(浙江选考)2021版高考化学一轮复习专题8水溶液中的离子平衡1第一单元弱电解质的电离平衡课后达标检测
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第一单元弱电解质的电离平衡
课后达标检测
一、选择题
1.下列物质在水溶液中的电离方程式不正确的是( )
A.NaHCO3===Na++H++CO2-3
B.H2CO3H++HCO-3,HCO-3H++CO2-3
C.AlCl3===Al3++3Cl-
D.NaHSO4===Na++H++SO2-4
解析:选A。
A项NaHCO3是强电解质,但HCO-3不能完全电离,故其电离方程式应为NaHCO3===Na++HCO-3。
2.(2020·杭州二中选考模拟)氢氟酸是弱酸,电离方程式为HF H++F-,达到电离平衡的标志是( )
A.c(H+)=c(F-)
B.v(电离)=v(形成分子)
C.溶液显酸性
D.单位时间内,电离的HF分子数与生成的F-数相等
答案:B
3.(2016·浙江10月选考,T18)为证明醋酸是弱电解质,下列方法不正确的是( ) A.测定0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH
B.测定0.1 mol·L-1CH3COONa溶液的酸碱性
C.比较浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液的导电能力
D.比较相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反应完全时消耗两溶液的体积答案:D
4.(2020·金华东阳二中选考模拟)室温下,对于0.10 mol·L-1的氨水,下列判断正确的是( )
A.与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B.加水稀释后,溶液中c(NH+4)·c(OH-)变大
C.用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性
D.其溶液的pH=13
解析:选C。
A.一水合氨是弱电解质,离子方程式中要写化学式,该反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4,故A错误;B.加水稀释促进一水合氨电离,但铵根离子、氢氧根离子浓度都减小,所以c(NH+4)·c(OH-)减小,故B错误;C.含有弱根离子的盐,谁强谁显性,硝酸铵是强酸弱碱盐,所以其溶液呈酸性,故C正确;D.一水合氨是弱电解质,在氨水中部分电离,所以0.10 mol·L-1氨水的pH小于13,故D错误。
5.(2020·金丽衢十二校联考)HCN是一种剧毒性的酸,常温下,0.1 mol·L-1HCN溶液的pH=3,下列说法正确的是( )
A.HCN是一种强酸
B.相同浓度的NaCl溶液与NaCN溶液,前者的pH更大
C.在NaCN溶液中存在:c(Na+)=c(CN-)+c(HCN)
D.中和相同体积与浓度的HCl溶液与HCN溶液,所消耗的NaOH溶液的体积不同
解析:选C。
0.1 mol·L-1HCN溶液的pH=3,由此可知HCN在水溶液中不能完全电离,故HCN是一种弱酸,A项错误;NaCl溶液呈中性,NaCN溶液因CN-水解而呈碱性,故相同浓度的NaCl溶液和NaCN溶液,后者的pH更大,B项错误;根据物料守恒可知:c(Na+)=c(HCN)+c(CN-),C项正确;相同体积与浓度的HCl溶液与HCN溶液中n(HCl)=n(HCN),若NaOH溶液的浓度相等,则消耗的NaOH溶液的体积相同,D项错误。
6.在相同温度时,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
解析:选B。
100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液相当于把10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液稀释10倍,根据弱酸稀释时的变化可分析得出结论。
7.(2020·温岭选考模拟)下列说法正确的是( )
A.SO2溶于水,其水溶液能导电,说明SO2是电解质
B.向纯水中加入盐酸或金属钠都能使水的电离平衡逆向移动,水的离子积不变
C.向氯水中加入Na2CO3可使溶液中c(HClO)增大
D.室温下,将浓度为0.1 mo l·L-1HF溶液加水稀释,其电离平衡常数和c(H+)/c(HF)均不变
解析:选C。
SO2水溶液能导电是因为生成H2SO3,H2SO3是电解质,SO2是非电解质,A项错误。
外加酸碱抑制水的电离。
加金属钠与水中H+反应生成H2,减小了c(H+),使水的电离平衡正向移动,c(OH-)增大,溶液呈碱性,B项错误。
加入Na2CO3消耗溶液中H+,使Cl2+H2O HCl+HClO向右移动,溶液中c(HClO)增大,C项正确。
温度不变,平衡常数不变。
加水稀释,HF的电离平衡HF H++F-正向移动,c(HF)减少的多,c(H+)减少的少,
c(H+)/c(HF)增大。
另外还可以从电离平衡常数的角度分析,K=c(H+)·c(F-)
c(HF)
,c(H
+)/c(HF)=K/c(F-),K不变,稀释过程中c(F-)减小,则c(H+)/c(HF)增大,D项错误。
8.下列说法不正确的是( )
A.室温下浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和氨水混合呈中性时,消耗盐酸的体积大于氨水
B.室温下向0.1 mol·L-1氨水中加入等浓度等体积的盐酸,溶液导电能力增强
C.室温下pH相等的CH3COOH溶液和盐酸中,c(OH-)相等
D.室温下pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液中,c(CH3COO-)=c(Na+)
答案:A
9.常温下,将0.1 mol·L-1的醋酸溶液加水稀释至原来体积的10倍,下列有关叙述正确的是( )
A.CH3COOH的电离平衡常数增大为原来的10倍
B.CH3COO-与CH3COOH的浓度之比增大为原来的10倍
C.CH3COO-与H+的浓度之积减小为原来的1 10
D.CH3COOH与CH3COO-的浓度之和减小为原来的1 10
解析:选D。
电离平衡常数只与温度有关,温度不变,电离平衡常数不变,A项错误;随着醋酸溶液的稀释,醋酸的电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+正向移动,且CH3COOH、
CH3COO-、H+浓度均减小,CH3COOH浓度小于原来的1
10,CH3COO-、H+浓度大于原来的
1
10
,B、
C项错误;根据物料守恒,CH3COOH与CH3COO-的浓度之和减小为原来的1
10
,D项正确。
10.现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( )
序号①②③④
pH 11 11 3 3
溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸
B.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:①>②>④>③
D.V1 L ④与V2 L ①混合,若混合后溶液pH=7,则V1<V2
解析:选D。
醋酸钠溶液显碱性,所以加入酸溶液中,pH一定增大;也可以从平衡移动角度分析:CH3COONa电离出的CH3COO-与盐酸中的H+结合生成CH3COOH;CH3COO-也使醋酸中平衡CH3COOH CH3COO-+H+左移,两溶液中H+浓度均减小,所以pH均增大,A正确。
假设均是强酸强碱,且物质的量浓度相同,等体积混合后溶液呈中性,但醋酸是弱酸,其浓度远远大于氢氧化钠,即混合后醋酸过量,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),B正确。
分别加水稀释10倍,假设平衡不移动,那么①②溶液的pH均为10,但稀释氨水使平衡NH3·H2O NH+4+OH-右移,使①的pH>10,同理醋酸稀释后pH<4,C正确。
假设均是强酸
强碱,混合后溶液呈中性,V1=V2,但氨水是弱碱,其浓度远远大于盐酸,所以需要的氨水少,即V1>V2,D错误。
11.(2017·浙江11月选考,T23)25 ℃时,在“H2AHA-A2-”的水溶液体系中,H2A、HA-和A2-三者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.在含H2A、HA-和A2-的溶液中,加入少量NaOH固体,α(HA-)一定增大
B.将等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水,所得的溶液中α(HA-)=α(A2-)
C.NaHA溶液中,HA-的水解能力小于HA-的电离能力
D.在含H2A、HA-和A2-的溶液中,若c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)=c(H+),则α(H2A)和α(HA-)一定相等
答案:C
二、非选择题
12.某一元弱酸(用HA表示)在水中的电离方程式是HA H++A-,回答下列问题:
(1)向溶液中加入适量NaA固体,以上平衡将________(填“正”或“逆”)向移动,理由是________________________________。
(2)若向溶液中加入适量NaCl溶液,以上平衡将________(填“正”或“逆”)向移动,溶液中c(A-)将________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),溶液中c(OH-)将________。
答案:(1)逆c(A-)增大,平衡向减小c(A-)的方向即逆向移动
(2)正减小增大
13.一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化曲线如图所示,请回答:
(1)O点不导电的原因:___________________________。
(2)a、b、c三点溶液的pH由小到大的顺序是________________。
(3)H+的物质的量最大的点是________(填“a”“b”或“c”)点。
(4)若使c点溶液中的c(CH3COO-)增大,可以采取下列措施中的________(填字母)。
A.加热B.加很稀的NaOH溶液
C.加NaOH固体D.加水
E.加固体CH3COONa F.加入锌粒
解析:(1)冰醋酸中无自由移动的离子,所以在O点时不导电。
(2)pH的大小与c(H+)有关,pH大则c(H+)小。
溶液的导电能力与离子浓度有关,在醋酸溶液中离子来源于醋酸的电离,醋酸溶液的导电能力越强,说明c(H+)越大。
(3)溶液稀释过程中,电离平衡向电离方向移动,氢离子的物质的量增大。
(4)若使c(CH3COO-)增大,可以采取措施促进CH3COOH的电离平衡向电离方向移动。
A、B、C、D、F选项均可以达到使电离平衡向电离方向移动的目的。
B、D项虽然能使CH3COOH的电离平衡向电离方向移动,但是稀释占据了主导作用,导致c(CH3COO-)减小。
E项中虽然CH3COOH的电离受到抑制,但加入的CH3COO-能使c(CH3COO-)增大。
答案:(1)无自由移动的离子(2)b<a<c (3)c (4)ACEF
14.(1)常温时,初始浓度分别为1 mol·L-1和0.1 mol·L-1的氨水中c(OH-)分别为c1和c2,则c1和c2的关系为c1________10c2。
(2)25 ℃时,醋酸的电离常数K a=1.75×10-5。
①向该溶液中加入一定量的盐酸,K a是否变化?为什么?
②若醋酸的初始浓度为0.010 mol·L-1,平衡时c(H+)是多少?醋酸的电离度是多少?
解析:(1)设NH3·H2O的电离度分别为α1、α2,则c1
c2
=
1×α1
0.1×α2
=10·
α1
α2
,溶液浓度
越小,电离度越大,即α1<α2,所以c1<10c2。
(2)①K a只随温度变化而变化。
加入盐酸K a不变。
②设平衡时c(H+)=c(CH3COO-)=x mol·L-1,则c(CH3COOH)平=(0.010-x) mol·L-1,
由K a=x2
0.010-x
=1.75×10-5,进行0.010-x≈0.010处理后,解得x=4.18×10-4,α=4.18×10-4
0.010
×100%=4.18%。
答案:(1)<
(2)①不变,K a仅为温度函数,加入盐酸K a不变。
②平衡时c(H+)为4.18×10-4 mol·L-1,醋酸的电离度为4.18%。
15.A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种。
常温下进行下列实验:
①将1 L pH=3的A溶液分别与x L 0.001 mol·L-1 B溶液、y L 0.001 mol·L-1 D 溶液充分反应至中性,x、y大小关系为y<x;
②浓度均为0.1 mol·L-1 A和E溶液,pH:A<E;
③浓度均为0.1 mol·L -1
C 与
D 溶液等体积混合,溶液呈酸性。
回答下列问题:
(1)D 溶液是________溶液,判断理由是_____________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)用水稀释0.1 mol·L -1 B 溶液时,溶液中随着水量的增加而减小的是________(填序号)。
①c (B )
c (OH -) ②c (OH -)c (H +) ③c (H +)和c (OH -)的乘积 ④OH -的物质的量
(3)OH -
浓度相同的等体积的两份溶液A 和E ,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是______(填序号)。
①反应所需要的时间:E >A
②开始反应时的速率:A >E
③参加反应的锌粉物质的量:A =E
④反应过程的平均速率:E >A
⑤A 溶液里有锌粉剩余
⑥E 溶液里有锌粉剩余
(4)将等体积、等物质的量浓度的B 溶液和C 溶液混合后,升高温度(溶质不会分解)溶液pH 随温度变化如图中的________曲线(填序号)。
(5)室温下,向0.01 mol·L -1C 溶液中滴加0.01 mol·L -1D 溶液至中性,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)能中和酸性物质A 的只有NaOH 、NH 3·H 2O ,等物质的量的A 与等物质的量浓度的B 溶液和D 溶液混合呈中性,D 的用量少,说明D 的碱性比B 的碱性强,所以D 是NaOH ,则B 是NH 3·H 2O 。
“浓度均为0.1 mol·L -1C 与D 溶液等体积混合,溶液呈酸性”,若C 为CH 3COOH ,则呈碱性,若C 为HCl ,则溶液显中性,故C 为NH 4HSO 4。
又“浓度均为0.1 mol·L -1A 和E 溶液,pH :A <E”,则A 为HCl ,E 为CH 3COOH 。
(2)NH 3·H 2O
NH +4+OH -,加水稀释时平衡正向移动,OH -的物质的量增加,但其浓度减小,c (H +)和c (OH -)的乘积不变(因
温度未变),故c (H +
)增大,则c (OH -)c (H +)减小;因电离平衡常数K b =c (NH +
4)·c (OH -)c (NH 3·H 2O ),故c (NH 3·H 2O )c (OH -)=c (NH +
4)K b
,由于K b 不变,c (NH +4)减小,故比值减小;选①②。
(3)OH -浓度相同,即c (H +)相等的等体积的两份溶液A 和E ,E 提供的H +多,故若锌粉有剩余,只能是A 中的有剩余;与Zn 反应时,开始时的反应速率相等,过程中E 的快,故生成等量的H 2(消耗等量的锌)时,E 消耗时间少,答案为③④⑤。
(4)将等体积、等物质的量浓度的NH 3·H 2O 和NH 4HSO 4混合后,恰好反应生成(NH 4)2SO 4,溶液显酸性,升高温度,水解平衡NH +4+H 2O NH 3·H 2O +H +正向移动,c (H +)增大,pH 减小,选④。
(5)“向0.01 mol ·L -1 C 溶
液中滴加0.01 mol·L -1 D 溶液至中性”,得到的是(NH 4)2SO 4、Na 2SO 4和少量NaOH 的混合溶
液,则c (Na +)>c (SO 2-4)>c (NH +4)>c (OH -)=c (H +)。
答案:(1)NaOH 能中和酸性物质A 的只有NaOH 、NH 3·H 2O ,等物质的量的A 与等物质的量浓度的B 和D 混合呈中性,D 的用量少,说明D 的碱性比B 的碱性强,所以D 是NaOH 溶液
(2)①② (3)③④⑤ (4)④
(5)c (Na +)>c (SO 2-4)>c (NH +4)>c (OH -)=c (H +)。