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【备战2023高考】化学总复习——第23讲《弱电解质的电离平衡》练习
展开第23讲 弱电解质的电离平衡
第一部分:高考真题感悟
1.(2022·湖北·高考真题)根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:,,下列酸性强弱顺序正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据复分解反应的规律,强酸能制得弱酸,根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,则反应中,酸性:,反应中,酸性:,故酸性:,答案选D。
2.(2022·全国·高考真题)常温下,一元酸的。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是
A.溶液Ⅰ中
B.溶液Ⅱ中的HA的电离度为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
【答案】B
【解析】A.常温下溶液I的pH=7.0,则溶液I中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,c(H+)<c(OH-)+c(A-),A错误;B.常温下溶液II的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则=1.0×10-3,解得=,B正确;C.根据题意,未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,C错误;D.常温下溶液I的pH=7.0,溶液I中c(H+)=1×10-7mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液I中c总(HA)=(104+1)c(HA),溶液II的pH=1.0,溶液II中c(H+)=0.1mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液II中c总(HA)=1.01c(HA),未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,溶液I和II中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D错误;答案选B。
3.(2022·浙江·高考真题)时,向浓度均为的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入的溶液(醋酸的;用的溶液滴定等浓度的盐酸,滴定终点的突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加溶液至的过程中,发生反应的离子方程式为:
C.滴定过程中,
D.时,
【答案】B
【解析】A.恰好中和时,生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液,其中醋酸根离子会水解,溶液显碱性,A正确;B.滴加溶液至的过程中,若只发生反应的离子方程式:,则滴加NaOH溶液的体积为20mL,则根据电离常数,的醋酸中,c(H+)≈c(CH3COO-)= ==>1.0×10-4.3,故用氢氧化钠滴定的过程中,醋酸也参加了反应,则离子方程式为:H++OH-=H2O和CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,B错误;C.滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,根据物料守恒可知:,C正确;D.向浓度均为的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入的溶液,当盐酸的体积为20ml时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠,当加入的NaOH溶液的体积为30mL时,溶液为NaCl和等浓度的CH3COONa、CH3COOH,根据Ka=1.8×10-5>Kh=可知,此时溶液仍然呈酸性,需继续滴加NaOH溶液,故有,D正确;故答案为:B。
4.(2022·浙江·高考真题)时,苯酚的,下列说法正确的是
A.相同温度下,等的和溶液中,
B.将浓度均为的和溶液加热,两种溶液的均变大
C.时,溶液与溶液混合,测得,则此时溶液中
D.时,的溶液中加少量固体,水的电离程度变小
【答案】C
【解析】A.醋酸的酸性大于苯酚,则醋酸根离子的水解程度较小,则相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中c(C6H5O-)
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,则该溶液pH=a+1
【答案】B
【解析】A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,A2-的水解程度大于HA-,水的电离程度前者大于后者,故A错误;B.溶液中c(H+)=10-3mol/L,H2A电离程度较小,溶液中c(H2A)≈0.1mol/L,Ka1=,c(HA-)=1.3×10-5mol/L,c(HA-)≈c(H2A) 电离,则H2A的电离度 0.013%,故B正确;C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,,则c(A2-)
完卷时间:50分钟
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共12*5分)
1.(2022·广东广州·一模)溴甲基蓝(用HBb表示)指示剂是一元弱酸,HBb为黄色,Bb-为蓝色。下列叙述正确的是
A.0.01mol·L-1HBb溶液的pH=2
B.HBb溶液的pH随温度升高而减小
C.向NaOH溶液中滴加HBb指示剂,溶液显黄色
D.0.01mol·L-1NaBb溶液中,c(H+)+c(Na+)=c(Bb-)+c(HBb)
【答案】B
【解析】A.由于HBb为弱酸,0.01mol·L-1HBb溶液中氢离子浓度小于0.01,故溶液的pH>2,A错误;B.升温促进电离,HBb溶液的pH随温度升高而减小,B正确;C.向NaOH溶液中滴加HBb指示剂,溶液含有Bb-为蓝色,C错误;D.0.01mol·L-1NaBb溶液中,存在物料守恒c(Na+)=c(Bb-)+c(HBb),D错误;答案选B。
2.(2021·浙江·模拟预测)下列事实能说明醋酸(CH3COOH)是弱酸的是
A.醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红
B.将pH=3的醋酸溶液稀释10倍,溶液的3
D.等体积等浓度的醋酸溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应
【答案】B
【解析】A.醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红,醋酸溶液显酸性,说明醋酸为酸,与题意不符,A错误;B.将pH=3的醋酸溶液稀释l0倍,若为强酸,溶液中不存在醋酸分子,c(H+)=10-4mol/L,溶液的pH=4,由于溶液的pH<4,说明醋酸溶液中存在电离平衡,为弱酸,符合题意,B正确;C.醋酸溶液能与鸡蛋壳反应生成二氧化碳,说明醋酸的酸性强于碳酸,但不能说明醋酸为弱酸,与题意不符,C错误;D.等体积等浓度的醋酸溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应,发生酸碱中和反应,不能说明醋酸为弱酸,与题意不符,D错误;答案选B。
3.(2021·广东广州·三模)关于常温下0.1mol•L-1的醋酸溶液,下列叙述正确的是
A.溶液中c(H+)=c(CH3COO-)
B.加水稀释后,溶液中所有离子的浓度均减小
C.加入醋酸钠晶体后,溶液的pH增大
D.加入等体积、pH=13的NaOH溶液后,c(Na+)=c(CH3COO-)
【答案】C
【解析】A.醋酸溶液中存在醋酸和水的电离,即CH3COOHCH3COO-+H+,H2OH++OH-,电荷守恒为c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故A错误;B.醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,溶液中H+和CH3COO-的数目增多,但浓度减小,即c(H+)、 c(CH3COO-)浓度减小,由于Kw=c(H+)·c(OH-)不变,所以氢氧根离子浓度增大,故B错误;C.由CH3COOHCH3COO-+H+可知,加入少量CH3COONa晶体,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大,故C正确;D.在0.1mol·L-1的醋酸溶液中,加入等体积、pH=13的NaOH溶液,二者恰好完全反应,生成CH3COONa,由于CH3COO-水解,则c(Na+)>c(CH3COO-),故D错误;答案为C。
4.(2022·广东·模拟预测)二甲胺[(CH3)2NH]可用作橡胶硫化促进剂,是一元弱碱,在水中的电离与氨相似,可与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl。下列说法错误的是
A.常温下,0.001mol/L二甲胺溶液的pH=11
B.往二甲胺溶液中加入NaOH固体会抑制二甲胺的电离
C.加水稀释(CH3)2NH2Cl溶液,减小
D.(CH3)2NH2Cl溶液中:c(H+) + c[] = c(OH-)+ c(Cl- )
【答案】A
【解析】A.二甲胺[(CH3)2NH]是一元弱碱,只发生部分电离,则常温下,0.001mol/L二甲胺溶液的c(OH-)<0.001mol/L,pH<11,A错误;B.在二甲胺溶液中存在如下电离平衡:(CH3)2NH+H2O+OH-,加入NaOH固体后,平衡逆向移动,从而抑制二甲胺的电离,B正确;C.在(CH3)2NH2Cl溶液中存在如下平衡:+H2O(CH3)2NH∙H2O+H+,加水稀释(CH3)2NH2Cl溶液,平衡正向移动,则减小,C正确;D.(CH3)2NH2Cl溶液中,存在下列四种离子c(H+) 、c[]、c(OH-)、c(Cl- ),阴、阳离子之间存在如下电荷守恒:c(H+) + c[] = c(OH-)+ c(Cl- ),D正确;故选A。
5.(2022·河南·模拟预测)298K下,将VbmL0.1mol·L-1MOH溶液与VamL0.1mol·L-1HR溶液按Va+Vb=100混合,测得Va、Vb与混合溶液pH的关系如图所示,下列说法错误的是
A.代表Va变化的是曲线II
B.电离平衡常数:Kb(MOH)>Ka(HR)
C.pH=7的混合溶液中存在:3c(M+)+c(H+)=3c(R-)+c(OH-)
D.N点溶液中存在:c(HR)=c(OH-)+c(MOH)+c(H+)
【答案】D
【解析】A. 横坐标的起点pH小于7,溶液显酸性,此时只加入一种溶液,应为酸溶液,曲线II表示HR溶液,故代表Va变化的是曲线II,故A正确;B. 由图像可知,曲线的交点表示酸溶液和碱溶液的体积相等,此时二者恰好反应生成MR溶液,此时溶液显碱性,故电离平衡常数:Kb(MOH)>Ka(HR),故B正确;C. pH=7的混合溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),又存在电荷守恒c(M+)+c(H+)=c(R-)+c(OH-),故c(M+)=c(R-),则3c(M+)+c(H+)=3c(R-)+c(OH-),故C正确;D. 当Vb=100mL时,溶液的pH小于13,故MOH为弱碱,由B项分析可知,两曲线的交点为N点,此时为MR溶液,溶液中存在质子守恒:c(HR) +c(H+)=c(OH-)+c(MOH),故D错误;故选D。
6.(2022·四川雅安·三模)常温下,向10mL 0.1mol/L的HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的氨水,不考虑NH4NO2的分解,所得溶pH及导电能力变化如下图。下列分析正确的是
A.氨水的物质的量浓度约为0.05mol/L
B.b点溶液中离子浓度大小的关系: c()>c()>c(H+)>c(OH -)
C.a、d两点的导电能力和pH都相同
D.a点和b点溶液中,水的电离程度大小是a>b
【答案】B
【解析】A.b点电导率最大,说明b点和氨水恰好反应,10mL0.1mol/L的和10mL氨水恰好反应,所以氨水的物质的量浓度为,故A错误;B.b点电导率最大,b点和氨水恰好完全反应,溶液中的溶质只有,由于此时溶液显酸性,则的水解程度大于的水解程度,离子浓度的关系为,故B正确;C.由题图知,a点溶液显酸性,d点溶液显碱性,所以a、d两点的不等,故C错误;D.由题图可知,b点电导率最大,说明b点和氨水恰好反应,溶质为,水解促进水电离,a点时过量,抑制水的电离,所以水的电离程度:a点<b点,故D错误;故选B。
7.(2022·上海普陀·二模)常温下体积相同的溶液:①pH=2的CH3COOH(aq);②0.01mol·L-1的CH3COOH(aq)。下列符合②>①的是
A.稀释到相同pH所需水的体积
B.与镁条反应生成等量H2所需时间
C.与镁条反应的起始速率
D.与相同浓度NaOH(aq)恰好中和时,消耗NaOH(aq)的体积
【答案】B
【解析】醋酸是弱酸,在水中部分电离,醋酸是弱酸,在水中部分电离,0.01mol•L-1的CH3COOH(aq)pH>2,氢离子浓度①>②,醋酸浓度①>②。A.醋酸是弱酸,在水中部分电离,0.01mol•L-1的CH3COOH(aq)pH>2,当①pH=2的CH3COOH(aq),②0.01mol•L-1的CH3COOH(aq)稀释到相同的pH时①消耗的水的体积大,故A错误;B.②0.01mol•L-1的CH3COOH溶液中氢离子浓度小于①pH=2的CH3COOH(aq),则与镁条反应生成等量H2所需时间②>①,故B正确;C.分析可知氢离子浓度①>②,则与镁条反应的起始速率①>②,故C错误;D.由分析可知醋酸浓度①>②,则与相同浓度NaOH(aq)恰好中和时,消耗NaOH(aq)的体积①>②,故D错误;故选:B。
8.(2022·辽宁沈阳·三模)弱酸型指示剂的电离平衡可表示为:,其分子、离子为不同颜色。下表是酚酞在pH不同的溶液中的结构和变色规律。下列说法中错误的是
(图中环状结构为苯环)
A.pH改变时,酸碱指示剂的分子、离子相对含量变化引起溶液颜色变化
B.溶液从酸性到强碱性的过程中,酚酞中的碳原子a从杂化转化为杂化
C.当指示剂的,则,此时的pH为理论变色点
D.温度改变,指示剂的变色范围可能发生改变
【答案】B
【解析】A.溶液pH改变时,溶液中氢离子浓度发生变化,电离平衡会发生移动,溶液中酸碱指示剂的分子、离子相对含量变化引起颜色变化,故A正确;B.由图可知,溶液从酸性到强碱性的过程中,酚酞中苯环碳原子a没有发生变化,原子的杂化方式没有变化,故B错误;C.由公式可知,弱酸型指示剂的电离常数K=,当溶液中时,氢离子浓度和电离常数相等,溶液,溶液会发生酸碱性变化,颜色也会变化,所以此时的pH为理论变色点,故C正确;D.弱酸型指示剂的电离为吸热过程,温度改变,电离平衡会发生移动,溶液中氢离子浓度发生变化,指示剂的变色范围可能发生改变,故D正确;故选B。
9.(2022·湖南省新化县第一中学模拟预测)牙形石(一种微型古生物遗体)主要成分为Ca3(PO4)2,存在于灰岩(主要成分为CaCO3)中。可以通过合适的酸除去灰岩显示出牙形石的形态,进而分析当时的地层环境。根据以下数据,有关合适的酸分析错误的是
已知:(1)酸的电离平衡常数
弱酸
H3PO4
CH3COOH
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Ka1=6.9×10-3
Ka2=6.2×10-8
Ka3=4.8×10-13
Ka=1.8×10-5
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
(2)Ksp[Ca3(PO4)2]=2.07×10-33
(3)钙的磷酸盐中只有磷酸二氢钙可溶于水,其余难溶于水A.当加入过量的盐酸时与牙形石反应为:Ca3(PO4)2+2H+=H2PO+3Ca2+
B.过量的醋酸可以溶解灰岩:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
C.过量醋酸与牙形石:Ca3(PO4)2+4CH3COOH=3Ca2++4CH3COO-+2H2PO,该反应K≈2.5×10-13
D.醋酸能溶解灰岩,不溶解牙形石,可用于除去灰岩显示出牙形石
【答案】A
【解析】A.盐酸是强酸,加入过量盐酸时与牙形石反应为:Ca3(PO4)2+6H+=2H3PO4+3Ca2+,A选项错误;B.据电离平衡常数的大小可判断, 酸性CH3COOH>H2CO3,可发生反应CaCO3+2CH3COOH= Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,B选项正确;C. 据电离平衡常数的大小可判断,酸性H3PO4>CH3COOH>H2PO,可写出反应式Ca3(PO4)2+4CH3COOH=3Ca2++4CH3COO-+2H2PO,,根据Ksp[Ca3(PO4)2] 、Ka(CH3COOH)、Ka2(H3PO4)、Ka3(H3PO4)的表达式代入上式换算化简得K=,远小于,因此牙形石不溶于醋酸溶液中,C选项正确;D.醋酸能溶解灰岩,不溶解牙形石,可用于除去灰岩显示出牙形石,D选项正确;答案选A。
10.(2022·浙江省宁波市鄞州中学模拟预测)下列说法正确的是
A.相同温度下,等pH的盐酸和醋酸加水稀释10倍后,c(Cl-)<c(CH3COO-)
B.0.1 mol·L-1的KA溶液pH=6.5,则HA为弱酸
C.常温下pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合:c(Cl-)+c(H+)=c(NH)+c(OH-)
D.某温度下,向氨水中通入CO2,随着CO2的通入, 不断增大
【答案】A
【解析】A.盐酸为强酸,醋酸为弱酸,相同pH时,醋酸物质的量浓度大于盐酸浓度,相同pH时,溶液中c(Cl-)=c(CH3COO-),加水稀释相同倍数,促进醋酸的电离,推出c(Cl-)<c(CH3COO-),故A正确;B.没有指明温度是否是常温,因此无法判断HA是否是弱酸,故B错误;C.一水合氨为弱碱,常温下pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合,混合后溶质为NH4Cl和NH3·H2O,溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),c(NH)>c(Cl-),即c(Cl-)+c(H+)<c(NH)+c(OH-),故C错误;D.,Kb只受温度影响,向氨水中通入二氧化碳气体,生成碳酸铵或碳酸氢铵,溶液c(NH)增大,该比值减小,故D错误;答案为A。
11.(2022·江西·二模)25℃时,在体积均为100 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的两种一元酸HA和HB的溶液中,分别加入NaOH固体(温度恢复至室温,溶液体积变化忽略不计), 随加入NaOH固体的物质的量的变化如图所示。下列有关说法不正确的是
A.酸性:HA> HB,且HA是强酸,HB是弱酸
B.由水电离出的c(H+ )的顺序:a<b<c<d
C.c点溶液中:c(H+)=c(B-)-c(HB) +c(OH-)
D.d点溶液中:c(B-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
【答案】C
【解析】A.25℃时,Kw=1×10-14,由图可知没有加入氢氧化钠固体时,a点0.1 mol/L HA溶液中,,可求得0.1 mol/L HA溶液中c(H+ )=0.1 mol/L,则HA为强酸;同理,由b点可知0.1 mol/L HB溶液中,c(H+)=0.01 mol/L,则HB为弱酸,故A项正确;B.由图和上述计算可知,a点和b点均抑制水的电离,由于a点c(H+)更大,对水的抑制程度更大,c点和d点均为HB和NaB的混合溶液,由于d点加入氢氧化钠的物质的量大,溶液中NaB的物质的量大,对水电离的促进大,则由水电离出的c(H+)的顺序为a<b<c<d,故B项正确;C.c点反应后为等浓度的HB和NaB溶液,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),根据物料守恒:2c(Na+)=c(B-)+c(HB),联立可得2c(H+)=c(B-)-c(HB)+2c(OH-),故C项错误;D.d点c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),则c(Na+)=c(B-),且远大于c(H+),故对应的溶液中,c(B-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-),故D项正确;答案选C。
12.(2022·宁夏·吴忠中学三模)25℃,二元酸H2A水溶液中HA-、A2-的分布系数δ(X)随pH变化如下图所示。[比如A2-的分布系数:],下列叙述正确的是
A.H2A的一级电离完全进行,二级电离部分进行
B.pH=1时,加入NaOH溶液发生的主要反应为HA-+OH-=A2-+H2O
C.Na2A溶液的水解平衡常数Kb=1.0×10-4.2
D.NaHA溶液中,c(Na+)+c(OH-)<c(HA-)+2c(A2-)+c(H+)
【答案】D
【解析】A.由图可知,pH<2时,δ(A2-)=0,则δ(HA-)=<1,说明此时的溶液中,除了有HA-外,还有H2A,故H2A的一级电离部分进行;同理,pH在约2.5~6时,溶液中同时存在HA-和A2-,则H2A的二级电离也是部分进行,A错误;B.由图可知,pH=1时,δ(HA-)==0.4,则δ(H2A)=1-δ(HA-)=1-0.4=0.6,故此时加入NaOH溶液,发生的主要反应为H2A+OH-=HA-+H2O,B错误;C.pH=4.2时,δ(HA-)=δ(A2-),即c(HA-)=c(A2-),则Ka2(H2A)== c(H+)=1.0´10-4.2,由于Na2A溶液中的水解反应以第一步水解为主,故Na2A溶液的水解平衡常数Kb===1.0´10-9.8,C错误;D.在NaHA溶液中,有电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-);由图可知,NaHA溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),则c(Na+)<c(HA-)+2c(A2-),故可以得知c(Na+)+c(OH-)<c(HA-)+2c(A2-)+c(H+),D正确;故选D。
二、主观题(共4小题,共40分)
13.(12分)浓度均为0.1mol·L-1的盐酸、硫酸和醋酸三种溶液,试分析:
(1)若溶液的c(H+)分别为a、b、c,则它们的大小关系是__________________________。
(2)分别用三种酸中和等物质的量的NaOH溶液,所需溶液的体积分别是a、b、c,则它们的大小关系是________________________________。
(3)等体积的三种酸分别与足量的锌粒反应,若它们的反应速率分别为a、b、c,则反应开始时它们的大小关系是____________。
(4)等体积的三种酸分别与足量的锌粒反应,在相同条件下,若产生气体的体积为a、b、c,则它们的关系是____________。
【答案】(每空3分)(1)b>a>c (2)a=2b=c (3)b>a>c (4)2a=b=2c
【解析】盐酸为一元强酸,硫酸为二元强酸,醋酸为一元弱酸,强酸完全电离,弱酸部分电离。
(1)若溶液的c(H+)分别为a、b、c,浓度均为0.1mol·L-1,a=0.1mol/L,b=0.2mol/L,c<0.1mol/L,故b>a>c;(2)酸中和等物质的量的碱,与酸的物质的量有关,V=n/c,则a=2b=c;(3)等体积的三种酸与足量的锌粒反应,反应速率与c(H+)有关,浓度越大,反应速率越大,故b>a>c;(4)等体积的三种酸分别与足量的锌粒反应,生成氢气的量与酸的物质的量有关,故2a=b=2c。
14.(12分)25℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.8×10-5
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
3.0×10-8
回答下列问题:
(1)一般情况下,当温度升高时,Ka________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是______________________(填字母)。
a.CO32- b.ClO- c.CH3COO- d.HCO3-
(3)下列反应不能发生的是________(填字母)。
a. CO32-+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O
b. ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
c. CO32-+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO- d. 2ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO
(4)25℃时,若测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液的pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=___mol·L-1(填精确数值)。
(5)体积均为10 mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000 mL,稀释过程中pH变化如下图所示。
稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)_____ (填“>”、“=”或“<”,下同)醋酸溶液中水电离出来的c(H+);用同浓度的NaOH溶液分别中和上述两种酸溶液,恰好中和时消耗NaOH溶液的体积:醋酸____HX。
【答案】(每空2分)(1)增大 (2)a>b>d>c (3) cd (4)9.9×10-7 moL·L-1 (5)> >
【解析】(1)升高温度促进弱电解质的电离,所以当温度升高时,Ka增大。
(2)电离平衡常数越大,越易电离,溶液中离子浓度越大,则酸性强弱为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,酸根离子对应的酸的酸性越强,酸根离子结合氢离子的能力越弱,则四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,即a>b>d>c。
(3)a.CO32-+CH3COOH═CH3COO-+CO2↑+H2O:碳酸的酸性小于CH3COOH,所以CH3COOH能够制取碳酸,该反应能够发生,故a错误;b.ClO-+CH3COOH═CH3COO-+HClO:CH3COOH的酸性大于HClO,CH3COOH能够制取HClO,该反应能够发生,故b错误;c.CO32-+HClO═CO2↑+H2O+ClO-:HClO的酸性小于碳酸,该反应无法发生,故c正确;故选cd。d.2ClO-+CO2+H2O═CO32-+2HClO:由于酸性H2CO3>HClO>HCO3-,则碳酸与次氯酸根离子反应只能生成碳酸氢根离子,不会生成CO32-,该反应不能发生,故d正确;
(4)根据电荷守恒得c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=(10-6-10-8)mol·L-1=9.9×10-7mol·L-1。
(5)加水稀释促进弱酸电离,pH相同的不同酸稀释相同的倍数,pH变化大的酸酸性强,变化小的酸酸性弱;酸或碱抑制水电离,酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大,根据图知,pH相同的醋酸和HX稀释相同的倍数,HX的pH变化大,则HX的酸性大于醋酸,所以HX的电离平衡常数大于常数,稀释后醋酸中氢离子浓度大于HX,所以醋酸抑制水电离程度大于HX,则HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液水电离出来c(H+);溶液中氢离子浓度越小,对的抑制程度越小,水的电离程度越大,稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),它对水的电离的抑制能力减弱。
15.(16分)磷能形成多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,向10 mL H3PO2溶液中加入10 mL等物质的量浓度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有H2PO2-、OH-两种阴离子。
① 写出H3PO2溶液与足量NaOH 溶液反应后形成的正盐的化学式:_______,该正盐溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____________。
② 若25℃时,K (H3PO2) = 1×10-2,则0.01 mol · L-1的H3PO2溶液的pH =________。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸,25℃时亚磷酸的电离常数为K1= 1×10-2、K2=2.6×10-7。
① 试从电离平衡移动的角度解释K1、K2数据的差异_______________。
② NaH2PO3溶液显______性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3) 25 ℃时,HF的电离常数为K = 3.6×10-4; H3PO4的电离常数为K1=7.5×10-3,K2=6.2×10-8,K3=4.4×10-13。足量NaF溶液和H3PO4溶液反应的离子方程式为_________。
(4)相同温度下,等物质的量浓度的上述三种磷的含氧酸中。c(H+)由大到小的顺序为_____(用酸的分子式表示)。
【答案】(除标注外,每空2分)(1)①NaH2PO2 c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+) (3分) ②2 (3分)
(2)①H3PO3第一步电离出的H+对第二步电离起到抑制作用 ②酸
(3)F- +H3PO4 =HF+
(4)H3PO3 >H3PO2 >H3PO4
【解析】(1)①H3PO2是一元酸,H3PO2溶液与足量NaOH 溶液反应后形成的正盐的化学式:NaH2PO2,NaH2PO2是强碱弱酸盐,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+);②,c(H+)=1×10-2 ,所以0.01 mol · L-1的H3PO2溶液的pH =2;
(2)①H3PO3第一步电离出的H+对第二步电离起到抑制作用,所以K1>K2;
② 电离平衡常数是K=2.6×10-7,水解平衡常数是 ,电离大于水解,所以溶液出酸性;
(3)HF的电离常数为K = 3.6×10-4小于H3PO4的第一步电离常数为K1=7.5×10-3,大于H3PO4的第二步电离常数K2=6.2×10-8,所以足量NaF溶液和H3PO4溶液反应生成HF和NaH2PO4,离子方程式是F- +H3PO4 =HF+;
(4)H3PO4的第一步电离常数为K1=7.5×10-3;亚磷酸是二元酸,第一步电离常数为K1= 1×10-2;次磷酸的电离平衡常数是K (H3PO2) = 1×10-2,所以酸性亚磷酸>次磷酸>磷酸;所以相同温度下,等物质的量浓度的三种磷的含氧酸中,c(H+)由大到小的顺序为H3PO3 >H3PO2 >H3PO4。
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