2021版高中化学一轮复习练习:第08章 第1课时 弱电解质的电离 Word版含解析
展开课时1 弱电解质的电离
一、选择题
1.(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 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。
答案 B
2.(2017·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-1CH3COOH溶液的pH=2.8
C.CH3COONa溶液与稀盐酸反应生成CH3COOH和NaCl
D.CH3COOH属于共价化合物
解析 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,根据强酸制弱酸的原理,盐酸制取了醋酸,所以醋酸为弱酸,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。
答案 D
3.(2017·邢台期末)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 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。
答案 C
4.(2016·哈师大附中月考)下列事实能说明亚硫酸的酸性强于碳酸的是( )
A.饱和亚硫酸溶液的pH小于饱和碳酸溶液的pH
B.亚硫酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而碳酸不能
C.同温下,等浓度的亚硫酸氢钠溶液和碳酸氢钠溶液,碳酸氢钠溶液的碱性强
D.将过量二氧化硫气体通入碳酸氢钠溶液中,逸出的气体能使澄清石灰水变浑浊
解析 由于亚硫酸饱和溶液和碳酸饱和溶液的浓度不相等,因此不能根据二者饱和溶液的pH比较其酸性强弱,A项错误;亚硫酸使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为其具有还原性,与酸性强弱无关,B项错误;同温、等浓度条件下,碳酸氢钠溶液的碱性强,即HCO的水解程度大,说明其对应酸的酸性弱,C项正确;反应生成的CO2和过量的SO2均能使澄清石灰水变浑浊,故不能确定是否生成CO2,即不能比较H2SO3和H2CO3的酸性强弱,D项错误。
答案 C
5.下列关于电离常数的说法正确的是( )
A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大
B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka=
C.电离常数只受温度影响,与浓度无关
D.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小
解析 A.电离常数与弱电解质浓度无关,只与电解质本身的强弱和所处温度有关,错误。B.电离常数是弱电解质达到电离平衡时,电离产生的离子浓度的乘积与未电离的电解质分子的浓度之比。因此CH3COOH的电离常数表达式为Ka=,错误。C.电离需要吸收能量,所以电离常数只受温度影响,与浓度无关,正确。D.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离平衡逆向移动,c(H+)减小,c(CH3COO-)增大,但是电离常数不变,错误。
答案 C
6.(2017·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 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;电离程度前者大,弱电解质浓度越小,电离程度越大。
答案 B
7.室温下,将10.00 mL 5.000 0 mol·L-1醋酸滴入100.00 mL蒸馏水中,溶液中c(H+)和温度随着加入醋酸体积的变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.a~b段,醋酸电离过程为放热过程
B.c~d段,c(H+)增加,醋酸电离程度增大
C.c点时,加入等体积等浓度的NaOH溶液,则:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.d点时,c(H+)>c(CH3COOH)
解析 a~b段,醋酸电离过程为吸热过程,电解质溶于水,扩散过程(电离)吸热,水合过程(形成水合离子)放热,故A错误;c~d段,醋酸浓度增大,c(H+)增加,醋酸电离程度减小,故B错误;c点时,加入等体积等浓度的NaOH溶液,根据物料守恒,有c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故C正确;d点时,c(H+)<c(CH3COOH),故D错误。
答案 C
8.相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是( )
酸 | HX | HY | HZ |
电离常数K | 9×10-7 | 9×10-6 | 1×10-2 |
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y-===HY+Z-能够发生
C.相同温度下,0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大
D.相同温度下,1 mol·L-1HX溶液的电离常数大于0.1 mol·L-1HX
解析 表中电离常数大小关系:1×10-2>9×10-6>9×10-7,所以酸性排序为HZ>HY>HX,可知A、C不正确。电离常数只与温度有关,与浓度无关,D不正确。
答案 B
9.已知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,若已知可以发生反应: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.K(HF)=7.2×10-4
B.K(HNO2)=4.9×10-10
C.一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN
D.K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)
解析 根据强酸制取弱酸知,这三种酸的酸性强弱顺序是HCN<HNO2<HF,相同温度下,酸的酸性越强,其电离常数越大,故K(HCN)<K(HNO2)<K(HF),B项错误。
答案 B
10.下列说法正确的是( )
A.将0.10 mol·L-1氨水加水稀释后,溶液中c(NH)·c(OH-)变大
B.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸
C.将CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中变大
D.用0.200 0 mol·L-1NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合溶液(混合溶液中两种酸的浓度均为0.1 mol·L-1),至中性时,溶液中的酸未被完全中和
解析 氨水中存在电离平衡:NH3·H2ONH+OH-,加水稀释,促进NH3·H2O的电离,NH3·H2O的电离平衡正向移动,但c(NH)和c(OH-)都变小,故两者的乘积变小,A项错误;若NaHA溶液呈碱性,说明HA-的水解程度大于其电离程度,则H2A是弱酸,若NaHA溶液呈酸性,可能是HA-的电离程度比HA-的水解程度大,但不能说明H2A是强酸,B项错误;CH3COOH溶液中存在的电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释时,平衡正向移动,溶液中变小,C项错误;强酸与强碱溶液恰好完全中和时,所得溶液pH=7,而弱酸与强碱溶液恰好完全中和时,所得溶液pH>7,若所得溶液pH=7,说明碱不足,酸未被完全中和,D项正确。
答案 D
11.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。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。
答案 D
12.现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( )
序号 | ① | ② | ③ | ④ |
pH | 11 | 11 | 3 | 3 |
溶液 | 氨水 | 氢氧化钠溶液 | 醋酸 | 盐酸 |
A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH ①>②>④>③
D.V1 L ④与V2 L ①混合,若混合后溶液pH=7,则V1<V2
解析 醋酸钠溶液显碱性,所以A正确,也可以从平衡移动角度分析,CH3COONa电离出的CH3COO-:a.与盐酸中的H+结合生成CH3COOH;b.使醋酸中平衡CH3COOHCH3COO-+H+左移,两溶液中H+浓度均减小,所以pH均增大;假设均是强酸强碱,且物质的量浓度相同,等体积混合后溶液呈中性,但③醋酸是弱酸,其浓度远远大于②,即混合后醋酸过量,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),B正确;分别加水稀释10倍,假设平衡不移动,那么①②溶液的pH均为10,但稀释氨水使平衡NH3·H2ONH+OH-右移,使①pH>10,同理醋酸稀释后pH<4,所以C正确;假设均是强酸强碱,混合后溶液呈中性,V1=V2,但①氨水是弱碱,其浓度远远大于④盐酸,所以需要的①氨水少,即V1>V2,D错误。
答案 D
二、填空题
13.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)中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
14.(2017·豫南九校联考,节选)与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫做电离常数(用K表示)。下表是某温度下几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸 | 电离方程式 | 电离平衡常数K |
CH3COOH | CH3COOH CH3COO-+H+ | 1.96×10-5 |
HClO | HClOClO-+H+ | 3.0×10-8 |
H2CO3 | H2CO3H++HCO HCOH++CO | K1=4.4×10-7 K2=5.6×10-11 |
H3PO4 | H3PO4H++H2PO H2POH++HPO HPOH++PO | K1=7.1×10-3 K2=6.3×10-8 K3=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溶液中通入少量的二氧化碳,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K越大,表示该弱酸的酸性越强,多元弱酸的酸性主要取决于K1。因此酸性:H3PO4>CH3COOH> H2CO3> H2PO>HClO>HCO>HPO。(2)H2CO3>HClO>HCO,因此向NaClO溶液中通入少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,
ClO-+H2O HClO+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=2×10-7/2 mol/L
c(H+)===×10-10.5 mol/L
pH=10.5-lg2-1=10.5+lg2=10.5+0.3=10.8。
(3) CH3COOH CH3COO-+H+
c(起始)/mol·L-1 0.1 0 0
c(转化)/mol·L-1 x x x
c(平衡)/mol·L-1 0.1-x x x
K=x2/(0.1-x)≈x2/0.1=1.96×10-5,x=1.4×10-3 mol·L-1。
答案 (1)H3PO4 HPO
(2)CO2+ClO-+H2O === HClO+HCO 10.8
(3)1.4×10-3
15.(2017·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=________mol·L-1。
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(如下图左)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(右上图)。
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-1NaOH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 mol·L-1。
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值。
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 | ③取适量醋酸溶液于烧杯中,用pH计测定溶液pH |