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- 2021-07-03 发布
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课时规范练22 弱电解质的电离
基础巩固
1.(2019山东济宁模拟)醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述不正确的是( )
A.升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数Ka值增大
B.0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)增大
C.向CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.25 ℃时,欲使醋酸溶液的pH、电离常数Ka和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸
2.常温下pH=2的两种酸溶液A和B,分别加水稀释到体积为原来的1 000倍,其pH与所加水的体积变化如图所示。下列结论正确的是( )
A.B酸比A酸的电离度大
B.A为弱酸,B为强酸
C.B酸的物质的量浓度比A的小
D.A酸比B酸易电离
3.(2019河南平顶山模拟)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
4.(2019河北武邑中学高三期中)为了说明醋酸是弱电解质,某同学设计了如下实验方案证明,其中错误的是( )
A.配制0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液,测溶液的pH,若pH大于1,则可证明醋酸为弱电解质
11
B.用pH计分别测0.01 mol·L-1和0.10 mol·L-1的醋酸溶液的pH,若两者的pH相差小于1,则可证明醋酸是弱电解质
C.取等体积等浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量的Na2CO3固体,若醋酸溶液产生气体多,证明醋酸为弱电解质
D.配制0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液,测其pH,若常温下溶液pH>7,则可证明醋酸是弱电解质
5.在相同温度下,100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是( )
A.中和时所需NaOH的量
B.电离的程度
C.H+的物质的量浓度
D.CH3COOH的物质的量
6.常温下,下列叙述正确的是( )
A.pH=a的氨水,稀释到体积为原来的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,c(NH4+)c(NH3·H2O)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
7.25 ℃时,部分物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.8×10-5
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
3.0×10-8
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为 。
(2)同浓度的CH3COO-、HCO3-、CO32-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为 。
(3)将少量CO2气体通入NaClO溶液中,写出反应的离子方程式: 。
11
(4)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。
①c(CH3COOH)c(H+) 。
②c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH) 。
③c(CH3COO-)c(CH3COOH) 。
④c(CH3COO-)c(CH3COOH)·c(OH-) 。
(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变化如图所示,则HX的电离平衡常数 (填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数,理由是 。
能力提升
8.(2019浙江台州中学高三统练)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸,下列说法正确的是( )
A.两种溶液的pH:盐酸大于醋酸
B.用相同浓度的NaOH溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全,盐酸消耗的NaOH溶液体积大
C.向醋酸中加入等物质的量的NaOH,溶液呈碱性,且溶液中c(Na+)c(CH3COO-)>1
D.两种溶液中水电离出的氢离子:盐酸大于醋酸
9.(2019湖南长沙长郡统考)已知下列有关信息:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(常温)
K=1.8×10-5
K=4.9×10-10
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10
11
-11
Ksp(CaCO3)=2.8×10-9
下列判断正确的是( )
A.在Na2CO3溶液中滴入酚酞变红,原因是CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
B.常温时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液pH=6,则c(CH3COOH)c(CH3COO-)=18
C.在NaHCO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(CO32-)
D.浓度为2×10-4 mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合出现沉淀,则CaCl2溶液的浓度一定是5.6×10-5 mol·L-1
10.已知:25 ℃时,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中CH3COOH的电离度
(已电离的CH3COOH分子数原CH3COOH分子总数×100%)约为1%。该温度下,用0.100 0 mol·L-1氨水滴定10.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液,溶液的pH与溶液的导电能力(I)的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.M点→N点,水的电离程度逐渐增大
B.25 ℃时,CH3COOH的电离常数约为1.0×10-2
C.N点溶液中,c(CH3COO-)>c(NH4+)
D.当滴入20 mL氨水时,溶液中c(CH3COO-)>c(NH4+)
11.(2019北京石景山高三统一练习试题)25 ℃时,将20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L-1 HX溶液分别与20 mL 0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,测得产生气体的体积(V)随时间(t)的变化如图,下列说法中不正确的是( )
11
A.反应开始前,HX溶液中c(H+)大于CH3COOH中c(H+)
B.CH3COOH溶液反应结束后,c(Na+)>c(CH3COO-)
C.反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-)”“<”或“=”),向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液显酸性,溶液显酸性的原因是(从电离平衡移动角度分析):
。
(2)已知:25 ℃时,H3PO4的电离平衡常数:K1=7.52×10-3;K2=6.23×10-8;K3=6.23×10-13,则该温度下,H3PO4(aq)+OH-(aq)H2PO4-(aq)+H2O(l)的平衡常数K= 。
(3)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)Ca5(PO4)3(OH)(s)+F-,溶液中c(F-)随溶液的pH和温度(T)的变化曲线如图所示。则:pH1 (填“>”“<”或“=”)pH2;A、B两点的溶液中F-的反应速率v(A) (填“>”“<”或“=”)v(B)。
13.25 ℃时,部分酸电离常数如下:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离常数
K=1.8×10-5
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
K=4.9×10-10
请回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1 mol·L-1的下列四种物质:
11
a.Na2CO3 b.NaCN
c.CH3COONa d.NaHCO3
pH由大到小的顺序是 (填编号)。
(2)25 ℃时,在0.5 mol·L-1的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H+)约是由水电离出的c(H+)的 倍。
(3)写出向氰化钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:
。
(4)25 ℃时,有CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液的pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= (填准确数值)。
(5)25 ℃时,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示醋酸的电离常数为 。
拓展深化
14.25 ℃时,0.1 mol·L-1 HA溶液中c(H+)c(OH-)=108,0.01 mol·L-1 BOH溶液pH=12。请回答下列问题:
(1)0.1 mol·L-1HA溶液pH= ,HA的电离常数Ka为 ,BOH是 (填“强电解质”或“弱电解质”)。
(2)在加水稀释HA的过程中,随着水量的增加而减小的是 (填字母)。
A.c(H+)c(HA)
B.c(HA)c(A-)
C.c(H+)与c(OH-)的乘积
D.c(OH-)
(3)在体积相等、pH相等的HA溶液与HCl溶液中加入足量Zn,HA溶液中产生的气体比HCl溶液中产生的气体 (填“多”“少”或“相等”)。
(4)pH相等的BOH溶液与BA溶液,分别加热到相同温度后BOH溶液的pH (填“>”“=”或“<”)BA溶液的pH。
11
(5)已知碳酸的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,向等浓度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加盐酸直至过量,则与H+作用的粒子依次为 。
课时规范练22 弱电解质的电离
1.D 醋酸的电离吸热,升高温度促进电离,导致电离常数增大,A项正确;加水稀释促进电离,溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,B项正确;向醋酸溶液中加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,C项正确;温度不变,电离常数不变,D项错误。
2.D 根据图示可知溶液稀释到体积为原来的1000倍后,A酸溶液pH变化大,说明A酸酸性强于B酸酸性,则B酸为弱酸,其电离度应比A酸小,A酸易电离。两酸溶液的pH都为2,则B酸溶液物质的量浓度一定比A酸溶液浓度大。
3.A CH3COOH是弱电解质,等体积、等pH时CH3COOH的物质的量比HCl大,则与足量锌粒反应时醋酸产生的H2更多,故A项正确;稀释促进电离,溶液pH小于4,故B项错误;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项错误;加水稀释后,溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,故D项错误。
4.C 配制0.10mol·L-1CH3COOH溶液,测溶液的pH,若pH大于1,氢离子浓度小于醋酸浓度,说明醋酸部分电离,则可证明醋酸为弱电解质,故A项正确;用pH计分别测0.01mol·L-1和0.10mol·L-1的醋酸溶液的pH,若两者的pH相差小于1,说明醋酸存在电离平衡,则证明醋酸是弱电解质,故B项正确;取等体积等浓度的CH3COOH溶液和盐酸,分别加入Na2CO3固体,若醋酸溶液产生气体多,则醋酸中加入碳酸钠的量多,不能说明醋酸部分电离,故不能证明醋酸是弱电解质,故C项错误;如果醋酸是强酸,则CH3COONa是强酸强碱盐,其水溶液呈中性,若常温下醋酸钠溶液pH>7,则说明CH3COONa是强碱弱酸盐,即醋酸是弱电解质,故D项正确。
5.B 100mL0.01mol·L-1的醋酸溶液与10mL0.1mol·L-1的醋酸溶液中所含醋酸的物质的量相等,所以中和时所需NaOH的量相等;H+的物质的量浓度后者大;电离程度前者大,因为弱电解质浓度越小,电离程度越大。
11
6.C NH3·H2O是弱电解质,pH=a的氨水稀释10倍后,其pH>a-1,即aH2CO3>HClO
(2)CO32->ClO->HCO3->CH3COO-
(3)ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-
(4)①变小 ②不变 ③变大 ④不变
(5)大于 稀释相同倍数,HX溶液的pH变化比CH3COOH溶液的pH变化大,酸性越强,电离平衡常数越大
解析:(1)电离平衡常数越大,酸性越强。(2)电离平衡常数越小,其对应酸根离子结合H+能力越强。(3)根据电离平衡常数可知,酸性为H2CO3>HClO>HCO3-,CO32-可以和HClO反应生成HCO3-和ClO-,所以少量CO2与NaClO溶液反应生成HCO3-。(4)①加水稀释,n(CH3COOH)减小,n(H+)增多,所以c(CH3COOH)c(H+)变小;②Ka=c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)只与温度有关,加水稀释时Ka不变;③c(CH3COO-)c(CH3COOH)=n(CH3COO-)n(CH3COOH),加水稀释,n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,故c(CH3COO-)c(CH3COOH)增大;④c(CH3COO-)c(CH3COOH)·c(OH-)=c(CH3COO-)c(CH3COOH)·KWc(H+)=KaKW,Ka、KW只与温度有关,所以加水稀释时c(CH3COO-)c(CH3COOH)·c(OH-)不变。(5)根据图像分析知,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的多,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+)。由图像可知,稀释相同倍数,HX溶液的pH变化比CH3COOH溶液的大,故HX酸性强,电离平衡常数大。
8.C 盐酸是强酸,在水溶液里完全电离,醋酸是弱酸,在水溶液里不完全电离,则常温下,浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸,盐酸的pH小于醋酸,故A项错误;盐酸和醋酸均为一元酸,浓度相同、体积相同,则两种酸的物质的量相同,和相同浓度的NaOH溶液反应,消耗的NaOH溶液体积相同,故B项错误;向醋酸中加入等物质的量的NaOH,根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-
11
),又因为溶液呈碱性,所以c(H+)1,故C项正确;盐酸电离程度大于醋酸电离程度,所以盐酸对水的电离抑制程度大,两种溶液中水电离出的氢离子:盐酸小于醋酸,故D项错误。
9.C CO32-在水中分步水解,A项错误;常温时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液pH=6,c(CH3COOH)c(CH3COO-)=1K(CH3COOH)×c(H+)=10-61.8×10-5=118,B项错误;根据质子守恒,在NaHCO3溶液中有c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(CO32-),C项正确;浓度为2×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合出现沉淀时,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9=10-4×c(Ca2+),c(CaCl2)=2.8×10-5mol·L-1,产生沉淀时,c(CaCl2)不小于2.8×10-5mol·L-1,D项错误。
10.A M点溶液中的溶质是醋酸,抑制水的电离,N点溶液中的溶质是醋酸铵,促进水的电离,M点→N点,水的电离程度逐渐增大,A项正确;25℃时,CH3COOH的电离常数K=c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)≈0.1000×1%×0.1000×1%0.1000=1.0×10-5,B项错误;N点溶液pH为7,结合电荷守恒可知,c(CH3COO-)=c(NH4+),C项错误;当滴入20mL氨水时,溶液中的溶质为醋酸铵和一水合氨,溶液呈碱性,c(CH3COO-)CH3COOH,反应开始前,等浓度HX溶液中c(H+)大于CH3COOH中c(H+),故A项正确;CH3COOH溶液与NaHCO3溶液反应结束后,溶质是CH3COONa,由于CH3COO-会水解,则溶液中c(Na+)>c(CH3COO-),故B项正确;反应结束后所得两溶液中,溶质分别是CH3COONa、NaX,且物质的量相等,由越弱越水解的规律可知,水解程度为CH3COO->X-,则c(CH3COO-) Na2HPO4溶液中存在电离平衡HPO42-H++PO43-,加入足量CaCl2溶液后Ca2+与PO43-结合生成Ca3(PO4)2沉淀,促使HPO42-电离平衡向右移动,H+浓度增大,使溶液显酸性
(2)7.52×1011 (3)< >
解析:(1)Na2HPO4溶液呈碱性,所以HPO42-的水解程度大于电离程度,则溶液中c(H2PO4-)>c(PO43-)。(2)题给反应的平衡常数K=c(H2PO4-)c(H3PO4)·c(OH-)=c(H2PO4-)·c(H+)c(H3PO4)·c(OH-)·c(H+)=K1KW=7.52×10-310-14=7.52×1011。(3)由Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)Ca5(PO4)3(OH)(s)+F-可知,增大OH-浓度(即增大pH),c(F-
11
)增大,由题图可知,温度相同时pH2对应的c(F-)大于pH1对应的c(F-),所以pH1v(B)。
13.答案:(1)a>b>d>c (2)9×108
(3)CN-+CO2+H2OHCO3-+HCN
(4)9.9×10-7mol·L-1 (5)b×10-7a-b
解析:(1)酸越弱,对应酸根离子的水解程度越大,浓度相同时相应盐溶液的pH越大,所以pH由大到小的顺序是a>b>d>c。
(2)Ka(CH3COOH)=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)=c2(H+)c(CH3COOH)=1.8×10-5,由于c(CH3COOH)≈0.5mol·L-1,c(H+)≈3×10-3mol·L-1,由水电离出的c(H+)约为10-143×10-3mol·L-1,则由醋酸电离出的c(H+)约是由水电离出的c(H+)的3×10-310-143×10-3=9×108倍。
(3)酸性强弱顺序为H2CO3>HCN>HCO3-,所以向氰化钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为CN-+CO2+H2OHCO3-+HCN。
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液pH=6,则c(H+)=10-6mol·L-1,c(OH-)=10-8mol·L-1,根据电荷守恒有关系c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),则c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6mol·L-1-10-8mol·L-1=9.9×10-7mol·L-1。
(5)25℃时,将amol·L-1的醋酸与bmol·L-1氢氧化钠溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,此时c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1,c(CH3COO-)=c(Na+)=b2mol·L-1,c(CH3COOH)=a-b2mol·L-1,则醋酸的电离常数K=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)=b×10-7a-b。
14.答案:(1)3 10-5 强电解质 (2)B (3)多 (4)< (5)CO32-、HCO3-、A-
解析:(1)25℃时,0.1mol·L-1的HA溶液中c(H+)c(OH-)=108,结合KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,可得c(H+)=1×10-3mol·L-1,所以pH=3。HA的电离常数Ka=c(A-)·c(H+)c(HA)=1×10-3×1×10-30.1=10-5。0.01mol·L-1BOH溶液pH=12,c(OH-)=1×10-2mol·L-1,所以BOH是强电解质。(2)稀释过程中,温度不变,Ka=c(H+)·c(A-)c(HA)不变,c(A-)减小,所以c(H+)c(HA)增大;c(H+)减小,则c(A-)c(HA)增大,因此c(HA)c(A-)
11
减小,A项不符合题意,B项符合题意;由于温度不变,故KW=c(H+)·c(OH-)不变,C项不符合题意;KW=c(H+)·c(OH-)不变,c(H+)减小,所以c(OH-)增大,D项不符合题意。(3)由(1)知HA是弱电解质,体积、pH均相等的HA与HCl溶液,HA溶液的物质的量浓度较大,所以HA溶液中产生的氢气较多。(4)由(1)知BOH为强电解质,在水溶液中完全电离出OH-,BA为强碱弱酸盐,A-水解使溶液显碱性,pH相等的BOH溶液与BA溶液,分别加热到相同的温度后,A-的水解程度增大,BA溶液碱性增强,所以BOH溶液的pHH2CO3>HCO3-,向等浓度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加盐酸直至过量,与H+作用的粒子依次为CO32-、HCO3-、A-。
11
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