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2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 水溶液中的離子平衡 課時(shí)梯級(jí)作業(yè)二十六 8.1 弱電解質(zhì)的電離
一、選擇題(本題包括7小題,每題6分,共42分)
1.向0.1 molL-1氨水中分別加入適量的下列物質(zhì)后,會(huì)使平衡向左移動(dòng)且溶液中c(OH-)增大的是 ( )
A.0.01 molL-1氨水
B.0.1 molL-1氫氧化鈉溶液
C.NH4Cl固體
D.0.1 molL-1食鹽水
【解析】選B。A、D兩項(xiàng)中的操作相當(dāng)于對(duì)原溶液進(jìn)行稀釋,NH3H2O的電離平衡向右移動(dòng),A、D錯(cuò)誤;加入氫氧化鈉溶液后,因氫氧化鈉溶液中c(OH-)大于氨水中c(OH-),c(OH-)增大,使NH3H2O的電離平衡向左移動(dòng),B正確;加入NH4Cl固體后,c(N)增大,會(huì)使NH3H2O的電離平衡向左移動(dòng),c(OH-)減小,C錯(cuò)誤。
2.(xx淄博模擬)H2S水溶液中存在電離平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-。若向H2S溶液中 ( )
A.加水,平衡向右移動(dòng),溶液中氫離子濃度增大
B.通入過量SO2氣體,平衡向左移動(dòng),溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移動(dòng),溶液pH減小
D.加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化),溶液中所有離子濃度都減小
【解析】選C。加水稀釋,平衡向右移動(dòng),但c(H+)減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;SO2過量會(huì)產(chǎn)生較多的H2SO3,而H2SO3的酸性比H2S強(qiáng),溶液pH減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;滴加新制氯水,
Cl2+H2SS↓+2HCl,使H2S的電離平衡向左移動(dòng),HCl的生成,使溶液pH減小,C項(xiàng)正確;加入少量CuSO4固體,CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4,使H2S的電離平衡向左移動(dòng),H2SO4的生成,使溶液中c(H+)增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.(xx信陽模擬)高氯酸、硫酸、硝酸和鹽酸都是強(qiáng)酸,其酸性在水溶液中差別不大。以下是某溫度下這四種酸在冰醋酸中的電離常數(shù):
酸
HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
Ka
1.610-5
6.310-9
1.610-9
4.210-10
A.在冰醋酸中這四種酸都沒有完全電離
B.在冰醋酸中高氯酸是這四種酸中最強(qiáng)的酸
C.在冰醋酸中硫酸的電離方程式為H2SO42H++S
D.水對(duì)于這四種酸的強(qiáng)弱沒有區(qū)分能力,但醋酸可以區(qū)別這四種酸的強(qiáng)弱
【解析】選C。由電離常數(shù)知,在冰醋酸中這四種酸都沒有完全電離,高氯酸的Ka最大,是這四種酸中最強(qiáng)的酸,A、B正確;硫酸在冰醋酸中電離受到抑制,分步電離,并非完全電離,并且是可逆的,C錯(cuò)誤;在水中,四種酸都是強(qiáng)酸,但在醋酸中電離程度不同,D正確。
4.(xx淮南模擬)pH=12的X、Y兩種堿溶液各10 mL,分別稀釋至1 000 mL,其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是 ( )
A.若10
VY
D.稀釋后,X溶液的堿性比Y溶液的堿性強(qiáng)
【解析】選A。由圖可知,開始時(shí)pH相同,若10c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.向NaClO溶液中通少量CO2的離子方程式為 2ClO-+CO2+H2O2HClO+C
C.圖象中a、c兩點(diǎn)處的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)
D.圖象中a點(diǎn)酸的總濃度等于b點(diǎn)酸的總濃度
【解析】選C。酸性強(qiáng)弱順序?yàn)镃H3COOH>H2CO3>HClO>HC,A選項(xiàng),ClO-的水解程度大,所以c(ClO-)小于c(CH3COO-),錯(cuò)誤;B選項(xiàng)應(yīng)該生成HC,錯(cuò)誤;依據(jù)HRH++R-可知電離平衡常數(shù)Ka===,即=,溫度不變,Ka、KW是常數(shù),所以溫度相同時(shí),相等,C選項(xiàng)正確;D選項(xiàng),曲線Ⅰ的酸性強(qiáng)于曲線Ⅱ,當(dāng)pH相同時(shí)曲線Ⅱ的酸濃度大,稀釋相同倍數(shù)時(shí),還是b點(diǎn)濃度大,錯(cuò)誤。
5.常溫下,有下列四種溶液:①0.1 molL-1的CH3COOH溶液;②0.1 molL-1的NaOH溶液;③pH=3的CH3COOH溶液;④pH=11的NaOH溶液,下列有關(guān)說法正確的是
( )
A.①稀釋到原來的100倍后,pH與③相同
B.①與②混合,若溶液pH=7,則V(NaOH)>V(CH3COOH)
C.由水電離出的c(H+):③>④
D.③與④混合,若溶液顯酸性,則所得溶液中離子濃度可能為c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
【解析】選D。A項(xiàng),0.1 molL-1的CH3COOH溶液稀釋后濃度變?yōu)?.001 molL-1,但是電離出的H+濃度小于0.001 molL-1,所以pH不是3,錯(cuò)誤;B項(xiàng),①與②混合,若等體積混合酸堿恰好完全反應(yīng),產(chǎn)物為強(qiáng)堿弱酸鹽,pH>7,若溶液pH=7,則應(yīng)該是弱酸稍過量,錯(cuò)誤;C項(xiàng),pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液中酸和堿電離出的H+或OH-濃度相等,對(duì)水的電離的抑制程度相同,錯(cuò)誤;D項(xiàng),③與④混合,若溶液顯酸性,則酸過量,當(dāng)酸的量遠(yuǎn)多于堿的量時(shí),則溶液中的離子濃度可能為c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),正確。
【易錯(cuò)提醒】
(1)忽視了弱電解質(zhì)加水稀釋10n倍時(shí),pH變化小于n個(gè)單位。
(2)沒弄懂等濃度等體積的一元弱酸和一元強(qiáng)堿混合后溶液呈堿性。
(3)不清楚c(H+)和c(OH-)相等的兩種不同的酸堿溶液對(duì)水的電離的抑制程度相等。
【加固訓(xùn)練】
pH=2的兩種一元酸x和y,體積均為100 mL,稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示。分別滴加NaOH溶液(c=0.1 molL-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy,則 ( )
A.x為弱酸,VxVy
C.y為弱酸,VxVy
【解析】選C。由圖象可知x稀釋10倍,pH變化1個(gè)單位(從pH=2變化為pH=3),故x為強(qiáng)酸,而y稀釋10倍,pH變化小于1個(gè)單位,故y為弱酸,排除選項(xiàng)A、D;pH都為2的x、y,前者濃度為0.01 molL-1,而后者大于0.01 molL-1,故中和至溶液為中性時(shí),后者消耗堿的體積大,故選項(xiàng)C正確。
6.某二元酸(H2A)在水中的電離方程式為H2AH++HA-,HA-H++A2-(25 ℃時(shí)Ka=1.010-2),下列有關(guān)說法中正確的是 ( )
A.H2A是弱酸
B.稀釋0.1 molL-1 H2A溶液,因電離平衡向右移動(dòng)而導(dǎo)致c(H+)增大
C.在0.1 molL-1的H2A溶液中,c(H+)=0.12 molL-1
D.若0.1 molL-1 NaHA溶液中c(H+)=0.02 molL-1,則0.1 molL-1的H2A中c(H+)<0.12 molL-1
【解析】選D。因H2A的一級(jí)電離是完全的,所以它是強(qiáng)酸,A錯(cuò)誤;稀釋過程中溶液體積增大,雖然電離平衡向右移動(dòng),但c(H+)減小,B錯(cuò)誤;假設(shè)溶液中c(H+)=0.12 molL-1,則二級(jí)電離生成的c(A2-)為0.02 molL-1,c(HA-)=
0.08 molL-1,將這些數(shù)據(jù)代入Ka=中求出的Ka≠1.010-2,C錯(cuò)誤;
0.1 molL-1 H2A溶液中,第一步電離生成的c(H+)=0.1 molL-1,由于H2A第一步電離生成的H+對(duì)第二步電離有抑制作用,NaHA溶液中則不存在這樣的抑制作用,故0.1 molL-1的H2A溶液中c(H+)<0.12 molL-1,D正確。
7.(能力挑戰(zhàn)題)常溫下,用0.1 molL-1的CH3COOH 溶液滴定20 mL 0.1 molL-1的NaOH溶液,當(dāng)?shù)渭覸 mL CH3COOH溶液時(shí),混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的電離平衡常數(shù)為Ka,忽略混合時(shí)溶液體積的變化,下列關(guān)系式正確是 ( )
A.Ka= B.V=
C.Ka= D.Ka=
【解析】選A。當(dāng)?shù)渭覸 mL CH3COOH溶液時(shí),混合溶液的pH=7,此時(shí)氫離子和氫氧根離子濃度相等,都是10-7molL-1,根據(jù)電荷守恒,鈉離子濃度等于醋酸根離子濃度,c(Na+)= molL-1,CH3COOH的電離平衡常數(shù)為Ka===。
二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)
8.(10分)(xx廣州模擬)現(xiàn)有pH=2的醋酸甲和pH=2的鹽酸乙:
(1)取10 mL甲溶液,加入等體積的水,醋酸的電離平衡________(填“向左”“向右”或“不”,下同)移動(dòng);若加入少量的冰醋酸,醋酸的電離平衡________移動(dòng),若加入少量無水醋酸鈉固體,待固體溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值將________(填“增大”“減小”或“無法確定”)。
(2)相同條件下,取等體積的甲、乙兩溶液,各稀釋100倍。稀釋后的溶液,其pH大小關(guān)系為pH(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”)pH(乙)。若將甲、乙兩溶液等體積混合,溶液的pH=________。
(3)各取25 mL的甲、乙兩溶液,分別用等濃度的NaOH稀溶液中和至pH=7,則消耗的NaOH溶液的體積大小關(guān)系為V(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”)V(乙)。
(4)取25 mL的甲溶液,加入等體積pH=12的NaOH溶液,反應(yīng)后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-) 的大小關(guān)系為c(Na+)________(填“大于”“小于”或“等于”)c(CH3COO-)。
【解析】(1)根據(jù)勒夏特列原理可知,加水稀釋后電離平衡正向移動(dòng);若加入冰醋酸,相當(dāng)于增大了反應(yīng)物濃度,因此電離平衡也正向移動(dòng);加入醋酸鈉固體后,溶液中醋酸根離子濃度增大,抑制了醋酸的電離,故的值減小。
(2)由于在稀釋過程中醋酸繼續(xù)電離,故稀釋相同的倍數(shù)后pH(甲)小于pH(乙)。鹽酸和醋酸溶液的pH都是2,溶液中的H+濃度都是0.01 molL-1,設(shè)醋酸的原濃度為c molL-1,混合后平衡沒有移動(dòng),則有:
CH3COOH H++CH3COO-
原平衡濃度(molL-1) c-0.01 0.01 0.01
混合后濃度(molL-1) 0.01
由于溫度不變醋酸的電離常數(shù)不變,結(jié)合數(shù)據(jù)可知醋酸的電離平衡確實(shí)未發(fā)生移動(dòng),因此混合后溶液的pH仍等于2。(3)取體積相等的兩溶液,醋酸的物質(zhì)的量較多,經(jīng)NaOH稀溶液中和至相同pH時(shí),消耗NaOH溶液的體積V(甲)大于V(乙)。(4)兩者反應(yīng)后醋酸過量,溶液顯酸性,根據(jù)電荷守恒可得c(Na+)小于c(CH3COO-)。
答案:(1)向右 向右 減小 (2)小于 2
(3)大于 (4)小于
9.(16分)常溫下,有0.1 molL-1的以下幾種溶液:①H2SO4溶液,②NaHSO4溶液,
③CH3COOH溶液,④HCl溶液,⑤HCN溶液,⑥NH3H2O,其中幾種溶液的電離度(即已經(jīng)電離的占原來總的百分?jǐn)?shù))如表所示(已知H2SO4的第一步電離是完全的),回答下列問題:
①H2SO4溶液
HS
②NaHSO4溶液
HS
③CH3COOH
溶液
④HCl
溶液
10%
29%
1.33%
100%
(1)常溫下,pH相同的表格中的幾種溶液,其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是(填序號(hào),下同)_______________________________。
(2)常溫下,將足量的鋅粉投入等體積pH=1的表格中的幾種溶液中,產(chǎn)生H2的體積(同溫同壓下)由大到小的順序是________________________。
(3)在25 ℃時(shí),若用已知濃度的NaOH滴定未知濃度的CH3COOH,應(yīng)選用__________作指示劑,若終點(diǎn)時(shí)溶液pH=a,則由水電離出的c(H+)為________。
(4)在25 ℃時(shí),將b molL-1的KCN溶液與0.01 molL-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得溶液pH=7,則KCN溶液的物質(zhì)的量濃度____________
0.01 molL-1(填“>”“<”或“=”);用含b的代數(shù)式表示HCN的電離常數(shù)Ka=__________。
【解析】(1)電離度越大,酸性越強(qiáng),根據(jù)題表中電離度數(shù)據(jù)可以得出酸性:HCl>
HS>CH3COOH。又因?yàn)镠2SO4的第一步電離是完全的,第一步電離出的H+抑制了HS的電離,所以HS在NaHSO4溶液中的電離程度大于在H2SO4中的電離程度。由此可知,相同濃度時(shí),pH:H2SO4NaHSO4>HCl>H2SO4。(2)金屬Zn與酸反應(yīng)生成H2的體積取決于酸提供的n(H+)。pH相同時(shí),由于HCl完全電離,產(chǎn)生的n(H2)=n(H+),而CH3COOH與HS會(huì)繼續(xù)電離出H+,導(dǎo)致H2的量增多。且酸越弱,最終生成H2的量越多,體積越大,故產(chǎn)生H2的體積由大到小的順序?yàn)镃H3COOH>NaHSO4>H2SO4>HCl。(3)NaOH+CH3COOHCH3COONa+H2O,由于CH3COONa水解呈堿性,應(yīng)選用酚酞試液作指示劑更接近滴定終點(diǎn)的pH。滴定終點(diǎn)時(shí)溶液pH=a,c(H+)=10-a molL-1,
c(OH-)= molL-1=10-(14-a) molL-1,由水電離出的c(H+)=c(OH-)=10-(14-a) molL-1。
(4)若用0.01 molL-1的KCN溶液與0.01 molL-1的鹽酸等體積混合,發(fā)生化學(xué)反應(yīng):KCN+HClKCl+HCN,KCl呈中性,HCN電離使溶液呈酸性,pH<7,若混合后溶液的pH=7,KCN應(yīng)過量,故物質(zhì)的量濃度大于0.01 molL-1。HCNH++CN-,
Ka=,pH=7時(shí),c(H+)=c(OH-)=10-7 molL-1,根據(jù)電荷守恒:c(CN-)+c(OH-)
+c(Cl-)=c(K+)+c(H+),則c(CN-)=c(K+)-c(Cl-)=(-0.005) molL-1,c(HCN)≈c(Cl-)= molL-1,故Ka==(100b-1)10-7。
答案:(1)③>②>④>① (2)③>②>①>④ (3)酚酞試液 10-(14-a) molL-1
(4)> (100b-1)10-7
10.(14分)已知:
酸
H2C2O4
HF
H2CO3
H3BO3
電離平衡常數(shù)Ka
Ka1=5.910-2
Ka2=6.410-5
未知
Ka1=4.210-7
Ka2=5.610-11
5.8
10-10
(1)為了證明HF是弱酸,甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
①甲同學(xué)取一定體積的HF溶液,滴入2滴紫色石蕊試液,顯紅色,再加入NaF固體觀察到的現(xiàn)象是___________,則證明HF為弱酸。
②乙同學(xué)取10 mL未知濃度的HF溶液,測(cè)其pH為a,然后用蒸餾水稀釋至
1 000 mL。再測(cè)其pH為b,若要認(rèn)為HF為弱酸,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是b<________(用含a的代數(shù)式表示)。
③丙同學(xué)用pH試紙測(cè)得室溫下0.10 molL-1的HF溶液的pH為2,則測(cè)定HF為弱酸,由丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得室溫下HF的電離平衡常數(shù)約為________。
(2)25 ℃時(shí),調(diào)節(jié)2.010-3 molL-1氫氟酸水溶液的pH(忽略體積變化),得到c(HF)、c(F-)與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示。請(qǐng)結(jié)合圖中信息回答下列問題:
HF電離平衡常數(shù)的表達(dá)式:Ka=________。室溫下,向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH=3.4時(shí),c(F-)∶c(HF) =________。HF的電離常數(shù)值為________。
【解析】(1)①HF在溶液中電離出氫離子和氟離子,溶液顯酸性,滴入2滴紫色石蕊試液,顯紅色,再加入NaF固體,HF的電離平衡向逆方向移動(dòng),氫離子濃度減小,溶液的紅色變淺,證明HF存在電離平衡,即HF為弱酸;②乙同學(xué)取10 mL未知濃度的HF 溶液,測(cè)其pH為a,然后用蒸餾水稀釋至1 000 mL,體積增大102倍,弱酸加水稀釋會(huì)促進(jìn)弱酸的電離,稀釋102倍,pH變化小于2個(gè)單位,所以稀釋后pH=b
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2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)
第八章
水溶液中的離子平衡
課時(shí)梯級(jí)作業(yè)二十六
8.1
弱電解質(zhì)的電離
2019
年高
化學(xué)
一輪
復(fù)習(xí)
第八
水溶液
中的
離子
平衡
課時(shí)
梯級(jí)
作業(yè)
十六
電解質(zhì)
電離
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