2022届高考化学一轮复习常考题型41水的电离及离子积常数含解析
展开一、单选题(共14题)
1.在某温度时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7ml·L-1,则c(OH-)为
A.2.4×10-7ml·L-1B.0.1×10-7ml·L-1
C.ml·L-1D.无法确定
2.最近《科学》杂志评出10大科技突破,其中“火星上找到水的影子”名列第一、下列关于水的说法中正确的是
A.水的电离过程需要通电
B.加入电解质一定会破坏水的电离平衡
C.的水一定呈中性
D.升高温度,纯水的值变小
3.下列说法正确的是
A.常温下,pH=1的稀硫酸中c(OH-)=10-13ml/L
B.常温下,pH=5的NH4Cl溶液、NH4HSO4溶液中,c(NH)后者大
C.常温下,向水中加少量醋酸铵固体,pH保持7不变,说明水的电离平衡没有移动
D.常温下,将0.1ml/L醋酸溶液稀释,的比值增大
4.25°C时,二元酸H2A的盐溶液中,下列说法正确的是
①NaHA溶液呈酸性,H2A肯定为弱酸:
②NaHA溶液呈中性,H2A肯定为弱酸:
③NaHA溶液呈碱性,H2A肯定为弱酸:
④NaHA溶液呈中性,该溶液中水的电离度α(H2O)=1.8×10-7%
A.只有①②B.只有②③C.只有③④D.②③④
5.室温时,下列溶液中有关物质的量浓度关系不正确的是
A.0.1ml·L-1Na2CO3溶液中水电离出来的c(OH-)大于0.1ml·L-1NaOH溶液中水电离出来的c(OH-)
B.CH3COONa溶液的pH=8,则c(Na+)-c(CH3COO-)=9.9×10-7ml·L-1
C.0.1ml·L-1NaHA溶液的pH=4,则有c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
D.纯水加热到100℃时,水的离子积变大、pH变小、呈中性
6.常温下,下列说法不正确的是
A.CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中:c(CH3COO-)-c(Na+)=9.9×10-7ml·L-1
B.已知HA的电离常数Ka=1×10-8,等物质的量浓度的HA和NaA溶液等体积混合后溶液呈酸性
C.将a ml/L氨水与0.01 ml/L的盐酸等体积混合,溶液呈中性,则NH3·H2O的电离常数Kb为
D.已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K=2.79×103
7.25℃时,水中存在电离平衡:2H2O⇌H3O++OH-∆H>0.下列叙述正确的是
A.将水加热,Kw增大,pH不变
B.向水中加入少量NH4Cl固体,抑制水的电离
C.向水中加入少量NaOH固体,促进水的电离
D.向水中加入少量NaHSO4固体,抑制水的电离,c(H+)增大,Kw不变
8.现有浓度为1ml/L的五种溶液:①H2SO4;②HCl;③CH3COOH ;④NaOH ;⑤NH4Cl,由水电离出的c(H+)大小关系正确的是
A.①=②>③>⑤>④B.⑤>③>②>④>①
C.①>②>③>⑤>④D.⑤ >③>②=④>①
9.下列有关说法正确的是
A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
B.将纯水加热至较高温度,水的离子积变大、pH变小、呈中性
C.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大
D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热过程
10.在某温度下,水的离子积常数为1×10-12,该温度下等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 ml·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比(①∶②∶③∶④)是
A.1∶10∶1010∶107B.1∶5∶5×109∶5×106
C.1∶20∶1010∶107D.1∶10∶102∶107
11.常温下,0.1 ml·L-1的某一元酸(HA)溶液中=1×10﹣8,下列叙述错误的是
A.该一元酸溶液的pH=3
B.该溶液中水电离出的c(H+)=1×10-11ml•L-1
C.该溶液中水的离子积常数为1×1014(ml•L-1)2
D.用 pH=13的NaOH 溶液 与 0.1 ml·L-1该一元酸(HA)溶液等体积混合,混合后溶液的pH=7
12.下列有关叙述正确的是
A.常温下,等体积的的盐酸与的氢氧化钡溶液混合,所得溶液的pH=13(设混合后溶液总体积的变化忽略不计)
B.室温下,pH均为4的稀硫酸、溶液中,水的电离程度相同
C.25℃时,的HA溶液中,则该溶液中由水电离出的
D.在饱和AgCl、AgBr的混合溶液中加入少量溶液,增大
13.室温下向10mL0.1ml·L-1NaOH溶液中加入0.1ml·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a点所示溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
B.pH=7时,c(Na+)=0.05ml·L–1
C.a、b两点溶液中水电离出c(H+)浓度的比值为104
D.b点所示溶液中c(H+)+c(HA)=c(A-)+c(OH-)
14.下列说法中正确的是
A.常温时,用广泛pH试纸测得NaOH溶液的pH=12.3
B.将某浓度的KOH溶液和氨水各稀释1倍后,两溶液中的浓度均减少到原来的
C.溶液中的水解方程式
D.常温时,某溶液的pH=3,则由水电高出来的()可能为
二、填空题(共6题)
15.现有下列化合物①NaCl、②NaOH、③HCl、④NH4Cl、⑤CH3COONa、⑥CH3COOH、⑦NH3·H2O、⑧H2O,回答问题:
(1)NH4Cl 溶液显_______性,用离子方程式表示_______。
(2)常温下,pH=10 的 CH3COONa 溶液中,水电离出来的 c(OH- )为_______ml/L,在 pH=3 的CH3COOH 溶液中水电离出来的 c(H+ )为_______ml/L。
(3)已知水中存在如下平衡:H2O+H2O⇌H3O++OH- ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显酸性,选择的方法是_______。
A.向水中加入 NaHSO4 固体 B.向水中加入 Na2CO3 固体
C.加热至 100℃ D.向水中加入(NH4)2SO4 固体
(4) 常温下,将 pH=12 的 NaOH 和氨水分别加水稀释 100 倍后,稀释后 NaOH 的 pH_______10, 氨水的 pH_______10(填“>”“<”或“=”)
(5)等物质的量浓度的④NH4Cl、⑤CH3COONa、⑦NH3·H2O溶液中 浓度由大到小的顺序是____________(填序号)
16.已知水的电离平衡曲线如图示,试回答下列问题:
(1)图中A、B、C三点Kw的由小到大的顺序是_____________。
(2)若从A点到B点,可采用的措施是___。
a.升温 b.加入少量的盐酸 c.加入少量的NH4Cl
(3)E对应的温度下,将pH=13的NaOH溶液与pH=2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_____。
(4)B对应温度下,将pH=11的苛性钠溶液V1L与0.05 ml/L的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积等于原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则 V1∶V2=_________________。
(5) A对应温度下,将V mL、0.1000 ml·L-1 氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000 ml·L-1醋酸溶液中充分反应。如果溶液pH=7,此时V的取值_______20.00(填“>”“<”或“=”)。
17.请回答下列问题
(1)水的电离平衡曲线如图所示。
①Kw(T1℃)_____Kw(T2℃)(填“>”、“<”或“=”)。T2℃时1ml·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(H+)=______ml·L-1。
②M区域任意一点均表示溶液呈__________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
③25℃时,向纯水中加入少量NH4Cl固体,对水的电离平衡的影响是_____(填“促进”、“抑制”或“不影响”)。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量。已知:25℃时,Ka(HClO)=4.6×10﹣9、Ka(CH3COOH)=1.8×10﹣5、Ka1(H2CO3)=4.3×10﹣7、Ka2(H2CO3)=5.6×10﹣11。
①25℃时,有等浓度的a.NaClO溶液 b.CH3COONa溶液 c.Na2CO3溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为_____;(填序号)
②写出向Na2CO3溶液中滴加少量醋酸溶液的离子方程式_________。
18.常温下,向1 L pH=10的 NaOH溶液中持续通入CO2。通入CO2的体积(V)与溶液中水电离产生的OH-离子浓度(c)的关系如图所示。
(1)c点溶液中离子浓度由大至小的关系是:________________________________________________。
(2)a点溶液中由水电离产生的c(H+)=______________;b点溶液中c(H+)________1×10-7ml/L(填写“等于”、“大于”或“小于”)。
(3)能使0.1ml/L乙酸溶液的电离程度以及pH都增大的是___。(选填序号)
a.加水稀释 b.加入少量乙酸钠固体 c.通氯化氢 d.加入少量苛性钠固体
19.按要求填空
(1)水存在如下平衡:H2OH++OH-,保持温度不变向水中加入NaHSO4固体,水的电离平衡向___(填“左”或“右”)移动,,所得溶液显__性,Kw__(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)常温下,0.1ml·L-1CH3COONa溶液的pH为9,则由水电离出的c(H+)=___。
(3)若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别加水稀释m倍、n倍后pH仍相等,则m___n(填“>”“<”或“=”)。
(4)已知HA和HB均为弱酸,且酸性HA>HB,则等浓度的NaA和NaB溶液中,PH大小关系为NaA___NaB(填“>”“<”或“=”)。
20.下表是不同温度下水的离子积的数据:
回答以下问题:
(1)若a<1×10-14,则t1_______25(填“>”、“<”或“=”)。
(2)某温度下纯水中c(H+)=2×10-7 ml·L-1,若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-6 ml·L-1,此溶液中水电离产生的c(H+)=_______ml·L-1。
(3)25℃时,某K2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4ml·L-1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(OH-)∶c(K+)= ________。
(4)在t2温度下:
①某溶液pH=6,该溶液显______(填“酸性”、“碱性”或“中性”,下同)。
②将pH=11的NaOH溶液与pH=3的H2SO4溶液等体积混合,该溶液显______。
参考答案
1.A
【详解】
纯水呈中性,氢离子浓度与氢氧根浓度相等,则纯水中c(H+)=c(OH-)=2.4×10-7 ml/L;答案为A。
【点睛】
特别注意,不能根据水的离子积进行相关计算。
2.D
【详解】
A.水的电离不需要通电,故A错误;
B.不是所有的电解质都能破环水的电离平衡,故B错误;
C.在100°C时,纯水的pH=6,呈中性,该温度下pH=7时溶液呈碱性,温度未知,不能根据pH大小判断溶液酸碱性,故C错误;
D.升高温度,纯水的电离度增大,c(H+)增大,值变小,故D正确;
故选D。
3.A
【详解】
A.常温下,pH=1的稀硫酸中c(H+)=10-1 ml/L,c(OH-)==ml/L=10-13ml/L,故A正确;
B.NH4HSO4溶液中HSO完全电离时产生H+使溶液呈酸性,NH4Cl溶液中NH水解使溶液呈酸性,因此等浓度的NH4Cl溶液、NH4HSO4溶液中后者酸性更强,pH更小;则pH=5的NH4Cl溶液、NH4HSO4溶液中后者的浓度更小,c(NH)后者小,故B错误;
C.常温下,向水中加少量醋酸铵固体,CHCOO-和NH的水解都会促进水的电离,故C错误;
D.弱电解质加水稀释的过程中,电离程度增大,但c(H+)浓度会减小,温度不变则电离常数K=不变,则的比值减小,故D错误;
故选A。
4.D
【详解】
①NaHA溶液呈酸性,H2A也可能是强酸,如NaHSO4对于的H2SO4,①错误;
②H2A为二元酸,所以NaHA溶液中一定存在HA-的电离,而该溶液显中性,所以还存在HA-的水解,说明H2A为弱酸,②正确;
③NaHA溶液呈碱性,则溶液中一定存在HA-的水解,说明H2A为弱酸,③正确;
④NaHA溶液呈中性,说明HA-的电离程度和HA-的水解程度相同,则水的电离既不受到抑制也不受到存进,与纯水中的电离度相同,为α(H2O)=×100%=1.8×10-7%,④正确;
综上所述②③④全对,故选D。
5.C
【详解】
A.碳酸钠的水解促进水的电离,NaOH的电离抑制水的电离,A正确;
B.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(Na+)-c(CH3COO-)= c(OH-)-c(H+),溶液pH=8,则c(OH-)=10-6ml/L,c(H+)=10-8ml/L,则c(Na+)-c(CH3COO-)=10-6ml/L-10-8ml/L=9.9×10-7ml·L-1,B正确;
C.NaHA溶液中存在HA-H++A2-、HA-+H2OH2A+OH-,溶液pH=4,说明电离程度大于水解程度,且水解和电离都是微弱的,所以c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),C错误;
D.水的电离吸热,所以纯水加热到100℃时,水的电离平衡正向移动,离子积变大,氢离子浓度变大,pH变小,但氢离子和氢氧根浓度依然相等,呈中性,D正确;
综上所述答案为C。
6.B
【详解】
A.混合溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),溶液中电荷守恒为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则c(CH3COO-)-c(Na+)= c(H+)- c(OH-)=10-6ml/L-ml/L=9.9×10-7ml·L-1,故A正确;
B.某一元酸HA的电离常数Ka=10-8,NaA中水解平衡常数Kh===10-6>10-8,说明HA的电离程度小于于水解程度,等物质的量浓度的HA和NaA溶液等体积混合后溶液呈碱性,故B错误;
C.将aml/L的氨水与0.01ml/L的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=0.005ml/L,根据物料守恒得n(NH3H2O)=(0.5a-0.005)ml/L,根据电荷守恒得c(H+)=c(OH-)=10-7ml/L,溶液呈中性,NH3•H2O的电离常数Kb===,故C正确;
D.已知:Ksp[Fe(OH)3]==2.79×10-39,反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K====2.79×103,故D正确;
故选B。
7.D
【分析】
水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,导致纯水中氢离子浓度增大,离子积常数增大,溶液的pH减小,酸、碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,但离子积常数只与温度有关,据此解答。
【详解】
A.水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,导致纯水中氢离子浓度增大,离子积常数增大,溶液pH减小,故A错误;
B.向水中加入NH4Cl固体,铵根离子水解导致水平衡正向移动,促进水的电离,故B错误;
C.向水中加入少量NaOH固体,NaOH电离出的氢氧根离子抑制水电离,则水的平衡逆向移动,故C错误;
D.向水中加入少量NaHSO4固体,NaHSO4电离出氢离子,c(H+)增大,抑制水的电离,温度不变,KW不变,故D正确;
本题答案D。
8.D
【详解】
酸或碱会抑制水的电离,能水解的盐会促进水的电离,则浓度为1ml/L的溶液①H2SO4;②HCl;③CH3COOH及④NaOH抑制水的电离,且酸性越大,抑制作用越强,即水的电离程度比较:③>②=④>①,⑤NH4Cl会促进水的电离,五种溶液中水的电离程度最大,综上所述,由水电离出的c(H+)大小关系正确的是⑤>③>②=④>①,故D正确。
答案选D。
9.B
【详解】
A.当ΔG=ΔH –TΔS<0时,反应可以自发进行,碳酸钙分解的反应,是熵增的反应,但反应不能在室温下自发进行,说明该反应的ΔH>0,故A不符合题意;
B.将纯水加热至较高温度,水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,c(H+)、c(OH-)增大,但浓度相等,pH变小、呈中性,故B符合题意;
C.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2)加快,而平衡逆向移动,氢气的转化率降低,故C不符合题意;
D.水的离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-),说明升高温度,水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,c(H+)、c(OH-)增大,说明升高温度,平衡正向移动,则水的电离是吸热反应,故D不符合题意;
答案选B。
10.A
【详解】
水的离子积常数,因为各溶液体积相等,假设溶液为1L:
①pH=0的H2SO4溶液中,氢氧根完全来源于水的电离,所以电离的水的物质的量为10-12ml;
②0.05 ml·L-1的Ba(OH)2溶液中,氢离子完全来源于水的电离,所以电离的水的物质的量为10-11ml;
③pH=10的Na2S溶液中,,氢氧根完全来源于水的电离,所以电离的水的物质的量为10-2ml;
④pH=5的NH4NO3溶液中,氢离子完全来源于水的电离,所以电离的水的物质的量为10-5ml;
所以四种溶液中发生电离的水的物质的量之比是,也就等于1∶10∶1010∶107,A正确;
故选A。
11.D
【详解】
A.溶液中=1×10-8,Kw=c(H+)•c(OH-)=1×10-14,联立解得c(H+)=0.001ml/L,pH=3,故A正确;
B.溶液中=1×10-8,Kw=c(H+)•c(OH-)=1×10-14,两式中的氢离子浓度是溶液中酸电离出的,氢氧根离子浓度是水电离出的,联立解得c(H+)=0.001ml/L,确定为弱酸溶液,所以溶液中c(OH-)=10-11ml/L,即水电离出的氢离子浓度为10-11ml/L,故B正确;
C.常温下,该溶液中水的离子积常数为1×1014(ml•L-1)2,故C正确;
D.由B可知,该一元酸(HA)是弱酸,pH=13的NaOH 溶液浓度为0.1ml/L,与 0.1 ml·L-1该一元酸(HA)溶液等体积混合,混合后溶液的pH>7,故D错误;
故选D。
12.A
【详解】
A.常温下,等体积的的盐酸与的氢氧化钡溶液混合,氢氧化钡过量,所得溶液的,则,即pH=13,故A项正确;
B.稀硫酸抑制水的电离,是强酸弱碱盐,水解,促进水的电离,故B项错误;
C.25℃时,的HA溶液中,,则该溶液中由水电离出的,故C项错误;
D.该混合溶液中,温度不变,溶度积常数不变,则其比值不变,故D项错误。
故选A。
13.C
【详解】
A.向10mL0.1ml·L-1NaOH溶液中加入0.1ml·L-1的一元酸HA,10ml时正好中和,a点时酸碱恰好中和,溶液pH=8.7,说明HA为弱酸,NaA溶液水解呈碱性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),故A错误;
B.pH=7时,c(H+)=c(OH−),由于HA为弱酸,则加入的一元酸HA体积大于10mL,c(Na+)<0.05ml/L,故B错误;
C.a点A−水解,促进水的电离,水电离出的c(H+)= ,b点时HA过量,溶液呈酸性,HA抑制水的电离,水电离出的c(H+)= ,则a、b两点水电离出的c(H+)比值为为104,故C正确;
D.b点HA过量一倍,溶液中溶质为等浓度的NaA和HA,根据质子守恒得:2c(H+)+c(HA)=c(A-)+2c(OH-),故D错误;
故答案为C。
14.D
【详解】
A. 常温时,用精密pH试纸测得NaOH溶液的pH=12.3,A错误;
B.KOH是强电解质、一水合氨是弱电解质,稀释1倍后,KOH溶液中的浓度减少到原来的,因氨水是弱电解质,在稀释过程中还要继续电离,故氨水中的浓度比原来的要大一些,B错误;
C. 溶液中的电离方程式:,C错误;
D. 常温时,某溶液的pH=3,,,溶液呈酸性,则有可能为酸溶液、水的电离被抑制,对应的由水电高出来的;也可能为强酸弱碱盐,水的电离被促进,则由水电离出来的H+物质的量浓度为:,D正确;
答案选D。
15.酸 +H2O⇌NH3·H2O+H+ 10-4 10-11 D = > ④>⑤>⑦
【详解】
(1)NH4Cl 是强酸弱碱盐,NH4Cl水解的离子方程式是+H2O⇌NH3·H2O+H+,所以溶液显酸性;
(2)常温下,pH=10 的 CH3COONa 溶液中,c(H+ )=10-10 ml/L、c(OH- )= 10-4 ml/L,CH3COONa水解促进水电离,所以水电离出来的 c(OH- ) =10-4 ml/L; pH=3 的CH3COOH 溶液中c(H+ )=10-3 ml/L、c(OH- )= 10-11 ml/L,CH3COOH电离抑制水电离,所以水电离出来的 c(H+ )=10-11 ml/L;
(3) A.向水中加入NaHSO4 固体,NaHSO4电离出氢离子,抑制水电离,故不选A;
B.向水中加入Na2CO3 固体,碳酸钠水解,促进水电离,溶液呈碱性,故不选B;
C.加热至 100℃ ,电离平衡正向移动,纯水呈中性,故不选C;
D.向水中加入(NH4)2SO4 固体,(NH4)2SO4水解,促进水电离,溶液呈酸性,故选D;
(4) 常温下,将 pH=12 的 NaOH 和氨水分别加水稀释 100 倍,氢氧化钠是强碱,稀释后 NaOH 的 pH=10, 一水合氨是弱碱,加水稀释,氨水的电离平衡正向移动,氨水的pH>10;
(5) NH3·H2O是弱电解质,NH4Cl、CH3COONH4是强电解质,CH3COO-水解促进水解,等物质的量浓度的NH4Cl、CH3COONH4、NH3·H2O溶液中 浓度由大到小的顺序是NH4Cl>CH3COONH4>NH3·H2O。
16.B>C>A a 1:10 9:11 <
【分析】
(1)水的离子积常数只与温度有关,温度越高,水的离子积常数越大;
(2)从A点到B点温度升高,Kw增大;
(3)E对应的温度下,Kw=10-14,将pH=13的NaOH溶液与pH=2的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则酸溶液中的n(H+)等于碱溶液中的n(OH-),据此计算;
(4)B对应温度下水的离子积为Kw=1×10-12,酸和碱混合,0.05ml/L的稀硫酸溶液中氢离子浓度为0.1ml/L,若所得混合液的pH=2,则酸过量,根据c(H+)= 计算,根据pH列式可计算体积比;
(5)①溶液的酸碱性是根据溶液中H+浓度与OH-浓度的相对大小判断的,只要溶液中c(H+)=c(OH-),溶液就呈中性,CH3COOH是弱电解质,电离程度不大,NaOH是强电解质,完全电离,反应生成的乙酸钠是强碱弱酸盐水解呈碱性,需溶液呈中性,需少加碱。
【详解】
(1)水的离子积常数只与温度有关,温度越高,水的离子积常数越大,同一曲线是相同温度,根据图知,温度高低点顺序是B>C>A,所以离子积常数大小顺序是B>C>A;
(2) 从A点到B点温度升高, Kw增大
a.升高温度,Kw变大,故a可采取;
b.加入盐酸,则溶液显酸性,但温度不变,Kw不变,故b不可采取;
c.加入氯化铵,水解显酸性,且Kw不变,故c不可采取;
故答案为:a;
(3)E对应的温度下,Kw=10−14,将pH=13的NaOH溶液与pH=2的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则酸溶液中的n(H+)等于碱溶液中的n(OH−),故有:
10−1ml/L×V碱=10−2ml/L×V酸,解得:V碱:V酸=1:10;
(4)B对应温度下水的离子积为Kw=1×10−12,pH=11的苛性钠中氢氧根离子浓度为:c(OH−)= =0.1ml/L,0.05ml/L的稀硫酸溶液中氢离子浓度为0.1ml/L,pH=2的溶液中氢离子浓度为0.01ml/L,则混合液中满足:0.1ml/L×V2−0.1ml/L×V1=0.01ml/L×(V1+V2),解得:V1:V2=9:11,
故答案为:9:11;
(5)①CH3COOH是弱电解质,电离程度不大,NaOH是强电解质,完全电离,反应生成的乙酸钠是强碱弱酸盐,水解呈碱性,需A对应温度下溶液pH=7(即溶液呈中性),需少加碱,所以常温下,将VmL、0.1000ml⋅L−1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000ml⋅L−1醋酸溶液中,充分反应,V<20.00mL溶液呈中性。
17.< 10-13 碱性 促进 c>a>b CH3COOH+= CH3COO-+
【分析】
结合图像,根据Kw=c(H+)·c(OH-)判断T1℃、T2℃的Kw大小关系,并计算1ml/LNaOH溶液中水电离出H+的浓度;根据氢离子和氢氧根的浓度相对大小判断溶液酸碱性;根据电离、水解程度判断溶液酸碱性,以少量为标准写出向Na2CO3溶液中滴加少量醋酸溶液的离子方程式。
【详解】
(1)①温度越高,水的电离程度越大,水的离子积常数越大,根据图像,Kw(T1℃)<Kw(T2℃);Kw(T2℃)=10-13,T2℃时1ml·L-1的NaOH溶液中,c(OH-)=1ml/L,c(H+)=10-13ml/L,则由水电离出的c(H+)=1×10-13ml·L-1,故答案为:<;1×10-13;
②M区域任意一点都存在c(H+)<c(OH-),表示溶液呈碱性,故答案为:碱性;
③25℃时,向纯水中加入少量NH4Cl固体,氯化铵水解,促进水的电离,故答案为:促进;
(2)①根据电离平衡常数,酸性:醋酸>碳酸>次氯酸>碳酸氢根离子;25℃时,等浓度的NaClO溶液、CH3COONa溶液、Na2CO3溶液,三种溶液中碳酸钠的水解程度最大,pH最大,醋酸钠的水解程度最小,pH最小,pH由大到小的顺序为c>a>b,故答案为:c>a>b;
②向Na2CO3溶液中滴加少量醋酸溶液,以少量为标准,则生成物为碳酸氢钠和醋酸钠,反应的离子方程式为CH3COOH+= CH3COO-+,故答案为:CH3COOH+= CH3COO-+。
18.c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H+) 1×10-10 ml/L 小于 ad
【分析】
二氧化碳通入氢氧化钠,溶液在ab段为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,抑制水的电离,bc段,氢氧化钠不断被消耗;到达c点,溶液为碳酸钠溶液,cd段碳酸钠溶液不断转变为碳酸氢钠溶液。
【详解】
(1)c点为碳酸钠溶液,溶液显碱性,离子浓度由大至小的关系是:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H+);
(2)a点为氢氧化钠溶液,由水电离产生的c(H+)=溶液中的c(H+)=10-pH=1×10-10 ml/L;b点为氢氧化钠和碳酸钠的混合液,溶液显碱性,c(H+)小于1×10-7ml/L;
(3) a.加水稀释,平衡正向移动,电离程度增大,pH值增大;
b.加入少量乙酸钠固体,溶液中醋酸根浓度增大,电离平衡逆向移动,电离程度减小;
c.通氯化氢,溶液中氢离子浓度增大,电离平衡逆向移动,pH减小;
d.加入少量苛性钠固体,溶液中氢离子浓度减小,电离平衡正向移动,pH增大。
综上所述,能使0.1ml/L乙酸溶液的电离程度以及pH都增大的是AD。
19.左 酸 不变 1×10-5 < <
【分析】
(1)硫酸氢钠溶液中完全电离,电离方程式NaHSO4=Na++H++SO42-分析;
(2)能水解的盐溶液促进了水的电离,碱溶液中的氢离子是水电离的,CH3COONa溶液中的氢氧根离子是水电离的;
(3)稀释会促进若电解质的电离;
(4)酸性越弱,酸根离子对应的钠盐水解能力越强,pH越大。
【详解】
(1)硫酸氢钠存电离方程式为:NaHSO4=Na++H++SO42-,电离出H+,使溶液显酸性,抑制水的电离,水的电离平衡向左移动,但温度不变,水的离子积常数不变;
故答案为:左;酸;不变;
(2)能水解的盐溶液促进了水的电离,碱溶液中的氢离子是水电离的,CH3COONa溶液中的氢氧根离子是水电离的,所以c(OH-)==1×10-5ml·L-1,水电离出氢离子与氢氧根离子的浓度相等,
故答案为:1×10-5 ml·L-1;
(3)稀释会促进弱电解质的电离,故若取pH、体积均相等的NaOH和氨水分别加水稀释m倍、n稀释后pH仍相等,则氨水稀释倍数大,
故答案为:<;
(4)已知HA和HB均为弱酸,且酸性HA>HB,酸性越弱,酸根离子对应的钠盐水解能力越强,pH越大,则等浓度的NaA和NaB溶液中,PH大小关系为NaA
20.< 8×10-9 1∶1000 中性 碱性
【分析】
观察数据,根据温度对水的电离平衡的影响分析解答。
【详解】
(1)水是弱电解质,存在电离平衡,电离吸热.所以温度升高,水的电离程度增大,离子积增大,故答案为t1<25,;
(2)纯水中c(H+)=c(OH-)=2×10-7 ml•L-1,Kw=c(H+).c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14 ,温度不变,水的离子积常数不变,所以 (4×10-14)/(5×10-6)= 8×10-9ml/L,酸溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度,所以水电离出的氢离子浓度是8×10-9ml/L;
(3)25℃时,某K2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4 ml/L,则溶液中钾离子浓度是1×10-3 ml/L,如果稀释10倍,则钾离子浓度是1×10-4 ml/L,但硫酸钾溶液是显中性的,所以c(OH-):c(K+): =10-7:10-4=1:1000;
(4)①t2时水的离子积为1×10-12,Kw=c(H+)c(OH-)=1×10-12,且c(H+)=c(OH-)=1×10-6ml/L,故pH=6,故答案为中性;
②t2时水的离子积为1×10-12,pH=11的NaOH溶液中,c(OH-)=0.1ml/L,pH=3的H2SO4溶液中c(H+)=1×10-3ml/L,两者等体积混合,碱过量溶液呈碱性,故答案为碱性。
【点睛】
水属于弱电解质,水的离子积只受温度的影响。温度/℃
t1
25
t2
水的离子积(ml2·L-2)
a
1×10-14
1×10-12
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