内容正文:
课时提升训练(6) 电离平衡
1.(2021·浙江1月选考卷)25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C.0.010 mol/L、0.10 mol/L的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5mol
答案:D
2.(2024·浙江杭州二中模拟)室温下,下列有关0.1 mol/L氨水的说法正确的是( )
A.溶液的pH>13
B.加水稀释,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小
C.该溶液中:c(OH-)=c(NH)
D.完全中和等物质的量的HCl,消耗氨水的体积与消耗0.1 mol/L NaOH溶液一样多
答案:D
3.下列说法正确的是( )
A.室温下,pH=3的醋酸溶液稀释100倍后,溶液中所有离子的浓度均降低
B.室温下,相同pH的CH3COOH与NH4Cl溶液导电能力相同
C.室温下,同浓度的NaOH溶液分别与等体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液反应至溶液呈中性,盐酸消耗的NaOH溶液体积少
D.常温下,pH=3的醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体,溶液的pH增大,醋酸的电离度增大
答案:C
4.由于血液中存在如下平衡过程:CO2(g)CO2(aq)、CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)、H2CO3(aq)H+(aq)+HCO(aq),使血液的pH维持在7.35~7.45,如超出这个范围会造成酸中毒(pH过低)或碱中毒(pH过高),急性中毒时需静脉注射NH4Cl或NaHCO3进行治疗。下列叙述正确的是( )
A.血液中CO2浓度过高会导致酸中毒,使血液中的值增大
B.治疗碱中毒时,患者需降低呼吸频率,以增加血液中CO2浓度
C.急性酸中毒时,救治方式是静脉注射NH4Cl溶液
D.酸或碱中毒时,会导致血液中的酶发生水解
答案:B
5.25 ℃时,Ka(HA)=3.0×10-4,Ka1(H2B)=4.3×10-2,Ka2(H2B)=5.6×10-6。下列说法正确的是( )
A.与等浓度等体积的HA、H2B溶液完全反应消耗NaOH的物质的量前者更大
B.pH=a的NaA溶液中,水电离出的c(OH-)为10-a mol/L
C.向NaA溶液滴加少量H2B溶液的离子方程式为A-+H2B===HB-+HA
D.向Na2B溶液滴加等浓度等体积的盐酸,充分反应后溶液呈碱性
答案:C
6.(2024·浙江强基联盟联考)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
答案:B
7.以一定浓度NaOH溶液吸收H2S可制备Na2S或NaHS。若通入H2S所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含硫物种的浓度c总=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)。室温下,H2S的电离常数分别为Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13。下列说法正确的是( )
A.Na2S溶液显碱性的原因:S2-+2H2OH2S+2OH-
B.NaOH恰好转化为Na2S的溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(S2-)
C.吸收所得c总=c(Na+)的溶液中:c(H2S)>c(S2-)
D.NaOH溶液吸收H2S过程中,溶液的温度下降
C 解析:S2-的水解分步进行,以第一步水解为主,为S2-+H2OHS-+OH-,A错误;NaOH恰好转化为Na2S,则溶液中溶质全为Na2S,溶液中的OH-全部来自水的电离,根据质子守恒,则c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),B错误;c总=c(Na+),即c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=c(Na+),此时加入NaOH的物质的量等于H2S的物质的量,溶质全为NaHS,Ka2=1.3×10-13,HS-的水解平衡常数Kh=≈9.1×10-8,则HS-的水解程度大于其电离程度,故c(H2S)>c(S2-),C正确;NaOH溶液吸收H2S,发生酸碱中和反应放出热量,溶液温度升高,D错误。
8.25 ℃时,氢氰酸(HCN)的Ka=6.2×10-10,醋酸的Ka=1.75×10-5。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,浓度相等的NaCN和HCN溶液混合后,混合液呈酸性
B.将浓度均为0.10 mol/L的NaCN和HCN溶液加水稀释,两种溶液的pH均变大
C.25 ℃时,HCN溶液中滴入醋酸溶液,则HCN的电离受到抑制
D.25 ℃时,醋酸溶液中加一定量NaCN固体,调节pH=5,此时4c(CH3COO-)=7c(CH3COOH)
D 解析:25 ℃时,氢氰酸(HCN)的Ka=6.2×10-10,则CN-的水解常数为=≈1.6×10-5;CN-的水解程度大于HCN的电离程度,则浓度相等的NaCN和HCN溶液混合后,混合液呈碱性,A错误;NaCN溶液显碱性、HCN溶液显酸性;将浓度均为0.10 mol/L的NaCN和HCN溶液加水稀释,NaCN溶液的碱性和HCN溶液的酸性均减弱,故两种溶液的pH一个变小、一个变大,B错误;不确定两者的浓度关系,不能判断HCN的电离是否受到抑制,C错误;25 ℃时,醋酸的Ka=1.75×10-5;醋酸溶液中加一定量NaCN固体,调节pH=5,Ka==1.75×10-5,此时c(H+)=10-5 mol/L,则=1.75=,故此时4c(CH3COO-)=7c(CH3COOH),D正确。
9.(2024·浙江浙南名校联盟联考)常温下,向0.1 mol/L的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)溶液中不断通入HCl气体,溶液中三种含氮微粒的物质的量分数δ与pOH的关系如图所示。已知:①乙二胺为无色液体,有类似氨的性质,常温下Kb1=10-4.07,Kb2=10-7.15;②假设溶液体积保持不变。已知:pOH=-lg c(OH-)。下列说法中不正确的是( )
A.曲线 Ⅱ 代表的粒子符号为H2NCH2CH2NH
B.b点对应pOH=5.61
C.pOH=a时,c(Cl-)>0.05 mol·L-1
D.在0.1 mol·L-1 H2NCH2CH2NH3Cl溶液中:c(H2NCH2CH2NH)>c([H3NCH2CH2NH3]2+)>c(H2NCH2CH2NH2)
C 解析:乙二胺(H2NCH2CH2NH2)与氨气的性质相似,与氯化氢反应生成相应的盐,刚开始向0.1 mol/L的乙二胺溶液中不断通入HCl气体时,乙二胺浓度减少,H2NCH2CH2NH的浓度增多,所以曲线 Ⅱ 代表H2NCH2CH2NH,A正确;根据H2NCH2CH2NH2的第一级和第二级电离可得Kb1=、Kb2=,b点时,c(H2NCH2CH2NH2)=c([H3NCH2CH2NH3]2+),即Kb1·Kb2==c2(OH-),代入Kb1=10-4.07,Kb2=10-7.15,解得c(OH-)=10-5.61 mol/L,所以pOH=5.61,B正确;pOH=a时,c(H2NCH2CH2NH2)=c(H2NCH2CH2NH)≈0.05 mol/L,且c([H3NCH2CH2NH3]2+)几乎为0,即Kb1=c(OH-),pOH=pKb1=4.07,溶液显碱性,c(H+)<c(OH-),根据电荷守恒:c(H+)+2c([H3NCH2CH2NH3]2+)+c(H2NCH2CH2NH)=c(OH-)+c(Cl-),即2c([H3NCH2CH2NH3]2+)+c(H2NCH2CH2NH)>c(Cl-),所以c(Cl-)<0.05 mol/L,C错误;在0.1 mol/L H2NCH2CH2NH3Cl溶液中,既存在H2NCH2CH2NH的电离,也存在H2NCH2CH2NH的水解,根据Kb1=10-4.07,Kb2=10-7.15,可知其电离程度大于其水解程度,溶液显碱性,所以存在c(H2NCH2CH2NH)>c([H3NCH2CH2NH3]2+)>c(H2NCH2CH2NH2),D正确。
10.25 ℃时,向20.0 mL 0.100 mol/L HR溶液中滴加0.100 mol/L MOH溶液,混合溶液的pH与加入MOH溶液体积的变化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.HR的电离常数的数量级为10-5
B.0.100 mol/L MOH溶液的电离度大于1%
C.P点溶液中水电离出的H+数目为4×10-9NA
D.Q点溶液中存在c(M+)>c(R-)>c(MOH)>c(HR)
C 解析:由题干图示信息可知,0.100 mol/L的HR溶液的pH为2.7,则HR的电离常数Ka=≈,则其数量级为10-5,A正确;由题干图示信息可知,加入20.0 mL MOH溶液时溶液的pH等于7,则说明M+和R-的水解程度相同,即MOH的电离平衡常数与HR的相等,则有0.100 mol/L MOH溶液中:c(M+)=c(OH-)= mol/L=10-2.7 mol/L,则其电离度为×100%≈2.0%,大于1%,B正确;由题干图示信息结合B项分析可知,P点溶液的体积为40 mL,溶液由于M+和R-发生双水解,且水解程度相同导致溶液呈中性,盐类水解促进水的电离,即该溶液中水电离出的H+的浓度大于1×10-7 mol/L,故水电离出的H+数目大于40×10-3 L×1×10-7 mol/L×NA mol-1=4×10-9NA,C错误;由题干图示信息结合B项分析可知,Q点溶液为等浓度的MR和MOH的混合溶液,由于M+和R-的水解程度相同,同时存在MOH⇌M++OH-,则溶液中存在c(M+)>c(R-)>c(MOH)>c(HR),D正确。
11.(1)已知常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO+H+的电离平衡常数Ka=_______。(已知10-5.60=2.5×10-6)
(2)已知常温下H2C2O4的电离平衡常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,反应NH3·H2O+HC2ONH+C2O+H2O的平衡常数K=9.45×104,则NH3·H2O的电离平衡常数Kb=____________。
(3)25 ℃时,在2.0×10-3 mol/L的氢氟酸中,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的关系如图所示。
则25 ℃时,HF的电离平衡常数Ka(HF)=_____________________________________
________________________________________________________________________(列式求值)。
答案:(1)4.2×10-7
(2)1.75×10-5
(3)==4.0×10-4
解析:(1)Ka==≈4.2×10-7。
(2)题给反应的平衡常数K==××===9.45×104,解得Kb=1.75×10-5。
(3)Ka(HF)===4.0×10-4。
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