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高考化学一轮复习一遍过专题29弱电解质的电离(含解析)
展开专题29 弱电解质的电离
1.常温下,关于pH值相同的醋酸和盐酸两种溶液,下列说法不正确的是
A.c(CH3COOH)>c(HCl)
B.c(CH3COO-)= c(Cl-)=c(H+)
C.两种溶液中水的电离程度相同
D.与等浓度的氢氧化钠溶液反应,醋酸消耗的体积少
【答案】D
【解析】A.醋酸是弱电解质,盐酸是强电解质,所以在pH相等的条件下,醋酸的浓度大于盐酸,即c(CH3COOH)>c(HCl),故A正确;B.根据电荷守恒,醋酸溶液中有:c(CH3COO-)+c(H+)=c(OH-),盐酸溶液中有:c(Cl-)+c(H+)=c(OH-),两溶液pH相同,则两溶液中c(H+)相同,c(OH-)相同。所以c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(H+),故B正确;C.醋酸和盐酸两种溶液都呈酸性,酸抑制水的电离,pH值相同,说明氢离子浓度相同,则水的电离程度相同,故C正确;D.醋酸是弱电解质,所以在pH相等的条件下,醋酸的浓度大于盐酸的,醋酸的浓度大,与等浓度的氢氧化钠溶液反应,醋酸消耗的氢氧化钠溶液的体积多,故D错误。
2.下列关于电解质溶液的说法正确的是
A.25℃时,某浓度的KHA溶液pH=4,则HA-的电离程度大于水解程度,H2A为弱酸
B.常温下,通过测定0.1mol•L-1NH4Cl溶液的酸碱性能证明NH3•H2O是弱电解质
C.同浓度的盐酸和醋酸稀释相同倍数后,盐酸的pH大于醋酸
D.pH=3的CH3COOH 溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液中:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
【答案】B
【解析】A.25℃时,某浓度的KHA溶液pH=4,说明HA-的电离程度大于水解程度,或HA-只电离不水解,因此H2A为不一定弱酸,故A错误;B.因为盐酸是强酸,如果常温下测定0.1mol/LNH4Cl溶液显酸性,则说明NH4Cl属于强酸弱碱盐,一水合氨是弱电解质,如果溶液显中性,则说明NH4Cl属于强酸强碱盐,一水合氨是强电解质,因此测0.1mol/LNH4Cl溶液的酸碱性能证明一水合氨是弱电解质,故B正确;C.盐酸是强酸,醋酸是弱酸,同浓度的盐酸和醋酸稀释相同的倍数,浓度仍然相等,盐酸的酸性大于醋酸,盐酸的pH小于醋酸,故C错误;D.pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液,其物质的量浓度前者大于后者,等体积混合后CH3COOH过量,溶液显酸性,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故D错误。
3.下判说法正确的是
A.常温下,c(Cl-)均为0.1mol/LNaCl溶液与NH4Cl溶液, pH相等
B.常温下,浓度均为0.1mol/L的CH3COOH溶液与HCl溶液,导电能力相同
C.常温下,HCl溶液中c(Cl-)与CH3COOH溶液中c(CH3COO-)相等,两溶液的pH相等
D.室温下,等物质的量浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈中性
【答案】C
【解析】A. c(Cl-)相同,说明两种盐的浓度相同,NaCl是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性,而NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4+水解使溶液显酸性,因此二者的pH不相等,A错误;B.HCl是一元强酸,完全电离,而CH3COOH是一元弱酸,部分电离,在溶液中存在电离平衡,当两种酸的浓度相等时,由于醋酸部分电离,所以溶液中自由移动的离子的浓度HCl>CH3COOH,离子浓度越大,溶液的导电性就越强,故HCl的导电能力比醋酸强,B错误;C.HCl是一元强酸,溶液中c(Cl-)=c(H+)-c(OH-),CH3COOH是一元弱酸,溶液中存在电离平衡,但溶液中c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-),两溶液中c(CH3COO-)=c(Cl-),常温下两溶液中c(H+)相等,所以两溶液的pH也就相等,C正确;D.室温下,等物质的量浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,由于二者的物质的量相等,因此恰好反应产生CH3COONa,该盐是强碱弱酸盐,CH3COO-水解,使溶液显碱性,D错误。
4.常温下,向l L pH=l0的NaOH溶液中持续通入CO2。通入CO2的体积(y)与溶液中水电离出的c(OH-)的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.a点溶液中:水电离出的c(H+)=1×10-10mol·L-1
B.b点溶液中:c(H+)=1×10-7mol·L-1
C.c点溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)
D.d点溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)
【答案】C
【解析】A.a点溶液是NaOH溶液,pH=10,则水电离出的c(H+)=1×10-10mol·L-1,正确。B.b点溶液中c(OH-)=1×10-7mol·L-1,由于水的离子积是kw=1×10-14mol2·L-2,所以c(H+)=1×10-7mol·L-1,正确。C.c点水电离产生的c(OH-)最大,则溶液是Na2CO3溶液。根据物料守恒可知c(Na+)>c(CO32-),CO32-发生水解反应形成HCO3-,但是盐水解的程度是微弱的,主要还是以盐电离产生的离子存在,所以c(CO32-)>c(HCO3-)。故溶液中离子浓度关系是:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-),错误。D.d点溶液中,根据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+ c(OH-),由于c(OH-)=1×10-7mol·L-1,所以c(H+)=1×10-7mol·L-1,故c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-),正确。
5.电解质的电导率越大,导电能力越强。用0.100mol·L-1的KOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.100mol•L-1的盐酸和CH3COOH溶液。利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线②代表滴定CH3COOH溶液的曲线
B.在相同温度下,P点水电离程度大于M点
C.M点溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.1mol·L-1
D.N点溶液中:c(K+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
【答案】D
【解析】A.醋酸为弱电解质,滴加KOH,变为CH3COOK是强电解质,故导电率增加,即曲线①代表滴定醋酸的曲线,故A错误。B.相同温度下,P点溶质为KCl,不影响水的电离,M点为CH3COOK,其水解促进水的电离,故M点大于P点,故B错误。C.对于M点,根据电荷 守恒可知,c(CH3COO-)+c(OH-)
-c(H+)=c(K+)=0.05mol·L-1,故C错误。D.N点的溶液中含有等物质的量的醋酸钾和氢氧化钾,溶液显碱性,CH3COO-只有很小的一部分发生水解,所以c(K+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),故D正确。
6.关于电解质强弱及非电解质的组合完全正确的是
A
B
C
D
强电解质
NaCl
H2SO4
CaCO3
HNO3
弱电解质
HF
BaSO4
HClO
CH3COOH
非电解质
Cl2
CO2
C2H5OH
H2O
【答案】C
【解析】A.NaCl溶于水能完全电离,所以NaCl是强电解质;HF在水中只有部分电离,所以属于弱电解质;氯气是单质,不是化合物,所以氯气不是非电解质,故A错误;B.H2SO4溶于水能完全电离,所以H2SO4是强电解质;溶于水的硫酸钡能完全电离,所以硫酸钡是强电解质;CO2自身不能电离出阴阳离子,所以是非电解质,故B错误;C.溶于水的CaCO3能完全电离,所以CaCO3是强电解质;HClO在水中只有部分电离,所以属于弱电解质;纯乙醇和乙醇的水溶液都不导电,所以是非电解质,故C正确;D.HNO3溶于水能完全电离,所以HNO3是强电解质;醋酸在水中只有部分电离,所以属于弱电解质;水为弱电解质,故D错误。
7.常温下,关于下列两种溶液的说法不正确的是( )
①
②
pH
12
12
溶质
NaOH
NH3·H2O
A.①中c(NH4+)等于②中c(Na+)
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】D
【解析】A.电荷守恒可得:c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)、c(OH-)=c(Na+)+c(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(NH4+)=c(Na+)=c(OH-)- c(H+),A正确;B.NaOH是一元强碱,完全电离,c(OH-)=c(NaOH),一水合氨是一元弱碱,存在电离平衡,所以c(NH3·H2O)>c(OH-)=c(NaOH),即①<②,B正确;C.由于物质的量浓度c(NH3·H2O)>c(NaOH),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:n(NH3·H2O)>n(NaOH),即①<②,C正确;D.由于c(NH3·H2O)>c(NaOH),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,溶液相对来说,碱性强些,故混合后混合液的pH:①<②,D错误。
8.①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的H2SO4溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。相同条件下,有关上述溶液的比较中,正确的是( )
A.水电离的c(H+):①=②=③=④
B.将②、④溶液混合后,pH=7,消耗溶液的体积:②<④
C.等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,生成H2的量:②最大
D.向10mL上述四溶液中各加入90mL水后,溶液的pH:③>④>①>②
【答案】A
【解析】A.在相同的条件下,水电离的氢离子浓度相同,酸和碱溶液对水的电离起到抑制作用,由于本题中强酸和弱酸溶液中氢离子浓度相同,而且其与强碱、弱碱溶液中氢氧根离子也浓度相同,故4种溶液中水的电离程度相同,故A正确;B.强酸和强碱恰好中和,故消耗溶液的体积②=④,B错误;C.和等量铝粉反应,醋酸存在电离平衡,随反应进行,电离出的氢离子和铝继续反应,生成氢气最多,故C错误;D.弱电解质稀释时,电离平衡正向移动,溶液pH值应该③>④>②>①,故D错误。
9.某温度下,和的电离常数分别为和。将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.从c点到d点,溶液中保持不变(其中、分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与恰好中和后,溶液中相同
【答案】C
【解析】A、由图可知,稀释相同的倍数,Ⅱ的变化大,则Ⅱ的酸性比I的酸性强,Ⅱ代表HNO2,I代表CH3COOH,故A错误;B、酸抑制水电离,b点pH小,酸性强,对水电离抑制程度大,故B错误;C、Ⅱ代表HNO2,c(HNO2)c(OH-)/c(NO2-)=c(H+)·c(HNO2)c(OH-)/[c(H+)·c(NO2-)]=kw/k(HNO2),kw为水的离子积常数,k(HNO2)为HNO2的电离常数,这些常数只与温度有关,温度不变,则不变,故C正确;D、体积和pH均相同的HNO2和CH3COOH溶液,c(CH3COOH)>c(HNO2),分别滴加同浓度的NaOH溶液至恰好中和,CH3COOH消耗的氢氧化钠溶液体积多,HNO2消耗的NaOH少,故D错误。
10.固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是
A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在
B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10−3 mol·L−1(设冰的密度为0.9 g·cm−3)
C.冰表面第三层中,冰的氢键网格结构保持不变
D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HClH++Cl−
【答案】D
【解析】A项、由图可知,冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附,氯化氢以分子形式存在,故A正确;
B项、由题给数据可知,冰的表面第二层中氯离子和水的个数比为10—4:1,第二层中溶解的氯化氢分子应少于第一层吸附的氯化氢分子数,与水的质量相比,可忽略其中溶解的氯化氢的质量。设水的物质的量为1mol,则所得溶液质量为18g/mol×1mol=18g,则溶液的体积为×10—3L/ml=2.0×10—2L,由第二层氯离子和水个数比可知,溶液中氢离子物质的量等于氯离子物质的量,为10—4mol,则氢离子浓度为=5×10—3mol/L,故B正确;C项、由图可知,第三层主要是冰,与氯化氢的吸附和溶解无关,冰的氢键网络结构保持不变,故C正确;D项、由图可知,只有第二层存在氯化氢的电离平衡HClH++Cl—,而第一层和第三层均不存在,故D错误。
11.下列关于电解质溶液的叙述正确的是
A.在稀CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,醋酸的浓度增大,电离程度减小
B.CH3COOH溶液与Na2CO3溶液反应生成CO2,可以证明CH3COOH是弱酸
C.0.1 mol AgCl和0.1mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-) = c(I-)
D.室温下,pH = 2的盐酸与pH = 12的氨水等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
【答案】A
【解析】A项:稀CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,加入少量CH3COONa固体,溶液体积不变,CH3COO-浓度增大使平衡左移,醋酸分子浓度增大,电离程度减小,A项正确;B项:CH3COOH溶液与Na2CO3溶液反应生成CO2,可以证明CH3COOH能电离出H+,且酸性较碳酸强,但不能判断CH3COOH电离是否完全,B项错误;C项:AgCl和AgI都是难溶强电解质,0.1 mol AgCl和0.1mol AgI混合后加入1 L水中,同时存在两个沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag++Cl-、AgI(s)Ag++I-,混合溶液中c(Cl-):c(I-)=Ksp(AgCl):Ksp(AgI)。因AgCl和AgI的Ksp不等,故c(Cl-) ≠ c(I-),C项错误;D项:盐酸中HCl=H++Cl-,氨水中NH3·H2ONH4++OH-。室温下,等体积的pH = 2的盐酸与pH = 12的氨水存在n(H+)=n(OH-)、c(Cl-)=c(NH4+),混合后NH3·H2O过量,溶液显碱性,则混合溶液中c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),D项错误。
12.已知:一元弱酸HA的电离平衡常数K =。25℃时,CH3COOH、HCN、H2CO3的电离平衡常数如下:
化学式
CH3COOH
HCN
H2CO3
K
1.75×10–5
4.9×10–10
K1 = 4.4×10–7
K2 = 5.6×10–11
下列说法正确的是
A.稀释CH3COOH溶液的过程中,n(CH3COO–)逐渐减小
B.NaHCO3溶液中:c(H2CO3) < c() < c(HCO3−)
C.25℃时,相同物质的量浓度的NaCN溶液的碱性强于CH3COONa溶液
D.向CH3COOH溶液或HCN溶液中加入Na2CO3溶液,均产生CO2
【答案】C
【解析】A.加水稀释CH3COOH溶液,促进CH3COOH的电离,溶液中n(CH3COO–)逐渐增多,故A错误;B.NaHCO3溶液中HCO3-的水解常数Kh2===2.27×10–8>K2 = 5.6×10–11,说明HCO3-的水解大于电离,则溶液中c()<c(H2CO3)< c(HCO3−),故B错误;C.由电离平衡常数可知浓度相等时HCN的酸性小于CH3COOH,同CN-的水解程度大于CH3COO-,则25℃时,相同物质的量浓度的NaCN溶液的碱性强于CH3COONa溶液,故C正确;D.由电离平衡常数可知浓度相等时HCN的酸性小于H2CO3,则向HCN溶液中加入Na2CO3溶液,只能生成NaHCO3,无CO2气体生成,故D错误。
13.已知常温下部分弱酸的电离常数如表,下列说法不正确的是
弱酸
电离常数
CH3COOH
Ka=1.76×10-5
H2SO3
Ka1=1.23×10-2、 Ka2=5.6×10-8
HF
Ka=6.8×10-4
A.在1mol/LNaHA(酸式盐)溶液中不一定存在:c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)
B.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.常温下,pH均等于3的醋酸溶液与盐酸等体积混合后,溶液的pH变小
D.常温下,相同体积、相同物质的量浓度的NaF、Na2SO3、NaHSO3水溶液,溶液中离子总数由大到小的顺序是:Na2SO3 > NaHSO3 > NaF
【答案】C
【解析】A.若H2A为二元强酸,NaHA为强酸的酸式盐,溶液中可能不存在H2A,故A正确;B.溶液为酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则c(CH3COO-)>c(Na+),故B正确;C.常温下,pH均等于3的醋酸与盐酸溶液等体积混合,由于两溶液中氢离子浓度相等,则混合液中氢离子浓度不变,所以混合液的pH仍然为3,故C错误;D.相同温度下,酸的强弱酸性是:H2SO3>HF>HSO3-,相同体积、相同浓度的钠盐溶液中,酸根离子水解程度越大其溶液的离子总数相应变大,所以相同体积、相同物质的量浓度的NaF、NaHSO3水溶液,溶液中离子总数由大到小排列的顺序是NaHSO3 > NaF,而Na2SO3电离出两个阳离子和一个阴离子,离子数目最多,所以溶液中离子总数由大到小排列的顺序是Na2SO3 > NaHSO3 > NaF,故D正确。
14.关于常温下浓度均为0.1 mol·Lˉ1的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是
A.c(CH3COOˉ)=c(Clˉ)
B.醋酸溶液的pH小于盐酸
C.醋酸的电离方程式:CH3COOH=CH3COOˉ+H+
D.等物质的量浓度、等体积的盐酸与氢氧化钠溶液混合后溶液呈中性
【答案】D
【解析】A. 盐酸为一元强酸,完全电离,其离子方程式为:HCl=H++Cl-,而醋酸为一元弱酸,部分电离,其离子方程式为:CH3COOHCH3COO-+H+,则常温下浓度均为0.1 mol·Lˉ1的盐酸和醋酸溶液中的c(CH3COOˉ)< c(Clˉ),A项错误;B. 等浓度的醋酸电离出的氢离子浓度小于盐酸的,则溶液的pH比较:CH3COOH> HCl,B项错误;C. 醋酸为一元弱酸,发生部分电离,其离子方程式为:CH3COOHCH3COO-
+H+,C项错误;D. 盐酸为一元强酸,则等物质的量浓度、等体积的盐酸与氢氧化钠溶液混合后溶液溶质为氯化钠,呈中性,D项正确。
15.醋酸铅因有甜味而被称为“铅糖”,有毒但能入药,又知(CH3COO)2Pb可溶于水,硝酸铅溶液与醋酸钠溶液反应的离子方程式为:Pb2++2CH3COO-===(CH3COO)2Pb。下列有关说法不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的“铅糖”溶液中c(Pb2+)<0.1 mol·L-1
B.“铅糖”是强电解质
C.“铅糖”是共价化合物
D.“铅糖”溶液的导电性可能很弱
【答案】B
【解析】A.醋酸铅是弱电解质,存在部分电离,0.1mol•L-1的“铅糖”溶液中c(Pb2+)<0.1 mol•L-1,故A正确;B.(CH3COO)2Pb在溶液中存在电离平衡,属于弱电解质,故B错误;C.醋酸铅是弱电解质,只含有共价键,是共价化合物,故C正确;D.醋酸铅是弱电解质,在水中的溶解度小,溶液中离子浓度很小,“铅糖”的溶液可能导电性弱,故D正确。
16.常温下,下列说法正确的是
A.稀释酸溶液,溶液中所有离子的浓度均减小
B.用CH3COOH溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明CH3COOH是弱电解质
C.相同物质的量浓度的盐酸与醋酸分别稀释相同倍数,稀释后溶液pH:盐酸<醋酸
D.pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,混合液呈碱性
【答案】C
【解析】A. 稀释酸溶液,溶液中氢氧根离子的浓度增大,A错误;B. 用CH3COOH溶液做导电性实验,灯泡很暗,溶液中的导电性与离子的浓度有关,与强弱电解质无关,B错误;C. 相同物质的量浓度的盐酸与醋酸中,氢离子浓度盐酸>醋酸,分别稀释相同倍数,稀释后氢离子浓度仍旧为盐酸>醋酸,则溶液pH:盐酸<醋酸,C正确;D. pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,醋酸为弱酸,则醋酸的物质的量大于氢氧化钠的,混合后酸过量,则混合液呈酸性,D错误。
17.已知:pKa=-lgKa。25℃时,几种弱酸的pKa值如下表所示。下列说法正确的是
弱酸的化学式
CH3COOH
HCOOH
H2SO3
pKa
4.74
3.74
1.90 7.20
A.向Na2SO3溶液中加入过量乙酸,反应生成SO2
B.25℃时,pH=8的甲酸钠溶液中,c( HCOOH)=9.9×10-7mol·L-1
C.25℃时,某乙酸溶液pH=a,则等浓度的甲酸pH=a-1
D.相同温度下,等浓度的 HCOONa溶液比Na2SO3溶液的pH大
【答案】B
【解析】根据表格数据分析,酸性顺序为:H2SO3 >HCOOH >CH3COOH > HSO3-。A.因为乙酸的酸性大于亚硫酸氢根离子,所以亚硫酸钠和乙酸反应生成亚硫酸氢钠和乙酸钠,故A错误;B.甲酸钠溶液因为甲酸根离子水解溶液显碱性,且存在质子守恒,c(OH-)=c(H+) +c(HCOOH),因为溶液的pH=8,所以c(OH-)= 10-6 mol·L-1,c(H+)=10-8 mol·L-1,所以c( HCOOH)=9.9×10-7mol·L-1,故B正确;C.等浓度的乙酸和甲酸溶液中存在电离平衡,假设甲酸溶液的pH=b,,,计算b=a-0.5,故C错误;D.因为甲酸的酸性比亚硫酸氢根离子酸性强,所以同温度下,等浓度的溶液中甲酸根离子水解程度小于亚硫酸根离子水解程度,即等浓度的甲酸钠的pH小于亚硫酸钠,故D错误。
18.某温度下,相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如下图所示,下列判断正确的是
A.b点溶液导电能力比a点溶液强
B.对于b、c两点,电离平衡常数Kb>Kc
C.与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积:Va>Vc
D.X的值接近7,但大于7
【答案】AD
【解析】根据上述分析可知:A.溶液的导电能力与离子浓度成正比, b点的离子浓度大于a点的,所以b点溶液导电能力比a点溶液强,A项正确;B.电离平衡常数只与温度有关,温度不变,一水合氨的电离平衡常数不变,B项错误;C.等pH的氨水和氢氧化钠,氨水的浓度大于氢氧化钠,等体积的二者,氨水的物质的量大于氢氧化钠,碱的物质的量越大消耗同浓度酸的体积越多,即Va
A.x为强酸,y为弱酸
B.随着稀释的进行,y的电离程度减小
C.稀释前x、y的物质的量浓度相等
D.稀释后的x、y分别分别与足量的锌反应,y放出的氢气多
【答案】AD
【解析】A.由以上分析可知x为强酸,y为弱酸,故A正确;B.y为弱酸,加水稀释促进电离,电离程度增大,故B错误;C.稀释前pH相等,但y为弱酸,浓度应大于x,故C错误;D.等体积的x、y,y的物质的量多,与足量锌反应时,y生成氢气多,故D正确,答案:AD。
20.I:电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如下表数据(25 ℃):
化学式
电离平衡常数
HCN
K=4.9×10-10
CH3COOH
K=1.8×10-5
H2CO3
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11
(1)25 ℃时,等浓度的三种溶液(A.NaCN溶液、B.Na2CO3溶液、C.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为______(填写序号)
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的离子方程式为__________;
(3)现有浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,测得c(Na+)>c(CN-),下列关系正确的是____(填标号)。
A.c(H+)>c(OH-) B.c(H+)
(4)已知NaHCO3溶液呈碱性,原因是____(用离子方程式表示);请写出该溶液中各离子浓度的大小_____________,电荷守恒表达式_________;
II:按要求填空:
(1)在配制氯化铁溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的____________。
(2)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子反应方程式表示灭火的原理_______;
(3)将25℃下pH=12的NaOH溶液aL与pH=1的HCl溶液b L混合,若所得混合液为中性,则a:b=_____。(溶液体积变化忽略不计)。
【答案】B>A>C CNˉ+CO₂+ H2O = HCO3ˉ+HCN B、D HCO3ˉ+ H2OH2CO3+OHˉ c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-) c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-) 稀盐酸 Al3+ + 3HCO3ˉ = Al(OH)3 ↓+3CO₂↑ 10:1
【解析】(1)电离平衡常数,CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-,等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,故溶液的pH为:Na2CO3>NaCN>CH3COONa,故答案为 B>A>C;
(2)因为HCN的K=4.9×10-10大于H2CO3的K2=4.7×10-11,所以NaCN和少量CO2反应生成NaHCO3、HCN,反应的离子方程式为:CN-+CO2+H2O=HCO3-+HCN;
(3)将0.02mol/L的HCN与0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合,溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005mol•L-1的NaCN、HCN,测得c(Na+)>c(CN-),根据电荷守恒可知:c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性;
A.根据分析可知,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),故A错误;
B.混合液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),故B正确;
C.溶液中含有等物质的量的NaCN和HCN,溶液呈碱性,则CN-的水解程度大于HCN的电离程度,所以c(HCN)>c(OH-),故C错误;
D.根据物料守恒可知:c(HCN)+c(CN-)=0.01mol/L,故D正确,故答案为:BD;
(4)NaHCO3溶液呈碱性,是因为HCO3-水解程度大于电离程度,水解的离子方程式为:HCO3ˉ+ H2OH2CO3+OHˉ;碳酸氢钠完全电离,碳酸氢根水解程度大于电离程度,所以溶液中各离子浓度的大小为:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);电荷守恒表达式 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-);
II(1)FeCl3为强酸弱碱盐,Fe3+离子水解使溶液呈酸性,水解方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,在配制FeCl3的溶液时,滴加少量稀盐酸,抑制Fe3+水解,故答案为:稀盐酸;
(2)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合后发生水解反应且相互促进,使得反应进行到底,离子反应方程式为Al3+ + 3HCO3ˉ = Al(OH)3 ↓+3CO₂↑;
(3)氢氧化钠和盐酸都属于强电解质,完全电离,且1:1反应时溶液呈中性,则a××b,则a:b=10:1。
21.Ⅰ.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=4.3×10-7 K2=5.6×10-11`
3.0×10-8
请回答下列问题:
(1)写出碳酸的第一级电离方程式:________。
(2)物质的量浓度相同的三种溶液:a.CH3COONa b.NaHCO3 c.NaClO
三种溶液的pH由小到大排列的顺序是___<___< ___(用编号填写)
(3)写出向NaClO溶液中通入少量CO2的化学方程式________。
Ⅱ.(4)碳酸钠溶液呈碱性的原因是:______。(写出离子方程式)。0.01mol/L Na2CO3溶液的pH____0.1mol/LNa2CO3溶液的pH。(填“>”或“<”或“==”)
(5)浓度均为0.1mol/L的①CH3COONa溶液②NH4Cl溶液③稀HCl④Na2SO4溶液按pH由大到小的排列顺序为____
(6)打开无水FeCl3的试剂瓶,常冒出许多“白烟”,发生反应的化学方程式为________。
【答案】H2CO3HCO3-+H+ a b c NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3 CO32-+H2OHCO3-+OH- < ①④②③ FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl
【解析】Ⅰ.(1)碳酸是二元弱酸,其第一级电离方程式H2CO3HCO3-+H+;
(2)三种溶液的溶质都是强碱弱酸盐,水解程度大小为:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,水解均显碱性,水解程度越大,碱性越强,所以碱性顺序是: NaClO>NaHCO3>CH3COONa,即pH由小到大的排列顺序为:CH3COONa<NaHCO3<NaClO,即:pH由大到小的顺序为:abc;
(3)弱酸的电离平衡常数越大,则酸越强,由于电离平衡常数CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,则酸性强弱顺序为CH3COOH>H2CO3>HCO3->HClO,根据强酸制弱酸的原则,向NaClO溶液中通入少量CO2发生反应的化学方程式为NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3;
Ⅱ.(4)碳酸钠溶液中存在CO32-的二级水解,导致溶液显碱性,其水解反应的离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-;在强碱弱酸盐溶液中,加水促进弱酸根离子的水解,但溶液的碱性变弱,则0.01mol/L Na2CO3溶液的pH<0.1mol/LNa2CO3溶液的pH;
(5)浓度均为0.1mol/L的,①CH3COONa是强碱弱酸盐,溶液显弱碱性;②NH4Cl是强酸弱碱盐,溶液显弱酸性;③稀HCl是强酸,溶液显酸性,溶液中H+浓度为0.1mol/L;④Na2SO4是强酸强碱盐,溶液显中性,则按pH由大到小的排列顺序为①④②③;
(6)打开无水FeCl3的试剂瓶,常冒出许多“白烟”, 是FeCl3在溶液中水解生成氢氧化铁和HCl的缘故,发生反应的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl。
22.亚硝酸(HNO2)为一元弱酸,其性质与硝酸相似。已知:298K时,四种物质的电离平衡常数(K)如下表。
HNO2
NH3·H2O
H2CO3
H2SO3
K(mol·L-1)-2
5.1×10-4
1.8×10-5
Ka1=4.2×10-7
Ka2=5.61×10-11
Ka1=1.3×10﹣2
Ka2=6.3×10﹣8
(1)下列不能说明HNO2是弱电解质的是_____。
a.常温下0.1 mol·L-1 NaNO2溶液的pH>7
b.用一定浓度HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗
c.等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液分别与足量锌反应,HNO2放出的氢气较多
d.常温下,0.1mol·L-1 HNO2溶液的pH=2.3
(2)298K时,将10mL 0.1mol·L-1的亚硝酸溶液与10mL 0.1mol·L-1氨水混合,所得溶液为_____(填“酸性”、“碱性”或“中性”);298K时,将10mL pH=3的亚硝酸溶液与10mL pH=11氨水混合,所得溶液为_____(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)若将pH=2的HNO2、HCl两溶液分别加水稀释,pH变化如右图所示,判断曲线I对应的溶液为_______(填化学式)。图中a、b、c三点对应溶液的导电能力由强到弱的顺序是_______(用a、b、c表示,下同);溶液中水的电离程度由强到弱的顺序是__________。
(4)依据提供数据回答下列问题。
①NaH SO3在水溶液中的电离方程式为___________________。
②H 2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为_________________。
【答案】b 酸性 碱性 HCl b>a>c c > a > b NaHSO3=HSO3-+Na+ 、 HSO3-SO32- + H+ H2SO3+HCO3-=HSO3-+CO2↑+H2O
【解析】 (1) a. 常温时NaNO2溶液的pH大于7,说明亚硝酸钠是强碱弱酸盐,亚硝酸根离子水解而使其溶液呈碱性,则亚硝酸部分电离,为弱电解质,故a正确; b. 用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗,说明溶液中离子浓度较低,但不能水解亚硝酸部分电离,所以不能证明亚硝酸是弱电解质,故b错误;c.等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液分别与足量锌反应,HNO2放出的氢气较多,亚硝酸中存在部分电离,所以能证明亚硝酸是弱电解质,故c正确;d. 常温下0.1mol•L-1的HNO2溶液pH=2.3,说明亚硝酸部分电离,为弱电解质,故d正确;故答案为b;
(2) 已知在25℃时,一水合氨的Ki=1.8×10-5,亚硝酸的电离平衡常数Ki=5.1×10 -4,所以亚硝酸的电离程度大于一水合氨的电离程度,则铵根离子的水解程度大于亚硝酸根离子的程度;则298K时,将10mL 0.1mol·L-1的亚硝酸溶液与10mL 0.1mol·L-1氨水混合,恰好生成NH4NO2溶液,根据“谁强显谁性”,所得溶液显酸性,而将10mL pH=3的亚硝酸溶液与10mL pH=11氨水混合,根据“谁弱显谁性”,所得溶液为碱性;
(3) HNO2是弱酸、HCl是强酸,加水稀释时HNO2发生电离,稀释相同的倍数时c(H+):HNO2>HCl,则稀释相同倍数时pH变化较大的是HCl、较小的是HNO2,根据图知I对应的溶液为HCl,酸抑制水电离,酸中c(H+)越大其溶液的导电性越强,但抑制水电离程度越大,c(H+):b>a>c,则溶液的导电性:b>a>c;水的电离程度:c>a>b;
(4)①NaHSO3是可溶性盐能完全电离,而HSO3-电离程度较弱,部分电离,存在电离平衡,则NaHSO3在水溶液中的电离方程式为NaHSO3=HSO3-+Na+、HSO3-SO32-+H+;
②由表中数据可知,酸性H 2SO3>HSO3->H2CO3,则H 2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO3-=HSO3-+CO2↑+H2O。
23.在25℃时,用蒸馏水稀释1mol/L的醋酸溶液至0.01mol/L,随溶液的稀释,下列始终保持增大趋势的是( )
A.c(H+)×c(CH3COOH) B.c(CH3COO—)/c(H+)
C.Kw/c(H+) D.c(CH3COOH)/c(CH3COO—)
【答案】C
【解析】A.稀释过程中c(H+)、c(CH3COOH)都减小,则c(H+)×c(CH3COOH)也减小,故A错误;B.在同一溶液中=,稀释过程中n(CH3COO-)、n(H+)增大,无法判断其比较一定增大,故B错误;C.温度不变,稀释过程中Kw不变,c(H+)减小,则Kw/c(H+)一定增大,故C正确;D.在同一溶液中=,稀释过程中n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)都减小,比值一定减小,故D错误。
24.常温下.有浓度均为0.1 mol·L-l的下列4种溶液:①NaCN溶液②NaOH溶液③CH3COONa溶液④Na2CO3溶液
HCN
H2CO3
CH3COOH
Ka=4.9×10-10
Ka1=4×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka=1.7×10-5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是_______(填序号)。
(2)NaCN溶液显碱性的原因(用方程式说明)______
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③_____④(填“>”、“<"、“=”)。
(4)25℃时,将amol·L-1 的醋酸和 0.1 mol·L-lNaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a_____0.1(填“﹥”、“﹤”或“=”)。
(5)Na2CO3溶液中离子浓度大小为:___________
(6)向NaCN溶液中通入CH3COOH,则发生的离子反应方程式为:_______。
(7)同温下,溶液的pH值④____①(填“>”、“<"、“=”)。
【答案】②>④>①>③ CN- +H2OHCN +OH- < > c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+) CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO- >
【解析】
(1)相同浓度的溶液中,①NaCN溶液水解显碱性,②NaOH溶液为强碱溶液,③CH3COONa溶液显碱性,④Na2CO3溶液水解显碱性,因为酸性:醋酸>HCN>碳酸氢根离子,越弱越水解,因此溶液的碱性②>④>①>③,4种溶液pH由大到小的顺序是②>④>①>③,
故答案为:②>④>①>③;
(2)因NaCN溶液中存在水解平衡CN- +H2OHCN +OH-,促进水的电离,使溶液显碱性,
故答案为:CN- +H2OHCN +OH-;
(3)等浓度③CH3COONa溶液和④Na2CO3溶液中,根据越弱越水解规律结合表格可以看出,因酸性:醋酸>碳酸氢根离子,所以等浓度的Na2CO3溶液水解程度大于CH3COONa的水解程度,对应的碱性强于CH3COONa,则若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③<④,
故答案为:<;
(4)因醋酸为一元弱酸,假如醋酸与氢氧化钠完全中和生成的醋酸钠显碱性,现等体积混合后溶液的pH=7,则醋酸过量,即a﹥0.1,
故答案为:﹥;
(5)Na2CO3溶液中,CO32-会发生水解,其水解平衡为:CO32- +H2OHCO3- +OH-,溶液显示碱性,生成的碳酸氢根离子部分发生水解,部分发生微弱电离,HCO3-H++ CO32-,则Na2CO3溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),
故答案为:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+);
(6)CH3COOH的Ka=1.7×10-5,HCN的Ka=4.9×10-10,则根据强酸制弱酸原理可知,向NaCN溶液中通入CH3COOH,发生的离子方程式为:CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO-,
故答案为:CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO-;
(7)因碳酸的第二步电离平衡常数Ka2=5.6×10-11,HCN的电离平衡常数Ka=4.9×10-10,则酸性:HCN>碳酸氢根离子,所以对应的盐水解程度:碳酸钠>NaCN,则同温下,溶液的pH值④﹥①,
故答案为:>。
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