弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
已知H2A在水中存在以下平衡:H2A=H++HA-,HA-H++A2-。
(1)常温下NaHA溶液的pH________(填序号,下同),原因是_____________。
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定
(2)某温度下,若向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1 KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________。
A.c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol·L-1
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) ΔH>0。若要使该溶液中Ca2+浓度变小,可采取的措施有________。
A.升高温度 B.降低温度
C.加入NH4Cl晶体 D.加入Na2A固体
已知:A酸的溶液pH=a,B碱的溶液pH="b "
(1)若A为盐酸,B为氢氧化钠,且a+b=14,二者等体积混合,则溶液的pH= 。若酸碱按体积比为1:10混合后溶液显中性,
则a+b= 。
(2)若A为醋酸,B为氢氧化钡,且a=4,b=12,那么A溶液中水电离出的氢离子浓度为 mol·L-1,B溶液中水电离出的氢离子浓度 为 。mol·L-1
(3)若A为醋酸,B为氢氧化钠,且a+b=14,将体积为VA的醋酸和体积为VB的氢氧化钠溶液混合后,溶液显中性,则其体积关系VA VB,
混合后溶液中的离子浓度关系为c(Na+) c(CH3COO-)
(填“<”“>”或“=”)。
(4)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,
其水解反应的离子方程式为 。
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:
实验编号 |
HA物质的量浓度(mol·L-1) |
NaOH物质的量浓度(mol·L-1) |
混合溶液的pH |
① |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
② |
c |
0.2 |
pH=7 |
③ |
0.2 |
0.1 |
pH<7 |
请回答:
(1)从①组情况分析, HA是强酸还是弱酸 。
(2)②组情况表明,c 0.2 (选填“>”、“<”或 “=”)。混合液中离子浓度c(A-) __c(Na+)
(选填“>”、“<”或 “=”)。
(3) 从③组实验结果分析,说明HA的电离程度______NaA的水解程度 (选填“>”、“<”或 “=”),该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能作近似计算)。
c(Na+)-c(A-)= mol·L-1; c(OH-)-c(HA)= mol·L-1
描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
酸或碱 |
电离常数(Ka或Kb) |
CH3COOH |
1.8×10-5 |
HNO2 |
4.6×10-4 |
HCN |
5×10-10 |
HClO |
3×10-8 |
NH3·H2O |
1.8×10-5 |
表1
难(微)溶物 |
溶度积常数(Ksp) |
BaSO4 |
1×10-10 |
BaCO3 |
2.6×10-9 |
CaSO4 |
7×10-5 |
CaCO3 |
5×10-9 |
表2
请回答下面问题:
(1)上述四种酸中,酸性最强的是 (用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离度增大,而电离常数不变的操作是 (填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸
(2)CH3COONH4的水溶液呈 (选填“酸性”、“中性”、“碱性”),溶液中各离子浓度大小的关系是 。
(3)物质的量l:l的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中离子的浓度从大到小排列为 。
(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如:BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO42-物质的量浓度达到0。0lmol·L-1以上,则溶液中CO32-物质的量浓度应≥ mol·L-1
(20分)物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡:
(1)有0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)有0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液,在该溶液中存在的平衡有三个,请分别用离子方程式表示:
____________________、__________________________、 。
(3)已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,则最先生成的沉淀的离子方程式为
。
(4)NH3·H2O 的电离方程式是 ,往氨水中加入少量醋酸铵固体(提示醋酸铵呈中性),C(OH-) (填“增大”“减小”“不变”)。
(5)已知某温度下K(NH3·H2O)=1.69×10-5,
则该温度下0.1mol/L的氨水中C(OH-)= mol/L
(6)又已知该温度下Ksp〔Mg(OH)2〕=1.2×10-11,
将0.01mol/L的MgCl2溶液与上述氨水等体积混合 (填“有”“无”)沉淀生成。往0.01mol/L的MgCl2溶液中滴加氢氧化钠溶液至pH="10" 此时C(Mg2+)= mol/L。
(12分)利用所学化学反应原理,解决以下问题:
(1)某溶液含两种相同物质的量的溶质,且其中只存在OH一、H+、NH4+、Cl一四种离子,
且c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),则这两种溶质是 。
(2)0.1 mol·L-1的氨水与0.05 mol·L-1的稀硫酸等体积混合,用离子方程式表示混合后溶液的酸碱性: 。
(3)已知:Ksp(RX)=1.8×10-10,Ksp(RY)=1.5×10-16,Ksp(R2Z)=2.0×10-12,则难溶盐RX、RY和R2Z的饱和溶液中,R+浓度由大到小的顺序是 。
(4)向20 mL硫酸和盐酸的混合液中逐滴加入pH=13的Ba(OH)2溶液,生成BaSO4的量
如右图所示,B点溶液的pH=7(假设体积
可以直接相加),则c(HCl)= mol·L-1.
(5)在温度、容积相同的3个密闭容器中,
按下表投入反应物,发生反应(H2(g)+
I2(g)2HI(g) △H=-14.9 kJ·mol-1),在恒温、恒容条件下, 测得反应达
到平衡时的数据如下表:
下列说法正确的是 。
A.+=1 | B.2= | C.a+b=14.9 | D.c1=c2=c3 |
常温下,将某一元碱BOH和HCl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:
实验编号 |
HCl的物质的量浓度 (mol·L-1) |
BOH的物质的量浓度 (mol·L-1) |
混合溶液的pH |
① |
0.1 |
0.1 |
pH=5 |
② |
c |
0.2 |
pH=7 |
③ |
0.1 |
0.2 |
pH>7 |
请回答:
(1)从第①组情况分析,BOH是 (选填“强碱”或“弱碱”)。该组所得混合溶液中由水电离出的
c(OH—)= mol·L-1。
(2)第②组情况表明,c 0.2。该混合液中离子浓度c(B+) c(Cl—)(选填“<”、“>”或“=”)。
(3)从第③组实验结果分析,混合溶液中 (选填“<”、“>”或“=”)
甲:BOH的电离程度 BCl的水解程度
乙:c(B+)—2 c (OH—) c(BOH)—2 c(H+)
已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]―,铬的化合物有毒,由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理,可采用以下还原法,在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬。
具体流程如下:
有关离子完全沉淀的pH如下表:
有关离子 |
Fe2+ |
Fe3+ |
Cr3+ |
完全沉淀为对应氢氧化物的pH |
9.0 |
3.2 |
5.6 |
(1)写出Cr2O72―与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式 。
(2)还原+6价铬还可选用以下的 试剂(填序号)。
A.明矾 B.铁屑 C.生石灰 D.亚硫酸氢钠
(3)在含铬废水中加入FeSO4,再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀。
在操作②中调节pH应分2次进行,第1次应先调节溶液的pH范围约在 (填序号)最佳,第2次应调节溶液的pH范围约在 (填序号)最佳
A.3~4 B.6~8 C.10~11 D.12~14
用于调节溶液的最佳试剂为: (填序号);
A.Na2O2 B.Ba(OH)2 C.Ca(OH)2 D.NaOH
已知0.1mol/L H2SO4在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全。常温下有0.1mol/L的以下几种溶液的电离度(即已经电离的分子数占原来分子总数的百分数)如下表,回答下列问题:
①H2SO4溶液中的HSO4– |
②NaHSO4溶液中的HSO4– |
③CH3COOH |
④HCl溶液 |
10% |
29% |
1.33% |
100% |
(1)写出H2SO4在水中的电离方程式 。
(2)常温下,题设条件下的①溶液中c(H+)= 。
(3)常温下,pH相同的上述几种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(4)若将10mL题设条件下的NaHSO4溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合后溶液中离子浓度由大到小顺序为 。
(5)根据题设条件计算CH3COOH的电离常数Ka= 。若常温下,将b mol·L–1的CH3COONa液与0.01 mol·L–1的盐酸等体积混合,反应达平衡时,测得溶液的pH=7,用含b的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka= 。
许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途。
(1))重晶石(BaS04)常作胃肠道造影剂。
已知:常温下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,向BaSO4悬浊液中加入硫酸,当溶液的pH=2时, 溶液中 c(Ba2+)= 。
(2)硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H20]常作分析剂。
①检验晶体中含有NH4+的方法为_______。
②等物质的量浓度的四种稀溶液:
a.(NH4)2Fe(SO4)2 b.NH4HSO4 c.(NH4)2SO4 d.(NH4)2SO3
其中C(NH4+)由大到小的顺序为 (填选项字母)。
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)常作强氧化剂,Na2S2O3常作还原剂。
①K2S2O8溶液与酸性MnSO4溶液混合,在催化剂作用下,可以观察到溶液变为紫色, 该反应的离子方程式为
②用铂作电极,电解H2SO4和K2SO4的混合溶液可以制备K2S2O8,其阳极的电极反应式为_____ __电解过程中阴极附近溶液的pH将______ (填“增大”、“减小”或“不变”)
③产品中K2S2O8的含量可用碘量法测定。操作步骤为:称取0.3g产品于碘量瓶中,加50 mL水溶解;加入4.000 g KI固体(稍过量),振荡使其充分反应;加入适量醋酸溶液酸化,以______为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。重复2次,测得平均消耗标准液21.00mL。该产品中K2S2O8的质量分数为(杂质不参加反应) (列式并计算)。
I.H2A在水中存在以下平衡:H2AH++HA-,HA-H++A2- 。
(1)NaHA溶液显酸性,则溶液中离子浓度的大小顺序为____________________。
(2)常温时,若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液的下列关系中,一定正确的是_______________。
A.c(Na+ )>c(K+) B.c(H +)•c(OH)=1×10-14
C.c(Na+ )=c(K+) D.c(Na+ )+c(K+ )=c(HA-)+c(A2- )
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+ (aq)+A2- (aq),滴加少量Na2A固体,c(Ca2+ )_______________(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是________________。
Ⅱ.含有Cr2O72-的废水毒性较大,某工厂废水中含4.00×10-3 mol/L的Cr2O72-。为使废水能达标排放,作如下处理:
(1)该废水中加入FeSO4·7H2O和稀硫酸,发生反应的离子方程式为:_______________。
(2)欲使25 L该废水中Cr2O7转化为Cr3+,理论上需要加入__________g FeSO4·7H2O。
(3)若处理后的废水中残留的c(Fe)=1×10-13mol/L,则残留的 Cr3+的浓度为__________。(已知:Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10-38mol/L,Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10-31 mol/L )
(Ⅰ)室温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验 编号 |
HA的物质的量 浓度(mol/L) |
NaOH的物质的 量浓度(mol/L) |
混合后 溶液的pH |
甲 |
0.1 |
0.1 |
pH=a |
乙 |
0.12 |
0.1 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=10 |
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸? 。
(2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):c(Na+)-c(A-)=________mol/L。
(Ⅱ)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B===H++HB-HB-H++B2-
回答下列问题:
(5)在0.1 mol/L的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是________。
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1 mol/L
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol/L
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
(III)已知:25 ℃时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=1×10-9。
(6)医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)_____________。万一误服了少量BaCO3,应尽快用大量0.5 mol/L Na2SO4溶液给患者洗胃,如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化,残留在胃液中的Ba2+浓度仅为_____mol/L。
(10分)已知:乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC—COOH,可简写为H2C2O4)。
5℃时,草酸的电离平衡常数为K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5;
碳酸(H2CO3)的电离平衡常数为K1=4.5×10-7,K2= 4.7×10-11。
草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。
回答下列问题:
(1)写出水溶液中草酸的电离方程式 ;
(2)相同条件下等物质的量浓度的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液的pH (填“大”、“小”或“相等”);
(3)常温下将0.4 mol/L的KOH溶液20 mL与0.2 mol/L的草酸溶液20 mL混合,则混合后溶液中阴离子浓度的大小顺序为__________________________;
(4)实验室常用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸来测定草酸溶液的浓度。高锰酸钾溶液常用 (填“稀硫酸”、“稀硝酸”、“稀盐酸”)酸化,已知酸性高锰酸钾和草酸反应的现象是有气泡产生,紫色消失,其反应的离子方程式为 ;
(5)25℃时向20 mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol/L的草酸钾溶液20 mL,
能否产生沉淀 (填“能”或“否”).
某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的CuSO4·5H2O。工艺流程如下
(部分操作和条件略):
I.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤。
II.向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热。
III.向II的溶液中加入CuO粉末至pH=4。
IV.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1。
V.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得晶体。
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH、Ksp(25℃)如下表:
物质 |
Fe(OH)3 |
Fe (OH)2 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀时pH |
2.7 |
7.6 |
4.7 |
完全沉淀时pH |
3.7 |
9.6 |
6.7 |
Ksp |
4.0×10–38 |
8.0×10–16 |
2.2×10–20 |
(1)II中发生反应的离子方程式是 。
(2)II中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是 。
(3)用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)验证II中Fe2+是否转化完全的现象是 。
(4)III中发生反应的离子方程式是 。
通过计算说明在此条件下的溶液中Fe3+是否沉淀完全________________________(提示:当溶液中某离子浓度小于1.0×10–5 mol/L时可认为该离子沉淀完全)。
(5)应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因 。
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- 回答下列问题:
(1)Na2A溶液呈 (填”酸性,中性或碱性”),理由是,用离子方程式表示:
.
(2)若0.1 mol•L-1NaHA溶液的pH = 2,则0.1 mol•L-1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是___________0.11 mol•L-1(填>、<、=)。理由是_________________________
(3)0.1 mol•L-1NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______________________
试题篮
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