弱电解质的电离平衡
突破训练(二)
1.下列说法中正确的是( )
A.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
B.冰醋酸是弱电解质,液态时能导电
C.盐酸中加入固体NaCl,因Cl-浓度增大,所以溶液酸性减弱
D.相同温度下,0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中NH的浓度比0.1 mol·L-1氨水中NH的浓度大
解析 弱电解质浓溶液导电性可能会比强电解质稀溶液导电性强,A项错误;醋酸为共价化合物,液态时不电离,故不导电,B项错误;盐酸中加入NaCl固体,H+不变,故酸性不变,C项错误;NH4Cl是强电解质完全电离,NH微弱水解,而NH3·H2O为弱电解质,故D项正确。
2.已知c(Cl-)=0.1 mol·L-1的HCl溶液和c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1的醋酸溶液,则盐酸和醋酸的物质的量浓度比较( )
A.盐酸大 B.醋酸大
C.两者浓度相同 D.无法判断
解析 由于醋酸是弱酸,已电离的c(CH3COO-)=c(Cl-)=0.1 mol·L-1,则醋酸浓度大于盐酸浓度。
3.下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是( )
①常温下NaNO2溶液的pH大于7 ②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗 ③HNO2和NaCl不能发生反应 ④0.1 mol·L-1 HNO2溶液的pH=2.1 ⑤NaNO2和H3PO4反应,生成HNO2
⑥0.1 mol·L-1 HNO2溶液稀释至100倍,pH约为3.1
A.①④⑥ B.①②③④
C.①④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
解析 ①中证明NO能水解,证明HNO2为弱酸,即弱电解质。②中未能指明溶液的浓度,也没有参照物,不能证明。③NaCl为强酸强碱盐,HNO2
无论是强酸还是弱酸都可能不与NaCl反应。④中说明c(H+)0.01
B.混合后溶液呈中性
C.CH3COOH的电离常数Ka=
D.向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中,水的电离程度逐渐减小
解析 反应后溶液中c(CH3COO-)=c(Na+),根据电荷守恒:
c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,说明醋酸过量,b>0.01,A、B正确;pH=7,c(H+)=10-7 mol·L-1,Ka===,C正确;在整个滴加过程中水的电离程度先变大后逐渐减小,因为酸、碱抑制水的电离,D错误。
5.在相同温度下,100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是( )
A.中和时所需NaOH的量
B.电离的程度
C.H+的物质的量浓度
D.CH3COOH分子的物质的量
解析:选B 100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液中含有的醋酸的物质的量相同,中和时所需NaOH的量相同,A项不符合题意;根据浓度对电离平衡的影响规律:越稀越电离,0.01 mol·L-1
的醋酸溶液中醋酸电离的程度大于0.1 mol·L-1的醋酸溶液中醋酸的电离程度,B项符合题意;H+的物质的量浓度:前者小于后者,C项不符合题意;两份溶液中CH3COOH分子的物质的量前者小于后者,D项不符合题意。
6.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
解析:选C 强酸完全电离,中强酸部分电离,随着反应的进行,中强酸会继续电离出H+,所以溶液②产生氢气的体积多,在相同时间内,②的反应速率比①快。
7.pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c=0.1 mol·L-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则下列判断正确的是( )
A.x为弱酸,VxVy
C.y为弱酸,VxVy
解析:选C 由题图知:将一元酸x和y分别稀释10倍,pH的变化量ΔpHx=1,ΔpHyHY>HZ
B.反应HZ+Y-===HY+Z-能够发生
C.相同温度下,0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离常数大于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离常数
解析:选B 表中电离常数大小关系:HZ>HY>HX,所以酸性强弱为HZ>HY>HX,可见A、C不正确。电离常数只与温度有关,与溶液浓度无关,D不正确。
11.已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值增大,可以采取的措施是( )
①加少量烧碱溶液 ②升高温度 ③加少量冰醋酸
④加水
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析:选C 本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动,但①③会使c(H+)/c(CH3COOH)的值减小。
12.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
解析 因为强酸完全电离,一元中强酸部分电离,因此相同pH值时,一元中强酸的浓度大,相同体积下一元中强酸的物质的量比强酸大,因此反应过程中中强酸比强酸的反应速率快,最终产生H2的物质的量多。
13.某种碳酸饮料中主要含柠檬酸、碳酸、白砂糖、苯甲酸钠等成分,常温下测得其pH约为3.5,下列说法不正确的是( )
A.柠檬酸的电离会抑制碳酸的电离
B.碳酸饮料中水的电离受到抑制
C.常温下,该碳酸饮料中Kw的值大于纯水中Kw的值
D.打开瓶盖冒出大量气泡,是因为压强减小,降低了CO2的溶解度
解析 常温下Kw是一个定值。
14.将浓度为0.1 mol·L-1的HF溶液加水稀释,下列各量保持增大的是( )
①c(H+) ②c(F-) ③c(OH-) ④Ka(HF)
⑤Kw ⑥ ⑦
A.①⑥ B.②④
C.③⑦ D.④⑤
解析 HF是弱电解质,加水稀释促进HF的电离,但c(H+)、c(F-)、c(HF)都减小;温度不变,Kw不变,c(H+)减小,则c(OH-)增大;温度不变,Ka(HF)不变,=,c(F-)减小,则增大;根据电荷守恒知,c(H+)=c(OH-)+c(F-),则==1-,增大,故减小。综上所述,c(OH-)、保持增大,本题选C。
15.下列事实一定能说明HA是弱酸的是( )
A.常温下NaA溶液的pH大于7
B.HA能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体
C.1 mol·L-1的HA水溶液能使紫色石蕊试液变红
D.用HA溶液做导电性实验,灯泡很暗
解析 NaA溶液的pH大于7,说明NaA为强碱弱酸盐,则HA为弱酸,A项正确;HCl也能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体,但HCl是强酸,B项错误;1 mol·L-1
的HCl溶液也能使紫色石蕊试液变红,C项错误;溶液的导电性与溶液中的离子浓度有关,如果是强电解质,但溶液中的离子浓度很小,灯泡也会很暗,D项错误。
16.H2CO3和H2S在25 ℃时的电离常数如下:
电离常数
Ki1
Ki2
H2CO3
4.2×10-7
5.6×10-11
H2S
5.7×10-8
1.2×10-15
则下列反应可能发生的是( )
A.NaHCO3+NaHS===Na2CO3+H2S
B.H2S+Na2CO3===NaHS+NaHCO3
C.Na2S+H2O+CO2===H2S+Na2CO3
D.H2S+NaHCO3===NaHS+H2CO3
解析 电离常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序是:H2CO3>H2S>HCO>HS-,只有B项可以发生。
17.pH=1的两种一元酸HX和HY溶液,分别取50 mL加入足量的镁粉,充分反应后,收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY)。若V(HX)>V(HY),则下列说法正确的是( )
A.HX可能是强酸
B.HX的酸性比HY的酸性弱
C.两酸的浓度大小:c(HX)n (3)m<n (4)m>n
23.已知水在25 ℃和95 ℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)95 ℃时,水的电离平衡曲线应为B,请说明理由:______________________________。25 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合,所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为_________。
(2)95 ℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则a与b之间应满足的关系是________。
(3)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。
(4)曲线B对应温度下,将0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后,混合溶液的pH=________。
解析:(1)水的电离是吸热过程,温度高时,电离程度大,c(H+)、c(OH-)均增大,95 ℃时,水的电离平衡曲线应为B;25 ℃时,pH=9的NaOH溶液,c(OH-)=10-5 mol·L-1;pH=4的H2SO4溶液,c(H+)=10-4 mol·L-1;若所得混合溶液的pH=7,n(OH-)=n(H+)。则c(OH-)·V(NaOH)=c(H+)·V(H2SO4)。故NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V(NaOH)∶V(H2SO4)=c(H+)∶c(OH-)=10∶1。(2)95 ℃时,水的离子积常数是KW=10-12。设强酸溶液为100 L,强碱溶液为1 L,强酸溶液中n(H+)=100×10-a mol=102-a mol,强碱溶液n(OH-)=10b-12 mol。混合后溶液呈中性,102-a mol=10b-12 mol,2-a=b-12,所以a+b=14。(3)曲线A所对应的温度是室温。在室温下,pH=2的HCl溶液,c水(H+)=10-12 mol·L-1;pH=11的某BOH溶液中,c水(H+)=10-11 mol·L-1;水电离产生的H+的浓度越大,水的电离程度就越大。若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α
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