答案:
D
8.在体积都为1L,pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65g锌粒,则下图所示符合客观事实的是( )
解析:
因盐酸为强酸、醋酸为弱酸,故pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中c(HCl)=0.01mol·L-1,而c(CH3COOH)>0.01mol·L-1,1L溶液中n(HCl)=0.01mol,n(CH3COOH)>0.01mol。
A项,相同时间内pH变化较大的应为HCl,错误;B项,产生H2的速率大的应为CH3COOH,错误;D项,相同时间内c(H+)变化较大的为HCl,错误。
答案:
C
9.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(Na+)=c(CH3COO-),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:
根据题意知,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(Na+)=c(CH3COO-),则反应后的溶液为醋酸和醋酸钠的混合液。
A项,反应后溶液为醋酸和醋酸钠的混合液,则醋酸过量,b>0.01,正确;B项,反应后溶液为醋酸和醋酸钠的混合液,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),又c(Na+)=c(CH3COO-),则c(H+)=c(OH-),混合后溶液呈中性,正确;C项,CH3COOH的电离常数Ka=
,c(Na+)=c(CH3COO-)=0.005mol·L-1,c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,c(CH3COOH)=
mol·L-1,代入计算得Ka=
,正确;D项,向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中生成强碱弱酸盐醋酸钠,醋酸根水解促进水的电离,水的电离程度逐渐增大,错误。
答案:
D
10.某二元酸(H2A)在水中的电离方程式为H2A===H++HA-,HA-H++A2-(25℃时Ka=1.0×10-2),下列有关说法中正确的是( )
A.H2A是弱酸
B.稀释0.1mol/LH2A溶液,因电离平衡向右移动而导致c(H+)增大
C.在0.1mol/L的H2A溶液中,c(H+)=0.12mol/L
D.若0.1mol/LNaHA溶液中c(H+)=0.02mol/L,则0.1mol/L的H2A中c(H+)<0.12mol/L
解析:
因H2A的一级电离是完全的,所以它是强酸,A错误;稀释过程中溶液体积增大,虽然电离平衡向右移动,但c(H+)减小,B错误;假设溶液中c(H+)=0.12mol/L,则二级电离生成的c(A2-)为0.02mol/L,c(HA-)=0.08mol/L,将这些数据代入Ka=
中求出的Ka≠1.0×10-2,C错误;0.1mol/LH2A溶液中,第一步电离生成的c(H+)=0.1mol/L,由于H2A第一步电离生成的H+对第二步电离有抑制作用,而NaHA溶液中则不存在这样的抑制作用,故0.1mol/L的H2A溶液中c(H+)<0.12mol/L,D正确。
答案:
D
11.分析下表,下列选项中错误的是( )
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离常数
(25℃)
1.8×10-5
4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
A.CH3COO-、HCO
、CN-在溶液中可以大量共存
B.向食醋中加入水可使CH3COOH的电离平衡向电离方向移动
C.相同物质的量浓度的Na2CO3和NaCN溶液,后者pH较大
D.pH=a的上述3种酸溶液,加水后溶液的pH仍相同,则醋酸中加入水的体积最小
解析:
根据电离常数可知HCO
和CH3COO-、HCO
和CN-均不发生反应,A正确;向食醋中加入水,CH3COOH的电离平衡正向移动,B正确;由于电离常数HCN>HCO
,根据“越弱越易水解”可知C错;pH相同的CH3COOH、HCN、H2CO33种酸溶液,加入相同体积的水,CH3COOH溶液pH变化最大,则pH变化相同的情况下,CH3COOH溶液中加入水的体积最小,D正确。
答案:
C
12.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃):
酸
电离方程式
电离平衡常数Ka
CH3COOH
CH3COOH
CH3COO-+H+
1.76×10-5
H2CO3
H2CO3H++HCO
HCO
H++CO
Ka1=4.4×10-7
Ka2=4.7×10-11
H3PO4
H3PO4H++H2PO
H2PO
H++HPO
HPO
H++PO
Ka1=7.1×10-3
Ka2=6.3×10-8
Ka3=4.2×10-13
下列说法中正确的是( )
A.温度升高,Ka值减小
B.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量冰醋酸,c(H+)/c(CH3COOH)的值将增大
C.等物质的量浓度的各溶液中c(H+)关系为:
CH3COOH>H3PO4>H2CO3
D.PO
、HPO
和H2PO
在溶液中不能大量共存
解析:
电解质的电离是一个吸热过程,温度升高,K值增大,A错误;醋酸的电离平衡正向移动,溶液中c(CH3COO-)增大,而Ka值不变,
=
,故
的值减小,B错误;根据电离平衡常数,可知等物质的量浓度的各溶液中c(H+)的关系为:
H3PO4>CH3COOH>H2CO3,C错误;根据磷酸的三级电离平衡常数,酸性H2PO
>HPO
,故H2PO
与PO
可能反应生成HPO
,即PO
和H2PO
在溶液中不能大量共存,D正确。
答案:
D
二、非选择题
13.
(1)一定温度下,向1L0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固体,则醋酸的电离平衡向________(填“正”或“逆”)反应方向移动;溶液中
的值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)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)。
(3)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均为1的盐酸与H2A溶液分别与足量的Zn反应,产生的氢气________(填字母序号)。
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)CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,平衡左移;CH3COOH的电离平衡常数K=
,温度不变,电离平衡常数不变,故
的值不变。
(2)弱酸弱碱盐溶液酸碱性的判断要注意对应的弱酸和弱碱的电离平衡常数的大小,电离平衡常数越大,其对应离子水解的程度越小。
(3)由题给信息知H2A为强酸,在水溶液中完全电离。
答案:
(1)逆 不变
(2)中 碱 NH
(3)①H2A===2H++A2- ②3 ③C
④c(NH
)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
14.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滴均为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:
a.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
b.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
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HCl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;a.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;b.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。
答案:
(1)100 > B
(2)② a.A b.D
15.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,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,代入平衡常数表达式,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)>