- 水的电离和溶液的酸碱性
- 共6206题
海水资源丰富，海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO2-4、Br-、CO2-3、HCO-3等离子．合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证．
Ⅰ．火力发电燃烧煤排放的SO2会造成一系列环境和生态问题．利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如下图所示：
（1）天然海水的pH≈8，呈弱碱性．用离子方程式解释原因______．
（2）天然海水吸收了含硫烟气后，要用O2进行氧化处理，其反应的化学方程式是______；氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是______．
Ⅱ．重金属离子对河流及海洋造成严重污染．某化工厂废水（pH=2.0，ρ≈1g•mL-1）中含有Ag+、Pb2+等重金属离子，其浓度各约为0.1mol•L-1．排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：
（3）你认为往废水中投入______（填字母序号），沉淀效果最好．
A．NaOH B．Na2S C．KID．Ca（OH）2
（4）如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH=8.0，处理后的废水中c（Pb2+）=______．
（5）如果用食盐处理其只含Ag+的废水，测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%．若环境要求排放标准为c（Ag+）低于1.0×10-8mol•L-1，问该工厂处理后的废水中c（Ag+）=______，是否符合排放标准______（填“是”或“否”）．
已知KSP（AgCl）=1.8×1-10mol•L2．
正确答案
Ⅰ．（1）海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO-3等离子，在这些离子中能发生水解的是CO32-、HCO-3离子，CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-它们水解呈碱性，所以天然海水的pH≈8，呈弱碱性，
故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-或HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-；
（2）天然海水吸收了含硫烟气后，要用O2进行氧化处理，氧气将H2SO3氧化为硫酸，该反应为2H2SO3+O2=2H2SO4，氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸（H+），
故答案为：2H2SO3+O2═2H2SO4；中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸；
Ⅱ．（3）由表格中的数据可知，溶度积越小的越易转化为沉淀，显然只有硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠，
故答案为：B；
（4）由Pb（OH）2的溶度积为1.2×10-15，pH=8.0，c（OH-）=10-6mol•L-1，则c（Pb2+）=
故答案为：1.2×10-3mol•L-1；
（5）废水中NaCl的质量分数为0.117%（ρ≈1g•mL-1），c（Cl-）=c（NaCl）=
Ksp（AgCl）=c（Ag+）•c（Cl-）=1.8×10-10mol2•L-2，则c（Ag+）=
故答案为：9×10-9mol•L-1；是；
某温度下，纯水中的 [H+] = 2.0×10-7mol/L，则此纯水中的[OH-]= ________mol/L。
正确答案
2.0×10-7mol/L
已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示
(1)则25 ℃时，水的电离平衡曲线应为__________(填“A”或“B”)，请说明理由___________________________________。
(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)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)A；水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H+)·c(OH-)小
(2)10∶1
(3)a＋b=14(或pH1＋pH2=14)
(4)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
室温时纯水中c（H+）=c（OH_），向纯水中加入少量下列物质，请将溶液中c（H+）、c（OH_）变化情况（填“增大”、“减小”、“不变”），c（H+）与c（OH-）大小比较（填“＞”、“＜”、“=”）以及溶液的酸碱性（填“酸性”、“碱性”、“中性”）按下表序号填入答题卡中相应位置．
正确答案
水中加入氢氧化钠，溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液呈碱性c（H+）＜c（OH-）；故答案为：②增大，④＜；
水中加入少量Na2SO4，氢离子浓度和氢氧根离子浓度不变，溶液呈中性，故答案为：①不变，⑤中性；
水中加入少量NH4Cl，铵根离子水解显酸性，氢离子浓度增大，氢氧根离子浓度减小，故答案为：③减小．
下表是不同温度下水的离子积数据
试回答以下问题
（1）若25
（2）25℃ 下，将pH＝13的氢氧化钠溶液V1 L与pH＝1的稀盐酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH ＝2，则V1：V2＝__________。
（3）将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，溶液呈_________（填“酸性”、“中性”或“碱性”），溶液中c(Na+)_______c(CH3COO-)（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（4）pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈_________（填“酸性”、 “中性”或“碱性”），溶液中c(Na+)_________c(CH3COO-)。
正确答案
（1）>；温度升高，水的电离程度增大，离子积增大
（2）9：11
（3）碱性；>
（4）酸性；＜
某温度（t℃）时，测得0．01mol·L-1的NaOH溶液的pH＝11，则该温度下水的Kw＝___________。在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液VaL与pH＝b的H2SO4溶液 VbL混合。
（1）若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va︰Vb＝___________。
（2）若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则Va︰Vb＝___________。
（3）若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va︰Vb＝___________。
正确答案
10-13
（1）1︰10
（2）10︰1
（3）1︰9
设水的电离平衡曲线如图所示
（1）若以A点表示25°C时水在电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100°C时，水的电离平衡状态为B点，则此时水的离子积从_______增加到________。
（2）将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持100°C恒温，欲使混合溶液pH=7 ，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为____________。
（3）已知20°C时饱和H2S溶液中c(H2S) = 0.1mol· L-1，H2S一级电离常数约为1×10-7， 二级电离常数约为7 ×10-15，则此时溶液中c(H+)=________。
正确答案
（1）10-14 ；10-12
（2）2：9
（3）1×10-4mol·L-1
已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如下图所示
(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由___________________。
(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)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)A；水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度较小，c(H+)、c(OH-)较小
(2)10∶1
(3)a＋b＝14或pH1＋pH2＝14
(4)曲线B对应95℃，此时水的离子积为10-12 mol2·L-2，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）在温度t℃时，某溶液中c(H+)=10-a mol·L-1，c(OH-)=10-b mol·L-1，已知a+b=12，则t______25（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）常温下，向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示
x = _____。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为_______________。
（3）常温下，向100mLpH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中，加入300mL上述Ba(OH)2溶液，沉淀正好达最大量，此时溶液的pH_____________7（填“大于”、“小于”或“等于”）；原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为___________________。
正确答案
（1）大于
（2）2；5×10-3mol·L-1
（3）大于；0.01mol·L-1
下表是不同温度下水的离子积常数：
试回答以下问题：
(1)若25
正确答案
(1)>；温度升高，水的电离程度增大，所以水的离子积增大
(2)1000
(3)9:11；c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)
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