2021届高考化学一轮复习弱电解质的电离作业
核心素养提升练 二十二
弱电解质的电离
(25分钟 50分)
一、选择题(本题包括7小题,每题4分,共28分)
1.能证明醋酸是弱酸的实验事实是 ( )
A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2
B.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液的pH大于7
C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2
D.0.1 mol·L-1CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红
【解析】选B。 A项,只能证明醋酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,错误;B项,该盐水溶液显碱性,故可以证明乙酸是弱酸,正确;C项,可以证明醋酸的酸性比碳酸强,但是不能证明其酸性强弱,错误;D项,可以证明醋酸具有酸性,但是不能证明其酸性强弱,错误。
2.在25 ℃时两种酸的电离常数如下:H2CO3:Ki1=4.4×10-7,Ki2=4.7×10-11;H2S:Ki1
=5.7×10-8,Ki2=1.2×10-15,则下列反应可能发生的是 ( )
A.NaHCO3+NaHSNa2CO3+H2S↑
B.H2S+Na2CO3NaHS+NaHCO3
C.Na2S+H2O+CO2Na2CO3+H2S
D.H2S+NaHCO3NaHS+H2CO3
【解析】选B。 25 ℃时两种酸的电离常数如下:H2CO3:Ki1=4.4×10-7,Ki2=4.7×
10-11;H2S:Ki1=5.7×10-8,Ki2=1.2×10-15,可知碳酸与氢硫酸都是弱酸,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性H2CO3>H2S>HC>HS-。根据强酸制弱酸原理可知只有B项符合。
3.(新题预测)常温下用pH为3的某酸溶液分别与pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a、b两种溶液,关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是
( )
A.a不可能显酸性
B.b不可能显中性
C.a可能显酸性或碱性
D.b可能显碱性或者酸性
【解析】选C。由于不知道酸的酸性强弱程度,所以与氨水混合后酸碱性不定。与氢氧化钠溶液混合后,可能为中性(强酸)或酸性(弱酸)。
4.饱和氨水中存在化学平衡和电离平衡:NH3+H2ONH3·H2ON+OH-。下列有关说法正确的是( )
A.常温下饱和氨水的pH<7
B.向氨水中滴加过量硫酸,所有平衡均正向移动,pH增大
C.电离是吸热反应,升高温度,所有平衡均正向移动
D.向氨水中加入少量NaOH固体,所有平衡均逆向移动
【解析】选D。常温下饱和氨水呈碱性,pH>7,A项错误。加入过量硫酸,H+浓度增大,pH减小,B项错误。升温会使NH3逸出,平衡向逆反应方向移动,C项错误。加入少量NaOH固体,OH-浓度增大,平衡向生成NH3的方向移动,D项正确。
5.室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是
( )
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中不变
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
【解析】选B。A、C错误,醋酸是弱酸,加水稀释促进醋酸的电离,醋酸的电离程度增大,同时溶液中导电粒子的数目会增大,由于溶液体积变化更大,所以溶液的酸性会降低,即c(H+)、c(CH3COO-)、c(CH3COOH)均会降低。B正确,由水的离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-)知c(OH-)=所以=
=,其中Ka表示醋酸的电离平衡常数,由于水的离子积常数和醋酸的电离平衡常数均只与温度有关。D错误,pH=3的醋酸说明醋酸的浓度大于0.001 mol·L-1,pH=11的NaOH溶液说明氢氧化钠的浓度等于0.001 mol·L-1,在稀释过程中醋酸的物质的量是不变的,因此加入等体积的pH=11的NaOH溶液时,醋酸会过量,溶液显酸性。
6.(2019·石家庄模拟)在体积都为1 L,pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则如图所示符合客观事实的是 ( )
【解析】选C。因盐酸为强酸,醋酸为弱酸,故pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,c(HCl)=0.01 mol·L-1,而c(CH3COOH)>0.01 mol·L-1,1 L溶液中n(HCl)=
0.01 mol,n(CH3COOH)>0.01 mol。A项,相同时间内pH变化较大的应为HCl,错误;B项,产生H2的速率大的应为CH3COOH,错误;D项,相同时间内c(H+)变化较大的为HCl,错误。
7.对常温下0.1 mol·L-1的醋酸溶液,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.c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
C.与同浓度的盐酸分别加水稀释10倍:pH(醋酸)
c(CH3COO-);水的电离受到抑制,c(CH3COO-)>c(OH-);由于醋酸电离程度很弱,主要以分子的形式存在,所以c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),正确;C项,
由于醋酸的电离程度远小于盐酸的电离程度,因此稀释10倍后,溶液中c(H+):醋酸<盐酸,所以pH(醋酸)>pH(盐酸),错误;D项,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(CH3COOH)+c(CH3COO-)<0.1 mol·L-1,错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共22分)
8.(10分)(1)0.4 mol·L-1的NaOH溶液与0.2 mol·L-1HnA溶液等体积混合后pH=10,则HnA是________(填对应序号,①一元强酸 ②一元弱酸 ③二元强酸 ④二元弱酸)。
(2)酸HnA与碱B(OH)m完全反应
①生成正盐的化学式为________。
②若该盐溶液使甲基橙显红色,用离子方程式说明原因: _________________
______________________________________。
③若该盐溶液使酚酞变红色,则________离子一定水解,其离子方程式为__
______________________________________。
(3)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3,25 ℃时,将a mol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是__________________________________ (用离子方程式表示)。向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将________(填“正向”“逆向”或“不”)移动,所滴加氨水的浓度为________mol·L-1。(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol·L-1)
【解析】(1)若为一元酸,混合后NaOH过量,c(OH-)≥=
0.1 mol·L-1,pH≥13;若为二元强酸,混合后完全中和pH=7;为二元弱酸时,完全中和后生成Na2A,A2-水解,使pH>7,故选④。
(3)N水解使NH4NO3溶液显酸性:N+H2ONH3·H2O+H+;滴加氨水时水的电离平衡将逆向移动;溶液呈中性,由电荷守恒可知c(N)+c(H+)=c(N)+c(OH-),则n(N)+n(H+)=n(N)+n(OH-),因为平衡后溶液呈中性,n(H+)=n(OH-),则n(N)=n(N)=a mol,设加入的氨水的浓度为c mol· L-1,反应后溶液体积为V L。
由Kb===2×10-5mol·L-1,得c=
mol·L-1。
答案:(1)④
(2)①BnAm ②+mH2OB(OH)m+mH+
③An- An-+H2OHA(n-1)-+OH-
(3)N+H2ONH3·H2O+H+ 逆向
9.(12分)磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10 mL、1 mol·L-1 H3PO2与20 mL
1 mol·L-1的NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐,回答下列问题:
①NaH2PO2属于________(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
②若25 ℃时,K(H3PO2)=1×10-2,则0.02 mol·L-1的H3PO2溶液的pH=________。
③设计两种实验方案,证明次磷酸是弱酸________________________、 ____________________。
(2)亚磷酸是二元中强酸,25 ℃时亚磷酸(H3PO3)的电离常数为K1=1×10-2、K2=2.6×10-7。
①试从电离平衡移动的角度解释K1为什么比K2大 _______________________
____________________。
②写出亚磷酸与NaOH反应时可能生成的盐的化学式________。
③亚磷酸的结构式为 (式中P→O表示成键电子对全部由磷原子提供),由此类推次磷酸分子中含有________个“O—H”键。
【解析】(1)①由次磷酸与过量的NaOH溶液反应时只能得到NaH2PO2,说明次磷酸分子中只有一个氢原子可以与OH-反应,由此可知它是一元酸,NaH2PO2是正盐。
②设达到电离平衡时,c(H+)=x mol·L-1,由H3PO2H++H2P得,=1×10-2,解得x=0.01,故pH=2。
③可通过测NaH2PO2溶液的pH来证明次磷酸是弱酸;也可根据等物质的量浓度的盐酸、次磷酸与等量石蕊试液混合后溶液颜色的深浅来证明。
(2)①多元弱酸分步电离,第一步电离出的H+抑制了第二步的电离,所以K1>K2。
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(合理即可)
(2)①第一步电离出的H+抑制了第二步的电离
②NaH2PO3、Na2HPO3 ③1
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分)
1.25 ℃时,向盛有50 mL pH=2的HA溶液的绝热容器中加入pH=13的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.HA溶液的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
B.b→c的过程中,温度降低的主要原因是溶液中发生了吸热反应
C.a→b的过程中,混合溶液中可能存在:c(A-)=c(Na+)
D.25 ℃时,HA的电离平衡常数K约为1.43×10-2
【解析】选C。25 ℃时,pH=13的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,pH=2的HA溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1;HA溶液与NaOH溶液恰好完全中和时,绝热容器的温度最高,由题图可知,b点温度最高,此时V(NaOH)=40 mL,则有n(HA)=n(NaOH)
=0.04 L×0.1 mol·L-1=0.004 mol,故c(HA)==0.08 mol·L-1,A错误;b→c的过程中,温度降低的原因是b点时二者恰好完全反应生成NaA,继续滴加NaOH溶液不再发生反应,新加入的溶液温度较低,导致体系的温度降低,B错误;HA溶液呈酸性,因c(HA)>c(H+),则HA为弱酸,NaA溶液呈碱性,a→b的过程中某点时,混合溶液呈中性,即c(OH-)=c(H+),据电荷守恒可得c(A-)=c(Na+),C
正确;25 ℃时,HA的电离平衡常数Ka==≈1.43×10-3,D错误。
2.电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的大小。室温下,用0.100 mol·
L-1 NH3·H2O滴定10 mL浓度均为0.100 mol·L-1 HCl和CH3COOH的混合液,电导率曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.①溶液中c(H+)为0.200 mol·L-1
B.溶液温度高低为①>③>②
C.③点溶液中有c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.③点后因离子数目减少使电导率略降低
【解析】选C。醋酸为弱电解质,①点溶液c(H+)<0.2 mol·L-1,故A错误;酸碱中和反应放热,①点溶液的温度一定比②点的低,故B错误;③恰好完全反应生成氯化铵和醋酸铵。其中N和CH3COO-发生微弱水解,则③点溶液中,c(N)>
c(Cl-)>c(CH3COO-),故C正确;③点后,溶液体积变大,溶液中离子浓度减小导致电导率降低,故D错误。
【加固训练】
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
【解析】选C。 Ba(OH)2与H2SO4反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++S
BaSO4↓+2H2O,Ba(OH)2与NaHSO4溶液的反应分为两步:Ba2++OH-+H++S
BaSO4↓+H2O,OH-+H+H2O。从离子方程式可看出,NaHSO4溶液导电能力下降得慢,故①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,②代表滴加NaHSO4溶液的变化曲线,A项正确;从图象可看出,b点为Ba(OH)2与NaHSO4溶液恰好完全沉淀的点,溶液中存在大量未反应的Na+、OH-,B项正确;在c点,曲线①滴入的H2SO4过量,溶液显酸性,而曲线②滴入的NaHSO4溶液未完全中和溶液中的OH-,溶液显碱性,故两溶液中OH-的量不同,C项错误;a点是Ba(OH)2与H2SO4恰好反应完全的点,溶液呈中性,d点为Ba(OH)2与NaHSO4恰好反应的点,溶质是Na2SO4,溶液呈中性,D项正确。
3.两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释,溶液pH的变化如图所示,下列叙述不正确的是 ( )
A.MOH是一种弱碱
B.在x点,c(M+)=c(R+)
C.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)
D.稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH-)前者是后者的10倍
【解析】选C。根据图中信息,稀释10倍时,ROH溶液的pH由13降到12,说明ROH为一元强碱;MOH溶液的pH由12降到11～12之间,说明MOH为一元弱碱。C项,稀释前ROH溶液的pH为13,c(R+)=0.1 mol·L-1,MOH溶液的pH为12,但MOH为弱碱,c(M+)>0.01 mol·L-1,则c(ROH)<10c(MOH),故C项错误;A项,根据分析可知,MOH是一种弱碱,故A项正确;B项,x点时ROH溶液与MOH溶液的pH相等,则两溶液中c(OH-)相等,根据ROHR++OH-、MOHM++OH-可得c(M+)=c(R+),故B项正确;D项,稀释前ROH溶液的pH为13,即c(H+)=1×10-13 mol·L-1,水电离出的c(OH-)=c(H+)=1×10-13 mol·L-1,稀释前MOH溶液的pH为12,即c(H+)=1×
10-12 mol·L-1,水电离出的c(OH-)=c(H+)=1×10-12 mol·L-1,故D项正确。
4.已知H2CO3的电离常数:K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11,HClO的电离常数:K=3×
10-8。反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO的浓度增大可加入
( )
A.NaOH B.HCl
C.NaHCO3固体 D.H2O
【解析】选C。要使HClO的浓度增大,必须使平衡向右移动,且加入的物质与HClO不反应。加入NaOH时,平衡虽然向右移动,但NaOH会与HClO发生反应,导致c(HClO)减小;加入HCl时,平衡左移,c(HClO)减小;加水稀释时,c(HClO)减小;加入的NaHCO3固体只与盐酸反应,使平衡向右移动,c(HClO)增大,所以C项符合题意。
二、非选择题(本题包括2小题,共26分)
5.(12分)25 ℃时,某些弱酸的电离平衡常数如下表:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平
衡常数
1.75×10-5
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
3.0×10-8
请回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种物质,pH由大到小的顺序是________(填字母,下同)。
a.Na2CO3 b.NaClO c.CH3COONa d.NaHCO3
(2)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变小的是________。
A.c(H+) B.
C.c(H+)·c(OH-) D.
(3)体积均为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pH的变化如图所示,稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)________(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸溶液中水电离出来的c(H+),理由是__
______________________。
(4)25 ℃时,若测得CH3COOH与CH3COONa混合溶液的pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-
c(Na+)=________(填准确数值)。
【解析】结合酸的电离平衡常数,常数越大,所对应的酸根水解程度越小,可得出pH大小顺序;稀释醋酸虽然H+的物质的量增大,但溶液体积增大更多,故c(H+)减小;HX酸性强于CH3COOH,稀释后c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以对水的抑制能力减弱;根据电荷守恒计算得出。
答案:(1)a>b>d>c (2)A
(3)大于 HX酸性强于CH3COOH,稀释后c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以对水的抑制能力减弱
(4)9.9×10-7 mol·L-1
6.(14分) 某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验:
[实验一] 配制并标定醋酸溶液的浓度
取冰醋酸配制250 mL 0.2 mol·L-1的醋酸溶液,用0.2 mol·L-1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题。
(1)配制250 mL 0.2 mol·L-1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、________和________。
(2)为标定某醋酸溶液的准确浓度,用0.200 0 mol·L-1的NaOH溶液对20.00 mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:
实验序号
1
2
3
4
消耗NaOH溶液
的体积(mL)
20.05
20.00
18.80
19.95
则该醋酸溶液的准确浓度为________(保留小数点后四位)。
[实验二] 探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25 ℃时不同浓度的醋酸的pH,结果如下:
醋酸浓度
(mol·L-1)
0.001 0
0.010 0
0.020 0
0.100 0
0.200 0
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.73
回答下列问题:
(1)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是 __________________________________________。
(2)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
[实验三] 探究温度对醋酸电离程度的影响
请你设计一个实验完成该探究,请简述你的实验方案:________________。
【解析】[实验一](2)首先分析NaOH溶液的体积,第3次数据显然误差较大,应舍去。另外3次所用NaOH溶液的平均体积为20.00 mL,代入计算可知醋酸的浓度为0.200 0 mol·L-1。
[实验二](1)孤立地看每次测量值,H+浓度远小于醋酸的浓度,说明醋酸不完全电离,联系起来看,浓度为0.100 0 mol·L-1、0.010 0 mol·L-1及0.001 0 mol·L-1的醋酸浓度相差10倍时,pH变化值小于1。
(2)以0.100 0 mol·L-1、0.010 0 mol·L-1醋酸为例,设0.100 0 mol·L-1的醋酸溶液体积为1 L,将其稀释至0.010 0 mol·L-1,体积变为10 L,两溶液中H+的物质的量分别为10-2.88mol、10-2.38mol,可见溶液变稀,电离出的H+的物质的量增加,说明醋酸的电离程度增大。
答案:[实验一](1)胶头滴管 250 mL容量瓶
(2)0.200 0 mol·L-1
[实验二](1)0.010 0 mol·L-1醋酸的pH大于2(或醋酸稀释10倍时,pH的变化值小于1等合理答案均可) (2)增大
[实验三]用pH计(或pH试纸)测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH
关闭Word文档返回原板块
