第14单元 弱电解质的电离平衡与溶液的酸碱性.docx
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第14单元弱电解质的电离平衡与溶液的酸碱性
第十四单元 弱电解质的电离平衡与溶液的酸碱性
测试时间:
90分钟
满分:
100分
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。
每小题只有一个选项符合要求)
1.[2016·黄石二中质检]物质的量浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是( )
A.两溶液加入等质量的锌粉,产生氢气的速率相同
B.两溶液中氢氧根离子浓度均为10-13mol/L
C.加入醋酸钠固体,二者的pH均增大
D.恰好完全反应时,二者消耗氢氧化钠的质量相同
答案 C
解析 A项,盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,所以溶液中c(H+):
盐酸>醋酸,所以与Zn反应生成氢气的速率:
盐酸>醋酸,故A项错误;B项,盐酸是强酸,完全电离,氢离子浓度为0.1mol/L,所以氢氧根离子浓度为10-13mol/L,醋酸是弱酸,部分电离,所以溶液中c(H+)<0.1mol/L,所以溶液中氢氧根离子浓度大于10-13mol/L,故B项错误;C项,向盐酸中加入醋酸钠晶体,醋酸钠和盐酸反应生成醋酸,导致溶液的pH增大,向醋酸中加入醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液的pH增大,故C项正确;D项,酸的浓度相同,但是体积大小不知,无法比较消耗氢氧化钠的多少,故D项错误。
故选C。
2.[2016·全国卷Ⅰ]298K时,在20.0mL0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。
已知0.10mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )
A.该滴定过程应选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0mL
C.M点处的溶液中c(NH
)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D.N点处的溶液中pH<12
答案 D
解析 当恰好完全中和时,生成NH4Cl,而NH4Cl溶液呈酸性,酚酞的变色范围为pH=8.2~10.0,甲基橙的变色范围为pH=3.1~4.4,故应选甲基橙作指示剂,A项错误;当V(盐酸)=20.0mL时,恰好完全反应,溶液呈酸性,B项错误;M点时由溶液中电荷守恒知c(NH
)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),而溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),则c(NH
)=c(Cl-),但c(NH
)=c(Cl-)≫c(H+)=c(OH-),C项错误;该温度下,0.10mol·L-1一元强碱溶液的pH=13,若0.10mol·L-1一元弱碱溶液的电离度为10%,则其pH=12,而0.10mol·L-1氨水的电离度小于10%,故溶液的pH<12,D项正确。
3.[2016·合肥质检]下列叙述正确的是( )
A.CaCO3在水中的溶解度很小,其水溶液电阻率很大,所以CaCO3是弱电解质
B.CaCO3在水中溶解度很小,但溶于水的CaCO3全部电离,所以CaCO3是强电解质
C.强电解质溶液的导电能力一定强,弱电解质溶液的导电能力一定弱
D.液态SO2不导电,但溶于水后导电,所以SO2是电解质
答案 B
解析 根据电解质的电离程度确定电解质的强弱,不是根据电解质的溶解性大小确定电解质的强弱,所以虽然碳酸钙在水中的溶解度小,但溶解的碳酸钙全部电离,所以是强电解质,故A项错误,B项正确;电解质的强弱与导电能力无关,即强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质的不一定弱,故C项错误;二氧化硫溶于水后生成亚硫酸,是亚硫酸电离出自由移动的离子而导电,与二氧化硫无关,故二氧化硫为非电解质,故D项错误。
4.[2016·江淮十校联考]温度为T1(T1=25℃)和T2时某水溶液中水的离子积曲线如图所示。
下列判断错误的是( )
A.T2>25℃
B.x=10-7
C.Kw(a)=Kw(d)
D.b点为碱性溶液,c点为酸性溶液
答案 C
解析 选项A和B,T1=25℃,故Kw=10-14,x=10-7,B项正确;而由d点数据可知,T2时Kw=10-6×10-6=10-12>10-14,故T2>25℃,A项正确;a、d两点溶液所处温度不同,水的离子积常数也不同,C项错误;b点c(OH-)>c(H+),是碱性溶液,c点c(H+)>c(OH-),是酸性溶液,D项正确。
5.[2016·北京高考]在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析不正确的是( )
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
C.c点,两溶液中含有相同量的OH-
D.a、d两点对应的溶液均显中性
答案 C
解析 向Ba(OH)2溶液中加入等物质的量浓度的H2SO4溶液,发生反应H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O,当加入的H2SO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时,溶液中的离子浓度最低,导电能力最弱,对应①中a点,继续滴加H2SO4溶液,导电能力逐渐增强,故①代表滴加H2SO4溶液的曲线,A项正确;另一份溶液,当加入少量NaHSO4溶液时,发生反应NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+H2O+NaOH,当加入的NaHSO4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时,反应后混合液的主要溶质为NaOH,此时对应②中b点,B项正确;继续滴加NaHSO4溶液,发生反应NaOH+NaHSO4===Na2SO4+H2O,当加入的NaHSO4的物质的量与Ba(OH)2的总物质的量之比为2∶1时,发生反应2NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,溶质为Na2SO4,对应②中d点。
c点两溶液导电能力相同,但是①中主要溶质为H2SO4,溶液显酸性,②中主要溶质为NaOH和Na2SO4,溶液显碱性,故C项错误;a点溶液几乎为纯水,d点主要溶质为Na2SO4,a、d两点溶液均显中性,故D项正确。
6.[2016·福建质检]若往20mL0.01mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.c点时,醋酸的电离程度和电离常数都最大,溶液呈中性
B.若b点混合溶液显酸性,则2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.混合溶液中水的电离程度:
b>c>d
D.由图可知,该反应的中和热先增大后减小
答案 B
解析 c点时,CH3COOH和NaOH恰好完全反应,得到CH3COONa溶液,由于CH3COO-水解,溶液呈碱性,A项错误;b点时,反应得到等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液,根据物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),B项正确;b点为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液,c点为CH3COONa溶液,d点为等物质的量浓度的NaOH、CH3COONa的混合溶液,故c点水的电离程度最大,C项错误;中和热与酸碱的用量无关,中和热保持不变,D项错误。
7.[2016·济南调研]常温下,加水稀释二元弱酸H2C2O4溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中n(H+)·n(OH-)保持不变
B.溶液中水电离的c(H+)·c(OH-)保持不变
C.溶液中
保持不变
D.c(HC2O
)与2c(C2O
)之和不断减小
答案 D
解析 A项,稀释过程中,溶液体积增大,水的离子积不变,故溶液中n(H+)·n(OH-)增大,错误;B项,稀释过程中,溶液中c(OH-)增大,故水电离的c(H+)·c(OH-)增大,错误;C项,H2C2O4分两步电离,且以第一步电离为主,稀释时平衡向右移动,c(H2C2O4)减小快,c(HC2O
)减小慢,
不断增大,错误;D项,由电荷守恒可推知c(HC2O
)+2c(C2O
)=c(H+)-c(OH-),稀释过程中,溶液体积增大,溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,则c(H+)-c(OH-)不断减小,故c(HC2O
)+2c(C2O
)不断减小,正确。
8.[2016·山西四校联考]常温下,下列有关说法正确的是(混合后溶液体积变化忽略不计)( )
A.将pH=2的盐酸和pH=5的稀硫酸等体积混合,混合液的pH=3.5
B.将pH=11的NaOH溶液和pH=13的Ba(OH)2溶液等体积混合,混合液的pH=12
C.将pH=2的H2X溶液稀释至原来的1000倍,得到混合溶液的pH=5
D.将pH=1的盐酸和0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合,混合液的pH=12.7
答案 D
解析 常温下,水的离子积Kw=1×10-14。
A项,混合液中c(H+)=
≈5×10-3mol·L-1,pH≈2.3,错误;B项,c(OH-)=
≈0.05mol·L-1,c(H+)=
=
mol·L-1=2×10-13mol·L-1,pH≈12.7,错误;C项,若H2X为强酸,则稀释后溶液的pH=5;若H2X为弱酸,则稀释后溶液的pH<5,错误;D项,c(OH-)=
=0.05mol·L-1,c(H+)=
=
mol·L-1=2×10-13mol·L-1,pH≈12.7,正确。
9.[2016·广州模拟]常温下,浓度均为0.1mol·L-1、体积均为V0的HX和HY溶液,分别加水稀释至体积V,AG[AG=lg
]随lg
的变化如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.相同条件下NaX溶液的pH大于NaY溶液的pH
B.水的电离程度:
a
C.d点所示溶液的pH=3
D.当lg
=2时,若两溶液同时升高温度,则c(X-)/c(Y-)增大
答案 C
解析 0.1mol·L-1的HX溶液的AG=12,则c(H+)=0.1mol·L-1,HX完全电离,属于强酸,HY为弱酸,则相同条件下NaX溶液的pH小于NaY溶液的pH,A项错误;氢离子浓度越大,水的电离程度越小,则水的电离程度:
a=b=2,说明溶液的体积稀释为原来的100倍,所以c(H+)=0.001mol·L-1,则d点所示溶液的pH=3,C项正确;HX完全电离,HY部分电离,当lg
=2时,升高温度,对c(X-)无影响,而HY的电离平衡正向移动,c(Y-)增大,c(X-)/c(Y-)减小,D项错误。
10.[2016·桂城中学一模]下列说法正确的是( )
A.100℃时,任何水溶液中都存在c(H+)·c(OH-)=1×10-14
B.用标准NaOH溶液滴定CH3COOH溶液时,可选用甲基橙做指示剂
C.pH相同且等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量锌粒反应产生的气体体积相等
D.某温度下,pH=11的氨水加水稀释100倍,溶液的pH随溶液体积变化的如图曲线Ⅱ所示
答案 D
解析 温度越高,Kw越大,所以100℃时,Kw=c(H+)·c(OH-)>1×10-14,A项错误;反应生成CH3COONa,溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂,B项错误;pH相同且等体积的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度更大,醋酸与足量锌粒反应产生的H2更多,C项错误;由于NH3·H2O是弱电解质,稀释100倍后,溶液的pH>9,所以曲线Ⅱ为氨水的稀释曲线,D项正确。
11.[2016·海南七校联考]下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是( )
①常温下NaNO2溶液的pH大于7
②HNO2不稳定,受热易分解
③HNO2和NaCl不能发生反应
④常温下0.1mol·L-1HNO2溶液的pH=2.1
⑤常温下,pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合,pH小于7
⑥常温下pH=2的HNO2溶液稀释100倍,pH约为3.1
A.①④⑥B.①②④⑤⑥
C.①④⑤⑥D.全部
答案 C
解析 NaNO2溶液呈碱性,说明NO
水解,则HNO2为弱酸,①正确;HNO2不稳定及HNO2不与NaCl反应均与HNO2是否为弱电解质无关,②、③错误;常温下0.1mol·L-1HNO2溶液的pH>1,说明HNO2部分电离,则HNO2为弱电解质,④正确;常温下,pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合,pH小于7,说明HNO2过量,则HNO2为弱电解质,⑤正确;常温下pH=2的HNO2溶液稀释100倍后pH小于4,说明HNO2的电离平衡发生了移动,则HNO2为弱电解质,⑥正确。
综上所述,本题选C。
12.[2016·南昌调研]常温下有以下体积相同的四种溶液:
①pH=3的CH3COOH溶液、②pH=3的盐酸、③pH=11的氨水、④pH=11的NaOH溶液。
下列说法正确的是( )
A.②和③混合,所得混合溶液的pH大于7
B.③和④分别用等浓度的H2SO4溶液中和,消耗H2SO4溶液的体积:
③=④
C.①与②分别与足量镁粉反应,生成H2的量:
①<②
D.若将四种溶液稀释100倍,溶液pH大小顺序:
③>④>①>②
答案 A
解析 盐酸和CH3COOH溶液中的c(H+)与NaOH溶液和氨水中的c(OH-)相等,均为1×10-3mol·L-1,但CH3COOH溶液和氨水的浓度均远大于NaOH溶液和盐酸的浓度。
盐酸和氨水等体积混合时氨水过量,所得溶液呈碱性,A项正确;因氨水浓度大,故氨水消耗的H2SO4溶液多,B项错误;CH3COOH溶液的浓度比盐酸的浓度大,CH3COOH溶液与足量镁粉反应生成的H2多,C项错误;若将四种溶液均稀释100倍,则溶液pH由大到小的顺序为③>④>②>①,D项错误。
13.[2016·武汉调研]下列溶液一定呈中性的是( )
A.常温下,pH=10的氨水和pH=4的盐酸等体积混合
B.常温下,pH=11的MOH溶液和pH=3的HA溶液等体积混合
C.等物质的量浓度的强酸和强碱溶液等体积混合
D.c(NH
)=c(F-)的NH4F和氨水的混合液
答案 D
解析 A项,由于NH3·H2O为弱碱,所以二者等体积混合后溶液中还有未反应完的NH3·H2O,从而使溶液呈碱性,错误;B项,若MOH为弱碱,HA是强酸,则二者等体积混合后溶液呈碱性;若HA为弱酸,MOH是强碱,则二者等体积混合后溶液呈酸性;若MOH是强碱,HA是强酸,则二者等体积混合后溶液呈中性,错误;C项,等物质的量浓度的硫酸和氢氧化钠、盐酸和氢氧化钡等体积混合后,溶液都不呈中性,错误;D项,根据电荷守恒可知c(H+)+c(NH
)=c(OH-)+c(F-),因c(NH
)=c(F-),故c(H+)=c(OH-),则混合液呈中性,正确。
14.[2016·沈阳一模]用水稀释0.1mol·L-1氨水时,溶液中随着水量的增大而减少的是( )
A.c(OH-)/c(NH3·H2O)
B.c(NH3·H2O)/c(OH-)
C.c(H+)和c(OH-)的乘积
D.OH-的物质的量
答案 B
解析 A项中加水促进电离,两者浓度均减少,因此无法直接判断,但两者处于同一溶液中,溶液的体积相同,因此浓度比等于物质的量比,随水的加入,平衡右移,n(NH3·H2O)减少,n(OH-)增大,因此c(OH-)/c(NH3·H2O)增大,所以错误;B项中表达式与A项互为倒数,所以正确;C项中因加水稀释时,温度不变,则c(H+)和c(OH-)的乘积不变,所以错误;D项中稀释时平衡右移,OH-的物质的量增大,所以错误。
15.[2016·保定质检]下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )
A.相同浓度的两溶液中c(H+)相同
B.100mL0.1mol·L-1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5
D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
答案 B
解析 A项中盐酸和醋酸浓度相同时,因两者电离能力不同,c(H+)盐酸>c(H+)醋酸,所以错误;B项中两者均为一元酸,在同体积、同浓度的前提下,盐酸和醋酸中和氢氧化钠的能力相同,所以正确;C项中稀释后盐酸的pH=5,而醋酸电离平衡被促进,其pH<5,所以错误;D项中盐酸的c(H+)几乎不变,所以错误。
16.[2016·邯郸二模]25℃时,20.00mL0.1mol·L-1HR溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,混合液的pH与所加入NaOH溶液体积的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.E点对应溶液的pH一定等于1
B.F点对应的V(NaOH溶液)一定为20.00mL
C.F点对应的溶液中一定存在:
c(Na+)=c(R-)>c(H+)=c(OH-)
D.在EF段内某点对应的溶液中一定存在c(OH-)=c(H+)+c(HR)
答案 C
解析 HR可能是强酸,也可能是弱酸,若HR是弱酸,则E点对应的溶液pH>1,A错误;若HR为弱酸,则F点对应的氢氧化钠溶液的体积小于20.00mL,B错误;F点溶液呈中性,根据电荷守恒和c(H+)=c(OH-)可知c(Na+)=c(R-),NaR电离出的离子浓度远大于水电离出的离子浓度,故C正确;若HR为强酸,则溶液中不可能存在HR分子,D错误。
17.[2016·唐山模拟]将体积均为10mL、pH均为3的盐酸和醋酸,加入水稀释至amL和bmL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积( )
A.a=b=100mLB.a=b=1000mL
C.ab
答案 C
解析 加水稀释醋酸电离平衡被促进,要想使两溶液稀释后的pH还相等,则醋酸稀释的倍数应大于盐酸的,所以C项正确,其他各项均错误。
18.[2016·朝阳一模]在100℃时,Kw=1.0×10-12mol2·L-2,若在100℃时某溶液中的c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,则该溶液( )
A.呈酸性B.呈碱性
C.呈中性D.c(H+)/c(OH-)=100
答案 B
解析 某溶液中的c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,c(OH-)=1.0×10-12mol2·L-2/1.0×10-7mol·L-1=1.0×10-5mol·L-1;c(H+)/c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1/1.0×10-5mol·L-1=1/100,由于c(H+)19.[2016·张家口二模]常温下,浓度均为0.1mol·L-1、体积均为100mL的两种一元酸HA、HB的溶液中,分别加入NaOH固体,lg
随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.HA为弱酸,HB为强酸
B.a点由水电离出的c(H+)与由水电离出的c(OH-)的乘积为10-24
C.b点时HB恰好与NaOH完全反应
D.c点溶液中:
c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
答案 D
解析 A项,在加入NaOH固体前,HA溶液中,lg
=12,则
=1012,又知Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,将两式联立,解得:
c(H+)=0.1mol·L-1=c(HA),则HA为强酸,说明HB是弱酸,A项错误;B项,a点表示的溶液是0.1mol·L-1HA溶液,由上面的分析可知,溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,而酸中的OH-均是由水电离出来的,且c(OH-)=
=10-13mol·L-1,则由水电离出来的c(H+)=c(OH-)=10-13mol·L-1,由水电离出的c(H+)与由水电离出的c(OH-)的乘积为10-26,B项错误;C项,由图示可知,b点时,lg
=0,则
=1,即c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,由于HB是弱酸,若HB和NaOH恰好完全反应,则溶液呈碱性,故C项错误;D项,c点溶液中,c(Na+)=
=0.05mol·L-1,lg
=6,则
=106,c(H+)·c(OH-)=10-14,解得:
c(H+)=
mol·L-1=10-4mol·L-1>c(OH-)=10-10mol·L-1,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),则c(B-)>c(Na+)=0.05mol·L-1,根据物料守恒,c(B-)+c(HB)=0.1mol·L-1,故c(HB)<0.05mol·L-1,即c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),D项正确。
20.[2016·开封二模]甲、乙两杯醋酸稀溶液,甲的pH=a,乙的pH=a+1,对下列叙述的判断正确的是( )
①甲中由水电离出来的H+的物质的量浓度是乙的1/10
②物质的量浓度c(甲)=10c(乙) ③中和等物质的量的NaOH溶液,需甲、乙两种酸的体积:
10V(甲)=V(乙) ④甲中的c(OH-)为乙中的c(OH-)的10倍
A.①②④正确B.①③正确
C.②④正确D.只有①正确
答案 D
解析 ①中的甲溶液,水电离出来的OH-的物质的量浓度为10(a-14)mol·L-1,因此由水电离出来的H+的物质的量浓度为10(a-14)mol·L-1;乙溶液中,水电离出来的OH-的物质的量浓度为10(a+1-14)mol·L-1,水电离出来的H+的物质的量浓度为10(a-13)mol·L-1,二者之比为1/10,所以正确;②中两溶液中氢离子浓度为10倍的关系,但由于醋酸浓度越大,电离程度越小,因此两者的浓度肯定不为10倍的关系,所以错误;③甲中c(H+)是乙中c(H+)的10倍,由于CH3COOH存在电离平衡,溶液浓度越小电离程度越大,故甲中c(CH3COOH)大于乙中c(CH3COOH)的10倍,中和等物质的量的NaOH溶液时,需甲、乙两种酸的体积10V(甲)故D项正确。
21.[2016·中山一中期末]已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10mL浓度为0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B.c(NH
)/c(NH3·H2O)先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10mL时,c(NH
)=c(CH3COO-)
答案 D
解析 A项中水的电离程度先增大,恰好完全反应后,再滴加氨水,水的电离程度减小,所以错误;B项中因为NH3·H2O的电离常数Kb=
,所以
=
,因为Kb不变,c(OH-)逐渐增大,因此
始终减小,所以错误;C项中随着氨水的增多,溶液的体积变大,c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和逐渐减小,所以错误;D项中当加入氨水的体积为10mL时,CH3COOH和NH3·H2O恰好完全反应,因为CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,CH3COONH4呈中性,所以c(NH
)=c(CH3COO-)。
22.[2016·南海一中期末]冰醋酸中加水稀释时,溶液中的氢离子浓度随加入的水量变化的下列各曲线图中,正确的是( )
答案 C
解析 冰醋酸为纯醋酸,没有水作溶剂,难以电离出氢离子。
随着水的加入,H+浓度不断增加,稀释到一定程度,成为醋酸的水溶液,则随水的增加,溶液体积变大,虽然电离程度也增大,但体积增大因素占主要地位,因此溶液中H+的浓度逐渐减小,所以C项正确