内容正文:
课时梯级训练(10) 强电解质和弱电解质 弱电解质的电离平衡
1.下列关于电解质的说法正确的是( )
A.氯化钠溶液能导电,所以NaCl溶液是电解质
B.液态HCl不导电,所以HCl不是电解质
C.BaSO4难溶于水,所以BaSO4是弱电解质
D.同种电解质的溶液,浓度大的可能比浓度小的导电性差
D 解析:氯化钠溶液是混合物,所以NaCl溶液不是电解质,A错误;液态HCl不导电,但溶于水能导电,所以HCl是电解质,B错误;BaSO4是强电解质,C错误;在相同条件下,离子浓度越大,离子所带电荷数越多,导电能力越强,仅仅是电解质溶液浓度大并不能等同于离子浓度越大,离子所带电荷数越多,如浓硫酸浓度很大,但电离出来的离子却很少,导电能力弱,D正确。
2.下列电离方程式书写正确的是( )
A.HF溶于水:HF⥫⥬H++F-
B.NaHCO3溶于水:NaHCO3⥫⥬Na++H++CO
C.H3PO4溶于水:H3PO4⥫⥬3H++PO
D.H2CO3⥫⥬2H++CO
A 解析:HF是一元弱酸,发生部分电离,A正确;NaHCO3是盐,能够完全电离产生Na+和HCO,B错误;H3PO4是三元中强酸,发生分步电离,以第一步电离为主:H3PO4⥫⥬H++H2PO,C错误;H2CO3是二元弱酸,发生分步电离,以第一步电离为主:H2CO3⥫⥬H++HCO,D错误。
3.(2023·贺州高二质检)用食用白醋(醋酸浓度约为0.1 mol/L)进行下列实验,能证明CH3COOH为弱电解质的是( )
A.实验测得该白醋中c(H+)≈1.0×10-3 mol/L
B.白醋能导电
C.蛋壳浸泡在白醋中有气泡产生
D.白醋中滴加紫色石蕊溶液呈红色
A 解析:醋酸的浓度约为0.1 mol/L,实验测得该白醋中c(H+)≈1.0×10-3 mol/L,说明CH3COOH只有部分电离,故属于弱电解质,A符合题意;白醋能导电,说明白醋可电离出自由移动的离子,但不能说明CH3COOH是否完全电离,B不符合题意;蛋壳浸泡在白醋中有气泡产生,只能说明CH3COOH的酸性比碳酸的强,碳酸为弱酸,但不能说明CH3COOH的酸性强弱,不能说明CH3COOH是否为弱电解质,C不符合题意;白醋中滴入石蕊溶液呈红色仅能说明CH3COOH是酸,但不能说明其强弱,不能说明CH3COOH是否为弱电解质,D不符合题意。
4.将1 mol冰醋酸加入一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。下列各项中,表明已达到电离平衡状态的是( )
A.CH3COOH的浓度达到1 mol/L
B.H+的浓度达到0.5 mol/L
C.CH3COOH的浓度、CH3COO-的浓度、H+的浓度均为0.5 mol/L
D.CH3COOH分子电离成离子的速率和离子重新结合成CH3COOH分子的速率相等
D 解析:无论醋酸是否达到平衡状态该溶液中醋酸的浓度都是1 mol/L,当CH3COOH、H+、CH3COO-的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5 mol/L),CH3COOH的电离达到平衡状态,A、B、C均错误;弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等时,即达到电离平衡状态,D正确。
5.下列说法错误的是( )
A.HF是弱电解质
B.向氨水中加入氢氧化钠固体,NH3·H2O的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大
C.将0.3 mol/L氢硫酸加水稀释,电离程度增大,c(H+)一定增大
D.将0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释,变大
C 解析:HF是弱酸,属于弱电解质,A正确;向氨水中加入NaOH固体,溶液的碱性增强,c(OH-)增大,B正确;0.3 mol/L氢硫酸溶液加水稀释,其电离程度增大,但氢硫酸电离产生的H+对溶液中c(H+)增大的影响小于稀释对溶液中c(H+)减小的影响,最终溶液中c(H+)减小,C错误;CH3COOH溶液加水稀释,平衡正向移动,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,故变大,D正确。
6.下列措施不能使0.1 mol/L的醋酸导电性增强的是( )
A.加水 B.加无水醋酸
C.加NaOH固体 D.通NH3
A 解析:加水稀释醋酸,使溶液中离子浓度下降,导电性降低,A符合题意;加无水醋酸,电解质浓度增大,离子浓度增大,导电性增强,B不符合题意;加NaOH固体后,醋酸与氢氧化钠发生反应生成强电解质醋酸钠,使溶液导电性增强,C不符合题意;NH3为碱性气体,溶于水会生成一水合氨,醋酸与一水合氨发生反应生成强电解质醋酸铵,使溶液导电性增强,D不符合题意。
7.室温下,对于10 mL 1.0 mol/L CH3COOH溶液,下列判断不正确的是( )
A.加入CH3COONa固体后,溶液的酸性减弱
B.导电能力比10 mL 1.0 mol/L盐酸的导电能力弱
C.1.0 mol/L CH3COOH溶液中c(H+)比0.01 mol/L CH3COOH溶液中c(H+)小
D.与NaHCO3溶液反应的离子方程式为HCO+CH3COOH===CH3COO-+CO2↑+H2O
C 解析:溶液中存在平衡:CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+,加入CH3COONa固体后,c(CH3COO-)增大,上述平衡逆向移动,c(H+)减小,溶液的酸性减弱,A正确;CH3COOH部分电离,HCl全部电离,故浓度均为1.0 mol/L时,CH3COOH溶液的导电能力比盐酸弱,B正确;CH3COOH的电离程度:1.0 mol/L CH3COOH溶液小于0.01 mol/L CH3COOH溶液,但1.0 mol/L CH3COOH溶液中c(H+)仍大于0.01 mol/L CH3COOH溶液中c(H+),C错误;CH3COOH是弱酸,其酸性强于H2CO3,可与NaHCO3溶液反应生成CH3COONa、CO2和H2O,D正确。
8.血浆中存在H2CO3/HCO“缓冲”体系:H+(aq)+HCO(aq)⥫⥬H2CO3(aq)⥫⥬CO2(aq)+H2O(l)。该体系可使人体血液pH保持在7.35~7.45。下列说法正确的是( )
A.“缓冲”作用是指体系中增加少量强酸或强碱时,血液的酸碱性不会出现较大幅度变化
B.血液中CO2浓度增大,会使上述平衡向正反应方向移动
C.人体血液碱中毒时,可注射NaHCO3溶液缓解
D.该体系中一定不存在CO
A 解析:体系中增加少量强酸,平衡正向移动,加入少量强碱时,平衡逆向移动,血液的酸碱性不会出现较大幅度变化,A正确;血液中CO2浓度增大,会使上述平衡逆向移动,B错误;NaHCO3溶液显碱性,人体血液碱中毒时,可注射酸性药物缓解,C错误;HCO电离产生CO和H+,故该体系中存在CO,D错误。
9.在0.1 mol/L的H3PO4溶液中主要存在如下电离平衡:H3PO4⥫⥬H++H2PO,下列叙述不正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,平衡正向移动
B.加少量水,H3PO4的电离程度增大,c(H+)增大
C.滴加少量0.1 mol/L盐酸,上述平衡逆向移动,溶液的酸性增强
D.加入少量NaHSO4固体,平衡逆向移动,c(H2PO)减小
B 解析:加入NaOH固体,OH-与H3PO4电离产生的H+反应生成H2O,平衡正向移动,A正确;加少量水,平衡正向移动,H3PO4的电离程度增大,但c(H+)减小,B错误;滴加少量0.1 mol/L盐酸,c(H+)增大,平衡逆向移动,C正确;加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,平衡逆向移动,c(H2PO)减小,D正确。
10.现有下列物质:①熔化的NaCl;②盐酸;③氯气;④CH3COOH;⑤铜;⑥酒精;⑦硫酸氢钠;⑧液氨;⑨SO2。
(1)属于强电解质的是________(填序号,下同);
(2)在上述状态下能导电的是________;
(3)属于弱电解质的是________;
(4)可以证明④是弱酸的事实是________(填标号);
A.CH3COOH和水能以任意比例混溶
B.在CH3COOH水溶液中含有未电离的CH3COOH分子
C.CH3COOH与Na2CO3溶液反应放出CO2
D.1 mol/L的CH3COOH水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
(5)有下列物质的溶液:a.CH3COOH b.HCl c.H2SO4 d.NaHSO4。若四种溶液的物质的量浓度相同,其c(H+)由大到小的顺序为________。
答案:(1)①⑦ (2)①②⑤ (3)④ (4)B (5)c>b=d>a
解析:溶液导电的原因是存在自由移动的离子,金属导电的原因是存在自由移动的电子;强电解质是指在水溶液中或熔融状态下,能够完全电离的化合物,一般是强酸、强碱和大部分盐类;弱电解质是指在水溶液中部分电离的电解质,包括弱酸、弱碱、水与少数盐。
(1)①熔化的NaCl为强电解质,存在自由移动的离子,可以导电;②盐酸是混合物,溶液中存在自由移动的离子,可以导电; ③氯气为气体单质,不导电; ④CH3COOH为弱电解质,本身不导电,水溶液导电; ⑤铜为金属单质,导电; ⑥酒精为非电解质,不导电; ⑦硫酸氢钠为强电解质,本身不导电,水溶液或熔融状态导电;⑧液氨为非电解质,不导电; ⑨SO2为非电解质,不导电;故属于强电解质的是①⑦。
(4)CH3COOH和水能以任意比例混溶,溶解性不能说明CH3COOH是弱酸,A错误;在CH3COOH水溶液中含有未电离的CH3COOH分子,说明存在电离平衡,说明CH3COOH是弱酸,B正确;CH3COOH与Na2CO3溶液反应放出CO2,不能说明CH3COOH是否部分电离,C错误;1 mol/L的CH3COOH水溶液能使紫色石蕊溶液变红色,说明溶液存在氢离子,不能说明CH3COOH是否部分电离,D错误。
(5)若四种溶液的物质的量浓度相同,硫酸为二元强酸,氢离子浓度最大;HCl、NaHSO4均为强电解质,完全电离,氢离子浓度相同;CH3COOH为弱酸,部分电离,氢离子浓度最小;故其c(H+)由大到小的顺序为c>b=d>a。
11.一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.醋酸的电离程度:a<b<c
B.蘸取a点溶液滴在湿润的pH试纸上,测得pH一定偏大
C.溶液中c(H+):b>a>c
D.若分别取a、b、c三点的溶液各10 mL,各用同浓度的NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液的体积:a>b>c
B 解析:醋酸是弱酸,加水稀释,促进醋酸的电离,故醋酸的电离程度:a<b<c,A正确;根据图像可知,Ob段导电能力逐渐增大,说明离子浓度增大,酸性增强,蘸取a点溶液滴在湿润的pH试纸上,促进醋酸的电离,可能使离子浓度增大,即c(H+)增大,pH减小,B错误;电解质溶液的导电能力与离子浓度有关,根据表中数据可知,导电能力大小顺序是b>a>c,c(H+)大小顺序是b>a>c,C正确;加水稀释,醋酸的物质的量浓度减小,即c(CH3COOH)大小顺序为a>b>c,取相同体积,溶质物质的量大小顺序是a>b>c,消耗NaOH溶液的体积a>b>c,D正确。
12.将等浓度、等体积的盐酸与醋酸分别与足量的镁条反应,测得密闭容器中压强随时间的变化曲线如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A.反应过程中醋酸中c(H+)下降更快
B.反应开始前c(H+):盐酸>醋酸
C.反应结束时两容器内n(H2)相等
D.曲线①表示盐酸与镁条反应
A 解析:HCl完全电离,醋酸存在电离平衡,反应过程中醋酸继续电离,故反应过程中盐酸中c(H+)下降更快,A错误;相同浓度的一元酸,c(H+):强酸>弱酸,盐酸是强酸、醋酸是弱酸,则相同浓度的盐酸和醋酸反应开始前c(H+):盐酸>醋酸,B正确;反应结束时生成n(H2)与n(酸)成正比,二者都是一元酸且体积和物质的量浓度相等,故两种酸的物质的量相等,则反应结束时两容器内n(H2)相等,C正确;密闭容器中气体物质的量越大,气体压强越大,开始一段时间内c(H+):盐酸>醋酸,则开始一段时间内生成气体体积:盐酸>醋酸,则曲线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,D正确。
13.(双选)(2024·浙东北联盟高二期中)某温度下,相同pH的盐酸和醋酸分别加水稀释,平衡pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断不正确的是( )
A. Ⅰ 是盐酸, Ⅱ 是醋酸
B.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
C.溶液的导电性a<b<c
D.a、b、c三点Kw的数值相同
BC 解析:盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH的盐酸和醋酸,醋酸浓度大,溶液稀释时,醋酸进一步电离,其溶液中离子浓度大于盐酸的离子浓度,故 Ⅱ 应为醋酸稀释时的pH变化曲线, Ⅰ 是盐酸,A正确;相同pH的盐酸和醋酸,醋酸浓度远大于盐酸的浓度,稀释到相同体积时,醋酸( Ⅱ )浓度大于盐酸( Ⅰ )浓度,即b点酸的总浓度小于a点酸的总浓度,B错误;溶液导电性取决于离子浓度,pH小时,H+浓度大,导电性强,则溶液的导电性a>b>c,C错误;Kw的大小只取决于温度,所以a、b、c三点Kw的数值相同,D正确。
14.(双选)(2024·河北张家口张垣联盟联考,改编)向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL 2 mol/L盐酸、2 mL 2 mol/L醋酸,下列说法不正确的是( )
A.2 mol/L盐酸、2 mol/L醋酸中c(H+):前者>后者
B.起始时,两个锥形瓶中反应速率:盐酸<醋酸
C.反应结束时,两个锥形瓶内气体的压强基本相等
D.1 mol/L NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗氢氧化钠溶液的体积更大
BD 解析:向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL 2 mol/L盐酸、2 mL 2 mol/L醋酸,由此可知镁条完全反应,且盐酸为强酸,醋酸为弱酸。由于盐酸为强酸可以完全电离,醋酸为弱酸不能完全电离,因此盐酸中c(H+)大于醋酸中的,A正确; 由于盐酸中c(H+)大于醋酸中的,则起始时反应速率:盐酸>醋酸,B错误;镁条完全反应,则与酸反应产生气体量相同,反应结束时,两个锥形瓶内气体的压强基本相等,C正确;两种酸的起始浓度相同,消耗1 mol/L NaOH溶液的体积相同,D错误。
15.(1)某浓度的氨水中存在平衡:NH3·H2O⥫⥬NH+OH-。若想增大NH的浓度而不增大OH-的浓度,应采取的措施是________(填标号)。
a.适当升高温度 b.加入NH4Cl固体
c.通入NH3 d.加入少量浓盐酸
(2)常温下,有c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,采取以下措施:
①加适量醋酸钠晶体后,两溶液中的c(H+)变化是醋酸中c(H+)________(填“增大” “减小”或“不变”),盐酸中c(H+)________(填“增大” “减小”或“不变”)。
②加水稀释10倍后,醋酸中的c(H+)________(填“>” “=”或“<”)盐酸中的c(H+)。
③加等浓度的NaOH溶液至恰好中和,所需NaOH溶液的体积:醋酸________(填“>” “=”或“<”)盐酸。
④使温度都升高20 ℃,溶液中c(H+):醋酸______(填“>” “=”或“<”)盐酸。
⑤分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是________(填标号)。( Ⅰ 表示盐酸, Ⅱ 表示醋酸)
(3)将0.1 mol/L的醋酸加水稀释,下列有关稀释后醋酸的说法正确的是________(填标号)。
a.电离程度增大
b.溶液中离子总数增多
c.溶液导电性增强
d.溶液中醋酸分子数增多
答案:(1)bd (2)①减小 减小 ②> ③> ④> ⑤c (3)ab
解析:(1)升高温度,平衡正向移动,c(NH)和c(OH-)均增大,a符合题意;加入NH4Cl固体,c(NH)增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小,b不符合题意;通入NH3,c(NH3·H2O)增大,平衡正向移动,c(NH)和c(OH-)均增大,c不符合题意;加入少量浓盐酸,c(OH-)减小,平衡正向移动,c(NH)增大,d符合题意。(2)①加适量CH3COONa晶体,CH3COOH溶液中:CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+平衡逆向移动,c(H+)减小,盐酸中发生反应:CH3COO-+H+⥫⥬CH3COOH,c(H+)减小。②加水稀释10倍后,CH3COOH电离平衡正向移动,n(H+)增大,HCl不存在电离平衡,HCl电离出的n(H+)不变。③加NaOH溶液,CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O,HCl+NaOH===NaCl+H2O,由于CH3COOH是部分电离,反应前c(CH3COOH)>c(HCl),故中和时CH3COOH所需NaOH溶液的体积大。④升高温度,CH3COOH电离平衡向电离方向移动,c(H+)增大,HCl已全部电离。⑤反应开始时两溶液pH相同,即c(H+)相同,所以开始时与Zn反应速率相同,随反应的进行,CH3COOH电离平衡向电离方向移动,故反应速率:v(CH3COOH)>v(HCl),又因为反应开始时c(CH3COOH)>c(HCl),所以与足量锌反应,CH3COOH生成H2的量多。
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