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新高考化学一轮考点复习第8章 第1讲 电离平衡 讲义 (含答案解析)
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考点一 弱电解质的电离平衡及影响因素
强、弱电离质
(1)概念
(2)与化合物类型的关系
强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物;弱电解质主要是某些共价化合物。
注意
①电解质导电的条件
电解质的导电条件是在水溶液中或高温熔融状态,共价化合物只能在水溶液中导电,离子化合物在熔融状态和溶液中均可导电。
②导电性强弱eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(离子浓度\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(溶液浓度,电离程度)),离子所带电荷))
电离平衡的建立:在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质分子电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡
3.电离平衡的特征
(1)逆:可逆过程
(2)等:v(电离)=v(结合)≠0
(3)动:动态平衡
(4)定:条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变
(5)变:条件改变时,电离平衡发生移动,各粒子的浓度要发生改变
4.影响弱电解质电离平衡的因素
以0.1 ml·L-1 CH3COOHCH3COO-+H+为例
注意
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①加水稀释电解质溶液时,溶液中离子的浓度不一定减小。如因为温度不变,Kw=c(H+)·c(OH-)不变,稀醋酸加水稀释时,溶液中的c(H+)减小,故c(OH-)增大
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小。如对于NH3·H2ONHeq \\al(+,4)+OH-,平衡后,通入氨气,c(NH3·H2O)增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能消除这种改变,再次达到平衡时,c(NH3·H2O)比原平衡时大
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③电离平衡右移,离子的浓度不一定增大,如在CH3COOH溶液中加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但c(H+)比原平衡时要小
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④电离平衡右移,电离程度也不一定增大,如增大弱电解质的浓度,电离平衡向右移动,弱电解质的电离程度减小
5.电解质溶液导电能力的判断
电解质溶液的导电能力取决于自由移动离子的浓度和离子所带电荷数,自由移动离子的浓度越大、离子所带电荷数越多,导电能力越强。将冰醋酸和稀醋酸分别加水稀释,其导电能力随加水量的变化曲线如图所示:
(1)OA段随加水量的增多,导电能力增强,其原因是冰醋酸发生了电离,溶液中离子浓度增大
(2)AB段导电能力减弱,原因是随着水的加入,溶液的体积增大,离子浓度减小,导电能力减弱
【逐点训练1】
某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,若测得0.01 ml·L-1NaR溶液的pH=7,则HR是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 ml·L-1HR溶液的pH>2且pHV2,则说明HA为强酸,HB为弱酸
C.若实验①中,V=V1,则混合溶液中c(Na+)=c(A-)
D.实验②的混合溶液,可能pH<7
3.某温度下,将pH和体积均相同的HCl和CH3COOH溶液分别加水稀释,pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.稀释前溶液中溶质的浓度:c(HCl)>c(CH3COOH)
B.溶液中水的电离程度:b点<c点
C.从b点到d点,溶液中c(H+)·c(OH-)逐渐增大
D.在d点和e点均存在:c(H+)<c(酸根阴离子)
4. (2024·浙江省部分学校高三选考模拟)在25℃下,稀释CH3COOH和某酸HA的溶液,溶液pH变化的曲线如图所示,其中V1表示稀释前的体积,V2表示稀释后的体积,下列说法错误的是( )
A.,两种酸溶液pH相同时,c(HA)<c(CH3COOH)
B.a、b两点中,水的电离程度a小于b
C.25℃时,等浓度的CH3COONa与NaA溶液中,c(A-)<c(CH3COO-)
D.曲线上a、b两点中,的比值一定相等
5. 浓度均为0.10 ml·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lgVV0的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lgVV0=2时,若两溶液同时升高温度,则c(M+)c(R+)增大
6. (2024·河南郑州高三河南省实验中学校考期中)常温下,pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液随lgVV0的变化关系如图所示,下列叙述错误的是( )
A.常温下:Ka(HB) > Ka(HC)
B.的电离度:a点 < b点
C.当时,升高温度,减小
D.恰好中和均为2、体积均为V0的三种酸溶液,消耗的NaOH溶液一样多
7. (2024·陕西省商洛市高三模拟)常温下,将pH相同、体积均为V0的NaOH溶液和MOH (一元弱碱)溶液分别加水稀释至随的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示NaOH溶液 B.未稀释前,c(Na+)= c(M+)>c(MOH)
C.a,c两点溶液的离子总浓度相同 D.加水稀释过程中,逐渐增大
8.在一定温度下,有a.盐酸,b.硫酸,c.醋酸三种酸(用a、b、c填空)
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是________
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和同物质的量浓度的NaOH溶液的能力由大到小的顺序是________
(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是________
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是________
(5)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,则开始瞬间反应速率的大小关系为________,若产生相同体积的H2(相同状况),反应所需时间的长短关系是________
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是________
1.(2024·湖南卷,13,3分)常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20mL0.10ml·L-1NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A. 水的电离程度:M<N
B. M点:cNa++cH+=2cOH-
C. 当V(HCOOH)=10mL时,cOH-=cH++cHCOO-+2cHCOOH
D. N点:cNa+>cHCOO->c(OH―)>c(H+)>cHCOOH
2.(2024·全国新课标卷,7,3分)常温下ClCH2COOH和Cl2CHCOOH的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:]
下列叙述正确的是( )
A.曲线M表示的变化关系
B.若酸的初始浓度为,则a点对应的溶液中有
C.的电离常数
D.时,
3.(2024·河北卷,11,3分)在水溶液中,CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与CN-形成配离子达平衡时,与的关系如图。
下列说法正确的是( )
A.的X、Y转化为配离子时,两溶液中CN-的平衡浓度:X>Y
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Y<Z
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
4.(2023•湖北省选择性考试,14)H2L为某邻苯二酚类配体,其,。常温下构建Fe(Ⅲ)- H2L溶液体系,其中,。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示,分布系数,已知,。下列说法正确的是( )
A.当pH=1时,体系中c(H2L)>c([FeL]+) >c(OH-)>c(HL-)
B.pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为L2-
C.L2-+[FeL]+[FeL2]-的平衡常数的lgK约为14
D.当pH=10时,参与配位的c(L2-)≈1.0×10-3 ml·L-1
5.(2022•湖北省选择性考试,12)根据酸碱质子理论,给出质子(H+)的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:N2H5++NH3=NH4++N2H4,N2H4+CH3COOH=N2H5++CH3COO-,下列酸性强弱顺序正确的是( )
A.N2H5+>N2H4>NH4+B.N2H5+>CH3COOH>NH4+
C.NH3>N2H4>CH3COO-D.CH3COOH>N2H5+>NH4+
6.(2022•全国乙卷)常温下,一元酸的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,与A-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c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中的HA的电离度为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
7.(2022·浙江省1月选考,17)已知25℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是( )
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0.1ml·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
8.(2022•湖北省选择性考试,15)下图是亚砷酸As(OH)3和酒石酸混合体系中部分物种的图(浓度:总为,总T为)。下列说法错误的是( )
A.As(OH)3的为-9.1
B.[As(OH)2T]-的酸性比As(OH)3的强
C.时,As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]-的高
D.时,溶液中浓度最高的物种为As(OH)3
9.(2022•辽宁省选择性考试,15)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一、在时,NH3+CH2COOH、NH3+CH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是( )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO-
C.NH3+CH2COO-+H2ONH3+CH2COOH+OH-的平衡常数K=10-11.65
D.c 2(NH3+CH2COO-)<c(NH3+CH2COOH) · c(NH2CH2COO-)
10.(2022•江苏卷,12)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1ml∙L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c(HCO3- )+c(CO32-)。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是( )
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c(HCO3-)
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)= c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1ml∙L-1溶液中:c(H2CO3)>c(CO32-)
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
11.(2022·浙江省1月选考,17)已知25℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是( )
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0.1ml·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
12.(2021•浙江6月选考)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25℃时,若测得0.01ml·Lˉ1NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25℃时,若测得0.01ml·Lˉ1HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25℃时,若测得HR溶液pH= a,取该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至100.0mL,测得pH= b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25℃时,若测得NaR溶液pH= a,取该溶液10.0mL,升温至50℃,测得pH= b,a>b,则HR是弱酸
13.(2021•浙江1月选考,17)25℃时,下列说法正确的是( )
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C.0.010 ml·L-1、0.10ml·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5ml
14.(2021•山东卷,15)赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+H2R+HRR-。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=,下列表述正确的是( )
A.> B.M点,c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
C.O点,pH= D.P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
15.(2020·海南卷,12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.该酸-lgKa ≈4.7
B.NaA的水解平衡常数Kh=eq \f(1,Ka)
C.当该溶液的pH=7.0时,c(HA)2且pHa>c
(2)b>a=c
(3)c>a>b
(4)c>a=b
(5)a=b=c a=b>c
(6)c>a=b
1.【答案】D
【解析】结合起点和终点,向20mL0.10ml·L-1NaOH溶液中滴入相同浓度的HCOOH溶液,发生浓度改变的微粒是OH-和HCOO-,当V(HCOOH)=0mL,溶液中存在的微粒是OH-,可知随着甲酸的加入,OH-被消耗,逐渐下降,即经过M点在下降的曲线表示的是OH-浓度的改变,经过M点、N点的在上升的曲线表示的是HCOO-浓度的改变。A项,M点时,V(HCOOH)=10mL,溶液中的溶质为cHCOOH:cHCOO-=1:1,仍剩余有未反应的甲酸,对水的电离是抑制的,N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,此时水的电离程度最大,故A正确;B项,M点时,V(HCOOH)=10mL,溶液中的溶质为cHCOOH:cHCOO-=1:1,根据电荷守恒有cNa++cH+=cOH-+cHCOO-,M点为交点可知cOH-=cHCOO-,联合可得cNa++cH+=2cOH-,故B正确;C项,当V(HCOOH)=10mL时,溶液中的溶质为cHCOOH:cHCOONa=1:1,根据电荷守恒有cNa++cH+=cOH-+cHCOO-,根据物料守恒cNa+=2cHCOOH+2cHCOO-,联合可得cOH-=cH++cHCOO-+2cHCOOH,故C正确;D项,N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此cNa+>cHCOOH及c(OH―)>c(H+)观察图中N点可知,,根据,可知cHCOOH>cH+,故D错误;故选D。
2.【答案】D
【解析】随着pH的增大,ClCH2COOH、Cl2CHCOOH浓度减小,ClCH2COO-、Cl2CHCOO-浓度增大,—Cl为吸电子基团,Cl2CHCOOH的酸性强于ClCH2COOH,即),δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8,则两种酸的电离常数分别为,。】A项,曲线M表示的变化关系,A错误;B项,根据,初始,若溶液中溶质只有,则,但a点对应的,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,,B错误;C项,CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8,C错误;D项,电离度,,则=,,时,,,D正确;故选D。
3.【答案】B
【解析】A项,99%的X、Y转化为配离子时,溶液中,则,根据图像可知,纵坐标约为-2时,溶液中,则溶液中CN-的平衡浓度:X<Y,A错误;B项,Q点时,即,加入少量可溶性Y盐后,会消耗CN-形成Y配离子,使得溶液中c(CN-)减小(沿横坐标轴向右移动),与曲线在Q点相交后,随着继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即,则,B正确;C项,设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子,则平衡常数,,即,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的CN-越多,对应曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:Y>Z,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Z<Y,C错误;D项,由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,不变,增大,即c(Y)增大、c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误;故选B。
4.【答案】C
【解析】从图给的分布分数图可以看出,在两曲线的交点横坐标值加和取平均值即为某型体含量最大时的pH。A项,从图中可以看出Fe(Ⅲ)主要与L2-进行络合,但在pH=1时,富含L的型体主要为H2L,此时电离出的HL-较少,根据H2L的一级电离常数可以简单计算pH=1时溶液中c(HL-)≈10-9.46,但pH=1时c(OH-)=10-13,因此这四种离子的浓度大小为c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-),A错误;B项,根据图示的分布分数图可以推导出,H2L在pH≈9.9时HL-的含量最大,而H2L和L2-的含量最少,因此当pH在9.5~10.5之间时,含L的物种主要为HL-,B错误;C项,该反应的平衡常数K=,当[FeL2]-与[FeL]+分布分数相等时,可以将K简化为K=,此时体系的pH=4,在pH=4时可以计算溶液中c(L2-)=5.0×10-14.86,则该络合反应的平衡常数K≈10-14.16,即lg K≈14,C正确;D项,根据图像,pH=10时溶液中主要的型体为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-,其分布分数均为0.5,因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4ml·L-1,此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4ml·L-1的L2-,形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4ml·L-1的L2-,共消耗了5×10-4ml·L-1的L2-,即参与配位的c(L2-)≈5×10-4,D错误;故选C。
5.【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(H+)的物质是酸,则反应N2H4+CH3COOH=N2H5++CH3COO-中,酸性:CH3COOH>N2H5+,反应N2H5++NH3=NH4++N2H4中,酸性:N2H5+>NH4+,故酸性:CH3COOH>N2H5+>NH4+,故选D。
6.【答案】B
【解析】A项,常温下溶液I的pH=7.0,则溶液I中c(H+)=c(OH-)=1×10-7ml/L,c(H+)<c(OH-)+c(A-),A错误;B项,常温下溶液II的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1ml/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则=1.0×10-3,解得=,B正确;C项,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项,常温下溶液I的pH=7.0,溶液I中c(H+)=1×10-7ml/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+)=0.1ml/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;故选B。
7.【答案】B
【解析】A项,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项,向0.1ml·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 0.013%,故B正确;C项,向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,,则c(A2-)c(OH-)>c(H+),故D正确;故选CD。
15.【答案】B
【解析】观察曲线的交点为c(HA)=c(A-)时,此时溶液的pH≈4.7,该酸Ka=eq \f(cH+·cA-,cHA)=c(H+)≈10-4.7,故-lgKa≈4.7,A正确;NaA的水解平衡常数Kh=eq \f(cOH-·cHA·cH+,cA-·cH+)=eq \f(Kw,Ka),B错误;根据图像可知,当该溶液的pH=7.0时,c(HA)<c(A- ),C正确;根据图像可知,c(HA)为0.8,c(A-)为0.2时,pH约为4,故某c(HA)∶c(A- )=4∶1的缓冲溶液,pH≈4,D正确。
苯的取代产物,故B正确;C.M的六元环中与相连的C为杂化,苯中大键发生改变,故C错误;D.苯的硝化反应中浓作催化剂,故D正确;故选C。
4.【答案】C
【解析】A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率,A不正确;B. 实验③中水样初始=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒,B不正确;C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;D. 综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始,的去除效果越好,但是当初始太小时,浓度太大,纳米铁与反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始越小时的去除效果不一定越好,D不正确;综上所述,本题选C。
5.【答案】B
【解析】A.由表格数据可知,2min时W的浓度为0.080ml/L,则0∼2min内,W的反应速率为=0.040 ml/(L·min),故A错误;B.反应③的活化能大于反应②说明X转化为Z的反应为放热反应,升高温度,反应②平衡向逆反应方向移动,Z的浓度减小,故B正确;C.由反应达到平衡时,正逆反应速率相等可得:=,若,则X和Z的浓度关系为,故C错误;D.由转化关系可知,反应①为W完全分解生成X和Y,Y只参与反应①,所以增大容器容积,平衡时Y的物质的量不变、产率不变,故D错误;故选B。
6.【答案】C
【分析】开始一段时间(大约13min前)随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0,Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值,结合图像,此时间段主要生成Mn(Ⅲ),同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗;后来(大约13min后)随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少,Mn(Ⅱ)的浓度增大;据此作答。
【解析】A.由图像可知,随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A项错误;B.随着反应物浓度的减小,到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,13min后反应速率会增大,B项错误;C.由图像可知,Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ),该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存,C项正确;D.H2C2O4为弱酸,在离子方程式中应以化学式保留,总反应为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误;答案选C。
7.【答案】B
【解析】A.反应开始一段时间,随着时间的延长,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则内Z的平均生成速率大于内的,故时,Z的浓度大于,A正确;
B.时生成的Z的物质的量为,时生成的Z的物质的量为,故反应在时已达到平衡,设达到平衡时生了,列三段式:
根据,得,则Y的平衡浓度为,Z的平衡浓度为,平衡常数,时Y的浓度为,Z的浓度为,加入后Z的浓度变为,,反应正向进行,故,B错误;C.反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,,故Y的体积分数始终约为33.3%,C正确;D.由B项分析可知时反应处于平衡状态,此时生成Z为,则X的转化量为,初始X的物质的量为,剩余X的物质的量为,D正确;故答案选B。
8.【答案】C
【解析】A.实验①中,0~20min,氨气浓度变化量为2.4010-3ml/L-2.0010-3ml/L=4.0010-4ml/L,v(NH3)==2.0010-5ml/(L·min),反应速率之比等于化学计量数之比,v(N2)=v(NH3)=1.0010-5ml/(L·min),A正确;B.催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡,实验③中氨气初始浓度与实验①中一样,实验③达到平衡时氨气浓度为4.0010-4ml/L,则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4ml/L,而恒温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小压强,平衡正向移动,氨气浓度减小,因此实验②60min时处于平衡状态,根据等效平衡可以判断xH2CO3>HCOeq \\al(-,3)
判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱
电离常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。如:利用上面电离常数的数值可知等浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3>NaHCO3>CH3COONa
判断复分解反应能否发生
一般符合“强酸制弱酸”规律。如:利用上面中电离常数的数值可知,向Na2CO3溶液中加入足量CH3COOH的离子方程式为COeq \\al(2-,3)+2CH3COOH===2CH3COO-+H2O+CO2↑
判断微粒浓度比值的变化
弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离常数不变,题目中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如把0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,eq \f(c(CH3COO-),c(CH3COOH))=eq \f(c(CH3COO-)·c(H+),c(CH3COOH)·c(H+))=eq \f(Ka,c(H+))稀释时,c(H+)减小,Ka值不变,则eq \f(c(CH3COO-),c(CH3COOH))变大
概念
一定条件下,当弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占原来弱电解质总分子数的百分数
表达式
α=eq \f(已电离的弱电解质的浓度,弱电解质的初始浓度)×100%=eq \f(已电离的弱电解质分子数,溶液中原有弱电解质的总分子数)×100%
影响因素
温度
升高温度,电离平衡向右移动,电离度增大;降低温度,电离平衡向左移动,电离度减小
浓度
当弱电解质溶液浓度增大时,电离度减小;当弱电解质溶液浓度减小时,电离度增大
意义
衡量弱电解质的电离程度,在相同条件下(浓度、温度相同),不同弱电解质的电离度越大,弱电解质的电离程度越大
电离常数(K电离)与电离度(α)的关系
以一元弱酸HA为例
25 ℃,c ml·L-1的弱酸HA,设电离度为α
HA H+ + A-
起始浓度/ml·L-1 c酸 0 0
变化浓度/ml·L-1 c酸·α c酸·α c酸·α
平衡浓度/ml·L-1 c酸-c酸·α c酸·α c酸·α
电离平衡常数Ka=eq \f(c酸·α×c酸·α,c酸·1-α)=eq \f(c酸·α2,1-α),由于α很小,可认为1-α≈1
则Ka=c酸·α2,α=eq \r(\f(Ka,c酸)) (越稀越电离)
则:c(H+)=c酸·α=eq \r(Ka·c酸)
HClO
苯酚
H2CO3
Ka=4.0×10-8
Ka=1.0×10-10
Ka1=4.5×10-7;Ka2=4.7×10-11
分子式
HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
4.87
7.24(一级)
8.9
9.4
= 1 \* GB3 ①测0.01 ml·L-1 HA溶液的pH
pH=2,HA为强酸;pH>2,HA为弱酸
= 2 \* GB3 ②室温下测NaA溶液的pH
pH=7,HA为强酸;pH>7,HA为弱酸
= 3 \* GB3 ③相同条件下,测相同浓度的HA溶液和盐酸(强酸)的导电性
若导电性相同,则HA为强酸;
若导电性较盐酸弱,则HA为弱酸
= 4 \* GB3 ④测定同pH的HA与HCl溶液稀释相同倍数后的pH变化
若ΔpH(HA)=ΔpH(HCl),HA是强酸;
若ΔpH(HA)<ΔpH(HCl),HA是弱酸
= 5 \* GB3 ⑤测定等体积、等pH的HA溶液和盐酸分别中和NaOH的量
若消耗NaOH的量相同,则HA为强酸;
若HA溶液消耗NaOH的量较盐酸多,则HA为弱酸
= 6 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑥往同浓度的HA和HCl中投入相同的Zn粒
开始反应速率快的为强酸;开始反应速率慢的为弱酸
⑤测等体积、等pH的HA溶液、盐酸分别与足量锌反应产生H2的快慢及H2的量
若HA溶液反应过程中产生H2较快且最终产生H2的量较多,则HA为弱酸
= 7 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑦从升高温度后pH的变化判断
若升高温度,溶液的pH明显减小,则是弱酸;
若升高温度,溶液的pH变化幅度小,则是强酸
项目
酸
c(H+)
pH
溶液的
导电性
中和碱
的能力
与活泼金属反应
产生H2的量
开始与金属反应的速率
盐酸
大
小
强
相同
相同
大
醋酸溶液
小
大
弱
小
项目
酸
c(H+)
c(酸)
溶液的
导电性
中和碱
的能力
与活泼金属反应
产生H2的量
开始与金属反应的速率
盐酸
相同
小
相同
小
少
相同,反应过程中醋酸的快
醋酸溶液
大
大
多
加水稀释相同的倍数
加水稀释到相同的pH
醋酸的pH大
盐酸加入的水多
加水稀释相同的倍数
加水稀释到相同的pH
盐酸的pH大
醋酸加入的水多
分析:(1)HY为强酸,HX为弱酸
(2)a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-)
(3)水的电离程度:d>c>a=b
分析:(1)MOH为强碱,ROH为弱碱
(2)起始时,c(ROH)>c(MOH)
(3)水的电离程度:a>b
实验操作
同体积、同浓度的盐酸和醋酸分别与足量Zn反应
同体积、同pH的盐酸和醋酸分别与足量Zn反应
图像
实验方法
结论
(1)测0.01 ml·L-1 HA溶液的pH
pH=2,HA为强酸;pH>2,HA为弱酸
(2)测NaA溶液的pH
pH=7,HA为强酸;pH>7,HA为弱酸
(3)相同条件下,测相同浓度的HA和HCl溶液的导电性
导电性相同,HA为强酸;导电性弱于盐酸,HA为弱酸
(4)往同浓度的HA和HCl溶液中投入大小相同的Zn粒或CaCO3固体
开始反应速率相同,HA为强酸;开始反应速率比盐酸慢,HA为弱酸
(5)测相同pH的HA与HCl稀释相同倍数前后的pH变化
pH变化倍数相同,HA为强酸;pH变化倍数小于盐酸,HA为弱酸
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