内容正文:
[对应学生用书P207]
1.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
比较项目
酸
c(H+)
pH
中和碱
的能力
与活泼金属反应产生H2的量
开始与金属反应的速率
盐酸
大
小
相同
相同
大
醋酸溶液
小
大
小
(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
比较项目
酸
c(H+)
c(酸)
中和碱
的能力
与足量活泼金属反应产生H2的量
开始与金属反应的速率
盐酸
相同
小
小
少
相同
醋酸溶液
大
大
多
2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大
加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大
加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
1.
25 ℃时,相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)小于c(B-)
B.a点溶液的导电性大于b点溶液
C.a点的c(HA)大于b点的c(HB)
D.HA的酸性强于HB
解析 酸的酸性越强,对应的盐的水解程度越小,故NaB的水解程度大,同浓度的NaA与NaB溶液中c(B-)小于c(A-),A项错误;b点溶液的pH小于a点溶液的pH,说明b点溶液中c(H+)和c(B-)较大,故b点溶液导电性较强,B项错误;HA酸性强于HB,则相同pH的溶液,c(HA)<c(HB),稀释相同倍数时,a点的c(HA)小于b点的c(HB),C项错误;由于稀释过程中HA的pH变化较大,故HA的酸性强于HB,D项正确。
答案 D
2.
在两个密闭的锥形瓶中,0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋酸反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A.①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线
B.任意相同时间段内,盐酸与Mg反应的化学反应速率均快于醋酸与Mg反应的化学反应速率
C.反应中醋酸的电离被促进,两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
D.1 mol·L-1NaOH 溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
解析 2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋酸,盐酸中c(H+)大,与镁条反应的速率快,相同时间内产生的氢气多,容器内压强大,反应先结束,故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线,故A错误;从图像可以看出,100 s后,醋酸与镁的反应速率更大,此时盐酸与镁已接近反应结束,c(H+)较小,反应速率较小,故B错误;由于盐酸和醋酸的浓度和体积均相同,则二者物质的量相同,故反应结束时,产生的氢气总量基本相等,用 1 mol·L-1NaOH溶液完全中和题述两种酸溶液时,盐酸与醋酸消耗NaOH溶液的体积相等,故C正确、D错误。
答案 C
3.浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为V0的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lg的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.HX、HY都是弱酸,且HX的酸性比HY的弱
B.常温下,由水电离出的c(H+)·c(OH-):a<b
C.相同温度下,电离常数Ka(HX):a>b
D.lg=3,若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发),则减小
解析 根据题图知,lg =0时,HX的pH>1,说明HX部分电离,为弱酸,HY的pH=1,说明HY完全电离,为强酸,A错误;酸抑制水电离,酸中氢离子浓度越小,其抑制水电离的程度越小,根据题图知,b点溶液中氢离子浓度小于a点,则水电离程度:a<b,所以由水电离出的c(H+)·c(OH-):a<b,B正确;酸的电离平衡常数只与温度有关,所以相同温度下,电离常数Ka(HX):a=b,C错误;lg=3,若同时微热两种溶液,n(X-)增大,n(Y-)不变,二者溶液体积相等,所以==增大,D错误。
答案 B
4.25 ℃,两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释,溶液pH的变化如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.MOH是一种弱碱
B.在x点,c(M+)=c(R+)
C.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)
D.稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH-)前者是后者的10倍
解析 A项,由题图可知MOH溶液稀释10倍时,pH变化量小于1,故MOH为弱碱;B项,在x点,c(OH-)=c(M+)+c(H+)=c(R+)+c(H+),x点时MOH和ROH溶液中c(H+)相等,故c(M+)=c(R+);C项,MOH为弱碱,由题图可知,ROH为强碱,则稀释前c(ROH)<10c(MOH);D项,稀释前MOH溶液中由水电离出的c(OH-)=10-12 mol·L-1;ROH溶液中由水电离出的c(OH-)=10-13 mol·L-1,故c(OH-)前者是后者的10倍。
答案 C
[对应学生用书P209]
1.(2022·全国乙卷)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中的HA的电离度为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
解析 常温下溶液Ⅰ的pH=7.0,则溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol/L,c(H+)<c(OH-)+c(A-),A错误;常温下溶液Ⅱ的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1 mol/L,Ka(HA)==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则=1.0×10-3,解得=,B正确;根据题意,未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,C错误;常温下溶液Ⅰ的pH=7.0,溶液Ⅰ中c(H+)=1×10-7 mol/L,Ka(HA)==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液Ⅰ中c总(HA)=(104+1)c(HA),溶液Ⅱ的pH=1.0,溶液Ⅱ中c(H+)=0.1 mol/L,Ka(HA)==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液Ⅱ中c总(HA)=1.01c(HA),未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D错误。
答案 B
2.(2023·浙江1月卷改编)甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH关系如图(已知甲酸Ka=1.8×10-4)。
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2OR3NH++OH-( )
(2)废水初始pH<2.4,随pH下降,甲酸的电离被抑制,与R3NH+作用的HCOO-数目减少( )
(3)废水初始pH>5,离子交换树脂活性成分主要以R3NH+形态存在( )
解析 (1)由题意“因静电作用被吸附”及题图可知,R3N在溶液中的电离方程式为R3N+H2OR3NH++OH-。
(2)由题图可知,溶液pH为2.4时,废水中的甲酸及其盐回收率最高,当溶液中pH小于2.4时,随溶液pH下降,溶液中氢离子浓度增大,甲酸的电离被抑制,溶液中甲酸根离子浓度减小,与R3NH+发生静电作用的离子数目减小。
(3)由题图可知,R3N溶液呈碱性,溶液中存在如下平衡R3N+H2OR3NH++OH-,当废水初始pH大于5时,平衡向左移动,离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在。
答案 (1)√ (2)√ (3)×
3.(2022·重庆卷)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1:NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104 Pa
反应2:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103 Pa
该温度下,刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体,平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是( )
A.反应2的平衡常数为4×106 Pa2
B. 通入NH3,再次平衡后总压强增大
C.平衡后总压强为4.36×105 Pa
D. 缩小体积,再次平衡后总压强不变
解析 反应2的平衡常数为Kp=p(CO2)×p(H2O)=p2××p2×=4×106 Pa2,A正确;刚性密闭容器,温度不变平衡常数不变,再次达平衡后,容器内各气体分压不变,总压强不变,B错误;Kp2=p(CO2)×p(H2O)=p2××p2×=4×106 Pa2,p(CO2)=p(H2O)=2×103 ,Kp1=p(NH3)×p(CO2)×p(H2O)=(1.2×104)3 Pa3,p(NH3)==4.32×105,所以总压强为:p(NH3)+p(CO2)+p(H2O)=4.32×105,C正确;达平衡后,缩小体积,平衡逆向移动,温度不变,平衡常数不变,再次平衡后总压强不变,D正确。
答案 B
4.(2020·天津卷节选)已知25 ℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2,当溶液pH=12时,c(H2CO3)∶c(HCO)∶c(CO)=1∶__________∶__________。
解析 H2CO3是二元弱酸,分步发生电离:H2CO3HCO+H+、HCOCO+H+,则有Ka1=、Ka2=,c(H2CO3)∶c(HCO)∶c(CO)=∶c(HCO)∶=∶1∶=1∶∶,当溶液pH=12时,c(H+)=10-12mol/L,故c(H2CO3)∶c(HCO)∶c(CO)=1∶(1012·Ka1)∶(1024·Ka1·Ka2)。
答案 1012·Ka1 1024·Ka1·Ka2
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