专题05 电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性(考题猜想)(7大题型)-2024-2025学年高二化学上学期期末考点大串讲(沪科版2020)
2024-12-20
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 水的电离及溶液的酸碱性,弱电解质的电离 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.22 MB |
| 发布时间 | 2024-12-20 |
| 更新时间 | 2024-12-20 |
| 作者 | 微光 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-12-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49468843.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题05 电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
题型1 弱电解质及其电离
题型2 改变条件时弱电解质的动态变化
题型3 电离常数的意义、影响因素和计算
题型4 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
题型5 水的离子积
题型6 溶液酸碱性强弱的判断
题型7 溶液pH的计算
▉题型1 弱电解质及其电离
【例1】物质分类有利于发现物质的有关规律,把握物质的本质属性和内在联系。下列物质分类正确的是
选项
电解质
强电解质
弱电解质
A
B
C
D
【答案】C
【解析】A.属于盐类,能完全电离,是强电解质,故A错误;B.本身不能电离,是化合物,属于非电解质,故B错误;C.属于强碱,在水溶液中能导电,属于电解质,是强酸,能完全电离,属于强电解质,是弱酸,部分电离,属于弱电解质,故C正确;D.是化合物,不能导电,属于非电解质,故D错误;故选C。
【变式1-1】下列各电离方程式中,书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.氢硫酸是弱酸,分步电离,、,故A错误;
B.硫酸氢钾是强电解池,全部电离,,故B错误;
C.一水合氨是弱电解质,部分电离,,故C正确;
D.碳酸是弱酸,分步电离,、,故D错误。
综上所述,答案为C。
【变式1-2】常温下,下列事实不能说明某一元酸HX是弱酸的是
A.溶液
B.和反应,生成HX
C.溶液比硝酸导电能力弱
D.溶液与溶液恰好中和
【答案】D
【解析】A.0.1mol/LHX溶液的pH为4说明HX是弱酸,在溶液中部分电离出X—离子和氢离子,故A不符合题意;B.碳酸是二元弱酸,由强酸制弱酸的原理可知,NaX溶液能与碳酸溶液反应生成HX,说明HX为弱酸,故B不符合题意;C.等浓度的HX溶液的导电性弱于硝酸说明HX为弱酸,故C不符合题意;D.等体积等浓度的氢氧化钠溶液与HX溶液恰好中和说明HX为一元酸,但不能确定是否为弱酸,故D符合题意;故选D。
▉题型2 改变条件时弱电解质的动态变化
【例2】在的溶液中欲使的电离度增大且降低,可采用的方法是
①加少量的溶液②加少量的盐酸③加100水④加热
A.①② B.①③ C.③④ D.①④
【答案】B
【解析】①NaOH与CH3COOH发生中和反应,使醋酸的电离程度增大了,且使得溶液中的氢离子浓度降低了,①可行;加入盐酸会抑制醋酸的电离,导致醋酸的电离程度减小,但氢离子浓度增大了,②不可行;③加100水,醋酸浓度变小,氢离子浓度变小,促进醋酸的电离,③可行;④加热会促进电离,使醋酸的电离程度增大,从而使氢离子浓度增大,④不可行。
故选B。
【例3】某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线关系如图所示。下列叙述不正确的是
A.Ⅰ为盐酸稀释时pH变化曲线
B.a点KW的数值比c点的大
C.a点酸的总浓度比b点的大
D.b点溶液的导电性比c点的强
【答案】B
【解析】A.因盐酸在溶液中完全电离,不存在电离平衡,醋酸在溶液中部分电离,存在电离平衡,相同温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释相同倍数时,盐酸溶液pH变化大,则Ⅰ为盐酸稀释时的pH变化曲线,A正确;
B.水的离子积常数是温度函数,温度不变,离子积常数不变,则a点KW的数值等于c点的,B错误;
C.相同pH的盐酸和醋酸溶液,后者是弱酸发生部分电离所以比前者浓度大,稀释相同倍数后,后者仍大于前者,C正确;
D.溶液中离子浓度越大,导电性越强,由图可知,b点溶液酸的浓度大于c点溶液,溶液中离子浓度大于c点溶液,导电性强于c点溶液,D正确;
故选B。
【变式2-1】设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是
A.1L该溶液中H+数目为0.03NA B.加水稀释使H3PO4电离度增大,溶液pH升高
C.加入少量NaOH固体,会使c(PO)减小 D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
【答案】B
【解析】A.该溶液的pH=2,c(H+)=0.01mol/L,则1L该溶液中H+数目为0.01NA,A错误;
B.弱电解质越稀越电离,则加水稀释使H3PO4电离度增大,但氢离子浓度减小,溶液pH升高,B正确;
C.加入少量NaOH固体,会消耗H+,促进H3PO4的电离,使c(PO)增大,C错误;
D.加入NaH2PO4固体,浓度增大,抑制磷酸的电离,溶液酸性减弱,D错误;
故选B。
【变式2-2】用蒸馏水稀释的醋酸溶液,下列表示的数值随水量的增加而增大的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.蒸馏水稀释的醋酸溶液,pH变大,减小,增大,随水量的增加而减小,A不符合题意;
B.,温度不变,Ka不变,随水量的增加,减小,变大,B符合题意;
C.度不变,KW不变,随水量的增加,减小,减小,C不符合题意;
D.,温度不变,Ka不变,随水量的增加,减小,减小,D不符合题意;
故选B。
【变式2-3】某一元弱酸(用HA表示)在水中的电离方程式是:HAH++A-,回答下列问题:
(1)向溶液中加入适量NaA固体,以上平衡将向 (填“正”、“逆”)反应方向移动。
(2)若向溶液中加入适量NaCl溶液,以上平衡将向 (填“正向”、“逆向”、或“不移动”)移动,溶液pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”),溶液中比值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)逆
(2)正 增大 不变
【解析】(1)向溶液中加入适量NaA固体,A-浓度增大,以上平衡将向逆反应方向移动;
(2)若向溶液中加入适量NaCl溶液,相当于稀释,以上平衡将向正向移动,但氢离子浓度降低,溶液pH将增大,溶液中,温度不变所以比值不变。
▉题型3 电离常数的意义、影响因素和计算
【例4】已知25℃时,生活中常见的醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表所示:
物质
醋酸
次氯酸
碳酸
亚硫酸
电离平衡常数
下列说法正确的是。
A.酸性强弱:
B.加水稀释亚硫酸溶液,溶液中所有离子浓度均减小
C.漂白液生效的原理:
D.将足量醋酸滴入溶液中,发生反应的离子方程式:
【答案】C
【解析】A.根据电离平衡常数大小,酸性由强到弱排序,酸性强弱:,A错误;
B.稀释将促进电离,氢氧根离子浓度增加,B错误;
C.利用强酸制弱酸,漂白液生效的原理:,C正确;
D.利用强酸制弱酸,,将足量醋酸滴入溶液中,发生反应的离子方程式:,D错误;
故选C。
【例5】化学中,酸的电离平衡常数()是评估酸性强弱的重要依据。已知下列酸的电离平衡常数数据(25℃):
物质
HClO
电离平
衡常数
回答下列问题:
(1)等浓度的四种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是 。
(2)写出HClO在水中的电离方程式: 。
(3)T℃下,的电离平衡常数为,则T 25℃(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)估算T℃下,0.1mol/L 溶液的 mol/L:该溶液中,的电离度() 。
(5)保持温度T℃不变,将上述(4)溶液加水稀释至0.01mol/L,则电离度是 (填“增大”、“减少”或“不变”)的。
(6)根据以上数据,写出将少量气体通入NaClO溶液反应的离子方程式: 。
【答案】(1)
(2)
(3)<
(4) 1%
(5)增大
(6)
【解析】(1)根据电离平衡常数分析,同浓度,电离常数越大,酸越强,则等浓度的四种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是;故答案为:。
(2)HClO是弱酸,部分电离,HClO在水中的电离方程式:;故答案为; 。
(3)25℃,醋酸的,T℃下,的电离平衡常数为,电离常数减小,说明降低温度,则T<25℃;故答案为:<。
(4)估算T℃下,0.1mol/L 溶液的:该溶液中,的电离度;故答案为:;1%。
(5)保持温度T℃不变,将上述(4)溶液加水稀释至0.01mol/L,平衡正向移动,则电离度是增大的;故答案为:增大。
(6)根据以上数据,,则将少量气体通入NaClO溶液反应的离子方程式:;故答案为:。
【变式3-1】已知25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如表:
化学式
HClO
电离平衡常数
下列反应能发生的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据表中提供的电离平衡常数可知,酸性强弱大小为,强酸制弱酸,据此分析解题。
【解析】A.酸性,反应不能发生,故A错误;B.酸性,反应能发生,故B正确;C.有氧化性,将氧化为,反应不能发生,故C错误;D.酸性,反应不能发生,故D错误;故答案选B。
【变式3-2】常温下,下列反应可以发生:①NaCN + HNO2 HCN + NaNO2, ② NaCN + HF HCN + NaF ③NaNO2+HF HNO2 +NaF ,其中有关的三种酸的电离常数分别是6.310-4 、5.610-4、6.210-10.由此判断下列叙述中不正确的是
A.常温下,0.1mol的HCN溶液中c(H+)10-6 mol/L
B.常温下,K(HNO2)6.310-4
C.根据两个反应可得出一元弱酸的强弱顺序为HF> HNO2> HCN
D.常温下,K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)
【答案】B
【分析】相同温度下,酸的电离常数越大,该酸的酸性越强,较强酸能和较弱酸的盐反应生成弱酸,根据NaCN+HNO2=HCN+NaNO2、NaCN+HF=HCN+NaF、NaNO2+HF=HNO2+NaF知,酸的强弱顺序是HCN<HNO2<HF,则酸的电离平衡常数大小顺序为K(HCN)<K(HNO2)<K(HF),K(HF)=6.3×10-4,K(HNO2)= 5.6×10-4,K(HCN)= 6.210-10.。
【解析】A.通过以上分析知,,溶液中,.,c(H+)10-6 mol/L,A项正确;B.根据以上分析知,K(HNO2)= 5.6×10-4,B项错误;C.根据NaCN+HNO2=HCN+NaNO2、NaNO2+HF=HNO2+NaF,即可得出结论酸性:HF>HNO2>HCN,C项正确;D.通过以上分析知,酸的电离平衡常数大小顺序为K(HCN)<K(HNO2)<K(HF),D项正确;答案选B。
【变式3-3】常温下,一种解释乙酰水杨酸(用表示,)药物在人体吸收模式如图(只有未电离的可自由穿过组织薄膜且达到平衡),不考虑溶液体积的变化,下列说法错误的是
A.血液中与胃中相等 B.血液中小于胃中
C.在血液中, D.在胃中,
【答案】B
【解析】A.由题意知,只有未电离的可自由穿过组织薄膜且达到平衡,则达到平衡时,血液中与胃中相等,故A正确;
B.,血液中pH=7.4,c(H+)=1×10-7.4mol/L,则血液中,即,同理胃中pH=1,, ,则血液中大于胃中,故B错误;
C.由B可知,在血液中,,故C正确;
D.由B可知,胃中,即,则,故D正确;
故选B。
▉题型4 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
【例6】对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是
A.加水稀释相同的倍数后,两溶液的pH:醋酸>盐酸
B.使温度都升高20℃后,两溶液的pH均减小
C.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
D.加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气:盐酸多
【答案】C
【解析】A.醋酸中存在电离平衡,盐酸中不存在氯化氢的电离平衡,加水稀释后,促进醋酸的电离,所以盐酸的pH变化程度大,溶液的pH:盐酸>醋酸,故A错误;
B.盐酸是强酸,不存在电离平衡,升高温度不影响盐酸的pH,pH不变,醋酸是弱酸,其水溶液中存在电离平衡,升高温度,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中氢离子浓度增大,所以醋酸的pH减小,故B错误;
C.向盐酸中加入醋酸钠晶体,醋酸钠和盐酸反应生成醋酸,导致溶液的pH增大,向醋酸中加入醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液的pH增大,故C正确;
D.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,且二者都是一元酸,所以分别与足量的锌反应,醋酸产生的氢气比盐酸多,故D错误;
故选C。
【例7】常温下,四种溶液:①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸,下列说法错误的是
A.将溶液①、④等体积混合,所得溶液显碱性
B.分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
C.向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大
D.将a L溶液②和b L溶液④混合后,若所得溶液,则
【答案】B
【分析】由于强电解质完全电离,弱电解质部分电离,则常温下pH相同的①②溶液浓度①>②,③④溶液浓度③>④,②④溶液浓度②=④,据此分析:
【解析】A.溶液①、④等体积混合,由于①的浓度大于④,所以碱过量,因此混合之后溶液呈碱性,A正确;
B.弱电解质在稀释过程中会继续电离,所以稀释相同的倍数后,四种溶液的pH大小为:①>②>④>③,B错误;
C.醋酸钠溶于水后,使醋酸的电离向逆反应方向移动,pH增大;盐酸会与醋酸钠反应生成醋酸,变成弱电解质,电离程度减小,pH增大,C正确;
D.由于混合后,则溶液中氢离子浓度,则,D正确;
故选B。
【变式4-1】常温下,有以下三种溶液:①pH=3的盐酸,②pH=11的氨水,③将溶液①和②等体积混合得到的溶液,下列有关这三种溶液的说法正确的是
A.溶液①和溶液②中由水电离出的c(OH-)相等
B.三种溶液的导电能力:③>②>①
C.0.01mol/L的盐酸与0.01mol/L的氨水等体积混合后,溶液呈碱性
D.将溶液①和溶液②都稀释10倍后,两者pH的差值小于6
【答案】A
【解析】A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水中由水电离出的c(OH-)都是10-11mol/L,A项正确;B.溶液①和溶液②中离子浓度相等,导电能力相同,溶液③为氨水和氯化铵的混合溶液,由于体积增大1倍,离子浓度减小,导电能力弱于溶液①和溶液②,B项错误;C.0.01mol/L的盐酸与0.01mol/L的氨水等体积混合后,溶液中溶质为氯化铵,在水中水解使溶液显酸性,C项错误;D.pH=3的盐酸稀释10倍后pH=4,pH=11的氨水稀释10倍后,pH介于10和11之间,两者pH的差值大于6,D项错误;答案选A。
【变式4-2】相同温度下,100mL0.1mol/L的氨水和10mL1mol/L的氨水相比较,下列数值中前者者小于后者的是
A.中和时所需HCl的量 B.c(OH-)
C.电离平衡常数Kb D.
【答案】B
【解析】A.由n=cV可知,100mL 0.01mol/L的NH3•H2O与10mL 0.1mol/L的NH3•H2O中溶质的物质的量都是0.001mol,则中和时所需HCl的量相等,A不合题意;
B.溶液越稀,电解质的电离程度越大,但根据勒夏特列原理可知,所以OH﹣的物质的量浓度前者小于后者,B符合题意;
C.NH3•H2O的电离常数只与温度有关,温度相同,电离常数相同,C不合题意;
D.相同温度下,0.01mol/L的NH3•H2O小于0.1mol/L的NH3•H2O的浓度,则前者电离产生的浓度小于后者,则由可知,该比值前者大于后者,D不合题意;
故答案为:B。
【变式4-3】等浓度的两种一元酸和分别用同一浓度的溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.起始酸性:HA>HB B.起始浓度:
C.HA和HB起始溶液体积相同 D.滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
【答案】A
【解析】A.等浓度的HA、HB,HA的pH小于HB,所以起始酸性:HA>HB,故A正确;
B.HB是弱酸,HB的起始pH=2,所以起始浓度大于0.01mol/L,故B错误;
C.达到滴定终点,消耗氢氧化钠溶液的体积,HA<HB,则起始溶液体积HA<HB,故C错误;
D.HB是弱酸,滴定终点溶液呈碱性,滴定HB用酚酞作指示剂,故D错误;
选A。
点的Kw值,故D错误;
答案选B。
▉题型5 水的离子积
【例8】水的电离过程为,不同温度下水的离子积常数为:,,则下列叙述正确的是
A.水的电离是吸热的
B.在时,纯水中
C.水的电离程度
D.纯水中随着温度的升高而降低
【答案】A
【解析】A.升高温度,水的离子积常数增大,说明水的电离程度增大,则水的电离过程是吸热的,A正确;
B.升高温度促进水电离,但任何温度下,水都呈中性,水中都存在c(H+)=c(OH-),故B错误;
C.水的电离与温度有关,由于水的电离吸热,故升高温度促进水的电离,则水的电离程度25℃<35℃,故C错误;
D.升高温度,水的离子积常数增大,说明水的电离程度增大,则溶液中c(H+)随温度的升高而增大,故A错误;
本题选A。
【例9】如图表示溶液中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断正确的是
A.XZ线上任意点均表示溶液的pH=7
B.图中T1>T2
C.MNZX区域对应溶液呈碱性
D.图中阴影区域中可大量存在:Na+、Al(OH)、S2-、CO
【答案】D
【解析】A.XZ线上任意点均有氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,但只有室温时pH=7,A错误;
B.温度越高,水的电离程度越大,氢离子与氢氧根离子浓度越大,所以T2>T1,B错误;
C.MNZX区域为氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液为酸性,C错误;
D.图中阴影区域为氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,溶液为碱性,以上四种离子均可共存,D正确;
故选D。
【变式5-1】25℃在等体积的①pH=0的H2SO4溶液,②0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液,③pH=10的Na2S溶液,④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶5×109∶5×109
C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109
【答案】A
【解析】①中pH=0的H2SO4中c(H+)=1.0 mol·L-1,c(OH-)=1.0×10-14mol·L-1,水电离程度为1.0×10-14mol·L-1;②中c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,水电离程度为1.0×10-13mol·L-1;③中c(OH-)=1.0×10-4mol·L-1,水的电离程度为1.0×10-4mol·L-1;④中c(H+)=1.0×10-5mol·L-1,水的电离程度为1.0×10-5mol·L-1;故①②③④中水的电离程度之比为:1.0×10-14mol·L-1:1.0×10-13mol·L-1:1.0×10-4mol·L-1:1.0×10-5mol·L-1=1:10:1010:109;答案选A。
【变式5-2】水的电离过程为H2O⇌H++OH﹣,在不同温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10-14,Kw(35℃)=2.1×10-14,则下列叙述正确的是
A.c(H+)随着温度的升高而降低
B.在35℃的纯水中时,c(H+)>c(OH﹣)
C.水的电离常数Kw(25℃)>Kw(35℃)
D.水的电离是一个吸热过程
【答案】D
【解析】A.水的电离为吸热的过程,升高温度,促进水的电离,c(H+)逐渐增大,A错误;B.纯水为中性物质,说明c(H+)=c(OH﹣),B错误;C.根据题干信息可知,水的电离常数Kw(25℃)<Kw(35℃),C错误;D.随着温度升高,水的离子积常数逐渐增大,说明升高温度促进水的电离,则水的电离为吸热过程,D正确;答案选D。
【变式5-3】25℃时,水的离子积常数。下列说法正确的是
A.0.005 溶液的pH=2,抑制了水的电离
B.向纯水中加入NaOH固体,,促进了水的电离
C.0.005 溶液与0.01NaOH溶液等体积混合,pH=11
D.将100mL pH=5的溶液稀释1000倍,pH=8
【答案】A
【解析】A.硫酸是二元强酸,0.005mol/L硫酸溶液中氢离子浓度为0.005mol/L×2=0.01mol/L,溶液pH为2,硫酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,故A正确
B.溶于水的氢氧化钠在溶液中电离出的氢氧根离子会抑制水的电离,故B错误;
C.等体积的0.005mol/L硫酸溶液与0.01mol/L氢氧化钠溶液恰好反应生成硫酸钠和水,溶液呈中性,pH为7,故C错误;
D.将100mLpH为5的硫酸溶液稀释1000倍后,溶液中氢离子浓度为10—7 mol/L+10—8 mol/L=1.1×10—7mol/L,溶液pH小于7,故D错误;
故选A。
▉题型6 溶液酸碱性强弱的判断
【例10】下列说法不正确的是
A.pH>7的溶液不一定呈碱性
B.一定显中性
C.水电离出的氢离子物质的量浓度为一定显中性
D.氨水和盐酸反应后的溶液,若溶液呈中性,则
【答案】C
【解析】A.温度影响水的电离,则pH>7的溶液不一定呈碱性。溶液酸碱性与溶液中氢离子、氢氧根离子浓度有关,当时溶液一定呈碱性,A正确;B.,且,故,该溶液显中性,B正确;C.水电离出的氢离子物质的量浓度为,未说明温度,不知道水的离子积常数故不能求算氢氧根离子的浓度,该溶液不一定是中性,C错误;D.氨水和盐酸反应后的溶液中存在电荷守恒:,溶液呈中性则,所以,D正确;故选C。
【变式6-1】常温下,①的硫酸溶液,②的醋酸,③溶液中的,④,则此四种溶液的酸性由强到弱的顺序为
A.①③④② B.④①③② C.④③①② D.③①④②
【答案】B
【解析】氢离子浓度越大,酸性越强,常温下,①pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3mol/L;
②醋酸为弱酸,不完全电离,所以0.0001mol/L的醋酸溶液中c(H+)<10-4mol/L;
③溶液中的c(H+)=1×10-4mol/L;
④溶液中=10-12,则c(H+)=10-2mol/L;
综上所述酸性由强到弱为④①③②,
故答案为B。
【变式6-2】下列有关说法不正确的是
A.的醋酸溶液与的盐酸等体积混合,混合液的
B.,的溶液,水电离出的
C.任何温度下,都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性
D.,用试纸测得某氯水的为5
【答案】D
【解析】A. 的醋酸溶液与的盐酸等体积混合,混合后氢离子浓度不变,故pH还是为3,A正确;
B.的溶液,,,溶液中的氢离子是水电离出来的,水电离出来的氢离子浓度等于水电离出来的氢氧根离子的浓度,故水电离出的,B正确;
C.任何温度下,只要,溶液呈酸性;只要,溶液呈碱性;只要,溶液呈中性,C正确;
D.氯水具有漂白性,无法用pH试纸测得氯水的pH,D错误;
故选D。
【变式6-3】常温下,下列溶液一定呈酸性的是
A.等体积、等物质的量浓度的NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合
B.的溶液
C.pH=3的醋酸溶液和pH=11的KOH溶液等体积混合
D.由水电离出的c(H+)=1×10﹣6mol•L﹣1的溶液
【答案】C
【解析】A.NaHSO4、Ba(OH)2等体积、等物质的量浓度,说明两者的物质的量相等,则发生反应:NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,得到NaOH溶液,呈碱性,故A错误;B.溶液中,而,可知,则溶液呈中性,故B错误;C.pH=11的KOH溶液中有,pH=3的醋酸溶液中有,两者等体积,此时有,反应为:,由于醋酸为弱电解质,因此醋酸过量,在反应过程中有大量未电离的CH3COOH继续电离出氢离子,最终溶液呈酸性,故C正确;D.常温条件下,由于水电离出的,说明该溶液中存在能促进水的电离的盐溶液,若是强酸弱碱盐溶液,则溶液为酸性,若是强碱弱酸盐溶液,则溶液为碱性,故D错误;故选:C。
▉题型7 溶液pH的计算
【例11】常温下,下列说法不正确的是
A.pH=11的氨水、NaOH溶液中,水电离产生的c(H+)相同
B.pH=3的HCl溶液与pH=11的氨水等体积混合,混合后溶液的pH小于7
C.pH=3的盐酸、醋酸溶液中,
D.往10mLpH=3的醋酸中加入pH=11的氨水至中性,消耗氨水体积约10mL
【答案】B
【解析】A.pH=11的氨水、NaOH溶液中,氢离子浓度相同,对水电离的抑制程度相同,水电离产生的c(H+)相同,A正确;
B.pH=3的盐酸中c(H+)=1×10 -3 mol/L,pH=11的氨水中c(OH-)=1×10 -3 mol/L,由于氨水为弱碱,则氨水过量,在室温下等体积混合后,pH>7,B错误;
C.两溶液中氢离子浓度相等,根据水的离子积可知两溶液中氢氧根离子浓度也相等,根据电荷守恒,则c(Cl-)= c(CH3COO-),C正确;
D.由于醋酸和一水合氨的电离程度几乎相同,因此pH=3的醋酸和pH=11的氨水浓度几乎相同,则往10mLpH=3的醋酸中加入pH=11的氨水至中性,消耗氨水体积约10mL,D正确。
故选B。
【例12】室温下pH相同、体积相同的醋酸与盐酸两种稀溶液,下列叙述正确的是
A.醋酸溶液中c(CH3COO-)与盐酸溶液中c(Cl-)相同
B.温度均升高20℃,两溶液的pH不变
C.加水稀释相同倍数后,两种溶液的pH仍相同
D.与过量的锌粉反应,完全反应时产生氢气的物质的量相同
【答案】A
【解析】A.两溶液pH相同,c(H+)相同,则c(OH-)也相同,根据电荷守恒,醋酸溶液中c(CH3COO-)与盐酸溶液中c(Cl-)相同,A正确;
B.温度均升高20℃,醋酸是弱酸能进一步电离,c(H+)增大,盐酸是强酸已经完全电离,则两溶液的pH不同,B错误;
C.加水稀释相同倍数后,醋酸是弱酸能进一步电离,盐酸是强酸已经完全电离,两种溶液的pH不同,C错误;
D.与过量的锌粉反应,醋酸是弱酸能进一步电离,继续反应产生氢气,完全反应时产生氢气的物质的量不同,D错误;
故选A。
【变式7-1】常温下,将溶液与溶液等体积混合,该混合溶液的等于(混合后体积变化忽略不计)
A.1 B.7 C.13 D.14
【答案】C
【解析】常温下,将溶液与溶液等体积混合,过量,则c(OH-)==0.1mol/L,c(H+)==10-13mol/L,混合溶液的pH等于13;答案选C。
【变式7-2】“火星上‘找’到水的影子”被《科学》杂志评为10大科技突破之一。某温度下,重水(D2O)的离子积,可以用pH一样的定义来规定。下列说法错误的是
A.重水是极弱的电解质,将金属Na加入重水中,重水的电离程度增大
B.该温度下,纯重水的
C.该温度下,1 L含0.01 mol DCl的重水溶液,其pD=2
D.该温度下,在100 mL的DCl重水溶液中,加入100 mL NaOD的重水溶液,充分反应后溶液的pD=13(忽略溶液体积的变化)
【答案】D
【解析】A.重水是极弱的电解质,存在电离平衡,,Na与重水电离生成的反应生成D2,促进重水发生电离,从而使重水的电离程度增大,A正确;
B.重水(D2O)的离子积,则,,B正确;
C.1 L含DCl的重水溶液中,,C正确;
D.100 mL 的DCl重水溶液和100 mL 的NaOD的重水溶液混合时,NaOD过量,所以,,,,D错误;
答案选D。
【变式7-3】已知:25 ℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等, 0.1 mol·L-1醋酸溶液测得其pH=3。
(1)25 ℃时,取10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液,将该溶液加水稀释至1 000 mL,所得溶液pH数值范围为 ;若加入少量NaOH溶液,则溶液中 (填“增大”“减小”“不变”或“不能确定”)。
(2)25 ℃时,0.1 mol·L-1的氨水的pH= 。
(3)用pH试纸测定该氨水pH的操作方法为 。
(4)常温下pH=11的氨水和pH=3的CH3COOH溶液中,水电离出的OH-浓度分别为 mol/L和 mol/L。
【答案】(1)3<pH<5 不变
(2)11
(3)取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取氨水点滴于试纸的中部, 片刻后与标准比色卡对比
(4)1x10-11 1x10-11
【解析】(1)①25℃时,取10 mL pH=3的醋酸溶液加水稀释至1000 mL,溶液酸性减弱,pH增大,则pH>3;若是强酸,稀释100倍,此时c(H+)=1×10-5mol/L,则pH=5,但是醋酸为弱酸,稀释过程中会继续电离出H+,则c(H+)>1×10-5mol/L,所以pH<5;
②,加水稀释,温度不变,则Ka 与Kw均不变,则也不改变;
(2)25℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,所以在25℃时,0.1 mol·L-1的氨水电离出的氢氧根离子浓度等于25℃时0.1 mol·L-1醋酸溶液电离出的氢离子浓度等于10-3mol/L,则可求出溶液pH为11;
(3)pH试纸测定pH的方法是:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取氨水点滴于试纸的中部, 片刻后与标准比色卡对比;
(4)常温下pH=11的氨水,则c(H+)=1×10-11mol/L,c(OH-)=1×10-3mol/L,碱抑制水的电离,由水电离出的OH-浓度为1×10-11mol/L;同理,常温下,pH=3的CH3COOH溶液中,c(H+)=1×10-3mol/L,c(OH-)=1×10-11mol/L,酸抑制水的电离,故由水电离出的OH-浓度为1×10-11mol/L。
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专题05 电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性
题型1 弱电解质及其电离
题型2 改变条件时弱电解质的动态变化
题型3 电离常数的意义、影响因素和计算
题型4 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
题型5 水的离子积
题型6 溶液酸碱性强弱的判断
题型7 溶液pH的计算
▉题型1 弱电解质及其电离
【例1】物质分类有利于发现物质的有关规律,把握物质的本质属性和内在联系。下列物质分类正确的是
选项
电解质
强电解质
弱电解质
A
B
C
D
【变式1-1】下列各电离方程式中,书写正确的是
A. B.
C. D.
【变式1-2】常温下,下列事实不能说明某一元酸HX是弱酸的是
A.溶液
B.和反应,生成HX
C.溶液比硝酸导电能力弱
D.溶液与溶液恰好中和
▉题型2 改变条件时弱电解质的动态变化
【例2】在的溶液中欲使的电离度增大且降低,可采用的方法是
①加少量的溶液②加少量的盐酸③加100水④加热
A.①② B.①③ C.③④ D.①④
【例3】某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线关系如图所示。下列叙述不正确的是
A.Ⅰ为盐酸稀释时pH变化曲线
B.a点KW的数值比c点的大
C.a点酸的总浓度比b点的大
D.b点溶液的导电性比c点的强
【变式2-1】设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是
A.1L该溶液中H+数目为0.03NA B.加水稀释使H3PO4电离度增大,溶液pH升高
C.加入少量NaOH固体,会使c(PO)减小 D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
【变式2-2】用蒸馏水稀释的醋酸溶液,下列表示的数值随水量的增加而增大的是
A. B. C. D.
【变式2-3】某一元弱酸(用HA表示)在水中的电离方程式是:HAH++A-,回答下列问题:
(1)向溶液中加入适量NaA固体,以上平衡将向 (填“正”、“逆”)反应方向移动。
(2)若向溶液中加入适量NaCl溶液,以上平衡将向 (填“正向”、“逆向”、或“不移动”)移动,溶液pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”),溶液中比值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
▉题型3 电离常数的意义、影响因素和计算
【例4】已知25℃时,生活中常见的醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表所示:
物质
醋酸
次氯酸
碳酸
亚硫酸
电离平衡常数
下列说法正确的是。
A.酸性强弱:
B.加水稀释亚硫酸溶液,溶液中所有离子浓度均减小
C.漂白液生效的原理:
D.将足量醋酸滴入溶液中,发生反应的离子方程式:
【例5】化学中,酸的电离平衡常数()是评估酸性强弱的重要依据。已知下列酸的电离平衡常数数据(25℃):
物质
HClO
电离平
衡常数
回答下列问题:
(1)等浓度的四种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是 。
(2)写出HClO在水中的电离方程式: 。
(3)T℃下,的电离平衡常数为,则T 25℃(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)估算T℃下,0.1mol/L 溶液的 mol/L:该溶液中,的电离度() 。
(5)保持温度T℃不变,将上述(4)溶液加水稀释至0.01mol/L,则电离度是 (填“增大”、“减少”或“不变”)的。
(6)根据以上数据,写出将少量气体通入NaClO溶液反应的离子方程式: 。
【变式3-1】已知25℃时,部分弱酸的电离平衡常数如表:
化学式
HClO
电离平衡常数
下列反应能发生的是
A.
B.
C.
D.
【变式3-2】常温下,下列反应可以发生:①NaCN + HNO2 HCN + NaNO2, ② NaCN + HF HCN + NaF ③NaNO2+HF HNO2 +NaF ,其中有关的三种酸的电离常数分别是6.310-4 、5.610-4、6.210-10.由此判断下列叙述中不正确的是
A.常温下,0.1mol的HCN溶液中c(H+)10-6 mol/L
B.常温下,K(HNO2)6.310-4
C.根据两个反应可得出一元弱酸的强弱顺序为HF> HNO2> HCN
D.常温下,K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)
【变式3-3】常温下,一种解释乙酰水杨酸(用表示,)药物在人体吸收模式如图(只有未电离的可自由穿过组织薄膜且达到平衡),不考虑溶液体积的变化,下列说法错误的是
A.血液中与胃中相等 B.血液中小于胃中
C.在血液中, D.在胃中,
▉题型4 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
【例6】对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是
A.加水稀释相同的倍数后,两溶液的pH:醋酸>盐酸
B.使温度都升高20℃后,两溶液的pH均减小
C.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
D.加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气:盐酸多
【例7】常温下,四种溶液:①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸,下列说法错误的是
A.将溶液①、④等体积混合,所得溶液显碱性
B.分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
C.向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大
D.将a L溶液②和b L溶液④混合后,若所得溶液,则
【变式4-1】常温下,有以下三种溶液:①pH=3的盐酸,②pH=11的氨水,③将溶液①和②等体积混合得到的溶液,下列有关这三种溶液的说法正确的是
A.溶液①和溶液②中由水电离出的c(OH-)相等
B.三种溶液的导电能力:③>②>①
C.0.01mol/L的盐酸与0.01mol/L的氨水等体积混合后,溶液呈碱性
D.将溶液①和溶液②都稀释10倍后,两者pH的差值小于6
【变式4-2】相同温度下,100mL0.1mol/L的氨水和10mL1mol/L的氨水相比较,下列数值中前者者小于后者的是
A.中和时所需HCl的量 B.c(OH-)
C.电离平衡常数Kb D.
【变式4-3】等浓度的两种一元酸和分别用同一浓度的溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.起始酸性:HA>HB B.起始浓度:
C.HA和HB起始溶液体积相同 D.滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
▉题型5 水的离子积
【例8】水的电离过程为,不同温度下水的离子积常数为:,,则下列叙述正确的是
A.水的电离是吸热的
B.在时,纯水中
C.水的电离程度
D.纯水中随着温度的升高而降低
【例9】如图表示溶液中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断正确的是
A.XZ线上任意点均表示溶液的pH=7
B.图中T1>T2
C.MNZX区域对应溶液呈碱性
D.图中阴影区域中可大量存在:Na+、Al(OH)、S2-、CO
【变式5-1】25℃在等体积的①pH=0的H2SO4溶液,②0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液,③pH=10的Na2S溶液,④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶5×109∶5×109
C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109
【变式5-2】水的电离过程为H2O⇌H++OH﹣,在不同温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10-14,Kw(35℃)=2.1×10-14,则下列叙述正确的是
A.c(H+)随着温度的升高而降低
B.在35℃的纯水中时,c(H+)>c(OH﹣)
C.水的电离常数Kw(25℃)>Kw(35℃)
D.水的电离是一个吸热过程
【变式5-3】25℃时,水的离子积常数。下列说法正确的是
A.0.005 溶液的pH=2,抑制了水的电离
B.向纯水中加入NaOH固体,,促进了水的电离
C.0.005 溶液与0.01NaOH溶液等体积混合,pH=11
D.将100mL pH=5的溶液稀释1000倍,pH=8
▉题型6 溶液酸碱性强弱的判断
【例10】下列说法不正确的是
A.pH>7的溶液不一定呈碱性
B.一定显中性
C.水电离出的氢离子物质的量浓度为一定显中性
D.氨水和盐酸反应后的溶液,若溶液呈中性,则
【变式6-1】常温下,①的硫酸溶液,②的醋酸,③溶液中的,④,则此四种溶液的酸性由强到弱的顺序为
A.①③④② B.④①③② C.④③①② D.③①④②
【变式6-2】下列有关说法不正确的是
A.的醋酸溶液与的盐酸等体积混合,混合液的
B.,的溶液,水电离出的
C.任何温度下,都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性
D.,用试纸测得某氯水的为5
【变式6-3】常温下,下列溶液一定呈酸性的是
A.等体积、等物质的量浓度的NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液混合
B.的溶液
C.pH=3的醋酸溶液和pH=11的KOH溶液等体积混合
D.由水电离出的c(H+)=1×10﹣6mol•L﹣1的溶液
▉题型7 溶液pH的计算
【例11】常温下,下列说法不正确的是
A.pH=11的氨水、NaOH溶液中,水电离产生的c(H+)相同
B.pH=3的HCl溶液与pH=11的氨水等体积混合,混合后溶液的pH小于7
C.pH=3的盐酸、醋酸溶液中,
D.往10mLpH=3的醋酸中加入pH=11的氨水至中性,消耗氨水体积约10mL
【例12】室温下pH相同、体积相同的醋酸与盐酸两种稀溶液,下列叙述正确的是
A.醋酸溶液中c(CH3COO-)与盐酸溶液中c(Cl-)相同
B.温度均升高20℃,两溶液的pH不变
C.加水稀释相同倍数后,两种溶液的pH仍相同
D.与过量的锌粉反应,完全反应时产生氢气的物质的量相同
【变式7-1】常温下,将溶液与溶液等体积混合,该混合溶液的等于(混合后体积变化忽略不计)
A.1 B.7 C.13 D.14
【变式7-2】“火星上‘找’到水的影子”被《科学》杂志评为10大科技突破之一。某温度下,重水(D2O)的离子积,可以用pH一样的定义来规定。下列说法错误的是
A.重水是极弱的电解质,将金属Na加入重水中,重水的电离程度增大
B.该温度下,纯重水的
C.该温度下,1 L含0.01 mol DCl的重水溶液,其pD=2
D.该温度下,在100 mL的DCl重水溶液中,加入100 mL NaOD的重水溶液,充分反应后溶液的pD=13(忽略溶液体积的变化)
【变式7-3】已知:25 ℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等, 0.1 mol·L-1醋酸溶液测得其pH=3。
(1)25 ℃时,取10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液,将该溶液加水稀释至1 000 mL,所得溶液pH数值范围为 ;若加入少量NaOH溶液,则溶液中 (填“增大”“减小”“不变”或“不能确定”)。
(2)25 ℃时,0.1 mol·L-1的氨水的pH= 。
(3)用pH试纸测定该氨水pH的操作方法为 。
(4)常温下pH=11的氨水和pH=3的CH3COOH溶液中,水电离出的OH-浓度分别为 mol/L和 mol/L。
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