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2022届高考化学一轮复习 课后限时集训26 弱电解质的电离鲁科版
2022届高考化学一轮复习 课后限时集训26 弱电解质的电离鲁科版
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姓名:
- 9 -
课后限时集训(二十六)
(建议用时:40分钟)
1.一元弱酸HA溶液中存在下列电离平衡:HAH++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.H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++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[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[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/
(mol·L-1)
K=3×10-8
K1=4×10-7 K2=6×10-11
A.向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:CO+2Cl2+H2O===2Cl-+2HClO+CO2↑
B.向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:2HCO+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。A项,向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:2CO+Cl2+H2O===Cl-+2HCO+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+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
Ka1
Ka2
Ka3
Ka4
Ka5
A.在相同温度,从HX的数据可以说明:弱电解质溶液,浓度降低,电离度越大,且Ka1>Ka2>Ka3=0.01
B.室温时,若在NaZ溶液中加水,则变小,若加少量盐酸,则变大
C.含等物质的量的NaX、NaY和NaZ的混合溶液:[Z-]<[Y-]<[X-]
D.在相同温度下,Ka5>Ka4>Ka3
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,Ka1=Ka2=Ka3,A项错误;依据Z-+H2OHZ+OH-可知,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,[X-]最小,C项错误。]
5.已知常温时HClO的Ka=3.0×10-8 mol·L-1,HF的Ka=3.5×10-4 mol·L-1。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Ka(HClO)<Ka(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。根据上述分析,曲线Ⅰ为HF稀释时pH变化曲线,A项错误;a点HClO溶液和HF溶液的pH相同,a点[HClO]大于[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;a点HClO溶液和HF溶液的pH相同,即a点两溶液中[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;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[H+]小于c点溶液中[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.(2020·成都模拟)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[OH-]大于NaOH电离出的[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:HFH++F-,HF+F-HF(较稳定)。25 ℃时,不同酸性条件下的2.0a mol·L-1 HF溶液中,[HF]、[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.[HF]+[F-]=2.0a mol·L-1
B.[F-]>[HF]时,溶液一定呈碱性
C.随着溶液pH增大,不断增大
D.25 ℃时,HF的电离常数Ka=10-3.45 mol·L-1
D [溶液存在:HF+F-HF,故[HF]+[F-]+2[HF]=2.0a mol·L-1,A错误;由图像看出[F-]>[HF]时,溶液可能呈酸性,B错误;=,当pH增大,[F-]增大,减小,C错误;pH=3.45,[H+]=10-3.45 mol·L-1时,[F-]=[HF],故Ka=[H+]=10-3.45 mol·L-1,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[CH3COO-]=[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Ka= mol·L-1
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[CH3COO-]=[Na+],根据电荷守恒[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-]得:[H+]=[OH-],溶液呈中性,说明醋酸过量,b>0.01,A、B正确;pH=7,[H+]=10-7 mol·L-1,Ka=== mol·L-1,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[A-]等于N点溶液中[B-]
B.HA的电离常数约为10-4 mol·L-1
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[OH-]=10-4 mol·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.(2020·河南名校联考)25 ℃时,改变0.1 mol·L-1 H2SO3溶液的pH,各粒子的物质的量分数(α)变化如图所示,下列说法中错误的是( )
A.lgK1(H2SO3)=-1.9
B.pH=3时,[HSO]>[H2SO3]>[SO]
C.反应H2SO3+SO2HSO的lgK=5.3
D.pH=7.2时,[HSO]=[SO]=[H+]
D [pH=1.9时,[H2SO3]=[HSO],K1(H2SO3)==[H+]=10-1.9 mol·L-1,则lgK1(H2SO3)=-1.9,同理可得lg K2(H2SO3)=-7.2,A正确;pH=3时,由图可知,[HSO]>[H2SO3]>[SO],B正确;反应H2SO3+SO2HSO的K===105.3,则lgK=5.3,C正确;pH=7.2时,[HSO]=[SO]>[H+],D错误。]
12.常温下,将浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为V0 L的HX溶液和HY溶液分别加水稀释至体积为V L,其AG[AG=lg]随lg 的变化关系如图所示,下列叙述错误的是( )
A.HX的酸性强于HY的酸性
B.a点的[Y-]与b点的[X-]相等
C.若两溶液同时升高温度,则[Y-]和[X-]均增大
D.水的电离程度:a点小于c点
C [根据AG的意义可知,相同浓度时,AG的值越大,溶液中[H+]越大。由图像可知,稀释前HX溶液中的AG值较大,即HX溶液中[H+]更大,故HX的酸性比HY的强,A项正确;a、b两点的AG值相同,则两溶液中[H+]相同、[OH-]相同,由电荷守恒知[X-]和[Y-]均等于[H+]-[OH-],故a点的[Y-]与b点的[X-]相等,B项正确;稀释前,HX溶液中AG=12,结合[H+][OH-]=10-14 mol2·L-2计算可得[H+]=0.1 mol·L-1,而酸的浓度为0.1 mol·L-1,故HX为强酸,在溶液中完全电离,升高温度,溶液中[X-]不变,C项错误;AG的值越大,溶液中[H+]越大,对水的电离的抑制程度越大,故a点水的电离程度小于c点,D项正确。]
13.(1)已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5 mol·L-1,H2SO3的Ka1=1.3×10-2 mol·L-1,Ka2=6.2×10-8 mol·L-1。
①若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的[OH-]=________ mol·L-1。
②将SO2通入该氨水中,当[OH-]降至1.0×10-7 mol·L-1,时,溶液中的[SO]/[HSO]=________。
③将稀盐酸加入氨水中,当lg =0时,溶液中的[OH-]=________ mol·L-1。
(2)2.0×10-3 mol·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[F-]、[HF]与溶液pH的关系如图。
则25 ℃时,HF电离常数Ka(HF)=_________________________________
______________________________________________________(列式求值)。
[解析] (1)①设氨水中[OH-]=x mol·L-1,根据NH3·H2O的Kb=,则=1.8×10-5 mol·L-1,解得x=6.0×10-3。
②根据H2SO3的Ka2=,则=,当[OH-]降至1.0×10-7 mol·L-1时,[H+]为1.0×10-7 mol·L-1,则==0.62。
③lg =0时,[NH]=[NH3·H2O]
根据Kb表达式,[OH-]=Kb=1.8×10-5 mol·L-1。
(2)Ka(HF)==
=4×10-4 mol·L-1。
[答案] (1)①6.0×10-3 ②0.62 ③1.8×10-5
(2)==4×10-4 mol·L-1
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