3.1弱的電離平衡 每一練(蘇教版選修4)
夯基達(dá)標(biāo)
1.下列電離方程式中,錯(cuò)誤的是( )
A.Al2(SO4)3====2Al3++3 B.HF H++F-
C.HI H++I- D.Ca(OH)2 Ca2++2OH-
解析:弱存在電離平衡,強(qiáng)電解質(zhì)全部電離。Al2(SO4)3、HI、Ca(OH)2為強(qiáng)電解質(zhì)。書寫電離方程式用“====”,HF為弱電解質(zhì),書寫電離方程式用“ ”。故答案為C、D。
答案:CD
2.把0.05 ol NaOH固體,分別加入下列100 L溶液中,溶液的導(dǎo)電能力變化不大的是( )
A.自水 B.0.5 ol•L-1 鹽酸
C.0.5 ol•L-1醋酸 D.0.5 ol•L-1 NH4Cl溶液
解析:離子濃度變化不大,導(dǎo)電能力變化就不大。在水中、CH3COOH中加入NaOH固體,離子濃度都增大;向HCl中加入NaOH固體,自由移動(dòng)離子數(shù)基本不變,則離子濃度變化不大;向NH4Cl中加入NaOH固體,離子濃度基本不變。
答案:BD
3.能影響水的電離平衡,并使溶液中c(H+ )>c(OH-)的操作是( )
A.向水中投入一小塊金屬鈉 B.將水加熱煮沸
C.向水中通入CO2 D.向水中加入食鹽晶體
解析:A項(xiàng)中加入鈉,Na與H2O反應(yīng)生成NaOH,影響水的電離平衡,使c(OH-)>c(H+);B項(xiàng)中加熱使電離平衡右移,c(H+)=c(OH-);C項(xiàng)中通入CO2,CO2+H2O====H2CO3,使c(H+)>c(OH-);而D項(xiàng)中c(H+)=c(OH-),故選C。
答案:C
4.水的電離過程為H2O H++OH-,在不同溫度下其平衡常數(shù)為K(25 ℃) =1.0×10-14,K(35 ℃)=2.1×10-14。則下列敘述正確的是( )
A.c(H+)隨著溫度的升高而降低 B.在35 ℃時(shí),c(H+)>c(OH-)
C.水的電離百分率 α(25 ℃)>α(35 ℃) D.水的電離是吸熱的
解析:本題考查水的電離的實(shí)質(zhì)及水的電離平衡的影響因素。由題中條件可以看出,溫度升高后,K值增大。25 ℃時(shí)c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 ol•L-1。35 ℃ 時(shí)c(H+)=c(OH-)=1.45×10-7 ol•L-1。溫度升高,c(H+)、c(OH-)都增大,且仍然相等,水的電離百分率也增大 。因溫度升高平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故水的電離為吸熱反應(yīng)。
答案:D
5.將1 L 0.1 ol•L-1的H2SO4溶液加入純水中制成200 L溶液,該溶液中由水自身電離產(chǎn)生的c(H+)最接近于( )
A.1×10-3 ol•L-1 B.1×10-13 ol•L-1
C.1×10-7 ol•L-1 D.1 ×10-11 ol•L-1
解析:在水電離達(dá)到平衡時(shí)加入硫酸,由于c(H+)增大,使水的電離平衡向逆向移動(dòng),故水電離產(chǎn)生的c(H+)小于10-7 ol•L-1,排除A、C兩選項(xiàng)。數(shù)值的大小由溶液中的c(H+)和c(OH-)及KW確定,因所得的溶液為酸性溶液,酸電離產(chǎn)生的H+遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水電離產(chǎn)生的H+,所以溶液中c(H+)由酸定,溶液中的c(OH-)是由水電離所得。而水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-),即可求出水電離產(chǎn)生的c(H+)。
答案:D
6.在100 ℃時(shí),水的離子積為1×10-12,若該溫度下某溶液中的H+濃度為1×10-7 ol•L-1,則該溶液( )
A.呈堿性 B.呈酸性 C.呈中性 D.c(OH-)=100c(H+)
解析:100 ℃時(shí)中性溶液的c(H+)=c(OH-)=10-6ol•L-1
而c(H+)=10-7 ol•L-1
則c(OH-)= =10-5 ol•L-1>10-7 ol•L-1
且 =100。
答案:AD
7.甲酸的下列性質(zhì)中,可以證明它是弱電解質(zhì)的是( )
A.1 ol•L-1的醋酸溶液的pH約為2
B.醋酸能與水以任意比例互溶
C.10 ol•L-1的甲酸10 L恰好與10 L 1 o l•L-1 NaOH溶液完全反應(yīng)
D.在相同條件下,甲酸溶液的導(dǎo)電性比強(qiáng)酸溶液的導(dǎo)電性弱
解析:弱電解質(zhì)的本質(zhì)特征就是在水溶液中部分電離:A中pH=2則c(H+)=0.01 ol•L-1,可以說明這一點(diǎn)。D中,在相同條件下導(dǎo)電性弱,也是由于甲酸不完全電離造成的。
答案:AD
8.當(dāng)g(OH)2固體在水中溶解達(dá)到平衡時(shí):g(OH)2(s) g2++2OH-,為使g(OH)2固體的質(zhì)量減少,可加入( )
A.NH4NO3 B.Na2S C.gSO4 D.CH3COOH
解析:欲使g(OH)2固體減少則使平衡向右移動(dòng),即減少c(g2+)或c(OH-),顯然c(g2+)不能減少,只能減少c(OH-),即加入酸性物質(zhì)。A中 +OH- NH3•H2O,c(OH-)減小,平衡向正向移動(dòng),g(OH)2減少,正確;B水解顯堿性,c(OH-)增大,g(OH)2固體增多;C中c(g2+)增大,g(OH)2固體增多;D項(xiàng)CH3COOH+OH-====H2O+CH3COO-,c(OH-)減小。故答案為A、D。
答案:AD
9.在NaHSO4的稀溶液中和熔化狀態(tài)下都能存在的離子是( )
A.Na+ B.H+ C. D.
解析:此題考查了NaHSO4在水溶液中及熔融態(tài)時(shí)電離的情況。溶液中NaHSO4====Na++H++ ,熔融態(tài)時(shí)NaHSO4====Na++ ,故在兩種情況下都存在的離子是Na+。
答案:A
10.某溫度時(shí)水的離子積常數(shù)為1.0×10-14,由此可知在該溫度時(shí)水電離的百分率為( )
A.1.8×10-7% B.1.0×10-8% C.1.8×10-9% D.1.8×10-14%
解析:已知常溫時(shí)KW=c(H+)•c( OH-)=1.0×10-14
而由水電離出的c(H+)=c(OH-),故c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 ol•L-1。因此α= ×100%=1.8×10-7%。
答案:A
11.25 ℃時(shí),在0.5 L 0.2 ol•L-1的HA溶液中,有0.01 ol的HA電離成離子。求該溫度下HA的電離常數(shù)。 w .x k b 1
解析:該溶液中A-、H+平衡濃度為0.01 ol/0.5 L=0.02 ol•L-1,據(jù)電離方程式HA H++A-推知HA分子的平衡濃度為0.2 ol•L-1-0.02 ol•L-1=0.18 ol•L-1。HA的電離常數(shù)k= =2.22×10-3。
答案:k=2.22×10-3
12.某二元弱酸(簡寫為H2A)溶液,按下式發(fā)生一級或二級電離:
H2A H++HA-,HA- H++A2-
已知相同濃度時(shí)的電離度α(H2A)>α(HA-),設(shè)有下列四種溶 液:
A.0.01 ol•L-1的H2A溶液
B.0.01 ol•L-1的NaHA溶液
C.0.02 ol•L-1的HCl與0.04 ol•L-1的NaHA溶液等體積混合液
D.0.02 ol•L-1的NaOH與0.02 ol•L-1的NaHA溶液等體積混合液
據(jù)此,填寫下列空白(填代號):
(1)c(H+)最大的是_______________,最小的是_______________。
(2)c(H2A)最大的是_______________,最小的是_______________。
(3)c(A2-)最大的是_______________,最小的是_______________。
解 析:(1)C中兩種溶液發(fā)生反應(yīng),HCl+NaHA====NaCl+H2A,還剩余NaHA。反應(yīng)后,由于溶液體積擴(kuò)大一倍,所以溶液中n(NaHA)與c(H2A)的濃度均為0.01 ol•L-1;同理D溶液經(jīng)反應(yīng)后c(Na2A)=0.01 ol•L-1。由于C中大量存在HA-,抑制H2A的電離,所以c(H+)最大的是A,c(H+)最小的一定是D(D中A2-發(fā)生水解,溶液顯堿性)。(2)由于C中H2A的電離受到HA-抑制,所以c(H2A)最大的為C,而D溶液中獲得H2A需要A2-經(jīng)過兩步水解得到,而B只需一步水解HA-+H2O H2A+OH-即可得到,所以D中c(H2A)最小。(3)c(A2-)是在強(qiáng)堿條件下存在,所以(3)題答案與(1)答案正好相反。
答案:(1)A D (2)C D (3)D A
13.一定溫度下,冰醋酸加水稀釋過程中溶液的導(dǎo)電能力如圖所示。請完成下列問題:
(1)“O”點(diǎn)為什么不導(dǎo)電?_________________。
(2)a、b、c三點(diǎn)pH由大到小的順序?yàn)開______________________________________。
(3)a、b、c三點(diǎn)中醋酸的電離程度最大的點(diǎn)是_____________點(diǎn)。
(4)若使c點(diǎn)溶液中c(CH3COO-)提高,可以采取的措施有①__________,②____________, ③_____________,④_____________,⑤_____________。
解析:(1)CH3COOH是一種共價(jià)化合物,是弱電解質(zhì),共價(jià)化合物只有在水溶液里才能電離導(dǎo)電。“O”點(diǎn)不導(dǎo)電說明此時(shí)CH3COOH未電離,說明此時(shí)無水,不電離,不存在自由移動(dòng)離子。(2)pH大小取決于c(H+),pH越大,c(H+)越小,導(dǎo)電能力越弱;pH越小,c(H+)越大,導(dǎo)電能力越強(qiáng)。故pH大小順序?yàn)閍>c>b。(3)電離度與溶液濃度有關(guān),濃度越大,電離度越小,濃度越小,電離度越大,故c點(diǎn)電離度最大。(4)欲使c(CH3COO-)增大,可以使平衡右移,即消耗c(H+)的辦法,此時(shí)可考慮醋的五大通性中適合的有加金屬、金屬氧化物、堿、某些鹽,也可以使平衡逆向移動(dòng),此時(shí)只能加醋酸鹽。
答案:(1)無水不電離,無自由移動(dòng)的離子
(2)a>c>b
(3)c (4)g Na2O NaOH Na2CO3 CH3COONa
走近高考
14.(2006全國高考理綜Ⅰ,11)在0.1 ol•L-1 CH3COOH溶液中存在如下電離平衡:
CH3COOH CH3COO-+H+
對于該平衡,下列敘述正確的是( )
A.加入水時(shí),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
B.加入少量NaOH固體,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
C.加入少量0.1 ol•L-1 HCl溶液,溶液中c(H+)減小
D.加入少量CH3COONa固體,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
解析:根據(jù)勒夏特列原理:當(dāng)改變影響平衡的一個(gè)條件,平衡會(huì)向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng),但平衡的移動(dòng)不能完全消除這種改變。A中加入水時(shí),c(CH3COOH)+c(CH3COO-)+c(H+)減小,平衡向其增大的方向(也就是正方向)移動(dòng);B中加入NaOH與H+反應(yīng),c(H+)變小,平衡向正方向移動(dòng);C加入HCl時(shí)c(H+)變大,平衡向其減小的方向(也就是逆方向)移動(dòng),但最終c(H+)比未加HCl前還是要大;D加入CH3COONa,c(CH3COO-)增大,平衡向逆方向移動(dòng)。
答案:B
15.(2004廣東、廣西高考,3)pH相同的鹽酸和醋酸兩種溶液中,它們的( )
A.H+的物質(zhì)的量相同 B.物質(zhì)的量濃度相同
C.H+的物質(zhì)的量濃度不同 D.H+的物質(zhì)的量濃度相同
解析:pH相同的鹽酸和醋酸,其c(H+)相同,且都等于10-pH ol•L-1;由于HCl為強(qiáng)酸,可完全電離,而CH3COOH為弱酸,只能部分電離,故在c(H+)相同時(shí)c(HCl)<c(CH3COOH),由于n(H+)=c(H+)•V(aq),所以在體積沒有給出時(shí)不能確定兩種溶液的n(H+)是否相同,故答案為選項(xiàng)D。
答案:D
16.(2005全國高考理綜Ⅱ,10)相同體積的pH=3的強(qiáng)酸溶液和弱酸溶液分別跟足量的鎂完全反應(yīng),下列說法正確的是( )
A.弱酸溶液產(chǎn)生較多的H2 B.強(qiáng)酸溶液產(chǎn)生較多的H2
C.兩者產(chǎn)生等量的H2 D.無法比較產(chǎn)生H2的量
解析:pH都為3的強(qiáng)酸和弱酸溶液,前者的濃度較小,等體積的兩種溶液與足量鎂反應(yīng),后者放出的H2多。
答案:A
17.(2004廣東、廣西高考,14)甲酸和乙酸都是弱酸,當(dāng)它們的濃度均為0.10 ol•L-1時(shí),甲酸中c(H+)約為乙酸中c(H+)的3倍,F(xiàn)有兩種濃度不 等的甲酸溶液a和b,以及0.10 ol•L-1的乙酸,經(jīng)測定它們的pH從大到小依次為a、乙酸、b。由此可知( )
A.a的濃度必小于乙酸的濃度 B.a的濃度必大于乙酸的濃度
C.b的濃度必小于乙酸的濃度 D.b的濃度必大于乙酸的濃度
解析:本題主要考查弱電解質(zhì)的電離平衡知識和酸的相對強(qiáng)弱等問 題。由于c(HCOOH)=c(CH3COOH)=0.1 ol•L-1時(shí),甲酸中的c(H+)約為乙酸中c(H+)的3倍,故甲酸的酸性強(qiáng)于乙酸的酸性。又因pH(a)>pH(CH3COOH)>pH(b),即溶液a的c(H+)<0.1 ol•L-1,CH3COOH的c(H+)<溶液b的c(H+),所以a的濃度小于乙酸的濃度,但無法確定乙酸與b的濃度的相對大。ㄒ騂COOH酸性>CH3COOH酸性)。
答案:A
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