届苏教版 弱电解质的电离平衡 单元测试.docx
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届苏教版弱电解质的电离平衡单元测试
弱电解质的电离平衡
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
B.因为CH3COOH是弱电解质,HCl是强电解质,所以中和等体积等物质的量浓度的醋酸和盐酸时,中和醋酸消耗的NaOH比盐酸消耗的NaOH用量少
C.物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中PO
的物质的量浓度相同
D.足量Zn分别与等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸反应时,产生H2的量相同,放出H2的速率不等
解析:
溶液的导电性与溶液中离子浓度大小和所带电荷有关,与电解质的种类无关,A项错误;中和反应与酸所含氢离子物质的量有关,与电解质的强弱无关,B项错误;磷酸钠是强电解质,可以完全电离出PO
,而磷酸是弱电解质,电离出极少量PO
,C项错误;HCl是强电解质,醋酸是弱电解质,等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸,盐酸电离出的c(H+)大于醋酸电离出的c(H+),所以与足量Zn反应放出的H2的量相同,放出H2的速率盐酸大于醋酸,D项正确。
答案:
D
2.(2018·沈阳二中月考)在0.1mol·L-1NH3·H2O溶液中存在平衡:
NH3+H2O
NH3·H2O
NH
+OH-。
下列叙述中正确的是( )
A.加入少量浓盐酸,盐酸与NH3反应生成NH4Cl,使NH3浓度减小,NH
浓度增大,平衡逆向移动
B.加入少量NaOH固体,OH-与NH
结合生成NH3·H2O,使NH
浓度减小,平衡正向移动
C.加入少量0.1mol·L-1NH4Cl溶液,电离平衡常数不变,溶液中c(OH-)减小
D.加入少量MgSO4固体,溶液pH增大
解析:
加入少量浓盐酸,首先发生H++OH-===H2O,使OH-浓度降低,平衡正向移动;加入少量NaOH固体,使OH-浓度升高,平衡逆向移动;加入少量NH4Cl溶液,使NH
浓度升高,平衡逆向移动,溶液中c(OH-)减小;Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,溶液中c(OH-)减小,溶液pH减小。
答案:
C
3.(2018·上海嘉定区一模)已知醋酸、醋酸根离子在溶液中存在下列平衡:
CH3COOH+H2O
CH3COO-+H3O+
K1=1.75×10-5
CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-
K2=5.71×10-10
常温下将50mL0.2mol·L-1醋酸与50mL0.2mol·L-1醋酸钠混合制得溶液甲,下列叙述正确的是( )
A.甲溶液的pH>7
B.对甲进行微热,K1增大、K2减小
C.甲溶液中有c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)
D.若在甲中加入5mL0.1mol·L-1的盐酸,则溶液中醋酸的K1会变大
解析:
由K的关系可知,醋酸和醋酸钠的混合溶液中,电离大于水解,溶液显酸性,pH<7,故A错误;电离、水解均为吸热反应,则对甲进行微热,K1、K2同时增大,故B错误;醋酸和醋酸钠的混合溶液中,电离程度大于水解程度,则c(CH3COO-)>0.1mol·L-1,c(CH3COOH)<0.1mol·L-1,c(Na+)=0.1mol·L-1,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),故C正确;加入盐酸,酸性增强,但醋酸的电离常数只与温度有关,则溶液中醋酸的K1不变,故D错误。
答案:
C
4.(2018·北京顺义区一模)25℃时,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,0.1mol/L的HCN溶液pH=4。
下列说法正确的是( )
A.CH3COOH与HCN均为弱酸,酸性:
HCN>CH3COOH
B.25℃时,水电离出来的c(H+)均为10-11mol/L的两种酸,酸的浓度:
c(HCN)>c(CH3COOH)
C.25℃时,浓度均为0.1mol/L的CH3COONa和NaCN溶液中,pH大小:
CH3COONa>NaCN
D.25℃时,pH均为3的CH3COOH与HCN溶液各100mL与等浓度的NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液体积:
CH3COOH>HCN
解析:
同浓度时CH3COOH溶液的pH小,酸性较强,A错误;水电离出来的c(H+)均为10-11mol/L的两种酸,溶液中c(H+)=10-3mol/L,由于酸性CH3COOH>HCN,故酸的浓度:
c(HCN)>c(CH3COOH),B正确;同浓度的CH3COONa和NaCN溶液,NaCN更易水解,pH:
NaCN>CH3COONa,C错误;pH均为3的CH3COOH与HCN,c(HCN)大,消耗NaOH溶液体积:
HCN>CH3COOH,D错误。
答案:
B
5.(2018·河南安阳一中联考)25℃时,向盛有50mLpH=2的HA溶液的绝热容器中加入pH=13的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.HA溶液的物质的量浓度为0.01mol·L-1
B.b→c的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应
C.a→b的过程中,混合溶液中可能存在:
c(A-)=c(Na+)
D.25℃时,HA的电离平衡常数K约为1.43×10-2
解析:
恰好中和时混合溶液温度最高,即b点,此时消耗氢氧化钠0.004mol,得出HA的浓度为0.08mol·L-1,A错误;b→c的过程中,温度降低的主要原因是NaOH溶液的加入,B错误;NaA呈碱性,HA呈酸性,a→b的过程中,混合溶液中可能呈中性,存在c(A-)=c(Na+),C正确;电离平衡常数K=
=
=1.25×10-3,D错误。
答案:
C
6.(2018·泉州模拟)某温度下,相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示,下列判断正确的是( )
A.a点导电能力比b点强
B.b点的Kw值大于c点
C.与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积Va>Vc
D.a、c两点c(H+)相等
解析:
pHb点大于a点,所以溶液中的离子浓度b点大于a点,即导电能力b点大于a点,A错误;b点和c点的温度相同,其Kw相等,B错误;由图象中曲线的变化趋势知,a点是NaOH溶液,c点是氨水,pH相同时c(NH3·H2O)远大于c(NaOH),结合溶液的体积c点大于a点,故消耗盐酸体积Va答案:
D
7.(2018·山东日照一模)常温下,向10mLbmol·L-1的CH3COOH溶液中滴加等体积的0.01mol·L-1的NaOH溶液,充分反应后溶液中c(CH3COO-)=c(Na+),下列说法不正确的是( )
A.b>0.01
B.混合后溶液呈中性
C.CH3COOH的电离常数Ka=
D.向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中,水的电离程度逐渐减小
解析:
反应后溶液中c(CH3COO-)=c(Na+),根据电荷守恒:
c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,说明醋酸过量,b>0.01,A、B正确;pH=7,c(H+)=10-7mol·L-1,Ka=
=
=
,C正确;在整个滴加过程中水的电离程度先变大后逐渐减小,因为酸、碱抑制水的电离,D错误。
答案:
D
8.(2018·山西阳泉一中月考)查阅资料表明,NaOH是一种强电解质,为证明醋酸是一种弱酸,盐酸是一种强酸,下列实验方案切实可行的是( )
①用冰醋酸和已知浓度的浓盐酸分别配制浓度为0.01mol·L-1的稀醋酸和稀盐酸,用pH计分别测它们的pH;
②用冰醋酸和已知浓度的浓盐酸分别配制pH为5的稀醋酸和稀盐酸,然后加水稀释1000倍,再用pH计比较它们的pH变化;
③用醋酸钠固体和氯化钠固体配制浓度均为0.01mol·L-1的醋酸钠、氯化钠溶液,用pH试纸测定溶液的pH;
④用冰醋酸和已知浓度的浓盐酸分别配制浓度为0.01mol·L-1的稀醋酸和稀盐酸,然后测定溶液的导电性。
A.①②③④ B.①③④
C.②④D.只有①
解析:
方案②存在问题,稀释1000倍时,醋酸的pH肯定是小于7而大于5,盐酸pH接近7,据此难确定盐酸是强酸,醋酸是弱酸,该方案不可行。
答案:
B
9.室温下,将10.00mL5.0mol·L-1HA(弱酸)滴入100.00mL蒸馏水中,溶液中c(H+)和温度随着滴入的HA溶液体积变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.a~b段,HA电离过程为放热过程
B.c~d段,c(H+)增加,HA电离度增加
C.c点时,加入等体积等浓度的NaOH溶液,则
c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.d点时,c(H+)>c(HA)
解析:
a~b段,HA电离过程为吸热过程,电解质溶于水,扩散过程(电离)吸热,水合过程(形成水合离子)放热,A错误;c~d段,HA浓度越大,HA的电离程度越小,B错误;c点时,加入等体积的NaOH溶液,根据物料守恒,有c(Na+)=c(A-)+c(HA),C正确;d点时,根据电离是微弱的,故c(H+)答案:
C
10.(2018·天津校级模拟)已知:
25℃时某些弱酸的电离平衡常数(如表)。
下面图像表示常温下,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化。
下列说法正确的是( )
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ka=1.8×10-5
Ka=3.0×10-8
KaⅠ=4.4×10-7
KaⅡ=4.7×10-11
A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:
2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO
C.图像中a、c两点处的溶液中
相等(HR代表CH3COOH或HClO)
D.图像中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度
解析:
c(B)相同时,水解程度ClO->CH3COO-,故c(CH3COO-)>c(ClO-),A错误;由Ka2(H2CO3),B错误;
=
=
,由于K(HR)和Kw只受温度影响,a、c的温度相同,则该比值相等,C正确;pH相等的CH3COOH、HClO,稀释相同的倍数时,较弱酸的pH小于较强酸,所以a所在曲线表示CH3COOH,b所在曲线表示HClO,次氯酸的电离程度小于醋酸,所以醋酸的浓度较小,次氯酸的浓度较大,a、b两点相比,加入相同体积的水后仍然是次氯酸的浓度较大,即图象中a点酸的浓度小于b点酸的浓度,D错误。
答案:
C
二、非选择题
11.(2018·安徽六校联考)已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据见下表:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平
衡常数
Ka=1.8×
10-5
Ka1=4.4×
10-7
Ka2=4.7×
10-11
Ka=3.0×
10-8
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol·L-1的四种溶液:
a.CH3COONb.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3
pH由小到大排列顺序是____________(用编号填空)。
(2)常温下,0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是____________。
A.c(H+)B.
C.c(H+)·c(OH-)D.
E.
(3)体积均为100mLpH=2的
CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离平衡常数____________(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是_____________
__________________________________________________________。
解析:
(1)根据表中的电离平衡常数,可知酸性:
CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO
,因此对应钠盐溶液的碱性:
CH3COONa(2)CH3COOH加水稀释,电离程度增大,n(H+)增大,但c(H+)减小,A错误;由于温度不变,电离平衡常数不变,水的离子积不变,C、E错误;
=
,因c(CH3COO-)减小,则
增大,B正确;c(H+)减小,而水的离子积不变,则c(OH-)增大,因此
增大,D正确。
(3)稀释相同倍数时,HX的pH变化比CH3COOH大,故酸性:
HX>CH3COOH,即K(HX)>K(CH3COOH)。
答案:
(1)a(2)BD
(3)大于 稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化比CH3COOH的pH变化大,故HX酸性较强,电离平衡常数较大
12.(2018·青岛统考)
(1)氨气的水溶液称为氨水,其中存在的主要溶质微粒是NH3·H2O。
已知:
a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5;
b.CH3COOH+NaHCO3===CH3COONa+CO2↑+H2O。
则CH3COONH4溶液呈____________性(填“酸”“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液呈__________性,NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是____________(填化学式)。
(2)99℃时,Kw=1.0×10-12,该温度下测得0.1mol·L-1Na2A溶液的pH=6。
①H2A在水溶液中的电离方程式为______________________。
②该温度下,将0.01mol·L-1H2A溶液稀释到20倍后,溶液的pH=____________。
③体积相等、pH=1的盐酸与H2A溶液分别与足量的Zn反应,产生的氢气____________。
A.盐酸多B.H2A多
C.一样多D.无法确定
④将0.1mol·L-1H2A溶液与0.2mol·L-1氨水等体积混合,完全反应后溶液中各离子浓度从大到小的顺序为_____________________。
解析:
(1)由a知水解程度NH
与CH3COO-相同,故CH3COONH4溶液呈中性;由b知酸性:
CH3COOH>H2CO3,故水解程度HCO
>CH3COO-,结合上述分析,NH4HCO3溶液呈碱性,其溶液中c(NH
)最大。
(2)99℃时,Kw=1.0×10-12,该温度下测得0.1mol·L-1Na2A溶液的pH=6,说明溶液呈中性,即A2-不水解,故H2A为强酸,在水溶液中完全电离。
答案:
(1)中 碱 NH
(2)①H2A===2H++A2-
②3 ③C ④c(NH
)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
13.(2018·昌平区校级期中)甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动。
实验方案如下:
甲:
①准确配制0.1mol·L-1的HA溶液、HCl溶液各100mL;
②取纯度相同,质量、大小相等的锌粒于两支试管中,同时加入0.1mol·L-1的HA溶液、HCl溶液各10mL,按图1装好,观察现象。
乙:
①用pH计测定物质的量浓度均为0.1mol·L-1HA溶液和HCl溶液的pH;
②再取0.1mol·L-1的HA溶液和HCl溶液各2滴(1滴约为1/20mL)分别稀释至100mL,再用pH计测其pH变化。
(1)甲、乙两方案中都要用到____________mL的容量瓶。
乙方案中说明HA是弱电解质的理由是,测得0.1mol·L-1的HA溶液的pH____________1(填“>”“<”或“=”);甲方案中,说明HA是弱电解质的实验现象是____________。
A.加入HCl溶液后,试管上方的气球鼓起慢
B.加入HA溶液后,试管上方的气球鼓起慢
C.加入两种稀酸后,两个试管上方的气球同时鼓起,且一样大
(2)乙同学设计的实验第____________步,能证明改变条件弱电解质平衡发生移动。
甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:
①使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,可在0.1mol·L-1的HA溶液中,选择加入________。
A.NaA固体(可完全溶于水)
B.1mol·L-1NaOH溶液
C.1mol·L-1H2SO4溶液
D.2mol·L-1HA溶液
②使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,可在0.1mol·L-1的HA溶液中,选择加入________。
A.NaA固体(可完全溶于水)
B.1mol·L-1NaOH溶液
C.1mol·L-1H2SO4溶液
D.2mol·L-1HA溶液
(3)pH=1的两种酸溶液A、B各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积V的关系如图2所示,则下列说法不正确的有________。
A.两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
C.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
D.若1<a<4,则A、B都是弱酸
解析:
(1)配制100mL溶液,需要选用规格为100mL的容量瓶;在水溶液中弱电解质部分电离,则0.1mol·L-1的HA溶液中氢离子浓度小于0.1mol·L-1,所以溶液的pH>1,反应速率与氢离子浓度成正比,等浓度的HA溶液和盐酸溶液中,HA溶液中c(H+)小,所以开始时反应速率慢,则试管上方的气球鼓起慢。
(2)只有改变条件时,才能证明改变条件弱电解质平衡发生移动,所以②能证明改变条件弱电解质平衡发生移动;①使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,则应该加入含有A-的物质,选A;②使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,则应加入浓的HA溶液,选D。
(3)两种电解质的强弱未知,无法确定两种酸浓度的大小,A错误;溶液的pH越大,氢离子浓度越小,其酸性越弱,B正确;若a=4,A完全电离,则A是强酸,B的pH变化小,则B为弱酸,C正确;pH=1的酸,加水稀释到1000倍,若pH=4,为强酸,若pH<4,则A、B都是弱酸,D正确。
答案:
(1)100 > B
(2)② ①A ②D (3)A
14.常温下有0.1mol·L-1的以下几种溶液:
①H2SO4溶液 ②NaHSO4溶液 ③CH3COOH溶液 ④HCl溶液 ⑤HCN溶液 ⑥氨水,其中如下几种溶液的电离度(即已经电离的占原来总的百分数)如下表(已知H2SO4的第一步电离是完全的)。
①H2SO4
溶液中HSO
②NaHSO4
溶液中HSO
③CH3COOH
溶液
④HCl
溶液
10%
29%
1.33%
100%
回答下列问题:
(1)常温下,pH相同的表格中的几种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是____________(填序号,下同)。
(2)常温下,将足量的锌粉投入等体积pH=1的表格中的几种溶液中,产生H2的体积(同温同压下)由大到小的顺序是____________。
(3)在25℃时,若用已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液应选用__________作指示剂,若终点时溶液pH=a,则由水电离的c(H+)为________。
(4)在25℃时,将bmol·L-1的KCN溶液与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,反应达到平衡时,测得溶液pH=7,则b____________0.01(填“>”“<”或“=”);用含b的代数式表示HCN的电离常数Ka=________。
解析:
(1)硫酸溶液中电离出H+能力相当于110%,pH相同的四种溶液电离能力越强,物质的量浓度越小,③>②>④>①。
(2)pH相等时,溶液的浓度③>②>④>①,放出氢气的体积与溶液能够提供的H+的总物质的量有关,因H2SO4中HSO
随着反应的进行,能够继续电离出H+,故①放出氢气的体积大于④:
③>②>①>④。
(3)CH3COOH与氢氧化钠恰好反应生成CH3COONa,其溶液呈碱性,故选酚酞作指示剂。
当pH为a时溶液
中c(H+)=10-amol·L-1,溶液中由水电离的c(H+)=c(OH-)=10-(14-a)mol·L-1。
(4)b=0.01时两者恰好反应,溶液呈酸性,要使溶液呈中性,b>0.01。
根据电荷守恒有:
c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)+c(Cl-),溶液呈中性:
c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,c(CN-)=c(K+)-c(Cl-)=(0.5b-0.005)mol·L-1,c(HCN)=0.005mol·L-1,带入平衡常数表达式,即可求得平衡常数为:
。
答案:
(1)③>②>④>①
(2)③>②>①>④
(3)酚酞 10-(14-a)mol·L-1
(4)>