2024届高三新高考化学大一轮专题练习——弱电解质的电离
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一、单选题
1.(2023·新疆乌鲁木齐·统考二模)在1L 0.10mol·L-1NH4HCO3溶液中,加入一定量NaOH固体并恢复到常温(体积变化忽略不计)。溶液中各主要微粒浓度变化如图所示[已知Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5,Ka1(H2CO3) =4.4×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11]。下列说法正确的是
A.NH4HCO3溶液呈酸性
B.a点pH约为5,b点pH约为12
C.0.1mol·L-1NH4HCO3溶液: c()+c(NH3H2O)+c()+c()=0.2 mol·L-1
D.当n(NaOH) =0.10 mol时,c(Na+)>c()>c( )>c(OH-)>c(H+)
2.(2023·天津河北·统考一模)室温下,下列说法正确的是
A.向溶液中加水稀释,溶液中减小
B.等物质的量浓度的和NaF溶液,前者pH较大,则可发生反应:
C.的溶液与的溶液,水的电离程度相同
D.等浓度、等体积的NaOH溶液和二元弱酸溶液混合后溶液呈酸性,则混合液中:
3.(2023·广西柳州·统考三模)氯气可用于制取漂白剂和自来水杀菌消毒。常温下,溶液中Cl2(aq)、HClO和ClO-物质的量分数(α)随pH变化的关系如图所示,HClO杀菌能力强于ClO-,下列叙述正确的是
A.pH=7.0时漂白能力比pH=4.0时要强
B.pH=7.5时,c(OH-)>c(H+)+c(HClO)
C.氯气通入水中,c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)
D.等量氯气处理自来水,在夏天的杀菌效果一定比在冬天好
4.(2023秋·浙江·高三期末)下列实验能达到预期目的是
编号
实验内容
实验目的
A
等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,排水法收集气体,HX放出的氢气多且反应速率快
证明HX酸性比HY强
B
室温下,用pH试纸测定浓度为0.1mo/LNaClO和0.1mol/LCH3COONa溶液的pH
比较HClO和CHCOOH酸性强弱
C
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
D
向10mL0.2mo/LNaOH溶液中滴2滴0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀后再滴加2滴0.1mol/LFeCl3又生成红褐色沉淀
证明相同温度下Ksp:Mg(OH)2>Fe(OH)3
A.A B.B C.C D.D
5.(2023·北京·高三专题练习)下列反应与电离平衡无关的是
A.FeSO4溶液与NH4HCO3溶液反应制备FeCO3
B.电解饱和NaCl溶液制备NaOH
C.加氨水除去NH4Cl溶液中的杂质FeCl3
D.将Na2CO3溶液加入水垢中使CaSO4转化为CaCO3
6.(2023秋·浙江绍兴·高三统考期末)常温下,将体积为的溶液与体积为的溶液混合(无生成),已知,。下列说法正确的是
A.时,
B.时,混合液中:
C.时,混合液中碳元素多以形式存在
D.时,混合液中:
7.(2023·辽宁·朝阳市第一高级中学校联考一模)易溶于水,光谱研究表明,的水溶液中存在下列平衡:
其中、、为各步的平衡常数,且 [表示的平衡压强]
下列说法正确的是
A.的焓变
B.在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c,则
C.若pH=6.2时,溶液中,则pH=8.2时,溶液中
D.当的平衡压强为p时,测得,则溶液
8.(2023·四川凉山·统考二模)已知MgF2属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下,用HCl调节MgF2浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中−lgc(X)(X为Mg2+或F-)与lg的关系如图所示。下列说法正确的是
A.Ksp(MgF2)的数量级为10−9
B.L1代表−lgc(Mg2+)与lg的变化曲线
C.a、c两点的溶液中均存在2c(Mg2+)<c(F-)+c(HF)
D.c点的溶液中存在c(Cl-)>c(Mg2+)>c(HF)>c(H+)
9.(2023·河南·统考一模)已知SrF2属于微溶于水、可溶于酸的强碱弱酸盐。常温下,用HCl调节SrF2浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中—lgc(X)(X为Sr2+或F-)与lg的关系如图所示,下列说法正确的是
A.a点溶液中存在:2c(Sr2+)+c(H+)=c(F—)+c(OH—)
B.c点溶液中存在:c(H+)=c(Cl—)+c(OH—)—c(F—)
C.常温下,Ksp(SrF2)=
D.常温下,氢氟酸的Ka数量级为
10.(2023春·湖北十堰·高三校联考阶段练习)常温下将NaOH溶液滴入溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示[纵坐标为或]。下列叙述错误的是
A.图中a点对应溶液中:
B.曲线M表示pH与的关系
C.
D.溶液pH从2.6到6.6的过程中,水的电离程度逐渐增大
11.(2023·辽宁抚顺·统考模拟预测)氨基酸在水溶液中可通过得到或失去发生如下反应:
常温下,的甘氨酸()溶液中各微粒浓度对数值与pH的关系如图所示:
下列说法正确的是
A.曲线③为的浓度与pH的关系图
B.,
C.平衡常数的数量级为
D.C点溶液中满足:
12.(2023春·湖南衡阳·高三衡阳市一中校考阶段练习)室温下,等物质的量的HA与强碱MOH混合,得到MA悬浊液,静置,取上层清液,通入HCl(g),混合溶液中pH与的关系如图。已知:、。下列说法正确的
A.上层清液中
B.的溶液中将逐渐减小
C.时,
D.pH=7时,
二、多选题
13.(2023春·山东潍坊·高三统考阶段练习)以甲基橙为指示剂,用0.1000盐酸滴定20.00mL未知浓度的二元碱溶液。溶液中pOH、分布系数δ随滴加盐酸体积()的变化关系如图所示。
[比如的分布系数:]
下列叙述正确的是
A.溶液的浓度为0.2000
B.曲线①代表,曲线②代表
C.的电离常数
D.滴定终点时,溶液中
三、非选择题
14.(2023秋·浙江杭州·高三浙江省桐庐中学校联考期末)物质在水中可能存在电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡,回答下列问题:
(1)一定温度下,向溶液中加入固体,则醋酸的电离平衡逆向移动;溶液中的值_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)某温度下,水的离子积常数。该温度下,若100体积的溶液与1体积的溶液混合后溶液呈中性,则_______。
(3)下,有浓度均为的三种溶液:a.;b.;c.三种溶液由小到大的顺序为:_______(填序号)。
(4)已知时,,现将足量氯化银分别放入:a.蒸馏水中;b.溶液中;c.氯化铝溶液中;d.盐酸溶液中;充分搅拌后,相同温度下银离子浓度由大到小的顺序是_______(填序号)。
15.(2023春·上海杨浦·高三上海市控江中学校考期中)Ⅰ.非金属以其最低化合价与氢元素结合的化合物在常温常压下大多为气态,因此被称为气态氢化物。、、都是我们学习过的常见气态氢化物。
(1)写出下列物质的电子式和结构式。
物质
N2
H2S
NH3
电子式
________
________
________
结构式
________
________
________
(2)溶于水呈___________性(填“酸”、“碱”或“中”),其电离方程式为___________。
(3)NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变色,用化学方程式解释其原因:___________。请写出检验溶液中的实验方法:___________。
Ⅱ.1909年化学家哈伯在实验室首次用单质合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,获得诺贝尔化学奖。
(4)用、、分别表示、、。观察下图,判断符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序为___________。
A.②③④①⑤ B.③②①④⑤ C.③②④①⑤ D.⑤④①②③
(5)氨是重要的工业产品和原料,如制取硝酸。请写出氨催化氧化的反应方程式:___________。
(6)中学化学实验室利用复分解反应来制备氨气,写出该反应的化学方程式:___________。
16.(2023春·上海·高三曹杨二中校考期中)I.氨气是制备(叠氮酸钠)的原料之一,汽车安全气囊中的填充物有(叠氮酸钠)、等物质,遇撞击时能生成金属钠和。
(1)下列物质中,既含有氨分子,又含有铵根离子的是_______。
A.氨气 B.氨水 C.硝酸 D.硝酸钾
(2)和的某些化学性质相似,下列对晶体性质的推测,错误的是_______。
A.是一种离子化合物 B.能与烧碱溶液反应
C.加热后会发生升华 D.溶液能与溴水反应
(3)下列有关化学用语表示正确的是_______。
A.和的结构示意图均为 B.氧化钠的分子式:
C.氨气的空间填充模型: D.的电子式:
(4)用电子式表示氨气的形成过程_______。
Ⅱ.是由一种单原子离子和多原子离子以1∶1的比例构成的化合物,结构式为。
(5)写出叠氮化钠分解的化学方程式_______。
(6)某品牌汽车设计安全气囊受撞击时需产生气体(已换算至标准状况下的体积),则该安全气囊中需填充的质量是_______g。
(7)汽车安全气囊填充物的三种物质中属于共价化合物的是_______(填写化学式),所涉及的5种元素中,原子半径最大的是_______(填写元素符号)。
(8)写出叠氮化钠固体中所含化学键的类型_______。
(9)化学键是相邻原子间强烈的相互作用,主要有离子键、共价键等,有关它们叙述正确的_______。
A.非金属元素组成的化合物中只含共价键
B.不同元素的原子构成的分子只含极性共价键
C.熔融状态下能够导电的化合物中存在离子键
D.某纯净物在常温常压下为气体,则组成该物质的微粒一定含共价键
(10)工业通过反应一:
反应二:
制备,下列有关说法中正确的是_______。
A.反应一每生成氢气,转移电子数目为
B.反应一中为强电解质、为弱电解质
C.反应二中生成的氨气可以循环利用
D.与同为碱金属叠氮化物的受撞击分解产生和氮气,反应过程中发生了离子键和共价键的破坏与形成
Ⅲ.能与分解出的金属钠发生反应生成,化学方程式为:(未配平)。
(11)在该反应中硝酸钾体现_______(填写“氧化性”或“还原性”)。
(12)结合金属钠的化学性质,说明汽车安全气囊中填充的目的和必要性_______。
17.(2022秋·广东广州·高三广东华侨中学校考期中)回答下列问题:
(1)在一定条件下,氢气在氯气中燃烧的热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1;该反应属于___________(填“热吸”或“放热”)反应。
(2)常温常压下,1mol乙醇(C2H5OH)完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1367kJ,写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式:___________。
(3)根据盖斯定律计算:
P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2983.2kJ·mol-1 ①
P(红磷,s)+O2(g)=P4O10(s) ΔH=-738.5kJ·mol-1 ②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为___________。
(4)已知破坏1molH-H键、1molI-I键、1molH-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由氢气和碘单质反应生成2molHI需要放出___________kJ的热量。
(5)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10,已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P-P键akJ·mol-1、P-O键bkJ·mol-1、P=O键ckJ·mol-1、O=O键dkJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热为___________。
(6)常温下,pH=1的H2SO4溶液,由水电离出来的c(H+)=___________mol/L
(7)H3BO3溶液中存在以下平衡:H3BO3(aq)+H2O(l)⇌[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)。已知0.70mol/LH3BO3溶液在298K达到平衡时,c(H+)=2.0×10-5mol/L,水的电离忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(保留2位有效数字):___________。
18.(2022秋·四川广元·高三广元中学校考期中)下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃),回答下列各题:
酸
HCN
HClO
电离平衡常数()
(1)可以证明醋酸是弱酸的事实是_______(填字母序号)
A.醋酸和水能以任意比例混溶
B.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子
C.醋酸与溶液反应放出气体
D.1的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
E.等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多
(2)结合表中给出的电离常数回答下列问题:
①上述四种酸中,最强的酸分别是____ (用化学式表示)。
②下列能使醋酸溶液中的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是____。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的固体
D.加少量冰醋酸 E.加氢氧化钠固体
③依上表数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应,如果不能反应说出理由,如果能发生反应请写出相应的离子方程式___。
(3)已知草酸是一种二元弱酸,其电离常数,,试从电离平衡移动的角度解释的原因_____。
(4)已知水溶液中和的关系如图所示:
①图中A、B、C、D四点对应的水的离子积常数由大到小的顺序是_______。
②若A点到E点,可采用的措施是_______(填序号,下同);促进水的电离平衡正向移动的措施是_______。
a.升温 b.加入少量的盐酸 c.加入少量的NaOH
③室温下,在由水电离产生的浓度为的溶液中,一定能大量共存的离子组是_______。
a.、、、 b.、、、
c.、、、 d.、、、
e.、、、
参考答案:
1.D
【详解】A.NH4HCO3是弱酸弱碱盐,其溶液的酸碱性要看生成的弱酸、弱碱的电离常数,因为Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5> Ka1(H2CO3) =4.4×10-7,所以NH4HCO3溶液中水解能力小于HCO水解能力,所以溶液呈碱性,A错误;
B.pH=-lgc(H+),由题图可知,a点的、NH3·H2O浓度相等,由Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5==c(OH-),则a点pH=-lg()9,同理可得b点的、浓度相等,由Ka2(H2CO3)=4.7×10-11==c(H+),则b点pH=-lg(4.7×10-11)10,B错误;
C.根据物料守恒,c()+c(NH3H2O)=0.1mol·L-1,c()+c()+c()=0.1 mol·L-1,则c()+c(NH3H2O)+ c()+c()+c()=0.2mol·L-1,C错误;
D.由题图可知,当n(NaOH) = 0.10 mol时,c(Na+)>c()>c(),c()= c(),因为Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5> Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,所以溶液呈碱性,故c(OH-)>c(H+),D正确;
故选D。
2.D
【详解】A.溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释,平衡正向移动,但CH3COO-浓度减小,由于温度不变,不变,则增大,A错误;
B.等物质的量浓度的和NaF溶液,前者pH较大,说明水解程度大于F-,酸性:HF>HCOOH,则反应不能发生,违背了强酸制弱酸的原理,B错误;
C.的溶液,由水电离产生的氢离子浓度为,的溶液,由水电离产生的氢离子浓度为,二者水的电离程度不相同,C错误;
D.两溶液混合后,溶液中的溶质为,溶液呈酸性,说明的电离大于水解,则混合液中:,D正确;
故选D。
3.C
【详解】A.起漂白作用的是HClO,由图像可知,pH=7.0时,c(HClO)比pH=4.0小,因此pH=7.0时漂白能力要比pH=4.0时要弱,选项A错误;
B.pH=7.5时,c(HClO)= c(ClO-),根据电荷守 恒有c(OH-)=c(H+)+ c(ClO-),故c(OH-)=c(H+)+c(HClO),选项B错误;
C.氯气通入水中,存在电荷守恒:c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),选项C正确;
D.夏天相比冬天温度高,并且HClO易分解;温度越高,HClO分解越快。所以,在夏天的杀菌消毒效果要比在冬天差,选项D错误;
答案选C。
4.C
【详解】A.等pH时HX放出的氢气多且反应速率快,说明HX的浓度比HY的大,可知HX的酸性更弱,则证明HX酸性比HY弱,故A错误;
B.NaClO溶液可使pH试纸褪色,不能测定盐溶液的pH来比较酸性,故B错误;
C.钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀,使碳酸根离子水解平衡逆向移动,溶液红色变浅,故C正确;
D.向10mL0.2mo/LNaOH溶液中滴2滴0.1mol/LMgCl2溶液,NaOH溶液过量,产生Mg(OH)2白色沉淀后再滴加2滴0.1mol/LFeCl3,Fe3+和OH-直接结合生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,不能证明Fe(OH)3是Mg(OH)2转化而来的,不能证明相同温度下Ksp:Mg(OH)2>Fe(OH)3,故D错误;
故选C。
5.D
【详解】A. FeSO4溶液与NH4HCO3反应的方程式:FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O,利用了碳酸氢根离子的电离平衡,A不选;
B.电解饱和NaCl溶液制备NaOH,利用了水可以电离出氢离子的电离平衡,B不选;
C.加氨水除去NH4Cl溶液中的杂质FeCl3,利用了一水合氨的电离平衡,C不选;
D.将Na2CO3溶液加入水垢中使CaSO4转化为CaCO3,利用了难溶物的转化,不属于电离平衡,D选;
故选D。
6.B
【详解】A.混合反应后的溶质为:等浓度的氯化钠,碳酸氢钠,碳酸钠,其中氢氧根离子来自于水的电离,浓度较小,故,A错误;
B.,,则氢离子浓度,此时有,不考虑弱电解质的电离和水解,则此时可以认为盐酸和碳酸钠先按照2∶1反应,随后再用1个氯化氢和碳酸钠反应,则此时溶质,故有,B正确;
C.,即时有,则,即时,,pH越小,碳酸根浓度越小,故碳酸根存在形式较少,C错误;
D.根据电荷守恒可知,,D错误;
故选B。
7.D
【详解】A.SO2易溶于水,可知SO2(g)SO2(aq)能自发进行,该过程∆S<0,可知焓变应小于零才能自发进行,A项错误;
B.SO2在水中溶解后部分生成SO2∙xH2O,其溶解度为c(SO2∙xH2O)与c(SO2)的和,根据,c(SO2∙xH2O)=K1p(SO2),则c(SO2∙xH2O)与c(SO2)的和要大于K1p(SO2),B项错误;
C.若pH=6.2时,溶液中,亚硫酸的二级电离平衡常数:,则pH=8.2时,溶液中,C项错误;
D.由盖斯定律可知反应SO2(g)+H2O2H++,可由上述三个过程加和得到,则该反应的平衡常数K=K1K2K3=,则溶液c(H+)=,D项正确。
答案选D。
8.A
【分析】根据lg越小,则氢离子浓度越大,根据H++F-(aq) HF,则氟离子浓度越小,MgF2(s) Mg2+(aq)+2F-(aq),不断消耗氟离子,则镁离子浓度越大,则−lgc(F-)越大,−lgc(Mg2+)越小,因此L1代表−lgc(F-)与lg的变化曲线,L2代表−lgc(Mg2+)与lg的变化曲线。
【详解】A.lg=1时,−lgc(F-)=10−2.2,−lgc(Mg2+)=10−4,根据MgF2(s) Mg2+(aq)+2F-(aq),,故A正确;
B.根据图中信息L2代表−lgc(Mg2+)与lg的变化曲线,故B错误;
C.根据原子守恒,溶解平衡中2c(Mg2+)=c(F-),再根据H++F-(aq) HF可知,溶解得到的c(F-)等于溶液中存在的c(F-)与生成的c(HF)之和,因此a、c两点的溶液中均存在2c(Mg2+)=c(F-)+c(HF),故C错误;
D.c点lg>0,则即,又由于2c(Mg2+)=c(F-)+c(HF),故溶液中存在c(Cl-)>c(Mg2+)=c(HF)>c(H+),故D错误。
综上所述,答案为A。
9.B
【分析】由氢氟酸的电离常数公式可知,溶液中=,电离常数为定值,溶液中lg越大,则溶液中氟离子浓度越大、锡离子浓度越小,所以L1表示—lgc(F—)与lg的变化曲线、L2表示—lgc(Sn2+)与lg的变化曲线。
【详解】A.a点溶液中存在电荷守恒关系2c(Sr2+)+c(H+)=c(F—)+c(OH—)+ c(Cl—),故A错误;
B.由图可知,c点溶液中c(Sr2+)=c(F—),溶液中存在电荷守恒关系2c(Sr2+)+c(H+)=c(F—)+c(OH—)+ c(Cl—),则溶液中c(H+)=c(Cl—)+c(OH—)—c(F—),故B正确;
C.由图可知,溶液中lg=1时,溶液中c(Sr2+)=10—4mol/L、c(F—) =10—2.2mol/L,则溶度积Ksp(SrF2)= 10—4×c(10—2.2)2=10—8。4,故C错误;
D.由氢氟酸的电离常数公式可知,溶液中=,由图可知,溶液中lg=1时,溶液中c(F—) =10—2.2mol/L,则电离常数Ka==10—3.2,数量级为10—4,故D错误;
故选B。
10.A
【分析】,,因为纵坐标为或,分别取a、b点,则此时对应曲线上有c(H2A)=c(HA-)和c(A2-)=c(HA-),故对应曲线的电离平衡常数为10-2.6和10-6.6,因为Ka1>Ka2,所以Ka1=10-2.6,Ka2=10-6.6。
【详解】A.a点对应溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),且c(H2A)=c(HA-),所以c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2A)+2c(A2-),a点对应溶液的pH=2.6,则c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)<c(H2A)+2c(A2-),A错误;
B.Ka1>Ka2,所以Ka1=10-2.6,Ka2=10-6.6,曲线M、N分别表示pH与和pH与的关系,故B正确;
C.,故C正确;
D.题图中初始溶质为H2A,呈酸性,电离出的氢离子抑制水的电离,完全反应时生成Na2A,Na2A水解呈碱性,促进水的电离,则溶液pH从2.6到6.6的过程中,水的电离程度逐渐增大,D正确;
选A。
11.C
【分析】由甘氨酸在水溶液中可通过得到或失去H+发生反应可知,氢离子浓度增大, 含量最大,氢离子浓度减小,含量最大,曲线①为pH最小,氢离子浓度最大,则为的浓度与pH的关系图,曲线③为pH最大,氢离子浓度最小,则为的浓度与pH的关系图,故曲线②为的浓度与pH的关系图;
【详解】A.据分析可知,曲线①为的浓度与pH的关系图,A错误;
B.据分析可知,②③分别为、的曲线,由图可知,pH=7时,,B错误;
C.的平衡常数K=,当时,即图中A点,此时pH约为2.5,则平衡常数的数量级为,C正确;
D.C点溶液中,,溶液显碱性,则溶液中加入了其它碱性物质,应该还有一种阳离子,D错误;
故选C。
12.C
【详解】A.MA悬浊液中,则上层清液中,A错误;
B. 的溶液中,酸性增强,氢离子浓度变大,HA电离平衡逆向移动,c(A-)减小,结合Ksp(MA)=c(A-)c(M+)不变可知c(M+)增大,则将逐渐增大,B错误;
C.电荷守恒:,物料守恒:,联立二式子可得,因为,则,则,溶液显酸性,则,故,C正确;
D.由电荷守恒可知,,pH=7时,则,故,D错误;
故选C。
13.CD
【分析】根据图像,曲线①代表的粒子的分布系数随着盐酸的滴入逐渐减小,曲线②代表的粒子的分布系数随着盐酸的滴入逐渐增大,粒子的分布系数只有1个交点;当加入40mL盐酸时,溶液的pOH在中性发生突变,且曲线②代表的粒子达到最大值接近1;没有加入盐酸时,pOH约为1,说明第一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表δ([MOH]+),曲线②代表δ(M2+),根据反应,,据此分析作答。
【详解】A.当加入40.00mL盐酸时,溶液的pOH发生突变,说明恰好完全反应,结合分析,根据反应,,A错误;
B.根据分析,,起点的pOH值约为1.0,所以的第一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表δ([MOH]+),曲线②代表δ(M2+),B错误;
C.根据曲线当δ(MOH+)=δ(M2+)时溶液的pOH=2,则MOH+的电离平衡常数,C正确;
D.用甲基橙作指示剂,甲基橙变色的pH范围为3.1~4.4,终点时溶液呈酸性,c(OH-)
14.(1)减小
(2)15
(3)
(4)
【详解】(1)溶液中存在电离平衡,加入固体,溶液中的增大,平衡逆向移动;溶液中 减小,增大,则的值减小;
(2)某温度(t℃)时,水的离子积Kw=1×10-13,该温度下,若100体积pH=a的硫酸c(H+)=10-amol/L,1体积pH=b的氢氧化钠溶液c(OH-)=mol/L,混合后溶液呈中性,即n(H+)=n(OH-),则100×10-a=1×10b-13,102-a=10b-13,即2-a=b-13,则a+b=15;
(3)、、均为强碱弱酸盐,其溶液均显碱性,由于酸性,则水解程度,因此溶液的pH:,即c (4)溶液中存在沉淀溶解平衡, 又,加入或Cl-均会抑制AgCl的溶解,由于b直接加入硝酸银溶液,因此相同温度下,b中的银离子浓度最大, 蒸馏水中,;氯化铝溶液中,,则;盐酸溶液中,,;综上所述,银离子浓度由大到小的顺序是b>a>d>c。故答案为:b>a>d>c。
15.(1)
(2) 酸 H2SH++HS-、HS-H++S2-
(3) NH3+H2ONH3·H2O+OH- 向待测液中加入浓碱液,并加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察试纸是否呈蓝色
(4)D
(5)4NH3+5O24NO+6H2O
(6)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O
【详解】(1)根据电子式的书写原则可知,N2的电子式为:,H2S的电子式为:,NH3的电子式为:,用一根“-”表示一对共用电子对的式子为结构式,故N2的结构式为:,H2S的结构式为:,NH3的结构式为:,故答案为:;;;;;;
(2)H2S在水溶液中能够电离出H+,电离方程式为:H2SH++HS-、HS-H++S2-,故H2S溶于水呈酸性,故答案为:酸;H2SH++HS-、HS-H++S2-;
(3)已知NH3+H2ONH3·H2O+OH-,故NH3溶于水溶液呈碱性,故NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变色,检验溶液中的实验方法:向待测液中加入浓碱液,并加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察试纸是否呈蓝色,故答案为:NH3+H2ONH3·H2O+OH-;向待测液中加入浓碱液,并加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察试纸是否呈蓝色;
(4)由题干图示信息可知,图①所示为附在催化剂表面的原子,此图应该是变化中分解成原子的一个过程;图②中形成了氨气分子,应为原子重新组合成新分子的过程;图③表示出新分子与催化剂分离,应为变化过程的最后环节;图④中分子仍然为原反应物的分子,和图⑤相比较,可判断是反应物与催化剂相结合的一个过程;图⑤中的分子仍为氮气分子和氢气分子,且反应物分子还没接触到催化剂,此图应表示反应最初的过程,故在催化剂表面合成氨反应过程的顺序为:⑤④①②③,故答案为:D;
(5)已知氨催化氧化生成一氧化氮和H2O,该反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(6)中学化学实验室利用复分解反应来制备氨气即用NH4Cl和Ca(OH)2共热反应生成CaCl2、NH3、H2O,故该反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。
16.(1)B
(2)C
(3)D
(4)
(5)2NaN32Na+3N2↑
(6)86.7
(7) SiO2 K
(8)离子键、共价键
(9)C
(10)CD
(11)氧化性
(12)消耗金属Na,同时产生保护气N2
【详解】(1)A.氨气中只含有氨分子,不含有铵根离子,故错误;
B.氨水中含有氨分子、一水合氨分子、水分子,含有铵根离子、氢氧根离子和氢离子,故正确;
C.硝酸中只含有硝酸分子,不含有氨分子,也不含有铵根离子,故错误;
D.硝酸钾中只含有钾离子、硝酸根离子,不含有氨分子,也不含有铵根离子,故错误;
故选B;
(2)由PH3和NH3的某些化学性质相似可知,PH4I的化学性质与NH4I相似;
A.PH4I的化学性质与NH4I相似,是含有离子键、共价键的离子化合物,故正确;
B.PH4I的化学性质与NH4I相似,能与烧碱溶液反应生成PH3和碘化钠,故正确;
C.PH4I的化学性质与NH4I相似,能受热分解生成PH3和水,故错误;
D.碘离子具有还原性,则PH4I与溴水发生置换反应生成PH4Br和碘,故正确;
故选C;
(3)A.N3—离子的核电荷数为7,不是10,故错误;
B.氧化钠是含有离子键的离子化合物,化合物中不含有分子,故错误;
C.氨分子的空间构型为三角锥形,空间填充模型为,故错误;
D.溴化铵是含有离子键和共价键的离子化合物,电子式为,故正确;
故选D;
(4)氨分子是只含有共价键的共价化合物,表示氨气的形成过程的电子式为,故答案为:;
(5)由题意可知,叠氮化钠受到撞击发生分解反应生成钠和氮气,反应的化学方程式为2NaN32Na+3N2↑,故答案为:2NaN32Na+3N2↑;
(6)由方程式可知,安全气囊受撞击时需产生标准状况下44.8L氮气时,发生反应的叠氮化钠的质量为××65g/mol≈86.7g,故答案为:86.7;
(7)由题意可知,汽车安全气囊填充物的三种物质中二氧化硅为共价化合物,所涉及的5种元素中,钾原子的原子半径最大,故答案为:SiO2;K;
(8)由叠氮化钠的结构式可知,固体中含有离子键和共价键,故答案为:离子键、共价键;
(9)A.非金属元素组成的化合物中不一定只含共价键,如由非金属元素组成的铵盐是含有离子键和共价键的离子化合物,故错误;
B.不同元素的原子构成的分子中不一定只含极性共价键,如过氧化氢是含有极性键和非极性键的共价化合物,故错误;
C.熔融状态下能够导电的化合物一定是含有离子键的离子化合物,故正确;
D.某纯净物在常温常压下为气体,则组成该物质的微粒不一定含共价键,如稀有气体是不含有共价键的单原子分子,故错误;
故选C;
(10)A.缺标准状况,无法计算22.4L氢气的物质的量和反应转移电子数目,故错误;
B.氨气不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,故错误;
C.由方程式可知,反应二中生成的氨气可以做反应一的生成物,能循环利用,故正确;
D.由题意可知,叠氮化锂受到撞击发生分解反应生成氮化锂和氮气,反应的化学方程式为3LiN3Li3N+4N2↑,反应中发生了离子键和共价键的破坏与形成;
故选CD;
(11)由方程式可知,反应中氮元素的化合价降低被还原,硝酸钾是反应的氧化剂,表现氧化性,故答案为:氧化性;
(12)金属钠具有很强的还原性,汽车安全气囊中填充二氧化硅和硝酸钾的作用是与金属钠发生氧化还原反应消耗金属钠,同时生成的氮气可以起到缓冲保护作用,防止发生严重事故,故答案为:消耗金属Na,同时产生保护气N2。
17.(1)放热
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1367kJ/mol
(3)P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=-29.2kJ/mol
(4)11
(5)(6a+5d-4c-12b)kJ•mol-1
(6)
(7)5.7×10-10
【详解】(1)ΔH=-184.6kJ•mol-1<0,该反应属于放热反应;
(2)乙醇燃烧热指1mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量,则乙醇燃烧热的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1367kJ/mol;
(3)根据盖斯定律:①-②×4=P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=(-2983.2+738.5×4)kJ/mol=-29.2kJ/mol;
(4)已知破坏1molH-H键、1molI-I键、1molH-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。△H=反应物的总键能-生成物的总键能,则由氢气和碘单质反应生成2mol HI需要放出-[(436kJ+151kJ)-2×299kJ]=11kJ的热量;
(5)各化学键键能为P-P a kJ•mol-1、P-O b kJ•mol-1、P=O c kJ•mol-1、O=O d kJ•mol-1,反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以反应P4+5O2=P4O10的反应热△H=6akJ•mol-1+5dkJ•mol-1-(4ckJ•mol-1+12bkJ•mol-1)=(6a+5d-4c-12b)kJ•mol-1;
(6)酸抑制水的电离,水电离出的氢氧根离子等于氢离子,常温下,pH=1的H2SO4溶液,水电离出来的c(H+)=c(OH-)=;
(7)由电离平衡:H3BO3(aq)+H2O(l)⇌[B(OH)4]-(aq)+H+(aq),电离出c(H+)= c([B(OH)4]-)=2.0×10-5mol/L,c(H3BO3)= 0.70mol/L,此温度下该反应的平衡常数。
18.(1)BE
(2) BE
(3)由于一级电离产生氢离子,增大了溶液中氢离子浓度,使电离平衡向左移动
(4) B>C>A=D c a ce
【详解】(1)A.醋酸和水能以任意比例混溶只能说明醋酸的溶解性,不能说明醋酸是弱酸,A错误;
B.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子说明醋酸部分电离,属于弱酸,B正确;
C.醋酸与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳气体只能说明醋酸的酸性强于碳酸,不能说明醋酸是弱酸,C错误;
D.1mol/L的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色只能说明醋酸溶液呈酸性,但不能说明醋酸是弱酸,D错误;
E.等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多说明醋酸的浓度大于盐酸,是在溶液中部分电离的弱酸,E正确;
故选BE;
(2)①相同的温度下,电离平衡常数的大小反应着酸的酸性强弱,根据电离常数数据可知上述四种酸中,最强的酸是;
②A.电离平衡常数与温度有关,升高温度,常数改变,A错误;
B.越稀越电离,加水稀释,电离程度增大,B正确;
C.加醋酸钠固体,同离子效应,平衡逆向移动,C错误;
D.加少量冰醋酸,平衡正向移动,但电离程度减小,D错误:
E.加氢氧化钠固体,氢氧根消耗电离产生的氢离子,平衡正向移动,电离程度增大,E正确;
故选BE;
③依上表数据判断醋酸酸性强于次氯酸,复分解反应中较强酸能和较弱酸的盐反应生成较弱酸,故反应的离子方程式为;
(3)由于一级电离产生氢离子,增大了溶液中氢离子浓度,使电离平衡向左移动,故;
(4)①图象中每条反比例曲线上对应点的横纵坐标之积为该温度下的水的离子积,则图中A、B、C、D四点对应的水的离子积常数由大到小B>C>A=D;
②若A点到E点,可使溶液中氢离子浓度减少,氢氧根离子浓度增大,则具体措施可以是加入碱,如氢氧化钠,故c符合题意;升高温度可促进水的电离,但加入酸或碱会抑制水的电离,故a符合题意;
③由水电离产生的浓度为的溶液,抑制水的电离,说明该溶液为酸性或碱性溶液,则
a.若为酸性溶液,则、与会发生氧化还原反应不能大量共存,a错误;
b.若为碱性溶液,则不能大量共存,b错误;
c.四种离子在酸性或碱性条件下都能大量共存,c正确;
d.酸性和碱性条件下均不能大量共存,d错误;
e.四种离子在酸性或碱性条件下都能大量共存,e正确;
故选ce。
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