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第3章 第2节 第1课时 弱电解质的电离平衡 试卷
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这是一份第3章 第2节 第1课时 弱电解质的电离平衡，共8页。
第3章物质在水溶液中的行为
第2节 弱电解质的电离 盐类的水解
第1课时 弱电解质的电离平衡
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.下列关于电离常数(K)的说法中正确的是( )
A.电离常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离常数(K)与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离常数相互关系为K1
解析电离常数表示电离程度的大小,K值越大,电离程度越大。电离常数是一个温度的函数,温度不变时电离常数不变。多元弱酸的电离常数关系为K1≫K2≫K3。
2.(2020重庆巴蜀中学高二检测)常温时,0.1 mol·L-1 HF溶液的pH=2,则Ka的数值大约是( )
A.2 mol·L-1 B.0.1 mol·L-1
C.0.01 mol·L-1 D.0.001 mol·L-1
答案D
解析由HFH++F-可知,K(HF)=c平(H+)·c平(F-)c平(HF)=10-2mol·L-1×10-2mol·L-10.1mol·L-1=0.001 mol·L-1。
3.下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述正确的是( )
A.因为电离过程是吸热过程,所以温度越高,同一弱电解质的电离平衡常数越小
B.弱电解质的电离平衡常数是由各微粒的平衡浓度计算得到的,所以弱电解质的电离平衡常数只与浓度有关
C.对于不同的弱酸,电离平衡常数越大,其溶液酸性一定越强
D.弱电解质的电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的一种方法
答案D
解析电离常数与温度有关,在一定温度下,可以通过电离常数大小判断弱酸(或弱碱)的相对强弱。
4.(2020辽宁盘锦第二高级中学高二月考)用水稀释1 mol·L-1氨水时,溶液中随着水量的增加而增大的是( )
A.c平(H+)和c平(OH-)的乘积
B.c平(NH3·H2O)c平(OH-)
C.OH-的物质的量浓度
D.H+的物质的量浓度
答案D
解析c平(H+)和c平(OH-)的乘积等于水的离子积常数,温度不变,水的离子积常数不变,A错误;在氨水中存在电离平衡:NH3·H2ONH4++OH-,c平(NH3·H2O)c平(OH-)=n(NH3·H2O)n(OH-),加水稀释,平衡正向移动,n(NH3·H2O)减小,n(OH-)增多,所以c平(NH3·H2O)c平(OH-)减小,B错误;加水稀释,c平(OH-)减小,C错误;加水稀释,c平(OH-)减小,由于水的离子积不变,所以c平(H+)增大,D正确。
5.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量的CH3COONa晶体时,会引起( )
A.溶液的pH增大
B.溶液中的c平(H+)增大
C.溶液的导电能力减弱
D.溶液中的c平(OH-)减小
答案A
解析CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,当加入CH3COONa晶体时,溶液中c平(CH3COO-)增大,平衡向左移动,c平(H+)减小,pH增大,A正确,B不正确。c平(OH-)增大,且溶液中离子浓度增大,导电性增强,C、D不正确。
6.液氨与水的电离相似,存在着微弱的电离:2NH3NH4++NH2-。对该体系的说法中错误的是( )
A.液氨中含有NH3、NH4+和NH2-等微粒
B.一定温度下,液氨中c平(NH4+)与c平(NH2-)的乘积为一常数
C.液氨的电离达到平衡时,c平(NH3)=c平(NH2-)=c平(NH4+)
D.只要不加入其他物质,液氨中c平(NH4+)总是与c平(NH2-)相等
答案C
解析液氨中存在电离平衡,所以液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等粒子,故A正确;液氨中c平(NH4+)与c平(NH2-)的乘积只与温度有关,与溶液的浓度无关,所以只要温度一定,液氨中c平(NH4+)与c平(NH2-)的乘积为定值,故B正确;液氨的电离是微弱的,所以液氨电离达到平衡状态时,c平(NH4+)=c平(NH2-)
化学式
电离常数
HClO
K=3×10-8 mol·L-1
H2CO3
Ka1=4.4×10-7 mol·L-1
Ka2=4.7×10-11 mol·L-1
A.NaClO+NaHCO3HClO+Na2CO3
B.2HClO+Na2CO32NaClO+CO2↑+H2O
C.2NaClO+CO2+H2O2HClO+Na2CO3
D.NaClO+CO2+H2OHClO+NaHCO3
答案D
解析依据电离常数分析可知,酸性由强到弱的顺序为H2CO3>HClO>HCO3-,根据强酸可以制取弱酸分析,A项与酸性HClO>HCO3-矛盾,错误;B项与酸性H2CO3>HClO矛盾,错误;C项与酸性HClO>HCO3-矛盾,反应应该生成碳酸氢钠,错误;D项与酸性H2CO3>HClO>HCO3-吻合,正确。
8.(双选)(2020陕西榆林第二中学高二期中)已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A.该溶液的pH=3
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 mol·L-1
D.由HA电离出的c酸(H+)约为水电离出的c水(H+)的106倍
答案AB
解析0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,说明溶液中c平(H+)=0.1×0.1% mol·L-1=10-4 mol·L-1,pH=4,故A项错误;升温促进电离,溶液的pH减小,故B项错误;此酸的电离平衡常数约为K=c平(H+)·c平(A-)c平(HA)=1×10-80.1 mol·L-1=1×10-7 mol·L-1,故C项正确;由HA电离出的c酸(H+)约为10-4 mol·L-1,所以c水(H+)=10-10 mol·L-1,前者是后者的106倍,所以由HA电离出的c酸(H+)约为水电离出的c水(H+)的106倍,故D项正确。
9.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2ONH4++OH-。
(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有 (填字母,下同)。
①加NH4Cl固体 ②加NaOH溶液 ③通入HCl
④加CH3COOH溶液 ⑤加水 ⑥加压
a.①③⑤ b.①④⑥
c.③④⑤ d.①②④
(2)在含有酚酞的0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色 。
a.变蓝色 b.变深
c.变浅 d.不变
(3)在一定温度下,用水缓慢稀释1 mol·L-1氨水的过程中,溶液中随着水量的增加,
①n(OH-) (填“增大”“减小”或“不变”,下同);
②c平(OH-)c平(NH3·H2O) ;
③c平(NH3·H2O)c平(NH4+)·c平(OH-) 。
答案(1)c (2)c (3)①增大 ②增大 ③不变
解析(1)①加入NH4Cl固体相当于加入NH4+,平衡左移;②加入OH-,平衡左移;③通入HCl,相当于加入H+,可中和OH-,平衡右移;④加CH3COOH溶液,相当于加H+,可中和OH-,平衡右移;⑤加水稀释,越稀越电离,平衡右移;⑥无气体参加和生成,加压对电离平衡无影响。
(2)向氨水中加入NH4Cl晶体,c平(NH4+)增大,则NH3·H2O电离平衡逆向移动,c平(OH-)减小,颜色变浅。
(3)加水稀释,NH3·H2O电离平衡向电离方向移动,n(OH-)逐渐增大,n(NH3·H2O)逐渐减小,所以c平(OH-)c平(NH3·H2O)逐渐增大;电离平衡常数K=c平(NH4+)·c平(OH-)c平(NH3·H2O)只与温度有关,所以加水稀释时c平(NH3·H2O)c平(NH4+)·c平(OH-)不变。
关键能力提升练
10.(2021吉林长春高二期末)室温下pH=2的两种一元酸x和y的溶液,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则( )
A.x为弱酸,VxVy
C.y为弱酸,VxVy
答案C
解析由图像分析可知,x为强酸,y为弱酸;pH均为2的x、y两种酸溶液,前者的浓度为0.01 mol·L-1,而后者浓度大于0.01 mol·L-1,故中和至中性时,后者消耗碱液的体积大,所以C正确。
11.(双选)(2020江苏南京师大苏州实验学校高二月考)高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。某温度下这四种酸在纯醋酸中的电离常数如下表。则从表格中判断以下说法不正确的是( )
酸
HClO4
H2SO4
(第一步电离)
HCl
HNO3
Ka
(Ka1)
1.6×10-5
mol·L-1
6.3×10-9
mol·L-1
1.6×10-9
mol·L-1
4.2×10-10
mol·L-1
A.在纯醋酸中这四种酸都没有完全电离
B.在纯醋酸中H2SO4是这四种酸中最强的酸
C.在纯醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO42H++SO42-
D.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱
答案BC
解析根据电离平衡常数可知,在纯醋酸中这几种酸都没有完全电离,故A正确;在纯醋酸中,高氯酸的电离平衡常数最大,所以高氯酸的酸性最强,故B错误;在纯醋酸中硫酸存在电离平衡,所以其电离方程式为H2SO4H++HSO4-,故C错误;这四种酸在水中都完全电离,在纯醋酸中电离程度不同,所以水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但纯醋酸可以区分这四种酸的强弱,故D正确。
12.(2019北京理综)探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L-1H2C2O4的pH=1.3)
实验
装置
试剂a
现象
①
Ca(OH)2溶液(含酚酞)
溶液褪色,产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是( )
A.H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O
B.酸性:H2C2O4>H2CO3,NaHCO3+H2C2O4NaHC2O4+CO2↑+H2O
C.H2C2O4有还原性,2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O
答案C
解析H2C2O4有酸性,与Ca(OH)2溶液发生反应生成沉淀:Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O,A正确;由于酸性H2C2O4>H2CO3,故向少量NaHCO3溶液中加入草酸生成CO2和NaHC2O4,B正确;H2C2O4有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2,但由于H2C2O4是弱电解质,离子方程式中应保留其分子式,C错误;H2C2O4是二元羧酸,与乙醇可发生酯化反应,其完全酯化的化学方程式为HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O,D正确。
13.(2020山东淄博第七中学高二月考)氢离子浓度相同的等体积的两份溶液A和B:A为盐酸,B醋酸。分别加入一定量的锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是( )
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A=B ③参加反应的锌的物质的量A=B ④反应过程的平均速率B>A ⑤盐酸里有锌剩余 ⑥醋酸里有锌剩余
A.②④⑤ B.③④⑥
C.②③④⑤ D.②③⑤⑥
答案C
解析氢离子浓度相同的等体积的A、B两份溶液(A为盐酸,B为醋酸)分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,由于醋酸部分电离,其酸的浓度大于氢离子浓度,盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度,所以醋酸的浓度大于HCl的浓度,如果盐酸过量,则醋酸一定过量;锌不会有剩余,因此盐酸少量,锌剩余,醋酸中锌没有剩余,则盐酸中锌粉剩余;①由于醋酸中酸过量,则反应较快,所以反应所需的时间A>B,故①错误;②开始pH相同,则氢离子浓度相同,所以开始时反应速率A=B,故②正确;③由于生成的氢气质量相同,所以参加反应的锌粉物质的量A=B,故③正确;④醋酸的浓度大于盐酸的浓度,则醋酸中反应速率大,所以反应过程中的平均速率B>A,故④正确;⑤醋酸的浓度大于盐酸的浓度,醋酸有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,故⑤正确;⑥醋酸的浓度大于盐酸的浓度,醋酸有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,故⑥错误。
14.(双选)(2020安徽六安舒城中学高二检测)常温下,关于下列两种溶液的说法不正确的是( )
编号
①
②
pH
12
12
溶质
NaOH
NH3·H2O
A.①中c平(NH4+)与②中c平(Na+)不相等
B.两溶液中溶质的物质的量浓度:①<②
C.中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:①<②
D.两溶液分别与pH=2的盐酸等体积混合后,混合液的pH:①>②
答案AD
解析由电荷守恒可得:c平(OH-)=c平(NH4+)+c平(H+)、c平(OH-)=c平(Na+)+c平(H+),两溶液的pH相同,相同温度下氢离子、氢氧根离子浓度相同,则c平(NH4+)=c平(Na+)=c平(OH-)-c平(H+),A错误;NaOH是一元强碱,完全电离,c平(OH-)=c平(NaOH),一水合氨是一元弱碱,存在电离平衡,所以c平(NH3·H2O)>c平(OH-)=c平(NaOH),即物质的量浓度①<②,B正确;由于物质的量浓度②>①,所以当两者体积相同时,n(NH3·H2O)>n(NaOH),因此中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:①<②,C正确;由于物质的量浓度②>①,所以两溶液分别与pH=2的盐酸等体积混合后,一水合氨过量,故混合后混合液的pH:①<②,D错误。
15.(2020江苏南京师大苏州实验学校高二月考)25 ℃时,几种酸的电离平衡常数见下表:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平
衡常数
1.8×10-5
mol·L-1
Ka1=4.3×10-7
mol·L-1
Ka2=5.6×10-11
mol·L-1
3.0×10-8
mol·L-1
回答下列问题:
(1)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是 ;(填编号)
A.CO32- B.ClO-
C.CH3COO- D.HCO3-
(2)下列反应不能发生的是 ;
A.CO32-+2CH3COOH2CH3COO-+CO2↑+H2O
B.ClO-+CH3COOHCH3COO-+HClO
C.CO32-+2HClOCO2↑+H2O+2ClO-
D.2ClO-+CO2+H2OCO32-+2HClO
(3)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸溶液,则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 ;
A.c平(CH3COOH)c平(H+)
B.c平(CH3COO-)c平(CH3COOH)
C.c平(H+)KW
D.c平(H+)c平(OH-)
(4)将体积均为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX的溶液分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程中溶液pH的变化如图所示,则HX的电离平衡常数 (填“大于”“等于”或“小于”,下同)醋酸的平衡常数,稀释后,HX溶液中水电离出来的c水(H+) 醋酸溶液中水电离出来的c水(H+)。
答案(1)A>B>D>C
(2)CD (3)B
(4)大于 大于
解析从题给电离平衡常数可得出酸性强弱为CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-。
(1)对应酸越弱结合氢离子能力越强,所以结合氢离子能力A>B>D>C。
(2)根据相对强的酸可制相对弱的酸原理分析可得,A、B反应能发生,C、D反应不能发生。
(3)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸溶液,A选项,c平(CH3COOH)c平(H+)=n(CH3COOH)n(H+),加水稀释,平衡正向移动,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,比值减小,故不选;B选项,c平(CH3COO-)c平(CH3COOH)=n(CH3COO-)n(CH3COOH),加水稀释平衡正向移动,n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)增大,所以比值增大,故选;C选项,加水稀释,c平(H+)减小,KW不变,所以c平(H+)KW减小,故不选;D选项,加水稀释,c平(H+)减小,c平(OH-)增大,所以c平(H+)c平(OH-)减小,故不选。
(4)体积均为10 mL的pH=2的醋酸溶液与一元酸HX的溶液分别加水稀释至1 000 mL,加水稀释变化大的酸性相对较强,因此根据稀释过程pH变化可知,HX的酸性比醋酸强,则HX的电离平衡常数大于醋酸的电离平衡常数,稀释后,HX溶液酸性比醋酸溶液酸性弱,对水电离抑制程度比醋酸抑制水的能力弱,因此HX溶液中水电离出来的c水(H+)大于醋酸溶液中水电离出来的c水(H+)。
学科素养拔高练
16.蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种人们称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。当人受到蚊叮蚁咬时,皮肤上常起小疱,这是因为人体血液中酸碱平衡被破坏所致。若不治疗,过一段时间小疱会自行痊愈,这是由于血液中又恢复了原先的酸碱平衡。
醋酸与蚁酸同属于一元有机酸,酸性比蚁酸弱一些。下面用醋酸和强酸盐酸进行如下探究实验。
在a、b两支试管中,分别装入形态相同、质量相等的足量锌粒,然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:
(1)a、b两支试管中的现象:相同点是 ;不同点是 ;原因是 。
(2)a、b两支试管中生成气体的速率开始时是v(a) v(b);原因是 。
(3)反应完后生成气体的总体积是V(a) V(b);原因是 。
答案(1)两试管均有气泡产生 a试管比b试管反应剧烈 HCl是强电解质,醋酸是弱电解质,同浓度的稀盐酸和稀醋酸,盐酸中H+浓度大,反应较剧烈
(2)大于 开始时,盐酸中HCl电离出的H+浓度远大于醋酸电离出的H+浓度,故盐酸产生H2的速率快
(3)等于 由于n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等
解析锌粒与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H+发生置换反应产生H2,H+的浓度越大,产生H2的速率越快。HCl是强电解质,醋酸是弱电解质,在起始的物质的量浓度相同时,盐酸中HCl电离出的H+浓度远大于醋酸电离出的H+浓度,故开始时盐酸产生H2的速率快。由于n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等。
第3章物质在水溶液中的行为
第2节 弱电解质的电离 盐类的水解
第1课时 弱电解质的电离平衡
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.下列关于电离常数(K)的说法中正确的是( )
A.电离常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离常数(K)与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离常数相互关系为K1
解析电离常数表示电离程度的大小,K值越大,电离程度越大。电离常数是一个温度的函数,温度不变时电离常数不变。多元弱酸的电离常数关系为K1≫K2≫K3。
2.(2020重庆巴蜀中学高二检测)常温时,0.1 mol·L-1 HF溶液的pH=2,则Ka的数值大约是( )
A.2 mol·L-1 B.0.1 mol·L-1
C.0.01 mol·L-1 D.0.001 mol·L-1
答案D
解析由HFH++F-可知,K(HF)=c平(H+)·c平(F-)c平(HF)=10-2mol·L-1×10-2mol·L-10.1mol·L-1=0.001 mol·L-1。
3.下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述正确的是( )
A.因为电离过程是吸热过程,所以温度越高,同一弱电解质的电离平衡常数越小
B.弱电解质的电离平衡常数是由各微粒的平衡浓度计算得到的,所以弱电解质的电离平衡常数只与浓度有关
C.对于不同的弱酸,电离平衡常数越大,其溶液酸性一定越强
D.弱电解质的电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的一种方法
答案D
解析电离常数与温度有关,在一定温度下,可以通过电离常数大小判断弱酸(或弱碱)的相对强弱。
4.(2020辽宁盘锦第二高级中学高二月考)用水稀释1 mol·L-1氨水时,溶液中随着水量的增加而增大的是( )
A.c平(H+)和c平(OH-)的乘积
B.c平(NH3·H2O)c平(OH-)
C.OH-的物质的量浓度
D.H+的物质的量浓度
答案D
解析c平(H+)和c平(OH-)的乘积等于水的离子积常数,温度不变,水的离子积常数不变,A错误;在氨水中存在电离平衡:NH3·H2ONH4++OH-,c平(NH3·H2O)c平(OH-)=n(NH3·H2O)n(OH-),加水稀释,平衡正向移动,n(NH3·H2O)减小,n(OH-)增多,所以c平(NH3·H2O)c平(OH-)减小,B错误;加水稀释,c平(OH-)减小,C错误;加水稀释,c平(OH-)减小,由于水的离子积不变,所以c平(H+)增大,D正确。
5.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量的CH3COONa晶体时,会引起( )
A.溶液的pH增大
B.溶液中的c平(H+)增大
C.溶液的导电能力减弱
D.溶液中的c平(OH-)减小
答案A
解析CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,当加入CH3COONa晶体时,溶液中c平(CH3COO-)增大,平衡向左移动,c平(H+)减小,pH增大,A正确,B不正确。c平(OH-)增大,且溶液中离子浓度增大,导电性增强,C、D不正确。
6.液氨与水的电离相似,存在着微弱的电离:2NH3NH4++NH2-。对该体系的说法中错误的是( )
A.液氨中含有NH3、NH4+和NH2-等微粒
B.一定温度下,液氨中c平(NH4+)与c平(NH2-)的乘积为一常数
C.液氨的电离达到平衡时,c平(NH3)=c平(NH2-)=c平(NH4+)
D.只要不加入其他物质,液氨中c平(NH4+)总是与c平(NH2-)相等
答案C
解析液氨中存在电离平衡,所以液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等粒子,故A正确;液氨中c平(NH4+)与c平(NH2-)的乘积只与温度有关,与溶液的浓度无关,所以只要温度一定,液氨中c平(NH4+)与c平(NH2-)的乘积为定值,故B正确;液氨的电离是微弱的,所以液氨电离达到平衡状态时,c平(NH4+)=c平(NH2-)
化学式
电离常数
HClO
K=3×10-8 mol·L-1
H2CO3
Ka1=4.4×10-7 mol·L-1
Ka2=4.7×10-11 mol·L-1
A.NaClO+NaHCO3HClO+Na2CO3
B.2HClO+Na2CO32NaClO+CO2↑+H2O
C.2NaClO+CO2+H2O2HClO+Na2CO3
D.NaClO+CO2+H2OHClO+NaHCO3
答案D
解析依据电离常数分析可知,酸性由强到弱的顺序为H2CO3>HClO>HCO3-,根据强酸可以制取弱酸分析,A项与酸性HClO>HCO3-矛盾,错误;B项与酸性H2CO3>HClO矛盾,错误;C项与酸性HClO>HCO3-矛盾,反应应该生成碳酸氢钠,错误;D项与酸性H2CO3>HClO>HCO3-吻合,正确。
8.(双选)(2020陕西榆林第二中学高二期中)已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A.该溶液的pH=3
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 mol·L-1
D.由HA电离出的c酸(H+)约为水电离出的c水(H+)的106倍
答案AB
解析0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,说明溶液中c平(H+)=0.1×0.1% mol·L-1=10-4 mol·L-1,pH=4,故A项错误;升温促进电离,溶液的pH减小,故B项错误;此酸的电离平衡常数约为K=c平(H+)·c平(A-)c平(HA)=1×10-80.1 mol·L-1=1×10-7 mol·L-1,故C项正确;由HA电离出的c酸(H+)约为10-4 mol·L-1,所以c水(H+)=10-10 mol·L-1,前者是后者的106倍,所以由HA电离出的c酸(H+)约为水电离出的c水(H+)的106倍,故D项正确。
9.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2ONH4++OH-。
(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有 (填字母,下同)。
①加NH4Cl固体 ②加NaOH溶液 ③通入HCl
④加CH3COOH溶液 ⑤加水 ⑥加压
a.①③⑤ b.①④⑥
c.③④⑤ d.①②④
(2)在含有酚酞的0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色 。
a.变蓝色 b.变深
c.变浅 d.不变
(3)在一定温度下,用水缓慢稀释1 mol·L-1氨水的过程中,溶液中随着水量的增加,
①n(OH-) (填“增大”“减小”或“不变”,下同);
②c平(OH-)c平(NH3·H2O) ;
③c平(NH3·H2O)c平(NH4+)·c平(OH-) 。
答案(1)c (2)c (3)①增大 ②增大 ③不变
解析(1)①加入NH4Cl固体相当于加入NH4+,平衡左移;②加入OH-,平衡左移;③通入HCl,相当于加入H+,可中和OH-,平衡右移;④加CH3COOH溶液,相当于加H+,可中和OH-,平衡右移;⑤加水稀释,越稀越电离,平衡右移;⑥无气体参加和生成,加压对电离平衡无影响。
(2)向氨水中加入NH4Cl晶体,c平(NH4+)增大,则NH3·H2O电离平衡逆向移动,c平(OH-)减小,颜色变浅。
(3)加水稀释,NH3·H2O电离平衡向电离方向移动,n(OH-)逐渐增大,n(NH3·H2O)逐渐减小,所以c平(OH-)c平(NH3·H2O)逐渐增大;电离平衡常数K=c平(NH4+)·c平(OH-)c平(NH3·H2O)只与温度有关,所以加水稀释时c平(NH3·H2O)c平(NH4+)·c平(OH-)不变。
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10.(2021吉林长春高二期末)室温下pH=2的两种一元酸x和y的溶液,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则( )
A.x为弱酸,Vx
C.y为弱酸,Vx
答案C
解析由图像分析可知,x为强酸,y为弱酸;pH均为2的x、y两种酸溶液,前者的浓度为0.01 mol·L-1,而后者浓度大于0.01 mol·L-1,故中和至中性时,后者消耗碱液的体积大,所以C正确。
11.(双选)(2020江苏南京师大苏州实验学校高二月考)高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。某温度下这四种酸在纯醋酸中的电离常数如下表。则从表格中判断以下说法不正确的是( )
酸
HClO4
H2SO4
(第一步电离)
HCl
HNO3
Ka
(Ka1)
1.6×10-5
mol·L-1
6.3×10-9
mol·L-1
1.6×10-9
mol·L-1
4.2×10-10
mol·L-1
A.在纯醋酸中这四种酸都没有完全电离
B.在纯醋酸中H2SO4是这四种酸中最强的酸
C.在纯醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO42H++SO42-
D.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱
答案BC
解析根据电离平衡常数可知,在纯醋酸中这几种酸都没有完全电离,故A正确;在纯醋酸中,高氯酸的电离平衡常数最大,所以高氯酸的酸性最强,故B错误;在纯醋酸中硫酸存在电离平衡,所以其电离方程式为H2SO4H++HSO4-,故C错误;这四种酸在水中都完全电离,在纯醋酸中电离程度不同,所以水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但纯醋酸可以区分这四种酸的强弱,故D正确。
12.(2019北京理综)探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L-1H2C2O4的pH=1.3)
实验
装置
试剂a
现象
①
Ca(OH)2溶液(含酚酞)
溶液褪色,产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是( )
A.H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O
B.酸性:H2C2O4>H2CO3,NaHCO3+H2C2O4NaHC2O4+CO2↑+H2O
C.H2C2O4有还原性,2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O
答案C
解析H2C2O4有酸性,与Ca(OH)2溶液发生反应生成沉淀:Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O,A正确;由于酸性H2C2O4>H2CO3,故向少量NaHCO3溶液中加入草酸生成CO2和NaHC2O4,B正确;H2C2O4有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2,但由于H2C2O4是弱电解质,离子方程式中应保留其分子式,C错误;H2C2O4是二元羧酸,与乙醇可发生酯化反应,其完全酯化的化学方程式为HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O,D正确。
13.(2020山东淄博第七中学高二月考)氢离子浓度相同的等体积的两份溶液A和B:A为盐酸,B醋酸。分别加入一定量的锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是( )
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A=B ③参加反应的锌的物质的量A=B ④反应过程的平均速率B>A ⑤盐酸里有锌剩余 ⑥醋酸里有锌剩余
A.②④⑤ B.③④⑥
C.②③④⑤ D.②③⑤⑥
答案C
解析氢离子浓度相同的等体积的A、B两份溶液(A为盐酸,B为醋酸)分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,由于醋酸部分电离,其酸的浓度大于氢离子浓度,盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度,所以醋酸的浓度大于HCl的浓度,如果盐酸过量,则醋酸一定过量;锌不会有剩余,因此盐酸少量,锌剩余,醋酸中锌没有剩余,则盐酸中锌粉剩余;①由于醋酸中酸过量,则反应较快,所以反应所需的时间A>B,故①错误;②开始pH相同,则氢离子浓度相同,所以开始时反应速率A=B,故②正确;③由于生成的氢气质量相同,所以参加反应的锌粉物质的量A=B,故③正确;④醋酸的浓度大于盐酸的浓度,则醋酸中反应速率大,所以反应过程中的平均速率B>A,故④正确;⑤醋酸的浓度大于盐酸的浓度,醋酸有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,故⑤正确;⑥醋酸的浓度大于盐酸的浓度,醋酸有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,故⑥错误。
14.(双选)(2020安徽六安舒城中学高二检测)常温下,关于下列两种溶液的说法不正确的是( )
编号
①
②
pH
12
12
溶质
NaOH
NH3·H2O
A.①中c平(NH4+)与②中c平(Na+)不相等
B.两溶液中溶质的物质的量浓度:①<②
C.中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:①<②
D.两溶液分别与pH=2的盐酸等体积混合后,混合液的pH:①>②
答案AD
解析由电荷守恒可得:c平(OH-)=c平(NH4+)+c平(H+)、c平(OH-)=c平(Na+)+c平(H+),两溶液的pH相同,相同温度下氢离子、氢氧根离子浓度相同,则c平(NH4+)=c平(Na+)=c平(OH-)-c平(H+),A错误;NaOH是一元强碱,完全电离,c平(OH-)=c平(NaOH),一水合氨是一元弱碱,存在电离平衡,所以c平(NH3·H2O)>c平(OH-)=c平(NaOH),即物质的量浓度①<②,B正确;由于物质的量浓度②>①,所以当两者体积相同时,n(NH3·H2O)>n(NaOH),因此中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:①<②,C正确;由于物质的量浓度②>①,所以两溶液分别与pH=2的盐酸等体积混合后,一水合氨过量,故混合后混合液的pH:①<②,D错误。
15.(2020江苏南京师大苏州实验学校高二月考)25 ℃时,几种酸的电离平衡常数见下表:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平
衡常数
1.8×10-5
mol·L-1
Ka1=4.3×10-7
mol·L-1
Ka2=5.6×10-11
mol·L-1
3.0×10-8
mol·L-1
回答下列问题:
(1)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是 ;(填编号)
A.CO32- B.ClO-
C.CH3COO- D.HCO3-
(2)下列反应不能发生的是 ;
A.CO32-+2CH3COOH2CH3COO-+CO2↑+H2O
B.ClO-+CH3COOHCH3COO-+HClO
C.CO32-+2HClOCO2↑+H2O+2ClO-
D.2ClO-+CO2+H2OCO32-+2HClO
(3)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸溶液,则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 ;
A.c平(CH3COOH)c平(H+)
B.c平(CH3COO-)c平(CH3COOH)
C.c平(H+)KW
D.c平(H+)c平(OH-)
(4)将体积均为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX的溶液分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程中溶液pH的变化如图所示,则HX的电离平衡常数 (填“大于”“等于”或“小于”,下同)醋酸的平衡常数,稀释后,HX溶液中水电离出来的c水(H+) 醋酸溶液中水电离出来的c水(H+)。
答案(1)A>B>D>C
(2)CD (3)B
(4)大于 大于
解析从题给电离平衡常数可得出酸性强弱为CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-。
(1)对应酸越弱结合氢离子能力越强,所以结合氢离子能力A>B>D>C。
(2)根据相对强的酸可制相对弱的酸原理分析可得,A、B反应能发生,C、D反应不能发生。
(3)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸溶液,A选项,c平(CH3COOH)c平(H+)=n(CH3COOH)n(H+),加水稀释,平衡正向移动,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,比值减小,故不选;B选项,c平(CH3COO-)c平(CH3COOH)=n(CH3COO-)n(CH3COOH),加水稀释平衡正向移动,n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)增大,所以比值增大,故选;C选项,加水稀释,c平(H+)减小,KW不变,所以c平(H+)KW减小,故不选;D选项,加水稀释,c平(H+)减小,c平(OH-)增大,所以c平(H+)c平(OH-)减小,故不选。
(4)体积均为10 mL的pH=2的醋酸溶液与一元酸HX的溶液分别加水稀释至1 000 mL,加水稀释变化大的酸性相对较强,因此根据稀释过程pH变化可知,HX的酸性比醋酸强,则HX的电离平衡常数大于醋酸的电离平衡常数,稀释后,HX溶液酸性比醋酸溶液酸性弱,对水电离抑制程度比醋酸抑制水的能力弱,因此HX溶液中水电离出来的c水(H+)大于醋酸溶液中水电离出来的c水(H+)。
学科素养拔高练
16.蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种人们称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。当人受到蚊叮蚁咬时,皮肤上常起小疱,这是因为人体血液中酸碱平衡被破坏所致。若不治疗,过一段时间小疱会自行痊愈,这是由于血液中又恢复了原先的酸碱平衡。
醋酸与蚁酸同属于一元有机酸,酸性比蚁酸弱一些。下面用醋酸和强酸盐酸进行如下探究实验。
在a、b两支试管中,分别装入形态相同、质量相等的足量锌粒,然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:
(1)a、b两支试管中的现象:相同点是 ;不同点是 ;原因是 。
(2)a、b两支试管中生成气体的速率开始时是v(a) v(b);原因是 。
(3)反应完后生成气体的总体积是V(a) V(b);原因是 。
答案(1)两试管均有气泡产生 a试管比b试管反应剧烈 HCl是强电解质,醋酸是弱电解质,同浓度的稀盐酸和稀醋酸,盐酸中H+浓度大,反应较剧烈
(2)大于 开始时,盐酸中HCl电离出的H+浓度远大于醋酸电离出的H+浓度,故盐酸产生H2的速率快
(3)等于 由于n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等
解析锌粒与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H+发生置换反应产生H2,H+的浓度越大,产生H2的速率越快。HCl是强电解质,醋酸是弱电解质,在起始的物质的量浓度相同时,盐酸中HCl电离出的H+浓度远大于醋酸电离出的H+浓度,故开始时盐酸产生H2的速率快。由于n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等。
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