高三精准培优专练十六 弱电解质电离平衡及电离平衡常数 化学 学生版Word文件下载.docx
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(1)0.1mol·
L-1HA溶液pH= ,HA的电离常数a为 ,BOH是 (填“强电解质”或“弱电解质”)。
(2)在加水稀释HA的过程中,随着水量的增加而减小的是 (填字母)。
A.
B.
C.c(H+)与c(OH−)的乘积D.c(OH−)
(3)在体积相等、pH相等的HA溶液与HCl溶液中加入足量n,HA溶液中产生的气体比HCl溶液中产生的气体 (填“多”“少”或“相等”)。
(4)pH相等的BOH溶液与BA溶液,分别加热到相同的温度后BOH溶液的pH (填“>
”“=”或“<
”)BA溶液的pH。
(5)已知碳酸的a1=4.3×
10-7,a2=5.6×
10-11,向等浓度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加盐酸直至过量,则与H+作用的粒子依次为 。
二.对点增分集训
1.一定浓度的盐酸分别与等体积的NaOH溶液和氨水反应,恰好中和,消耗的盐酸体积相同,则NaOH溶液与氨水()
A.OH−浓度相等B.pH相等C.电离度相等D.物质的量浓度相等
2.常温下,用0.1mol·
L-1的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol·
L-1的NaOH溶液,当滴加VmLCH3COOH溶液时,混合溶液的pH=7。
已知CH3COOH的电离平衡常数为a,忽略混合时溶液体积的变化,下列关系式正确是( )
A.a=
B.V=
C.a=
D.a=
3.现有体积相等且等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量镁粉,产生H2的体积(同温同压下测定)随时间的变化示意图如下:
其中正确的是()
A.①③B.②④C.①②③④D.都不对
4.已知常温时HClO的a(HClO)=3.0×
10-8,HF的a(HF)=3.5×
10-4。
现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分別加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ为次氯酸稀释时pH变化曲线
B.取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗氢氟酸的体积较小
C.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
D.从b点到d点,溶液中
保持不变(HR代表HClO或HF)
5.下列说法正确的是( )
A.将0.10mol·
L-1氨水加水稀释后,溶液中c(NH
)·
c(OH-)变大
B.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。
若pH>
7,则H2A是弱酸;
若pH<
7,则H2A是强酸
C.将CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中
变大
D.用0.2000mol·
L-1NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合溶液(混合溶液中两种酸的浓度均为0.1mol·
L-1),至中性时,溶液中的酸未被完全中和
6.已知:
pa=-lga。
25℃时,几种弱酸的pa值如下表所示。
下列说法正确的是()
弱酸的化学式
HCOOH
H2SO3
pa
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
7.室温下,将10.00mL5.0000mol·
L-1醋酸滴入100.00mL蒸馏水中,溶液中c(H+)和温度随着加入醋酸体积的变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.a~b段,醋酸电离过程为放热过程
B.c~d段,c(H+)增加,醋酸电离程度增大
C.c点时,加入等体积等浓度的NaOH溶液,则:
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.d点时,c(H+)>
c(CH3COOH)
8.将0.1mol·
L-1的NH3·
H2O溶液加水稀释,下列说法正确的是( )
A.
的值减小
B.OH-的物质的量减小
C.
的值减小
D.NH
的浓度减小
9.某温度下,
和
的电离常数分别为
。
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
10.回答下列问题
(1)等pH、等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分別与锌粉反应,若最
后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是_____(填写序号)。
①开始反应时的速率A>B②参加反应的锌的物质的量A=B
③反应所需要的时间B>A④A中有锌剩余
(2)已知,CH3COOH是常见的弱酸,现有常温下0.1mol·
L−1的CH3COOH溶液。
①温度不变,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),②若该溶液升高温度,下列表达式的数据增大的是_____。
A.c(H+)B.c(H+)·
c(OH-)
D.
(3)取0.10molCH3COOH(冰醋酸)作导电性实验,测得其导电率随加入的水量变化如图所示:
比较a、b点的相关性质(填“>”“<”或“=”):
①n(H+):
a_____b;
②c(CH3COO−):
③完全中和时消耗NaOH的物质的量:
(4)25℃时,部分物质的电离平衡常数如下表所示:
1.7×
10﹣5
1=4.3×
10-72=5.6×
10﹣11
10﹣10
①CH3COOH、H2CO3、HCN的酸性由强到弱的顺序为_________。
②焦炉煤气中一般含有H2S和HCN气体,有的工厂在真空条件下,使用2CO3溶液吸收煤气中的H2S和HCN气体,实现脱硫脱氰。
请根据上述数据,尝试从理论上推测同为0.lmol·
L−1的2CO3溶液和HCN混合后,最可能发生的反应的离子方程式_____。
11.25℃时,三种酸的电离常数如下:
化学式
HClO
10-5
10-7
2=5.6×
10-11
3.0×
10-8
回答下列问题:
(1)一般情况下,当温度升高时,a (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是 (用字母表示)。
A.C
B.ClO−C.CH3COO−D.HC
(3)用蒸馏水稀释0.10mol·
L-1的醋酸溶液,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 (填字母)。
C.D.
(4)体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与H溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示。
则H的电离常数 (填“大于”“等于”或“小于”,下同)醋
酸的电离常数;
稀释后,H溶液中水电离出的c(H+) 醋酸溶液中水电离出的c(H+),理由是
。
参考答案
一、弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用
典例1.【答案】C
【解析】加入水稀释,使醋酸的电离平衡向右移动,但CH3COOH电离常数不变,A项错误;
加入少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,使醋酸的电离平衡向左移动,B项错误;
加入的少量NaOH固体与H+中和,c(H+)减小,使醋酸的电离平衡向右移动,C项正确;
加入少量pH=5的硫酸,溶液中c(H+)不变,D项错误。
典例2.【答案】C
【解析】根据电离常数可知HCO
和CH3COO-、HCO
和CN-均不发生反应,A正确;
向食醋中加入水,CH3COOH的电离平衡正向移动,B正确;
由于电离常数HCN>
HCO
,根据“越弱越易水解”可知C错误;
pH相同的CH3COOH、HCN、H2CO33种酸溶液,加入
相同体积的水,CH3COOH溶液pH变化最大,则pH变化相同的情况下,CH3COOH溶液中加入水的体积最小,D正确。
典例3.【答案】D
【解析】选项A,根据图示可知,a点对应的曲线为NaOH溶液稀释曲线,b、c点对应的曲线为氨水的稀释曲线,a点溶液中离子浓度小于b点溶液中离子浓度,a点导电能力更弱。
w值只与温度有关,b、c两点w值相等。
选项C,NH3·
H2O的物质的量大于NaOH,稀释过程中溶质总量不变,所以c点消耗盐酸多。
选项D,a、c两点溶液pH相等,则c(H+)相等。
典例4.【答案】
(1)3 10-5 强电解质
(2)B
(3)多
(4)<
(5)CO
、HCO
、A−
【解析】
(1)由题意知,25℃时,0.1mol·
L-1的HA溶液中
=108,结合W=c(H+)·
c(OH−)
=1×
10−14,可得c(H+)=1×
10-3mol·
L-1,所以pH=3。
HA的电离常数a=
=
10−5。
0.01mol·
L-1BOH溶液pH=12,c(OH−)=1×
10-2mol·
L-1,所以BOH是强电解质。
(2)稀释过程中,温度不变,a=
不变,c(A−)减小,所以
增大,A项不符合题意;
稀释
过程中a=
不变,c(H+)减小,
增大,因此
减小,B项符合题意;
由于温度不变,故W=c(H+)·
c(OH−)不变,C项不符合题意;
W=c(H+)·
c(OH−)不变,c(H+)减小,所以c(OH−)增大,D项不符合题意。
(3)由
(1)知HA是弱电解质,体积、pH均相等的HA与HCl溶液,HA溶液的物质的量浓度较大,所以HA溶液中产生的氢气较多。
(4)由
(1)知BOH为强电解质,在水溶液中完全电离出OH−,BA为强碱弱酸盐,A-水解使溶液显碱性,pH相等的BOH溶液与BA溶液,分别加热到相同的温度后,A-的水解程度增大,BA溶液碱性增强,所以BOH溶液的pH<
BA溶液的pH。
10-11,HA的a=10-5,则酸性:
HA>
H2CO3>
HC
,根据“越弱越水解”可知,向等浓度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加盐酸直至过量,与H+作用的粒子依次为CO
、A−。
二、对点增分集训
1.【答案】D
【解析】盐酸为一元酸,氢氧化钠和氨水均为一元碱,HCl+NaOH=NaCl+H2O、HCl+NH3·
H2O=NH4Cl+H2O,等体积的NaOH溶液和氨水反应消耗的盐酸的浓度和体积相同,即消耗的盐酸的物质的量相等,则氢氧化钠溶液和氨水中碱的物质的量相等,根据n=cV,则氢氧化钠溶液和氨水的物质的量浓度相等,故选D。
2.【答案】A
【解析】当滴加VmLCH3COOH溶液时,混合溶液的pH=7,此时氢离子和氢氧根离子浓度相等,都是10-7mol/L,根据电荷守恒,钠离子浓度等于醋酸根离子浓度,c(Na+)=
mol/L,CH3COOH的电离平衡常数为a=
=
,故答案为A。
3.【答案】D
【解析】①随着反应的进行,氢气的体积应逐渐增大,故①错误;
②等pH时,醋酸浓度较大,加入足量镁,不仅产生的氢气的体积更大,反应更快,而且反应时间更长,不可能
比盐酸更早结束,故②错误;
③随着反应的进行,氢气的体积应逐渐增大,不可能逐渐减小,故③错误;
④等物质的量浓度时,醋酸溶液中氢离子浓度较小,反应速率较小,不可能比盐酸反应的快,故④错误。
故选D。
4.【答案】D
【解析】pH相同的弱酸溶液加水稀释,其pH应该都会升高,其中酸性越强,其pH的变化应该越明显(或者说曲线的斜率应该越大),因为a(HF)>
a(HClO),所以HF的酸性更强,所以曲线Ⅰ为氢氟酸稀释时pH变化曲线,选项A错误;
中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗的次氯酸和氢氟酸的物质的量一定相等,a点两者的pH相同,因为HF酸性更强,所以HF的浓度较小,达到相同的物质的量需要较大的体积,所以消耗的氢氟酸的体积较大,选项B错误;
c点比b点的pH更小,说明c点酸电离出的氢离子浓度更大,所以对于水的电离的抑制应该更强,水的电离程度应该是c点更小,选项C错误;
可以认为是R-的水解平衡常数的倒数,水解平衡常数只与温度有关,所以选项D正确。
5.【答案】D
【解析】氨水中存在电离平衡:
NH3·
H2ONH
+OH-,加水稀释,促进NH3·
H2O的电离,NH3·
H2O的电离平衡正向移动,但c(NH
)和c(OH-)都变小,故两者的乘积变小,A项错误;
若NaHA溶液呈碱性,说明HA-的水解程度大于其电离程度,则H2A是弱酸,若NaHA溶液呈酸性,可能是HA-的电离程度比HA-的水解程度大,但不能说明H2A是强酸,B项错误;
CH3COOH溶液中存在的电离平衡:
CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释时,平衡正向移动,溶液中
变小,C项错误;
强酸与强碱溶液恰好完全中和时,所得溶液pH=7,而弱酸与强碱溶液恰好完全中和时,所得溶液pH>
7,若所得溶液pH=7,说明碱不足,酸未被完全中和,D项正确。
6.【答案】B
【解析】根据表格数据分析,酸性顺序为:
H2SO3>
HCOOH>
CH3COOH>
HSO
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−)=10−6mol·
L−1,c(H+)=10−8mol·
L−1,所以c(HCOOH)=9.9×
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。
7.【答案】C
【解析】a~b段,醋酸电离过程为吸热过程,电解质溶于水,扩散过程(电离)吸热,水
合过程(形成水合离子)放热,故A错误;
c~d段,醋酸浓度增大,c(H+)增加,醋酸电离程度减小,故B错误;
c点时,加入等体积等浓度的NaOH溶液,根据物料守恒,有c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故C正确;
d点时,c(H+)<
c(CH3COOH),故D错误。
8.【答案】D
【解析】在NH3·
H2O溶液中,存在电离平衡:
+OH-,当加水稀释时,电离平衡正向移动,使电离出的n(NH
)增大,溶液中的n(NH3·
H2O)减小,则
的值增大,A错误;
加水稀释,电离平衡正向移动,所以OH-的物质的量增大,B错误;
加水稀释,c(NH
)、c(OH-)、c(NH3·
H2O)都减小,b=
,温度不变,b值不变,C错误;
加水稀释,使c(NH
)减小,D正确。
9.【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(NO
)=c(H+)·
c(HNO2)
c(OH−)/[c(H+)·
c(NO
)]=w/(HNO2),w为水的离子积常数,(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.【答案】
(1)②④
(2)AABCD
(3)<>=
(4)CH3COOH>H2CO3>HCNCO
+HCNHCO
+CN-
(1)①等pH的盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相同,开始反应时的速率相等,故①错误;
②放出氢气的质量相同,由得失电子数目守恒可知参加反应的锌的物质的量相等,故②正确;
③因醋酸溶液中存在电离平衡,等pH的盐酸和醋酸溶液与锌反应时,醋酸溶液中氢离子浓度变化小,氢离子浓度越大,反应速率越快,生成等量氢气所需时间越少,故③错误;
④等pH的盐酸和醋酸溶液,盐酸的浓度小于CH3COOH的浓度,而体积相等,即醋
酸的物质的量比盐酸的物质的量多,由与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的量相同,得到锌与盐酸反应盐酸不足,锌与醋酸反应锌不足,故④正确;
故答案为②④;
(2)①温度不变,加水稀释过程中,平衡向电离方向移动,CH3COOH溶液中c(H+)、c(CH3COO−)、c(CH3COOH)均减小,温度不变,水的离子积常数和醋酸电离常数不变。
A、加水稀释过程中,c(H+)减小,故A正确;
B、加水稀释过程中,水的离子积常数w=c(H+)·
c(OH−)不变,故B错误;
C、醋酸电离常数=
,溶液中
,加水稀释过程中,不变,c(CH3COO-)减小,则
增大,故C错误;
D、加水稀释过程中,醋酸电离常数=
不变,故D错误;
②醋酸和水的电离过程为吸热过程,升高温度,电离平衡向电离方向移动,c(H+)、c(CH3COO−)增大,c(CH3COOH)减小,水的离子积常数和醋酸电离常数增大。
A、电离是吸热过程,升高温度,电离平衡向电离方向移动,c(H+)增大,故A正确;
B、电离是吸热过程,升高温度,电离平衡向电离方向移动,水的离子积常数w=c(H+)·
c(OH−)增大,故B正确;
C、电离是吸热过程,升高温度,电离平衡向电离方向移动,c(H+)增大,c(CH3COOH)减小,则
增大,故C正确;
D、电离是吸热过程,升高温度,电离平衡向电离方向移动,醋酸电离常数=
增大,故D正确;
故答案为ABCD;
(3)①醋酸为弱酸,加水稀释,平衡向电离方向移动,n(H+)增大,则a<b,故答案为<;
②醋酸为弱酸,加水稀释,平衡向电离方向移动,n(CH3COO−)增大,但c(CH3COO−)先增大后减小,由图可知a>b,故答案为>;
③溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则完全中和时消耗NaOH的物质的量相等,故答案为=;
(4)①根据表中数据可知,酸的电离出平衡常数大小为CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO
,电离平衡常数越大,酸性越强,则酸性由强到弱的顺序为CH3COOH>H2CO3>HCN,故答案为CH3COOH>H2CO3>HCN;
②根据表中数据可知,酸性由强到弱的顺序为CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO
,由强酸制弱酸的原理可知,2CO3溶液和HCN反应生成CN和HCO3,反应的离子方程式为CO
+HCNHCO
+CN−,故答案为CO
+CN−。
11.【答案】
(1)增大
(2)A>
B>
D>
C
(3)B
(4)大于 大于 稀释后H溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),对水的电离的抑制能力减弱
(1)弱电解质的电离属于吸热过程,所以温度升高,a增大。
(2)电离常数越大,离子结合质子的能力越弱,所以结合质子的能力由大到小的顺序为A>
C。
(3)用蒸馏水稀释0.10mol·
L-1的醋酸溶液,醋酸的电离平衡正向移动,
=,a只与温度有关,温度不变,a不变,c(CH3COO−)减小,故
减小,A错误;
=,a不变,c(H+)减小,所以
增大,B正确;
中,W不变,c(H+)减小,所以减小,C错误;
=,W不变,c(OH-)增大,故
减小,D错误。
(4)H和醋酸加水稀释同样的倍数,H的pH变化较大,说明H的电离常数大于醋酸的,稀释后H的pH大于醋酸的pH,说明H电离出的c(H+)小于醋酸的,则H溶液中水电离出的c(H+)大于醋酸溶液中水电离出的c(H+)。