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課時(shí)規(guī)范練22 弱電解質(zhì)的電離平衡
一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)
1.(2019廣西賀州高三月考)下列關(guān)于電離常數(shù)(K)的說(shuō)法正確的是( )
A.電離常數(shù)只與溫度有關(guān),升高溫度,K值減小
B.電離常數(shù)K與溫度無(wú)關(guān)
C.電離常數(shù)(K)越小,表示弱電解質(zhì)的電離能力越弱
D.多元弱酸各步電離常數(shù)相互關(guān)系為K1
Kb(NH3H2O)>Ka2(H2CO3)
C.常溫下電離常數(shù)為Ka的酸HA溶液中c(H+)=Ka molL-1
D.將0.1 molL-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀產(chǎn)生,再滴加0.1 molL-1 CuSO4溶液,白色沉淀變?yōu)樗{(lán)色沉淀,可得出Ksp[Cu(OH)2]7
②用HNO2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)燈泡很暗
③HNO2不能與NaCl反應(yīng)
④常溫下0.1 molL-1的HNO2溶液pH=2
⑤1 L pH=1的HNO2溶液加水稀釋至100 L后溶液的pH=2.2
⑥1 L pH=1的HNO2溶液和1 L pH=1的鹽酸與足量的一定濃度NaOH溶液完全反應(yīng),最終HNO2消耗的NaOH溶液多
⑦HNO2溶液中加入一定量NaNO2晶體,溶液中c(OH-)增大
⑧HNO2溶液加水稀釋,溶液中c(OH-)增大
A.①②③⑦ B.①③④⑤
C.①④⑤⑥⑦ D.②④⑥⑧
7.根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù),判斷下列離子方程式或化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( )
化學(xué)式
電離常數(shù)
HClO
K=310-8
H2CO3
K1=410-7 K2=610-11
A.向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:CO32-+2Cl2+H2O2Cl-+2HClO+CO2↑
B.向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:2HCO3-+Cl2Cl-+ClO-+2CO2↑+H2O
C.向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+NaClO+H2ONaHCO3+HClO
D.向NaClO溶液中通入過(guò)量CO2:CO2+2NaClO+H2ONa2CO3+2HClO
8.對(duì)室溫下氫離子濃度、體積均相同的HCl溶液和CH3COOH溶液分別采取以下措施,有關(guān)敘述正確的是 ( )
A.加適量的CH3COONa晶體,兩溶液的氫離子濃度減小
B.使溫度升高20 ℃,兩溶液的氫離子濃度不變
C.加水稀釋2倍,兩溶液的氫離子濃度增大
D.加足量的Zn充分反應(yīng)后,兩溶液中產(chǎn)生的氫氣一樣多
9.已知:25 ℃時(shí)某些弱酸的電離平衡常數(shù)如表所示。下面圖像表示常溫下,稀釋CH3COOH、HClO兩種酸的稀溶液時(shí),溶液pH隨加水量的變化。下列說(shuō)法中正確的是 ( )
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ka=1.810-5
Ka=3.010-8
Ka1=4.310-7
Ka2=5.610-11
A.相同濃度CH3COONa和NaClO的混合液中,各離子濃度的大小關(guān)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離子方程式為2ClO-+CO2+H2O2HClO+CO32-
C.圖像中a、c兩點(diǎn)處的溶液中c(R-)c(HR)c(OH-)相等(HR代表CH3COOH或HClO)
D.圖像中a點(diǎn)酸的總濃度大于b點(diǎn)酸的總濃度
10.(2019湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)高三上學(xué)期起點(diǎn)考試)298 K時(shí),二元弱酸H2X溶液中含X微粒的分布分?jǐn)?shù)如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.溶液pH由1升至2.6時(shí)主要存在的反應(yīng)是H3X++OH-H2X+H2O
B.H2X的第二步電離平衡常數(shù)Ka2(H2X)為10-4
C.NaHX溶液中c(H+)”“<”或“=”),向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液顯酸性,溶液顯酸性的原因是(從電離平衡移動(dòng)角度分析): 。
(2)已知:25 ℃時(shí),H3PO4的電離平衡常數(shù):K1=7.5210-3;K2=6.2310-8;K3=6.2310-13,則該溫度下,H3PO4(aq)+OH-(aq)H2PO4-(aq)+H2O(l)的平衡常數(shù)K= 。
(3)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)Ca5(PO4)3(OH)(s)+F-,溶液中c(F-)隨溶液的pH和溫度(T)的變化曲線如圖所示。則:pH1 (填“>”“<”或“=”)pH2;A、B兩點(diǎn)的溶液中F-的反應(yīng)速率v(A) (填“>”“<”或“=”)v(B)。
12.(2018江西新余模擬)(16分)25 ℃時(shí),部分酸電離常數(shù)如下:
化學(xué)式
CH3COOH
H2CO3
HCN
電離常數(shù)
K=1.810-5
K1=4.310-7
K2=5.610-11
K=4.910-10
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)物質(zhì)的量濃度為0.1 molL-1的下列四種物質(zhì):
a.Na2CO3 b.NaCN
c.CH3COONa d.NaHCO3
pH由大到小的順序是 (填編號(hào))。
(2)25 ℃時(shí),在0.5 molL-1的醋酸溶液中由醋酸電離出的c(H+)約是由水電離出的c(H+)的 倍。
(3)寫(xiě)出向氰化鈉溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式: 。
(4)25 ℃時(shí),有CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測(cè)得混合液的pH=6,則溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= (填準(zhǔn)確數(shù)值)。
(5)25 ℃時(shí),將a molL-1的醋酸與b molL-1氫氧化鈉溶液等體積混合,反應(yīng)后溶液恰好顯中性,用a、b表示醋酸的電離常數(shù)為 。
13.(2018重慶一中期中)(18分)25 ℃時(shí),0.1 molL-1 HA溶液中c(H+)c(OH-)=108,0.01 molL-1 BOH溶液pH=12。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)0.1 molL-1HA溶液pH= ,HA的電離常數(shù)Ka為 ,BOH是 (填“強(qiáng)電解質(zhì)”或“弱電解質(zhì)”)。
(2)在加水稀釋HA的過(guò)程中,隨著水量的增加而減小的是 (填字母)。
A.c(H+)c(HA)
B.c(HA)c(A-)
C.c(H+)與c(OH-)的乘積
D.c(OH-)
(3)在體積相等、pH相等的HA溶液與HCl溶液中加入足量Zn,HA溶液中產(chǎn)生的氣體比HCl溶液中產(chǎn)生的氣體 (填“多”“少”或“相等”)。
(4)pH相等的BOH溶液與BA溶液,分別加熱到相同溫度后BOH溶液的pH (填“>”“=”或“<”)BA溶液的pH。
(5)已知碳酸的Ka1=4.310-7,Ka2=5.610-11,向等濃度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加鹽酸直至過(guò)量,則與H+作用的粒子依次為 。
課時(shí)規(guī)范練22 弱電解質(zhì)的電離平衡
1.C 電離常數(shù)只與溫度有關(guān),電離屬于吸熱過(guò)程,升高溫度,促進(jìn)電離,K值增大,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;K與溫度有關(guān),與濃度、壓強(qiáng)等無(wú)關(guān),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)電離常數(shù)的定義,可以根據(jù)電離常數(shù)的大小比較弱電解質(zhì)電離能力的強(qiáng)弱,故C項(xiàng)正確;多元弱酸分步電離,以第一步電離為主,對(duì)下一步電離起抑制作用,則各步電離常數(shù)相互關(guān)系為K1>K2>K3,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.D 水是極弱的電解質(zhì),KOH是易溶的強(qiáng)電解質(zhì),二者混合后導(dǎo)致溶液導(dǎo)電能力增強(qiáng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;0.01molHCl完全反應(yīng),KOH過(guò)量了0.09mol,生成0.01molKCl,溶液中離子濃度變大,因此溶液導(dǎo)電能力增強(qiáng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;0.1molCH3COOH與0.1molKOH完全中和,生成0.1molCH3COOK,由于CH3COOH部分電離而CH3COOK完全電離,離子濃度變大,因此溶液導(dǎo)電能力增強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;0.05molH2SO4與0.1molKOH完全中和,生成0.05molK2SO4,離子濃度幾乎不變,因此溶液導(dǎo)電能力不變,D項(xiàng)正確。
3.C 向H2S溶液中加水,平衡向右移動(dòng),溶液中n(H+)增大,由于溶液體積增大的程度大于n(H+)增大的程度,因此溶液中c(H+)減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;通入SO2氣體,發(fā)生的反應(yīng)為2H2S+SO23S↓+2H2O,平衡向左移動(dòng);當(dāng)SO2過(guò)量時(shí),SO2與水反應(yīng)生成H2SO3,H2SO3的酸性比H2S強(qiáng),因此溶液的pH減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;滴加新制氯水,發(fā)生的反應(yīng)為H2S+Cl22HCl+S↓,溶液中c(H2S)減小,平衡向左移動(dòng);由于反應(yīng)生成的HCl為強(qiáng)酸,完全電離,溶液的pH減小,C項(xiàng)正確;加入少量CuSO4,發(fā)生的反應(yīng)為CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4,溶液中c(S2-)減小,平衡向右移動(dòng),溶液中c(H+)增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.D 醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀釋,電離平衡正向移動(dòng),溶液中CH3COO-、H+等導(dǎo)電粒子的數(shù)目增多,A項(xiàng)錯(cuò)誤;10mLpH=3的醋酸溶液中,n(CH3COOH)>1.010-5mol,在稀釋后n(CH3COOH)依然不變,10mLpH=11的NaOH溶液中n(NaOH)=1.010-5mol,二者混合充分反應(yīng)后,CH3COOH有剩余,所得混合溶液顯酸性,其pH<7,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加水稀釋,CH3COOH的電離平衡正向移動(dòng),其電離程度增大,溶液中n(H+)增大,由于溶液體積增大程度更大,則溶液中c(H+)反而減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;CH3COOH的電離常數(shù)Ka=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH),又KW=c(H+)c(OH-),則c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(OH-)=KaKW,而在室溫下,KW、Ka數(shù)值不變,二者的比值也不變,則溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(OH-)不變,D項(xiàng)正確。
5.D 已知碳酸:K1=4.410-7,K2=4.710-11,次氯酸:K1=2.9810-8,則碳酸鈉溶液中滴加少量氯水的離子方程式為2CO32-+Cl2+H2O2HCO3-+Cl-+ClO-,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;越弱越水解,1.0molL-1NH4HCO3溶液pH=8.0,即HCO3-水解程度比NH4+水解程度大,由此可知Kb(NH3H2O)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下電離常數(shù)為Ka的酸HA溶液中c(H+)=Kac(HA)molL-1,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于溶液中沒(méi)有NaOH剩余,故白色沉淀變?yōu)樗{(lán)色沉淀,可得出Ksp[Cu(OH)2]HClO>HCO3-,不管CO2量多量少,反應(yīng)均生成HClO和NaHCO3,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
8.A CH3COOH溶液中存在著電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加入少量CH3COONa晶體,平衡逆向移動(dòng),溶液中c(H+)減小,而鹽酸則與CH3COONa反應(yīng)生成弱電解質(zhì)CH3COOH,導(dǎo)致c(H+)減小,A項(xiàng)正確;升溫,促進(jìn)CH3COOH電離,c(H+)增大,鹽酸揮發(fā),溶質(zhì)減少,c(H+)減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加水稀釋,CH3COOH的電離平衡正向移動(dòng),稀釋相同倍數(shù)后兩溶液的c(H+)不相同,醋酸中的c(H+)大于鹽酸中的c(H+),但c(H+)均減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于醋酸和鹽酸的c(H+)相同,而醋酸為弱酸,所以c(CH3COOH)大于c(HCl),加入足量的鋅,由于CH3COOH濃度大,而兩種溶液體積相同,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CH3COOH繼續(xù)電離產(chǎn)生H+,因此產(chǎn)生的氫氣多,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
9.C 根據(jù)表中電離常數(shù)可知:酸性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)镃H3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,則相同條件下水解程度由大到小的順序?yàn)镃O32->ClO->HCO3->CH3COO-。相同濃度CH3COONa和NaClO的混合液中,各離子濃度的大小關(guān)系應(yīng)是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式應(yīng)為ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-,B項(xiàng)錯(cuò)誤;c(R-)c(HR)c(OH-)可變形為c(R-)c(H+)c(HR)c(OH-)c(H+),該式即為KaKW,溫度恒定則該式的值恒定,C項(xiàng)正確;CH3COOH的酸性強(qiáng)于HClO,故稀釋相同pH的兩種酸溶液,CH3COOH溶液的pH變化更大,即曲線Ⅰ代表稀釋CH3COOH的稀溶液,曲線Ⅱ代表稀釋HClO的稀溶液,a點(diǎn)pH大于b點(diǎn),即c(H+)ac(OH-),C項(xiàng)錯(cuò)誤;溶液顯中性,pH=7的時(shí)候,溶液中的HX-和X2-濃度相等,存在的電荷守恒為c(Na+)+c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-),因?yàn)槿芤猴@中性有c(H+)=c(OH-),所以得到c(Na+)=2c(X2-)+c(HX-)=3c(X2-),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
11.答案(1)> Na2HPO4溶液中存在電離平衡HPO42-H++PO43-,加入足量CaCl2溶液后Ca2+與PO43-結(jié)合生成Ca3(PO4)2沉淀,促使HPO42-電離平衡向右移動(dòng),H+濃度增大,使溶液顯酸性 (2)7.521011 (3)< >
解析(1)Na2HPO4溶液呈堿性,所以HPO42-的水解程度大于電離程度,則c(H2PO4-)>c(PO43-)。(2)K=c(H2PO4-)c(H3PO4)c(OH-)=c(H2PO4-)c(H+)c(H3PO4)c(OH-)c(H+)=K1KW=7.5210-310-14=7.521011。(3)由Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)Ca5(PO4)3(OH)(s)+F-可知,增大OH-濃度(即增大pH),c(F-)增大,由題圖可知,溫度相同時(shí)pH2對(duì)應(yīng)的c(F-)大于pH1對(duì)應(yīng)的c(F-),所以pH1v(B)。
12.答案(1)a>b>d>c (2)9108
(3)CN-+CO2+H2OHCO3-+HCN
(4)9.910-7molL-1 (5)b10-7a-b
解析(1)酸越弱,對(duì)應(yīng)酸根離子的水解程度越大,濃度相同時(shí),溶液的pH越大,所以pH由大到小的順序是a>b>d>c。
(2)Ka(CH3COOH)=c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)=c2(H+)c(CH3COOH)=1.810-5,c(CH3COOH)≈0.5molL-1,c(H+)≈310-3molL-1,由水電離出的c(H+)約為10-14310-3molL-1,則由醋酸電離出的c(H+)約是由水電離出的c(H+)的310-310-14310-3=9108倍。
(3)酸性強(qiáng)弱順序?yàn)镠2CO3>HCN>HCO3-,所以向氰化鈉溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式為CN-+CO2+H2OHCO3-+HCN。
(4)25℃時(shí),CH3COOH與CH3COONa的混合溶液pH=6,則c(H+)=10-6molL-1,c(OH-)=10-8molL-1,根據(jù)電荷守恒有關(guān)系c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),則c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6molL-1-10-8molL-1=9.910-7molL-1。
(5)25℃時(shí),將amolL-1的醋酸與bmolL-1氫氧化鈉溶液等體積混合,反應(yīng)后溶液恰好顯中性,此時(shí)c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1,c(CH3COO-)=c(Na+)=b2molL-1,c(CH3COOH)=a-b2molL-1,則醋酸的電離常數(shù)K=c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)=b10-7a-b。
13.答案(1)3 10-5 強(qiáng)電解質(zhì) (2)B (3)多 (4)< (5)CO32-、HCO3-、A-
解析(1)25℃時(shí),0.1molL-1的HA溶液中c(H+)c(OH-)=108,結(jié)合KW=c(H+)c(OH-)=110-14,可得c(H+)=110-3molL-1,所以pH=3。HA的電離常數(shù)Ka=c(A-)c(H+)c(HA)=110-3110-30.1=10-5。0.01molL-1BOH溶液pH=12,c(OH-)=110-2molL-1,所以BOH是強(qiáng)電解質(zhì)。(2)稀釋過(guò)程中,溫度不變,Ka=c(H+)c(A-)c(HA)不變,c(A-)減小,所以c(H+)c(HA)增大;c(H+)減小,則c(A-)c(HA)增大,因此c(HA)c(A-)減小,A項(xiàng)不符合題意,B項(xiàng)符合題意;由于溫度不變,故KW=c(H+)c(OH-)不變,C項(xiàng)不符合題意;KW=c(H+)c(OH-)不變,c(H+)減小,所以c(OH-)增大,D項(xiàng)不符合題意。(3)由(1)知HA是弱電解質(zhì),體積、pH均相等的HA與HCl溶液,HA溶液的物質(zhì)的量濃度較大,所以HA溶液中產(chǎn)生的氫氣較多。(4)由(1)知BOH為強(qiáng)電解質(zhì),在水溶液中完全電離出OH-,BA為強(qiáng)堿弱酸鹽,A-水解使溶液顯堿性,pH相等的BOH溶液與BA溶液,分別加熱到相同的溫度后,A-的水解程度增大,BA溶液堿性增強(qiáng),所以BOH溶液的pHH2CO3>HCO3-,向等濃度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加鹽酸直至過(guò)量,與H+作用的粒子依次為CO32-、HCO3-、A-。
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