- 水的电离和溶液的酸碱性
- 共6206题
当把两种水(D2O、H2O)混在一起，则混合后溶液中存在的分子为__________，存在的阳离子为
__________________(写成水合的形式)，存在的阴离子为__________________。两种水的电离方程式为
__________________，___________________。
正确答案
D2O、H2O、HDO；D3O+、H3O+、H2DO+、HD2O+；OH-、OD-；D2O
H2O
25℃时，1L0.01mol/LHCl溶液，水的离子积常数Kw为______，溶液中H+的物质的量浓度为______，水电离出的H+的物质的量浓度为______，向上述溶液中加入1L0.008mol/L的NaOH溶液，反应后溶液的pH为______．
正确答案
温度不变，溶液中水的离子积不变，与溶液的酸碱性无关，常温下，水的离子积Kw=1×10-14；1L0.01mol/LHCl溶液中氢离子浓度为0.01mol/L，氯化氢溶液中的氢氧根离子为水电离的，所以水电离的氢离子浓度为：1×10-12mol/L；向1L0.01mol/LHCl溶液中加入1L0.008mol/L的NaOH溶液，显然氯化氢过量，溶液显示酸性，反应后溶液中氢离子浓度为：c=
故答案为：1×10-14；0.01mol/L；1×10-12mol/L；3．
已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示：
（1）则95℃时，水的电离平衡曲线应为______（填“A”或“B”），请说明理由______．
（2）25℃时，将①H+、②Cl-、③Al3+、④K+、⑤S2-、
⑥OH-、⑦NO3-、⑧NH4+分别加入H2O中，基本上不影响水的电离平衡的是______．（填入相应序号）
（3）95℃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，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是______．
（4）曲线B对应温度下，pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH=5．请分析其原因：______．
正确答案
（1）水的电离是吸热过程，升高温度，使水的电离程度增大，当温度升高时，促进水的电离，水的离子积增大，水中氢离子、氢氧根离子浓度都增大，水的pH减小，但溶液仍然呈中性，则95℃时，水的电离平衡曲线应B；
故答案为：B；水的电离是吸热过程，温度高时，电离程度大，c（H+）、c（OH-）大；
（2）25℃时，将①H+、②Cl-、③Al3+、④K+、⑤S2-、⑥OH-、⑦NO3-、⑧NH4+分别加入H2O中，①抑制水的电离，②氯离子不允许水的电离平衡，③Al3+水解显酸性，促进水的电离，④K+对水的电离无影响，⑤S2-、水解显碱性，对水的电离起到促进，⑥碱抑制水的电离，⑦NO3-离子对水的电离无影响，⑧NH4+离子水解溶液呈酸性，促进水的电离，所以基本上不影响水的电离平衡的是②④⑦；
故答案为：②④⑦；
（3）若100体积pH1=a的某强酸溶液中氢离子的物质的量浓度=10-a mol/L，1体积pH2=b的某强碱溶液中氢氧根离子的物质的量浓度=10 b-12 mol/L，混合后溶液呈中性，则氢离子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量，所以100×10-a mol/L=1×10 b-12 mol/L，所以a+b=14（或pH1+pH2═14）
故答案为：a+b=14（或pH1+pH2═14）；
（4）曲线B对应95℃，pH=2的某酸HA中氢离子浓度与pH=10的NaOH溶液中氢氧根离子浓度相等，HA若为强酸，完全反应后pH=6，实际上pH=5，说明酸过量，则该酸为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+，导致溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度而使溶液呈酸性；
故答案为：曲线B对应95℃，此时水的离子积为10-12，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+，使溶液pH=5；
（1）工业上合成氨的反应方程式为______，反应是在______中进行，该设备的出口处的气体是______（填写分子式）．
（2）纯水中含有10电子的粒子有______种．
（3）向氢氧化钠溶液中逐渐加入盐酸至中性的过程中，水的电离程度______（填增大、减小、不变）．
（4）将1mol/L的氯化铁溶液和3mol/L的硫氰化钾溶液等体积混合，所得溶液中K+的物质的量浓度为______mol/L．
（5）用润湿的pH试纸测得的0.01mol/LNaOH溶液的pH______12（填＜、＞、=）．
正确答案
（1）工业合成氨的反应是可逆反应，不能进行到底，即最终得到的反应体系中既有反应物又有生成物，该反应需要一定的温度、压强和催化剂．
因此，合成氨的反应方程式为：N2+3H2
故答案为：N2+3H2
（2）水的电离方程式为：H2O⇌OH-+H+，其中H+要与H2O结合成H3O+，纯水中含有10个电子的微粒有H2O、OH-、H3O+，即共有3种．故答案为：3；
（3）水的电离方程式为：H2O⇌OH-+H+，加酸、加碱都抑制水的电离，中性条件下水的电离程度最大（水解除外），向氢氧化钠溶液中加盐酸至中性，水的电离程度要由小变大，即增大．故答案为：增大；
（4）两溶液混合后，Fe3+要与SCN-发生反应，而K+本身不参与反应，其物质的量不变，设溶液体积为1L，则混合液中c（K+）=1L×3mol/L/（1L+1L）=1.5mol/L．故答案为：1.5；
（5）0.01mol/LNaOH溶液的pH为12，测定溶液的pH时，所用pH试纸不能用水湿润，否则，将会把NaOH溶液稀释，其pH将会变小，即小于12．故答案为：＜．
99℃时，Kw=1×10-12mol2•L-2，该温度下，将100mL0.001mol•L-1NaOH溶液加水稀释至1L，则溶液的pH值为______；若温度不变，加水稀释至1000L，则溶液的pH约为______．
正确答案
（1）100mL0.001mol•L-1NaOH溶液的c（OH-）=c（NaOH）=1×10-3mol/L，稀释到1L，c（OH-）=1×10-4mol/L，c（H+）=
所以该溶液的pH=-lg（1×10-8）=8，
若温度不变，加水稀释至1000L，NaOH溶液的c（OH-）≈1×10-6mol/L，所以该溶液的pH=-lg（1×10-6）=6，略呈碱性，接近中性，
故答案为：8；6．
（1）某温度下，纯水中c(H+) = 5×10-7 mol·L－1，则此时纯水中的c(OH－) = _________ mol·L－1；若温度不变，滴入稀硫酸使c(H+) = 5.0×10-3 mol·L－1，则c(OH－) = ____________ mol·L－1。
（2）已知室温下pH＝2的高碘酸(H5IO6)溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，所得混合溶液呈酸性，则高碘酸的电离方程式是__________________________。
正确答案
（1）5.0×10-7 mol·L-1 ; 5.0×10-11 mol·L－1
（2）H5IO6 
水的电离过程为H2O⇌H++OH─，在不同温度下其平衡常数为K（25℃）=1.0×10-14，K（35℃）=2.1×10-14，则下列叙述正确的是（ ）
正确答案
A、K（25℃）=1.0×10-14＜K（35℃）=2.1×10-14，所以[H+]随温度的升高而增大，故A错误；
B、K（25℃）=1.0×10-14＜K（35℃）=2.1×10-14，所以升高温度平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，故B正确；
C、水的电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，故C错误；
D、电离平衡常数、氢离子浓度、氢氧根离子的浓度随温度的变化而变化，升高温度，促进电离，但氢离子浓度和氢氧根浓度始终相等，故D错误；
故选B．
根据所学化学反应原理填空：
（1）升高温度时，水的pH______（填“增大”“减小”或“不变”）
（2）体积、pH均相同的盐酸和醋酸溶液，中和等浓度的NaOH溶液时所需体积分别为V1、V2．则V1______V2（填“＜”、“＞”或“=”）
（3）某反应放热且熵增加，该反应______自发进行（用“能”或“不能”表示）
正确答案
（1）水的电离是吸热反应，温度升高促进了水的电离，溶液中氢离子浓度增大，溶液pH减小，
故答案为：减小；
（2）体积、pH均相同的盐酸和醋酸溶液，由于醋酸部分电离，醋酸浓度大于溶液中氢离子浓度，所以中和等浓度的NaOH溶液，消耗的醋酸溶液的体积小于消耗的盐酸溶液的体积，即V1＜V2，
故答案为：＜；
（3）熵增加且放热反应，则△S＞0，△H＜0，所以△H-T△S＜0，该反应能够自发进行，
故答案为：能．
请回答下列问题．
（1）水中存在平衡：H2O⇌H++OH-△H＞0，欲使平衡右移，且溶液显酸性，可选的方法是______．（选填序号）
a．向水中加入NaHSO4固体 b．向水中加Na2CO3固体
c．加热至100℃d．向水中加入 （NH4）2SO4固体
（2）A、B、C、D 4种易溶于水的强电解质在水中可电离产生下列离子（各种离子不重复）．
①不进行任何实验即可判断，该4种化合中有2种是______、______（填化学式），该2种化合物的溶液混合时反应的离子方程式为______．
②为确定A、B、C、D的成分，某探究性学习小组进行下列实验，请完成实验结论：
正确答案
（1）水中存在平衡：H2O⇌H++OH-△H＞0，欲使平衡右移，且溶液显酸性，说明是阳离子水解结合氢氧根离子生成弱电解质，溶液呈酸性；
a、向水中加入NaHSO4固体，抑制水的电离，平衡逆向进行，故a不符合；
b．向水中加Na2CO3固体，碳酸根离子水解促进水的电离，溶液呈碱性，故b不符合；
c．加热至100℃，促进水的电离，溶液是中性，故c不符合；
d．向水中加入 （NH4）2SO4固体，铵根离子水解促进水的电离，溶液呈酸性，故d符合；
故选d．
（2）①A、B、C、D 4种易溶于水的强电解质在水中可电离产生下列离子，依据离子共存分析判断，阴离子中碳酸根离子只能和钠离子组成物质碳酸钠；氢氧根离子只能和钡离子组成物质氢氧化钡；该2种化合物的溶液混合时反应的离子方程式：Ba2++CO32-=BaCO3↓，故答案为：Na2CO3；Ba（OH）2 ；Ba2++CO32-=BaCO3↓
②用pH试纸测得A、C两溶液呈碱性，所以为Na2CO3和Ba（OH）2 ；B、D两溶液呈酸性为MgCl2、H2SO4或MgSO4、HCl；
A溶液与B溶液混合时，有无色气泡产生，证明A为Na2CO3；B为酸含有H+；C为Ba（OH）2 ；
C与D两溶液混合时，有白色沉淀生成，过滤，向沉淀中滴加过量盐酸，沉淀部分溶解，溶解的沉淀是氢氧化镁沉淀，不溶解的是硫酸钡，判断D中为MgSO4；B为HCl；
故答案为：Na2CO3 ；H+；HCl；MgSO4；
某温度下纯水中c（H+）=1×10-6mol/L，则此时溶液中的c（OH-）=______．
若温度不变，滴入稀盐酸使c（H+）=5×10-3mol/L，则此时溶液中的c（OH-）=______．
正确答案
纯水显示中性，c（OH-）=c（H+）=1×10-6mol/L，水的离子积为：1×10-6×1×10-6=1×10-12，
溶液中氢离子浓度c（H+）=5.0×10-3mol/L，c（OH-）=
故答案为：1×10-6mol/L；2×10-10mol/L．
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