喇遇市喊景学校高考化学一轮复习弱电解质的电离平衡练习高三全册化学试题
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喷晶州喇遇市喊景学校第27讲弱电解质的电离平
衡
【考纲要求】 1.了解强电解质和弱电解质的概念。
2.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。
3.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离常数进行相关计算。
考点一|弱电解质的电离平衡(基础送分型——自主学习)
授课提示:对应学生用书第136页
[巩固教材知识]
1.弱电解质:包括弱酸、弱碱、极少数盐(如醋酸铅)、氢氧化物、水等。
2.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的建立
在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。
(2)电离平衡的特征(也适用于勒夏特列原理)
(3)影响因素
①内因:由弱电解质本身的性质决定,电解质越弱,其电离程度越小。
②外因:
CH3COOH H++CH3COO-ΔH>0
CH3COOH H++CH3COO-ΔH>0
导电能
K a 改变条件平衡移动方向n(H+) c(H+)
力
加水稀释→增大减小减弱不变加入少量冰醋酸→增大增大增强不变
通入HCl(g) ←增大增大增强不变
加NaOH(s) →减小减小增强不变
加入镁粉→减小减小增强不变
升高温度→增大增大增强增大加CH3COONa(s) ←减小减小增强不变
3.
(1)强电解质的溶液一定比弱电解质的溶液导电性强。
( )
(2)易溶性强电解质的溶液中不存在溶质分子。
( )
(3)强电解质都是离子化合物,而弱电解质都是共价化合物。
( )
(4)由于硫酸钡难溶于水,所以是弱电解质。
( )
(5)稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小。
( )
(6)向0.1 mol·L-1NH3·H2O中加入少量的NH4Cl晶体时溶液中的c(OH-)增大。
( )
(7)常温下,向pH=2的醋酸溶液中加入醋酸铵固体,可抑制醋酸的电离。
( )
(8)常温下由0.1 mo l·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH===B++OH-。
( )
答案:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×
4.画出冰醋酸加水稀释时导电能力的变化曲线。
答案:
[练透基础小题]
题点弱电解质的电离平衡
1.(RJ选修4·P432题改编)某酸碱指示剂是一种有机酸,其在水溶液中的电离平衡与其呈现颜色相关:HIn(红色)H++In-(黄色),若向含此指示剂的5 mL 0.1 mol·L-1的盐酸中加入10 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,则溶液的颜色变化为( )
A.红色变为无色B.黄色变为无色
C.红色变为黄色D.黄色变为红色
答案:C
2.稀氨水中存在着下列平衡:NH 3·H 2O NH +4+OH -,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c (OH -
)增大,
应加入的物质或采取的措施是( )
①NH 4Cl 固体;②硫酸;③NaOH 固体;④水;⑤加热;⑥加入少量MgSO 4固体 A .①②③⑤ B .③⑥ C .③ D .③⑤
答案:C
3.(2017·江西红色七校联考)在醋酸溶液中滴入稀氨水,溶液的导电能力发生变化,其导电能力(I )随加入氨水的体积(V )的变化曲线是( )
解析:在醋酸中加入稀氨水,发生反应NH 3·H 2O +CH 3COOH===CH 3COONH 4+H 2O ,NH 3·H 2O 和CH 3COOH 是弱电解质,而CH 3COONH 4是强电解质,所以开始阶段溶液的导电能力逐渐增强;醋酸反应完全后,随着稀氨水的加入,溶液被稀释,导电能力又逐渐下降,A 正确。
答案:A
4.25 ℃时,把0.2 mol·L -1
的醋酸加水稀释,则图中的纵轴y 表示的是( )
A .溶液中OH -
的物质的量浓度
B .溶液的导电能力
C .溶液中的c CH 3COO -
c CH 3COOH
D .CH 3COOH 的电离程度
解析:25 ℃时,0.2 mol·L -1
的醋酸稀释过程中,随着水的加入溶液中OH -
的浓度增大(但不会超过10-7
mol·L -1
),CH 3COOH 的电离程度增大,CH 3COO -
数目增多,CH 3COOH 数目减少,但溶液中CH 3COO -
的浓度减小,溶液的导电能力减弱。
答案:B
考点二|电离平衡常数(重点保分型——师生共研)
授课提示:对应学生用书第137页
[核心知识大通关]
1.填写下表
电解质 电离常数的表达式 常温下的电离常数
CH 3COOH
c H +·c CH 3COO -
c CH 3COOH
K a =1.7×10-5
HClO
c H +·c ClO -
c HClO
K a =4.7×10-8
(1)35 ℃时,0.1 mol·L -1
CH 3COOH 溶液中CH 3COOH 的电离常数K a >1.7×10-5
(填“<”“>”或“=”)。
(2)CH 3COOH 酸性大于(填“大于”“小于”或“等于”)HClO 酸性,依据是相同条件下,CH 3COOH 的K a 大于HClO 的。
2.碳酸是二元弱酸 (1)电离方程式是H 2CO 3
H +
+HCO -
3,HCO -
3
H +
+CO 2-
3。
(2)电离平衡常数表达式:
K a1=
c H +·c HCOo\al(-,3)c H 2CO 3
,K a2=
c H +·c COo\al(2-,3)
c HCOo\al(-,3)。
(3)比较大小:K a1≫K a2。
小题热身
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)H 2CO 3的电离平衡常数表达式:K a =
c 2H +·c COo\al(2-,3)
c H 2CO 3。
( )
(2)电离平衡常数可以表示弱电解质电离能力的相对强弱。
( ) (3)弱电解质电离平衡右移,电离平衡常数一定增大。
( )
(4)对于0.1 mol/L 的氨水,加水稀释后,溶液中c (NH +
4)·c (OH -
)变小。
( )
(5)向CH 3COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水,
c NHo\al(+,4)
c NH 3·H 2O
先增大再减小。
( )
(6)室温下,向10 mL pH =3的醋酸溶液中加水稀释后,溶液中c CH 3COO -
c CH 3COOH ·c OH -
不变。
( )
(7)CH 3COOH 溶液加水稀释后,溶液中
c CH 3COOH
c CH 3COO -
的值减小。
( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)√ 2.H 2CO 3的电离平衡常数K a1=4.3×10
-7
,K a2=5.6×10
-11
,它的K a1、K a2差别很大的原因:
____________________________________。
(从电离平衡的角度解释) 答案:第一步电离产生的H +
对第二步的电离起抑制作用
[考向精练提考能]
考向一 电离平衡常数的应用
1.判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。
2.判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。
3.判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。
4.判断微粒浓度比值的变化
如:0.1 mol·L -1
CH 3COOH 溶液中加水稀释,c CH 3COO -c CH 3COOH =c CH 3COO -·c H +c CH 3COOH ·c H +
=K a
c H +
,加水稀释时,c (H +
)减小,K a 值不变,则c CH 3COO -
c CH 3COOH
增大。
1.已知H 2SO 3、H 2CO 3分别属于中强酸和弱酸,H 2SO 3H ++HSO -3,HSO -
3
H ++SO 2-
3;H 2CO 3
H ++HCO -
3,
HCO -
3
H +
+CO 2-
3;电离平衡常数分别为K 1、K ′1、K 2、K ′2,已知K 1>K ′1≈K 2>K ′2,则溶液中不可以大量
共存的离子组是( ) A .SO 2-
3、HCO -
3 B .HSO -
3、CO 2-
3
C .SO 2-
3、CO 2-
3
D .HSO -
3、HCO -3
解析:因K ′1>K ′2,故酸性:HSO -
3>HCO -
3,所以HSO -
3能与CO 2-
3反应生成HCO -
3与SO 2-
3。
答案:B
2.将浓度为0.1 mol·L -1
HF 溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A .c (H +
)
B .K a (HF)
C.c F -c H +
D.c H +c HF
解析:HF 为弱酸,存在电离平衡:HF
H +
+F -
,稀释时c (H +
)减小,A 错误;电离常数只受温度的影响,
温度不变,电离常数K a 不变,B 错误;由电荷守恒知:c (F -
)+c (OH -
)=c (H +
),即c F -c H ++c OH -
c H +=1,
加水稀释时c (OH -
)增大,c (H +
)减小,故c OH -c H +增大,因此c F -c H +减小,C 项错误;K a =
c H +·c F -
c HF
=c H +c HF ·c (F -)稀释时c (F -
)减小,K a 不变,故c H +c HF
增大,D 项正确。
答案:D
3.试用平衡移动原理、Q c 分别解释弱电解质溶液加水稀释时平衡移动的方向(以CH 3COOH 电离平衡为例)。
答案:①稀释弱电解质溶液时,溶液总浓度减小,电离平衡将向着增大溶液总浓度的正方向移动。
②稀释一倍时,Q c =
1
2
c H +·f(1
2
c CH 3COO -,f(1,2)c CH 3COOH )
=1
2
K a ,此时Q c <K a ,故电离平衡向正向移动。
考向二 有关电离平衡常数的计算
电离常数的计算(以弱酸HX 为例)
HX
H +
+ X -
起始: c (HX) 0 0
平衡: c (HX)-c (H +
) c (H +
) c (H +
)
则:K =c 2H +
c HX -c H +
由于弱酸只有极少一部分电离,c (H +
)的数值很小,可做近似处理:c (HX)-c (H +
)≈c (HX)。
则K =c 2H +
c HX
,代入数值求解即可。
4.已知室温时,0.1 mol·L -1
某一元酸HA 溶液在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A .该溶液的pH =4
B .升高温度,溶液的pH 增大
C .此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D .HA 电离出的c (H +
)约为水电离出的c (H +
)的106
倍
解析:根据HA
H +
+A -
,可知溶液中c (H +
)=0.1 mol·L -1
×0.1%=0.000 1 mol·L -1
;
K a =
c H +·c A -
0.1 mol ·L -1
-0.000 1 mol·L
-1
=
0.000 1 mol·L -1
×0.000 1 mol·L -1
0.1 mol·L -1-0.000 1 mol·L
-1
≈1×10-7
,A 、C 正确;升高温度,电离程度增大,溶液的酸性增强,溶液的pH 减小,B 错误;溶液中c (H +
)=1×10-4
mol·L -1
可知,溶液中c (OH -
)为水电离出的c (OH -
),等于1×10
-10
mol·L -1
,水电离出的c (H +
)=1×10-10
mol·L -1
,D 正确。
答案:B
5.25 ℃时,向20 mL 0.2 mol·L -1
的氢氟酸中滴加0.2 mol·L -1
的NaOH 溶液时,溶液的pH 变化如图所示,请回答下列问题:
(1)在氢氟酸的稀溶液中,通过改变以下条件能使氢氟酸的电离度α(HF)增大的是________,可使氢氟酸的电离平衡常数K a (HF)增大的是________。
a .升高温度
b .向溶液中滴入2滴浓盐酸
c .加入少量NaF 固体
d .加水稀释
(2)在此温度下,氢氟酸的电离平衡常数K a (HF)为____________(保留两位有效数字),电离度α(HF)约为____________。
解析:(2)由图像可知0.2 mol·L -1
的氢氟酸中c (H +
)=10-2
mol·L -1
,HF 是弱酸;依据HF
H ++F -
可
知K a (HF)=c H +·c F -c HF =10-2×10-20.2-10-2≈5.3×10-4
;电离度α(HF)=
10-2
0.2
=0.05。
答案:(1)ad a (2)5.3×10-4
0.05
考点三|一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较(重点保分型——师生共研)
授课提示:对应学生用书第138页
[核心知识大通关]
1.相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
比较项目 酸 c (H +
)
pH
中和碱的
能力
与足量Zn 反应产生H 2的量
开始与金属反应
的速率 一元强酸 大 小
相同
相同
大 一元弱酸
小
大
小
比较项目 酸
c (H +
)
c (酸)
中和碱
的能力
与足量Zn 反
应产生H 2的
量
开始与金属反应的速率 一元强酸
相同
小 小 少
相同
一元弱酸
大
大
多
[ 3.一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)稀释时的pH 变化图像
图中,a 、b 为pH 相等的NaOH 溶液和氨水,c 、d 为pH 相等的盐酸和醋酸。
对于该图像,要深刻理解以下4点:
(1)对于pH =y 的强酸溶液稀释时,体积每增大10n
倍,pH 就增大n 个单位,即pH
=y +n ;对于pH =y 的弱酸溶液来说,体积每增大10n
倍,pH 增大不足n 个单位,即pH<y +n ;无论怎样稀释,酸溶液的pH 不能等于或大于7,只能趋近于7。
(2)对于pH =x 的强碱溶液稀释时,体积每增大10n
倍,pH 就减小n 个单位,即pH =x -n ;对于pH =x 的弱碱溶液来说,体积每增大10n
倍,pH 减小不足n 个单位,即pH>x -n ;无论怎样稀释,碱溶液的pH 不能等于或小于7,只能趋近于7。
(3)加水稀释相同倍数后的pH 大小:氨水>NaOH 溶液,盐酸>醋酸。
(4)稀释后的pH 仍然相等,则加水量的多少:氨水>NaOH 溶液,醋酸>盐酸。
[考向精练提考能]
考向一 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较 1.按要求画出下列图像:
Ⅰ.相同体积,相同浓度的①盐酸、②醋酸。
(1)加入足量的Zn ,画出H 2体积的变化图像 (2)加水稀释,画出pH 的变化图像 答案:
Ⅱ.相同体积,相同pH 的①盐酸、②醋酸。
(1)加入足量的Zn ,画出H 2体积的变化图像: (2)加水稀释,画出pH 的变化图像:
答案:
2.(2015·全国高考课标卷Ⅰ)浓度均为0.10 mol·L -1
、体积均为V 0的MOH 和ROH 溶液,分别加水稀释至体积V ,pH 随lg V
V 0
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 点大于a 点
C .若两溶液无限稀释,则它们的c (OH -
)相等
D .当lg V V 0=2时,若两溶液同时升高温度,则c M +
c R +
增大
解析:根据题图信息可判断MOH 是强碱,而ROH 为弱碱,A 项正确;B 项,ROH 是弱碱,加水稀释时,电离程度增大,正确;C 项,若两溶液无限稀释,pH 最终无限接近于7,它们的c (OH -
)相等,正确;D 项,当
lg V V 0=2时,两溶液同时升温,由于ROH 是弱碱,c (R +)增大,c (M +
)不变,则c M +c R +
减小,错误。
答案:D
3.(2017·河南郑州质检)pH =2的两种一元酸X 和Y 的溶液,体积均为100 mL ,稀释过程中pH 与溶液体积的关系如图所示。
分别滴加NaOH 溶液(c =0.1 mol/L)至pH =7,消耗NaOH 溶液的体积为V X 、V Y ,则( ) A .X 为弱酸,V X <V Y B .X 为强酸,V X >V Y C .Y 为弱酸,V X <V Y
D .Y 为强酸,V X >V Y
解析:分析图像可知,X 、Y 两酸的溶液稀释10倍,X pH 增大1,则X 为强酸,Y pH 增大的范围小于1,则Y 为弱酸,c (Y)>c (X),体积相同的pH =2的X 、Y 两酸的溶液被NaOH 溶液滴定至pH =7,则Y 消耗NaOH
溶液的体积多。
答案:C
4.常温下,有关下列四种溶液的说法正确的是( )
A.
B.①稀释到原来的100倍,pH与②相同
C.①与③混合,若溶液pH=7,则溶液中c(NH+4)>c(Cl-)
D.②与④等体积混合,混合液pH>7
解析:A项,HCl是强酸,NH3·H2O是弱碱,因此在浓度相同的条件下,盐酸对水的电离抑制程度大,即由水电离出的c(H+):③<①,A不正确;B项,NH3·H2O是弱碱,0.1 mol·L-1氨水稀释到原来的100倍,浓度是0.001 mol·L-1,溶液的pH大于11,B不正确;C项,①与③混合,若溶液pH=7,则根据电荷守恒可知溶液中c(NH+4)=c(Cl-),C不正确;D项②与④等体积混合后氨水过量,溶液显碱性,因此混合液pH>7,D正确。
答案:D
考向二判断弱酸(碱)的方法
32
A.pH=11的氨水加水稀释到原溶液体积100倍时,pH大于9
B.氯化铵溶液呈酸性
C.常温下,0.01 mol/L氨水的pH=10.6
D.体积相同的0.1 mol/L氨水和0.1 mol/L NaOH溶液中和盐酸的量相同
解析:A项,若氨水为强碱,则必完全电离,pH=11的氨水加水稀释到原溶液体积100倍时,pH应等于9;B项,氯化铵溶液呈酸性,说明NH+4发生水解反应生成了弱电解质NH3·H2O,“有弱才水解”;C项,常温
下,0.01 mol/L氨水的pH=10.6,说明氨水不能完全电离,若完全电离,pH应等于12;D项,无论氨水碱性强弱,等体积、等浓度的氨水和NaOH溶液最终电离出n(OH-)的量相同,它们的中和能力相同。
答案:D
6.为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:0.1 mol·L-1醋酸溶液、0.1 mol·L-1盐酸、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粉、pH试纸、酚酞试液、NaOH溶液等。
(1)甲取出10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,确定醋酸是弱电解质,则a应该满足的关系是________,理由是__________________。
(2)乙分别取pH=3的醋酸和盐酸各1 mL,分别用蒸馏水稀释到100 mL,然后用pH试纸分别测定两溶液的pH,则可认定醋酸是弱电解质,判断的依据是______________。
(3)丙分别取pH=3的盐酸和醋酸各10 mL,然后加入质量相同的锌粒,醋酸放出H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)丁用CH3COONa晶体、NaCl晶体、蒸馏水和酚酞试液做实验,也论证了醋酸是弱酸的事实,该同学的实验操作和现象是_________________________。
答案:(1)a>1 因醋酸是弱酸,不能完全电离
(2)盐酸的pH=5,醋酸的pH<5
(3)正确。
由于醋酸是弱酸,随着反应的进行,醋酸不断电离,c(H+)变化小,产生H2的速率醋酸比盐酸快
(4)配制CH3COONa、NaCl溶液,分别滴入酚酞试液,CH3COONa溶液变浅红色,NaCl溶液不变色
[真题发掘·知识串联]串线索固双基回扣关键知识
以弱酸的电离平衡常数为载体串联弱电解质的相关知识
授课提示:对应学生用书第140页
高考载体(上海高考卷改编)
部分弱酸的电离常数如下表:
(1)依据表格中三种酸的电离常数,判断三种酸酸性强弱的顺序为______________。
考查电离常数与弱电解质相对强弱的关系
(2)向NaCN溶液中通入CO2气体能否制得HCN?________。
若能写出反应的化学方程式?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考查酸性强弱的应用
(3)同浓度的HCOO-、HCO-3、CO2-3、CN-结合H+的能力由强到弱的顺序是
________________________________________________________________________。
考查弱酸阴离子与质子结合的规律
(4)①升高0.1 mol/L HCOOH溶液的温度,HCOOH的电离程度如何变化?
________________________________________________________________________。
考查外界条件对电离平衡的影响
②加水稀释,c H+
c HCOOH
如何变化?
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
考查电离常数的应用
(5)pH=4的HCOOH和NH4Cl溶液中,水的电离程度相同吗?
________________________________________________________________________。
考查水的电离
(6)试用两种最常用的方法判断常温下HCOOH是一种弱酸?
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
考查弱电解质的电离平衡
答案:(1)HCOOH>H2CO3>HCN
(2)能NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3
(3)CO2-3>CN->HCO-3>HCOO-
(4)①升高温度,能促进HCOOH的电离②加水稀释,
c H+
c HCOOH
增大
(5)不相同
(6)方法Ⅰ:配制0.01 mol/L的HCOOH溶液,测其pH,若pH>2,则证明HCOOH为弱酸;方法Ⅱ:配制少量HCOONa溶液,测其pH,若pH>7,则证明HCOOH为弱酸
课时作业(授课提示:对应学生用书第298页)
1.(2017·江西名校联考)下列电离方程式正确的是( )
A.NaHSO4溶于水:NaHSO4Na++H++SO2-4
B.次氯酸电离:HClO===ClO-+H+
C.HF溶于水:HF+H2O H3O++F-
D.NH4Cl溶于水:NH+4+H2O NH3·H2O+H+
解析:NaHSO4是强电解质,溶于水后能完全电离,电离方程式应使用“===”,A错误;HClO是弱酸,电离方程式中应使用“”,B错误;NH4Cl溶于水的电离方程式是NH4Cl===NH+4+Cl-,D错误。
答案:C
2.已知次氯酸是比碳酸还弱的酸,反应Cl2+H2O HCl+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
解析:加入NaCl固体,c(Cl-)增大,导致平衡逆向移动,c(HClO)减小,A错误;加水稀释,Cl-及HClO 浓度均会减小,B错误;加CaCO3固体可消耗HCl,使平衡正向移动,HClO浓度增大,C正确;NaOH可与HCl 和HClO反应,使HClO浓度减小,故D错误。
答案:C
3.将0.1 mol·L-1的氨水加水稀释至0.01 mol·L-1,稀释过程中温度不变,下列叙述正确的是( ) A.稀释后溶液中c(H+)和c(OH-)均减小
B.稀释后溶液中c(OH-)变为稀释前的1/10
C.稀释过程中氨水的电离平衡向左移动
D.稀释过程中溶液中
c OH-
c NH3·H2O
增大
解析:温度不变,水的电离常数不变,稀释后c(OH-)减小,c(H+)增大,A错误;NH3·H2O为弱电解质,稀
释后溶液中c(OH-)大于稀释前的1
10
,B错误;NH3·H2O为弱电解质,稀释过程中电离平衡向右移动,C错误;
同一溶液中,
c OH-
c NH3·H2O
=
n OH-
n NH3·H2O
,电离平衡向右移动,故n(OH-)增大,n(NH3·H2O)减小,故
c OH-
c NH3·H2O
增大,D正确。
答案:D
4.高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。
下表是某温度下这四种酸在冰醋酸
中的电离常数:
酸 HClO 4
H 2SO 4
HCl
HNO 3
K a 1.6×10-5
6.3×10-9
1.6×10-9
4.2×10-10
根据表中数据判断以下说法不正确的是( ) A .在冰醋酸中,高氯酸的酸性最强
B .水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱
C .在冰醋酸中1 mol/L 的高氯酸的电离度约为0.4%
D .在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H 2SO 4===2H +
+SO 2-
4
解析:在冰醋酸中,HClO 4的K a 最大,酸性最强,A 正确;这四种酸在水中都完全电离,在冰醋酸中电离程度不同,因此用冰醋酸可以区分这四种酸的强弱,B
正确;因为
K a =
c H +·c ClOo\al(-,4)c HClO 4
=1.6×10-5
,在冰醋酸中1 mol/L 的高氯酸的c (H +
)≈4×10
-3
mol/L ,所以高氯酸的电离度约为0.4%,C 正确;在冰醋酸中硫酸的电离方程式应为H 2SO 4
H +
+HSO -
4,
D 错误。
答案:D
5.用水稀释0.1 mol/L 氨水,溶液中随着水量的增加而增大的是( )
A.c H +·c NH 3·H 2O
c NHo\al(+,4) B.
c 2NHo\al(+,4)·c 2OH -c NH 3·H 2O
C .c (H +
)·c (OH -
)
D.c H +c OH -
解析:溶液中存在平衡:NH 3·H 2O
NH +4
+OH -
,K b =
c NHo\al(+,4)·c OH -
c NH 3·H 2O
,由水的电离平衡
可知K w =c (H +
)·c (OH -
)。
A 项,c H +·c NH 3·H 2O c NHo\al(+,4)=c OH -·c H +·c NH 3·H 2O c NHo\al(+,4)·c OH -
=K w
K b
,该值保持不变;B 项,
c 2NHo\al(+,4)·c 2OH -
c NH 3·H 2O
=
c 2NHo\al(+,4)·c 2OH -·c NH 3·H 2O
c 2NH 3·H 2O
=K 2
b ·
c (NH 3·H 2O),加水稀释后该值减小;C 项,加水
稀释时,温度不变,则c (H +
)·c (OH -
)不变;D 项,随着水量的增加,c (OH -
)减小,由于K w 不变,c (H +
)增
大,所以c H +
c OH -
增大。
答案:D
6.(2017·湖北武汉调研)浓度均为0.1 mol/L 、体积均为V 0的HX 、HY 溶液,分别加水稀释至体积V ,pH 随lg V V 0
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 .常温下,由水电离出的c (H +
)·c (OH -
):a <b
C .相同温度下,电离常数K (HX):a >b
D .lg V V 0=3,若同时微热两种溶液(不考虑HX 、HY 和H 2O 的挥发),则c X -
c Y -
减小
解析:从图像看,当lg V
V 0
=0,即还没开始稀释时,HY 的pH =1,而HX 的pH>2,故HY 为强酸而HX 为弱酸,A 错误;常温下a 处HX 浓度比b 处大,a 处HX 电离的c (H +
)大,对水的电离的抑制程度大,故由水电离出的c (H +
)·c (OH -
):a <b ,B 正确;相同温度下,电离常数K (HX):a =b ,C 错误;lg V V 0
=3,同时微热两种溶液(不考虑HX 、HY 和H 2O 的挥发),因为HY 为强酸,完全电离,所以c (Y -
)不变,HX 为弱酸,升温使c (X
-
)增大,故c X -
c Y -
增大,D 错误。
答案:B
7.常温下,向饱和氯水中逐滴滴入0.1 mol·L -1
的氢氧化钠溶液,pH 变化如图所示,下列有关叙述正确是( )
A .①点所示溶液中只存在HClO 的电离平衡
B .①到②水的电离程度逐渐减小
C .I -
能在②点所示溶液中存在
D .②点所示溶液中:c (Na +
)=c (Cl -
)+c (ClO -
)
解析:①点所示溶液中存在HClO 和H 2O 的两种电离平衡,A 错误;①到②溶液中c (H +
)减小,酸对水的电离的抑制程度减小,则水的电离程度逐渐增大,B 错误;②点溶液中有ClO -
,能氧化I -
,故C 错误;②点所示溶液中,根据电荷守恒可知:c (Na +
)+c (H +
)=c (Cl -
)+c (ClO -
)+c (OH -
),因为pH =7,c (H +
)=c (OH
-
),则c (Na +
)=c (Cl -
)+c (ClO -
),故D 正确。
答案:D
8.pH =12的X 、Y 两种碱溶液各10 mL ,分别稀释至1 000 mL ,其pH 与溶液体积(V )的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.若10<a<12,则X、Y都是弱碱
B.X、Y两种碱的物质的量浓度一定相等
C.完全中和X、Y两溶液时,消耗同浓度盐酸的体积V X>V Y
D.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
解析:由图可知,开始时pH相同,若10<a<12,10 mL的弱碱加水稀释到1 000 mL,则pH会在原来基础上减一个小于2的值,说明X、Y中都存在电离平衡,是弱碱,故A正确;开始时pH相同,两种碱溶液稀释相同的倍数后pH不同,则碱性强弱一定不同,所以物质的量浓度一定不相等,故B错误;相同pH的两溶液稀释相同的倍数,X的pH变化比Y大,则说明在加水稀释过程中,Y的电离程度比X弱,则pH=12时的X、Y两种碱溶液,溶液浓度Y大于X,完全中和X、Y两溶液时,消耗同浓度盐酸的体积:V X<V Y,故C错误;稀释后X溶液pH小于Y溶液的pH,所以稀释后Y溶液碱性强,故D错误。
答案:A
9.在一定温度下,向冰醋酸中加水稀释,溶液导电能力变化情况如图所示,回答下列问题。
(1)“O”点时液体不能导电,说明醋酸中________(填“含有”或“不含”)离子键。
(2)a、b、c三点醋酸电离程度由大到小的顺序为________;a、b、c三点对应的溶液中c(H+)最大的是
_______________________。
(3)将等体积的a、b、c三点所对应的溶液用1 mol·L-1氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积由大到小的顺序为___________________________。
(4)要使c点溶液中c(CH3COO-)增大而c(H+)减小,可采取的两种措施是__________。
(5)若实验测得c点处溶液中c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1,c(CH3COO-)=0.001 mol·L-1,则该条件下CH3COOH 的电离常数K a=________。
解析:(1)“O”点时液体不能导电,说明液态条件下醋酸没有发生电离,则醋酸中没有离子键。
(2)溶液浓度越小,电离程度越大;离子浓度越大,导电能力越强。
(3)等体积的醋酸溶液浓度越大,中和时所需要的碱越多。
(4)由CH3COOH CH3COO-+H+知,加入能与H+反应的物质可以达到此目的,另外加入CH3COONa 可使平衡左移,c(H+)减小而c(CH3COO-)增大。
(5)由CH3COOH的电离方程式知c(H+)=c(CH3COO-)=0.001 mol·L-1,结合K a表达式可求出K a≈1.01×10-5。
答案:(1)不含(2)c>b>a b(3)a>b>c(4)加入锌、NaOH或CH3COONa(其他合理答案也可) (5)1.01×10-5。