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考点规范练22 弱电解质的电离
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列电离方程式中正确的是( )
A.NaHSO4溶于水:NaHSO4Na++H++S
B.次氯酸电离:HClOClO-+H+
C.HF溶于水:HF+H2OH3O++F-
D.NH4Cl溶于水:N+H2ONH3·H2O+H+
2.下列关于弱电解质的说法中正确的是( )
A.弱电解质需要通电才能发生电离
B.醋酸达到电离平衡时,CH3COO-和H+不再生成CH3COOH
C.H2SO4是共价化合物,所以它是弱电解质
D.弱电解质溶液中,既有溶质分子,又有溶质电离出来的离子
3.已知次氯酸是比碳酸还弱的酸,反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO浓度增大,可加入( )
A.NaCl固体 B.水
C.CaCO3固体 D.NaOH固体
4.一元弱酸HA溶液中存在下列电离平衡:HAH++A-。将1.0 mol HA分子加入水中配成1.0 L溶液,下图表示溶液中HA、H+、A-的物质的量浓度随时间变化的示意图正确的是( )
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5.在体积均为1 L,pH=2的盐酸和醋酸溶液中,分别投入0.12 g镁粉充分反应后,下图中比较符合反应事实的曲线是( )
6.(2017四川泸州模拟)25 ℃时,下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.稀醋酸中加入冰醋酸,醋酸电离平衡右移,电离度增大
B.向NaF溶液中滴加硫酸至中性时,c(S)K2
7.已知H2S能定量完成下列反应:R-+H2S(少量)HR+HS-,2Z-+H2S(少量)2HZ+S2-。下列叙述正确的是( )
A.相同温度下电离平衡常数:Ka1(H2S)>Ka(HZ)>Ka2(H2S)>Ka(HR)
B.结合H+的能力:Z->S2->R->HS-
C.同温同浓度下,溶液的pH:NaHS>NaR>Na2S>NaZ
D.HZ与Na2S反应的离子方程式:HZ+S2-HS-+Z-
8.根据下表提供的数据可知,在溶液中能大量共存的粒子组是( )
化学式
电离常数
CH3COOH
K=1.7×10-5
HCN
K=4.9×10-10
H2CO3
K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11
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A.H2CO3、HC、CH3COO-、CN-
B.HC、CH3COOH、CN-、C
C.HCN、HC、CN-、C
D.HCN、HC、CH3COO-、CN-
9.已知:25 ℃时某些弱酸的电离平衡常数见下表。图像表示常温下稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,下列说法中正确的是( )
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ka=1.8×10-5
Ka=3.0×10-8
Ka1=4.1×10-7
Ka2=4.7×10-11
A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.向NaClO溶液中通少量CO2的离子方程式为2ClO-+CO2+H2O2HClO+C
C.图像中A、C两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)
D.图像中A点酸的总浓度等于B点酸的总浓度
10.(2016北京理综)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析不正确的是( )
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.B点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
C.C点,两溶液中含有相同量的OH-
D.A、D两点对应的溶液均显中性
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二、非选择题(本题共4个小题,共50分)
11.(11分)与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫电离常数(用K表示)。下表是某温度下几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸
电离方程式
电离平衡常数K
CH3COOH
CH3COOH
CH3COO-+H+
1.96×10-5
HClO
HClOClO-+H+
3.0×10-8
H2CO3
H2CO3H++HC
HCH++C
K1=4.4×10-7
K2=5.6×10-11
H3PO4
H3PO4H++H2P
H2PH++HP
HPH++P
K1=7.1×10-3
K2=6.3×10-8
K3=4.2×10-13
回答下列问题:
(1)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HC、H3PO4、H2P、HP都看作是酸,则它们酸性最强的是 (填化学式,下同),最弱的是 。
(2)向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳,发生反应的离子方程式为 ,1.2 mol·L-1的NaClO溶液的pH= (已知:lg 2=0.3)。
(3)该温度下0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中的c(H+)= mol·L-1。
12.(8分)已知在25 ℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表所示:
醋酸
碳酸
亚硫酸
Ka=1.75×10-5
Ka1=4.30×10-7
Ka2=5.61×10-11
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
(1)写出碳酸的第二步电离平衡常数表达式Ka2= 。
(2)在相同条件下,试比较H2CO3、HC、和HS的酸性强弱: 。
(3)如图表示常温时稀释醋酸、碳酸两种酸的稀溶液时,溶液pH随水量的变化:
①图像中,曲线Ⅰ表示的酸是 (填化学式)。
②A、B、C三点中,水的电离程度最大的是 (填字母)。
13.(16分)现有常温下pH=2的盐酸甲和pH=2的醋酸溶液乙,请根据下列操作回答问题:
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(1)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据一定增大的是 。
A.c(H+) B.
C.c(H+)·c(OH-) D.
(2)取10 mL的乙溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动;另取10 mL的乙溶液,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,溶液中的比值将 (填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)取等体积的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:V(甲) (填“>”“HS->HZ,酸性越强,Ka越大,所以相同温度下电离平衡常数:Ka1(H2S)>Ka(HR)>Ka2(H2S)>Ka(HZ),A项错误;酸性越弱,酸越难电离,对应酸根离子越易结合H+,所以结合H+能力:Z->S2->R->HS-,B项正确;依据“越弱越水解”,同温同浓度下,NaZ溶液的pH最大,C项错误;HZ与Na2S不反应,D项错误。
8.D 根据表中电离常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>HC。A项,H2CO3的酸性强于HCN,H2CO3和CN-能够反应生成HC和HCN,在溶液中不能大量共存,故A错误;B项,CH3COOH的酸性强于H2CO3、HCN,CH3COOH能够与HC、CN-、C反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;C项,HCN的酸性强于HC,HCN与C反应生成HC,在溶液中不能大量共存,故C错误;D项,HCN、HC、CH3COO-、CN-之间不反应,在溶液中能够大量共存,故D正确。
9.C 由电离平衡常数大小知,酸性强弱顺序为CH3COOH>H2CO3>HClO>HC。A项,ClO-的水解程度大,所以c(ClO-)K(HClO)>K2(H2CO3),发生反应的离子方程式为CO2+ClO-+H2OHClO+HC。在NaClO溶液中ClO-+H2OHClO+OH-,若ClO-水解的浓度为
x mol·L-1,水解后c(HClO)=c(OH-)=x mol·L-1,由
K(HClO)=,即=3.0×10-8,解得:x=2.0×10-3.5,故pOH=-lg(2×10-3.5)=3.2,pH=10.8。
(3)设该温度下,0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中CH3COO-的浓度为y mol·L-1,K(CH3COOH)==1.96×10-5,解得y=1.4×10-3。
12.答案 (1) (2)H2CO3>HS>HC
(3)①CH3COOH ②C
解析 (1)碳酸的第二步电离方程式为HCH++C,第二步电离平衡常数表达式为Ka2=。
(2)从表中数据可以看出,25 ℃时,碳酸的第一步电离平衡常数>亚硫酸的第二步电离平衡常数>碳酸的第二步电离平衡常数,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序为H2CO3>HS>HC。
(3)酸的酸性越强,加水稀释时pH变化越大,因醋酸的酸性强于碳酸,所以曲线Ⅰ表示的酸是CH3COOH;酸对水的电离有抑制作用,所以溶液pH越小,溶液中氢离子浓度越大,对水的电离的抑制作用越大,A、B、C三点中,水的电离程度最大的是pH最大的C点。
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13.答案 (1)BD (2)向右 减小 (3)HClO>HC,酸性越弱,对应的酸根离子结合氢离子的能力越强,则结合氢离子能力最强的为C。
(5)pH=2的盐酸稀释到原体积的10n倍,pH增大n,所以取甲溶液稀释到原体积的100倍,pH为4;99 mL 0.01 mol·L-1的盐酸与1 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液混合,溶液显碱性,c(OH-)= mol·L-1=10-4 mol·L-1,溶液的pH=10。
14.答案 (1)碱性 B2-+H2OHB-+OH- (2)CD
(3)c(H+)>c(B2-)>c(OH-)
解析 (1)由H2BH++HB-(完全电离)和HB-H++B2-(部分电离)知,Na2B溶液中B2-将发生水解反应:B2-+H2OHB-+OH-,故Na2B溶液显碱性。(2)在Na2B溶液中存在:Na2B2Na++B2-,B2-+H2OHB-+OH-,H2OH++OH-。由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+c(OH-)+c(HB-),C正确;由物料守恒知
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c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)=0.2 mol·L-1,D正确;在Na2B溶液中不存在H2B,A错误;由物料守恒和电荷守恒得:c(HB-)+c(H+)=c(OH-),B错误。(3)在NaHB溶液中,NaHBNa+HB-,HB-H++B2-,H2OH++OH-。已知
0.1 mol·L-1NaHB溶液的pH=2,说明其中c(H+)=0.01 mol·L-1,主要是HB-电离产生的。在H2B溶液中,第一步电离产生的H+抑制了第二步的电离,所以0.1 mol·L-1H2B溶液中c(H+)c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)。
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