【新高考】2021高考化学一轮考评特训:课练25 弱电解质的电离平衡
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第九单元 水溶液中的离子平衡
课练25 弱电解质的电离平衡
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[练基础]
1.已知次磷酸(H3PO2)为一元酸,欲证明它是弱电解质,下列操作方法不正确的是( )
A.用物质的量浓度相同的NaCl溶液和NaH2PO2溶液进行导电性实验,比较灯泡的亮度
B.用一定浓度的NaOH溶液分别滴定等体积、等pH的盐酸和次磷酸溶液,比较消耗碱液的体积
C.加热滴有酚酞试液的NaH2PO2溶液,溶液颜色变深
D.常温下,稀释0.1 mol·L-1次磷酸溶液至原溶液体积的100倍,测得pH在4~5之间
2.在氨水中存在电离平衡:NH3·H2ONH+OH-。下列情况能引起电离平衡正向移动的有( )
①加水 ②加NaOH溶液 ③通入HCl ④加CH3COOH ⑤加NH4Cl固体
A.②③⑤ B.①④⑤
C.①③④ D.③④⑤
3.常温下0.1 mol·L-l氨水的pH=a,下列措施能使溶液pH=a-1的是( )
A.将溶液稀释到原体积的10倍
B.加入适量的氯化铵固体
C.加入等体积0.1 mol·L-1烧碱溶液
D.加入等体积0.1 mol·L-1盐酸
4.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,分别加入NaOH固体,lg随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.HX的酸性弱于HY
B.a点由水电离出的c(H+)=10-12 mol·L-1
C.c点溶液中:c(Y-)>c(HY)
D.b点时酸碱恰好完全反应
5.(多选)常温下pH=1的两种一元酸溶液a和b,其pH与稀释倍数的关系如图所示,则下列结论正确的是( )
A.a酸比b酸的电离程度小
B.b酸比a酸容易电离
C.b酸是弱酸,a酸是强酸
D.pH=1时,b酸的物质的量浓度比a酸大
6.已知:在25℃时,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表:
弱电解质
电离平衡常数(Ka)
HClO
Ka=4.7×10-8
H2CO3
Ka1=4.2×10-7
Ka2=5.6×10-11
H2SO3
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-7
下列微粒在溶液中不能大量共存的是( )
A.SO、HCO B.ClO-、HCO
C.HSO、CO D.HClO、HCO
7.浓度均为0.1 mol·L-1、体积为V0的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.HX、HY都是弱酸,且HX的酸性比HY的弱
B.相同温度下,电离常数K(HX):a>b
C.常温下,由水电离出的c(H+)·c(OH-):a
c点
C.从c点到d点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
4.[2019·北京卷]下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)( )
A
NaCl溶于水
NaCl===Na++Cl-
B
电解CuCl2溶液
CuCl2===Cu2++2Cl-
C
CH3COOH在水中电离
CH3COOH
CH3COO-+H+
D
H2与Cl2反应能量变化
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH=-183·kJ·mol-1
5.[2015·海南卷]下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)在水中的电离度与浓度关系的是( )
[练模拟]
1.[2019·江西南昌八一中学期末]下列事实能说明HNO2是弱电解质的是( )
①25 ℃时,NaNO2溶液的pH大于7;
②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗;
③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应;
④25 ℃时,0.1 mol·L-1HNO2溶液的pH=2.1。
A.①②③ B.②③④
C.①④ D.①②④
2.[2019·江西吉安期末]常温下,下列有关两种溶液的说法不正确的是( )
序号
①
②
pH
11
11
溶液
氨水
NaOH溶液
A.①②两溶液中水的电离程度相同
B.①②两溶液中c(OH-)相等
C.等体积的①②两溶液分别与0.01 mol·L-1的盐酸完全中和,消耗盐酸的体积:①>②
D.①②两溶液分别加水稀释10倍,稀释后溶液的pH:①<②
3.[2019·山东蒙阴实验中学月考]醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述正确的是( )
A.图甲表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体后,溶液pH的变化
B.图乙表示向CH3COOH溶液中加水时溶液的导电性变化,则CH3COOH溶液的pH:a >b
C.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
D.0.10 mol·L-l的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
4.[2019·成都摸底]已知25 ℃时,H2A的Ka1=4.0×10-4、Ka2=5.0×10-11,HB的Ka=2.0×10-5。下列说法正确的是( )
A.相同浓度H2A溶液的pH小于HB
B.升高Na2A溶液的温度,减小
C.HB能与NaHA溶液反应生成H2A
D.相同浓度溶液的碱性:Na2A2
B.HClO、NaClO都易溶于水
C.NaClO的电离方程式:NaClO===Na++ClO-
D.HClO与Na2SO3溶液反应,可以得到Na2SO4
2.常温下,下列叙述正确的是( )
A.pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
B.在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl溶液至无色,则此时溶液的pH<7
C.向10 mL 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中,减小
D.向10 mL pH=11的氨水中加入10 mL pH=3的H2SO4溶液,混合液pH=7
3.[2019·江西奉新一中期末]一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.三点溶液中c(CH3COO-):a>b>c
B.三点溶液中醋酸的电离程度:b>a>c
C.三点溶液用等浓度的KOH溶液中和,消耗KOH溶液的体积:a>b>c
D.若使b点溶液的pH增大,可采取的措施是稀释溶液或加入CH3COONa固体
4.[2020·天津静海一中等六校联考]下表是在相同温度下三种酸的一些数据,下列判断正确的是[提示:电离度=]( )
酸
HX
HY
HZ
浓度/(mol·L-1)
0.12
0.2
0.9
1
1
电离度
0.25
0.2
0.1
0.3
0.5
电离常数
K1
K2
K3
K4
K5
A.在相同温度下,从HX的数据可以说明:弱电解质溶液,浓度越低,电离度越大,且K1>K2>K3=0.01
B.室温时,若在NaZ溶液中加少量盐酸,则的值变大
C.表格中三种浓度的HX溶液中,从左至右c(X-)浓度逐渐减小
D.在相同温度下,电离平衡常数:K5>K4>K3
5.[2019·平顶山模拟]对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法正确的是( )
A.与等体积、pH=3的盐酸相比,乙酸跟足量锌粒反应产生的H2更多
B.加水稀释到原体积的10倍后溶液pH变为4
C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH减小
D.加水稀释后,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小
6.[2019·成都二诊]25 ℃下,部分弱酸的电离常数如表。下列有关说法不正确的是( )
弱酸
HCOOH
HClO
H2S
电离
常数(Ka)
Ka=1.0×10-4
Ka=2.0×10-8
Ka1=1.3×10-7
Ka2=7.1×10-15
A.若HCOONa和HCOOH的混合溶液的pH=3,则c(HCOOH)/c(HCOO-)=10
B.等体积、等浓度的HCOONa和NaClO两溶液中前者的离子总数大
C.任何浓度NaHS溶液中总存在:c(H2S)+c(H+)=c(OH-)+c(S2-)
D.向NaClO溶液中通入H2S发生的反应为2ClO-+H2S===S2-+2HClO
7.[2019·河北衡水中学调研]常温下,分别取未知浓度的MOH和HA溶液,加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中,两溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.MOH为弱碱,HA为强酸
B.水的电离程度:X=Z>Y
C.若升高温度,Y、Z点对应溶液的pH均不变
D.将X点溶液与Z点溶液等体积混合,所得溶液呈碱性
二、选择题:本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
8.浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点小于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
9.下列关于电离常数的说法正确的是( )
A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大
B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka=
C.电离常数只受温度影响,与浓度无关
D.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数不变
10.相同温度下,有体积相同、pH相等的烧碱溶液和氨水,下列叙述中正确的是( )
A.两溶液物质的量浓度相同
B.两溶液中OH-浓度相同
C.用同浓度的盐酸中和时,消耗盐酸的体积相同
D.加入等体积的水稀释后,pH仍相等
三、非选择题:本题共3小题。
11.(10分)[2019·枣庄模拟](1)已知:25 ℃时NH3·H2O的Kb=2.0×10-5。
①求0.10 mol·L-1的NH3·H2O溶液中c(OH-)=________mol·L-1。
②若向0.10 mol·L-1的NH3·H2O中加入固体NH4Cl,使c(NH)达到0.20 mol·L-1,则c(OH-)=________mol·L-1。
③25 ℃时,将a mol·L-1氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,若混合后所得溶液的pH=7,用含a的代数式表示的电离常数Kb=________。
(2)25 ℃时,0.10 mol·L-1的HA溶液中=1010。
①该HA溶液的pH=________。
②25 ℃时,将等浓度、等体积的氨水与HA溶液相混合,所得混合溶液的pH________7(填“>”“=”或“<”)。
12.(10分)与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数叫作电离常数(用K表示)。下表是25 ℃下几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸
电离方程式
电离常数K
CH3COOH
CH3COOHH++CH3COO-
1.96×10-5
HClO
HClOH++ClO-
3.0×10-8
H2CO3
H2CO3H++HCO
HCOH++CO
K1=4.4×10-7
K2=5.6×10-11
H2SO3
H2SO3H++HSO
HSOH++SO
K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
回答下列问题:
(1)CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO、H2SO3、HSO都可看作是酸,其中酸性最强的是________,最弱的是________。
(2)向Na2CO3溶液中通入足量的氯气,发生反应的离子方程式为________________;向NaClO溶液中通入少量的二氧化硫,发生反应的离子方程式为____________________。
(3)求25 ℃时1.2 mol·L-1的NaClO溶液pH=________(已知:lg 2=0.3),0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中的c(H+)=________mol·L-1。
13.(14分)[2019·辽宁辽源田家炳中学调研]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:
(1)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数值一定变小的是________(填序号)。
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,溶液中的值将________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,分别加水稀释100倍,所得溶液的pH大小关系为pH(甲)________pH(乙)(填“>”“<”或“=”)。
(4)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)________V(乙)(填“>”“<”或“=”)。
(5)已知25℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
Ka1
1.8×10-5
4.3×10-7
3.0×10-8
Ka2
—
5.6×10-11
—
下列四种离子结合H+能力最强的是________(填序号)。
A.HCO B.CO
C.ClO- D.CH3COO-
写出下列反应的离子方程式。
CH3COOH+Na2CO3(少量):________________;
HClO+Na2CO3(少量):________________。
课练25 弱电解质的电离平衡
[狂刷小题 夯基础]
[练基础]
1.A 本题通过H3PO2考查弱电解质的特点。NaCl和NaH2PO2都属于强电解质,所以用物质的量浓度相同的NaCl溶液和NaH2PO2溶液进行导电性实验,比较灯泡的亮度,不能证明H3PO2是弱电解质,故A错误;因HCl为强酸,若滴定时次磷酸溶液消耗NaOH溶液的体积大于等体积、等pH的盐酸消耗的NaOH溶液体积,则说明次磷酸为弱电解质,B正确;若次磷酸为弱电解质,则NaH2PO2溶液呈碱性,加热促进水解,滴有酚酞试液的NaH2PO2溶液颜色变深,C正确;常温下,若次磷酸为一元强酸,则把0.1 mol·L-1次磷酸溶液稀释至原溶液体积的100倍,pH应为3,而现测得pH在4~5之间,说明次磷酸没有完全电离,为弱电解质,D正确。
2.C 本题考查电离平衡移动分析。加水稀释促进NH3·H2O的电离,电离平衡正向移动,①符合题意;加NaOH溶液,溶液中c(OH-)增大,NH3·H2O的电离平衡逆向移动,②不符合题意;通入HCl或加CH3COOH,均有H+与OH-反应生成H2O,溶液中c(OH-)减小,NH3·H2O的电离平衡正向移动,③、④符合题意;加NH4Cl固体,溶液中c(NH)增大,NH3·H2O的电离平衡逆向移动,⑤不符合题意。
3.B 常温下将0.1 mo1·L-1氨水稀释到原体积的10倍,由于加水促进NH3·H2O电离,所以溶液的pH>a-1,故A错误;加入适量的氯化铵固体,NH3·H2O的电离平衡向逆方向移动,则OH-的浓度减小,pH减小,所以溶液pH有可能等于a-1,故B正确;向0.1 mol·L-1氨水中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液,氢氧化钠为强碱,完全电离,溶液中OH-
的浓度增大,pH增大,故C错误;加入的等体积的0.1 mol·L-1盐酸和氨水恰好完全反应,得到的氯化铵溶液显酸性,故D错误。
4.C 根据题图知,0.1 mol·L-1HX溶液的lg=12,则c(H+)=0.1 mol·L-1,HX为强酸,同理可推知,HY为弱酸,A项错误;a点HX溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-13 mol·L-1,B项错误;c点时加入n(NaOH)=0.005 mol,此时得到等物质的量浓度的HY和NaY的混合溶液,lg=6,则c(H+)=10-4 mol·L-1,溶液呈酸性,说明HY的电离程度大于NaY的水解程度,故c(Y-)>c(HY),C项正确;b点时n(NaOH)=0.008 mol,而n(HY)=0.01 mol,故HY过量,D项错误。
5.CD 如果一元酸是强酸,pH=1时,c(H+)=1×10-1 mol·L-1,加水稀释103倍后pH=4。如果是一元弱酸,则稀释103倍后,1H2CO3>HSO>HClO>HCO;根据“较强酸制取较弱酸”的复分解反应规律,判断溶液中微粒能否大量共存。由于酸性:HSO>HCO,则SO、HCO不能反应,可以大量共存,A不符合题意;酸性:HClO>HCO,则ClO-、HCO不能反应,可以大量共存,B不符合题意;由于酸性:HSO>HCO,则HSO、CO反应生成SO和HCO,不能大量共存,C符合题意;由于酸性:H2CO3>HClO,HClO、HCO不能反应,可以大量共存,D不符合题意。
7.C 根据图示,浓度均为0.1 mol·L-1的HX、HY溶液的pH分别为2.5和1,则HY为强酸,HX为弱酸,A项错误;电离常数只与温度有关,故相同温度下,电离常数K(HX):a=b,B项错误;a点pH小于b点pH,说明a点c(H+)大于b点c(H+),a点溶液对水的电离的抑制程度大,水电离出的c(H+)、c(OH-)小,故由水电离出的c(H+)·c(OH-):ac(NaOH),等体积的两溶液分别与0.01 mol·L-1的盐酸完全中和,氨水消耗盐酸的体积大,C正确。两溶液加水稀释时,氨水中NH3·H2O的电离平衡正向移动,溶液中c(OH-)变化小,故稀释10倍后氨水的pH大,D错误。
3.C 本题考查醋酸的电离平衡移动分析。向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,H+浓度减小,溶液的pH增大,A错误;向CH3COOH溶液中加水,电离平衡正向移动,溶液中离子浓度减小,溶液的导电能力减弱,溶液的pH:aHB>HA-,又知酸和盐反应遵循“强酸制弱酸”原理,故HB不能与NaHA溶液反应生成H2A,C项错误;酸性:HB>HA-,根据“越弱越水解”,知A2-的水解程度大于B-的水解程度,故相同浓度溶液的碱性:Na2A>NaB,D项错误。
5.AD 由于稀释过程中HA的pH变化较大,故HA的酸性强于HB,D项正确;酸的酸性越强,对应的盐的水解程度越小,故NaB的水解程度大,同浓度的NaA与NaB溶液中c(B-)小于c(A-),A项正确;b点溶液的pH小于a点溶液的pH,说明b点溶液中c(H+)较大、c(B-)较大,故溶液导电性较强,B项错误;HA酸性强于HB,则相同pH的溶液,c(HA)2,氢离子的浓度小于HClO的浓度,说明HClO在水溶液里部分电离,所以能说明该酸是弱电解质,故A正确;NaClO、HClO都是易溶于水,不能说明HClO的电离程度,所以不能据此判断HClO是弱电解质,故B错误;NaClO的电离方程式:NaClO===Na++ClO-,说明NaClO完全电离且为强电解质,但不能说明HClO部分电离,所以不能据此判断HClO是弱电解质,故C错误;HClO与Na2SO3溶液反应,可以得到Na2SO4,说明HClO具有氧化性,能氧化亚硫酸钠,但不能说明HClO部分电离,所以不能据此判断HClO是弱电解质,故D错误。
2.C NH3·H2O是弱电解质,pH=a的氨水稀释10倍后,其pH>a-1,即aa>c,则溶液中c(CH3COO-):b>a>c,A错误。加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,电离程度增大,故醋酸的电离程度:aK4>K3,D正确。
5.A CH3COOH是弱电解质,等体积、等pH时CH3COOH的物质的量比HCl的大,则与足量锌粒反应时醋酸产生的H2更多,故A正确;稀释促进电离,乙酸溶液的pH小于4,故B错误;乙酸钠溶于水抑制乙酸的电离,氢离子浓度减小,溶液的pH增大,故C错误;加水稀释后,溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,故D错误。
6.D HCOOH的电离常数Ka=,则pH=3的HCOONa和HCOOH的混合溶液中===10,故A正确;HCOONa溶液中电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCOO-),溶液中离子总数为2×[c(Na+)+c(H+)]×V(V为溶液体积,下同),同理可得NaClO溶液中离子总数为2×[c(Na+)+c(H+)]×V,由电离常数可知HCOOH比HClO的电离程度大,则等体积、等浓度的HCOONa和NaClO两溶液中ClO-水解程度更大,NaClO溶液中的c(OH-)大,c(H+)小,所以HCOONa溶液中离子总数大于NaClO溶液,故B正确;NaHS溶液中一定存在质子守恒关系:c(H2S)+c(H+)=c(OH-)+c(S2-),故C正确;向NaClO溶液中通入H2S,NaClO具有强氧化性,其与H2S在溶液中发生氧化还原反应,不能发生复分解反应,故D错误。
7.B 本题考查酸和碱溶液的稀释、水的电离程度、溶液的酸碱性等。由图可知,将X点HA溶液稀释10倍(即lg n增大1),pH变化小于1,则HA是弱酸;将Y点MOH溶液稀释10倍,pH减小1,则MOH是强碱,A错误。酸、碱均抑制水的电离,X点溶液中c(H+)=10-5 mol·L-1,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-9 mol·L-1,Y、Z点溶液中c(OH-)分别为10-4 mol·L-1、10-5 mol·L-1,则由水电离出的c(H+)分别为10-10 mol·L-1、10-9 mol·L-1,故水的电离程度:X=Z>Y,B正确。MOH是强碱,升高温度,溶液中c(OH-)几乎不变,但Kw增大,c(H+)变大,溶液的pH减小,C错误。将X点溶液与Z点溶液等体积混合,发生中和反应后,HA有剩余,所得混合液呈酸性,D错误。
8.BD A项,0.10 mol·L-1的MOH和ROH,前者pH=13,后者pH小于13,说明前者是强碱,后者是弱碱,正确;B项,ROH是弱碱,加水稀释,促进电离,b点电离程度大于a点,错误;C项,两碱溶液无限稀释,溶液近似呈中性,c(OH-)相等,正确;D项,由MOH是强碱,在溶液中完全电离,所以c(M+)不变,ROH是弱碱,升高温度,促进电离平衡ROHR++OH-向右进行,c(R+)增大,所以减小,错误。
9.CD 电离常数与弱电解质浓度无关,只与电解质本身的强弱和所处温度有关,A错误;电离常数是弱电解质达到电离平衡时,电离产生的离子浓度的乘积与未电离的电解质分子的浓度之比。因此CH3COOH的电离常数表达式为Ka=,B错误;电离需要吸收能量,所以电离常数只受温度影响,与浓度无关,C正确;向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离平衡逆向移动,c(H+)减小,c(CH3COO-)增大,但是电离常数不变,D正确。
10.B NaOH是强电解质,一水合氨是弱电解质,一水合氨存在电离平衡,
pH相等的NaOH和氨水,氨水浓度大于NaOH,故A错误;pH相等的氨水和氢氧化钠,两种溶液中OH-浓度相同,故B正确;用同浓度的盐酸中和时,消耗盐酸的体积与碱的物质的量成正比,pH相等、体积相等的氢氧化钠和氨水,氨水的物质的量大于氢氧化钠,所以氨水消耗的盐酸多,故C错误;加水稀释促进弱电解质一水合氨电离,氢氧化钠完全电离,所以稀释相同的倍数后,氨水中氢氧根离子浓度大于氢氧化钠,故D错误。
11.答案:(1)①1.4×10-3 ②1×10-5 ③ (2)①2 ②<
解析:(1)①NH3·H2O溶液中存在电离平衡:NH3·H2ONH+OH-,则有Kb==2.0×10-5;0.10 mol·L-1 NH3·H2O的电离程度较小,此时c(NH3·H2O)≈0.10 mol·L-1,c(NH)≈c(OH-),则有Kb==2.0×10-5,解得c(OH-)≈1.4×10-3 mol·L-1。②加入固体NH4Cl,使c(NH)=0.20 mol·L-1,则有Kb==2.0×10-5,可得c(OH-)=1×10-5 mol·L-1。③25 ℃时将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,混合后溶液的pH=7,则溶液呈中性,结合电荷守恒可得c(Cl-)=c(NH)=0.005 mol·L-1;据N原子守恒可得c(NH3·H2O)=(0.5a-0.005)mol·L-1,此时c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,则有NH3·H2O的电离常数为Kb===。
(2)①25 ℃时Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,0.10 mol·L-1的HA溶液中=1010,则有c(H+)=1×10-2 mol·L-1,故HA溶液的pH=2。②等浓度、等体积的氨水与HA溶液混合,二者恰好完全反应生成NH4A溶液;0.10 mol·L-1的HA溶液中c(H+)=1×10-2 mol·L-1,则Ka(HA)==1×10-3,又知Kb(NH3·H2O)=2.0×10-5,则有Ka(HA)>Kb(NH3·H2O),因Kh(NH)==,Kh(A-)==,故NH4A溶液中NH的水解程度大于A-,所得混合溶液呈酸性,溶液的pH<7。
12.答案:(1)H2SO3 HCO
(2)2Cl2+H2O+CO===CO2+2Cl-+2HClO SO2+H2O+3ClO-===Cl-+SO+2HClO
(3)10.8 1.4×10-3
解析:(1)同一温度下,酸的电离常数越大其酸性越强,根据酸的电离常数知,酸性强弱顺序是H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HSO>HClO>HCO,所以酸性最强的是H2SO3,最弱的是HCO。
(2)因为酸性:HCl>H2CO3>HClO>HCO,Cl2足量,说明生成的HCl足量,所以反应的离子方程式为2Cl2+H2O+CO===CO2+2Cl-+2HClO;因为酸性:H2SO3>HSO>HClO,次氯酸具有强氧化性,能够将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,由于SO2少量,故溶液中ClO-过量,故会有HClO生成,所以反应的离子方程式为SO2+H2O+3ClO-===Cl-+SO+2HClO。
(3)1.2 mol·L-1的NaClO溶液中ClO-水解的离子方程式为ClO-+H2OHClO+OH-,Kh==×==,c2(OH-)=×c(ClO-)=×1.2 mol·L-1,c(OH-)=2×10-3.5 mol·L-1,pOH=-lg(2×10-3.5)=3.5-0.3=3.2,则pH=14-3.2=10.8。该温度下,0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH
CH3COO-+H+,平衡常数K==1.96×10-5,c2(H+)=0.10×1.96×10-5,c(H+)=1.4×10-3 mol·L-1。
13.答案:(1)A (2)向右 减小
(3)> (4)<
(5)B 2CH3COOH+CO===2CH3COO-+CO2↑+H2O HClO+CO===ClO-+HCO
解析:本题考查弱电解质的电离平衡及移动分析、电离常数及应用、离子方程式等。
(1)CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-,加水稀释过程中,平衡正向移动,但溶液中c(H+)、c(CH3COO-)均减小,A符合题意。CH3COOH的电离平衡常数Ka=,则有=,加水稀释时,c(CH3COO-)减小,但Ka不变,则增大,B不符合题意。由于温度不变,则c(H+)·c(OH-)=Kw不变,C不符合题意。加水稀释时,溶液中c(H+)减小,由于c(H+)·c(OH-)=Kw不变,则c(OH-)增大,故增大,D不符合题意。
(2)醋酸溶液中加入等体积的水,醋酸的电离平衡向右移动,电离程度增大;醋酸溶液中加入少量无水醋酸钠固体,c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,据CH3COOH的电离平衡常数Ka=推知,=,由于温度不变,Ka不变,c(CH3COO-)增大,则溶液中的值减小。
(3)常温下,pH =2的盐酸(甲)和pH =2的醋酸溶液(乙),取等体积的甲、乙两溶液,分别加水稀释100倍,醋酸的电离平衡正向移动,pH变化小,则所得溶液的pH:pH(甲)>pH(乙)。
(4)pH均为2的盐酸和醋酸溶液相比,其浓度:c(HCl)n(HCl),分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,醋酸溶液消耗NaOH溶液的体积大于盐酸。
(5)由表中电离平衡常数可知,各种酸的酸性强弱:CH3COOH>H2CO3> HClO>HCO,则酸的电离程度由易到难的顺序:CH3COOH> H2CO3> HClO>HCO,而酸越易电离,则电离产生的酸根离子结合质子(H+)的能力越弱,因此四种离子结合H+的能力:CH3COO-H2CO3>HClO>HCO,则CH3COOH与Na2CO3(少量)反应生成CH3COONa、CO2和H2O,离子方程式为2CH3COOH+CO===2CH3COO-+CO2↑+H2O;HClO与Na2CO3(少量)反应生成NaClO和NaHCO3,离子方程式为HClO+CO===ClO-+HCO。