- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
25℃时,如果取0.1mol•L-1HA溶液与0.1mol•L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因(用离子方程式表示):______;
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)______(填“<”“>”“=”)0.1mol•L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+);
(3)求出混合液中下列算式的精确计算结果:c(Na+)-c(A-)=______mol•L-1;
(4)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH______7 (填“<”“>”“=”);
(5)将相同温度下相同浓度的五种溶液:①(NH4)2CO3;②NH3•H2O;③(NH4)2SO4;④NH4Cl;⑤CH3COONH4 按c(NH4+)由大到小的顺序排列______填序号).
正确答案
(1)等物质的量的一元酸和一元碱恰好反应生成盐和水,生成的盐溶液呈碱性说明该酸是弱酸,生成的盐能水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液的pH值大于7,水解方程式为:A-+H2O=HA+OH-,
故答案为:A-+H2O⇌HA+OH-;
(2)该盐含有弱根离子能促进水电离,氢氧化钠是强碱能抑制水电离,所以混合溶液中由水电离出的c(H+)>0.1mol•L-1NaOH溶液中由水电离出的c(H+),
故答案为:>;
(3)溶液中存在电荷守恒,即:c (Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),
则c (Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=10-6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7mol/L,
故答案为:9.9×10-7;
(4)将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明HA的酸性比碳酸的强,NH4A溶液为中性,说明相同条件下,氨水和HA的电离程度相同,所以(NH4)2CO3中铵根离子的水解程度小于碳酸根离子的水解程度,所以溶液的pH>7,
故答案为:>;
(5)①③④⑤相比,由于①⑤中NH4+水解得到促进,水解程度大于③④,且①>⑤中c(NH4+);
③中(NH4)2SO4物质的量浓度与④相比,当二者浓度相等时,③中c(NH4+)接近④的2倍,
NH3•H2O,溶液中c(NH4+)小于铵盐的c(NH4+),应最小,由于水解程度一般较小,则①>④,
按c(NH4+)由大到小的顺序排列为③①④⑤②.
故答案为:③①④⑤②.
运用相关原理,回答下列各小题:
(1)25℃时,某FeCl3溶液的pH=2,则此溶液中由水电离产生的c(OH-)=______;用离子方程式表示FeCl3溶液用于净水的原因:______.
(2)已知NaHSO4在水中的电离方程式NaHSO4=Na++H++SO42-.在NaHSO4溶液中c(H+)______c(OH-)+c(SO42-)(填“>”、“=”或“<”下同);用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡,若溶液中SO42-完全沉淀,则反应后溶液的pH______7.
(3)将等体积的Na2SO4溶液和BaCl2溶液混合,若Na2SO4溶液的浓度为0.02mol/L,则生成BaSO4沉淀所需BaCl2溶液的最小浓度为______.已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10.
(4)分析下表提供的数据:
①84消毒液(有效成分为NaClO)久置于空气中会失效,写出发生反应的离子方程式:______.
②判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序:______.
正确答案
(1)氯化铁是强酸弱碱盐,溶液中氢离子就是水电离出的,水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-2mol/L,氯化铁水解生成氢氧化铁胶体,水解方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物,所以能净水;
故答案为:10-2mol/L,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+;
(2)根据电荷守恒得c(H+)+C(Na+)=c(OH-)+2c(SO42-),根据物料守恒得C(Na+)=c(SO42-),所以c(H+)=c(OH-)+c(SO42-),用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡,若溶液中SO42-完全沉淀,则反应方程式为NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+H2O+NaOH,混合溶液中的溶质是氢氧化钠,所以溶液呈碱性,溶液的pH>7;
故答案为:=,>;
(3)等体积混合后,c(SO42-)=×0.02mol/L=0.01mol/L,故BaSO4沉淀所需Ba2+离子的最小浓度为c(Ba2+)=
mol/L=1.1×10-8mol/L,故原BaCl2溶液的浓度为2×1.1×10-8mol/L=2.2×10-8mol/L;
故答案为:2.2×10-8mol/L;
(4)①由表中电离平衡常数的数据可知,酸性H2CO3>HClO>HCO3-,根据强酸制备弱酸,84消毒液(有效成分为NaClO)吸收空气中的二氧化碳生成次氯酸与碳酸氢钠,反应离子方程式为:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-,生成的次氯酸分解生成盐酸与氧气,反应离子方程式为:2HClO2H++2Cl-+O2↑,导致失效,
故答案为:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-,2HClO2H++2Cl-+O2↑;
②等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中,ClO-与HCO3-水解,溶液呈碱性,所以c(OH-)>c(H+),由于酸性HClO>HCO3-,故HCO3-水解程度更大,故c(ClO-)>c(HCO3-),碳酸氢根和次氯酸根离子的水解是微弱的,所以c(HCO3-)>c(OH-),水和碳酸氢根离子都能电离出氢离子,碳酸根离子只有碳酸氢根离子电离,所以c(H+)>c(CO32-),则各种离子浓度由大到小的顺序:c(Na+)>c(ClO-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);
故答案为:c(Na+)>c(ClO-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-).
常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,请回答:
(1)不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,用a来说明HA是强酸还是弱酸,若a______7,则HA是强酸;若a______7,则HA是弱酸(填<、>、=).
(2)不考虑其它组的实验结果,单从乙组情况分析,c是否一定等于0.2______(选填“是”或“否”).混合液中离子浓度c(A-)与 c(Na+)的大小关系是______.
(3)丙组实验结果分析,HA是______酸(选填“强”或“弱”).该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是______.
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=______mol•L-1.
正确答案
(1)一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度都为0.2mol/L,则酸碱的物质的量相等,如a=7,说明反应后溶液呈中性,则HA是强酸,如a>7,反应后呈碱性,则HA是弱酸,
故答案为:a=7,a>7;
(2)反应后溶液呈中性,如HA为强酸,则c=0.2,如HA为弱酸,则c>0.2,仅从乙组情况分析,c不一定等于0.2,
由于反应后溶液呈中性,则有c(OH-)=c(H+),根据溶液呈中性,则有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),
所以c(A-)=c(Na+),故答案为:否;c(A-)=c(Na+);
(3)等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性,由于NaOH为强碱,则该酸为弱酸,在溶液中存在A-+H2O⇌HA+OH-,则
c(Na+)>c(A-),溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),一般来说,盐类的水解程度较低,则有c(A-)>c(OH-),所以有:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:弱;c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+).
(4)溶液的pH=9,则氢离子浓度为10-9 mol/L,等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性,溶液中氢氧根离子全部来自于弱酸根离子水解得到的,c(OH-)==
mol/L=10-5 mol/L.
故答案为:10-5.
0.1mol/L的HCN溶液与0.1mol/L的NaCN溶液等体积混合,混合后溶液的pH>7,说明:HCN的电离程度______CN-的水解程度;离子浓度大小顺序为______,电荷守恒______;物料守恒______.
正确答案
0.1mol/L的HCN溶液与0.1mol/L的NaCN溶液等体积混合,混合后溶液的pH>7,溶液呈碱性,说明CN-水解程度大于HCN电离程度,c(OH-)>c(H+);依据溶液中的电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CN- )+c(OH-);得到c(Na+)>c(CN- );溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(CN- )>c(OH-)>c(H+);依据溶液中物料守恒可知c(CN- )+c(HCN)=2 c(Na+);
故答案为:小于;
c(Na+)>c(CN- )>c(OH-)>c(H+);
c(Na+)+c(H+)=c(CN- )+c(OH-)(1分)
c(CN- )+c(HCN)=2 c(Na+)(或者c(CN- )+c(HCN)=0.1);
工业上电解饱和食盐水可得到多种工业原料,其中氢气和氯气用途非常广泛.
(1)如图所示是离子交换膜(允许钠离子通过,不允许氢氧根与氯离子通过)法电解饱和食盐水示意图.电解过程中,A极发生的是______(填“氧化”或“还原”)反应;B极的电极反应方程式为______.若将电极材料换为铁棒,则B极的电极反应为______.
(2)以上反应得到的H2和C12可直接化合制盐酸.有人设想利用原电池原理直接制备盐酸,同时获得电能.若这种设想可行,则通氢气的电极为______极;通氯气的电极反应式为______.
(3)工业制得的浓盐酸往往呈黄色,原因是输送氯气的铁管道被腐蚀所致.请写出有关反应的化学方程式______,这种腐蚀属于______.
(4)室温下,将1.000mo1•L-1盐酸滴入20.00mL1.000mo1•L-1氨水中,当溶液pH=7时,c(C1-)______c(NH4+)(填=、>、<);当滴入20.00mL盐酸时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______.
正确答案
(1)由图可知,A为阴极生成氢气,发生还原反应,而B为阳极,该电极反应为2C1--2e=C12↑;若将电极材料换为铁棒,B为阳极,金属失去电子,电极反应为Fe-2e=Fe2+,
故答案为:还原;2C1--2e=C12↑;Fe-2e=Fe2+;
(2)由H2+C12═2HCl,H元素的化合价升高,则通氢气为负极,Cl元素的化合价降低,则通氯气为正极,该正极反应为C12+2e=2Cl-,
故答案为:负;C12+2e=2Cl-;
(3)浓盐酸往往呈黄色,是因混有Fe3+,发生Fe被氧化的化学反应,反应为2Fe+3C12=2FeC13,属于化学腐蚀,故答案为:2Fe+3C12=2FeC13;化学腐蚀;
(4)pH=7时,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可知,c(OH-)+c(C1-)=c(NH4+)+c(H+),则c(C1-)=c(NH4+),当滴入20.00mL盐酸时,恰好生成氯化铵,铵根离子水解显酸性,所以离子浓度的关系为c(C1-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),
故答案为:=;c(C1-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
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