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所属成套资源:2019版高考化学一轮复习方案 课后达标训练(含解析)
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2019版高考化学一轮复习方案:第8章 水溶液中的离子平衡 1 第1讲 课后达标训练(含解析)
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[课后达标训练]
一、选择题
1.(2018·南昌模拟)下列关于强、弱电解质的叙述中,错误的是( )
A.强电解质在溶液中完全电离,不存在电离平衡
B.溶液导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质
C.同一弱电解质的溶液,当温度或浓度不同时,其导电能力也不同
D.纯的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
解析:选B。强电解质在水中完全电离,不存在电离平衡,A正确;强、弱电解质取决于其在水溶液中能否完全电离,B错误;弱电解质溶液的导电能力与离子的浓度和离子所带的电荷数有关,当浓度不同时,离子的浓度不同,所以导电能力不同,当温度不同时,弱电解质的电离程度不同,导电能力也不同,C正确;属于离子化合物的强电解质,液态时能导电,如NaCl,属于共价化合物的强电解质,液态时不导电,如AlCl3、HCl等,D正确。
2.在以下各种情形下,下列电离方程式的书写正确的是( )
A.熔融状态下的NaHSO4电离:NaHSO4===Na++H++SO
B.H2CO3的电离:H2CO32H++CO
C.Fe(OH)3的电离:Fe(OH)3Fe3++3OH-
D.水溶液中的NaHSO4电离:NaHSO4===Na++HSO
解析:选C。因为H2SO4是强酸,所以NaHSO4在水溶液中完全电离,其电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO;但HSO中各原子间靠共价键结合,因此熔融状态下HSO不能电离出H+和SO,故熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO,故A、D选项均错误;H2CO3作为二元弱酸,不能完全电离,必须使用“”,且多元弱酸的电离分步进行,以第一步为主,其电离方程式为H2CO3H++HCO,HCOH++CO,故B选项错误;Fe(OH)3是多元弱碱,通常以一步电离表示,故C选项正确。
3.(2018·青岛模拟)下列事实中不能证明CH3COOH是弱电解质的是( )
A.常温下某CH3COONa溶液的pH=8
B.常温下0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=2.8
C.常温下,将pH=1的CH3COOH溶液稀释100倍,测得pH<3
D.CH3COOH属于共价化合物
解析:选D。A项,常温下某CH3COONa溶液的pH=8,CH3COONa水解显碱性,为弱酸强碱盐,故CH3COOH为弱电解质,正确;B项,常温下0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的pH=2.8,说明CH3COOH部分电离,为弱电解质,正确;C项,若CH3COOH是强电解质,则稀释后的溶液pH=3,事实上其pH<3,所以醋酸是弱电解质,正确;D项,强电解质和弱电解质都有可能为共价化合物,错误。
4.(2018·邢台模拟)常温下,在pH=5的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡向右移动,CH3COOH电离常数增大
B.加入少量CH3COONa固体,平衡向右移动
C.加入少量NaOH固体,平衡向右移动,c(H+)减小
D.加入少量pH=5的硫酸,溶液中c(H+)增大
解析:选C。加入水稀释,使醋酸的电离平衡向右移动,但CH3COOH电离常数不变,A项错误;加入少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,使醋酸的电离平衡向左移动,B项错误;加入的少量NaOH固体与H+中和,c(H+)减小,使醋酸的电离平衡向右移动,C项正确;加入少量pH=5的硫酸,溶液中c(H+)不变,D项错误。
5.下列说法正确的是( )
A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B.25 ℃时,0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力强
C.氯化铵、次氯酸都属于强电解质
D.CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中的值减小
解析:选D。A项,醋酸属于弱酸,加入少量CH3COONa抑制了醋酸的电离,错误。B项,H2S属于弱酸,部分电离,Na2S属于强电解质,H2S溶液比等浓度的Na2S溶液中离子浓度小,导电能力弱,错误。C项,HClO是弱酸,属于弱电解质,错误。D项,醋酸加水稀释的过程中,c(H+)减小,但电离常数不变,由Ka=得=,故减小,正确。
6.(2018·洛阳模拟)在相同温度下,100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是( )
A.中和时所需NaOH的量
B.电离的程度
C.H+的物质的量浓度
D.CH3COOH的物质的量
解析:选B。100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液中所含醋酸的物质的量相等,所以中和时所需NaOH的量相等;H+的物质的量浓度后者大;弱电解质浓度越小,电离程度越大,故电离程度前者大。
7.已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2;NaCN+HF===HCN+NaF;NaNO2+HF===HNO2+NaF,由此可判断下列叙述不正确的是( )
A.Ka(HF)=7.2×10-4
B.Ka(HNO2)=4.9×10-10
C.根据其中两个反应即可得出结论
D.Ka(HCN)
解析:选B。相同温度下,弱电解质的电离常数是比较弱电解质相对强弱的条件之一;根据第一个反应和第三个反应可知三种一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN。由此可判断Ka(HF)>Ka(HNO2)>Ka(HCN),故其电离常数依次为Ka(HF)=7.2×10-4,Ka(HNO2)=4.6×10-4,Ka(HCN)=4.9×10-10。
8.(2018·太原五中模拟)已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是 ( )
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.由HA电离出的c(H+)约为由水电离出的c(H+)的106倍
解析:选B。根据HA在水中的电离度可算出c(H+)=0.1%×0.1 mol·L-1=10-4 mol·L-1,所以pH=4,A正确;因HA在水中存在电离平衡,升高温度促进平衡向电离的方向移动,所以c(H+)将增大,pH会减小,B错误;可由电离平衡常数表达式算出Ka=≈=1×10-7,C正确;溶液中c(H+)≈c酸(H+)=10-4 mol·L-1,所以c水(H+)=c(OH-)=10-10 mol·L-1,c酸(H+)约是c水(H+)的106倍,D正确。
9.某温度下,相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示,下列判断正确的是( )
A.a点导电能力比b点强
B.b点的Kw值大于c点
C.与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积Va>Vc
D.a、c两点的c(H+)相等
解析:选D。选项A,根据图示可知,a点对应的曲线为NaOH溶液稀释曲线,b、c点对应的曲线为氨水的稀释曲线,a点溶液中离子浓度小于b点溶液中离子浓度,a点导电能力更弱。选项B,Kw值只与温度有关,b、c两点Kw值相等。选项C,NH3·H2O的物质的量大于NaOH,稀释过程中溶质总量不变,所以c点消耗盐酸多。选项D,a、c两点溶液pH相等,则c(H+)相等。
10.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
解析:选C。由于起始时pH相同,随反应的进行,因中强酸存在电离平衡,可继续电离出H+,故中强酸产生H2的体积多,且在相同时间内,中强酸的反应速率快。
二、非选择题
11.现有pH=2的醋酸甲和pH=2的盐酸乙:
(1)取10 mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动,若加入少量的冰醋酸,醋酸的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动,若加入少量无水醋酸钠固体,待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值将________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为pH(甲)________pH(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。若将甲、乙两溶液等体积混合,溶液的pH=________。
(3)各取25 mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________V(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)取25 mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)的大小关系为c(Na+)________c(CH3COO-)(填“大于”“小于”或“等于”)。
解析:(1)根据勒夏特列原理可知,加水稀释后电离平衡正向移动;若加入冰醋酸,相当于增加了反应物浓度,因此电离平衡也正向移动;加入醋酸钠固体后,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制了醋酸的电离,故c(H+)/c(CH3COOH)的值减小。(2)由于在稀释过程中醋酸继续电离,故稀释相同的倍数后pH(甲)小于pH(乙)。HCl和CH3COOH溶液的pH都是2,溶液中的H+浓度都是0.01 mol·L-1,设CH3COOH的原浓度为c mol·L-1,混合后平衡没有移动,则有:
CH3COOHH++CH3COO-
c-0.01 0.01 0.01
(c-0.01)/2 0.01 0.01/2
由于温度不变醋酸的电离常数不变,结合数据可知醋酸的电离平衡确实未发生移动,因此混合后溶液的pH仍等于2。(3)取体积相等的两溶液,醋酸的物质的量较多,经NaOH稀溶液中和至相同pH时,消耗NaOH溶液的体积V(甲)大于V(乙)。(4)两者反应后醋酸过量,溶液显酸性,根据电荷守恒可得c(Na+)小于c(CH3COO-)。
答案:(1)向右 向右 减小 (2)小于 2 (3)大于 (4)小于
12.(2018·豫南九校联考)与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫作电离常数。下表是某温度下几种常见弱酸的电离常数:
酸
电离方程式
电离常数Ka
CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
1.96×10-5
HClO
HClOClO-+H+
3.0×10-8
H2CO3
H2CO3H++HCO
HCOH++CO
Ka1=4.4×10-7
Ka2=5.6×10-11
H3PO4
H3PO4H++H2PO
H2POH++HPO
HPOH++PO
Ka1=7.1×10-3
Ka2=6.3×10-8
Ka3=4.2×10-13
回答下列问题:
(1)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO、H3PO4、H2PO、HPO都看作是酸,则它们酸性最强的是________(填化学式,下同),最弱的是________。
(2)向NaClO溶液中通入过量的二氧化碳,发生的离子方程式为____________________,
1.2 mol·L-1的NaClO溶液pH=________(已知:lg 2=0.3)。
(3)求该温度下,0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中的c(H+)=________mol·L-1。
解析:(1)弱酸的电离常数Ka越大,表示该弱酸的酸性越强,多元弱酸的酸性主要取决于Ka1。因此酸性:H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2PO>HClO>HCO>HPO。
(2)酸性:H2CO3>HClO>HCO,因此向NaClO溶液中通入过量的二氧化碳的离子方程式为CO2+ClO-+H2O===HClO+HCO;设NaClO水解生成的c(OH-)=x mol·L-1,
ClO-+H2OHClO+OH-
c(起始)/mol·L-1 1.2 0 0
c(转化)/mol·L-1 x x x
c(平衡)/mol·L-1 1.2-x x x
水解常数Kh==
==,
Kh=≈=,
解得x=2×10,
c(H+)===×10-10.5 mol/L,
pH=10.5-lg 2-1=10.5+lg 2=10.5+0.3=10.8。
(3) CH3COOHCH3COO-+H+
c(起始)/mol·L-1 0.10 0 0
c(转化)/mol·L-1 x x x
c(平衡)/mol·L-1 0.10-x x x
Ka=≈=1.96×10-5,x=1.4×10-3。
答案:(1)H3PO4 HPO
(2)CO2+ClO-+H2O===HClO+HCO 10.8
(3)1.4×10-3
13.(2018·潍坊模拟)某小组以醋酸为例探究弱酸的性质。
(1)实验一:探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。
①设计实验方案如下表,表中c=________。
编号
酸的种类
酸的浓度/mol·L-1
酸的体积/mL
镁条质量/g
1
醋酸
1.0
10
2.0
2
盐酸
c
10
2.0
②实验步骤
a.检查装置(如图)的气密性后,添加药品;
b.反应开始后,______________________________________________________;
c.将所记录的数据转化为曲线图(如图)。
③写出0~5 min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律:_________________
________________________________________________________________________。
(2)实验二:现有一瓶醋酸溶液,常温下测定其中醋酸的电离程度(已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比)。设计实验方案,将待测物理量和对应的测定方法填写在下表中。
待测物理量
测定方法
①________
__________
量取25.00 mL醋酸溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将0.100 0 mol·L-1 NaOH标准溶液装入________,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次
②________
__________
___________________________________________________________________________________________________________________________
解析:(1)①要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响,则两种酸的浓度应该是相等的,即表中c=1.0。
②b.根据图像中数据可知,纵坐标需要氢气的体积,因此反应开始后,每隔1 min记录一次生成H2的体积。
③根据图像可知0~5 min醋酸反应的曲线几乎是直线,这说明醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显;而盐酸与镁条反应开始阶段曲线斜率较大,这说明反应速率很快,但一段时间后反应速率明显减小。
(2)要测定醋酸的电离程度(已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比),则需要测定醋酸的浓度和溶液的pH。
答案:(1)①1.0 ②每隔1 min记录一次生成H2的体积 ③醋酸与镁条反应的反应速率随时间变化不明显;盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快,一段时间后反应速率明显减小
(2)
待测物理量
测定方法
①醋酸溶液的物质的量浓度
碱式滴定管
②H+的物质的量浓度
取适量醋酸溶液于烧杯中,用pH计测定溶液pH
一、选择题
1.(2018·南昌模拟)下列关于强、弱电解质的叙述中,错误的是( )
A.强电解质在溶液中完全电离,不存在电离平衡
B.溶液导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质
C.同一弱电解质的溶液,当温度或浓度不同时,其导电能力也不同
D.纯的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
解析:选B。强电解质在水中完全电离,不存在电离平衡,A正确;强、弱电解质取决于其在水溶液中能否完全电离,B错误;弱电解质溶液的导电能力与离子的浓度和离子所带的电荷数有关,当浓度不同时,离子的浓度不同,所以导电能力不同,当温度不同时,弱电解质的电离程度不同,导电能力也不同,C正确;属于离子化合物的强电解质,液态时能导电,如NaCl,属于共价化合物的强电解质,液态时不导电,如AlCl3、HCl等,D正确。
2.在以下各种情形下,下列电离方程式的书写正确的是( )
A.熔融状态下的NaHSO4电离:NaHSO4===Na++H++SO
B.H2CO3的电离:H2CO32H++CO
C.Fe(OH)3的电离:Fe(OH)3Fe3++3OH-
D.水溶液中的NaHSO4电离:NaHSO4===Na++HSO
解析:选C。因为H2SO4是强酸,所以NaHSO4在水溶液中完全电离,其电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO;但HSO中各原子间靠共价键结合,因此熔融状态下HSO不能电离出H+和SO,故熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO,故A、D选项均错误;H2CO3作为二元弱酸,不能完全电离,必须使用“”,且多元弱酸的电离分步进行,以第一步为主,其电离方程式为H2CO3H++HCO,HCOH++CO,故B选项错误;Fe(OH)3是多元弱碱,通常以一步电离表示,故C选项正确。
3.(2018·青岛模拟)下列事实中不能证明CH3COOH是弱电解质的是( )
A.常温下某CH3COONa溶液的pH=8
B.常温下0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=2.8
C.常温下,将pH=1的CH3COOH溶液稀释100倍,测得pH<3
D.CH3COOH属于共价化合物
解析:选D。A项,常温下某CH3COONa溶液的pH=8,CH3COONa水解显碱性,为弱酸强碱盐,故CH3COOH为弱电解质,正确;B项,常温下0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的pH=2.8,说明CH3COOH部分电离,为弱电解质,正确;C项,若CH3COOH是强电解质,则稀释后的溶液pH=3,事实上其pH<3,所以醋酸是弱电解质,正确;D项,强电解质和弱电解质都有可能为共价化合物,错误。
4.(2018·邢台模拟)常温下,在pH=5的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡向右移动,CH3COOH电离常数增大
B.加入少量CH3COONa固体,平衡向右移动
C.加入少量NaOH固体,平衡向右移动,c(H+)减小
D.加入少量pH=5的硫酸,溶液中c(H+)增大
解析:选C。加入水稀释,使醋酸的电离平衡向右移动,但CH3COOH电离常数不变,A项错误;加入少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,使醋酸的电离平衡向左移动,B项错误;加入的少量NaOH固体与H+中和,c(H+)减小,使醋酸的电离平衡向右移动,C项正确;加入少量pH=5的硫酸,溶液中c(H+)不变,D项错误。
5.下列说法正确的是( )
A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B.25 ℃时,0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力强
C.氯化铵、次氯酸都属于强电解质
D.CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中的值减小
解析:选D。A项,醋酸属于弱酸,加入少量CH3COONa抑制了醋酸的电离,错误。B项,H2S属于弱酸,部分电离,Na2S属于强电解质,H2S溶液比等浓度的Na2S溶液中离子浓度小,导电能力弱,错误。C项,HClO是弱酸,属于弱电解质,错误。D项,醋酸加水稀释的过程中,c(H+)减小,但电离常数不变,由Ka=得=,故减小,正确。
6.(2018·洛阳模拟)在相同温度下,100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是( )
A.中和时所需NaOH的量
B.电离的程度
C.H+的物质的量浓度
D.CH3COOH的物质的量
解析:选B。100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液中所含醋酸的物质的量相等,所以中和时所需NaOH的量相等;H+的物质的量浓度后者大;弱电解质浓度越小,电离程度越大,故电离程度前者大。
7.已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2;NaCN+HF===HCN+NaF;NaNO2+HF===HNO2+NaF,由此可判断下列叙述不正确的是( )
A.Ka(HF)=7.2×10-4
B.Ka(HNO2)=4.9×10-10
C.根据其中两个反应即可得出结论
D.Ka(HCN)
8.(2018·太原五中模拟)已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是 ( )
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.由HA电离出的c(H+)约为由水电离出的c(H+)的106倍
解析:选B。根据HA在水中的电离度可算出c(H+)=0.1%×0.1 mol·L-1=10-4 mol·L-1,所以pH=4,A正确;因HA在水中存在电离平衡,升高温度促进平衡向电离的方向移动,所以c(H+)将增大,pH会减小,B错误;可由电离平衡常数表达式算出Ka=≈=1×10-7,C正确;溶液中c(H+)≈c酸(H+)=10-4 mol·L-1,所以c水(H+)=c(OH-)=10-10 mol·L-1,c酸(H+)约是c水(H+)的106倍,D正确。
9.某温度下,相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示,下列判断正确的是( )
A.a点导电能力比b点强
B.b点的Kw值大于c点
C.与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积Va>Vc
D.a、c两点的c(H+)相等
解析:选D。选项A,根据图示可知,a点对应的曲线为NaOH溶液稀释曲线,b、c点对应的曲线为氨水的稀释曲线,a点溶液中离子浓度小于b点溶液中离子浓度,a点导电能力更弱。选项B,Kw值只与温度有关,b、c两点Kw值相等。选项C,NH3·H2O的物质的量大于NaOH,稀释过程中溶质总量不变,所以c点消耗盐酸多。选项D,a、c两点溶液pH相等,则c(H+)相等。
10.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
解析:选C。由于起始时pH相同,随反应的进行,因中强酸存在电离平衡,可继续电离出H+,故中强酸产生H2的体积多,且在相同时间内,中强酸的反应速率快。
二、非选择题
11.现有pH=2的醋酸甲和pH=2的盐酸乙:
(1)取10 mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动,若加入少量的冰醋酸,醋酸的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动,若加入少量无水醋酸钠固体,待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值将________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为pH(甲)________pH(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。若将甲、乙两溶液等体积混合,溶液的pH=________。
(3)各取25 mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________V(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)取25 mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)的大小关系为c(Na+)________c(CH3COO-)(填“大于”“小于”或“等于”)。
解析:(1)根据勒夏特列原理可知,加水稀释后电离平衡正向移动;若加入冰醋酸,相当于增加了反应物浓度,因此电离平衡也正向移动;加入醋酸钠固体后,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制了醋酸的电离,故c(H+)/c(CH3COOH)的值减小。(2)由于在稀释过程中醋酸继续电离,故稀释相同的倍数后pH(甲)小于pH(乙)。HCl和CH3COOH溶液的pH都是2,溶液中的H+浓度都是0.01 mol·L-1,设CH3COOH的原浓度为c mol·L-1,混合后平衡没有移动,则有:
CH3COOHH++CH3COO-
c-0.01 0.01 0.01
(c-0.01)/2 0.01 0.01/2
由于温度不变醋酸的电离常数不变,结合数据可知醋酸的电离平衡确实未发生移动,因此混合后溶液的pH仍等于2。(3)取体积相等的两溶液,醋酸的物质的量较多,经NaOH稀溶液中和至相同pH时,消耗NaOH溶液的体积V(甲)大于V(乙)。(4)两者反应后醋酸过量,溶液显酸性,根据电荷守恒可得c(Na+)小于c(CH3COO-)。
答案:(1)向右 向右 减小 (2)小于 2 (3)大于 (4)小于
12.(2018·豫南九校联考)与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫作电离常数。下表是某温度下几种常见弱酸的电离常数:
酸
电离方程式
电离常数Ka
CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
1.96×10-5
HClO
HClOClO-+H+
3.0×10-8
H2CO3
H2CO3H++HCO
HCOH++CO
Ka1=4.4×10-7
Ka2=5.6×10-11
H3PO4
H3PO4H++H2PO
H2POH++HPO
HPOH++PO
Ka1=7.1×10-3
Ka2=6.3×10-8
Ka3=4.2×10-13
回答下列问题:
(1)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO、H3PO4、H2PO、HPO都看作是酸,则它们酸性最强的是________(填化学式,下同),最弱的是________。
(2)向NaClO溶液中通入过量的二氧化碳,发生的离子方程式为____________________,
1.2 mol·L-1的NaClO溶液pH=________(已知:lg 2=0.3)。
(3)求该温度下,0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中的c(H+)=________mol·L-1。
解析:(1)弱酸的电离常数Ka越大,表示该弱酸的酸性越强,多元弱酸的酸性主要取决于Ka1。因此酸性:H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2PO>HClO>HCO>HPO。
(2)酸性:H2CO3>HClO>HCO,因此向NaClO溶液中通入过量的二氧化碳的离子方程式为CO2+ClO-+H2O===HClO+HCO;设NaClO水解生成的c(OH-)=x mol·L-1,
ClO-+H2OHClO+OH-
c(起始)/mol·L-1 1.2 0 0
c(转化)/mol·L-1 x x x
c(平衡)/mol·L-1 1.2-x x x
水解常数Kh==
==,
Kh=≈=,
解得x=2×10,
c(H+)===×10-10.5 mol/L,
pH=10.5-lg 2-1=10.5+lg 2=10.5+0.3=10.8。
(3) CH3COOHCH3COO-+H+
c(起始)/mol·L-1 0.10 0 0
c(转化)/mol·L-1 x x x
c(平衡)/mol·L-1 0.10-x x x
Ka=≈=1.96×10-5,x=1.4×10-3。
答案:(1)H3PO4 HPO
(2)CO2+ClO-+H2O===HClO+HCO 10.8
(3)1.4×10-3
13.(2018·潍坊模拟)某小组以醋酸为例探究弱酸的性质。
(1)实验一:探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。
①设计实验方案如下表,表中c=________。
编号
酸的种类
酸的浓度/mol·L-1
酸的体积/mL
镁条质量/g
1
醋酸
1.0
10
2.0
2
盐酸
c
10
2.0
②实验步骤
a.检查装置(如图)的气密性后,添加药品;
b.反应开始后,______________________________________________________;
c.将所记录的数据转化为曲线图(如图)。
③写出0~5 min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律:_________________
________________________________________________________________________。
(2)实验二:现有一瓶醋酸溶液,常温下测定其中醋酸的电离程度(已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比)。设计实验方案,将待测物理量和对应的测定方法填写在下表中。
待测物理量
测定方法
①________
__________
量取25.00 mL醋酸溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将0.100 0 mol·L-1 NaOH标准溶液装入________,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次
②________
__________
___________________________________________________________________________________________________________________________
解析:(1)①要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响,则两种酸的浓度应该是相等的,即表中c=1.0。
②b.根据图像中数据可知,纵坐标需要氢气的体积,因此反应开始后,每隔1 min记录一次生成H2的体积。
③根据图像可知0~5 min醋酸反应的曲线几乎是直线,这说明醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显;而盐酸与镁条反应开始阶段曲线斜率较大,这说明反应速率很快,但一段时间后反应速率明显减小。
(2)要测定醋酸的电离程度(已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比),则需要测定醋酸的浓度和溶液的pH。
答案:(1)①1.0 ②每隔1 min记录一次生成H2的体积 ③醋酸与镁条反应的反应速率随时间变化不明显;盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快,一段时间后反应速率明显减小
(2)
待测物理量
测定方法
①醋酸溶液的物质的量浓度
碱式滴定管
②H+的物质的量浓度
取适量醋酸溶液于烧杯中,用pH计测定溶液pH
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