高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三板塊 專題八 水溶液中的離子平衡 跟蹤檢測(cè)(二十三)弱電解質(zhì)的電離
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1、高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三板塊 專題八 水溶液中的離子平衡 跟蹤檢測(cè)(二十三)弱電解質(zhì)的電離 1.在0.1 mol·L-1氨水中存在平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-。下列敘述中正確的是( ) A.加入少量濃鹽酸,鹽酸與NH3反應(yīng)生成NH4Cl,使NH3濃度減小,NH濃度增大,平衡逆向移動(dòng) B.加入少量NaOH固體,OH-與NH結(jié)合生成NH3·H2O,使NH濃度減小,平衡正向移動(dòng) C.加入少量0.1 mol·L-1NH4Cl溶液,電離常數(shù)不變,溶液中c(OH-)減小 D.加入少量MgSO4固體,溶液pH增大 解析:選C 加入少量濃鹽酸,首先發(fā)生H++OH-===
2、H2O,使OH-濃度降低,平衡正向移動(dòng);加入少量NaOH固體,使OH-濃度升高,平衡逆向移動(dòng);加入少量NH4Cl溶液,使NH濃度升高,平衡逆向移動(dòng),溶液中c(OH-)減??;Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,溶液中c(OH-)減小,溶液pH減小。 2.H2S水溶液中存在電離平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-,若向H2S溶液中( ) A.加水,平衡向右移動(dòng),溶液中氫離子濃度增大 B.通入過(guò)量SO2氣體,平衡向左移動(dòng),溶液pH增大 C.滴加新制氯水,平衡向左移動(dòng),溶液pH減小 D.加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化),溶液中所有離子濃度都減小 解析:選C 向H2S
3、溶液中加水,平衡向右移動(dòng),但溶液體積增大,溶液中H+濃度減小,A錯(cuò)誤。通入SO2,可發(fā)生反應(yīng):2H2S+SO2===3S↓+2H2O,SO2過(guò)量時(shí),SO2與水反應(yīng)生成的H2SO3酸性比氫硫酸強(qiáng),因此溶液pH減小,B錯(cuò)誤。滴加新制氯水,發(fā)生反應(yīng):H2S+Cl2===2HCl+S↓,H2S濃度減小,平衡向左移動(dòng),反應(yīng)生成的鹽酸為強(qiáng)酸,溶液酸性增強(qiáng),pH減小,C正確。加入少量CuSO4,發(fā)生反應(yīng):CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4,溶液中S2-濃度減小,H+濃度增大,D錯(cuò)誤。 3.常溫下向10 mL 0.1 mol·L-1氨水中緩緩加蒸餾水稀釋到1 L后,下列變化中正確的是( )
4、①電離程度增大 ?、赾(H+)增大 ?、蹖?dǎo)電性增強(qiáng) ④不變?、軴H-數(shù)目增大,H+數(shù)目減小?、辮H增大?、遚(H+)與c(OH-)的乘積減小 A.①②④ B.①⑤⑥ C.除②外都正確 D.①④⑤⑥⑦ 解析:選A?、僖蚣铀龠M(jìn)弱電解質(zhì)的電離,則NH3·H2O的電離程度增大,正確;②加水時(shí)氨水堿性減弱,c(OH-)減小,但水的離子積KW=c(H+)·c(OH-)不變,c(H+)增大,正確;③加水稀釋時(shí),溶液中離子總濃度減小,導(dǎo)電性減弱,錯(cuò)誤;④加水稀釋時(shí)溶液溫度不變,電離常數(shù)不變,即不變,正確;⑤水可電離出H+和OH-,水的量增加,H+和OH-的數(shù)目都增大,錯(cuò)誤;⑥c
5、(H+)增大,pH減小,錯(cuò)誤;⑦溫度不變,則水的離子積不變,即c(H+)與c(OH-)的乘積不變,錯(cuò)誤。 4.為證明某可溶性一元酸(HX)是弱酸,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案,其中不合理的是( ) A.室溫下,測(cè)0.1 mol·L-1HX溶液的pH,若pH>1,證明HX是弱酸 B.室溫下,將等濃度等體積的鹽酸和NaX溶液混合,若混合溶液pH<7,證明HX是弱酸 C.室溫下,測(cè)1 mol·L-1 NaX溶液的pH,若pH>7,證明HX是弱酸 D.在相同條件下,對(duì)0.1 mol·L-1的鹽酸和0.1 mol·L-1的HX溶液進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),若HX溶液燈泡較暗,證明HX為弱酸 解析:選B
6、由0.1 mol·L-1 HX溶液pH>1知,c(H+)<0.1 mol·L-1,說(shuō)明HX部分電離,HX是弱酸,A項(xiàng)正確;等物質(zhì)的量濃度的HCl和NaX組成的溶液,無(wú)論HX是強(qiáng)酸還是弱酸,溶液都顯酸性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NaX溶液的pH>7,說(shuō)明其在水中發(fā)生水解,X-+H2OHX+OH-,為強(qiáng)堿弱酸鹽,C項(xiàng)正確;用同濃度的一元酸做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),燈泡較暗者, 溶液離子濃度較小,說(shuō)明HX沒(méi)有完全電離,則為弱酸,D項(xiàng)正確。 5.關(guān)于pH相同的醋酸和鹽酸溶液,下列敘述中不正確的是( ) A.取等體積的兩種酸溶液分別稀釋至原溶液的m倍和n倍,結(jié)果兩溶液的pH仍然相同,則m>n B.醋酸物質(zhì)的量濃度小于
7、鹽酸 C.取等體積的兩種酸溶液分別中和NaOH溶液,醋酸消耗NaOH的物質(zhì)的量比鹽酸消耗的多 D.兩種酸溶液中c(CH3COO-)=c(Cl-) 解析:選B A項(xiàng),由于弱酸溶液中存在電離平衡,故稀釋相同倍數(shù)時(shí),弱酸的pH變化小,現(xiàn)pH變化相等,則弱酸稀釋的倍數(shù)大,正確;B項(xiàng),兩者的pH相同,而醋酸部分電離,則醋酸物質(zhì)的量濃度大于鹽酸,錯(cuò)誤;C項(xiàng),pH相同的情況下,醋酸的濃度大于鹽酸,故等體積時(shí)醋酸消耗的氫氧化鈉多,正確;D項(xiàng),根據(jù)電荷守恒可知正確。 6.對(duì)于常溫下0.1 mol·L-1氨水和0.1 mol·L-1醋酸,下列說(shuō)法正確的是( ) A.0.1 mol·L-1氨水的pH=1
8、3 B.0.1 mol·L-1氨水加水稀釋,溶液中c(H+)和c(OH-)都減小 C.0.1 mol·L-1醋酸中:c(H+)=c(CH3COO-) D.0.1 mol·L-1醋酸與0.1 mol·L-1NaOH溶液等體積混合所得溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 解析:選D NH3·H2O為弱電解質(zhì),不能完全電離,故0.1 mol·L-1氨水的pH<13,A項(xiàng)錯(cuò)誤;0.1 mol·L-1氨水加水稀釋,其溶液中c(OH-)減小,c(H+)增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;醋酸中存在電荷守恒:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),0.1 mol·L-1醋酸中有c
9、(H+)>c(CH3COO-),C項(xiàng)錯(cuò)誤;0.1 mol·L-1醋酸與0.1 mol·L-1NaOH溶液等體積混合后,恰好完全反應(yīng)生成CH3COONa,CH3COONa溶液中CH3COO-水解,使溶液顯堿性,故溶液中離子濃度的大小順序?yàn)閏(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D項(xiàng)正確。 7.常溫下,將一定濃度的鹽酸和醋酸加水稀釋,溶液的導(dǎo)電能力隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是( ) A.兩溶液稀釋前的濃度相同 B.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)溶液的pH由大到小順序?yàn)閍>b>c C.a(chǎn)點(diǎn)的KW值比b點(diǎn)的KW值大 D.a(chǎn)點(diǎn)水電離的c(H+)大于c點(diǎn)水電離的c(H
10、+) 解析:選D A項(xiàng),稀釋前,兩種溶液的導(dǎo)電能力相同,則溶液中離子濃度相同,醋酸是弱電解質(zhì),所以醋酸的濃度大于鹽酸的濃度,錯(cuò)誤;B項(xiàng),導(dǎo)電能力越強(qiáng),c(H+)越大,而溶液的pH越小,pH大小順序應(yīng)為b>a>c,錯(cuò)誤;C項(xiàng),溫度不變,水的離子積常數(shù)不變,錯(cuò)誤。 8.室溫下,甲、乙兩燒杯均盛有5 mL pH=3的某一元酸溶液,向乙燒杯中加水稀釋至pH=4。關(guān)于甲、乙燒杯中溶液的描述正確的是( ) A.溶液的體積10V甲≤V乙 B.水電離出的OH-濃度:10c(OH-)甲≤c(OH-)乙 C.若分別用等濃度的NaOH溶液完全中和,所得溶液的pH:甲≤乙 D.若分別與5 mL pH
11、=11的NaOH溶液反應(yīng),所得溶液的pH:甲≤乙 解析:選AD A項(xiàng),如果酸是強(qiáng)酸,當(dāng)pH=3升高到pH=4,需要溶液稀釋10倍;如果酸是弱酸,當(dāng)pH=3升高到pH=4,需要溶液稀釋大于10倍,則溶液的體積是10V甲≤V乙,正確;B項(xiàng),酸性溶液中,酸電離出的H+會(huì)抑制水的電離,則甲燒杯中的H+濃度是乙燒杯中H+濃度的10倍,因此水電離出的OH—濃度:10c(OH-)甲=c(OH-)乙,錯(cuò)誤;C項(xiàng),如果生成的鹽不水解,則溶液的pH相等;如果鹽水解,則甲燒杯中溶液的堿性強(qiáng)于乙燒杯中溶液的堿性,因此所得溶液的pH:乙≤甲,錯(cuò)誤;D項(xiàng),若分別與5 mL pH=11的NaOH溶液反應(yīng),如果是強(qiáng)酸,則
12、均是恰好反應(yīng),溶液顯中性;如果是弱酸,則酸過(guò)量,但甲燒杯中酸的濃度大,pH小,因此,所得溶液的pH:甲≤乙,正確。 9.部分弱電解質(zhì)的電離常數(shù)如下表: 弱電解質(zhì) HCOOH HCN H2CO3 NH3·H2O 電離常數(shù)(25 ℃) 1.8×10-4 4.9×10-10 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 1.8×10-5 A.結(jié)合H+的能力:CO>CN->HCO>HCOO- B.0.1 mol·L-1的HCOONH4溶液中存在以下關(guān)系式:c(HCOO-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-) C.pH=3的鹽酸與pH=11的氨水混合,若溶液顯中性,則
13、V(鹽酸)>V(氨水) D.等體積、等濃度的HCOONa和NaCN溶液中所含離子總數(shù)前者小于后者 解析:選D 據(jù)電離常數(shù)知酸根離子結(jié)合H+能力大小順序是CO>CN->HCO>HCOO-,A項(xiàng)正確;由K(HCOOH)>K(NH3·H2O)知水解程度:NH>HCOO-,故HCOONH4溶液呈酸性,則c(H+)>c(OH-),所以離子濃度大小順序是c(HCOO-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),B項(xiàng)正確;pH=3的鹽酸與pH=11的氨水混合,若V(鹽酸)=V(氨水),則溶液顯堿性,若溶液顯中性,則V(鹽酸)>V(NH3·H2O),C項(xiàng)正確;根據(jù)電荷守恒,c(HCOO-)+c(OH-)=c
14、(Na+)+c(H+),c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),而水解程度CN->HCOO-,所以HCOONa和NaCN溶液中離子總數(shù)前者大于后者,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10.有濃度為0.1 mol·L-1的鹽酸、硫酸、醋酸三種溶液,試回答: (1)三種溶液中c(H+) 依次為a mol·L-1、b mol·L-1、c mol·L-1,其大小順序?yàn)開(kāi)_______。 (2)等體積的以上三種酸分別與過(guò)量的NaOH 溶液反應(yīng),生成鹽的物質(zhì)的量依次為n1 mol、n2 mol、n3 mol,它們的大小關(guān)系為_(kāi)_______。 (3)中和一定量NaOH溶液生成正鹽時(shí),需上述三種酸的體積依
15、次是V1 L、V2 L、V3 L,其大小關(guān)系為_(kāi)_______。 (4)與鋅反應(yīng)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生氫(氣)的速率分別為v1、v2、v3,其大小關(guān)系為_(kāi)_______。 解析:(1)氯化氫和硫酸是強(qiáng)電解質(zhì),鹽酸是一元酸,硫酸是二元酸,醋酸是弱電解質(zhì)且是一元酸,鹽酸中氫離子濃度與酸的濃度相等,硫酸中氫離子濃度是硫酸濃度的2倍,醋酸中氫離子濃度小于醋酸的濃度,所以氫離子濃度大小順序?yàn)閎>a>c;(2)根據(jù)陰離子守恒知,鹽的物質(zhì)的量與酸的物質(zhì)的量相等,所以生成鹽的物質(zhì)的量大小關(guān)系為n1=n2=n3;(3)中和一定量NaOH溶液生成正鹽時(shí),酸的濃度相等,如果是一元酸,所用酸的體積相等,如果是二元酸,酸的體積
16、是一元酸的一半,所以三種酸的體積大小關(guān)系是V1=2V2=V3;(4)與鋅反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氫(氣)的速率與氫離子濃度成正比,氫離子濃度越大,反應(yīng)速率越大,三種酸中,硫酸中氫離子濃度為0.2 mol·L-1,鹽酸中氫離子濃度為0.1 mol·L-1,醋酸中氫離子濃度小于0.1 mol·L-1,所以反應(yīng)速率大小關(guān)系為v2>v1>v3。 答案:(1)b>a>c (2)n1=n2=n3 (3)V1=V3=2V2 (4)v2>v1>v3 11.25 ℃時(shí),現(xiàn)有0.1 mol·L-1的氨水。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)為了證明一水合氨(NH3·H2O)是弱電解質(zhì),常溫下,甲、乙、丙三人分別選用下列試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
17、0.010 mol·L-1氨水、0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液、NH4Cl晶體、酚酞試劑、pH試紙、蒸餾水。 ①甲用pH試紙測(cè)出0.010 mol·L-1氨水的pH為10,則認(rèn)定一水合氨是弱電解質(zhì),你認(rèn)為這一方法是否正確?________(填“是”或“否”),請(qǐng)說(shuō)明理由:______________________________________。 ②乙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,用pH試紙測(cè)出其pH=a,然后用蒸餾水稀釋至1 000 mL,再用pH試紙測(cè)出其pH為b,若要確認(rèn)NH3·H2O是弱電解質(zhì),則a、b應(yīng)滿足關(guān)系:________(用等式或不等式表示)。
18、 ③丙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞試劑,顯粉紅色,再加入NH4Cl晶體少量,顏色變________(填“深”或“淺”)。你認(rèn)為這一方法能否證明NH3·H2O是弱電解質(zhì)?___________(填“能”或“否”),并說(shuō)明原因: _______________________________________。 (2)若向氨水中加入少量硫酸銨固體,此時(shí)溶液中________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)若向氨水中加入稀硫酸,二者恰好完全反應(yīng)后所得溶液的pH________7(填“>”“<”或“=”),用離子方程式解釋原因:_____________
19、______________________________。 解析:(1)①0.010 mol·L-1氨水的pH為10,則其c(OH-)為10-4 mol·L-1,說(shuō)明NH3·H2O部分電離,是弱電解質(zhì)。若是強(qiáng)電解質(zhì),溶液的pH應(yīng)為12。②若NH3·H2O是弱電解質(zhì),則存在電離平衡,將pH=a的氨水稀釋102倍,則其pH的變化小于2。③向滴有酚酞試劑的氨水中加NH4Cl晶體,溶液的顏色變淺,有兩種可能:一是NH4Cl在水溶液中水解顯酸性,使溶液的pH減??;二是NH4Cl電離出的NH使NH3·H2O的電離平衡逆向移動(dòng),溶液的pH降低。兩者都能證明NH3·H2O是弱電解質(zhì)。(2)加入NH會(huì)抑制
20、NH3·H2O的電離,使c(NH3·H2O)變大,c(OH-)變小。(3)NH水解使溶液顯酸性,NH+H2ONH3·H2O+H+。 答案:(1)①是 若是強(qiáng)電解質(zhì),則0.010 mol·L-1氨水中c(OH-)應(yīng)為0.010 mol·L-1,pH=12?、赼-2
21、H2ONH3·H2O+H+ 12.某小組以醋酸為例探究弱酸的性質(zhì)。 (1)實(shí)驗(yàn)一:探究酸的強(qiáng)弱對(duì)酸與鎂條反應(yīng)速率的影響。 ①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下表,表中c=________mol·L-1。 編號(hào) 酸的種類 酸的濃度/(mol·L-1) 酸的體積/mL 鎂條質(zhì)量/g 1 醋酸 1.0 10 2.0 2 鹽酸 c 10 2.0 ②實(shí)驗(yàn)步驟: a.檢查裝置(如圖)的氣密性后,添加藥品; b.反應(yīng)開(kāi)始后,__________________; c.將所記錄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為曲線圖(如圖)。 ③寫(xiě)出0~5 min醋酸、鹽酸與鎂條反應(yīng)的反應(yīng)速率變化規(guī)律:__
22、___________________。 (2)實(shí)驗(yàn)二:現(xiàn)有一瓶醋酸溶液,常溫下測(cè)定其中醋酸的電離程度(已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來(lái)總分子數(shù)的百分比)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,將待測(cè)物理量和對(duì)應(yīng)的測(cè)定方法填寫(xiě)在下表中。 待測(cè)物理量 測(cè)定方法 ①________ 量取25.00 mL醋酸溶液于錐形瓶中,滴加指示劑,將0.100 0 mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入________,滴定至終點(diǎn),記錄數(shù)據(jù)。重復(fù)滴定2次。 ②________ 解析:(1)①要探究酸的強(qiáng)弱對(duì)酸與鎂條反應(yīng)速率的影響,則兩種酸的濃度應(yīng)該是相等的,即表中c=1.0 mol·L-1。 ②b.根據(jù)圖像中數(shù)據(jù)可知,
23、縱坐標(biāo)需要?dú)錃獾捏w積,因此反應(yīng)開(kāi)始后,每隔1 min記錄一次生成H2的體積。 ③根據(jù)圖像可知0~5 min醋酸反應(yīng)的曲線幾乎是直線,這說(shuō)明醋酸與鎂條反應(yīng)的速率隨時(shí)間變化不明顯;而鹽酸與鎂條反應(yīng)開(kāi)始階段曲線斜率較大,這說(shuō)明反應(yīng)速率很快,但一段時(shí)間后反應(yīng)速率明顯減小。 (2)要測(cè)定醋酸的電離程度(已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來(lái)總分子數(shù)的百分比),則需要測(cè)定醋酸的濃度和溶液的pH值。 答案:(1)①1.0?、诿扛? min記錄一次生成H2的體積?、鄞姿崤c鎂條反應(yīng)的反應(yīng)速率隨時(shí)間變化不明顯;鹽酸與鎂條反應(yīng)開(kāi)始階段反應(yīng)速率很快,一段時(shí)間后反應(yīng)速率明顯減小 (2) 待測(cè)物理量 測(cè)定方法 ①醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度 堿式滴定管 ②H+的物質(zhì)的量濃度 取適量醋酸溶液于燒杯中,用pH計(jì)測(cè)定溶液pH
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