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2022届高考化学一轮复习同步练习:弱电解质的电离平衡
展开这是一份2022届高考化学一轮复习同步练习:弱电解质的电离平衡,共21页。试卷主要包含了下列电离方程式中,错误的是,下列说法正确的一组是,25 ℃时,下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
A.Al2(SO4)3===2Al3++3SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
B.HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2OCO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H3O+
C.HIH++I-
D.Cu(OH)2Cu2++2OH-
2.下列说法正确的一组是( )
①不溶于水的盐都是弱电解质
②可溶于水的盐都是强电解质
③0.5 ml·L-1一元酸溶液中H+浓度为0.5 ml·L-1
④强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子
⑥熔融的电解质都能导电
A.①③⑤⑥ B.只有④⑤
C.②④⑤⑥ D.只有③⑥
3.下列有关电解质的说法正确的是( )
A.强电解质一定是离子化合物
B.易溶性强电解质的稀溶液中不存在溶质分子
C.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质强
D.由于硫酸钡难溶于水,所以硫酸钡是弱电解质
4.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。表是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数,由表格数据判断以下说法中不正确的是( )
A.相同条件下在冰醋酸中,硝酸是这四种酸中最弱的酸
B.在冰醋酸中,这四种酸都没有完全电离
C.在冰醋酸中,硫酸的电离方程式为H2SO4H++HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 、HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) H++SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
D.电解质的强弱与所处的溶剂无关
5.(2021·诸暨模拟)25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.pH相等的盐酸和醋酸溶液等体积混合(忽略溶液体积变化),混合液中c(Cl-)<c(CH3COO-)
B.pH相等的盐酸和醋酸溶液分别与足量的镁粉反应,相同条件下醋酸产生H2体积更大
C.HNO2溶液中加入一定量的NaNO2晶体,溶液中c(OH-)增大,可以证明HNO2为弱酸
D.pH=3的酸HA和pH=11的碱BOH等体积混合后溶液呈酸性,则HA为强酸
6.(2021·南阳模拟)下列实验事实能说明HNO2是弱电解质的是( )
①HNO2溶液能与NaHCO3溶液反应,放出气体
②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗
③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应
④0.1 ml·L-1HNO2溶液中,c(H+)=0.015 ml·L-1
⑤相同浓度时,HNO2溶液的导电能力比盐酸弱
⑥取0.1 ml·L-1HNO2溶液200 mL,加水至体积为2 L,pH<2
A.②④③ B.④⑤⑥
C.①③④ D.①④⑤⑥
7.(2021·广州模拟)已知0.1 ml·L-1的氢氟酸溶液中存在电离平衡:HF
F-+H+,要使溶液中 eq \f(c(H+),c(HF)) 的值增大,可以采取的措施是( )
①加少量烧碱溶液 ②升高温度
③通入少量HF气体 ④加水
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
8.在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力随加入水的体积变化的曲线如图所示。请回答:
(1)“O”点导电能力为0的理由是_____________________________________
___________________________________;
(2)a、b、c三点处,溶液的c(H+)由小到大的顺序为___________________________________________________________________;
(3)a、b、c三点处,电离程度最大的是________;
(4)若将c点溶液中c(CH3COO-)增大,溶液c(H+)减小,可采取的措施是
①_________________________________________________________________;
②_________________________________________________________________;
③________________________________________________________________。
9.甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动。实验方案如下:
甲:①准确配制0.1 ml·L-1的HA、HCl溶液各100 mL;
②取纯度相同,质量、大小相等的锌粒放入两支试管中,同时加入0.1 ml·L-1的HA、HCl溶液各100 mL,按图1装好,观察现象。
乙:①用pH计测定物质的量浓度均为0.1 ml·L-1的HA和HCl溶液的pH;
②再取0.1 ml·L-1的HA和HCl溶液各2滴(1滴约为 mL)分别稀释至100 mL,再用pH计测其pH变化。
(1)乙方案中说明HA是弱电解质的理由是测得0.1 ml·L-1的HA溶液的pH 1(填“>”“<”或“=”);甲方案中,说明HA是弱电解质的实验现象是 。
A.装HCl的试管中放出的氢气速率大
B.装HA溶液的试管中放出氢气的速率大
C.两个试管中产生气体速率一样大
(2)乙同学设计的实验第②步,能证明改变条件电离平衡发生移动。加水稀释,弱酸HA的电离程度__________(填“增大”“减小”“不变”)
(3)甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A)增大,可在0.1 ml·L-1的HA溶液中,选择加入________试剂。
A.NaA固体(可完全溶于水)
B.1 ml·L-1 NaOH溶液
C.1 ml·L-1H2SO4
D.2 ml·L-1 HA
(4)pH=1的两种酸溶液A、B各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其pH与溶液体积V的关系如图2所示,则下列说法不正确的有________
A.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
B.若1<a<4,则A、B都是弱酸
C.两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
D.稀释后,A溶液的酸性比B溶液弱
10.伯瑞坦﹣罗比森缓冲溶液的配制方法:在100 mL三酸混合液(磷酸、乙酸、硼酸,浓度均为0.04 ml·L-1)中加入指定体积的0.2 ml·L-1 NaOH溶液,当加入的NaOH溶液为52.5 mL时,溶液的pH=7(常温)。
已知:①硼酸的电离方程式为H3BO3+H2OH++B(OH) eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 。
②三种酸的电离平衡常数如表,下列说法错误的是( )
A.三酸混合液中:c(H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )>c(CH3COO-)>c[B(OH) eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) ]
B.常温下,将1 mL 0.2 ml·L-1NaOH溶液稀释至20 L,溶液中OH-浓度为
10-5 ml·L-1
C.H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 与B(OH) eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 不能共存
D.少量CH3COOH与Na3PO4反应的离子方程式为3CH3COOH+PO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(4)) ===3CH3COO-+H3PO4
11.(2021·广州模拟)常温下,HCOOH和CH3COOH的电离常数分别为1.80×10-4和1.75×10-5。将pH=3,体积均为V0的两种酸溶液分别加水稀释至体积V,pH随lg eq \f(V,V0) 的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.溶液中水的电离程度:b点<c点
B.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
C.从c点到d点,溶液中 eq \f(c(HA)·c(OH-),c(A-)) 不变(HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.若两溶液无限稀释,则它们的c(H+)相等
12.(2021·宜宾模拟)常温下,浓度均为 0.1 ml·L-1体积均为V0 的HA、HB溶液分别加水稀释至体积为V的溶液。稀释过程中,pH与lg eq \f(V,V0) 的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.pH随lg eq \f(V,V0) 的变化始终满足直线关系
B.溶液中水的电离程度:a>b>c
C.该温度下,Ka(HB)≈10-6
D.分别向稀释前的HA、HB溶液中滴加 NaOH 溶液至 pH=7 时,
c(A-)=c(B-)
13.(1)常温下0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是__________(填字母序号,下同)。
A.c(H+) B. eq \f(c(H+),c(CH3COOH))
C.c(H+)·c(OH-) D. eq \f(c(OH-),c(H+))
E. eq \f(c(CH3COO-)·c(H+),c(CH3COOH))
若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据一定增大的是__________。
(2)体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程pH变化如图:则HX的电离平衡常数____________________________________________________________________
(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;理由是_____________________________________
___________________________________;
稀释后,HX溶液中由水电离出来的c(H+)__________(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸溶液中由水电离出来的c(H+)。
(3)已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=
6.2×10-8。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 ml·L-1时,溶液中的 eq \f(c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ),c(HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )) =__________。
解析
1.(2021·泰安模拟)下列电离方程式中,错误的是( )
A.Al2(SO4)3===2Al3++3SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
B.HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2OCO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H3O+
C.HIH++I-
D.Cu(OH)2Cu2++2OH-
解析:选C。硫酸铝属于盐,在水中或熔融状态下完全电离出铝离子和硫酸根离子,电离方程式为Al2(SO4)32Al3++3SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,故A正确;碳酸氢根离子属于弱酸酸式盐的酸根部分,部分电离,电离方程式为HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2OCO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H3O+或HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H+,故B正确;HI是强酸,完全电离,电离方程式为HI===H++I-,故C错误;氢氧化铜为弱碱,电离方程式为Cu(OH)2Cu2++2OH-,故D正确。
2.下列说法正确的一组是( )
①不溶于水的盐都是弱电解质
②可溶于水的盐都是强电解质
③0.5 ml·L-1一元酸溶液中H+浓度为0.5 ml·L-1
④强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子
⑥熔融的电解质都能导电
A.①③⑤⑥ B.只有④⑤
C.②④⑤⑥ D.只有③⑥
解析:选B。①电解质的强弱与溶解性无关,不溶于水的盐可能是强电解质,CaCO3、BaSO4均是强电解质,故①错误;②绝大多数的盐属于强电解质,少部分盐属于弱电解质,如醋酸铅是易溶于水的弱电解质,故②错误;③0.5 ml·L-1一元酸溶液H+浓度不一定为0.5 ml·L-1,如醋酸不完全电离,H+浓度小于0.5 ml·L-1,故③错误;④H+浓度与酸的浓度、分子中氢离子的个数以及电离程度有关,与电解质的强弱无关,所以强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度,故④正确;⑤电解质溶液中的自由移动的阴阳离子在外加电场的作用下定向移动而导电,故⑤正确;⑥酸为共价化合物,在熔融态时均以分子形式存在,不能电离,没有自由移动的离子,均不导电;只有溶于水时才电离出离子而导电,故⑥错误。
3.下列有关电解质的说法正确的是( )
A.强电解质一定是离子化合物
B.易溶性强电解质的稀溶液中不存在溶质分子
C.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质强
D.由于硫酸钡难溶于水,所以硫酸钡是弱电解质
解析:选B。强电解质不一定为离子化合物,如硫酸、硝酸等共价化合物属于强电解质,故A错误;由于强电解质完全电离,则易溶性强电解质的稀溶液中不会存在溶质分子,故B正确;由于溶液导电性与导电离子浓度大小有关,则强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强,故C错误;硫酸钡难溶于水,但溶于水的硫酸钡完全电离,则硫酸钡属于强电解质,故D错误。
4.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。表是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数,由表格数据判断以下说法中不正确的是( )
A.相同条件下在冰醋酸中,硝酸是这四种酸中最弱的酸
B.在冰醋酸中,这四种酸都没有完全电离
C.在冰醋酸中,硫酸的电离方程式为H2SO4H++HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 、HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) H++SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
D.电解质的强弱与所处的溶剂无关
解析:选D。在冰醋酸中,硝酸的电离平衡常数最小,所以硝酸的酸性最弱,故A正确;根据电离平衡常数知,在冰醋酸中这几种酸都不完全电离,故B正确;在冰醋酸中硫酸存在电离平衡,所以其电离方程式为H2SO4H++HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) ,HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) H++SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,故C正确;这四种酸在水中都完全电离,在冰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,但醋酸可以区分这四种酸的强弱,故D错误。
5.(2021·诸暨模拟)25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.pH相等的盐酸和醋酸溶液等体积混合(忽略溶液体积变化),混合液中c(Cl-)<c(CH3COO-)
B.pH相等的盐酸和醋酸溶液分别与足量的镁粉反应,相同条件下醋酸产生H2体积更大
C.HNO2溶液中加入一定量的NaNO2晶体,溶液中c(OH-)增大,可以证明HNO2为弱酸
D.pH=3的酸HA和pH=11的碱BOH等体积混合后溶液呈酸性,则HA为强酸
解析:选C。盐酸和醋酸溶液中电荷关系分别为
c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)、c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),pH相等的两溶液等体积混合后pH不变,即c(H+)、c(OH-)不变,所以混合液中c(Cl-)=c(CH3COO-),故A错误;pH相等的盐酸和醋酸溶液:c(CH3COOH)>c(HCl),没有已知溶液体积关系,则不能确定n(CH3COOH)、n(HCl)大小,不能确定产生H2体积大小,故B错误;HNO2溶液中加入一定量的NaNO2晶体,溶液中c(OH-)增大,则溶液酸性减弱,HNO2的电离平衡逆向移动,可证明HNO2为弱酸,故C正确;pH=3的HA中c(H+)=10-3 ml·L-1和pH=11的MOH中c(OH-)=10-3 ml·L-1,等体积混合后呈酸性,则HA过量,说明HA为弱酸,故D错误。
6.(2021·南阳模拟)下列实验事实能说明HNO2是弱电解质的是( )
①HNO2溶液能与NaHCO3溶液反应,放出气体
②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗
③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应
④0.1 ml·L-1HNO2溶液中,c(H+)=0.015 ml·L-1
⑤相同浓度时,HNO2溶液的导电能力比盐酸弱
⑥取0.1 ml·L-1HNO2溶液200 mL,加水至体积为2 L,pH<2
A.②④③ B.④⑤⑥
C.①③④ D.①④⑤⑥
解析:选B。①HNO2溶液能与NaHCO3溶液反应,放出气体,说明亚硝酸酸性大于碳酸,但是不能说明亚硝酸部分电离,所以不能证明亚硝酸是弱酸,故错误;②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明溶液中离子浓度很小,但是不能说明亚硝酸部分电离,所以不能证明亚硝酸是弱酸,故错误;③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应,但不能说明亚硝酸为弱酸,只能说明二者不具备复分解反应条件,故错误;④0.1 ml·L-1HNO2溶液中,c(H+)=0.015 ml·L-1,则亚硝酸部分电离,为弱电解质,故正确;⑤相同浓度时,HNO2溶液的导电能力比盐酸弱,HCl是强电解质,则亚硝酸电离程度小于HCl,所以亚硝酸为弱电解质,故正确;⑥取0.1 ml·L-1HNO2溶液200 mL,加水至体积为2 L,pH<2,说明亚硝酸存在电离平衡,为弱酸,故正确。
7.(2021·广州模拟)已知0.1 ml·L-1的氢氟酸溶液中存在电离平衡:HF
F-+H+,要使溶液中 eq \f(c(H+),c(HF)) 的值增大,可以采取的措施是( )
①加少量烧碱溶液 ②升高温度
③通入少量HF气体 ④加水
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
解析:选C。①加少量烧碱溶液,发生酸碱中和反应,导致c(F-)增大,则 eq \f(c(H+),c(HF)) = eq \f(Ka,c(F-)) 减小,故错误;②升高温度促进HF电离,导致c(H+)增大、c(HF)减小,所以 eq \f(c(H+),c(HF)) 的值增大,故正确;③通入少量HF气体导致c(HF)增大,但c(H+)增大程度小于c(HF)增大程度,所以 eq \f(c(H+),c(HF)) 减小,故错误;④加水稀释促进HF电离,但是HF电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致
c(H+)、c(HF)、c(F-)都减小, eq \f(c(H+),c(HF)) = eq \f(Ka,c(F-)) 增大,故正确。
8.在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力随加入水的体积变化的曲线如图所示。请回答:
(1)“O”点导电能力为0的理由是_____________________________________
___________________________________;
(2)a、b、c三点处,溶液的c(H+)由小到大的顺序为___________________________________________________________________;
(3)a、b、c三点处,电离程度最大的是________;
(4)若将c点溶液中c(CH3COO-)增大,溶液c(H+)减小,可采取的措施是
①_________________________________________________________________;
②_________________________________________________________________;
③________________________________________________________________。
解析:溶液的导电能力主要由离子浓度来决定,题目中的图象说明冰醋酸加水稀释过程中,离子浓度随着水的加入先逐渐增大到最大值又逐渐减小,故
c(H+)是b点最大,c点最小,这是因为c(H+)= eq \f(n(H+),V(aq)) ,加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,n(H+)增大使c(H+)有增大的趋势,而V(aq)增大使c(H+)有减小的趋势,c(H+)是增大还是减小,取决于这两种趋势中哪一种占主导地位。在“O”点时,未加水,只有醋酸,因醋酸未发生电离,没有自由移动的离子存在,故不能导电;要使CH3COO-的浓度增大,可通过加入OH-、活泼金属等使平衡正向移动。
答案:(1)在“O”点处醋酸未电离,无自由移动的离子存在
(2)c②加少量Na2CO3固体 ③加入Zn、Mg等金属
9.甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动。实验方案如下:
甲:①准确配制0.1 ml·L-1的HA、HCl溶液各100 mL;
②取纯度相同,质量、大小相等的锌粒放入两支试管中,同时加入0.1 ml·L-1的HA、HCl溶液各100 mL,按图1装好,观察现象。
乙:①用pH计测定物质的量浓度均为0.1 ml·L-1的HA和HCl溶液的pH;
②再取0.1 ml·L-1的HA和HCl溶液各2滴(1滴约为 mL)分别稀释至100 mL,再用pH计测其pH变化。
(1)乙方案中说明HA是弱电解质的理由是测得0.1 ml·L-1的HA溶液的pH 1(填“>”“<”或“=”);甲方案中,说明HA是弱电解质的实验现象是 。
A.装HCl的试管中放出的氢气速率大
B.装HA溶液的试管中放出氢气的速率大
C.两个试管中产生气体速率一样大
(2)乙同学设计的实验第②步,能证明改变条件电离平衡发生移动。加水稀释,弱酸HA的电离程度__________(填“增大”“减小”“不变”)
(3)甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A)增大,可在0.1 ml·L-1的HA溶液中,选择加入________试剂。
A.NaA固体(可完全溶于水)
B.1 ml·L-1 NaOH溶液
C.1 ml·L-1H2SO4
D.2 ml·L-1 HA
(4)pH=1的两种酸溶液A、B各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其pH与溶液体积V的关系如图2所示,则下列说法不正确的有________
A.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
B.若1<a<4,则A、B都是弱酸
C.两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
D.稀释后,A溶液的酸性比B溶液弱
解析:(1)弱电解质的水溶液中,弱电解质只有部分电离,则0.1 ml·L-1的HA溶液中氢离子浓度小于0.1 ml·L-1,所以溶液的pH>1;反应速率与氢离子浓度成正比,等浓度的HA和盐酸溶液中,HA中氢离子浓度小,所以开始时产生氢气的速率小,盐酸中氢离子浓度大,则产生氢气的速率大,所以A正确,BC错误;
(2)浓度越小,弱电解质的电离程度越大,所以加水稀释,弱酸HA的电离程度会增大;
(3)使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,则应该加入含有A-的物质,所以A.NaA固体(可完全溶于水)正确;
(4)若a=4,A完全电离,则A是强酸,B的pH变化小,则B为弱酸,故A正确;pH=1的酸,加水稀释1 000倍,若pH=4,为强酸,若a<4,则A、B 都是弱酸,故B正确;根据图2可知,稀释1 000倍后A的pH值变化大于B,说明A的酸性大于B,当pH相同时,A的浓度一定小于B,故C错误;溶液的pH越大,氢离子浓度越小,其酸性越弱,由图2可知,A的pH大于B,则稀释后,A溶液的酸性比B溶液弱,故D正确。
答案:(1)> A (2)增大 (3)A (4)C
10.伯瑞坦﹣罗比森缓冲溶液的配制方法:在100 mL三酸混合液(磷酸、乙酸、硼酸,浓度均为0.04 ml·L-1)中加入指定体积的0.2 ml·L-1 NaOH溶液,当加入的NaOH溶液为52.5 mL时,溶液的pH=7(常温)。
已知:①硼酸的电离方程式为H3BO3+H2OH++B(OH) eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 。
②三种酸的电离平衡常数如表,下列说法错误的是( )
A.三酸混合液中:c(H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )>c(CH3COO-)>c[B(OH) eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) ]
B.常温下,将1 mL 0.2 ml·L-1NaOH溶液稀释至20 L,溶液中OH-浓度为
10-5 ml·L-1
C.H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 与B(OH) eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 不能共存
D.少量CH3COOH与Na3PO4反应的离子方程式为3CH3COOH+PO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(4)) ===3CH3COO-+H3PO4
解析:选D。由电离平衡常数可知,电离程度越大、酸性越强,对应的酸根离子浓度越大,由表中数据可知,磷酸的酸性最强、硼酸的酸性最弱,则三酸混合液中:c(H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )>c(CH3COO-)>c[B(OH) eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) ],故A正确;常温下,将
1 mL 0.2 ml·L-1 NaOH溶液稀释至20 L,c(NaOH)= eq \f(0.2 ml·L-1×0.001 L,20 L) =
10-5 ml·L-1,故B正确;Ka2(H3PO4)>Ka(H3BO3),即酸性H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) >H3BO3,则H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 与B(OH) eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 不能共存,故C正确;少量CH3COOH与PO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(4)) 反应的离子方程式为CH3COOH+PO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(4)) ===CH3COO-+HPO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,故D错误。
11.(2021·广州模拟)常温下,HCOOH和
CH3COOH的电离常数分别为1.80×10-4和1.75×10-5。将pH=3,体积均为V0的两种酸溶液分别加水稀释至体积V,pH随lg eq \f(V,V0) 的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.溶液中水的电离程度:b点<c点
B.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
C.从c点到d点,溶液中 eq \f(c(HA)·c(OH-),c(A-)) 不变(HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.若两溶液无限稀释,则它们的c(H+)相等
解析:选B。c点pH较大,氢离子浓度较小,对水的电离抑制较小,则溶液中水的电离程度:b点<c点,故A正确;CH3COOH浓度较大,与NaOH恰好中和后,CH3COOH溶液中n(Na+)较大,故B错误;从c点到d点,温度相同,溶液中 eq \f(c(HA)·c(OH-),c(A-)) = eq \f(Kw,Ka) 为常数,则随着溶液的稀释,值不变,故C正确;若两溶液无限稀释,溶液接近中性,则它们的c(H+)相等,故D正确。
12.(2021·宜宾模拟)常温下,浓度均为 0.1 ml·L-1体积均为V0 的HA、HB溶液分别加水稀释至体积为V的溶液。稀释过程中,pH与lg eq \f(V,V0) 的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.pH随lg eq \f(V,V0) 的变化始终满足直线关系
B.溶液中水的电离程度:a>b>c
C.该温度下,Ka(HB)≈10-6
D.分别向稀释前的HA、HB溶液中滴加 NaOH 溶液至 pH=7 时,
c(A-)=c(B-)
解析:选C。0.1 ml·L-1的HA溶液的pH=1,说明HA完全电离,所以HA为强酸,0.1 ml·L-1的HB溶液的pH>3,说明HB在溶液中部分电离,所以HB是弱酸,当溶液无限稀释时,溶液的pH接近7,所以pH随lg eq \f(V,V0) 变化不始终满足直线关系,故A错误;溶液中酸碱抑制水的电离,氢离子浓度越小,对水电离影响越小,a、c点,lg eq \f(V,V0) =1,V=10V0,强酸pH=2,弱酸pH=4,稀释10倍,强酸溶液中氢离子浓度减小程度大,b点,lg eq \f(V,V0) =2,V=100V0,b点溶液中氢离子浓度小,水的电离程度大,电离程度b>a>c,故B错误;
0.1 ml·L-1体积均为V0的HB溶液,稀释10倍,溶液pH=4,该温度下,Ka(HB)= eq \f(c(H+)·c(B-),c(HB)) = eq \f(10-4×10-4,0.01) =10-6,故C正确;向稀释前的两溶液中分别加氢氧化钠溶液,氢氧化钠和HA溶液恰好完全反应,生成NaA溶液为中性,氢氧化钠和HB恰好完全反生成的NaB溶液显碱性,至pH=7时,需要的氢氧化钠溶液少,电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-),c(Na+)=c(X-),则
c(A-)>c(B-),故D错误。
13.(1)常温下0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是__________(填字母序号,下同)。
A.c(H+) B. eq \f(c(H+),c(CH3COOH))
C.c(H+)·c(OH-) D. eq \f(c(OH-),c(H+))
E. eq \f(c(CH3COO-)·c(H+),c(CH3COOH))
若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据一定增大的是__________。
(2)体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程pH变化如图:则HX的电离平衡常数____________________________________________________________________
(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;理由是_____________________________________
___________________________________;
稀释后,HX溶液中由水电离出来的c(H+)__________(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸溶液中由水电离出来的c(H+)。
(3)已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=
6.2×10-8。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 ml·L-1时,溶液中的 eq \f(c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ),c(HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )) =__________。
解析:(1)CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,但溶液体积增大,c(H+)减小,故A选; eq \f(c(H+),c(CH3COOH)) = eq \f(n(H+),n(CH3COOH)) ,稀释过程中n(H+)增大、n(CH3COOH)减小,所以 eq \f(c(H+),c(CH3COOH)) 变大,故B不选;稀释过程中温度不变,c(H+)·c(OH-)=Kw不变,故C不选;稀释过程,c(H+)减小,c(H+)·c(OH-)=Kw,所以c(OH-)增大,则 eq \f(c(OH-),c(H+)) 变大,故D不选;电离常数Ka= eq \f(c(CH3COO-)·c(H+),c(CH3COOH)) ,温度不变,常数不变,故E不选。升温,水的离子积增大,电离程度增大,电离常数增大,c(H+)增大,选A,c(CH3COOH)减小, eq \f(c(H+),c(CH3COOH)) 变大,选B,Kw增大,选C,升温c(H+)增大是主要的, eq \f(c(OH-),c(H+)) 减小,不选D;温度升高,电离常数增大,选E。
(2)这两种酸都是一元酸,加水稀释促进弱酸电离,稀释100倍时,pH变化值为2的是强酸,小于2的为弱酸,pH变化值越大的酸酸性越强,弱酸的酸性越强其电离平衡常数越大,根据图知,酸性HX>CH3COOH,则HX的电离平衡常数大于醋酸;根据图知,pH相同的醋酸和HX稀释相同的倍数,HX的pH变化大,则HX的酸性大于醋酸,所以HX的电离平衡常数大于醋酸电离常数,稀释后醋酸中氢离子浓度大于HX,所以醋酸抑制水电离程度大于HX,则HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液水电离出来的c(H+)。
(3)当c(OH-)降至1.0×10-7 ml·L-1时,
c(H+)=1.0×10-7 ml·L-1,H2SO3的Ka2=6.2×10-8,由Ka2= eq \f(c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )·c(H+),c(HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )) 可知 eq \f(c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ),c(HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )) = eq \f(6.2×10-8,1×10-7) =0.62。
答案:(1)A ABCE
(2)大于 稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,酸性强,电离平衡常数大 大于
(3)0.62
酸
HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
Ka
1.6×
10-5
6.3×
10-9
1.6×
10-9
4.2×
10-10
弱酸
磷酸
乙酸
硼酸
电离平
衡常数
Ka1=7.11×10-3
Ka2=6.23×10-8
Ka3=4.5×10-13
1.75×
10-5
5.8×
10-10
酸
HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
Ka
1.6×
10-5
6.3×
10-9
1.6×
10-9
4.2×
10-10
弱酸
磷酸
乙酸
硼酸
电离平
衡常数
Ka1=7.11×10-3
Ka2=6.23×10-8
Ka3=4.5×10-13
1.75×
10-5
5.8×
10-10
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