弱电解质的电离平衡
突破训练(五)
1.在醋酸溶液中,CH3COOH的电离达到平衡的标志是( )
A.溶液显电中性 B.溶液中无CH3COOH分子
C.氢离子浓度恒定不变 D.c(H+)=c(CH3COO-)
解析:选C 醋酸溶液中存在的电离平衡有CH3COOHCH3COO-+H+、H2OH++OH-,阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数永远相等,与是否达到电离平衡无关,A错;CH3COOH是弱电解质,溶液中一定存在CH3COOH分子,B错;依据电离方程式,不管是否达到平衡,都有c(H+)>c(CH3COO-),D错;氢离子浓度恒定不变,电离达到平衡,C对。
2.下列实验事实能证明乙酸是弱酸的是( )
A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2
B.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH大于7
C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2
D.0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红
解析:选B A.只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,错误;B.该盐水溶液显碱性,故可以证明乙酸是弱酸,正确;C.可以证明乙酸的酸性比碳酸强,但是不能证明其是弱酸,错误;D.可以证明乙酸具有酸性,但是不能证明其酸性强弱,错误。
3.某浓度的氨水中存在平衡:NH3·H2ONH+OH-,如想增大NH的浓度,而不增大OH-的浓度,应采取的措施是( )
①适当升高温度 ②加入NH4Cl固体
③通入NH3 ④加入少量盐酸
A.①② B.②③
C.②④ D.①④
解析:选C 升温平衡向右移动,c(NH)、c(OH-)都增大;加入NH4Cl固体,相当于增大c(NH),平衡向左移动,c(OH-)减小,但c(NH
)仍较原来增大,因平衡移动只能减小其增大的程度,而不能完全抵消它增大的部分;通入NH3平衡向右移动,c(NH)、c(OH-)都增大;加入少量盐酸,H+与OH-反应使c(OH-)下降,平衡向右移动,使c(NH)增大。
4.下列事实中不能证明CH3COOH是弱电解质的是 ( )
A.常温下某CH3COONa溶液的pH=8
B.常温下0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=2.8
C.CH3COONa溶液与稀盐酸反应生成CH3COOH和NaCl
D.CH3COOH属于共价化合物
【解析】选D。常温下某CH3COONa溶液的pH=8,说明CH3COOH为弱电解质,A正确;常温下0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的pH=2.8,说明CH3COOH部分电离,为弱电解质,B正确;根据强酸制取弱酸的原理可知,盐酸制取了醋酸,所以醋酸为弱酸,是弱电解质,C正确;强电解质和弱电解质都有可能为共价化合物,D错误。
5.对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法正确的是 ( )
A.与等体积pH=3的硫酸相比,乙酸跟足量锌粒反应产生的H2更多
B.加水稀释到原体积的10倍后溶液pH变为4
C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH减小
D.加水稀释后,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小
【解析】选A。乙酸是弱电解质,等体积等pH时乙酸的物质的量比硫酸大,则与足量锌粒反应时乙酸产生的H2更多,A正确;稀释促进电离,溶液pH小于4,B错误;乙酸钠溶于水抑制乙酸的电离,氢离子浓度减小,溶液的pH增大,C错误;加水稀释后,溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,D错误。
6.已知某温度时一元弱酸HA的电离平衡常数为K。该温度下向20 mL
0.1 mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,其pH变化曲线
如图 (忽略温度变化)。下列说法中不正确的是 ( )
A.a点表示的溶液中c(A-)=10-3 mol·L-1
B.b点表示的溶液中c(A-)>c(Na+)
C.c点表示HA和NaOH恰好反应完全
D.b、d点表示的溶液中相等
【解析】选C。a点pH=3得出溶液中c(A-)=10-3 mol·L-1,A正确;b点表示的溶液呈酸性,根据电荷守恒得c(A-)>c(Na+),B正确;HA和NaOH恰好反应完全时溶液呈碱性,C错误;温度不变,K不变,D正确。
7.下列说法不正确的是 ( )
A.常温下,将浓度为0.1 mol·L-1的HF溶液加水不断稀释,溶液中的值始终保持增大
B.若室温时,0.1 mol·L-1的HA溶液有0.1% HA发生电离,则室温时HA的K=1×
10-7
C.常温下,在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pHc(OH-)
C.水的pH:pH(35 ℃)>pH(25 ℃)
D.35 ℃时已电离的水的浓度约为1.45×10-7 mol·L-1
解析:选D 由两种温度下水的离子积常数值知水的电离是吸热的,温度高时水中c(H+)较高,pH较小,但水中c(H+)=c(OH-),水呈中性,A、B、C错误;已电离的水的浓度与电离生成的c(H+)或c(OH-)相等,利用水的离子积常数可判断D正确。
9.25 ℃时,0.1 mol·L-1的下列溶液:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( )
A.④>③>②>① B.②>③>①>④
C.④>①>②>③ D.③>②>①>④
解析:选C ②③分别为碱、酸,抑制水的电离;④中NH水解促进水的电离,①NaCl不影响水的电离。
10.室温下,pH=11的某溶液中水电离出的c(OH-)为( )
①1.0×10-7 mol·L-1 ②1.0×10-6 mol·L-1
③1.0×10-3 mol·L-1 ④1.0×10-11 mol·L-1
A.③ B.④
C.①或③ D.③或④
解析:选D 该溶液中c(OH-)=10-3 mol·L-1,c(H+)=10-11 mol·L-1
,若是碱溶液,则H+是由H2O电离出的,水电离出的OH-与H+浓度均为10-11 mol·L-1;若是盐溶液(如Na2CO3),则OH-是由H2O电离出的,即水电离出的c(OH-)=10-3 mol·L-1。
11.一定温度下,水存在H2OH++OH- ΔH>0的平衡,下列叙述一定正确的是( )
A.向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,KW减小
B.将水加热,KW增大,pH减小
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.向水中加入少量固体硫酸钠,c(H+)=10-7 mol·L-1,KW不变
解析:选B A项,KW应不变;C项,平衡应正向移动;D项,由于没有指明温度,c(H+)不一定等于10-7 mol·L-1。
12.下列溶液一定呈中性的是( )
A.c(H+)=c(OH-)=10-6 mol·L-1的溶液
B.pH=7的溶液
C.使石蕊溶液呈紫色的溶液
D.酸与碱恰好完全反应生成的正盐溶液
解析:选A 溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),A正确;和常温时相比,如果升高温度,水的KW增大,pH=7的溶液则会显碱性,B错误;常温下在pH=5~8的溶液中石蕊均显紫色,所以C项中溶液可显酸性或碱性;D项中生成的正盐如果能够水解,溶液有可能不呈中性。
13.100 ℃时,NaCl稀溶液中c(H+)为1.0×10-6 mol·L-1。下列说法中正确的是( )
①该NaCl溶液显酸性;②该NaCl溶液显中性;③该NaCl溶液中KW=1×10-14;④该NaCl溶液中KW=1×10-12;⑤该NaCl溶液的pH=7。
A.②④ B.①③
C.①④ D.②⑤
解析:选A 100 ℃时,NaCl稀溶液中c(H+)为1.0×10-6 mol·L-1
,则水的离子积常数为KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-6×1.0×10-6=1×10-12。该NaCl稀溶液呈中性,其pH=6。
13.25 ℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)和c(OH-)的乘积为1×10-18,下列说法正确的是( )
A.该溶液的pH可能是5 B.此溶液不存在
C.该溶液的pH一定是9 D.该溶液的pH可能为7
解析:选A 由题意可知该溶液中由水电离产生的c(H+)=c(OH-)=1×10-9 mol·L-1,该溶液中水的电离受到抑制,可能是酸溶液,也可能是碱溶液。若为酸溶液,则pH=5;若为碱溶液,则pH=9,故A项正确。
14.常温下,关于pH=2的盐酸,下列说法不正确的是( )
A.溶液中c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1
B.溶液中由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1
C.加水稀释100倍后,溶液的pH=4
D.加入等体积pH=12的氨水,溶液呈中性
解析:选D 常温下pH=2的盐酸中,c(H+)=10-pH mol·L-1=1.0×10-2 mol·L-1,A正确;盐酸中OH-全部来源于水的电离,则由水电离出的c(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1,B正确;加水稀释100倍后,溶液中c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,则溶液的pH=4,C正确;NH3·H2O是弱碱,pH=12的氨水中c(NH3·H2O)>1.0×10-2 mol·L-1,与pH=2的盐酸等体积混合后,氨水过量较多,溶液呈碱性,D错误。
15.25 ℃时,1 mol·L-1的醋酸加水稀释至浓度为0.01 mol·L-1,关于稀释前后下列变化正确的是( )
A.溶液中c(OH-)减小
B.pH的变化值等于2
C.溶液中的值增大
D.KW的值减小
解析:选C KW只受温度的影响,温度不变,KW的值不变,故加水稀释对KW的值无影响,D项错误;醋酸加水稀释,溶液中的氢离子浓度减小,而KW不变,则c(OH-)增大,A项错误;加水稀释,促进醋酸的电离,故pH的变化小于2,B项错误;加水稀释,溶液中的c(CH3COO-)减小,但醋酸的Ka=不变,故溶液中的值增大,C项正确。
16.已知温度T时水的离子积常数为KW,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )
A.a=b
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中,c(H+)= mol·L-1
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
解析:选C 判断溶液呈中性的依据是c(H+)=c(OH-)。A项,a=b,酸碱恰好完全反应生成正盐和水,由于酸碱强弱未知,不能确定溶液的酸碱性;B项,未说明温度为25 ℃,故混合溶液的pH=7时不一定呈中性;C项,混合溶液中,c(H+)·c(OH-)=KW,因为c(H+)= mol·L-1,则c(OH-)= mol·L-1,c(H+)=c(OH-),故溶液呈中性;D项,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),只能说明溶液中电荷守恒,无法判断溶液的酸碱性。
17.已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO。某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是( )
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
解析:选D KW=1×10-6×1×10-6=1×10-12>10-14,温度高于25 ℃,A项正确;NaHSO4电离出的H+抑制H2O电离,cH2O(H+)=c(OH-)=1×10-10
mol·L-1,B、C两项正确;加H2O稀释,c(H+)减小,而c(OH-)增大,D项错误。
18.在T ℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1,c(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=12。向该溶液中逐滴加入pH=c的盐酸(T ℃),测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号
NaOH溶液体积
盐酸体积
溶液pH
①
20.00
0.00
8
②
20.00
20.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则c为( )
A.1 B.4
C.5 D.6
解析:选B 据题意可知在该温度下水的离子积常数是1×10-12,而不是1×10-14。通过①可知,此NaOH溶液中c(OH-)=10-4 mol·L-1。由②可知,加入20 mL盐酸后溶液的pH=6,此时恰好完全中和。则c(H+)==1×10-4 mol·L-1,则c=4。
19.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
解析:选C A.c点溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,升温,溶液中c(OH-)不可能减小,错误;B.由b点对应c(H+)与c(OH-)可知,KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14,错误;C.FeCl3溶液水解显酸性,溶液中c(H+)增大,因一定温度下水的离子积是常数,故溶液中c(OH-)减小,因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化,正确;D.c点溶液呈碱性,稀释时c(OH-)减小,同时c(H+
)应增大,故稀释溶液时不可能引起由c向d的变化,错误。
20.水的电离常数如图两条曲线所示,曲线中的点都符合c(H+)·c(OH-)=常数,下列说法错误的是( )
A.图中温度T1 >T2
B.图中五点KW间的关系:
B>C>A=D=E
C.曲线a、b均代表纯水的电离情况
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸溶液与pH=12的KOH溶液等体积混合后,溶液显碱性
解析:选C D项,B点KW=10-12,H2SO4中c(H+)=10-2 mol·L-1,KOH中c(OH-)= mol·L-1=1 mol·L-1,等体积混合后,KOH过量,溶液呈碱性,正确。
21.常温下,向1 L 0.1 mol·L-1一元酸HR溶液中缓慢通入氨气[已知常温下Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5],使溶液温度和体积保持不变,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 HR溶液的pH约为5
B.HR为弱酸,常温时Ka(HR)=1.0×10-7
C.当通入0.1 mol NH3时,溶液中c(R-)<c(NH)
D.当c(HR)=c(R-)时,溶液呈中性
解析:选C 根据lg=0时,pH=5,则Ka(HR)==1×10-5,0.1 mol·L-1 HR溶液中c(H+)=c(R-)= mol·L-1=1×10-3 mol·L-1,则溶液的pH约为3,故A、B错误;当通入0.1 mol NH3时,溶质是NH4R,Ka(HR)=1.0×10-5、Kb(NH3·H2O)=1.76×10
-5,所以溶液呈碱性,c(R-)<c(NH),故C正确;根据图示,当c(HR)=c(R-)时,溶液pH=5,呈酸性,故D错误。
22.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,分别加入NaOH固体,lg随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.HX的酸性弱于HY
B.a点由水电离出的c(H+)=10-12 mol·L-1
C.c点溶液中:c(Y-)>c(HY)
D.b点时酸碱恰好完全反应
解析:选C 根据题图知,0.1 mol·L-1HX溶液的lg =12,则c(H+)=0.1 mol·L-1,HX为强酸,同理可推知,HY为弱酸,A项错误;a点HX溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-13 mol·L-1,B项错误;c点时加入n(NaOH)=0.005 mol,此时得到等物质的量浓度的HY和NaY的混合溶液,lg =6,则c(H+)=10-4 mol·L-1,溶液呈酸性,说明HY的电离程度大于NaY的水解程度,故c(Y-)>c(HY),C项正确;b点时n(NaOH)=0.008 mol,而n(HY)=0.01 mol,故HY过量,D项错误。
23.(2018·天津高考)LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO)的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2PO的分布分数δ随pH的变化如图2所示。下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是( )
A.溶液中存在3个平衡
B.含P元素的粒子有H2PO、HPO和PO
C.随c初始(H2PO)增大,溶液的pH明显变小
D.用浓度大于1 mol·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4
解析:选D LiH2PO4溶液中存在H2PO的电离平衡、HPO的电离平衡、H2PO的水解平衡、H2O的电离平衡等至少4个平衡,A项错误;LiH2PO4溶液中含P元素的粒子有H2PO、HPO、PO和H3PO4,B项错误;LiH2PO4溶液的pH随着H2PO初始浓度的增大逐渐减小,但当H2PO的浓度增大到10-1 mol·L-1时,浓度再增大,溶液的pH基本不变,C项错误;根据图2可知当pH=4.66时H2PO的分布分数达到0.994,即H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4,D项正确。
24.(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,溶液中________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)常温下,将V mL 0.100 0 mol·L-1氢氧化钠溶液逐滴加入20.00 mL
0.100 0 mol·L-1醋酸溶液中,充分反应。当溶液pH=7,此时V的取值________20.00(填“>”“”“