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课时提升作业 二十六
弱电解质的电离
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)
1.25℃时,0.1 mol·L-1的HA溶液中=1010,以下说法正确的是( )
A.由水电离出来的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1
B.加水稀释HA的过程中,随着水量的增加而增大
C.0.1 mol·L-1的盐酸和0.1 mol·L-1的HA溶液分别加水稀释10倍:pH(HA)>pH(盐酸)
D.与等浓度等体积NaOH溶液反应后的溶液中:c(HA)+c(A-)=0.1 mol·L-1
【解析】选C。25℃,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,=1010可得c(H+)=10-2mol·L-1,pH=2,由水电离出来的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1,A错误;加水稀释时,平衡向右移动,减小,B错误;0.1 mol·L-1的盐酸(pH=1)和0.1 mol·L-1的HA(pH>1)溶液分别加水稀释10倍后,盐酸的pH=2,HA的pH>2,C正确;与等浓度等体积NaOH溶液反应,由于溶液的体积增大,所以反应后的溶液中:c(HA)+c(A-)KHD>KHB
C.室温下,稀释0.1 mol·L-1CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强
D.已知25℃时,HA的Ka=6.25×10-5,当pH为5.0时,HA溶液中=0.16
【解析】选D。加水稀释,CH3COOH的电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+正向移动,n(H+)增多,n(CH3COOH)减小,则=
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=增大,A项错误;浓度相同的三种酸,HA的pH最小,HD的pH最大,酸性越强电离常数越大,三种酸的电离常数HA的最大,HD的最小,B项错误;稀释CH3COOH溶液时,CH3COO-和H+的浓度均减小,导电能力减弱,C项错误;根据HAH++A-,Ka==6.25×10-5,故当溶液的pH为5.0时,c(H+)=10-5,HA溶液中==0.16,故D项正确。
5.常温下,有下列四种溶液:①0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液;②0.1 mol·L-1的NaOH溶液;③pH=3的CH3COOH溶液;④pH=11的NaOH溶液,下列有关说法正确的是( )
世纪金榜导学号30682357
A.①稀释到原来的100倍后,pH与③相同
B.①与②混合,若溶液pH=7,则V(NaOH)>V(CH3COOH)
C.由水电离出的c(H+):③>④
D.③与④混合,若溶液显酸性,则所得溶液中离子浓度可能为
c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
【解析】选D。A项,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液稀释后浓度变为0.001 mol·L-1,但是电离出的H+浓度小于0.001 mol·L-1,所以pH不是3,错误;B项,①与②混合,若等体积混合酸碱恰好完全反应,产物为强碱弱酸盐,pH>7,若溶液pH=7,则应该是弱酸稍过量,错误;C项,pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液中酸和碱电离出的H+或OH-浓度相等,对水的电离的抑制程度相同,错误;D项,③与④
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混合,若溶液显酸性,则酸过量,当酸的量远多于碱的量时,则溶液中的离子浓度可能为c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),正确。
【易错提醒】
(1)忽视了弱电解质加水稀释10n倍时,pH变化小于n个单位。
(2)没弄懂等浓度等体积的一元弱酸和一元强碱混合后溶液呈碱性。
(3)不清楚c(H+)和c(OH-)相等的两种不同的酸碱溶液对水的电离的抑制程度相等。
6.(2017·马鞍山模拟)已知:95℃时,Kw=1.0×10-12。在该温度下,测得
0.1 mol·L-1Na2A溶液pH=6,则下列说法正确的是( )
世纪金榜导学号30682358
A.H2A在水溶液中的电离方程式为H2AH++HA-,HA-H++A2-
B.(NH4)2A溶液中存在离子浓度关系:c(N)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
C.0.01 mol·L-1的H2A溶液pH=2
D.等体积等浓度的盐酸与H2A溶液分别与5.6 g Zn反应,H2A溶液产生的H2多
【解析】选B。95℃时,Kw=1.0×10-12,则该温度下纯水中c(H+)=1.0×10-6mol·L-1,pH=6。在该温度下,测得0.1 mol·L-1Na2A溶液pH=6,溶液呈中性,说明Na2A是强酸强碱盐,则H2A是强酸,A项,通过以上分析知H2A是强酸,其电离方程式为H2A2H++A2-,错误;B项,(NH4)2A为强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,铵根离子水解程度较小,所以溶液中存在离子浓度关系:c(N)>c(A2-)
>c(H+)>c(OH-),正确;C项,0.01 mol·L-1的H2A溶液中c(H+)=0.02
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mol·L-1,所以pHK2。
②亚磷酸为二元酸,与NaOH反应时可能生成NaH2PO3、Na2HPO3。
③由亚磷酸的结构式及它是二元酸知,只有“O—H”上的氢原子可以电离出H+,由此知次磷酸分子中只有1个“O—H”键。
答案:(1)①正盐 ②2 ③测NaH2PO2溶液的pH,若pH>7则证明次磷酸为弱酸 向等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊试液,若次磷酸溶液中红色浅一些,则说明次磷酸为弱酸
(2)①第一步电离出的H+抑制了第二步的电离
②NaH2PO3、Na2HPO3 ③1
9.(16分)(2017·荆州模拟)常温下,有0.1 mol·L-1的以下几种溶液:①H2SO4溶液,②NaHSO4溶液,③CH3COOH溶液,④HCl溶液,⑤HCN溶液,⑥NH3·H2O,其中几种溶液的电离度(即已经电离的占原来总的百分数)如下表所示(已知H2SO4的第一步电离是完全的),回答下列问题:
①H2SO4溶液
HS
②NaHSO4溶液
HS
③CH3COOH
溶液
④HCl
溶液
10%
29%
1.33%
100%
(1)常温下,pH相同的表格中的几种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号,下同)
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___________________________________________________________________。
(2)常温下,将足量的锌粉投入等体积pH=1的表格中的几种溶液中,产生H2的体积(同温同压下)由大到小的顺序是___________________________________。
(3)在25℃时,若用已知浓度的NaOH滴定未知浓度的CH3COOH,应选用__________作指示剂,若终点时溶液pH=a,则由水电离出的c(H+)为________。
(4)在25℃时,将bmol·L-1的KCN溶液与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应达到平衡时,测得溶液pH=7,则KCN溶液的物质的量浓度__________________
0.01 mol·L-1(填“>”“HS>CH3COOH。又因为H2SO4的第一步电离是完全的,第一步电离出的H+抑制了HS的电离,所以HS在NaHSO4溶液中的电离程度大于在H2SO4中的电离程度。由此可知,相同浓度时,pH:H2SO4H2SO4。(2)金属Zn与酸反应生成H2的体积取决于酸提供的n(H+)。pH相同时,由于HCl完全电离,产生的n(H2)=n(H+),而CH3COOH与HS会继续电离出H+,导致H2的量增多。且酸越弱,最终生成H2的量越多,体积越大,故产生H2
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的体积由大到小的顺序为CH3COOH>NaHSO4>
H2SO4>HCl。(3)NaOH+CH3COOHCH3COONa+H2O,由于CH3COONa水解呈碱性,应选用酚酞作指示剂更接近滴定终点的pH。滴定终点时溶液pH=a,c(H+)=10-amol·L-1,c(OH-)=mol·L-1=10-(14-a)mol·L-1,由H2O电离出的c(H+)=c(OH-)=10-(14-a)mol·L-1。
(4)若用0.01 mol·L-1的KCN溶液与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,发生化学反应:KCN+HClKCl+HCN,KCl呈中性,HCN电离使溶液呈酸性,pH②>④>① (2)③>②>①>④ (3)酚酞 10-(14-a)mol·L-1
(4)> (100b-1)×10-7
【加固训练】
H2S溶于水的电离方程式为____________________。
(1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时,电离平衡向________移动,c(H+)________,c(S2-)________。
(2)向H2S溶液中加入NaOH固体时,电离平衡向________移动,c(H+)________,c(S2-)________。
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(3)若将H2S溶液加热至沸腾,c(H2S)____________________。
(4)若要增大H2S溶液中c(S2-),最好加入___________________。
【解析】H2S是二元弱酸,在水溶液中是分两步电离的,其电离方程式为
H2SH++HS-,HS-H++S2-。对(1),当加入CuSO4时,因发生反应Cu2++S2-
CuS↓,使平衡右移,导致c(H+)增大,但c(S2-)减小;对(2),当加入NaOH时,因发生反应H++OH-H2O,使平衡右移,导致c(H+)减小,但c(S2-)增大;对(3),当加热H2S溶液至沸腾时,因H2S挥发,使c(H2S)减小;对(4),增大c(S2-)最好是加入只与H+反应的物质,可见加入强碱如NaOH固体最适宜。
答案:H2SH++HS-,HS-H++S2-
(1)右 增大 减小 (2)右 减小 增大
(3)减小 (4)NaOH固体
10.(10分)(2017·三门峡模拟)现有pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的盐酸乙,请根据下列操作回答问题: 世纪金榜导学号30682360
(1)取10 mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”);另取10 mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值将________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,
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各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为pH(甲)______pH(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)各取25 mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________V(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)取25 mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)的大小关系为c(Na+)________c(CH3COO-)(填“大于”“小于”或“等于”)。
【解析】(1)对醋酸稀释,会促进其电离;而加CH3COONa固体,由于增加CH3COO-,会使平衡CH3COOHCH3COO-+H+左移,所以c(H+)/c(CH3COOH)的值减小。
(2)pH相等的强酸和弱酸稀释相同倍数时,弱酸的pH变化小于强酸,所以pH(甲)小于pH(乙)。
(3)分别用等浓度的NaOH中和至pH=7时,消耗NaOH的体积应是醋酸的多。
(4)醋酸溶液中加入等体积的NaOH溶液正好把醋酸中已经电离的H+完全中和,但甲中还有大量未电离的CH3COOH会继续电离,因此c(Na+)小于c(CH3COO-)。
答案:(1)向右 减小
(2)小于 (3)大于 (4)小于
11.(18分)(能力挑战题)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
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电离平
衡常数
1.7×10-5
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
3.0×10-8
请回答下列问题: 世纪金榜导学号30682361
(1)等物质的量浓度的CH3COOH、H2CO3、HClO溶液中c(H+)的大小顺序为_________。
(2)同浓度的CH3COO-、HC、C、ClO-结合H+的能力最强的是______________。
(3)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种物质的溶液:a.Na2CO3,b.NaClO,
c.CH3COONa,d.NaHCO3,pH由大到小的顺序是________(填编号)。
(4)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是__________(填序号)。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)·c(OH-) D.c(OH-)/c(H+)
E.
若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据增大的是__________。
(5)体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程中pH变化如下:
则HX的电离平衡常数________(填“大于”“等于”或“小于”
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)醋酸的电离平衡常数;理由是_______________________________________________________
___________________________________________________________________,
稀释后,HX溶液中由水电离出来的c(H+)________(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸溶液中由水电离出来的c(H+),理由是_________________________________
___________________________________________________________________。
【解析】(1)电离平衡常数越大,酸性越强,等浓度的酸溶液中c(H+)越大。
(2)电离平衡常数越小,其对应酸根离子结合H+能力越强,所以结合H+的能力最强的是C。
(3)电离平衡常数越小,酸性越弱,其对应的酸根离子水解程度越大,溶液碱性越强。
(4)醋酸是弱电解质,稀释后电离程度增大,但CH3COOH、CH3COO-、H+的浓度却都减小,c(OH-)却是增大的,且CH3COOH的浓度减小最多。升温时,促进电离,Kw、Ka均增大,c(H+)增大,c(H+)/c(CH3COOH)增大,c(OH-)/c(H+)减小。
(5)根据图象分析知道,起始时两种溶液中c(H+)相同,c(较弱酸)>c(较强酸),稀释过程中较弱酸的电离程度增大,故在整个稀释过程中较弱酸的c(H+)一直大于较强酸的c(H+
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),稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,故HX酸性较强,电离平衡常数较大;HX酸性强于CH3COOH,稀释后HX溶液中c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以对水的抑制能力减弱。
答案:(1)CH3COOH>H2CO3>HClO
(2)C
(3)a>b>d>c
(4)A ABCE
(5)大于 稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,酸性强,电离平衡常数大 大于 HX酸性强于CH3COOH,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以其对水电离的抑制能力也减弱
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