2019版高考化学一轮优化探究练习:第8章 第26讲 弱电解质的电离平衡 (含解析)
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1.(2017·江西名校联考)下列电离方程式正确的是( )
A.NaHSO4溶于水:NaHSO4Na++H++SO
B.次氯酸电离:HClO===ClO-+H+
C.HF溶于水:HF+H2OH3O++F-
D.NH4Cl溶于水:NH+H2ONH3·H2O+H+
解析:NaHSO4是强电解质,溶于水后能完全电离,电离方程式应用“===”,A错误;HClO是弱酸,电离方程式中应用“”,B错误;NH4Cl溶于水的电离方程式是NH4Cl===NH+Cl-,D错误。
答案:C
2.已知次氯酸是比碳酸还弱的酸,反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO浓度增大,可加入( )
A.NaCl固体 B.水
C.CaCO3固体 D.NaOH固体
解析:加入NaCl固体,c(Cl-)增大,导致平衡逆向移动,c(HClO)减小,A错误;加水稀释,Cl-及HClO浓度均会减小,B错误;加CaCO3固体可消耗HCl,使平衡正向移动,HClO浓度增大,C正确;NaOH可与HCl和HClO反应,使HClO浓度减小,故D错误。
答案:C
3.下列事实不能证明NH3·H2O是弱碱的是( )
A.pH=11的氨水加水稀释到原溶液体积100倍时,pH大于9
B.氯化铵溶液呈酸性
C.常温下,0.01 mol/L氨水的pH=10.6
D.体积相同的0.1 mol/L氨水和0.1 mol/L NaOH溶液中和盐酸的量相同
解析:A项,若氨水为强碱,则完全电离,pH=11的氨水加水稀释到原溶液体积100倍时,pH应等于9;B项,氯化铵溶液呈酸性,说明NH发生水解反应生成了弱电解质NH3·H2O,“有弱才水解”;C项,常温下,0.01 mol/L氨水的pH=10.6,说明氨水不能完全电离,若完全电离,pH应等于12;D项,无论氨水碱性强弱,等体积、等浓度的氨水和NaOH溶液最终电离出n(OH-)的量相同,它们的中和能力相同。
答案:D
4.将0.1 mol·L-1的氨水加水稀释至0.01 mol·L-1,稀释过程中温度不变,下列叙述正确的是( )
A.稀释后溶液中c(H+)和c(OH-)均减小
B.稀释后溶液中c(OH-)变为稀释前的1/10
C.稀释过程中氨水的电离平衡向左移动
D.稀释过程中溶液中增大
解析:温度不变,水的电离常数不变,稀释后c(OH-)减小,c(H+)增大,A错误;NH3·H2O为弱电解质,稀释后溶液中c(OH-)大于稀释前的,B错误;NH3·H2O为弱电解质,稀释过程中电离平衡向右移动,C错误;同一溶液中,=,电离平衡向右移动,故n(OH-)增大,n(NH3·H2O)减小,故增大,D正确。
答案:D
5.用水稀释0.1 mol/L氨水,溶液中随着水量的增加而增大的是( )
A.
B.
C.c(H+)·c(OH-)
D.
解析:溶液中存在电离平衡:NH3·H2ONH+OH-,Kb=,由水的电离平衡可知Kw=c(H+)·c(OH-)。A项,==,该值保持不变;B项,==K·c(NH3·H2O),加水稀释后该值减小;C项,加水稀释时,温度不变,则c(H+)·c(OH-)不变;D项,随着水量的增加,c(OH-)减小,由于Kw不变,c(H+)增大,所以增大。
答案:D
6.已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA溶液在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
解析:根据HAH++A-,可知溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1×0.1%=0.000 1 mol·L-1;
Ka==
≈1×10-7,A、C正确;升高温度,电离程度增大,溶液的酸性增强,溶液的pH减小,B错误;溶液中c(H+)=1×10-4 mol·L-1可知,溶液中c(OH-)为水电离出的c(OH-),等于1×10-10 mol·L-1,则水电离出的c(H+)=1×10-10 mol·L-1,D正确。
答案:B
7.常温下,有关下列四种溶液的说法正确的是( )
① | ② | ③ | ④ |
0.1 mol·L-1氨水 | pH=11 氨水 | 0.1 mol·L-1 盐酸 | pH=3 盐酸 |
A.由水电离出的c(H+):③>①
B.①稀释到原来的100倍,pH与②相同
C.①与③混合,若溶液pH=7,则溶液中c(NH)>c(Cl-)
D.②与④等体积混合,混合溶液的pH>7
解析:A项,HCl是强酸,NH3·H2O是弱碱,因此在浓度相同的条件下,盐酸对水的电离抑制程度大,即由水电离出的c(H+):③<①,A不正确;B项,NH3·H2O是弱碱,0.1 mol·L-1氨水稀释到原来的100倍,浓度是0.001 mol·L-1,溶液的pH小于11,B不正确;C项,①与③混合,若溶液pH=7,则根据电荷守恒可知溶液中c(NH)=c(Cl-),C不正确;D项②与④等体积混合后氨水过量,溶液显碱性,因此混合溶液的pH>7,D正确。
答案:D
8.常温下,向饱和氯水中逐滴滴入0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液,pH变化如图所示,下列有关叙述正确是( )
A.①点所示溶液中只存在HClO的电离平衡
B.①到②水的电离程度逐渐减小
C.I-能在②点所示溶液中存在
D.②点所示溶液中:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
解析:①点所示溶液中存在HClO和H2O的两种电离平衡,A错误;①到②溶液中c(H+)减小,酸对水的电离的抑制程度减小,则水的电离程度逐渐增大,B错误;②点溶液中有ClO-,能氧化I-,故C错误;②点所示溶液中,根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),因为pH=7,c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),故D正确。
答案:D
9.pH=12的X、Y两种碱溶液各10 mL,分别稀释至1 000 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.若10<a<12,则X、Y都是弱碱
B.X、Y两种碱的物质的量浓度一定相等
C.完全中和X、Y两溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX>VY
D.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
解析:由图可知,开始时pH相同,若10<a<12,10 mL的弱碱加水稀释到1 000 mL,则pH会在原来基础上减一个小于2的值,说明X、Y中都存在电离平衡,是弱碱,故A正确;开始时pH相同,两种碱溶液稀释相同的倍数后pH不同,则碱性强弱一定不同,所以物质的量浓度一定不相等,故B错误;相同pH的两溶液稀释相同的倍数,X的pH变化比Y大,则说明在加水稀释过程中,Y的电离程度比X弱,则pH=12时的X、Y两种碱溶液,溶液浓度Y大于X,完全中和X、Y两溶液时,消耗同浓度盐酸的体积:VX<VY,故C错误;稀释后X溶液pH小于Y溶液的pH,所以稀释后Y溶液碱性强,故D错误。
答案:A
10.(2017·湖北武汉调研)浓度均为0.1 mol/L、体积均为V0的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.HX、HY都是弱酸,且HX的酸性比HY的弱
B.常温下,由水电离出的c(H+)·c(OH-):a<b
C.相同温度下,电离常数K(HX):a>b
D.lg=3,若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发),则减小
解析:从图像看,当lg=0,即还没开始稀释时,HY的pH=1,而HX的pH>2,故HY为强酸而HX为弱酸,A错误;常温下a处HX浓度比b处大,a处HX电离的c(H+)大,对水的电离的抑制程度大,故由水电离出的c(H+)·c(OH-):a<b,B正确;相同温度下,电离常数K(HX):a=b, C错误;lg=3,同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发),因为HY为强酸,完全电离,所以c(Y-)不变,HX为弱酸,升温使c(X-)增大,故增大,D错误。
答案:B
11.在一定温度下,向冰醋酸中加水稀释,溶液导电能力变化情况如图所示,回答下列问题。
(1)“O”点时液体不能导电,说明醋酸中________(填“含有”或“不含”)离子键。
(2)a、b、c三点醋酸电离程度由大到小的顺序为________;a、b、c三点对应的溶液中c(H+)最大的是________________________。
(3)将等体积的a、b、c三点所对应的溶液用1 mol·L-1氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积由大到小的顺序为
________________________________________________________________________。
(4)要使c点溶液中c(CH3COO-)增大而c(H+)减小,可采取的两种措施是
________________________________________________________________________。
(5)若实验测得c点处溶液中c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1,c(CH3COO-)=0.001 mol·L-1,则该条件下CH3COOH的电离常数Ka=________。
解析:(1)“O”点时液体不能导电,说明液态条件下醋酸没有发生电离,则醋酸中没有离子键。(2)溶液浓度越小,电离程度越大;离子浓度越大,导电能力越强。(3)等体积的醋酸溶液浓度越大,中和时所需要的碱越多。(4)由CH3COOHCH3COO-+H+知,加入能与H+反应的物质可以达到此目的,另外加入CH3COONa可使平衡左移,c(H+)减小而c(CH3COO-)增大。(5)由CH3COOH的电离方程式知c(H+)=c(CH3COO-)=0.001 mol·L-1,结合Ka表达式可求出Ka≈1.01×10-5。
答案:(1)不含 (2)c>b>a b (3)a>b>c (4)加入锌、NaOH或CH3COONa(其他合理答案也可) (5)1.01×10-5
12.常压下,取不同浓度、不同温度的氨水测定,得到下表实验数据。
温度/℃ | c(NH3·H2O) /(mol·L-1) | 电离常数 | 电离度/% | c(OH-) /(mol·L-1) |
0 | 16.56 | 1.37×10-5 | 9.098 | 1.507×10-2 |
10 | 15.16 | 1.57×10-5 | 10.18 | 1.543×10-2 |
20 | 13.63 | 1.71×10-5 | 11.2 | 1.527×10-2 |
提示:电离度=×100%
(1)温度升高,NH3·H2O的电离平衡向________(填“左”或“右”)移动,能支持该结论的表中数据是________(填字母)。
a.电离常数 b.电离度
c.c(OH-) d.c(NH3·H2O)
(2)表中c(OH-)基本不变的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)常温下,在氨水中加入一定量的氯化铵晶体,下列说法错误的是________(填字母,后
同)。
A.溶液的pH增大 B.氨水的电离度减小
C.c(OH-)减小 D.c(NH)减小
(4)将氨水与盐酸等浓度等体积混合,下列做法能使c(NH)与c(Cl-)比值变大的是________。
A.加入固体氯化铵 B.通入少量氯化氢
C.降低溶液温度 D.加入少量固体氢氧化钠
答案:(1)右 a (2)氨水浓度降低,使c(OH-)减小,而温度升高,使c(OH-)增大,双重作用使c(OH-)基本不变 (3)AD (4)AC
13.研究醋酸的电离平衡。已知在25 ℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表所示。
酸 | 电离常数 |
醋酸 | K=1.8×10-5 |
碳酸 | K1=4.1×10-7 K2=5.6×10-11 |
亚硫酸 | K1=1.5×10-2 K2=1.0×10-7 |
(1)碳酸第一步电离的电离常数表达式为
________________________________________________________________________。
(2)醋酸加入Na2SO3中是否能发生反应?
________________________________________________________________________
(填“能”或“不能”);若能,其产物为________,NaHSO3溶液呈酸性的原因为
________________________________________________________________________。
(3)醋酸加水稀释100倍,图中的纵坐标可以是________。(填字母序号)
A.溶液的pH
B.醋酸的电离常数
C.溶液的导电能力
D.醋酸的电离程度
答案:(1)K1= (2)能 NaHSO3、CH3COONa HSO的电离程度大于其水解程度 (3)C
14.25 ℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
电离平衡常数 | 1.7×10-5 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | 3.0×10-8 |
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为
________________________________________________________________________。
(2)同浓度的CH3COO-、HCO、CO、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为
________________________________________________________________________。
(3)体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程中pH变化如图所示,则HX的电离平衡常数________(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数;理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)CH3COOH>H2CO3>HClO
(2)CO>ClO->HCO>CH3COO-
(3)大于 稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的pH变化大,酸性强,电离平衡常数大