- 离子共存
- 共2225题
化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100 mL,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”)。设盐酸中参加反应的Zn粒质量为m1,醋酸溶液中参加反应的Zn粒质量为m2,则m1________m2(选填“<”、“=”或“>”)。
(2)已知常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。又知常温下某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液pH大于________;要使0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH为________。
(3)10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
在分析该溶液pH增大的原因时,甲同学认为是升高温度HCO3-的水解程度增大所致;乙同学认为是溶液中升高温度NaHCO3受热分解生成Na2CO3,CO32-水解程度大于HCO3-所致。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)________________________________________________________________________。
正确答案
(1)B < (2)5 6 (3)向溶液中加入足量BaCl2(或CaCl2)溶液,如果无白色沉淀生成说明甲正确,有白色沉淀产生说明乙正确
(1)醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+平衡,随着反应的进行,平衡右移,所以醋酸溶液中c(H+)变化速率慢,所以B表示醋酸;pH由2升高到4时,醋酸提供的H+的物质的量多,消耗的Zn多;(2)依Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)可知c2(OH-)=
,c(OH-)=10-9 mol·L-1;c02(OH-)=
mol·L-1,c0(OH-)=10-8 mol·L-1;(3)甲与乙的区别就是是否有CO32-生成,本题就转化为检验溶液中是否有CO32-。
某无色透明溶液,加入金属铝反应放出H2,试判断下列离子:Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、
HCO3-、OH-、NO3- 在下列两种情况中,可能大量存在于此溶液中的是:
(1)当与Al反应后,生成Al3+ 时,原溶液可能存在的离子有______________ ;
(2)当与Al反应后,生成AlO2-时,原溶液可能存在的离子有______________ 。
正确答案
(1)H+、SO42-、Mg2+
(2)OH-、NO3-、Ba2+
(16分)在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)常温下将0.01 mol NH4Cl和0.002 mol NaOH溶于水配成1L溶液。
①溶液中浓度为0.01 mol·L-1的离子是 。
②物质的量之和为0.01 mol的两种粒子是 和 。
(2)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等,则混合后溶液呈 (填“碱性”、“酸性”或“中性”),醋酸体积 氢氧化钠溶液体积(填“>”、“<”或“=”)。
(3)将m mol·L-1的醋酸和n mol·L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液的pH=7, m与n的大小关系是m n。(填“>”、“<”或“=”)
(4)浓度为0.100 mol·L-1的下列各物质的溶液中,c()由大到小的顺序是
①NH4Cl ②NH4HSO4 ③NH3·H2O ④CH3COONH4
(5)某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:
H2A=H++HA- HA-H++A2-
已知0.1 mol·L-1的NaHA溶液pH=2,则0.1 mol·L-1的H2A溶液中氢离子的物质的量浓度
0.11 mol·L-1(填“>”“=”或“<”)。
正确答案
(1)Cl- NH4+ NH3·H2O (2)中性 > (3)>
(4)②>①>④>③ (5)<
(1)溶于水后发生反应NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3·H2O,根据已知数据可知氢氧化钠是不足的。但根据氯原子守恒可知氯离子的浓度是0.01mol/L。同样根据氮原子守恒可知,NH4+ 和NH3·H2O的浓度之和一定是0.01mol/L。
(2)根据电荷守恒可知c (Na+)+ c (H+) =c (OH-)+ c (CH3COO-),醋酸根离子和钠离子浓度相等,则c (H+) =c (OH-),所以溶液显中性。醋酸属于弱酸,如果醋酸和氢氧化钠恰好反应,则溶液一定显碱性,因此只有醋酸过量,溶液才能显中性。
(3)分析见(2)
(4)NH4+水解显酸性,硫酸氢铵能电离出氢离子,抑制醋酸的电离。醋酸根水解显碱性,促进NH4+水解。氨水是弱电解质,电离出的Na4+最小。
(5)根据电离方程式可知,该二元酸的第一步电离是完全电离,但第二步电离存在电离平衡。0.1 mol·L-1的H2A溶液中第一步电离出的氢离子和HA-的浓度均是0.1mol/L的,由于电离出的氢离子可以抑制HA-的电离,所以0.1 mol·L-1的H2A溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.11mol/L。
某无色透明溶液,其中的溶质只能由H+、Ba2+、Mg2+、OH-、SO32-、Cl-、CO32-、NO3-中的若干种组成,它能与铝作用,且生成的气体中只有氢气,请填写以下空白:
(1)若原溶液呈明显的酸性,则除H+外,溶液中还可能大量存在的离子有________。
(2)若原溶液呈明显的碱性,则除OH-外,溶液中还可能大量存在的离子有________。
正确答案
(1)Cl-、Ba2+、Mg2+(2)Ba2+、Cl-、NO3-
常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
正确答案
A、在酸性条件下,NO3-离子具有强氧化性,Fe2+离子具有还原性,二者发生氧化还原反应而不能大量共存,故A错误;
B、甲基橙呈红色的溶液呈酸性,AlO2-离子与H+离子反应而不能大量共存,故B错误;
C、pH=12的溶液呈碱性,在碱性条件下,这四种离子不发生任何反应,能大量共存,故C正确;
D、与铝反应产生大量氢气的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,在酸性条件下CO32-离子与H+离子反应而不能大量共存,故D错误.
故选C.
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