内容正文:
[课下巩固精练卷(三十七)] 电离平衡
________________________________________________________________________
知识点
题目难易程度
较易
中档
较难
弱电解质的电离平衡
1
2、3、4
电离常数及其应用
7、8、9、10
综合考查
5、6
11、12
一、选择题(每题5分,共10题,共50分)
1.下列事实或实验现象不能证明一元酸HX为弱酸的是( )
A.测得0.01 mol/L HX溶液的pH=3.6
B.在KX稀溶液中滴加酚酞试剂,溶液变红
C.将稀HX溶液滴加到石灰石中,生成CO2
D.在HX稀溶液中加入少许NaX粉末,溶液pH增大
解析:选C。测得0.01 mol/L HX溶液的pH=3.6,即氢离子物质的量浓度为1×10-3.6 mol·L-1,说明HX是部分电离,即一元酸HX为弱酸,A不符合题意;在KX稀溶液中滴加酚酞试剂,溶液变红,溶液显碱性,说明是强碱弱酸盐,即一元酸HX为弱酸,B不符合题意;将稀HX溶液滴加到石灰石中,生成CO2,说明HX酸性比碳酸强,不能证明一元酸HX为弱酸,C符合题意;在HX稀溶液中加入少许NaX粉末,溶液pH增大,氢离子浓度减小,X-浓度增大,HX电离平衡逆向移动,说明一元酸HX为弱酸,D不符合题意。
2.室温下,对于1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液。下列判断正确的是( )
A.该溶液中CH3COO-的粒子数为6.02×1022
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
D.与Na2CO3溶液反应的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑
解析:选C。醋酸属于弱电解质,则0.1 mol醋酸中CH3COO-的粒子数小于6.02×1022,A错误;加入少量CH3COONa固体,抑制醋酸的电离,溶液的pH升高,故B错误;根据元素守恒,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1 mol,故C正确;醋酸的酸性强于碳酸,则根据强酸制取弱酸,醋酸与Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,醋酸是弱电解质,离子反应中不能拆写,故D错误。
3.在稀氨水中存在下列平衡:NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌NH+OH—,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入少量NH4Cl固体,平衡逆向移动,溶液的pH减小
B.通入少量氨气,平衡正向移动,c(NH3·H2O) 减小
C.加入少量NaOH固体,并恢复至室温,平衡逆向移动,NH3·H2O的电离平衡常数减小
D.加水稀释,NH3·H2O的电离程度及c( OH—) 都增大
解析:选A。加入少量NH4Cl固体,导致溶液中铵根离子浓度增大,NH3·H2O的电离平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,溶液的pH减小,A正确;通入少量氨气,导致氨气与水的反应平衡正向移动,c(NH3·H2O)增大,B错误;温度未变,平衡常数不变,C错误;加水稀释,NH3·H2O的电离平衡正向移动,电离程度增大,但c(OH-)减小,D错误。
4.(2023·四川成都期末)为探究浓度对醋酸电离程度的影响,用pH计测定25 ℃时不同浓度醋酸的pH结果如下,下列说法正确的是( )
浓度/(mol/L)
0.001 0
0.010
0.020
0.10
0.20
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.83
A.实验过程中可以改用广泛pH试纸
B.0.20 mol/L醋酸溶液稀释过程中,醋酸电离程度及溶液导电性都增大
C.25 ℃时,电离常数K(CH3COOH)的数量级为10-5
D.CH3COOH溶液稀释过程中不可能出现c(H+)>c(OH-)>c(CH3COO-)
解析:选C。广泛pH试纸测得溶液的pH为范围值,不是精确值,所以实验过程中不能改用广泛pH试纸测定不同浓度醋酸的pH,A错误; 0.20 mol/L醋酸溶液稀释过程中,溶液中的离子浓度减小,溶液导电性减弱,B错误;由表格数据可知,25 ℃时,0.001 0 mol/L醋酸溶液pH为3.88,则电离常数约为=10-4.76,电离常数的数量级为10-5,C正确;在极稀的醋酸溶液中,氢氧根离子浓度大于醋酸根离子浓度,所以醋酸溶液稀释过程中可能出现c(H+)>c(OH-)>c(CH3COO-),D错误。
5.(2023·山东菏泽期末)室温下,向0.1 mol·L-1的醋酸溶液中加水,在此稀释过程中,下列说法正确的是( )
A.CH3COOH的电离程度增大,溶液的酸性增强
B.醋酸的电离平衡常数Ka增大
C.的值增大
D.溶液中所含的H+数目增多
解析:选D。醋酸加水稀释时,电离平衡右移,电离程度增大,但溶液中氢离子浓度减小,A错误;电离平衡常数是温度函数,温度不变,电离平衡常数不变,所以醋酸加水稀释时,电离平衡常数不变,B错误;由电离常数可知,=,加水稀释过程中,电离常数不变、氢离子浓度减小,则和的值减小,C错误;醋酸加水稀释时,电离平衡右移,电离程度增大,溶液中所含氢离子的数目增多,D正确。
6.下表是几种弱酸在常温下的电离平衡常数:
CH3COOH
H2CO3
H2S
H3PO4
1.8×10-5
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka1=9.1×10-8
Ka2=1.1×10-12
Ka1=7.5×10-3
Ka2=6.2×10-8
Ka3=2.2×10-13
则下列说法中不正确的是( )
A.碳酸的酸性强于氢硫酸
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.常温下,加水稀释醋酸,增大
D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离平衡常数不变
解析:选D。多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。弱酸的电离平衡常数越大,该酸的酸性就越强。由于碳酸的电离平衡常数Ka1=4.3×10-7比H2S的电离平衡常数Ka1=9.1×10-8大,所以碳酸比氢硫酸的酸性强,A正确;多元弱酸一级电离产生的氢离子会抑制二级电离,多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,B正确;醋酸是一元弱酸,在溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+,加水稀释,使电离平衡正向移动,导致溶液中n(H+)有所增加,n(CH3COOH)减小,在同一溶液中,体积相同,所以加水稀释导致增大,C正确;向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,二者发生中和反应,放出热量,使溶液的温度升高,升高温度,能够促进电解质的电离,使弱电解质电离平衡正向移动,导致其电离平衡常数增大,D错误。
7.硼酸(H3BO3)的电离方程式为H3BO3+H2O⇌B(OH)+H+。已知常温下,Ka(H3BO3)=5.4×10-10、Ka(CH3COOH)=1.75×10-5。下列说法错误的是( )
A.H3BO3为一元酸
B.0.01 mol·L-1 H3BO3溶液的pH≈6
C.常温下,等浓度溶液的pH:CH3COONa>NaB(OH)4
D.NaOH溶液溅到皮肤时,可用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
解析:选C。根据题意可知H3BO3只存在一步电离,所以为一元酸,A正确;设0.01 mol·L-1H3BO3溶液中c(H+)=x,则c[B(OH)]也可近似认为等于x,则有Ka(H3BO3)==5.4×10-10,解得x≈2.3×10-6 mol·L-1,所以pH≈6,B正确;Ka(H3BO3)<Ka(CH3COOH),所以B(OH)的水解程度更大,浓度相同时硼酸钠碱性更强,则等浓度溶液的pH:CH3COONa<NaB(OH)4,C错误。
8.(2023·山东菏泽期末)肼(N2H4)又称联氨,为二元弱碱,在水中的电离与氨类似。已知常温下,N2H4第一步电离平衡N2H4+H2O⇌N2H+OH- Kb1=8.7×10-7。下列说法错误的是( )
A.N2H4的水溶液中存在:c(N2H)+2c(N2H)+c(H+)=c(OH-)
B.反应N2H4+H+⇌N2H的平衡常数K=8.7×107
C.联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2
D.向N2H4的水溶液中加水,减小
解析:选D。N2H4在水溶液中发生电离,生成N2H、N2H、OH-,则溶液中存在电荷守恒:c(N2H)+2c(N2H)+c(H+)=c(OH-),A正确;反应N2H4+H+⇌N2H的平衡常数K====8.7×107,B正确;联氨与硫酸形成酸式盐时,发生反应N2H4+2H2SO4===N2H6(HSO4)2,则产物的化学式为N2H6(HSO4)2,C正确; N2H4溶于水后发生两步电离,Kb1=、Kb2=,则=,向N2H4的水溶液中加水,N2H4的电离常数不变,则不变,D错误。
9.常温下,次氯酸电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)=,X为HClO或ClO-]与pH的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.次氯酸的电离方程式为HClO===H++ClO-
B.曲线a、b依次表示δ(ClO-)、δ(HClO)的变化
C.次氯酸电离常数Ka的数量级为10-7
D.向次氯酸溶液中加NaOH溶液,将减小
解析:选D。次氯酸是弱电解质,电离方程式为HClO⇌H++ClO-,A错误;次氯酸是弱酸,随着pH的增大,HClO逐渐减少,ClO-逐渐增多,但两者之和不变,故曲线a、b依次表示δ(HClO)、δ(ClO-)的变化,B错误;次氯酸的Ka=,在a、b的交点处,c(ClO-)=c(HClO),Ka=10-7.5=100.5×10-8,所以Ka的数量级为10-8,C错误;向次氯酸溶液中加NaOH溶液,随着碱性增强,HClO逐渐减少,ClO-逐渐增多,故将减小,D正确。
二、非选择题(共2题,共30分)
10.(18分)食醋(主要成分为CH3COOH)、纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)均为家庭厨房中常用的物质。已知:
弱酸
CH3COOH
H2CO3
HNO2
HCN
电离常数
Ka=1.8×10-5
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka=5.0×10-4
Ka=6.2×10-10
请回答下列问题:
(1)CH3COO-、HCO、CO、NO、CN-结合质子(H+)的能力由小到大的顺序为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(2分)
(2)CO2通入NaNO2溶液中能否生成HNO2?________(填“能”或“否”),理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(5分)
(3)少量CO2通入足量NaCN溶液中,反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(3分)
(4)常温下,将20 mL 0.10 mol·L-1CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L-1 HNO2溶液分别与20 mL 0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液混合(混合后溶液体积变化忽略不计)。
①反应开始时,v(CH3COOH)________v(HNO2)(填“>”“<”或“=”,下同)。(2分)
②充分反应后,两溶液中c(CH3COO-)________c(NO)。(2分)
(5)25 ℃时,向CH3COOH溶液中加入一定量的NaHCO3,所得溶液的pH=6,则混合液中=________。(2分)
(6)常温下,下列方法可以使0.1 mol·L-1CH3COOH的电离程度增大的是________(填字母)。(2分)
a.加入少量的稀盐酸 b.加热溶液
c.加水稀释 d.加入少量冰醋酸
答案:(1)NO<CH3COO-<HCO<CN-<CO
(2)否 H2CO3的Ka1小于HNO2的Ka,H2CO3比HNO2的酸性弱
(3)CO2+H2O+CN-===HCN+HCO
(4)①< ②< (5)18 (6)bc
11.(12分)已知:
酸
H2C2O4
HF
H2CO3
H3BO3
Ka
Ka1=5.9×10-2
Ka2=6.4×10-5
未知
Ka1=4.2×10-7
Ka2=5.6×10-11
5.8×10-10
(1)为了证明HF是弱酸,甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。
①甲同学取一定体积的HF溶液,滴入2滴紫色石蕊试液,显红色,再加入NaF固体观察到的现象是__________________,则证明HF为弱酸。(2分)
②乙同学取10 mL未知浓度的HF溶液,测其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,再测其pH为b。若要认为HF为弱酸,则a、b应满足的关系是b<________(用含a的代数式表示)。(2分)
③丙同学用pH试纸测得室温下0.10 mol·L-1的HF溶液的pH为2,则测定HF为弱酸,由丙同学的实验数据可得室温下HF的电离常数约为________。(2分)
(2)25 ℃时,调节2.0×10-3 mol·L-1氢氟酸水溶液的pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系如图所示。请结合图中信息回答下列问题:
HF电离平衡常数的表达式:Ka=________________________________________________________________________。
室温下,向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH=3.4时,c(F-)∶c(HF)=________。(6分)
解析:(1)①HF在溶液中电离出氢离子和氟离子,溶液显酸性,滴入2滴紫色石蕊试液,显红色,再加入NaF固体,HF的电离平衡向逆反应方向移动,氢离子浓度减小,溶液的红色变浅,证明HF存在电离平衡,即HF为弱酸;②乙同学取10 mL未知浓度的HF溶液,测其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,体积增大102倍,弱酸加水稀释会促进弱酸的电离,稀释102倍,pH变化小于2个单位,所以稀释后pH=b<a+2;③用pH 试纸测得室温下0.10 mol·L-1的HF 溶液的pH为2,则c(H+)=0.01 mol·L-1,则Ka==≈1.0×10-3。(2)HF电离方程式为HF⇌F-+H+,因此电离常数的表达式:Ka=。由图像可知,pH=3.4时,c(HF)=c(F-),所以c(HF)∶c(F-)=1∶1。
答案:(1)①红色变浅 ②a+2 ③1.0×10-3
(2) 1∶1
学科网(北京)股份有限公司
$$