内容正文:
3.1弱电解质的电离平衡
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.常温下,加水稀释溶液,下列物理量保持不变的是
A. B.
C. D.
2.在稀溶液中,单位体积内溶质粒子(分子和离子)数目越多,该溶液的凝固点越低。下列浓度均为0.01mol/L的溶液,凝固点由低到高依次是
①蔗糖溶液 ②NaHSO4溶液 ③NaCl溶液 ④醋酸溶液
A.②③④① B.②④③① C.③②④① D.②③①④
3.水的电离过程为H2OOH++OH-。在25℃、35℃时水的离子积常数分别为1.0×10-14、2.1×10-14。下列叙述正确的是
A.水的电离是放热过程 B.水的电离度
C.在35℃时,纯水中 D.纯水中随着温度的升高而增大
4.常温下,在都等于9的和两种溶液中,设由水电离产生的浓度分别为与,则a和b的关系为
A. B. C. D.
5.根据表中提供的数据,判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是
化学式
HClO
H2CO3
电离常数/mol·L-1
K=3×10-8
K1=4×10-7 K2=4×10-11
A.向Na2CO3溶液中滴加少量次氯酸溶液:+H+=
B.向NaHCO3溶液中滴加过量次氯酸溶液: + HClO = ClO-+CO2↑+H2O
C.向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO
D.向NaClO溶液中通入过量CO2:CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO
6.下列溶液导电能力最强的是
A.的硫酸钠溶液
B.的氯化钠溶液
C.的醋酸溶液
D.的盐酸溶液
7.下列物质在水溶液中的电离方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
8.下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是
A.相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时,产生的起始速率相等
B.常温下,测得醋酸溶液的
C.常温下,将的醋酸溶液稀释1000倍,测得
D.在相同条件下,0.1mol/L的醋酸溶液的导电性比0.1mol/L的盐酸的导电性弱
二、填空题
9.回答下列问题
Ⅰ.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示。
(1)a、b、c三点溶液的pH大小关系: 。
(2)a、b、c三点CH3COOH的电离程度大小关系: 。
(3)a、b、c三点溶液用1 mol·L-1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积大小关系: 。
Ⅱ.锌粉与稀硫酸反应产生氢气的体积时间关系如下图所示,选择正确的选项填空。
A. B. C. D.
(4)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是 。
(5)将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是 。
(6)将(5)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液,其他条件不变,则图象是 。
10.写出下列有关反应的离子方程式
①NaOH与盐酸混合: 。
②盐酸与CH3COONa混合: 。
③向稀NH4NO3溶液中加入NaOH溶液: 。
11.常温下,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示,回答下列问题:
化学式
电离平衡常数
(1)酸性由强到弱的顺序为 。
(2)将少量的通入溶液中,反应的离子方程式: 。
12.(1)氨水中存在:NH3·H2O+OH-,在5份0.01 mol∙L−1的氨水中分别加入下列各物质:A、浓氨水,B、纯水,C、少量NaOH固体, D、NH4Cl固体。
按照要求填空(答案选填物质对应的字母):
①电离平衡会向正向移动是 ,电离平衡会向逆向移动是 。
②c()、c(OH-)都增大的是 ,c()、c(OH-)都变小的是 。
③c()增大,c(OH-)减小的是 。
④c()减小,c(OH-)增大的是 。
(2)将6 g CH3COOH溶于水制成1 L溶液,此溶液的物质的量浓度为 ,若此温度下醋酸的电离常数K=1×10−5,pH为 ,若升高温度, K将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)Ⅰ、现有浓度均为0.1 mol∙L−1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,回答下列问题:
①若三种溶液中c(H+)分别为a mol∙L−1、b mol∙L−1、c mol∙L−1,则它们的大小关系为 。
②等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH溶液反应,若生成的盐的物质的量依次为A mol、B mol、C mol,则它们的大小关系为 。
Ⅱ、现有pH=3的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,回答下列问题:
①分别用以上三种酸中和一定量的NaOH溶液生成正盐,若需要酸的体积分别为V1、V2、V3,其大小关系为 。
②分别与Zn反应,开始时生成H2的速率为v1、v2、v3,其大小关系为 。
13.回答下列问题
(1)常温下,的硫酸溶液,水电离出的 。
(2)在常温下,水电离出的的溶液中, 。
(3)某温度下,纯水的,则此时纯水的为 。若温度不变,滴入稀盐酸使,则溶液中为 ,此时温度 (填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。
三、解答题
14.甲、乙两位同学设计实验确定某酸是弱电解质,实验方案如下:甲:取纯度相同,质量、大小相等的锌粒于两支试管中,同时加入浓度均为0.1mol·L⁻¹的溶液、稀盐酸各10mL,按图装好,观察现象。
乙:方案一:用计测定浓度为溶液的;
方案二:取的HA溶液5mL稀释至500mL,再用计测其。
(1)甲同学设计的方案中,说明是弱电解质的实验现象是______(填序号)。
A.加入两种稀酸后,两个试管上方的气球同时鼓起,且一样大
B.加入溶液后,试管上方的气球鼓起慢
C.加入稀盐酸后,试管上方的气球鼓起慢
(2)乙同学设计的方案一中说明是弱电解质的理由是:
(3)乙同学设计的方案二中说明是弱电解质的的范围为
(4)丙同学为了进一步证明外界条件对弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:
①使的电离程度和都减小,增大,可在的溶液中,选择加入 试剂;
②使的电离程度减小,和都增大,可在的溶液中,选择加入 试剂。
《3.1弱电解质的电离平衡》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
A
D
B
C
A
C
A
1.D
【详解】A.加水稀释草酸溶液,促进草酸电离,氢离子浓度减小,电离常数不变,所以减小,A错误;
B.加水稀释草酸溶液,促进草酸电离,氢离子的物质的量增加,草酸分子的物质的量减小,所以增大,B错误;
C.加水稀释草酸溶液,促进草酸电离,但、的浓度减小,所以减小,C错误;
D.温度不变,电离常数不变,所以不变,D正确;
故选D。
2.A
【详解】①1L 0.01mol•L-1的蔗糖溶液中蔗糖的物质的量为:1L×0.01mol/L=0.01mol;②1L 0.01mol•L-1的NaHSO4溶液中溶质含有离子的总物质的量为:1L×0.01mol/L×3=0.03mol;③1L 0.01mol•L-1的NaCl溶液中溶质含有离子的总物质的量为:1L×0.01mol/L×2=0.02mol;④醋酸中存在电离平衡,则1L醋酸溶液溶液中溶质含有离子和分子的总物质的量大于0.01mol,小于0.02mol;故沸点由高到低依次是②③④①,故选:A。
3.D
【详解】A. 水的电离是吸热过程,故A错误;
B. 水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大,水的电离度,故B错误;
C. 在35℃时,纯水中,故C错误;
D. 水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离平衡正向移动,纯水中随着温度的升高而增大,故D正确;
故选D。
4.B
【详解】NaOH抑制水的电离,所以由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+)等于10-9,CH3COONa水解,促进了水的电离,所以由水电离出的c(OH-)==10-5,,故选B。
5.C
【分析】由电离平衡常数可知,酸性顺序H2CO3>HClO>,据此分析回答;
【详解】A.向Na2CO3溶液中滴加少量次氯酸溶液,离子方程式为,A错误;
B.酸性H2CO3>HClO,故向NaHCO3溶液中滴加过量次氯酸溶液不反应,B错误;
C.由酸性顺序H2CO3>HClO>可知,向NaClO溶液中通入少量CO2的化学方程式:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO,C正确;
D.向NaClO溶液中通入过量CO2,化学方程式为:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO,D错误;
故选C。
6.A
【详解】A.的硫酸钠溶液中硫酸根浓度为、钠离子浓度为;
B.的氯化钠溶液中氯离子浓度为、钠离子浓度为;
C.由于醋酸是弱酸,不完全电离,所以的醋酸溶液中醋酸根和钠离子浓度均小于;
D.的盐酸溶液中氯离子浓度为、氢离子浓度为;
又溶液中离子浓度越大、离子所带电荷数越多溶液导电能力越强,综上的硫酸钠溶液导电能力最强,故选A。
7.C
【详解】A.是强电解质,完全电离,电离方程式为,故A错误;
B.在溶液中完全电离为钠离子、氢离子、硫酸根,电离方程式为,故B错误;
C.完全电离为醋酸根和铵根,电离方程式为:,故C正确;
D.是三元弱碱,电离方程式一步写完,写为,故D错误。
答案选C。
8.A
【详解】A.相同pH的醋酸溶液和盐酸,其氢离子浓度大小一样,所以跟同样大小颗粒的锌反应时,产生H2的起始速率相等,不能证明它是弱电解质,A错误;
B.测得0.1mol·L-1醋酸溶液的pH=4证明醋酸存在电离平衡,证明了醋酸是弱电解质,B正确;
C.将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH<4,说明醋酸在稀释过程中可以继续电离,所以是弱电解质,C正确;
D.在相同条件下,等浓度醋酸溶液的导电性比盐酸溶液的弱,说明醋酸中离子浓度小于盐酸中的离子浓度,醋酸不完全电离,能证明其是弱电解质,D正确;
故选A。
9.(1)c>a>b
(2)c>b>a
(3)a=b=c
(4)A
(5)B
(6)C
【分析】相同温度下的醋酸溶液中,c(H+)越大,溶液的pH越小,溶液导电能力与离子浓度成正比;醋酸浓度越小,电离程度越大;酸碱中和消耗NaOH的物质的量,与酸的物质的量有关,据此分析解答;锌与CuSO4溶液发生:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,形成原电池,反应速率增大,加入少量CH3COONa溶液,相当于稀释硫酸,溶液中氢离子浓度减小,反应速率减慢,据此分析判断。
【详解】(1)相同温度下的醋酸溶液中,c(H+)越大其溶液的pH越小,溶液导电能力与离子浓度成正比,根据图知,溶液导电能力b>a>c,则c(H+):b>a>c,所以这三点溶液pH:c>a>b,故答案为:c>a>b;
(2)醋酸是弱电解质,相同温度下,醋酸的浓度越小,醋酸的电离程度越大,所以a、b、c三点醋酸的电离程度:c>b>a,故答案为:c>b>a;
(3)由于溶液中醋酸的物质的量相同,所以恰好完全反应消耗同浓度的氢氧化钠溶液的体积相同,即a=b=c,故答案为:a=b=c;
(4)等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2SO4中,同时向a中放入少量的CuSO4溶液,发生的反应为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,铜-铁-稀硫酸形成原电池,反应速率增大,产生H2的体积相同时,反应用时少于b,但最终生成的氢气少于b,图象应为A,故选:A;
(5)在a中加入少量CuSO4溶液,锌置换出铜,可形成铜锌原电池,反应速率增大,反应用时少于b,由于锌过量,则硫酸完全反应,生成的氢气应相等,只有B符合,故选:B;
(6)在a中加入少量CH3COONa溶液,相当于稀释硫酸,溶液中氢离子浓度减小,反应速率减慢,反应用时大于b,由于锌过量,则硫酸完全反应,生成的氢气应相等,只有C符合,故选:C。
10. H++OH-=H2O H++CH3COO-=CH3COOH NH+OH-=NH3·H2O
【解析】略
11.(1)HCOOH>H2CO3>HClO>HCN>
(2)
【详解】(1)Ka值由大到小的顺序:Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),酸性由强到弱的顺序:HCOOH>H2CO3>HClO>HCN>,故答案为:HCOOH>H2CO3>HClO>HCN>。
(2)由Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),向NaClO溶液中通入少量二氧化碳,生成HClO和,离子方程式为,故答案为:。
12. AB CD A B D C 0.1 mol∙L−1 3 变大 b>a>c或b=2a>c A=B=C V1=V2>V3 v1=v2=v3
【详解】(1)A.加入浓氨水,平衡正向移动,铵根离子浓度增大,氢氧根浓度增大;B.加纯水,平衡正向移动,溶液体积增大占主要,铵根浓度减小,氢氧根浓度减小;C.加少量NaOH固体,增加氢氧根浓度,平衡逆向移动,铵根浓度减小;D.加NH4Cl固体,增大铵根浓度,平衡逆向移动,氢氧根浓度减小。
①根据分析得到电离平衡会向正向移动是AB,电离平衡会向逆向移动是CD;故答案为:AB;CD。
②根据分析得到c()、c(OH-)都增大的是A,c()、c(OH-)都变小的是B;故答案为:A;B。
③根据分析得到c()增大,c(OH-)减小的是D;故答案为:D。
④根据分析得到c()减小,c(OH-)增大的是C;故答案为C。
(2)将6 g CH3COOH物质的量为0.1mol,溶于水制成1 L溶液,此溶液的物质的量浓度为0.1 mol∙L−1,若此温度下醋酸的电离常数K=1×10−5,,,pH为3,若升高温度,平衡正向移动,K将变大;故答案为:0.1 mol∙L−1;3;变大。
(3)Ⅰ①若三种溶液中c(H+)分别为a mol∙L−1、b mol∙L−1、c mol∙L−1,盐酸全部电离,硫酸也全部电离,硫酸是二元强酸,醋酸部分电离,因此它们的大小关系为b>a>c或b=2a>c;故答案为:b>a>c或b=2a>c。
②等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH溶液反应,三种酸的物质的量相等,因此生成的盐的物质的量相等,即它们的大小关系为A=B=C。
Ⅱ①pH相等,盐酸、硫酸全部电离,氢离子物质的量相等,则消耗的NaOH物质的量相等,而醋酸是部分电离,醋酸物质的量大于盐酸,消耗的NaOH物质的量多,因此用以上三种酸中和一定量的NaOH溶液生成正盐,需要酸的体积大小关系为V1=V2>V3;故答案为:V1=V2>V3。
②分别与Zn反应,开始时生成H2的速率与氢离子浓度有关,三种酸中氢离子相等,因此速率大小关系为v1=v2=v3;故答案为:v1=v2=v3。
13.(1)
(2)0.005
(3) 高于
【详解】(1)常温下,的硫酸溶液中氢离子浓度是0.01mol/L,由水电离出的。
(2)在常温下,水电离出的的溶液中,氢氧根离子的总浓度为,则0.005
(3)某温度下,纯水的,则此时纯水的=;若温度不变,滴入稀盐酸使,则溶液中,此时水的电离常数为,则温度高于25℃。
14.(1)B
(2)0.1 mol/L的HA溶液的pH>1,说明酸不完全电离,HA为弱电解质
(3)3<pH<5
(4) NaA 物质的量浓度大于0.1 mol/L的HA溶液
【分析】根据弱电解质的电离平衡的影响因素分析,不完全电离,所以氢离子浓度会小于酸的浓度,加入对应的盐,抑制酸的电离,氢离子浓度减小,加入较大浓度的对应的酸,电离程度减小,但氢离子或酸根离子浓度会增大。
【详解】(1)甲设计的方案中盐酸为强酸,完全电离,而HA为弱酸,则部分电离,电离出的氢离子浓度较小,则反应速率减慢,试管上方的气球鼓起慢,答案选B;
(2)测得 0.1 mol/L的HA溶液的pH>1,说明溶液中的氢离子浓度小于0.1 mol/L,说明酸不完全电离,则HA为弱电解质;
(3)取pH=3的HA溶液5 mL稀释至500 mL,溶液中HA电离出的氢离子浓度是原来的1/100,若其为弱电解质,则能继续电离,所以氢离子浓度大于10-5mol/L,则 3<pH<5;
(4)①,根据平衡移动原理分析,使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,所以应加入含有A-的物质,可在 0.1mol/L的HA溶液中NaA固体;
②使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,可以在原溶液中加入物质的量浓度大于0.1 mol/L的HA溶液。
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