3.1 电离平衡 同步练习题 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-12
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内容正文:
3.1 电离平衡 同步练习题
2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.图a~c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极,X与电源正极相连,Y与电源负极相连)微观示意图。下列说法错误的是( )
A.图示中代表的离子是氯离子
B.图a中氯化钠固体不能导电
C.图b表示熔融的NaCl能导电
D.图c表示带负电荷的水合氯离子向与电源负极相连的电极移动
2.已知弱电解质在水中达到电离平衡状态时,已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数的百分率,称为电离度。在相同温度时100mL0.01mol•L-1醋酸溶液与10mL0.1mol•L-1醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是( )
A.中和时所需NaOH的量 B.电离度
C.H+的物质的量浓度 D.CH3COOH的物质的量
3.下列物质属于强电解质的是
A.CH3COOH B.NaHCO3 C.NH3·H2O D.HClO
4.下列说法正确且一定能证明是弱电解质的是( )
①25℃时,用pH试纸测溶液的pH为4
②水溶液中含有分子和、
③溶液恰好与溶液完全反应
④次氯酸不稳定,在光照条件下易分解
⑤用溶液做导电性实验,灯泡很暗
A.①② B.② C.①③④ D.②⑤
5.下列物质不属于弱电解质的是( )
A.氯化钠 B.氢氟酸 C.醋酸 D.一水合氨
6.水有18种存在形态,647K、22.1MPa以上的超临界水能溶解多种有机物,并含有较多的H+和OH-。下列有关说法正确的是( )
A.超临界水中含有较多的H+和OH-,为强电解质
B.钠与超临界水反应比普通水更剧烈
C.超临界水分子间存在离子键
D.组成水的氢元素的一种核素3H含有3个中子
7.下列说法正确的是( )
A.物质中存在阳离子时一定存在阴离子
B.PbSO4难溶于水,其水溶液几乎不导电,故PbSO4是弱电解质
C.物质的量浓度相同的两种电解质溶液,导电能力弱的一定是弱电解质
D.电离平衡正移,电解质分子浓度不一定减小,离子浓度不一定增大
8.已知时有关弱酸的电离平衡常数:则下列有关说法正确的是( )
弱酸化学式
电离平衡常数
A.等物质的量浓度的各溶液关系为:
B.冰醋酸中逐滴加水,则溶液的导电性、醋酸的电离程度、均先增大后减小
C.中通入少量发生的化学反应为:
D.稀释溶液过程中,减小
9.化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值,由下表中的数据不能得出的结论是( )
弱酸
HCOOH
HCN
电离平衡常数(25℃)
,
A.
B.
C.
D.等浓度的溶液和溶液中,
10.常温下,下列有关叙述正确的是( )
①等质量的NaOH与pH=3的盐酸和pH=3的醋酸分别反应,消耗醋酸的体积少;
②同体积同浓度的盐酸和醋酸与足量锌反应,整个反应过程的平均反应速率盐酸的快;
③相同条件下,将pH=2的硫酸溶液和pH=2的醋酸溶液分别稀释成pH=5的溶液,所加水的体积前者大;
④pH=3的稀硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,混合溶液的pH<7;
⑤同体积同pH的盐酸和醋酸与足量锌反应,醋酸中生成的氢气多。
A.①②⑤ B.③④⑤ C.②④⑤ D.②④
11.二元弱酸的电离过程是吸热过程,某温度下,其电离常数、。下列说法错误的是
A.升高温度后,、均增大
B.向溶液中加入少量KHX固体,减小
C.该温度下的溶液中
D.向溶液中加水稀释过程中,减小
12.下图表示NaCl在水中溶解过程的微观状态示意图,下列表述合理的是( )
甲 乙 丙
A.过程发生的先后顺序为:甲、乙、丙
B.干燥的NaCl固体不导电,是由于固体中不存在Na+、Cl-
C.NaCl溶液能导电,是由于在水分子作用下形成了自由移动的Na+、Cl-
D.NaCl在外加电场作用下发生电离
13.下列物质属于弱电解质的是( )
A. B. C. D.
14.氢氰酸(HCN)的下列性质中,不能说明它是弱电解质的是( )
A.1 mol·L-1氢氰酸溶液的pH约为3
B.同浓度的盐酸比HCN溶液导电性强
C.同浓度同体积的HCN溶液和NaOH溶液混合,溶液呈碱性
D.10 mL 1 mol·L-1HCN恰好与10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应
15.已知常温下三种酸的电离平衡常数如下表所示:则下列说法错误的是( )
HCN
H2CO3
HF
4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
6.7×10-4
A.相同物质的量浓度的HCN和HF溶液中,HF溶液的pH最小
B.相同物质的量浓度的NaCN、Na2CO3和NaF溶液,Na2CO3溶液pH最大
C.相同物质的量浓度的NaCN和NaF溶液中,离子总数NaF溶液大于NaCN溶液
D.在NaCN溶液中通入少量CO2,离子方程式为:CN-+H2O+CO2=HCN+
16.已知:常温下,碳酸的电离平衡常数Ka1=4.4 ×10-7, Ka2=4.7×10-11。常温下,向100 mL0.1 mol·L-1K2CO3溶液中缓慢滴加100 mL 0.2 mol·L-1盐酸,溶液中各离子的物质的量随加入盐酸的物质的量的变化如图所示(H+和OH-未画出)。
下列说法错误的是( )
A.滴加至A点时,n(Cl- )=n()> n()
B.滴加至B点时,≈9.4× 103
C.滴加至C点时,c(Cl-)< c()+ 2c()
D.滴加至D点时,溶液的pH<7
17.下列说法正确的是( )
A.BaSO4难溶于水,其水溶液导电能力极弱,所以硫酸钡是弱电解质
B.CO2溶于水得到的溶液能导电,所以CO2是电解质
C.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强
D.导电能力强的溶液一定是强电解质溶液
18.用pH计测定25℃时不同浓度的某酸HA的pH,结果如下:
浓度/()
①0.0010
②0.0100
③0.0200
④0.1000
⑤0.2000
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.83
根据表中数据,下列说法不正确的是( )
A.HA是弱酸
B.随着HA浓度的增大,HA的电离程度减小
C.该温度下HA电离常数的数量级是
D.加入少量水稀释该稀溶液的过程中,减小
19.常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1,溶液中各含磷物种的pc—pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc),pOH表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是( )
A.曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化
B.H3PO3的结构简式为
C.pH=4的溶液中:c(H2PO )<0.1mol·L-1-2c(HPO )
D.H3PO3+HPO 2H2PO 的平衡常数K>1.0×105
20.下列叙述中,正确的是( )
A.硫酸溶液导电能力一定比醋酸溶液导电能力强
B.的水溶液能导电,所以是电解质
C.电解质是在一定条件下自身可电离出离子的化合物
D.溶于水能电离出的化合物都是酸
二、综合题
21.CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(1)I.①已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=+2.8 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol-1,
反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的△H= 。
②250℃时,以镍合金为催化剂,向2L容器中通入6mol CO2、6mol CH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。2min后达到平衡,测得平衡体系中H2的体积分数为40%。此温度下该反应的平衡常数K= 。
(2)II.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示。
250~300℃时,乙酸的生成速率减小的原因是 。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是 。
(3)III.已知:某酸HA Ka=4.0×10–7(298K)。25℃时,向100mL 0.1mol·L−1 HA的溶液中逐滴加0.2mol·L−1NaOH溶液,所得溶液的pH随NaOH溶液的体积变化如图所示(溶液体积变化忽略不计)
。
①25℃时,0.1mol·L−1HA溶液中的c(H+)= mol·L-1。
②在X点时,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是 。
③在K点时,溶液中c(OH-)+c(A-)-c(H+)= mol·L−1。
22.(1)Ⅰ.现有以下物质:①小苏打 ②盐酸 ③H2SO4④氨水 ⑤熔融KOH ⑥NH3⑦CCl4 ⑧CO2 ⑨冰醋酸 ⑩NaHSO4固体
上述物质中,属于电解质但不导电的是 。
(2)上述物质中,属于弱电解质的是 。
(3)写出⑨、⑩在水溶液中的电离方程式。
⑨: 。
⑩: 。
(4)Ⅱ.书写下列反应的离子方程式。
①氨水与硫酸溶液混合: ;
②Ca(HCO3)2与少量KOH溶液混合: ;
③NaOH溶液和NaHSO4溶液混合: .
23.硫、氮、氯、氧、钠、铝、铁等是人们熟悉的元素,它们的单质及其化合物对工农业有着很重要的地位。
(1)硫原子的最外层电子排布式 。铝原子核外电子占据轨道有 个,氯原子能量最高的电子亚层是 。过氧化钠的电子式 ;氮原子的电子云形状有 种。
(2)氯化钠晶体的熔点高于氯化钾,原因是 。
(3)用Fe2(SO4)3溶液吸收H2S生成FeSO4。FeSO4被氧化使Fe2(SO4)3再生,其原理为: FeSO4+O2+H2SO4Fe2(SO4)3+H2O
①配平上面Fe2(SO4)3再生的化学方程式,并标出电子转移的数目和方向 。
②硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍。由图1和图2判断,使用硫杆菌的最佳条件为 ;若反应温度过高,反应速率下降,其原因是 。
(4)常压下,取不同浓度、不同温度的氨水测定,得到下表实验数据。
温度(℃)
c(氨水)(mol/L)
电离度(%)
c(OH-)(mol/L)
0
16.56
9.098
1.507×10-2
10
15.16
10.18
1.543×10-2
20
13.63
11.2
1.527×10-2
①温度升高,NH3·H2O的电离平衡向 (填“左”、“右”)移动。
②表中c(OH-)基本不变的原因是 。
24.草酸(H2C2O4)是一种还原性二元酸 ,存在于菠菜等植物中。已知:常温下,草酸的电离常数K,=5.4x10-2,K2=5.4x10-5
(1)生活中,长期将豆腐与菠菜混合食用,容易损失钙元素且易患胆结石疾病。原因是 。
(2)写出草酸在水中的电离方程式 。
(3)已知KHC2O4溶液呈酸性,则溶液中c(H2C2O4) (填“>”、“<”或“=”,下同) c(C2O)。若0.1 mol· L-1H2C2O4溶液中第二步电离的c(H+)=a mol·L-1,则0.1 mol·L-1KHC2O4溶液中HC2O电离出来的c(H+) a mol· L-1。
(4)常温下,将1mL某浓度的H2C2O4溶液加蒸馏水稀释,其溶液pH与加水稀释后溶液体积的关系如图1所示。
①图中能代表H2C2O2溶液稀释情况的是曲线 (填“I”或“II”)。
②在稀释该溶液过程中,下列物理量始终增大的是 (填字母)。
A. B.c(H+)·c(C2O) C. D.
(5)常温下,向20 mL0.1 mol·L-1 NaHC2O4,溶液中缓慢滴加pH=13的NaOH溶液,混合溶液的温度与滴加NaOH溶液体积的关系如图2所示。
①试分析图中E、F、G三点,水的电离程度最大的是 点。
②下列关系式正确的是 (填字母)。
a.E点存在:2c(Na+)=3c(H2C2O4) +3c(H2C4O)+3c(C2O)
b.F点存在:c(H+ )=c (OH- )+c(HC2O)+c(H2C2O4)
c. G点对应的溶液中,c(Na+ )>c(OH- )>e(HC2O )>c(H2C2O4 )
25.25℃时,某小组同学分别用如下方法测定的电离常数 (Ka)。
(1)电离方程式为 。
(2)【方法一】实验步骤:
ⅰ.取a mL稀溶液于锥形瓶中,加入2滴酚酞溶液。
ⅱ.用标准溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为。
ⅲ.另取一份该稀溶液于烧杯中,用pH计测得其pH为x。
ⅱ中滴定恰好达到终点时的现象为 。
(3)该稀溶液的浓度 (用代数式表示)。
(4)数据处理:
醋酸的电离平衡常数。代入相关数据,即可得。
误差分析:若ⅰ中锥形瓶提前用该稀溶液进行了润洗,会使测得的 (填“偏大”或“偏小”)。
(5)【方法二】实验原理:
由的电离平衡常数表达式可知,当时,。
实验步骤:①取25mL某溶液,用NaOH溶液滴定至终点。
②继续向①中加入25mL该溶液。
③用pH计测定②中混合溶液的pH为y。
步骤②的目的是 。
(6) (用代数式表示)
(7)迁移应用:
已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,其溶液中含磷粒子的物质的量分数与pH的关系如图所示。
下列说法正确的是____(填字母序号)。
A.的
B.溶液显碱性
C.向溶液中逐滴加入NaOH溶液至,发生反应:
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,其中氯离子的半径大于钠离子的半径,因此图示中 代表的离子是氯离子,故A不符合题意;
B.由图a可知干燥的NaCl固体中钠离子和氯离子不能自由移动,因此NaCl固体不能导电,故B不符合题意;
C.由图b可知熔融状态下钠离子和氯离子能自由移动,因此熔融的NaCl能导电,故C不符合题意;
D.表示氯离子,由图c可知带负电荷的水合氯离子向X电极移动,即向与电源正极相连的电极移动,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、氯离子半径达;
B、氯化钠固体不导电;
C、熔融氯化钠可以导电;
D、结合图示,可知氯离子移向X电极,X电极连接电源正极。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.100mL0.01 醋酸溶液与10mL0.1 醋酸溶液中醋酸的物质的量相等,因此中和时消耗的NaOH的量相等,A不符合题意;
B.醋酸为弱电解质,溶液浓度越大,电离度越小,故电离度前者大于后者,B符合题意;
C.酸的浓度越大,c(H+)越大,故c(H+)前者小于后者,C不符合题意;
D.电离度前者大于后者,故溶液中CH3COOH的物质的量前者小于后者,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据给出数据即可判断出醋酸的物质的量和中和需要的氢氧化钠的量相等,0.1mol/L醋酸电离出氢离子浓度大,越稀越电离,因此0.01mol/L的醋酸的电离度大
3.【答案】B
【解析】【解答】A.CH3COOH溶于水部分电离,是弱电解质,A不符合;
B.NaHCO3溶于水全部电离,属于强电解质,B符合;
C.NH3·H2O溶于水部分电离,是弱电解质,C不符合;
D.HClO溶于水部分电离,是弱电解质,D不符合;
故答案为:B。
【分析】强电解质:常见的有强酸、强碱、盐、活泼金属氧化物;
弱电解质:常见的有弱酸、弱碱、水。
4.【答案】B
【解析】【解答】①25℃时,次氯酸具有漂白性,不能用pH试纸测0.01mol/L的HClO溶液的pH,所以不能证明次氯酸为弱电解质,故①错误;
②HClO水溶液中含有HClO分子和H+、ClO-,说明HClO部分电离,为弱电解质,故②正确;③10mL0.01mol/LHClO溶液恰好与10mL0.01mol/LNaOH溶液完全反应,说明HClO为一元酸,不能说明HClO部分电离,所以不能证明为弱电解质,故③错误;
④次氯酸不稳定,在光照条件下易分解,不能说明HClO部分电离,不能证明HClO为弱电解质,故④错误;
⑤用HClO溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明溶液中离子浓度很小,不能说明HClO部分电离,所以不能证明为弱电解质,故⑤错误;
故答案为:B。
【分析】证明HClO是弱电解质,只需证明其部分电离即可。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.氯化钠在水溶液或熔融状态下能发生完全电离,属于强电解质,A符合题意;
B.氢氟酸在水溶液中只能发生部分电离,属于弱电解质,B不符合题意;
C.醋酸在水溶液中只能发生部分电离,属于弱电解质,C不符合题意;
D.一水合氨在水溶液中只能发生部分电离,属于弱电解质,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 弱电解质是在水溶液中不完全(少部分)电离的电解质。弱电解质导电的性质与溶液浓度和温度有关,与物质的溶解度无关。弱电解质在水溶液中既有分子存在又有离子存在。水是一种特殊的弱电解质。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.超临界水和普通水一样,在溶液中部分电离出氢离子和氢氧根离子,属于弱电解质,故A 不符合题意;
B.由题给信息可知,超临界水中氢离子浓度大于普通水,则钠与超临界水反应比普通水更剧烈,故B符合题意;
C.超临界水分子和普通水一样,分子内存在共价键,分子间存在氢键,故C不符合题意;
D.核素3H中含有2个中子,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、强电解质指的是完全电离的电解质;
B、氢离子更多,和钠反应更快;
C、不含金属元素,不含离子键;
D、中子数=质量数-质子数。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.晶体中有阳离子不一定有阴离子,如金属晶体的组成微粒为金属阳离子和自由电子,不存在阴离子,故A不符合题意;
B.PbSO4难溶于水,其水溶液的导电能力极弱,但是硫酸铅在熔融状态下完全电离,是强电解质,故B不符合题意;
C.物质的量浓度相同的两种电解质溶液,导电能力弱的不一定为弱电解质,如物质的量浓度相等的硫酸和盐酸,硫酸的导电能力大于盐酸,但HCl为强电解质,故C不符合题意;
D.稀醋酸溶液中加入冰醋酸,醋酸分子的浓度增大,电离平衡正移;加水稀释能够促进弱电解质的电离,弱电解质的电离平衡正移,但离子浓度减小,因此电离平衡正移,电解质分子浓度不一定减小,离子浓度不一定增大,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、金属晶体中存在阳离子,但不存在阴离子;
B、PbSO4在熔融状态下完全电离,属于强电解质;
C、导电能力与电解质的强弱无关,与溶液中的离子浓度有关;
D、加入弱电解质本身,电离平衡正向移动,电解质分子浓度增大,加水稀释,电离平衡正向移动,离子浓度减小;
8.【答案】C
【解析】【解答】A.由电离常数Ka的关系可知,则酸性 > >HCN,所以应有pH( )<pH( )<pH(HCN) ,故A不符合题意;
B.冰醋酸中逐滴加水,电离产生的离子浓度增大,导电性增大,但随水的量增大,浓度变小,导电性减小,而醋酸的电离程度一直增大,pH先减小后增大,故B不符合题意;
C.由于HCN的电离平衡常数小于碳酸的一级电离平衡常数,大于碳酸的二级电离平衡常数,故NaCN中通入少量CO2发生的化学反应为:NaCN+CO2+H2 O=HCN+NaHCO3,故C符合题意;
D.稀释HCN溶液过程中,HCN的电离平衡正向移动,CN-的物质的量增加,HCN的物质的量减小,故(c(CN-))/(c(HCN))增大, 故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、电离平衡常数越大酸性越强;
B、冰醋酸随着水的加入,pH逐渐减小后增大,导电性先增大后减小;
C、结合强酸制弱酸的原理判断;
D、结合电离平衡常数判断。
9.【答案】A
【解析】【解答】A、由分析可知,酸性:HCN>,则 不能发生,故A符合题意;
B、酸性:HCOOH>HCN,则 能发生,故B不符合题意;
C、酸性:HCOOH>H2CO3,则 能发生,故C不符合题意;
D、 根据越弱越水解,等浓度的HCOONa溶液和NaCN溶液中,CN-水解程度大于HCOO-水解程度,则c(HCOO-)>c(CN-),故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】电离平衡常数越大,酸性越强,强酸可以制取弱酸,根据电离平衡常数可知,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>。
10.【答案】A
【解析】【解答】①等质量的NaOH与pH=3的盐酸和pH=3的醋酸分别反应,醋酸为弱酸不完全电离,等pH的两种酸中醋酸浓度较大,故消耗醋酸的体积少,故①符合题意;
②同体积同浓度的盐酸和醋酸中氢离子浓度前者大,与足量锌反应,整个反应过程中前者的氢离子浓度均较大,故平均反应速率盐酸的快,故②符合题意;
③相同条件下,将pH=2的硫酸溶液和醋酸溶液分别稀释成pH=5的溶液,强酸稀释pH变化大,则醋酸加水多,加水为前者小于后者,故③不符合题意;
④常温下,pH=3的稀硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,完全中和生成强酸强碱盐,混合溶液的pH=7,故④不符合题意;
⑤同体积同pH的盐酸和醋酸与足量锌反应,醋酸浓度更大,故反应中生成的氢气多,故⑤符合题意;
故答案为:A。
【分析】 ① pH相同的酸,酸性越弱,其浓度越大,消耗越少;
② 盐酸电离的氢离子浓度更大,速率更快;
③ pH相同的酸,稀释到相同pH,酸性越弱,加入的水越大;
④ pH相同的强酸和强碱,等体积混合,pH=7;
⑤ pH相同的酸,酸性越弱,其浓度越大,生成的氢气越多。
11.【答案】D
12.【答案】C
【解析】【解答】A.过程中发生的先后顺序为:乙、丙、甲,故A不符合题意;
B.干燥的氯化钠固体不导电,主要是固体中不存在自由移动的钠离子和氯离子,故B不符合题意;
C.氯化钠溶液导电主要是由于在水分子的作用下形成了自由移动的钠离子和氯离子,故C符合题意;
D.氯化钠在水溶液的作用下就可导电,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】氯化钠加入到水中时,水分子向氯化钠缝隙中进入,促使钠离子和氯离子分开,有自由移动的阴阳离子导致溶液导电,结合选项判断。
13.【答案】B
【解析】【解答】A. 是非电解质,故A不符合题意;
B. 在水溶液中部分电离出氢离子,属于弱电解质,故B符合题意;
C.氢氧化钙是强电解质,故C不符合题意;
D.氯化铝是强电解质,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】 弱电解质 是部分电离,醋酸分子在水溶液中部分电离,而氨气不是电解质,氯化铝和氢氧化钙是强电解质,结合选项判断即可。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.弱酸在溶液中不能完全电离,其电离产生的离子的浓度小于溶质的浓度,能说明氢氰酸为弱酸,故A能说明;
B.同浓度的强、弱电解质溶液,强电解质溶液中离子浓度,导电性强,能说明氢氰酸为弱酸,故B能说明;
C.同浓度同体积的HCN溶液和NaOH溶液混合,生成NaCN为强碱弱酸盐,NaCN水解溶液呈碱性,能说明氢氰酸为弱酸,故C能说明;
D.10 mL 1 mol·L-1HCN和10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中酸碱物质的量相同,能完全反应,但不能说明氢氰酸为弱酸,故D不能说明;
故答案为:D。
【分析】弱电解质的特点:水溶液中部分电离;电离后呈现电离平衡状态;其电离反应是可逆的。判断是否为弱电解质,也需要结合反应进行计算以及产物的状态来判断
15.【答案】C
【解析】【解答】A.相同物质的量浓度的酸,电离平衡常数越大,H+离子浓度越大,pH越小,故A不符合题意;
B.电离平衡常数越小,对应的酸根离子越容易水解,因此相同物质的量浓度的NaCN、Na2CO3和NaF溶液中Na2CO3溶液最易水解,pH最大,故B不符合题意;
C.没有溶液体积,无法比较相同物质的量浓度的NaCN和NaF溶液中离子数目,故C符合题意;
D.由电离平衡常数可知,酸性H2CO3>HCN>HCO,根据强酸制弱酸,NaCN溶液中通入少量CO2只能生成HCN和NaHCO3,离子方程式为CN-+H2O+CO2=HCN+,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.电离平衡常数越大,pH越小;
B.根据越弱越水解分析;
D.根据电离平衡常数可知,酸性H2CO3>HCN>HCO。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.碳酸为二元弱酸,碳酸钾的物质的量为0.01mol=10mmol,则碳酸钾与盐酸反应分布进行的离子方程式为:、,由图可知的物质的量最大随着加入盐酸物质的量逐渐减小,滴定至A点时,主要进行的离子方程式为,则>,由图可知A点和D点加入盐酸的物质的量和溶液中离子的物质的量相等,A点时,则,A项不符合题意;
B.由图可知,B点时,第一次电离平衡为,电离常数为,第二次电离平衡为,电离常数为,可得:,则,B项不符合题意;
C.由图可知C点加入的盐酸的物质的量为10mmol,则C点溶液中小于10mmol,接近0且C点在直线的下方,物料守恒可得可得,则,C项符合题意;
D.滴定至D点时,恰好完全反应,溶解二氧化碳气体使溶液显酸性,则溶液的pH<7,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据碳酸为二元弱酸,A点时判断;
B.利用和计算;
C.利用物料守恒判断;
D.考虑反应后生成物的性质。
17.【答案】C
【解析】【解答】A.BaSO4难溶于水,由于其溶解电离产生的离子浓度很小,因此其水溶液导电能力极弱,但BaSO4溶解的部分全部电离变为离子,因此BaSO4是强电解质,A不符合题意;
B.CO2溶于水,并与水反应产生H2CO3,H2CO3电离产生离子而能够导电,离子不是CO2自身电离,因此CO2为非电解质,B不符合题意;
C.溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子的浓度以及离子所带的电荷数有关,与电解质的强弱无关,因此强电解质溶液的导电能力不一定强,C符合题意;
D.电解质溶液的导电能力强弱与自由移动的离子的浓度及离子电荷有关,与电解质强弱无关,因此导电能力强的溶液不一定是强电解质溶液,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.硫酸钡虽然难溶于水。但溶于水的部分完全电离,属于强电解质;
B.二氧化碳本身不能电离,属于非电解质;
C.溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子的浓度以及离子所带的电荷数有关;
D. 溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子的浓度以及离子所带的电荷数有关。
18.【答案】D
【解析】【解答】A.结合pH的计算公式,若HA是强酸,则0.0010mol/L的HA其pH应为3,结合本题,0.0010mol/L的HA的pH为3.88,则HA为弱酸,A错误;
B.越稀越电离,弱电解质溶液浓度越稀,其电离程度越小,B错误;
C.0.0010mol/L的HA,存在电离平衡,可知c(H+)和c(A-)浓度相等,列出三段式
则电离平衡常数,则其电离常数数量级为10-5,C错误;
D.结合电离平衡常数,电离平衡常数只受温度影响,加水稀释平衡常数不变,稀释过程中,c(A-)减小,则 增大,D正确。
故答案为:D。
【分析】A、要判断某种酸酸性强弱,可以结合其pH和浓度的关系判断;
B、越稀越电离,弱电解质溶液浓度越稀,其电离程度越小;
C、化学平衡的计算通常会用三段式,三段式的考查是考试的重点,可以利用三段式计算电离平衡常数、转化率等数据;
D、平衡常数只受温度影响,通常情况下,两种粒子的浓度商可以结合其电离平衡常数判断。
19.【答案】D
【解析】【解答】A.图象中含P物质只有3种,说明 为二元弱酸。随着 逐渐增大, 减小,根据 、 ,知 逐渐减小, 先增大后减小, 逐渐增大, ,则 逐渐增大, 先减小后增大, 逐渐减小,故曲线③表示 ,曲线②表示 ,曲线①表示 ;根据x点知, 时, ,c(OH-)=10-7.3mol/L,c(H+)=10-6.7mol/L,则 的 ,根据z点知, , ,c(OH-)=10-12.6mol/L,c(H+)=10-1.4mol/L,则 的 ,曲线①表示 随 的变化,故A不符合题意;
B. 为二元弱酸,其结构简式为 ,故B不符合题意;
C. 即 ,由图可知,此时, ,即 ,而 ,故 ,故C不符合题意;
D.由 减去 ,可得 ,则平衡常数 ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由图示可知,随着碱性增强,即pOH减小,H3PO3浓度减小,H2PO3−浓度先增加后减小,HPO32−浓度逐渐增大,可知HPO32−中的氢不能电离,说明H3PO3是二元弱酸,由此可写出其结构简式,H3PO3溶液中含磷物有H3PO3、H2PO3−和HPO32−。根据酸碱中和反应知随着c(OH−)的增大,c(H3PO3)逐渐减小,则pc(H3PO3)逐渐增大,对应曲线③;c(H2PO3−)先增大后减小,则pc(H2PO3−)先减小后增大,对应曲线②,c(HPO32−)逐渐增大,pc(HPO32−)逐渐减小,对应曲线①。点y(10.0,3.6)表示当POH=10时,即pH=4 ,pc(HPO32−)=pc(H3PO3),根据物料守恒可判断C选项。根据点z(12.6,1.3)表示当POH=12.6时,pc(H2PO3−)=pc(H3PO3),据此可得H3PO3电离的Ka1,根据点x(7.3,1.3)表示当POH=7.3时,pc(HPO32−)=pc(H2PO3−),可求出H3PO3电离的Ka2,据此判断D选项。
20.【答案】C
【解析】【解答】A.导电能力和离子浓度及离子所带电荷有关,溶液浓度未知,故硫酸溶液导电能力不一定比醋酸溶液导电能力强,故A不符合题意;
B.的水溶液能导电是因为和水反应生成硫酸,而是非电解质,故B不符合题意;
C.电解质是在一定条件下自身可电离出离子的化合物,故C符合题意;
D.溶于水能电离出的阳离子都是的化合物是酸,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.导电能力和离子浓度及离子所带电荷有关,溶液浓度未知,无法判断;
B.是非电解质;
C.电解质是在一定条件下自身可电离出离子的化合物;
D.溶于水能电离出的阳离子都是的化合物是酸。
21.【答案】(1)+247.3 kJ·mol-1;256 mol2·L-2
(2)催化剂的催化效率降低;增大反应压强或增大CO2的浓度等
(3)2.0×10-4;c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);0.1
【解析】【解答】I.①已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H1=-890.3kJ·mol-1;CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=+2.8 kJ·mol-1;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3=-566.0 kJ·mol-1,反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的△H=2△H2-△H1+2△H3=+247.3 kJ·mol-1,故答案:+247.3 kJ·mol-1;
②由题意可知:初始加入CO2、CH4的浓度分别为3mol/L:设变化浓度为x,根据发生反应: ,则有 100 =40%,解得x= ,所以平衡后各物质的浓度为1mol/L、1 mol/L、4 mol/L、4 mol/L,反应的平衡常数K= =256 mol2·L-2,故答案:256 mol2·L-2;
II.①催化剂的活性受温度影响。由题图可知250 - 300 C时,升高温度能化剂的催化效率降低,导致乙酸的生成速率降低,故答案:催化剂的催化效率降低;
②CO2和CH4在催化剂作用下可以将直接转化成乙酸,即 ,为了提高该反应中CH4的转化率,可以增大CO2的浓度或增大反应压强,故答案:增大CO2的浓度或增大反应压强;
III.①根据25℃时HA酸的平衡常数Ka=4.0×10–7,25℃时,0.1mol·L−1HA溶液中的c(H+)= =2×10–4mol·L-1,故答案:2×10–4;
②25℃时,向100mL 0.1mol·L−1HA的溶液中逐滴加25 mL 0.2mol·L−1NaOH溶液,此时发生HA+NaOH=NaA+H2O反应。在X点时,溶液中溶质为等物质量的NaA和HA,所以溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故答案:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
③在K点时,溶液中的溶质为等物质量的NaA和NaOH,根据电荷守恒:c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+),则c(Na+)= c(OH-)+c(A-)-c(H+)= =0.1mol·L−1,故答案:0.1。
【分析】(1)根据化学反应组合的物质变化来确定焓变;根据反应物质的量以及氢气的体积分数能够计算出各气体的体积分数并计算平衡常数;
(2)催化剂收温度的影响;影响化学反应平衡向正反应进行:增大反应物浓度,气体反应可以改变压强;
(3)利用平衡常数计算氢离子浓度;根据中和反应方程式计算X点时各离子的浓度;电荷守恒,结果为重点的钠离子浓度。
22.【答案】(1)①③⑨⑩
(2)⑨
(3);
(4);;
【解析】【解答】 (1)、Ⅰ.①小苏打是碳酸氢钠,是电解质,但不导电;②盐酸是混合物,不属于电解质; ③H2SO4是电解质,但不导电;④氨水是混合物,不属于电解质;⑤熔融KOH是电解质且能导电;⑥NH3属于非电解质;⑦CCl4属于非电解质;⑧CO2属于非电解质;⑨冰醋酸属于电解质,但不导电;⑩NaHSO4固体属于电解质,但不导电;
上述物质中,属于电解质但不导电的是①③⑨⑩;
故答案为:①③⑨⑩;
(2)、弱酸、弱碱和水属于弱电解质,上述物质中,属于弱电解质的是⑨;
故答案为:⑨;
(3)、冰醋酸属于弱电解质,在水溶液中部分电离,电离方程式为 ;故答案为: ;
NaHSO4固体在水溶液中完全电离,电离方程式为: ;
故答案为: ;
Ⅱ.①氨水与硫酸溶液混合生成硫酸铵和水,离子方程式为 ;故答案为: ;
②Ca(HCO3)2与少量KOH溶液混合生成碳酸钙和水,离子方程式为 ;
故答案为: ;
③NaOH溶液和NaHSO4溶液混合生成硫酸钠和水,离子方程式为 : ;
故答案为: ;
【分析】 (1)、Ⅰ.①依据在熔融状态下或者溶于水能导电的化合物,是电解质;一般包括酸、碱,活泼金属氧化物和大多数盐。在水中或者熔融状态下均不导电的化合物,是非电解质;单质和混合物既不是电解质也不是非电解质分析。金属能导电,电解质在水中或者熔融状态下可导电。
(2)、弱酸、弱碱和水属于弱电解质;
(3)、弱电解质在水溶液中部分电离;
强电解质水溶液中完全电离;
Ⅱ.①氨水与硫酸溶液混合生成硫酸铵和水;
②Ca(HCO3)2与少量KOH溶液混合生成碳酸钙和水 ;
③NaOH溶液和NaHSO4溶液混合生成硫酸钠和水。
23.【答案】(1)3s23p4;9;3p;;2
(2)两者均为离子晶体,钠离子与钾离子带电荷相同,钠离子半径小与钾离子半径,作用力大,离子键强,所以熔点要更高
(3);30℃、pH=2.0;催化剂活性下降或催化剂在30℃时活性最大
(4)右;氨水浓度降低,使c(OH-)减小,而温度升高,使c(OH-)增大,双重作用使c(OH-)基本不变
【解析】【解答】(1)硫是16号元素,硫原子的最外层电子排布式3s23p4。铝是13号元素,铝原子核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p轨道有1+1+3+1+3=9个,氯是17号元素,占据1s、2s、2p、3s、3p5个能级,氯原子能量最高的电子亚层是3p。过氧化钠的电子式;氮原子的电子云形状有2种分别为s电子云是球形、p电子云是哑铃形。故答案为:3s23p4;9;3p;;2;
(2)氯化钠晶体的熔点高于氯化钾,原因是两者均为离子晶体,钠离子与钾离子带电荷相同,钠离子半径小与钾离子半径,作用力大,离子键强,所以熔点要更高。故答案为:两者均为离子晶体,钠离子与钾离子带电荷相同,钠离子半径小与钾离子半径,作用力大,离子键强,所以熔点要更高;
(3)①此反应中氧气是氧化剂,每个氧分子得4e-,Fe2+被氧化为Fe3+,根据电子守恒、原子守恒可知Fe2(SO4)3再生的化学方程式4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O,并标出电子转移的数目和方程为: ;
②硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍。用Fe2(SO4)3吸收H2S,硫化氢具有还原性,硫酸铁具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成单质硫,反应的离子方程式为:2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+,从图象中分析可知,使用硫杆菌的最佳条件是亚铁离子氧化速率最大时,使用硫杆菌的最佳条件为30℃、pH=2.0;若反应温度过高,反应速率下降,其原因是催化剂活性下降或催化剂在30℃时活性最大。故答案为:30℃、pH=2.0;催化剂活性下降或催化剂在30℃时活性最大;
(4)①温度升高,温度升高,促进NH3•H2O的电离,NH3·H2O的电离平衡向右(填“左”、“右”)移动。故答案为:右;
②表中c(OH-)基本不变的原因是氨水浓度降低,使c(OH-)减小,而温度升高,使c(OH-)增大,双重作用使c(OH-)基本不变,故答案为:氨水浓度降低,使c(OH-)减小,而温度升高,使c(OH-)增大,双重作用使c(OH-)基本不变。
【分析】(1)硫最外层的电子排布式,即第三层,即s和p的排列;铝的核外电子占据的轨道有1s,2s,2p,3s,3p,其中2p占了3个,3p占了3个;过氧化钠的电子式要注意是离子化合物,需要标明中括号和电荷数;
(2)离子晶体的熔点受到电荷数、离子半径的影响;
(3) ① 单线桥的技巧:还原剂指向氧化剂,标出转移的电子数;
② 涉及催化剂问题时,要注意,温度过高会导致催化剂失去活性;
(4) ① 弱电解质的电离是吸热过程,升高温度会促进电离;
② 氨水浓度降低会使氢氧根浓度减小,升高温度会促进电离。
24.【答案】(1)豆腐里的钙盐和菠菜里的草酸容易形成草酸钙,不利于人体吸
(2),
(3)<;>
(4)Ⅱ;CD
(5)F;a
【解析】【解答】(1)草酸钙是不能被人体吸收的沉积物,豆腐中含有较多的钙盐,豆腐里的钙盐和菠菜里的草酸容易形成草酸钙,不利于人体吸收;
故答案为豆腐里的钙盐和菠菜里的草酸容易形成草酸钙,不利于人体吸;
(2)草酸是二元弱酸,在水溶液里存在两步电离,第一步电离程度大于第二步,其电离方程式分别为:,;
故答案为,;
(3)KHC2O4溶液显酸性说明的电离程度大于水解程度,则c(H2C2O4)<c(C2O);同为0.1mol•L−1的H2C2O4溶液和KHC2O4溶液相比,KHC2O4溶液中氢离子浓度较小,对的抑制程度小,因此0.1mol•L−1的KHC2O4溶液中电离出来的c(H+)>amol•L−1;
故答案为<,>;
(4)草酸为二元弱酸,pH=2的草酸溶液,加水稀释1000倍,pH增大不到3个单位,因此能代表草酸溶液稀释情况的曲线是Ⅱ;
A.电离平衡常数只受到温度的影响,则稀释过程中的比值始终不变,故A不正确;
B.稀释后c(H+)、减小,则c(H+)•的值减小,故B不正确;
C.草酸加水稀释,增大、减小,同一溶液中体积V相等,根据,可知,的值增大,故C正确;
D.草酸加水稀释后c(H+)减小,由KW=c(H+)•c(OH−)不变可知c(OH−)增大,则 的比值增大,故D正确;
故答案为Ⅱ,CD;
(5)①盐类水解促进水的电离,酸碱的电离抑制水的电离,F点的溶质只有草酸钠,促进水的电离;
故答案为F;
②a.E点加入10mL等浓度的NaOH溶液,反应后溶质为等浓度的NaHC2O4和Na2C2O4,根据物料守恒可得:,故a正确;
b.F点温度最高,说明NaHC2O4与NaOH恰好完全反应,反应后溶质为Na2C2O4,根据溶液Na2C2O4中的质子守恒可得:c(OH−)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4),所以,故b不正确;
c.G点加入40mL等浓度的NaOH溶液,反应后溶质为等浓度的NaOH和Na2C2O4,Na+的浓度最大,C2O部分水解,则c(OH−)>c(C2O),溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(OH−)>c(C2O)>c(HCO),故c不正确;
故答案为:a。
【分析】(1)草酸跟和钙离子形成草酸钙沉淀;
(2)草酸为二元弱酸,分步电离;
(3)结合草酸氢根的水解和电离的方程式判断,且电离程度大于水解程度;
(4) ① 弱酸每稀释10倍,pH变化不到1个单位;
② 结合电离平衡常数进行判断;
(5) ① 正盐的水解会促进水的电离,酸、碱的电离会抑制水的电离;
② a. 结合物料守恒判断;
b. 结合质子守恒判断;
c. 结合混溶溶液中水解程度判断。
25.【答案】(1)CH3COO-+H+
(2)锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色
(3)
(4)偏小
(5)使数据处理:
(6)
(7)A;C
【解析】【解答】(1)为弱酸,电离方程式为CH3COO-+H+;
(2)滴定终点,锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色;
(3)该稀溶液的浓度;
(4)若ⅰ中锥形瓶提前用该稀溶液进行了润洗则锥形瓶内溶质增多,故V1偏大,导致c偏大,但是x值不变,醋酸的电离平衡常数,会使测得的偏小;
(5)步骤②的目的是使;
(6)pH为y,;
(7)A. 时,pH=1.43,的,A正确;
B. 中,同时存在电离和水解,当,c(H+)=10-6.54,;的水解常数;,溶液显酸性,B不正确;
C.向溶液中逐滴加入NaOH溶液至,发生反应:,C正确;
故答案为:AC。
【分析】(1)为弱酸,部分电离;
(2)依据指示剂的颜色变化判断;
(3)依据中和反应的实质分析;
(4)依据醋酸的电离平衡常数分析;
(5)便于利用醋酸的电离平衡常数;
(6)依据题目中信息和数据分析;
(7)依据图像和平衡常数的公式分析。
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