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2022届高考化学一轮复习常考题型46弱电解质的电离平衡分析含解析
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1.从植物花汁中提取的一种有机物,可简化表示为HIn,在水溶液中因存在下列电离平衡,故可用作酸、碱指示剂:HIn(溶液,红色)H+(溶液)+In-(溶液,黄色),在上述溶液中加入适量下列物质,最终能使指示剂显黄色的是
A.盐酸B.NaHCO3溶液C.NaHSO4溶液D.NaClO(固体)
2.室温下,往0.1 ml·L-1的氨水中滴入酚酞溶液时,溶液将呈现粉红色。现采取下列措施,滴有酚酞的氨水溶液颜色不会变浅的是
A.往溶液中滴入稀硫酸B.往溶液中加入NH4Cl晶体
C.把溶液加热至沸腾D.往溶液中加入NaOH固体
3.下列叙述正确的是
A.NaHCO3的电离方程式为
B.pH=11的氨水溶液稀释10倍后pH=10
C.NaOH溶液中通入CO2气体至过量,水的电离程度先增大后减小
D.升高温度,NaOH溶液的pH不变
4.从植物花汁中提取的一种有机物,可简化表示为HIn,在水溶液中因存在下列电离平衡,故可用作酸、碱指示剂:
在上述溶液中加入适量下列物质,最终能使指示剂显黄色的是
A.盐酸B.NaHCO3溶液C.NaHSO4溶液D.NaClO(固体)
5.常温下pH=2的两种酸溶液A和B,分别加水稀释1000倍,其pH与所加水的体积变化如图所示。下列结论正确的是
A.酸B比酸A的电离度大
B.A为弱酸,B为强酸
C.酸B的物质的量浓度比A的大
D.稀释至相同的pH酸A加的水比酸B多
6.下列实验事实不能证明是弱酸的是
A.溶液显碱性
B.常温下,测得溶液的
C.等浓度、等体积的溶液和溶液恰好完全反应
D.相同条件下,盐酸的导电性比溶液的强
7.常温下,有pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是
A.B.
C.D.
8.常温下,将某一元酸HX和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后溶液的pH如表:
下列说法不正确的是
A.从甲组情况分析,若a=7,则HX为强酸;若a>7,则HX为弱酸
B.在乙组混合溶液中,离子浓度c(X-)=c(Na+)
C.从丙组实验结果分析,HX是弱酸
D.丁组实验所得混合溶液中,由水电离出的c(OH-)=10-10ml/L
9.常温下,有体积相同的四种溶液:①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的盐酸;③0.01ml/L的醋酸溶液;④0.01ml/L的盐酸。下列说法正确的是
A.把四种溶液稀释到相同pH,所需水的体积:①>②=④=③
B.四种溶液中和氢氧化钠的能力:①=②=③=④
C.与镁条反应的起始速率的大小关系为:①>②=④>③
D.与镁条反应生成相同体积的氢气所需的时间为:①<②=④<③
10.时,草酸溶液中各微粒的物质的量浓度如下:
下列关系不能说明草酸的第二步电离比第一步电离更难的是
A.大于
B.大于
C.远远大于
D.约等于
11.时,按下表配制两份溶液。
下列说法错误的是
A.溶液Ⅰ中:
B.溶液Ⅱ比溶液Ⅰ的pH小1.0,说明
C.混合溶液Ⅰ和溶液Ⅱ:
D.混合溶液Ⅰ和溶液Ⅱ:
12.常温下,向100mL0.1ml·L-1H2S溶液中缓慢通入SO2气体,可发生反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O。下列关于该过程的说法错误的是
A.pH先增大后减小,最终保持不变
B.恰好完全反应时,反应消耗112mLSO2(标准状况)
C.的值减小
D.0.1ml·L-1H2S溶液中:c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)
13.常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是
A.两溶液稀释前的浓度相同
B.a点水电离的c(H+)小于c点水电离的c(H+)
C.a点的KW值比b点的KW值大溶液体积
D.a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a>b>c
14.下列说法不正确的是
A.相同温度下,100mL0.01ml•L-1CH3COOH溶液与10mL0.1ml•L-1CH3COOH溶液,溶液中CH3COOH分子的物质的量前者大于后者
B.常温下,0.1ml•L-1NaHSO4溶液中,由水电离产生的H+浓度为10-13ml•L-1
C.为了配制NH的浓度与Cl-的浓度比为1:1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入适量浓氨水
D.在100℃时,pH约为6的纯水呈中性
15.已知Ka(CH3COOH)=1.7×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5。常温下,用0.01ml·L-1氨水滴定20mL浓度均为0.01ml·L-1的HCl和CHCOOH混合溶液,相对导电能力随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.a点的混合溶液中:c(CH3COO-)约为1.7×10-5ml·L-1
B.b点的混合溶液中:c(CH3COOH)>c(NH)
C.C点的混合溶液中:c(Cl-)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
D.当混合溶液pH<7时,加入氨水体积V(氨水)/mL一定≤40mL
16.对室温下的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是
A.加水稀释至溶液体积为,醋酸溶液的变为4
B.温度都升高后,两溶液的不再相等
C.加水稀释至溶液体积为后,两种溶液中都减小
D.加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气体积可用如图表示
17.室温下,用的盐酸滴定,滴定过程中的物质的量分数与溶液变化关系如图所示[已知:]。下列说法正确的是
A.是弱酸,其电离平衡常数为
B.a代表的是的物质的量分数随的变化关系
C.溶液中与之和始终为定值
D.X点所在溶液中
18.室温下,几种酸的电离常数如表所示:
下列说法一定正确的是
A.Na2S、Na2CO3、NaClO溶液的pH逐渐减小
B.ClO-、CO、HS-在溶液中可以大量共存
C.少量CO2气体与Na2S溶液反应:CO2+H2O+2S2-=2HS-+CO
D.常温下,pH=10的Na2CO3溶液中,水电离的c(OH-)=1.0×10-10ml/L
二、填空题(共8题)
19.(1) Al(OH)3具有一元弱酸的性质,在水中电离时产生的含铝微粒具有正四面体结构,写出电离方程式:___________。
(2)人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()维持pH稳定。已知正常体温人体血液中,H2CO3的一级电离常数Ka1=10-6.1,≈,1g2=03.由题给数据可算得正常人体血液的pH约为___________,当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的值将___________ (填“变大、变小、不变”)。
20.T℃时,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中三种微粒H2C2O4、HC2O、C2O的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示:
回答下列问题:
(1)写出H2C2O4的电离方程式及电离平衡常数表达式_______
(2)根据A点,得Ka1=10-1.2,根据B点,得Ka2=______。
(3)在pH=2.7的溶液中,=_______。
(4)0.1 ml·L-1的NaHC2O4溶液呈_______性,其离子浓度从大到小的顺序为_______。
21.已知:25 ℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等。
(1)25℃时,取10 mL0.1 ml·L-1醋酸溶液,测得其pH=3。
①将溶液加水稀释至1000 mL,溶液pH数值范围为______,溶液中______(填“增大”“减小”“不变”或“不能确定”)。
②25℃时,0.1 ml·L-1氨水(NH3·H2O溶液)的pH=______。用pH试纸测定该氨水pH的操作方法为______。
③25℃时,氨水的电离平衡常数约为______。
(2)25℃时,向10 mL 0.1 ml·L-1氨水中滴加相同浓度的CH3COOH 溶液,在滴加过程中______(填字母)。
a.始终减小 b.始终增大 c.先减小再增大 d.先增大后减小
22.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示:
回答下列问题:
(1)写出H2CO3的第一级电离平衡常数表达式:Ka1=____。
(2)等物质的量浓度的下列溶液,pH由大到小的顺序为_____(填字母)。
a.CH3COONa b.NaCN c.Na2CO3
(3)一定温度下,体积相同、pH均为2的CH3COOH溶液与HX溶液,加水稀释时pH的变化如图所示.稀释相同倍数后,HX溶液中由水电离出的c(H+)___CH3COOH溶液中由水电离出的c(H+)(填“大于”、小于”或“等于”)。
(4)25℃时,测得某CH3COOH与CH3COONa的混合溶液pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=____ml•L-1 (填精确值)。
23.已知:25 ℃时,Ka1(H2SO3)=1.5×10-2,Ka2(H2SO3)=6×108,Ka1 (H2A)=1.3×10-7, Ka2 (H2A)=7.1×10-10,Ksp(CaSO3)=3.1 × 10-7。
(1)H2SO3溶液和NaHA溶液反应的主要离子方程式为_______(不考虑H2SO3与HA-发生氧化还原反应)。
(2)0.1ml/L Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为____。
(3)25℃时.将10mL0.20ml·L-1的HCOOH溶液和10mL0.20ml·L-1 的CH3COOH溶液分别与10mL0.20ml·L-1的NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图如图所示:
①HCO的电离平衡常数表达式K=____ 。
②反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是______,反应结束后所得两溶液中,c(HCOO- )_________c(CH3COO-)(填“>”“<”或“=”)。
(4)25℃ 时,某溶液中含有0.001 ml/LCa2+ 、0.010 ml/L H2SO3,加入KOH固体以调节溶液pH(忽略溶液体积的变化、忽略H2SO3 的挥发和分解)。当pH为7时,能否有CaSO3沉淀生成_______(填“能”或“否”)。
24.弱电解质有许多如:醋酸、碳酸、氢氰酸、一水合氨等,已知25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表
(1)25℃时,pH相等的三种溶液①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③NaCN溶液,浓度由大到小的顺序为____(填序号)。
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为_________。
(3)将浓度为0.02ml/L的HCN 与0.01ml/LNaOH 溶液等体积混合,则混合溶液中c(H+) _____c(OH-)(用 < > = 填空)
(4)常温下,向浓度为0.1 ml·L-1、体积为V L的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。根据图中信息回答下列问题:
①该温度时NH3·H2O的电离常数K=______。
②比较b、c、d三点时的溶液中,由水电离出的c(H+)由大到小顺序为________。
③滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值保持不变的是________(填字母,下同)。
A.c(H+)·c(OH-) B.
C. D.
④根据以上滴定曲线判断下列说法正确的是________(溶液中N元素只存在NH和NH3·H2O两种形式)。
A.点b所示溶液中:c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.点c所示溶液中:c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(NH)
C.点d所示溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
D.滴定过程中可能有:c(NH3·H2O)>c(NH)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
25.氮的化合物在国防建设、工农业生产和生活中有广泛的用途。请回答下列问题:
(1)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10−5,H2SO3的Ka1=1.3×10−2,Ka2=6.2×10−8。
① 若氨水的浓度为2.0 ml·L-1,溶液中的c(OH−)=_________________ml·L−1。
②将SO2通入2.0 ml·L-1氨水中(溶液的体积保持不变),当c(OH−)降至1.0×10−7 ml·L−1时,溶液中的 =______;(NH4)2SO3溶液中的质子守恒____________。
(2)室温时,向100 mL 0.1 ml·L-1HCl溶液中滴加0.1 ml·L-1氨水,得到溶液pH与氨水体积的关系曲线如图所示:
①试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是_________;
②在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是___________;
③写出a点混合溶液中下列算式的精确结果(不能近似计算):c(Cl-)- c(NH4+)=____________,c(H+)- c(NH3·H2O)=____________;
(3)亚硝酸(HNO2)的性质和硝酸类似,但它是一种弱酸。常温下亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4;H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11。常温下向含有2ml碳酸钠的溶液中加入含1ml HNO2的溶液后,溶液中CO32-、HCO3-和NO2-的浓度由大到小的顺序是______ 。
参考答案
1.B
【详解】
A.盐酸中含有大量氢离子,会使HIn(溶液,红色)H+(溶液)+In-(溶液,黄色)平衡逆向移动,溶液显红色,故A不选;
B.碳酸氢根可以消耗氢离子,使HIn(溶液,红色)H+(溶液)+In-(溶液,黄色)平衡正向移动,溶液显黄色,故B选;
C.硫酸氢钠溶液中有大量氢离子,会使HIn(溶液,红色)H+(溶液)+In-(溶液,黄色)平衡逆向移动,溶液显红色,故C不选;
D.次氯酸钠具有漂白性,溶液最终会变成无色,故D不选;
故选B。
2.D
【分析】
氨水中存在NH3•H2O ⇌ +OH-,溶液呈弱碱性,如采取某些措施,滴有酚酞的氨水溶液颜色变浅,说明OH-离子浓度减小,以此解答该题。
【详解】
A.往溶液中加入稀硫酸,稀硫酸中的H+消耗氨水里的OH-,使c(OH-)减小,颜色变浅,故A不选;
B.加入NH4Cl,铵根离子浓度增大抑制了NH3•H2O的电离,使c(OH-)减小,颜色变浅,故B不选;
C.将溶液加热至沸腾,NH3•H2O分解,NH3大量逸出,电离平衡逆移,使c(OH-)减小,红色变浅,故C不选;
D.加入NaOH固体,对氨水的电离平衡产生抑制作用,但c(OH-)变大,红色变深,故D选;
故选D。
3.C
【详解】
A.NaHCO3是强电解质,NaHCO3的电离方程式为,故A错误;
B.pH=11的氨水溶液稀释10倍,假设一水合氨不电离,则溶液中氢氧根浓度变为原来十分之一,但由于一水合氨电离,因此溶液中氢氧根浓度比原来十分之一大一点,因此稀释后pH>10,故B错误;
C.NaOH溶液中通入CO2气体至过量,NaOH碱性强,抑制水的电离,通入二氧化碳气体至生成碳酸钠,促进水的电离,该过程是水的电离程度增大,继续通入二氧化碳气体,反应生成碳酸氢钠,促进水的电离,但促进程度比碳酸钠促进水的电离程度小,因此该过程是水的电离程度减小,故C正确;
D.升高温度,水的离子积常数增大,因此NaOH溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故D错误。
综上所述,答案为C。
4.B
【详解】
A.盐酸中含有大量氢离子,会使平衡逆向移动,溶液显红色,A不符合题意;
B.碳酸氢根可以消耗氢离子,使平衡正向移动,溶液显黄色,B符合题意;
C.硫酸氢钠溶液中有大量氢离子,会使平衡逆向移动,溶液显红色,C不符合题意;
D.次氯酸钠溶液具有漂白性,溶液最终会无色,D不符合题意;
综上所述答案为B。
5.C
【分析】
根据图示可知A酸溶液稀释1000倍,其pH值增大3 (由pH=2变成pH=5),可判定A酸为强酸,而B酸溶液中稀释1000倍其pH值增大小于3,说明B酸为弱酸,由于在稀释过程中,弱酸电离度也增大,因此其H+浓度变化较小。
【详解】
A.根据分析可知A为强酸、B为弱酸,A电离程度更大,A错误;
B.根据分析可知A为强酸、B为弱酸,B错误;
C.由于B中存在电离平衡,所以氢离子浓度相等时(即pH相等),B的浓度更大,C正确;
D.稀释至相同的pH,即稀释到氢离子浓度相等,由于稀释过程中促进B的电离,所以氢离子浓度要想减小相同的倍数,需要加更多的水,D错误;
综上所述答案为C。
6.C
【详解】
A.溶液显碱性说明阴离子能水解,为弱酸的阴离子,从而证明HA为弱酸,故A不符合题意;
B.溶液的,说明HA不能完全电离,从而证明HA为弱酸,故B不符合题意;
C.等浓度、等体积的溶液和溶液无论HA是否为弱酸都能恰好完全反应,不能证明HA为弱酸,故C符合题意;
D.相同条件下,盐酸的导电性比溶液的强说明HA的电离程度比HCl弱,从而证明HA为弱酸,故D不符合题意;
故选:C。
7.C
【详解】
相同体积,相同pH的醋酸和盐酸中,醋酸部分电离。所以醋酸的n(H+)大于盐酸,所以开始与Zn反应速率相同,随着反应的进行,CH3COOH电离平衡向电离方向移动,故反应速率:v(CH3COOH)>v(盐酸),又因反应开始时c(CH3COOH)>c(HCl),所以与足量锌反应,CH3COOH生成H2的量多,答案选C。
8.D
【详解】
A.从甲分析,等物质的量的一元酸和氢氧化钠恰好反应生成盐,如果盐溶液的pH=7,该酸是强酸,如果a>7,说明存在X-的水解,则HX为弱酸,故A正确;
B.乙组溶液呈中性,则c(OHˉ)=c(H+),根据电荷守恒得c(Xˉ)+c(OHˉ)=c(H+)+c(Na+),则c(Xˉ)=c(Na+),故B正确;
C.丙组混合溶液中溶质为等物质的量HX和NaX,溶液显碱性,说明存在X-的水解,则HX为弱酸,故C正确;
D.混合溶液中溶质为NaX,pH大于7,说明X-的水解促进水电离,溶液中氢氧根全部由水电离,由水电离出的c(OHˉ)=10-4 ml/L,故D错误;
综上所述答案为D。
9.D
【详解】
A.醋酸为弱酸,在溶液中存在电离平衡,盐酸是强酸,在溶液中完全电离,则等浓度的盐酸和醋酸溶液稀释到相同pH,所需水的体积为④>③,故A错误;
B.醋酸为弱酸,在溶液中存在电离平衡,盐酸是强酸,在溶液中完全电离,pH=2的醋酸溶液的浓度大于0.01ml/L,中和氢氧化钠的能力大于其他三种溶液,故B错误;
C.pH=2的醋酸溶液和pH=2的盐酸中氢离子浓度相同,与镁条反应的起始速率相等,故C错误;
D.醋酸为弱酸,在溶液中存在电离平衡,盐酸是强酸,在溶液中完全电离,pH=2的醋酸溶液的浓度大于0.01ml/L,与镁条反应过程中,氢离子浓度减小,电离平衡向右移动,氢离子浓度变化小,生成氢气的反应速率最快,pH=2的盐酸和0.01ml/L的盐酸中氢离子浓度小于pH=2的醋酸溶液,与镁条反应过程中,两种溶液生成氢气的反应速率相等,但慢于pH=2的醋酸溶液,0.01ml/L的醋酸溶液中氢离子浓度最小,与镁条反应过程中,生成氢气的反应速率最慢,则生成相同体积的氢气所需的时间为①<②=④<③,故D正确;
故选D。
10.A
【详解】
A.小只能说明第二步电离难,无法比较第二步电离与第一步电离的大小,A错误;
B.为第一步电离,为第二步电离,大于说明草酸第二步电离比第一步电离更难,B正确;
C.第二步电离中生成的,而远远大于说明第一步电离比第二步电离容易,C正确;
D.约等于,说明第二步电离中的产物可忽略不计,则说明第二步电离比第一步电离更难,D正确;
答案选A。
11.A
【分析】
根据酸碱用量可知溶液Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液Ⅱ为HB和NaB的混合溶液,且溶液Ⅰ和溶液Ⅱ中HA、NaA、HB、NaB的浓度相等。
【详解】
A.溶液Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,由电荷守恒可知溶液Ⅰ中,pH=5.0,则且二者含量均很低,因此,A错误;
B.Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液Ⅱ为HB和NaB的混合溶液,溶液Ⅰ的,溶液Ⅱ的,则HB的电离常数大于HA的电离常数,,B正确;
C.由电荷守恒可知混合Ⅰ和Ⅱ有,C正确;
D.Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液Ⅱ为HB和NaB的混合溶液,HA和HB初始浓度相同,由于HB的电离常数大于HA的电离常数,则混合Ⅰ和Ⅱ后有:,D正确;
答案选A。
12.C
【详解】
A.随着反应的进行,硫化氢逐渐被消耗,反应中生成单质硫和水,当二氧化硫过量,并达到饱和以后,pH不再发生变化,所以pH先增大后减小,最终保持不变,A正确;
B.硫化氢的物质的量是0.01ml,恰好完全反应时消耗0.005ml二氧化硫,在标况下的体积为0.005ml×22.4L/ml=0.112L=112mLSO2,B正确;
C.,温度不变,平衡常数不变,其值不变,C错误;
D.0.1ml·L-1H2S溶液中依据电荷守恒可知:c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),D正确;
答案选C。
13.B
【分析】
题图分析
【详解】
A.由题图分析①知,两溶液稀释前醋酸浓度大于盐酸浓度,A项错误;
B.由分析②知,导电能力:a>c,则c(H+)大小关系为a>c,对水的电离有抑制作用,c(H+)越大,对水的电离抑制越强,则a点水电离的c(H+)小于c点水电离的c(H+),B项正确;
C.温度不变,KW不变,则a、b两点的KW值相等,C项错误;
D.影响电解质溶液导电能力的因素:自由移动离子浓度的大小、温度及单个离子所带电荷数,其他条件一定,离子浓度越大,导电能力越强,由题图分析②知,a点、b点、c点的导电能力由大到小的顺序为a>b>c,则c(H+)由大到小的顺序为a>b>c,:a<b<c,D项错误;
答案选B。
14.A
【详解】
A.醋酸浓度越大,电离程度越小,则相同温度下,100mL0.01ml•L-1CH3COOH溶液与10mL0.1ml•L-1CH3COOH溶液,前者电离程度大于后者,溶液中CH3COOH分子的物质的量前者小于后者,A错误;
B.常温下,0.1ml•L-1NaHSO4溶液中氢离子浓度是0.1ml/L,抑制水的电离,则由水电离产生的H+浓度和溶液中氢氧根离子的浓度相同,为10-13ml•L-1,B正确;
C.为了配制NH的浓度与Cl-的浓度比为1:1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入适量浓氨水,增大一水合氨的浓度,抑制铵根水解,C正确;
D.在100℃时水的离子积常数是10-12,纯水在任何温度下都显中性,因此pH约为6的纯水呈中性,D正确;
答案选A。
15.A
【分析】
a点为浓度均为0.01ml/L的盐酸和醋酸混合溶液,b点溶质为等浓度氯化铵和醋酸,c点溶质为等浓度氯化铵和醋酸铵,根据醋酸的电离平衡常数表达式,电荷守恒,物料守恒分析。
【详解】
A.a点为浓度均为0.01ml/L的盐酸和醋酸混合溶液,盐酸全部电离,醋酸部分电离,根据醋酸的电离平衡表达式:Ka(CH3COOH)=;可以得到==1.7×10-5(ml/L),故A正确;
B.Ka(CH3COOH)=1.7×10-5, Kh(NH)==11.7×10-9,Ka(CH3COOH)>Kh(NH),醋酸电离程度大于NH水解程度,则c(NH)>c(CH3COOH),故B错误;
C.C点溶液中恰好生成等量的NH4Cl和CH3COONH4,根据物料守恒:2c(Cl−)=c(NH)+c(NH3⋅H2O),2c(CH3COOH)+2c(CH3COO−)=c(NH)+c(NH3⋅H2O),c(Cl−)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH),故C错误;
D.c点溶质为等浓度氯化铵和醋酸铵,Ka(CH3COOH)=1.7×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5,即氨水的碱性约等于醋酸的酸性,在醋酸氨溶液中,铵根离子和醋酸根离子的水解程度几乎相等,溶液呈中性,但是由于氯化铵属于强酸弱碱盐,显酸性,则当混合溶液pH<7时,加入氨水体积V(氨水)/mL不一定≤40mL,故D错误;
答案选:A。
16.B
【详解】
A.对于酸,加水稀释后,溶液的酸性均要减弱,两溶液的pH均增大,稀释至1000ml,溶液的浓度变为原来十分之一,加水促进醋酸电离,氢离子的物质的量变大,故pH变化小于1个单位,则醋酸溶液的pH<4,A错误;
B.盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,升高温度,醋酸的电离程度增大,所以酸性会增强,pH会减小,则两溶液的pH不再相等,B正确;
C.对于酸,加水稀释后,溶液的酸性均要减弱,两溶液的pH均增大,则两溶液中都增大,C错误;
D.盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度大,相同体积的两种溶液,加足量的锌充分反应后,醋酸产生的氢气比盐酸多,D错误;
答案选B。
17.D
【分析】
在NaY溶液中存在HY分子,说明HY为弱酸,根据图像中X点计算其电离平衡常数。因为在盐溶液中,水解是微弱的,所以随着碱性增强,Y-的物质的量分数在增大,所以b为Y-的物质的量分数,a为HY的物质的量分数;根据溶液中的电荷守恒进行分析。据此解答。
【详解】
A.利用X点计算电离平衡常数为=,A错误;
B.a代表的是的物质的量分数随的变化关系,B错误;
C.随着盐酸的滴加,溶液的体积不断增大,所以溶液屮与之和减小,C错误;
D.由电荷守恒得出,D正确;
故选D。
18.C
【详解】
A.由表中数据可知,酸性:H2CO3>H2S>HClO>HCO>HS-。电离平衡常数越大,酸性越强,其阴离子的水解程度越小,盐溶液的pH越小,则相同浓度的溶液pH由大到小的顺序是Na2S、Na2CO3、NaClO。题中未确定Na2S、Na2CO3、NaClO溶液的浓度是否相同,无法判断,A项错误;
B.ClO-、CO在溶液中水解而使溶液显碱性,HS-为弱酸的酸式酸根,在酸性和碱性的条件下都不能共存,B项错误;
C.由表中数据可知,酸性:H2CO3>H2S>HCO>HS-。则少量CO2气体与Na2S溶液反应,离子反应方程式为:CO2+H2O+2S2-=2HS-+CO。C项正确;
D.常温下,pH=10的Na2CO3溶液中,OH-全部来自于水的电离。溶液中,则,水电离的c(OH-)=1.0×10-4ml/L,D项错误;
答案选C。
19.Al(OH)3+H2O⇌Al(OH)4−+H+ 7.4 减小
【详解】
(1) Al(OH)3在水中电离得到 Al(OH)4−和H+,电离方程式为 Al(OH)3+H2O⇌Al(OH)4−+H+。
(2) 正常人体血液在正常体温时,H2CO3的一级电离常数 Ka1=10−6.1,,则×c(H+)=10−6.1,c(H+)= ml⋅L−1,pH=-lgc(H+)=-lg=-(lg10-6.1-lg20)=-lg10-6.1+lg2+lg10=6.1+0.3+1=7.4;当过量的酸进入血液中时,H2CO3的浓度增大,血液缓冲体系中的值将减小。故答案为:7.4 ;减小。
20.①H2C2O4⇌H++HC2O,Ka1=;②HC2O⇌H++C2O,Ka2= 10-4.2 1000 酸 c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-)
【详解】
(1)H2C2O4是二元弱酸,分两步电离,电离方程式及电离平衡常数表达式为①H2C2O4⇌H++HC2O,Ka1=;②HC2O⇌H++C2O,Ka2=;
(2)根据A点,c(H2C2O4)=c(HC2O),得Ka1=c(H+)=10-1.2,根据B点,c(HC2O)=c(C2O),得Ka2=c(H+)=10-4.2,
(3) ==1 000;
(4)HC2O+H2O⇌H2C2O4+OH-,Kh===10-(14-1.2)Ka2,所以HC2O的电离大于其水解,则NaHC2O4溶液呈酸性,其离子浓度从大到小的顺序为:c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-)。
21.3
(1)①25℃时,取10 mL pH=3的醋酸溶液加水稀释至1000 mL,溶液酸性减弱,pH增大,则pH>3;若是强酸,稀释100倍,此时c(H+)=1×10-5ml/L,则pH=5,但是醋酸为弱酸,稀释过程中会继续电离出H+,则c(H+)>1×10-5ml/L,所以pH<5。==,加水稀释,温度不变,则Ka 与Kw均不变,则也不改变。
②25℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,所以在25℃时,0.1 ml·L-1氨水电离出的氢氧根离子浓度等于25℃时0.1 ml·L-1醋酸溶液电离出的氢离子浓度等于10-3ml/L,则可求出溶液pH为11;pH试纸测定pH的方法是:将一小片pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒或胶头滴管将待测液滴在试纸上,再将变色的试纸与标准比色卡对照读出数值。
③氨水溶液中电离平衡为:,电离平衡常数表达式,溶液中≈=10-3ml/L ,=0.1-10-3 ≈0.1ml/L,代入求出≈1×10-5,故本题答案是:1×10-5。
(2) ==,25℃时,向10 mL 0.1 ml·L-1氨水中滴加相同浓度的CH3COOH 溶液,溶液碱性始终减弱,则始终减小,所以始终增大,则在滴加过程中始终增大。
【点睛】
对于离子浓度比值变化的题型,构造平衡常数是解题的核心突破口。
22. cba 小于 9.9×10-7
【详解】
(1)H2CO3的第一级电离平衡常数表达式;
(2)根据越弱越水解,由表中数据可知,,所以等物质的量浓度的三种溶液,pH由大到小顺序为:Na2CO3、NaCN、CH3COONa;
(3) pH均为2的CH3COOH溶液与HX溶液,加水稀释时pH的变化如图所示.稀释相同倍数后,HX溶液的pH较小,表明HX电离出H+的浓度较高,所以HX对水的电离抑制程度大, HX溶液中由水电离出的c(H+)小于CH3COOH溶液中由水电离出的c(H+);
(4)溶液pH=6,,故,根据电荷守恒得到,故。
23.H2SO3+HA- =HSO+H2A c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+ ) HCOOH的酸性比CH3COOH强等浓度的HOOOH溶液中的c(H+ )较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快 > 能
【分析】
(1)根据Ka1(H2SO3)=1.5×10-2,Ka2(H2SO3)=6×108,Ka1 (H2A)=1.3×10-7, Ka2 (H2A)=7.1×10-10知,酸性:H2SO3>H2A>HSO>HA-,据此分析判断H2SO3溶液和NaHA溶液反应的产物,再书写反应的离子方程式;
(2)0.1ml/L Na2SO3溶液中SO水解,溶液显碱性,水也电离出部分氢氧根离子,据此排序;
(3)①HCO的电离方程式为HCO3-⇌H++,据此书写平衡常数表达式;②HCOOH的酸性比CH3COOH强,结合越弱越水解分析解答;
(4) Ka1(H2SO3)=1.5×10-2,则 NaHSO3的水解平衡常数<电离平衡常数,说明NaHSO3溶液显酸性,因此0.010 ml/L H2SO3,加入KOH固体以调节溶液pH为7时,说明溶液中含有NaHSO3和Na2SO3,结合HSO3-⇌H++和Ka2(H2SO3)=6×108,计算出c(SO)=6×103 ml/L,再根据c(Ca2+)c(SO)与Ksp(CaSO3)的大小分析判断。
【详解】
(1)根据Ka1(H2SO3)=1.5×10-2,Ka2(H2SO3)=6×108,Ka1 (H2A)=1.3×10-7, Ka2 (H2A)=7.1×10-10知,酸性:H2SO3>H2A>HSO>HA-,H2SO3溶液和NaHA溶液反应生成H2A和NaHSO3,反应离子方程式为H2SO3+HA- =HSO+H2A,故答案为:H2SO3+HA- =HSO+H2A;
(2)0.1ml/L Na2SO3溶液中SO水解,溶液显碱性,水也电离出部分氢氧根离子,因此离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+ ),故答案为:c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+ );
(3)①HCO的电离方程式为HCO3-⇌H++,平衡常数表达式K=,故答案为:;
②HCOOH的酸性比CH3COOH强,等浓度的HOOOH溶液中的c(H+ )较大,甲酸溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快使得反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异;将10mL0.20ml·L-1的HCOOH溶液和10mL0.20ml·L-1 的CH3COOH溶液分别与10mL0.20ml·L-1的NaHCO3溶液混合,反应结束后,恰好生成HCOONa和CH3COONa溶液,由于甲酸钠的水解程度较小,所得两溶液中,c(HCOO- )> c(CH3COO-),故答案为:HCOOH的酸性比CH3COOH强等浓度的HOOOH溶液中的c(H+ )较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快;>;
(4) Ka1(H2SO3)=1.5×10-2,则 NaHSO3的水解平衡常数<电离平衡常数,说明NaHSO3溶液显酸性,0.010 ml/L H2SO3,加入KOH固体以调节溶液pH为7时,说明溶液中含有NaHSO3和Na2SO3,c(H+)=c(OH-)=1 × 10-7ml/L,根据HSO3-⇌H++,则Ka2(H2SO3)=6×108==≈,解得:c(SO)=6×103 ml/L,则c(Ca2+)c(SO)=0.001 ×6×103 =6×106>Ksp(CaSO3)=3.1 × 10-7,因此有CaSO3沉淀生成,故答案为:能。
【点睛】
本题的难点和易错点为(4),要注意pH为7时,溶液中含有NaHSO3和Na2SO3,要注意根据电离平衡常数计算溶液中的c(SO)。
24.①>③>② CN-+CO2+H2O=HCN+HCO < 10-5 d>c>b ACD D
【分析】
(1)醋酸电离常数大于氢氰酸大于碳酸氢根离子,电离常数越大,酸性越强;根据越弱越水解进行判断;
(2) 向NaCN溶液中通入少量CO2,H2CO3酸性大于HCN大于HCO,所以反应生成氰酸和碳酸氢钠;
(3)等体积混合浓度减半,溶液中的溶质是物质的量浓度均为0.005ml/L的NaCN和HCN;
(4)①滴定前氨水中c(H+)=10-11ml/L,利用水的离子积常数求氢氧根离子的浓度,再求一水合氨的电离平衡常数;
②在b点时,溶质为氨水和氯化铵,氨水的电离程度大于氯化铵的水解程度,溶液为碱性,对水的电离平衡起到抑制作用;在c点时,溶质为氨水和氯化铵,氨水的电离程度等于氯化铵的水解程度,溶液为中性,对水的电离平衡无影响;在d点时,溶质为氯化铵,氯化铵发生水解,溶液为酸性,对水的电离平衡促进;
③A.温度不变,水的离子积常数不变;
B.由b点到c点加酸的过程中,c(H+)增大,c(OH-)不断减小;
C. ,温度不变,电离平衡常数不变;
D. ,温度不变,该比值也不变;
④A.点b反应后溶液是NH4Cl与NH3·H2O物质的量之比为1:1的混合物,溶液呈碱性,结合三大守恒判断;
B.点c时pH=7,即c(OH-)=c(H+),由电荷守恒判断;
C.点d恰好完全反应生成NH4Cl,NH4Cl水解溶液呈酸性;
D.当NH3·H2O较多,滴入的HCl较少时,生成NH4Cl少量,溶液中NH3·H2O浓度远大于NH4Cl浓度;
【详解】
(1)依据图表数据分析,醋酸电离常数大于氢氰酸大于碳酸氢根离子,所以pH相等的三种溶液:①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③NaCN溶液,水解程度相同,且越弱越水解,则浓度由大到小的顺序为:①>③>②,故答案为:①>③>②;
(2) 向NaCN溶液中通入少量CO2,H2CO3酸性大于HCN大于HCO,所以反应生成氰酸和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3,其反应的离子方程式为: CN-+CO2+H2O=HCN+HCO,故答案为:CN-+CO2+H2O=HCN+HCO;
(3) 将0.02ml/L的HCN与0.01ml/L的NaOH溶液等体积混合,溶液中的溶质是物质的量浓度均为0.005ml/L的NaCN和HCN,则c(Na+)>c(CN-),根据电荷守恒可知:c(H+)
②在b点时,溶质为氨水和氯化铵,氨水的电离程度大于氯化铵的水解程度,溶液为碱性,对水的电离平衡起到抑制作用;在c点时,溶质为氨水和氯化铵,氨水的电离程度等于氯化铵的水解程度,溶液为中性,对水的电离平衡无影响;在d点时,溶质为氯化铵,氯化铵发生水解,溶液为酸性,对水的电离平衡促进;所以b、c、d三点时的溶液中,水电离的c(H+)大小顺序是d>c>b,故答案为:d>c>b;
③A.温度不变,水的离子积常数不变,所以c(H+)·c(OH-)不变,A正确;
B.由b点到c点加酸的过程中,c(H+)增大,c(OH-)不断减小,故增大,B错误;
C. ,温度不变,电离平衡常数不变,C正确;
D. ,温度不变,该比值也不变,D正确;故答案为:ACD;
④A.由图象可知,点b反应后溶液是NH4Cl与NH3·H2O物质的量之比为1:1的混合物,溶液呈碱性,说NH3·H2O的电离程度大于NH4Cl的水解程度,由电荷守恒可知:c(C1-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),物料守恒为:2c(C1-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O),质子守恒为:2c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(NH4+)+2c(H+);A错误;
B.点c时pH=7,即c(OH-)=c(H+),由电荷守恒可知:c(C1-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),故c(NH4+)=c(C1-)>c(OH-)=c(H+),B错误;
C.点d恰好完全反应生成NH4Cl,NH4Cl水解溶液呈酸性,则c(C1-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),C错误;
D.当NH3·H2O较多,滴入的HCl较少时,生成NH4Cl少量,溶液中NH3·H2O浓度远大于NH4Cl浓度,可能出现c(NH3•H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(C1-)>c(H+),D正确;故答案为:D。
25.0.6×10−2 0.62 c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3·H2O)+c(OH-) a c(Cl-)= c(NH4+)>c(OH-)=c(H+) 10-6-10-8 10-8 c(HCO3-)>c(NO2-)>c(CO32-)
【分析】
(1)①NH3·H2O电离方程式为NH3·H2O⇌NH4++OH-,c(NH4+)=c(OH-),的Kb=;
②将SO2通入2.0 ml·L-1氨水中(溶液的体积保持不变),当c(OH−)降至1.0×10−7 ml·L−1时,溶液呈中性,根据HSO3-的电离平衡常数计算;根据(NH4)2SO3溶液中质子守恒式=电荷守恒-物料守恒;
(2)①根据反应a、b、c、d四个点,a点恰好消耗完H+,溶液中只有NH4Cl,b、c、d三点溶液中均含有NH3•H2O,NH4Cl可以促进水的电离,而NH3•H2O抑制水的电离,b点溶液呈中性;
②b点溶液为中性,溶质为NH4Cl和NH3•H2O,根据电荷守恒分析;
③a点溶液中只有NH4Cl,铵根离子水解使溶液显酸性,根据电荷守恒和质子守恒计算;
(3)弱酸电离常数越大,酸性越强,其酸根离子水解程度越小。
【详解】
(1)①NH3·H2O电离方程式为NH3·H2O⇌NH4++OH-,c(NH4+)=c(OH-),的Kb=,c(OH-)===0.6×10−2 ml·L−1;
②将SO2通入2.0 ml·L-1氨水中(溶液的体积保持不变),当c(OH−)降至1.0×10−7 ml·L−1时,溶液呈中性,c(OH−)=c(H+)=1.0×10−7 ml·L−1根据HSO3-⇌H++ SO32-,电离平衡常数Ka2==6.2×10−8,则==0.62; (NH4)2SO3溶液电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),物料守恒:c(NH4+)+ c(NH3·H2O)=2c(SO32-)+2c(HSO3-)+2c(H2SO3),质子守恒=电荷守恒-物料守恒=c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)=c(NH3∙H2O)+ c(OH-);
(2)①根据反应a、b、c、d四个点,a点恰好消耗完H+,溶液中只有NH4Cl,b、c、d三点溶液中均含有NH3•H2O,NH4Cl可以促进水的电离,而NH3•H2O抑制水的电离,b点溶液呈中性,所以a点水的电离程度最大;
②b点溶液为中性,c(OH-)= c(H+),溶质为NH4Cl和NH3•H2O,溶液中存在电荷守恒式为:c(NH4+)+ c(H+)= c(Cl-)+c(OH-),则c(NH4+)= c(Cl-),水的电离是极弱的,离子浓度的大小为c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-);
③a点溶液中只有NH4Cl,铵根离子水解使溶液显酸性,pH=6,即c(H+)=10-6ml/L,c(OH-)==10-8 ml/L,溶液中存在电荷守恒式为:c(NH4+)+c(H+)= c(Cl-)+c(OH-),c(Cl-)- c(NH4+)= c(H+)- c(OH-)=10-6ml/L-10-8 ml/L=(10-6-10-8) ml/L;溶液中存在质子守恒:c(H+) = c(OH-)+ c(NH3•H2O) ,c(H+)- c(NH3·H2O)= c(OH-)=10-8 ml/L;
(3)由亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10-4;H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11,可知溶液中完全反应生成等物质的量的Na2CO3、NaHCO3和NaNO2,可判断水解程度大小顺序为CO32−>NO2−>HCO3−,水解生成HCO3−,所以溶液中CO32−离子、HCO3−离子和NO2−离子的浓度大小关系为c(HCO3−)>c(NO2−)>c(CO32−)。实验编号
c(HX)ml/L
c(NaOH)ml/L
混合溶液的pH
甲
0.2
0.2
pH=a
乙
c1
0.2
pH=7
丙
0.2
0.1
pH>7
丁
c2
c2
pH=10
微粒
一元弱酸溶液
加入的溶液
混合后所得溶液
溶液Ⅰ
溶液Ⅱ
弱酸
H2S
HClO
H2CO3
电离平衡常数
K1=1.3×10-7
K2=7.1×10-15
K=3.0×10-8
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
弱电解质
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数/ml•L-1
1.7×10-5
6.2×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
氢氰酸
碳酸
醋酸
Ka=6.2×10-10
Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
Ka=1.7×10-5
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