苏教版 (2019)第一单元 弱电解质的电离平衡同步测试题
展开3.1.3水的电离平衡同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.常温下,下列各组离子定能大量共存的是
A.的溶液中:
B.滴加溶液显红色的溶液中:
C.的溶液中:
D.水电离产生的的溶液中:
2.在某温度时,测得纯水中的,则为
A. B. C. D.无法确定
3.常温下,一定浓度的某溶液由水电离出的,则该溶液中的溶质可能是
① ② ③NaOH ④
A.①②③④ B.②③ C.①②④ D.①④
4.25℃时,0.1 mol∙L-1的盐酸中由水电离出的H+的浓度是
A.1×10-14mol∙L-1 B.1×10-1mol∙L-1 C.1×10-7mol∙L-1 D.1×10-13mol∙L-1
5.将25℃的纯水加热至80℃,下列叙述正确的是
A.水的离子积不变,呈中性 B.水中c(H+)= c(OH- ) >1×10-7mol/L
C.水的pH变大,呈碱性 D.水的pH变小,呈酸性
6.25℃,向20mL0.1mol·L-1的H3PO2溶液中滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液直至过量,滴定曲线如图1,所有含磷微粒的分布系数δ随pH变化关系如图2,[如的分布系数:]
则下列说法错误的是
A.H3PO2为一元弱酸,电离常数Ka约为1×10-5
B.水的电离程度按a、b、c、d、e顺序依次增大
C.当混合溶液pH=7时,c()>c(H3PO2)
D.b点溶液中存在关系2c(H+)+c(H3PO2)=2c(OH-)+c()
7.室温下,某无色溶液中由水电离的c(H+)=1.0×10-13 mol∙L-1,该溶液中一定不能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
8.某温度下,将pH相同、体积均为V0的盐酸和醋酸分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示,下列叙述正确的是
A.曲线II代表CH3COOH溶液
B.相同体积a点的两种酸分别与NaOH溶液恰好中和,消耗NaOH溶液的体积一样多
C.由a点到b点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.溶液中水的电离程度: b点大于c点
9.常温下,下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是
A.能使pH试纸变红的溶液中:CO、K+、Cl-、Na+
B.的溶液中:Na+、HCO、Cl-、K+
C.能与Al反应放出氢气的溶液中:NH、Fe2+、Cl-、NO
D.由水电离产生的的溶液中:NO、Mg2+、Na+、SO
10.水是自然界重要物质之一,相关叙述错误的是( )
A.水分子是含极性键的极性分子
B.等物质的量的H3O+和H2O具有相同的电子数
C.等pH值的NaOH溶液和Na2CO3溶液,水的电离程度相等
D.等pH值盐酸和醋酸分别加水稀释后pH值仍相等,加水的量:盐酸<醋酸
二、填空题
11.温度为t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10 -amol•L -1,c(OH -)=10 -bmol•L -1;已知:a+b=13,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数Kw= ,t (填“<”、“>”或“=”)25。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为 ,该NaOH溶液中由水电离出的c(OH -)为 。
(3)回答下列有关醋酸的问题。
在一定温度下,向冰醋酸中加水稀释,溶液导电能力变化情况如图所示:
①加水量为0时,导电能力也为0,请解释原因: 。
②a、b、c三点醋酸电离程度由大到小的顺序为 ;a、b、c三点对应的溶液中,pH最小的是 ;a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的是 。
12.水的离子积常数
(1)水的电离平衡常数表达式为 .
(2)水的离子积常数表达式为 .
(3)及影响因素
①25℃时, .
②水的电离是的可逆过程,故温度升高 .
③水的离子积常数只受 的影响,与、的变化无关.
13.在-50 ℃时液氨中存在着下列平衡:2NH3⇌NH+NH,两种离子的平衡浓度均为1.0×10-15mol·L-1。
(1)液氨中离子积为 ;
(2)向液氨中加入氨基钠(NaNH2),液氨的离子积 ;向液氨中加入NH4Cl,c(NH)增大,离子积的数值 。
14.勒夏特列原理适用于许多平衡体系。试用该原理分析水的电离平衡(H2OH++OH-),填写下列表格(除④外,其余都假设溶液温度不变):
改变条件
平衡移动方向
c(H+)的变化
c(OH-)的变化
Kw
①加入醋酸
②加入烧碱
③加入CH3COONa
④升高温度
15.25摄氏度时,现有浓度均为0.10 mol/L的四种溶液:①氨水② NaOH溶液 ③CH3COOH溶液 ④盐酸。请回答:
(1)①溶液中c(H+) c(OH-) (填“>”、“<”或“=”)。
(2)醋酸的电离方程式是 。
(3)①对水的电离平衡产生的影响是 ,理由是 。
(4)溶液②和溶液③等体积混合后所得溶液显碱性,原因是 (用离子方程式表示)。
16.Kw=c(H+)·c(OH—)中的c(H+)和c(OH—)一定是水电离出的c(H+)和c(OH—)吗? 。
17.常温下,体积为、pH为3的硫氰酸(HSCN)、氢氰酸(HCN)溶液加水稀释后溶液体积为VmL,溶液pH与的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)在水溶液中氢氰酸的电离方程式为 。
(2)根据图象信息,起始浓度:c(HSCN) c(HCN) (填“>”“<”或“=”,下同)。常温下,电离常数:K(HSCN) K(HCN)。
(3)水的电离程度:a点溶液 b点溶液(填“>”“<”或“=”,下同),a点溶液中c(SCN-) c点溶液中c(CN-)。
(4)对b点溶液适当加热,下列选项减小的是 (填字母)。
A. B. C.
(5)等体积、等pH的上述两种酸的溶液,分别与等物质的量浓度的NaOH溶液恰好完全反应,消耗NaOH溶液较多的酸是 (填化学式)。
18.下表是常温下几种常见弱酸的电离平衡常数,回答下列问题:
弱酸
电离平衡常数K
CH3COOH
K=1.6×10−5
H2C2O4
K1=5.9×10−2 K2=6.4×10−5
H2CO3
K1=4.4×10−7 K2=5.6×10−11
H2S
K1=9.1×10−8 K2=1.1×10−15
(1)某温度下,纯水中的 c(H+)=2.0×10−7mol/L,则此时溶液中 c(OH−)为 mol/L;此时温度 25℃(填“大于”,“小于”或“等于”),若温度不变,滴入稀硫酸使 c(H+)=8.0×10−6mol/L,则由水电离出的 c(H+)为 mol/L。
(2)下列四种离子结合H+能力最强的是 。
A.HCO B.C2O C. S2− D.CH3COO−
(3)该温度下1.0 mol·L−1的CH3COOH溶液中的c(H+)= mol·L−1
(4)常温下,加水稀释0.1 mol·L−1的H2C2O4溶液,下列说法正确的是 。
A.溶液中n(H+)×n(OH−)保持不变
B.溶液中水电离的c(H+)×c(OH−)保持不变
C.溶液中c(HC2O)/c(H2C2O4)保持不变
D.溶液中c(OH−)增大
19.已知t℃时,0.01 mol/L NaOH溶液的pH=11,0.1 mol/L的HA溶液中。请回答下列问题:
(1)该温度下,水的离子积Kw= 。
(2)该温度下,HA的电离平衡常数Ka= ;0.1 mol/L HA溶液的电离度为 ,由水电离出的c(H+)= mol/L。
(3)已知:t℃时,的两步电离平衡常数分别为,。
①向NaA溶液中通入少量的气体,反应的离子方程式为 ;
②同体积,同pH的HA溶液和溶液加水稀释过程中,溶液的pH随水体积的变化曲线如图所示。曲线Ⅰ对应的酸为 (填化学式),b、c、d三点水的电离程度的关系为 。
20.电解质溶于水时会发生电离产生自由移动的离子,电导率变化一定程度上可以反映溶液中自由移动的离子浓度变化。溶液中自由移动的离子浓度越大,电导率就越大。如图是向20mL0.01mol/LBa(OH)2溶液中滴入了2滴酚酞溶液,然后向Ba(OH)2溶液中匀速滴加0.2mol/LH2SO4溶液,获得电导率随时间变化的曲线图。
(1)0-80s观察到的实验现象 。截至b点,加入0.2mol•L-1H2SO4溶液的体积为 mL。
(2)写出该实验中的离子方程式 。
(3)证明水是电解质的实验证据是 。
(4)某同学向两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
bd段对应的离子方程式是 ; 点对应的溶液呈中性(填a、b、c、d,下同); 点对应的溶液中Ba2+沉淀完全。
三、实验题
21.CH3COOH是常见的弱酸,现有常温下0.1mol×L-1的CH3COOH溶液。
(1)若温度不变,加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是 (填字母序号,下同);若该溶液升高温度,下列表达式的数据增大的是 。
A c(H+)
B c(H+)×c(OH-)
C
D
(2)某化学兴趣小组装好了如图所示的实验装置,一支胶头滴管盛有盐酸,另一支胶头滴管盛有同体积、同浓度的醋酸。实验时同时完全捏扁a、b胶头滴管的胶头,观察实验现象
①装置A、B中用红墨水而不用水的目的是 。
②实验刚开始时,发现装置A中的长导管液面上升得比装置B中的要快。则胶头滴管a中盛的是 。 两装置反应结束时(无固体剩余)。静置后两装置中的长导管或面均有所下降,最终液面高度 (填“相等”。“A中的高”或“B中的高”).
(3)实验表明,液态时纯硫酸的电离能力强于纯硝酸,纯硫酸的导电性也是显著强于纯水。又知液态纯酸都能像水那样进行自身电离而建立平衡。且在一定温度下都有各自的离子积常数。据此回答:
①25°C时,液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4) 1×10-14(填“>”“<”或“=”).
②在纯硫酸与纯硝酸的液态混合酸中,存在的阴离子主要是 。
(4)在某温度下的水溶液中,c(H+)=10xmol×L-1,c(OH-)=10ymol×L-1,x与y的关系如图所示:
①该温度下,水的离子积为 。
②该温度下,0.01 mol×L-1 NaOH溶液中水电离出c(OH-)为 。
22.亚硝酸钠(NaNO2)是一种无色、无味晶体,具有防腐和抗氧化作用,常用作食品添加剂。
已知:HNO2是一种弱酸,酸性比醋酸略强,性质不稳定,易分解生成NO和NO2;能被常见强氧化剂氧化;但在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把I-氧化成I2。
为了测定某样品中NaNO2的含量,某同学进行如下实验:①称取样品ag,加水溶解,配制成100mL溶液;②取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.0200mol•L-1KMnO4标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗KMnO4溶液VmL。
(1)上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有 。
(2)在进行滴定操作时,KMnO4溶液盛装在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴入最后一滴溶液, 时到达滴定终点。
(3)滴定过程中发生反应的离子方程式是 ;测得该样品中NaNO2的质量分数为 。
(4)若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则测定结果 。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
23.二氯化二硫是一种金黄色油状液体(沸点138℃),用作除草剂、橡胶硫化剂等。制备装置如图(夹持和加热装置略)。
已知:遇水发生反应;热稳定性差;能被氧化为;硫黄的熔点为113℃,沸点为445℃,
回答下列问题:
(1)电子式为 。
(2)制备的实验步骤如下:
步骤1:检查装置气密性,加入硫黄,通氮气;
步骤2:一段时间后加热A中三颈烧瓶至110℃~115℃,使硫黄熔化;
步骤3:改通氯气,于115℃~125℃氯化一段时间后改通氮气;
步骤4:......;
步骤5:停止加热,持续通氮气至冷却。
①步骤1开始时需打开 关闭 (填“”、“”或“”)。通氮气的目的是 ;步骤4是 。
②证明有生成的现象是 。反应过程应控制的量,原因是 ;装置C可选择 (填标号)。
(3)为测定产物纯度,实验操作如下:
Ⅰ.实验前称重B装置为,实验后称重为(均不包含冰盐水),取出产品备用,剩余产品进行后续实验;
Ⅱ.撤掉装置A、C和B中冰盐水,重新更换足量的NaOH溶液,直接连接装置B、D;
Ⅲ.打开、、,并不断向B中通入水蒸气、将和全部赶出;
Ⅳ.实验结束后,取下锥形瓶,滴加几滴酚酞,用盐酸标准溶液滴定剩余的溶液,消耗盐酸;
Ⅴ.不加样品,做空白对照实验,消耗盐酸。
①产品中的纯度为 (写出表达式)。
②下列操作可能会导致测定结果偏高的是 (填标号)。
a.水蒸气的通入时间较短
b.操作Ⅳ滴定后仰视滴定管读数
c.操作Ⅴ滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后无气泡
参考答案:
1.A
【详解】A.=1.0×1012的溶液,氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液显酸性,所有离子可以大量共存, A正确;
B.滴加KSCN溶液显红色的溶液,说明含有Fe3+,2Fe3++2I-=2Fe2++I2,所以离子不能大量共存, B错误;
C.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中Fe3+会和碳酸氢根离子水解相互促进而不能共存, C错误;
D.水电离产生的c(OH-)=10-12mol·L-1的溶液,说明水的电离被抑制,是酸或碱的溶液,铝离子在碱溶液不能存在, D错误;
故选A。
2.A
【详解】纯水呈中性,则纯水中c(H+)=c(OH-)=2.0×10-7 mol/L,故选A。
3.D
【详解】水电离出的,大于该温度下纯水中的说明促进了水的电离,①④均水解,促进水的电离,②③抑制水的电离;
答案选D。
4.D
【详解】25℃时,0.1 mol∙L-1的盐酸溶液中c(H+)=0.1 mol∙L-1,又因为任何溶液中c(H+)·c(OH-)是一个常数(即Kw),Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14=0.1×c(OH-),解得溶液中c(OH-)=1×10-13 mol∙L-1。因为水电离出的c(H+)=c(OH-),而在盐酸溶液中的OH-就是水电离出的OH-,所以由水电离出的氢离子浓度c(H+)=c(OH-)=1×10-13 mol∙L-1,故选D。
5.B
【详解】A.温度升高促进水的电离,水的离子积增大,但是氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,呈中性,故A错误;
B.水的电离是吸热过程,将纯水加热至较高温度,促进了水的电离,生成的氢离子和氢氧根离子浓度增大,pH减小,水的离子积增大,水中的c(H+)= c(OH- )>1×10-7mol/L,故B正确;
C.水的电离是吸热过程,将纯水加热至较高温度,促进了水的电离,生成的氢离子和氢氧根离子浓度增大,水中的c(H+)= c(OH- ),pH减小,呈中性,故C错误;
D.水的电离是吸热过程,将纯水加热至较高温度,促进了水的电离,生成的氢离子和氢氧根离子浓度增大,水中的c(H+)= c(OH- ),pH减小,呈中性,故D错误;
故选B。
6.B
【详解】A.H3PO2为一元弱酸,,,电离常数Ka约为1×10-5,A正确;
B.溶液呈酸性或者碱性均会抑制水的电离,则c点水的电离程度最大,a、b、d、e的电离程度均小于c点,B错误;
C.根据图2可知,当混合溶液pH=7时,,>,c()>c(H3PO2),C正确;
D.电荷守恒:,物料守恒:,整理可得:2c(H+)+c(H3PO2)=2c(OH-)+c(),D正确;
答案选B。
7.C
【分析】无色溶液中由水电离的c(H+)=1.0×10-13 mol∙L-1<10-7 mol∙L-1,则水的电离受到抑制,溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液。
【详解】A.Fe2+在水溶液中呈浅绿色,不符合题意,同时Fe2+在溶液中发生水解,促进了水的电离,A不符合题意;
B.在酸性溶液中,都能大量存在,但在碱性溶液中,不能大量存在,B不符合题意;
C.不管是酸性溶液还是碱性溶液,都不能大量存在,C符合题意;
D.在酸性溶液中,能大量存在,但在碱性溶液中,Ag+、不能大量存在,D不符合题意;
故选C。
8.C
【详解】A.由电离常数可知,醋酸是弱酸,pH相同、体积均为V0的两种酸溶液中,醋酸的物质的量比盐酸大。相同pH的弱酸加水稀释,强酸的pH变化大,所以曲线II代表盐酸溶液,故A错误;
B.醋酸是弱酸,pH相同、体积均为V0的两种酸溶液中,醋酸的物质的量比盐酸大,与NaOH溶液恰好中和,醋酸消耗NaOH溶液的体积多,故B错误;
C.曲线I代表CH3COOH溶液,由a点到b点,溶液中保持不变,故C正确;
D.溶液中b点c(H+)大于c点c(H+),水的电离程度: b点小于c点,故D错误;
故答案为C。
9.D
【详解】A.能使pH试纸变红的溶液中含有大量H+,H+与之间能够发生复分解反应,不能大量共存,故A不选;
B.c(OH-)=的溶液呈酸性、含有大量H+,H+与之间能够发生复分解反应,不能大量共存,故B不选;
C.铝分别能与酸(氢离子)、强碱溶液反应放出氢气, 、Fe2+与OH-之间能够发生复分解反应在强碱溶液中不能大量共存,Fe2+、与一定浓度的氢离子能发生反应,例如:不能大量共存,故C不选;
D.由水电离产生的c(OH-)=1×10-12mol/L的溶液可能为酸溶液也可能为碱溶液,酸性溶液中含有大量H+,微粒之间不会发生化学反应,碱性溶液中含有大量OH-,OH-与Mg2+能发生复分解反应,不能大量共存,因此该条件下微粒可能大量共存,故D选;
答案为D。
10.C
【详解】A.水分子中氢原子和氧原子之间形成的是极性键,水分子的空间构型是V形,正电中心和负电中心不重合,是极性分子,A选项正确;
B.1mol的H3O+和H2O中都含有10mol的电子,所以等物质的量的H3O+和H2O具有相同的电子数,B选项正确;
C.NaOH溶液中水的电离受到NaOH电离出来的OH-的抑制,Na2CO3溶液中碳酸根离子水解促进水的电离,所以,等pH值的NaOH溶液和Na2CO3溶液,水的电离程度不相等,C选项错误;
D.盐酸是强酸,醋酸是弱酸,加等体积的水稀释后,盐酸的pH变化大于醋酸pH的变化,所以,等pH值盐酸和醋酸分别加水稀释后pH值仍相等,加水的量:盐酸<醋酸,D选项正确;
答案选C。
11. 10 -13 > 10 -b mol/L 10 -amol/L O点时,冰醋酸中只有分子,无自由移动的离子,所以不导电 c>b>a b c
【详解】(1)在t℃时,某NaOH稀溶液中,c(H+)=10-amol•L-1,c(OH-)=10-bmol•L-1,已知a+b=13,则该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)=10-(a+b)=10-13,常温下Kw=10-14,水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,Kw增大,t℃时的Kw大于常温下的Kw,说明此时温度大于25℃,故答案为:10-13;>。
(2)氢氧化钠溶液中c(NaOH )=c(OH -)=10 -bmol•L -1,氢氧化钠和水均能电离出氢氧根离子,只有水电离出氢离子,水电离出的氢离子等于水电离出的氢氧根浓度等于10 -amol•L -1,故答案为:10-b mol/L;10-a mol/L。
(3)①在醋酸是共价化合物,本身不存在离子,O点时,冰醋酸中只有分子,无自由移动的离子,所以不导电;
②加水促进弱电解质的电离,加水越多,醋酸的电离程度越大,所以醋酸电离程度由大到小的顺序为:c>b>a;在b点时,溶液导电能力最强,离子浓度最大,此时氢离子浓度也最大,则该点溶液对应的pH最小;醋酸电离:,产生的氢离子抑制水的电离,氢离子浓度越大,对水电离的抑制程度越大,加水稀释,溶液中的氢离子浓度减小,水的电离程度增大,c点加水最多,溶液中氢离子浓度最小,所以c点溶液水电离程度最大,所以答案为:c>b>a;b;c。
12. 吸热 增大
【解析】略
13.(1)1.0×10-30
(2) 不变 不变
【详解】(1)根据液氨中存在着下列平衡:2NH3⇌NH+NH,两种离子的平衡浓度均为1.0×10-15mol·L-1,可得液氨中离子积为,故答案为1.0×10-30;
(2)液氨的离子积只与温度有关,温度不变离子积不变,所以不管是加入氨基钠(NaNH2),还是加入NH4Cl,离子积都不变,故答案为:不变;不变。
14. 向左 变大 变小 不变 向左 变小 变大 不变 向右 变小 变大 不变 向右 变大 变大 变大
【详解】①向纯水中加入醋酸,醋酸电离出H+,抑制水的电离,平衡向左移动,OH-浓度减小,H+浓度增大,温度不变,KW不变,故答案为:向左;变大;变小;不变;
②向纯水中加入烧碱,氢氧化钠电离出OH-,抑制水的电离,平衡向左移动,c(OH-)增大,c(H+)减小,温度不变,KW不变,故答案为:向左;变小;变大;不变;
③向纯水中加入CH3COONa后,CH3COO-与H+结合生成弱电解质CH3COOH,c(H+)减小,水的电离平衡项右移动,c(OH-)增大,温度不变,KW不变,故答案为:向右;变小;变大;不变;
④弱电解质的电离是吸热反应,升高温度,平衡向吸热方向移动,c(H+)、c(OH-)均增大,水的离子积变大,故答案为:向右;变大;变大;变大。
15. < CH3COOHCH3COO-+H+ 抑制水的电离 NH3·H2ONH4++OH-, H2OH++OH-,氨水电离出的OH-浓度增加使得水的电离平衡向左移动 两溶液等体积混合得到CH3COONa 溶液,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
【详解】(1)①氨水溶液显碱性,则溶液中c(H+)<c(OH-) 。
(2)醋酸是弱电解质,则醋酸的电离方程式是CH3COOHCH3COO-+H+。
(3)①一水合氨是弱碱:NH3·H2ONH4++OH-,H2OH++OH-,氨水电离出的OH-浓度增加使得水的电离平衡向左移动,抑制水的电离。
(4)溶液②和溶液③等体积混合后所得溶液是醋酸钠溶液,醋酸根水解,溶液显碱性,水解方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
16.不一定,如果水中加入酸,则H+由酸提供,水电离出来的c(H+)小到可以忽略不计,OH—也是同理。
【解析】
【详解】不一定,如果水中加入酸,则H+由酸提供,水电离出来的c(H+)小到可以忽略不计,OH-也是同理。
17.(1)HCNH++CN-
(2) < >
(3) > <
(4)A
(5)HCN
【分析】由图中信息可知,两种酸稀释10n倍时,pH增大的值小于n,则表明两种酸都为弱酸;且稀释相同倍数后,HSCN的pH变化大,则表明HSCN的酸性比同浓度的HCN强。
【详解】(1)由分析可知,氢氰酸为弱酸,则其在水溶液中的电离方程式为HCNH++CN-。答案为:HCNH++CN-;
(2)比较图象中的a、b两点,稀释相同倍数后,HSCN的pH变化大,则表明HSCN的酸性比HCN强,而未稀释时,二者的pH相同,则起始浓度:c(HSCN)<c(HCN)。常温下,电离常数:K(HSCN)>K(HCN)。答案为:<;>;
(3)在a、b两点,a点的pH比b点大,则a点酸电离出的c(H+)小,电离产生的酸根离子浓度小,对水电离的抑制作用小,所以水的电离程度:a点溶液>b点溶液,a点溶液中c(SCN-)<c点溶液中c(CN-)。答案为:>;<;
(4)对b点溶液适当加热,HCN的电离程度增大,水的离子积常数增大,HCN的电离常数增大。
A.HCN的电离程度增大,则c(H+)增大,c(HCN)减小,所以减小,A符合题意;
B.=KW,水的电离常数增大,则增大,B不符合题意;
C.=Ka,温度升高,HCN的电离常数增大,则增大,C不符合题意;
故选A。答案为:A;
(5)由于HCN的酸性比HSCN弱,电离程度小,所以等体积、等pH的上述两种酸的溶液中,HCN的物质的量比HSCN大,分别与等物质的量浓度的NaOH溶液恰好完全反应,消耗NaOH溶液较多的酸是HCN。答案为:HCN。
【点睛】相同浓度的两种酸溶液加水稀释至相同倍数,酸性较强的溶液,pH变化大。
18. 2.0×10−7 大于 5.0×10−9 C 4.0×10−3 D
【详解】(1)水电离产生的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10−7mol/L,则此时溶液中 c(OH−)=2.0×10−7mol/L;Kw=c(OH−)×c(H+)=2.0×10−7mol/L×2.0×10−7mol/L=4.0×10−14;而常温下,Kw=1.0×10−14,水的电离过程吸热,升高温度,促进电离,所以此时温度大于25℃;酸抑制水电离,酸溶液中的氢氧根离子浓度与水电离出的 c(H+)相等,即酸溶液中c(H+)=8.0×10−6mol/L,根据Kw=c(OH−)×c(H+)可知,c(OH−)==5.0×10−9 mol/L,所以水电离出的 c(H+)为5.0×10−9 mol/L;
(2)电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,溶液的酸性越强;根据表中数据,酸性:>CH3COOH >H2CO3 >HS-,酸的酸性越弱,对应的酸根离子结合氢离子能力越强,所以结合氢离子能力最强的是硫离子,C正确;
(3) CH3COOH的电离平衡常数:K=1.6×10−5;设达到电离平衡时,c(H+)=x mol·L−1,则c(CH3COO−)≈c(H+),c(CH3COOH) ≈1.0 mol·L−1,根据K= 可知,x2=1×1.6×10−5,x=4.0×10−3 mol/L;
(4) A.常温下,加水稀释,Kw=c(OH−)×c(H+)保持不变,但是稀释后溶液的体积变大,n(H+)×n(OH−)= c(H+)×V×c(OH−)×V= c(H+)c(OH−)×V2,该数值变大,故A错误;
B.酸抑制水电离,加水稀释后,c(H+)减小,对水的电离抑制程度减小,所以水的电离程度增大,溶液中水电离的c(H+)×c(OH−)增大,故B错误;
C.加水稀释后,c(H+)减小,但是平衡常数不变,所以,该值变大,故C错误;
D.加水稀释后,c(H+)减小,Kw=c(OH−)×c(H+)保持不变,所以溶液中c(OH−)增大,故D正确;
故选D。
19.(1)
(2) 1%(或0.01)
(3) HA b
【解析】(1)
由于0.01 NaOH溶液的,即溶液中,,故
(2)
0.1 的HA溶液中可知,,故;0.1 HA溶液的电离度为,由于0.1 HA溶液中,该温度下,故由水电离出的。
(3)
①相同温度下,电离常数越大、酸性越强,结合题意可知,酸性强弱顺序为,故NaA与少量的反应的离子方程式为。
②由于酸性:,所以同pH的HA溶液和溶液加水稀释过程中,溶液HA的pH变化程度较小;故曲线Ⅰ对应的酸为HA;酸抑制水的电离,越大,水的电离程度越小,b、c、d三点溶液中的大小关系为:bcd,故水的电离程度的关系为b
【分析】溶液的导电性由溶液中离子的浓度及离子所带的电荷数决定。Ba(OH)2是强电解质,开始滴定时溶液中离子浓度较大,溶液的电导率大,随反应的进行,溶液中钡离子生成硫酸钡沉淀,氢氧根离子变成水,溶液中离子的浓度逐渐减小,当Ba(OH)2和硫酸恰好完全反应时,溶液中主要是水和极少量的硫酸钡,水是弱电解质,此时导电性很小,再继续加入硫酸,硫酸是强电解质,离子浓度增大,导电能力又增强。以此分析解答本题。
【详解】(1)根据上述分析可知:0—80s是Ba(OH)2和H2SO4反应产生白色沉淀硫酸钡的过程,溶液中离子浓度逐渐减小,碱性逐渐减弱,溶液的颜色逐渐变浅。80s时溶液中钡离子生成硫酸钡沉淀,氢氧根离子变成水,恰好完全反应,溶液中主要是水和极少量的硫酸钡,所以0—80s可观察到的实验现象是产生白色沉淀,溶液红色褪去,电导率减小。由图可知b点时Ba(OH)2和H2SO4恰好完全反应,所以加入0.2mol•L-1H2SO4溶液的体积为V==1mL;故答案:产生白色沉淀,溶液红色褪去,电导率减小;1。
(2)该实验是硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,其离子方程式2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,故答案:2H++ SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O。
(3)证明水是电解质的实验证据是应用导电性实验,连接完整的的电路,把电极插入水中,观察电流表有读数,说明水能导电,是电解质。故答案:水的导电性实验。
(4)由图可知溶液中钡离子与SO 生成硫酸钡沉淀,氢氧根离子与H+生成水,曲线①中a点溶液的导电能力接近0,所以①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,②代表滴加NaHSO4溶液的变化曲线。所以a点时离子方程式为:2H++SO+Ba2++ 2OH-= BaSO4+2H2O,此时Ba2+沉淀完全;b点时离子方程式为:H++SO+Ba2+ +OH-= BaSO4+H2O,此时Ba2+沉淀完全,氢氧根离子有剩余,继续滴加硫氢化钠,酸碱发生中和反应,bd点发生的反应的离子方程式为:H++OH-= H2O,结合以上分析可知,ad点对应的溶液呈中性,ab点对应的溶液中钡离子沉淀完全,故答案: H++OH-= H2O;ad;ab。
21. A ABCD 便于观察长导管中液面高度的变化; 盐酸 相同 > HSO4− 1.0×10-15 1.0×10-13mol/L
【分析】(1)CH3COOH溶液加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,氢离子浓度、醋酸根离子浓度减小;由于温度不变,则电离平衡常数、水的离子积不变;升高温度后醋酸的电离程度增大,则溶液中氢离子浓度增大、水的离子积增大、电离平衡常数增大;
(2)①装置A、B中用红墨水而不用水,便于观察长导管中液面高度的变化;
②实验刚开始时,盐酸溶液中的c(H+)大,与等质量的锌粒反应时单位时间内放出的热量多,产生的H2多,所以装置中压强大,长导管中液面上升快;两装置反应刚结束时(无固体剩余),发现装置A中的长导管液面比装置B中的高,静置一会后,温度下降压强减小,两装置中的长导管液面均有所下降,但二者产生的氢气的量相等,所以最终液面高度相同;
(3)①由于纯硫酸的导电性显著强于纯水,所以25℃时,液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)>1×10−14;
②由于纯硫酸的电离能力强于纯硝酸,则在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中2H2SO4⇌H3SO4++HSO4−为主要的电离方式;
(4)①该温度下,溶液中水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-),即Kw=10x×10y=10x+y;
②0.01mol/LNaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,H+全部由水电离得到,根据水的离子积常数计算氢离子浓度,再依据c水(OH-)=c水(H+)计算溶液中水电离出c(OH-)。
【详解】(1)CH3COOH溶液加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,氢离子浓度、醋酸根离子浓度减小;由于温度不变,则电离平衡常数、水的离子积不变;
A. 0.1 mol⋅L−1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,氢离子浓度减小,故A正确;
B. Kw=c(H+)⋅c(OH−)只受温度的影响,温度不变,则其值是一个常数,故B错误;
C. 由于,醋酸根离子浓度减小,温度不变,电离平衡常数不变,则增大,故C错误;
D. 为醋酸的电离平衡常数,由于温度不变,则电离平衡常数不变,故D错误;
若该溶液升高温度,醋酸、水的电离程度均增大,则溶液中氢离子、醋酸根离子浓度都增大,醋酸分子的浓度减小,水的离子积增大、电离平衡常数增大;
A. 升高温度,促进醋酸的电离,溶液中氢离子浓度增大,故A正确;
B. Kw=c(H+)⋅c(OH−)为水的离子积,升高温度后水的电离程度增大,则水的离子积增大,故B正确;
C. 升高温度,醋酸的电离程度增大,氢离子浓度增大,醋酸分子的浓度减小,则的比值增大,故C正确;
D. 为醋酸的电离平衡常数,升高温度,电离平衡常数增大,故D正确;
故答案为:A;ABCD;
(2)①装置A、B中用红墨水而不用水的原因是便于观察长导管中液面高度的变化;
故答案为:便于观察长导管中液面高度的变化;
②实验刚开始时,盐酸溶液中的c(H+)大,与等质量的锌粒反应时单位时间内放出的热量多,产生的H2多,所以装置中压强大,长导管中液面上升快,所以若发现装置A中的长导管液面上升的比装置B的要高,则胶头滴管a中盛的是盐酸;两装置反应刚结束时(无固体剩余),发现装置A中的长导管液面比装置B中的高,静置一会后,温度下降压强减小,两装置中的长导管液面均有所下降,但二者产生的氢气的量相等,所以最终液面高度相同;
故答案为:盐酸;相同;
(3)①根据实验表明,液态时,纯硫酸的导电性显著强于纯水,已知液态纯酸都能像水那样进行自身电离(H2O+H2O⇌H3O++OH−)而建立平衡,且在一定温度下都有各自的离子积常数,这些信息告诉我们纯硫酸存在着电离平衡,且电离程度强于纯水,仿照纯水的电离方式,可以推知纯硫酸的电离方程式为:2H2SO4⇌H3SO4++HSO4−,由于纯硫酸的导电性显著强于纯水,所以25℃时,液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)>1×10−14;
故答案为:>;
②由于纯硫酸的电离能力强于纯硝酸,则在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中2H2SO4⇌H3SO4++HSO4−为主要的电离方式,而纯硝酸电离受到纯硫酸电离出的H+的抑制,因此在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中,存在的阴离子主要是HSO4−;
故答案为:HSO4−;
(4)①该温度下,溶液中水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-),即Kw=10x×10y=10x+y,由图像可知,x+y=-15,故Kw=1.0×10-15;
故答案为:1.0×10-15;
②该温度下,水的离子积常数为10-15,0.01mol/LNaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L,H+全部由水电离得到,根据水的离子积常数得溶液中c水(H+)=c水(OH-)=;
故答案为:1.0×10-13mol/L。
22.(1)烧杯、100mL容量瓶
(2) 酸式 锥形瓶中无色溶液变成浅紫(粉红)色,且半分钟内不褪色
(3) 5NO+2MnO+6H+=5NO+2Mn2++3H2O
(4)偏小
【解析】(1)
实验①是配制一定物质的量浓度的溶液,所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有烧杯、100mL容量瓶;
(2)
在进行滴定操作时,因酸性KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡皮管,所以应盛装在酸式滴定管内;当滴入最后一滴溶液,锥形瓶中无色溶液变成浅紫(粉红)色,且半分钟内不褪色,到达滴定终点;
(3)
滴定过程中发生反应的离子方程式是5NO+2MnO+6H+===5NO+2Mn2++3H2O;NaNO2与KMnO4发生反应的关系式为
,该样品中NaNO2的质量分数为×100%=%;
(4)
若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则KMnO4的用量偏小,测定结果偏小。
23.(1)
(2) K1、K3 排除装置中的空气,防止空气中的水蒸气与反应 快速升温到138℃以上收集产品 B中有金黄色油状液体出现 防止被氧化 b
(3) ×100% b
【分析】根据实验目的制备二氯化二硫,并测定产物纯度,制备二氯化二硫,A装置为二氯化二硫的发生装置,B为冷凝收集二氯化二硫粗品装置,S2Cl2遇水发生反应,C装置防止外界的水,D为尾气处理,防止空气污染;
测定纯度,利用装置B中收集的二氯化二硫取出m3g剩下的部分测定其纯度,加入水使其水解,利用水蒸气将水解产物全部排入到D,用足量的氢氧化钠吸收,剩余的氢氧化钠再用盐酸滴定,消耗盐酸体积V1ml,做空白对照实验,消耗盐酸V0mL,两次盐酸的差量为及水解产物消耗氢氧化钠的量,再根据水解产物与氢氧化钠反应的化学方程式,得到二氯化二硫与氢氧化钠的关系,从而进行计算得出×100%,根据×100%进行误差分析,以此来解析;
(1)
S2Cl2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构,由原子最外层电子数,S原子形成2个价键,而氯原子形成1个价键,故S原子之间形成1对共用电子对,每个S原子分别与氯原子形成1对共用电子对,其电子式为;
(2)
①步骤1开始时需打开K1、K3,关闭K2,利用反应生成的氮气排尽装置中的空气,防止空气中的水蒸气与S2Cl2反应,步骤4这一步应该生成二氯化二硫,根据提示S2Cl2沸点138℃,需要快速升温到138℃以上,收集产品;
②根据提示二氯化二硫(S2Cl2)是一种金黄色油状液体,有S2Cl2生成的现象是B中有金黄色油状液体出现;根据提示二氯化二硫能被Cl2氧化为SCl2,防止二氯化二硫能被Cl2氧化为SCl2,故需要控制反应过程应控制Cl2的量;
根据提示S2Cl2遇水发生反应:2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl,C装置防止装置D中的水进入;
a.硫酸铜粉末一般检验水的存在,不适用于除水,a不符合题意;
b.碱石灰具有吸水性,b符合题意;
c.浓硫酸具有吸水性,但是是液体,气体不能顺利通过,且会将其排入到D装置,从而不能起不到应有的作用,c不符合题意;
故选b。
(3)
①反应中用到的二氯化二硫粗品的量为:m2-m1-m3,根据题中信息可知,两次盐酸的差量为及水解产物消耗氢氧化钠的量,Δn(HCl)=cV=xmol/L(V0-V1)×10-3L=x(V0-V1)×10-3,根据HCl+NaOH=NaCl+H2O,可得水解产物消耗的氢氧化钠的物质的量x(V0-V1)×10-3,再根据2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl,HCl+NaOH=NaCl+H2O,SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,可得S2Cl2~3NaOH,可得产品S2Cl2的纯度为: ×100%=×100%;
②
a.水蒸气的通入时间较短,水解产物没有全部被氢氧化钠吸收,导致V1偏大,根据产品S2Cl2的纯度计算式×100%,产品的纯度偏小,a不符合题意;
b.操作Ⅳ滴定后仰视滴定管读数,导致读取的V1偏小,根据产品S2Cl2的纯度的计算式×100%,产品的纯度偏大,b符合题意;
c.操作Ⅴ滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后无气泡,导致V1偏大,根据产品S2Cl2的纯度计算式×100%,产品的纯度偏小,c不符合题意;
故选b。
高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 弱电解质的电离平衡习题: 这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 弱电解质的电离平衡习题,共24页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
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