课时作业23弱电解质的电离平衡.docx

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课时作业23弱电解质的电离平衡

第八章 水溶液中的离子平衡

课时作业23 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.在0.1mol·L-1NH3·H2O溶液中存在平衡:

NH3+H2ONH3·H2ONH

+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.下列说法中正确的是(  )

A.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中

减小

B.室温下,浓度均为0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液的pH分别为2、3、4,则三种酸的电离常数关系:

KHA>KHD>KHB

C.室温下,稀释0.1mol·L-1CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强

D.已知25℃时,HA的Ka=6.25×10-5,当pH为5.0时,HA溶液中

=0.16

解析:

加水稀释,CH3COOH的电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+正向移动,n(H+)增多,n(CH3COOH)减小,则

增大,A项错误;浓度相同的三种酸,HA的pH最小,HD的pH最大,酸性越强电离常数越大,三种酸的电离常数HA的最大,HD的最小,B项错误;稀释CH3COOH溶液时,CH3COO-和H+的浓度均减小,导电能力减弱,C项错误;根据HAH++A-,Ka=

=6.25×10-5,故当溶液的pH为5.0时,c(H+)=10-5,HA溶液中

=0.16,故D项正确。

答案:

D

4.室温下,甲、乙两烧杯均盛有5mLpH=3的某一元酸溶液,向乙烧杯中加水稀释至pH=4。

关于甲、乙两烧杯中溶液的描述正确的是(  )

A.溶液的体积10V甲

B.水电离出的OH-浓度:

10c(OH-)甲≤c(OH-)乙

C.若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,所得溶液的pH:

甲≤乙

D.若分别与5mLpH=11的NaOH溶液反应,所得溶液的pH:

甲≤乙

解析:

本题考查弱电解质的电离和盐类水解。

由题意原甲、乙两烧杯均盛有5mL的溶液,向乙烧杯中加水稀释至pH=4,若该酸为强酸则10V甲=V乙,若为弱酸则10V甲

10c(OH-)甲=c(OH-)乙;C中若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和,甲中所得盐溶液的浓度大,若为强酸则所得溶液的pH:

甲=乙,若为弱酸,弱酸盐浓度大的碱性(pH)也大,则所得溶液的pH:

甲>乙,错误;D中若分别与5mLpH=11的NaOH溶液反应,若为强酸,则所得溶液的pH:

甲=乙,若为弱酸,所得溶液应为酸性,甲中浓度大,酸性强,pH小,所以所得溶液的pH:

甲≤乙。

答案:

D

5.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.①②③④B.①③④

C.②④D.只有①

解析:

方案②存在问题,无法准确配制pH=5的醋酸溶液,且稀释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

6.常温下,某酸HA的电离常数K=1×10-5。

下列说法中正确的是(  )

A.HA溶液中加入NaA固体后,

减小

B.常温下,0.1mol/LHA溶液中水电离出的c(H+)为10-13mol/L

C.NaA溶液中加入盐酸至恰好完全反应,存在关系:

2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)

D.常温下,0.1mol/LNaA溶液的水解常数为10-9

解析:

HA溶液中加入NaA固体后抑制HA的电离,

=Kh=

=10-9,故比值不变,A错误、D正确;常温下,0.1mol/L的HA溶液中氢离子浓度约为(0.1×10-5)1/2mol/L=0.001mol/L,则水电离出的c(H+)为10-11mol/L,B错误;NaA溶液中加入盐酸至恰好完全反应,根据物料守恒:

2c(Na+)=c(A-)+c(HA)+c(Cl-),C错误。

答案:

D

7.25℃时,相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。

下列说法正确的是(  )

A.同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)小于c(B-)

B.a点溶液的导电性大于b点溶液

C.a点的c(HA)大于b点的c(HB)

D.HA的酸性强于HB

解析:

由于稀释过程中HA的pH变化较大,故HA的酸性强于HB,D项正确;酸的酸性越强,对应的盐的水解程度越小,故NaB的水解程度大,同浓度的NaA与NaB溶液中c(B-)小于c(A-),A项错误;b点溶液的pH小于a点溶液的pH,说明b点溶液中c(H+)较大、c(B-)较大,故溶液导电性较强,B项错误;HA酸性强于HB,则相同pH的溶液,c(HA)

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℃):

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)> 

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