故答案为:小于;

(5)下pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的盐酸乙中,两溶液的pH相等,即氢离子浓度相等,由水电离出的c(H+)相等,室温下,向V1ml乙溶液中加入pH=13的NaOH溶液V2ml,所得溶液PH=3,则酸剩余,得到:10-3=,解得V1:V2=101:9.故答案为:等于;101:9.

解析

解:(1)醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,所以醋酸电离平衡向正反应方向移动;向醋酸中加入醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,则氢离子浓度减小,醋酸分子浓度增大,所以c(H+)/c(CH3COOH)减小,故答案为:向右;减小;

(2)氯化氢是强电解质,完全电离,醋酸是弱电解质,溶液中存在电离平衡,加水稀释促进醋酸电离,所以醋酸溶液中氢离子浓度减小程度大于盐酸溶液中氢离子浓度减小程度,所以醋酸的pH小于盐酸,故答案为:小于;

(3)pH相等的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,等体积等pH的两种酸,醋酸的物质的量大于盐酸,酸的物质的量越多需要等浓度的氢氧化钠溶液体积越大,所以V(甲)>V(乙),故答案为:>;

(4)pH=12的NaOH溶液中c(NaOH)=0.02mol/L,pH=2的醋酸中c(CH3COOH)>0.02mol/L,二者等体积混合,醋酸过量,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),所以c(Na+)<c(CH3COO-),故答案为:小于;

(5)下pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的盐酸乙中,两溶液的pH相等,即氢离子浓度相等,由水电离出的c(H+)相等,室温下,向V1ml乙溶液中加入pH=13的NaOH溶液V2ml,所得溶液PH=3,则酸剩余,得到:10-3=,解得V1:V2=101:9.故答案为:等于;101:9.

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亚硝酸(HNO2)是一种与醋酸酸性相当的弱酸,不稳定,通常在室温下立即分解.

(1)写出亚硝酸的电离方程式:______

(2)在酸性条件下,当NaNO2与KI按物质的量1:1恰好完全反应,且I-被氧化为I2时,产物中含氮的物质为______(填化学式).

(3)碱性工业废水中的NO2-可用铝粉除去.已知此反应体系中含有Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3•H2O、H2O六种物质.写出上述反应的离子方程式:______

(4)酸性工业废水中的NO2-可用尿素除去.尿素(CO(NH22)与NO2-在酸性条件下反应生成两种无毒气体.该反应中生成16.8L(标准状况)混合气体时,消耗尿素的质量为______ g.

(5)向20mL 0.01mol•L-1的NaNO2溶液中加入10mL 0.01mol•L-1的AgNO3溶液,一段时间后,溶液中的c(Ag+)=______.(已知:Ksp(AgNO2)=2×10-8 mol2•L-2

正确答案

解:(1)亚硝酸是弱电解质,在水溶液里只有部分电离,所以其电离方程式为HNO2⇌H++NO2-,故答案为:HNO2⇌H++NO2-

(2)碘离子被氧化为碘单质时,所有的碘元素化合价升高了2价,消耗碘离子是2mol,亚硝酸钠中氮元素化合价是+3价,2mol的亚硝酸钠得到2mol电子时,则需氮元素的化合价降为+2价,所以产物中含氮的物质为NO,故答案为:NO;

(3)亚硝酸钠具有氧化性,金属铝具有还原性,碱性条件下,二者发生氧化还原反应生成偏铝酸盐和一水合氨,离子反应方程式为:2Al+NO2-+OH-+2H2O=2AlO2-+NH3.H2O,故答案为:2Al+NO2-+OH-+2H2O=2AlO2-+NH3.H2O;

(4)酸性条件下,亚硝酸根离子和尿素发生氧化还原反应生成两种无毒气体,根据元素守恒知,两种无毒气体应该是氮气和二氧化碳气体,离子反应方程式为:2H++CO(NH22+2NO2-=CO2↑+2N2↑+3H2O,根据尿素和气体体积之间的关系式得,尿素的质量==15g,

故答案为:15;

(5)根据题给数据可判断亚硝酸钠过量,银离子将被尽可能的沉淀,剩余NaNO2的物质的量浓度c==0.2mol/L,根据KSP(AgNO2)=c(NO2-)•c(Ag+)=0.2mol/L•c(Ag+)=2×10-8 mol2•L-2,解得c(Ag+)=6×10-6mol/L,故答案为:6×10-6mol/L.

解析

解:(1)亚硝酸是弱电解质,在水溶液里只有部分电离,所以其电离方程式为HNO2⇌H++NO2-,故答案为:HNO2⇌H++NO2-

(2)碘离子被氧化为碘单质时,所有的碘元素化合价升高了2价,消耗碘离子是2mol,亚硝酸钠中氮元素化合价是+3价,2mol的亚硝酸钠得到2mol电子时,则需氮元素的化合价降为+2价,所以产物中含氮的物质为NO,故答案为:NO;

(3)亚硝酸钠具有氧化性,金属铝具有还原性,碱性条件下,二者发生氧化还原反应生成偏铝酸盐和一水合氨,离子反应方程式为:2Al+NO2-+OH-+2H2O=2AlO2-+NH3.H2O,故答案为:2Al+NO2-+OH-+2H2O=2AlO2-+NH3.H2O;

(4)酸性条件下,亚硝酸根离子和尿素发生氧化还原反应生成两种无毒气体,根据元素守恒知,两种无毒气体应该是氮气和二氧化碳气体,离子反应方程式为:2H++CO(NH22+2NO2-=CO2↑+2N2↑+3H2O,根据尿素和气体体积之间的关系式得,尿素的质量==15g,

故答案为:15;

(5)根据题给数据可判断亚硝酸钠过量,银离子将被尽可能的沉淀,剩余NaNO2的物质的量浓度c==0.2mol/L,根据KSP(AgNO2)=c(NO2-)•c(Ag+)=0.2mol/L•c(Ag+)=2×10-8 mol2•L-2,解得c(Ag+)=6×10-6mol/L,故答案为:6×10-6mol/L.

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现有25℃时,0.1mol/L的氨水,请回答以下问题:

(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,此时溶液中______(填“增大”、“减小”或“不变”).

(2)若向氨水中加入稀硫酸,使其恰好完全中和,写出反应的离子方程式______;所得溶液的pH______ 7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因______,溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序为______

(3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时c(NH4+)=amol/L,则c(SO42-)=______

正确答案

解:(1)向氨水中加入硫酸铵,铵根离子浓度增大抑制一水合氨电离,则氢氧根离子个数减小,一水合氨分子个数增大,所以溶液中 减小,

故答案为:减小;

(2)向氨水中加入稀硫酸恰好完全中和,二者反应生成硫酸铵和水,离子方程式为:NH3•H2O+H+═NH4++H2O,硫酸铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解而使其溶液呈酸性,pH<7,水解离子方程式为NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+,溶液呈酸性则c(H+)>c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),所以 c(NH4+)>c(SO42-),铵根离子水解程度较小,所以c(SO42-)>c(H+),则离子浓度大小顺序是 c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-),

故答案为:NH3•H2O+H+═NH4++H2O;<;NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+;c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-);

(3)混合溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),所以c(SO42-)=c(NH4+)=amol•L-1

故答案为:amol•L-1

解析

解:(1)向氨水中加入硫酸铵,铵根离子浓度增大抑制一水合氨电离,则氢氧根离子个数减小,一水合氨分子个数增大,所以溶液中 减小,

故答案为:减小;

(2)向氨水中加入稀硫酸恰好完全中和,二者反应生成硫酸铵和水,离子方程式为:NH3•H2O+H+═NH4++H2O,硫酸铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解而使其溶液呈酸性,pH<7,水解离子方程式为NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+,溶液呈酸性则c(H+)>c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),所以 c(NH4+)>c(SO42-),铵根离子水解程度较小,所以c(SO42-)>c(H+),则离子浓度大小顺序是 c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-),

故答案为:NH3•H2O+H+═NH4++H2O;<;NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+;c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-);

(3)混合溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),所以c(SO42-)=c(NH4+)=amol•L-1

故答案为:amol•L-1

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