(江苏)2022版高考化学一轮复习 限时集训25 弱电解质的电离平衡(含解析)
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学习资料
(江苏)2022版高考化学一轮
复习限时集训25 弱电解质的
电离平衡(含解析)
班级:科目:
弱电解质的电离平衡
(建议用时:40分钟)
1.一元弱酸HA溶液中存在下列电离平衡:HA H++A-。
将 1.0 mol HA分子加入1.0 L水中,如图,表示溶液中HA、H+、A-的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是()
A B
C D
C[将1.0 mol HA分子加入1。
0 L水中,先形成的是浓度接近为1。
0 mol·L-1的HA 溶液,H+和A-的浓度此时为0;然后酸分子开始电离,分子的浓度逐渐减小,而电离出的各个离子浓度逐渐增大,达到电离平衡时,电离出的各个离子浓度最大,但是一定小于 1.0 mol·L-1,而且H+、A-的物质的量浓度相同,显然只有C中图像符合。
]
2.H 2S水溶液中存在电离平衡H2S H++HS-和HS-H++S2-。
若向H2S溶液中()
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
C[加水稀释,平衡向右移动,但c(H+)减小,A项错误;SO2过量会产生较多的H2SO3,而H2SO3的酸性比H2S强,溶液pH减小,B项错误;滴加新制氯水,Cl2+H2S===S↓+2HCl,使H2S的电离平衡向左移动,HCl的浓度增大,使溶液pH减小,C项正确;加入少量CuSO4固体,CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4,使H2S的电离平衡向左移动,H2SO4的生成,使溶液中c(H+)增大,D项错误。
]
3.根据下表提供的数据,判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是 ( )
化学式HClO H2CO3
电离常数K=3×10-8K1=4×10-7K2=6×10-11
A.向Na2CO322-CO2↑
B.向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:2HCO错误!+Cl2===Cl-+ClO-+2CO2↑+H2O
C.向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+NaClO+H2O===NaHCO3+HClO
D.向NaClO溶液中通入过量CO2:CO2+2NaClO+H2O===Na2CO3+2HClO
C[根据表格数据可知酸性:H2CO3〉HClO>HCO错误!。
A项,向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:2CO错误!+Cl2+H2O===Cl-+2HCO错误!+ClO-,错误;B项,向NaHCO3溶液中滴加少量氯水,反应的离子方程式是HCO错误!+Cl2===Cl-+HClO+CO2↑,错误;C项,符合物质的酸性强弱比较,正确;D项,向NaClO溶液中通入过量CO2,化学方程式是CO2+NaClO+H2O===NaHCO3+HClO,错误。
]
4.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( )
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K a1K a2K a3K a4K a5
A。
在相同温度,电离度越大,且K a1>K a2>K a3=0.01
B.室温时,若在NaZ溶液中加水,则错误!变小,若加少量盐酸,则错误!变大
C.含等物质的量的NaX、NaY和NaZ的混合溶液:c(Z-)〈c(Y-)<c(X-)
D.在相同温度下,K a5>K a4〉K a3
D[相同温度下电离度随溶液浓度的增大而减小,结合表中数据判断,当HX的浓度为1 mol·L-1时,HX的电离度小于0。
1,故三种酸的酸性强弱顺序为:HZ〉HY>HX,D项正确;电离常数只与温度有关,温度相同,K a1=K a2=K a3,A项错误;依据Z-+H2O HZ+OH-可知,错误!是Z-水解平衡常数的倒数,其只随温度的变化而变化,B项错误;依据“越弱越水解”可知,NaX的水解程度最大,c(X-)最小,C项错误。
]
5.已知常温时HClO的K a=3.0×10-8,HF的K a=3。
5×10-4。
现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示.下列叙述正确的是()
A.曲线Ⅰ为次氯酸稀释时pH变化曲线
B.取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗次氯酸的体积较小
C.a点时,若都加入相同大小的锌粒,此时与氢氟酸反应的速率大
D.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
B[常温下K a(HClO)〈K a(HF),酸性:HClO<HF,根据图像将pH和体积都相同的HClO 和HF稀释同等倍数,Ⅰ的pH改变值大于Ⅱ的pH改变值,曲线Ⅰ代表稀释HF时pH变化曲线,曲线Ⅱ代表稀释HClO时pH变化曲线。
A项,根据上述分析,曲线Ⅰ为HF稀释时pH变化曲线,A项错误;B项,a点HClO溶液和HF溶液的pH相同,a点c(HClO)大于c(HF),取a 点的两种酸溶液中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗HClO溶液的体积较小,B项正确;C项,a点HClO溶液和HF溶液的pH相同,即a点两溶液中c(H+)相等,此时与相同大小的锌粒反应的反应速率相等,C项错误;D项,酸溶液中OH-全部来自水的电离,根据图像b点溶液的pH大于c点溶液的pH,b点溶液中c(H+)小于c点溶液中c(H+),b点对水的电离的抑制小于c点,b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大,D项错误.]6。
某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。
据图判断错误的是()
A.a的数值一定大于9
B.Ⅱ为氨水稀释时溶液的pH变化曲线
C.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大
D.完全中和相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH)〈V(氨水)
C[pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍,氨水稀释过程中电离程度增大,因此氨水的pH改变比NaOH溶液的pH改变小,故Ⅰ为NaOH溶液的pH变化曲线,Ⅱ为氨水的pH变化曲线,B正确;pH=11的NaOH溶液稀释100倍后溶液的pH=9,故a>9,A正确;稀释后氨水电离出的c(OH-)大于NaOH电离出的c(OH-),因此氨水中水的电离程度小于NaOH
溶液中水的电离程度,C错误;pH=11的氨水和NaOH溶液,NH3·H2O的物质的量浓度大于NaOH的物质的量浓度,因此中和相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积V (NaOH)〈V(氨水),D正确。
]
7.(2020·广州模拟)低浓度的氢氟酸是一元弱酸,存在下列两个平衡:HF H++F -,HF+F-HF-,
a mol·L-1 HF溶液中,c
2(较稳定).25 ℃时,不同酸性条件下的 2.0
(HF)、c(F-)与溶液pH(忽略体积变化)的变化关系如下图所示.下列说法正确的是()
A.c(HF)+c(F-)=2。
0a mol·L-1
B.c(F-)〉c(HF)时,溶液一定呈碱性
C.随着溶液pH增大,错误!不断增大
D.25 ℃时,HF的电离常数K a=10-3。
45
D[溶液存在:HF+F-HF错误!,故c(HF)+c(F-)+2c(HF错误!)=2。
0a mol/L,A错误;由图像看出c(F-)>c(HF)时,溶液可能呈酸性,B错误;错误!=错误!,当pH增大,c(F-)增大,错误!减小,C错误;pH=3。
45,c(H+)=10-3.45时,c(F-)=c(HF),故K a=c(H+)=10-3。
45,D正确。
]
8.常温下,向10 mL b mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加等体积的0。
01 mol·L-1的NaOH溶液,充分反应后,溶液中c(CH3COO-)=c(Na+),下列说法不正确的是() A.b〉0。
01
B.混合后溶液呈中性
C.CH3COOH的电离常数K a=错误!
D.向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中,水的电离程度逐渐减小
D[反应后溶液中c(CH3COO-)=c(Na+),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)得:c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,说明醋酸过量,b>0。
01,A、B正确;pH=7,c(H+)=10-7mol·L-1,K a=错误!=错误!=错误!,C正确;在向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中,水的电离程度先变大后逐渐减小,因为酸、碱抑制水的电离,D错误。
] 9.室温时,1 mol·L-1的HA溶液和1 mol·L-1的HB溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,所得曲线如图所示。
下列说法中错误的是 ( )
A.M点溶液中c(A-)等于N点溶液中c(B-)
B.HA的电离常数约为10-4
C.浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和HA混合溶液的pH<7
D.M、P两点的溶液分别用等浓度的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积:P>M
D[根据题意知,HB为强酸,HA为弱酸,稀释相同倍数,HA、HB的浓度仍相同,消耗的NaOH溶液体积相同,D项错误。
]
10.常温下,为了证明一水合氨是弱电解质,甲、乙、丙、丁四位同学利用下面的试剂进行实验:0。
10 mol·L-1氨水、NH4Cl晶体、醋酸铵晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水.
(1)甲用pH试纸测出0。
10 mol·L-1氨水的pH为10,据此他认定一水合氨是弱电解质,你认为这一结论
(填“正确”“不正确”或“无法确定"),并说明理由
.
(2)乙取出10 mL 0.10 mol·L-1氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,再用pH试纸测出其pH为b,他认为只要a、b满足如下关系 (用等式或不等式表示)就可以确认一水合氨是弱电解质.
(3)丙取出10 mL 0.10 mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞试剂,显粉红色,再加入CH3COONH4晶体少量,颜色变浅;你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质? (填“能”或“否").
(4)丁同学的方案最可能是(答出实验操作方法、现象与结论)。
[解析](1)0。
10 mol·L-1的一元强碱溶液的pH=13,而弱碱溶液的pH因其不能完全电离而小于13,故甲的判断是正确的。
(2)0.10 mol·L-1的强碱溶液稀释到原来体积的100倍,其pH会减小2,弱碱溶液则因稀释会促进原来没有电离的碱又电离出一部分OH-而导致pH减小值小于2。
(3)因少量晶体的加入对溶液体积的影响可以忽略不计,故溶液颜色变浅只能是由于平衡移动使溶液中OH-浓度减小导致的,故以此现象可以判断一水合氨是弱电解质。
(4)由于所给试剂中还有NH4Cl晶体没有用到,故丁同学的方案最可能是测量NH4Cl 溶液的pH。
[答案](1)正确常温下pH=10的溶液中c(OH-)=10-4mol·L-1,则0.10 mol·L-1氨水中的一水合氨没有完全电离(2)a-b<2 (3)能(4)测量NH4Cl溶液的pH,其pH<7,证明一水合氨是弱电解质
11.常温下,将V0mL 1 mol·L-1 HClO2溶液和V0mL 1 mol·L-1 HMnO4溶液分别加水稀释,稀释后溶液体积为V mL,稀释过程中溶液的pH与lg 错误!+1的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.HClO2和HMnO4均为弱酸
B.在0≤pH≤5时,HClO2溶液满足pH=lg 错误!
C.稀释前,分别滴加1 mol·L-1 NaOH溶液至恰好完全反应,消耗NaOH溶液的体积相等
D.常温下,浓度均为0。
1 mol·L-1的NaClO2和NaMnO4溶液,溶液pH:NaMnO4>NaClO2
C[由题图可知,1 mol·L-1 HClO2溶液的pH>0,1 mol·L-1 HMnO4溶液的pH=0,说明HClO2是弱酸,HMnO4为强酸,故A错误;因为HClO2为弱酸,稀释促进其电离,在0≤pH≤5时,HClO2溶液不满足pH=lg 错误!,故B错误;稀释前,等体积、等浓度的HClO2溶液和HMnO4溶液消耗NaOH的物质的量相同,故消耗的NaOH溶液的体积相等,故C正确;NaClO2为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,常温下,pH〉7,NaMnO4为强酸强碱盐,溶液显中性,故D 错误。
]
12.(2020·临沂模拟)常温下,分别取未知浓度的AOH和BOH两种碱的稀溶液,加水稀释至原体积的n倍.两溶液稀释倍数的对数值(lg n)与溶液的pH变化关系如图所示.下列叙述正确的是()
A.水的电离程度:Z〉X=Y
B.常温下,K b(BOH)〈K b(AOH)
C.中和等体积X、Y两点溶液,后者消耗HCl的物质的量多
D.物质的量浓度相同的ACl溶液和BCl溶液,前者阳离子浓度之和大于后者
C[碱溶液中H+全部来自水的电离,溶液的pH越大,水的电离程度越小,根据图像
pH:Z>Y〉X,则水的电离程度:Z〈Y〈X,故A错误;稀释相同倍数时,根据图像中横轴pH的改变值,BOH〉AOH,则碱性BOH〉AOH,所以常温下电离平衡常数:K b(BOH)〉K b(AOH),故B 错误;由图中信息,X、Y两点溶液稀释的倍数相同,Y点的pH大于X点,故Y点对应的AOH 物质的量浓度较大,所以中和等体积X、Y两点溶液,Y消耗HCl的物质的
量较多,故C正确;由A项分析,BOH的碱性大于AOH,根据越弱越水解,A+的水解程度大于B +,则ACl溶液中c(H+)大于BCl溶液中c(H+),ACl溶液中c(OH-)小于BCl溶液中c(OH-),结合两溶液中c(Cl-)相等以及两溶液中电荷守恒:c(A+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),c(B +)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),可得ACl溶液中阳离子浓度之和小于BCl溶液中阳离子浓度之和,故D错误。
]
13.常温下,0。
1 mol·L-1 H2C2O4溶液中存在H2C2O4、HC2O错误!和C2O错误!三种形态的含碳粒子,用NaOH或HCl调节该H2C2O4溶液的pH,三种含碳粒子的分布分数δ(X)随溶液pH 的变化关系如图所示{已知δ(X)=c(X)/[c(H2C2O4)+c(HC2O错误!)+c(C2O错误!)],X为H2C2O4、HC2O错误!或C2O错误!,a=1.35,b=4.17,忽略溶液体积变化}。
下列说法错误的是( )
A.pH=7的溶液中c(Na+)=2c(C2O错误!)+c(HC2O错误!)
B.0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中c(H+)=c(OH-)+c(C2O错误!)
C.已知p K a=-lg K a,则p K a2(H2C2O4)=4.17
D.曲线③对应的含碳粒子是C2O错误!
B[根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(C2O2-4)+c(HC2O错误!)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=2c(C2O错误!)+c(HC2O错误!),A正确;对于0.1 mol·L -1 NaHC
c(Na+)=c(C2O错误!)+c(HC2O错误!)+c(H2C2O4),根2O4溶液,根据物料守恒得
据电荷守恒得2c(C2O错误!)+c(HC2O错误!)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),将两式相加得c(OH-)+c(C2O错误!)=c(H+)+c(H2C2O4),B错误;分析题图可知,H2C2O4、HC2O错误!和C2O 2-
δ(X)随pH的变化曲线分别为曲线①、②、③,K a2(H2C2O4)=错误!,题图4三种含碳粒子的
中pH为b时δ(C2O错误!)=δ(HC2O错误!),即此时c(C2O错误!)=c(HC2O错误!),则K a2(H2C2O4)=c(H+),p K a2(H2C2O4)=-lg c(H+)=pH=4。
17,C正确,D正确。
]14.(1)已知25 ℃,NH3·H2O的K b=1.8×10-5,H2SO3的K a1=1。
3×10-2,K a2=6。
2×10-8.
①若氨水的浓度为2。
0 mol·L-1,溶液中的c(OH-)=
mol·L-1.
②将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1。
0×10-7mol·L-1,时,溶液中的c(SO 错误!)/c(HSO错误!)=。
③将稀盐酸加入氨水中,当lg 错误!=0时,溶液中的c(OH-)=
mol·L-1。
(2)2.0×10-3mol·L-1的氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略调节时体积变化),测得平衡体系中c(F-)、c(HF)与溶液pH的关系如图。
则25 ℃时,HF电离常数K a(HF)=
(列式求值)。
[解析](1)①设氨水中c(OH-)=x mol·L-1,根据NH3·H2O的K b=错误!,则错误!=1。
8×10-5,解得x=6。
0×10-3。
②根据H2SO3的K a2=错误!,则错误!=错误!,当c(OH-)降至1.0×10-7mol·L-1时,c(H+)为1.0×10-7mol·L-1,则错误!=错误!=0。
62。
③lg 错误!=0时,c(NH错误!)=c(NH3·H2O)
根据K b表达式,c(OH-)=K b=1.8×10-5mol·L-1。
(2)K a(HF)=错误!=错误!=4×10-4.
[答案](1)①6。
0×10-3②0。
62 ③1.8×10-5
(2)错误!=错误!=4×10-4。