内容正文:
电离平衡
选择题只有1个选项符合题意
1.(2024·安庆宿松一模)根据下列实验不能证明一元酸HR为弱酸的是( )
A.室温下,NaR溶液的pH大于7
B.加热HR溶液时,溶液的pH变大
C.HR溶液中加入少量NaR固体,溶解后溶液的pH变大
D.20 ℃时,0.01 mol·L-1 HR溶液的pH=2.8
2.H2S在水溶液中存在电离平衡:H2SH++HS-和HS-H++S2-。若向H2S溶液中分别采取下列措施,有关叙述正确的是( )
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
3.在0.1 mol/L CH3COOH溶液中存在如下平衡:CH3COOHCH3COO-+H+。对于该平衡体系,下列叙述正确的是( )
A.加水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入0.5 mol/L HCl溶液导电性减弱
C.加入NaOH固体平衡向正反应方向移动
D.加入少量CH3COONa固体溶液pH减小
4.已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25 ℃),若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2 NaCN+HF===HCN+NaF
NaNO2+HF===HNO2+NaF。由此可判断下列叙述中不正确的是( )
A.K(HF)=7.2×10-4
B.K(HNO2)=4.9×10-10
C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN
D.Ka(HCN)<Ka(HNO2)<Ka(HF)
5.(2023·邢台一中期末)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol/L HF溶液中存在平衡:HFH++F-,加水可使溶液中增大
B.向0.1 mol/L弱酸HA溶液中通少量HCl气体,平衡逆向移动,溶液c(H+)减小
C.等浓度的硫酸与盐酸分别与相同的锌片反应,初始反应的速率一样快
D.将0.1 mol/L的氨水升温(不考虑氨水的挥发),氨水的pH下降
6.已知常温时HClO的Ka=3.0×10-8,HF的Ka=3.5×10-4,现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅱ为氢氟酸稀释时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)
7.已知常温下二元弱酸H2A溶液中,H2A、HA-、A2-的分布分数(δ)随pH变化如图所示[如A2-分布分数:δ(A2-)=],下列说法错误的是( )
A.曲线x代表H2A,曲线z代表A2-
B.pH从3升高至4,的值一直减小
C.Ka1=10-1.3,Ka2=10-4.3
D.将浓度均为0.05 mol·L-1的NaHA溶液与Na2A溶液等体积混合后,所得溶液pH>4.3
8.(2023·江苏模拟组合题)室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是( )
选项
探究方案
探究目的
A
用pH计测量浓度均为 0.1 mol·L-1 的NaCN溶液和CH3COONa溶液的pH,比较溶液pH大小
酸性:CH3COOH>HCN
B
室温下,测定浓度均为 0.1 mol·L-1 的CH3COONa、NH4Cl溶液的pH
比较室温下CH3COOH和NH3·H2O的电离能力
选项
探究方案
探究目的
C
用pH计测量相同浓度CH3COONa和
Na2CO3溶液的pH
比较CH3COOH
和H2CO3的酸性
D
用0.55 mol·L-1
NaOH溶液分别与等体积等浓度CH3COOH溶液、盐酸反应,测得反应热依次为ΔH1、ΔH2,ΔH1>ΔH2
CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)
+H+(aq)ΔH>0
9.常温下,pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg 的变化关系如图所示,下列叙述错误的是 ( )
A.常温下:Ka(HB)>Ka(HC)
B.HC的电离度:a点<b点
C.当lg =4时,三种溶液同时升高温度,增大
D.当lg =5时,HA溶液的pH接近于7
10.(1)25 ℃时,在2.0×10-3 mol·L-1的氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略调节时溶液体积的变化),测得平衡体系中c(F-)、c(HF)与溶液pH的关系如下图。
则25 ℃时,HF电离平衡常数为Ka(HF)=____________________________________
(列式求值)。
(2)已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,常温下,向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。
①写出亚磷酸电离的方程式: ____________________、_______________________。
②表示pH与lg的变化关系的曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
③根据图像计算亚磷酸的Ka1=_______________________。
11.(2023·长春八中期中)25 ℃时,部分物质的电离常数如下表所示:
化学式
电离常数
CH3COOH
Ka=1.75×10-5
H2CO3
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
HClO
Ka=3.0×10-8
NH3·H2O
Kb=1.8×10-5
(1)NH3·H2O的电离方程式是______________________________________________,
25 ℃时,物质的量浓度为0.10 mol/L的氨水中,c(OH-)为____________________(列出算式即可)。
(2)下列方法中可以使0.10 mol/L醋酸溶液中CH3COOH电离程度增大的是_______________(填字母序号)。
A.加水稀释
B.微热溶液
C.滴加少量浓氢氧化钠
D.加入少量醋酸钠晶体
(3)25 ℃时,pH与体积均相同的醋酸溶液A与盐酸B分别与足量镁条充分反应,下列说法不正确的是 (填字母序号)。
a.开始反应时的速率:A<B
b.放出等量氢气所需要的时间A=B
c.生成氢气的总体积:A>B
12.弱电解质在水溶液中的电离状况可以进行定量计算和推测。
(1)25 ℃时两种酸的电离平衡常数如表所示。
Ka1
Ka2
HA
1×10-4
H2B
1×10-2
5×10-6
①25 ℃时,0.100 mol·L-1 的NaA溶液中H+、OH-、Na+、A-、HA的物质的量浓度由大到小的顺序是: _______________________________。
pH=8的 NaA溶液中由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
②25 ℃时,0.100 mol·L-1 的NaHB溶液pH 7,理由是________________________________________________________________________。
③25 ℃时,向0.100 mol·L-1 的Na2B溶液中滴加足量0.100 mol·L-1 的HA溶液,反应的离子方程式为________________________________________________。
(2)已知25 ℃时,向0.100 mol·L-1 的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液,各含磷微粒的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。
①25 ℃,pH=3时溶液中c(H3PO4)∶c(H2PO)= 。
②当溶液pH由11到14时,所发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
电离平衡
1.B [A.室温下,NaR溶液的pH大于7,说明NaR为强碱弱酸盐,所以能证明HR为弱酸,故A不选;B.加热HR溶液时,若HR为强酸,则c(H+)几乎不变,溶液pH不变,若为弱酸,则电离平衡正移,且水的电离程度也会变大,溶液中H+浓度增大,溶液的pH变小,则溶液pH变大不能说明HR为弱酸,故B选;C.HR溶液中加入少量NaR固体,溶解后溶液的pH变大,说明HR溶液中存在电离平衡,则HR为弱酸,故C不选;D.20 ℃时,0.01 mol·L-1的HR溶液pH=2.8,说明HR没有完全电离,可证明HR为弱酸,故D不选。]
2.C [加水促进电离,但氢离子浓度减小,A项错误;通入过量SO2气体发生反应2H2S+SO2===3S↓+2H2O,当SO2过量时溶液显酸性,而且酸性比H2S强,pH减小,B项错误;滴加新制氯水,发生反应Cl2+H2S===2HCl+S↓,平衡向左移动,HCl酸性大于H2S,所以溶液pH减小,C项正确;加入少量硫酸铜固体,发生反应H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,H+浓度增大,D项错误。]
3.C [加水可以促进醋酸的电离,A错误;加入0.5 mol/L HCl使溶液中离子浓度增大,导电性增强,B错误;加入氢氧化钠消耗H+平衡向正反应方向移动,C正确;加入醋酸钠使醋酸根的浓度增大,抑制醋酸的电离,H+浓度减小pH增大,D错误。]
4.B [根据强酸制弱酸的原理,由反应NaCN+HNO2===HCN+NaNO2 NaCN+HF===HCN+NaF NaNO2+HF===HNO2+NaF。可知酸性:HF>HNO2>HCN。相同温度下,酸的电离常数越大,该酸的酸性越强,则Ka(HF)>Ka(HNO2)>Ka(HCN),从而得出对应的酸的Ka值。所以HNO2的电离平衡常数为4.6×10-4,B错误。]
5.A [A.Ka(HF)=,当HF溶液加水不断稀释,促进电离,但c(H+)减小,Ka(HF)不变,则增大,故A正确;B.弱酸HA溶液中存在平衡:HAH++A-,向溶液中通少量HCl气体,c(H+)增大,平衡逆向移动,最终溶液中c(H+)比原来大,故B错误;C.硫酸为二元酸,盐酸为一元酸,等浓度的稀硫酸与盐酸中氢离子浓度前者大,分别与相同的锌片反应,初始反应的速率前者快,故C错误;D.NH3·H2O电离吸热,升温c(OH-)增大,pH增大,故D错误。]
6.D [A项,酸性越强,加水稀释时溶液pH变化越大,HF酸性强于HClO,加水稀释时pH变化大,所以曲线Ⅰ代表HF稀释时pH变化曲线,错误;B项,pH相同的两种酸,越弱的酸其浓度越大,消耗的NaOH溶液体积更多,HClO酸性弱于HF,所以中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗HClO的体积较小,错误;C项,酸越弱,电离出H+趋势越小,对水的电离抑制程度越低,所以b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大,错误;D项,溶液中==,Ka和Kw只随温度的改变而改变,所以从b点到d点,溶液中保持不变,正确。]
7.B [A.根据二元弱酸的两步电离平衡判断,当加入碱后促进第一步电离,故x线为H2A,曲线z代表A2-,故A正确;B.=,当pH从3升高至4时,Ka1保持不变,通过图像判断HA-在减小,故增大,故B错误;C.根据图像中m点判断HA-和A2-的浓度相同时,溶液的pH=4.3,则Ka2=10-4.3,同理根据图像n点计算出Ka1=10-1.3,故C正确;D.由m点计算出Ka2=10-4.3,则Kh1=10-9.7,故当将浓度均为0.05 mol·L-1的NaHA溶液与Na2A溶液等体积混合后,因为Ka2=10-4.3>Kh1=10-9.7,即HA-的电离大于A2-的水解,导致溶液中HA-的浓度小于A2-的浓度,根据图像判断pH>4.3,故D正确。]
8.C [A.相同浓度的NaCN溶液的pH大于CH3COONa溶液说明CN-离子在溶液中的水解程度大于CH3COO-,由盐类水解规律可知,HCN的酸性弱于CH3COOH,故A正确;B.CH3COONa水解显碱性,NH4Cl水解显酸性,通过测定pH可以计算水的电离程度,从而确定二者的水解程度,进而比较室温下CH3COOH和NH3·H2O的电离能力大小,B正确;C.测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaHCO3溶液的pH,后者大,可知,CH3COOH的酸性大于H2CO3的酸性,通过比较同浓度CH3COONa和Na2CO3溶液的pH只能比较CH3COOH和HCO的酸性,故C错误;D.CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O ΔH1,HCl+NaOH===NaCl+H2O ΔH2,等量的CH3COOH、HCl分别与NaOH反应,ΔH1>ΔH2,说明前者放出的热量少,说明弱酸的电离是吸热反应,CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H+(aq) ΔH>0,故D正确。]
9.C [由题图可知,HA为强电解质,HB、HC为弱电解质;起始时三者均为pH=2的溶液,均稀释1×103倍时,由a点HC溶液的pH小于c点HB溶液的pH可知,HB的酸性强于HC,则Ka(HB)>Ka(HC),A正确;由a点→b点为加水稀释HC溶液的过程,HCH++C-电离平衡向右移动,故电离度a点<b点,B正确;lg =4时,由于HA为强酸,在溶液中全部电离,升高温度时c(A-)不变,HC为弱酸,升高温度时c(C-)增大,故减小,C错误;因为HA为酸,无限稀释时,其溶液的pH接近于仍小于7,故D正确。]
10. (1)==4.0×10-4
(2)①H3PO3H2PO+H+ H2POHPO+H+ ②Ⅰ ③10-1.4
解析 (1)Ka(HF)===4.0×10-4。
(2)②pKa1=-lg=-lgc(H+)-lg,显然A对应的数值较小,故表示pH与lg的变化关系的曲线为Ⅰ。③pKa1=2.4-1=1.4,则Ka1=10-1.4。
11.(1)NH3·H2ONH+OH- mol·L-1 (2)ABC (3)ab
解析 (1)NH3·H2O是弱电解质,部分电离,其电离方程式是NH3·H2ONH+OH-,25 ℃时,物质的量浓度为0.10 mol/L的氨水中,Kb=1.8×10-5=,c(OH-)= mol·L-1,则c(OH-)为 mol·L-1。(2)A.加水稀释,平衡正向移动,电离程度增大,故A符合题意;B.电离平衡是吸热过程,微热溶液,平衡正向移动,电离程度增大,故B符合题意;C.滴加少量浓氢氧化钠,氢氧根消耗氢离子,氢离子浓度降低,电离平衡正向移动,电离程度增大,故C符合题意;D.加入少量醋酸钠晶体,醋酸根浓度增大,平衡逆向移动,电离程度减小,故D不符合题意。(3)a.pH相等,两者氢离子浓度相等,因此开始反应时的速率:A=B,故a错误;b.pH相等,开始两者速率相等,后来醋酸又电离,醋酸中的氢离子浓度大于盐酸中氢离子浓度,因此生成等量氢气所需要的时间是醋酸少,即A<B,故b错误;c.pH相等,醋酸的浓度远大于盐酸的浓度,体积相等,因此醋酸物质的量远大于盐酸物质的量,则醋酸放出的氢气比盐酸多,则生成氢气的总体积:A>B,故c正确。
12.(1)①Na+、A-、OH-、HA、H+ 10-6
②< HB-的电离程度大于其水解程度
③HA+B2-===A-+HB-
(2)①1∶10(或0.1) ②HPO+OH-===PO+H2O
解析 (1)①根据题意可知,HA是弱酸,所以A-会水解:A-+H2OHA+OH-,使溶液显碱性,但水解微弱;加上其他的水的电离,有c(OH-)>c(HA),所以各粒子物质的量浓度由大到小的顺序是Na+、A-、OH-、HA、H+;NaA溶液中的c(OH-)均由水电离,所以,溶液中由水电离出的c(OH-)==10-6。②Ka1(H2B)×Ka2(H2B)=10-2×10-6=10-8>Kw,所以,HB-的电离程度大于其水解程度,NaHB溶液显酸性,pH<7。③根据两种酸的电离平衡常数可知,酸性强弱关系为H2B>HA>HB-。根据强酸制弱酸的规律,HA和Na2B溶液能反应生成HB-,但不能生成H2B,所以反应为HA+B2-===A-+HB-。(2)①pH=2时,H3PO4和H2PO含量相等,则Ka1(H3PO4)= =c(H+)=10-2,则pH=3时有:10-2=,c(H3PO4)∶c(H2PO)=1∶10;②由图可知,当溶液pH由11到14时,所发生的变化主要是HPO→PO,所以该反应的离子方程式为HPO+OH-===PO+H2O。
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