3.1 电离平衡同步练习题
一、选择题
1.已知HF是一种弱酸,电离过程放出热量。常温下,向HF溶液滴加NaOH溶液至时pH=3.45。下列叙述正确的是
A.常温下,加水稀释HF溶液,保持不变
B.微热HF溶液(不考虑HF挥发),HF电离程度增大
C.HF溶液中
D.常温下,HF的电离常数的数量级为
2.根据下列图示所得出的结论正确的是
A.若图1表示不同温度下恒容密闭容器中,反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)中n(N2)随时间的变化关系,说明平衡常数:KⅠB.若图2表示铝条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间的变化关系,说明t1时刻溶液的温度最高
C.若图3表示C3H8(g) C2H4(g)+CH4(g)中C3H8的平衡转化率随温度、压强的变化关系,可以判断y>0.2
D.若图4表示室温下用0.1000mol·L 1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L 1某一元酸HX的滴定曲线,可以判断c点时消耗的V(NaOH)=20mL
3.下列厨房中常用物质的主要成分属于强电解质的是
A.醋酸 B.自来水 C.小苏打 D.淀粉
4.下列叙述中,能证明某物质是弱电解质的是
A.熔化时不导电 B.是离子化合物,不是共价化合物
C.水溶液的导电能力很差 D.溶液中已电离的离子和未电离的分子共存
5.实验室制备的原理为(浓)。下列有关说法错误的是
A.氟化钙中阴离子的示意图为
B.中子数为的钙原子符号为
C.在水中电离方程式为
D.的电子式为
6.下列物质属于弱电解质的是
A.氨水 B.葡萄糖 C.氯气 D.水
7.已知某温度下有如下三个反应:NaNO2+HF=NaF+HNO2,NaCN+HF=NaF+HCN,NaCN+HNO2=NaNO2+HCN。则该温度下HCN、HF、HNO2三种弱酸的电离常数由大到小的顺序判断正确的是
A.K(HF)>K(HNO2)>K(HCN) B.K(HCN)>K(HNO2)>K(HF)
C.K(HNO2)>K(HF)>K(HCN) D.K(HF)>K(HCN)>K(HNO2)
8.下列物质属于强电解质的是
A.CH3COOH B.H2O C.AlCl3 D.CO2
9.25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)减小, c(H+)减小
B.将水加热,Kw增大,pH变小
C.向水中加入少量HCl气体平衡逆向移动,c(H+)减小,c(OH-)减小
D.向水中分别加入0.1mol/L盐酸与0.1mol/LNaOH溶液,两溶液中水的电离程度不相同
10.某运动饮料的部分成分中,属于弱电解质的是
A.碳酸氢钠 B.氯化钠 C.乳酸钙 D.柠檬酸
11.醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是
①白醋中滴入石蕊试液呈红色
②室温时,醋酸溶液的pH约为3
③ 醋酸恰好与10mL NaOH溶液完全反应
④醋酸溶液的导电性比强酸溶液的弱
⑤常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH<4
A.②③ B.②⑤ C.②③④ D.①④⑤
12.下列属于弱电解质的是
A.碘酒 B.硫酸 C.冰醋酸 D.二氧化碳
13.如表是25℃时,几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸 CH3COOH HF HCN
电离平衡常数(Ka) 1.8×10-5 7.2×10-4 5.0×10-10
下列说法正确的是
A.三种酸中酸性最强的是CH3COOH
B.三种酸中HF能腐蚀玻璃是因为其电离平衡常数最大
C.若向稀醋酸溶液中滴入一滴冰醋酸,醋酸的电离程度增大
D.在溶液中反应HCN+CH3COONa=NaCN+CH3COOH不易发生
14.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2O+OH-,下列情况能引起电离平衡右移的有
①加NH4Cl固体②加NaOH溶液③通HCl④加CH3COOH溶液⑤加水⑥加压
A.①③⑤ B.①④⑥ C.③④⑤ D.①②④
15.下列电离方程式书写错误的是
A.NH4HSO4溶于水:NH4HSO4 = NH+H++SO
B.H2S溶于水:H2S 2H++S2-
C.HF溶于水:HFH++F-
D.NaHCO3溶于水:NaHCO3=Na++HCO,HCO H++CO
二、填空题
16.回答下列问题:
(1)向醋酸溶液中加入少量水,_______,_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)醋酸溶液a、盐酸溶液b分别与足量Zn粉充分反应,初始反应速率a_______b,溶液的导电能力a_______b;最终产生氢气的质量a_______b(填“<”、“>”或“=”)。
(3)已知时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示:
化学式
电离平衡常数
以下说法不正确的是_______。(填选项)
A.向弱酸溶液中加入少量溶液,电离平衡常数变大
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.表中三种酸,酸性最强的是
D.向溶液中通入气体,可以生成
17.电离度可表示电解质的相对强弱,电离度(已电离的电解质的浓度/溶液中原有电解质的浓度)。已知25℃时几种物质(微粒)的电离度(溶液浓度均为)如表所示:
编号 物质(微粒) 电离度
A 硫酸溶液(第一步完全电离):第二步 10%
B 硫酸氢钠溶液: 29%
C 醋酸: 1.33%
D 盐酸: 100%
(1)25℃时,上述几种溶液中从大到小的顺序是_________(填序号)。
(2)25℃时,硫酸溶液中的电离度小于相同温度下硫酸氢钠溶液中的电离度,其原因是__________。
(3)醋酸的电离平衡常数的表达式是_________,则物质的量浓度为的醋酸的电离平衡常数与电离度的关系为_________(用含c、的代数式表示)。
18.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃),回答下列各题:
酸 HCN HClO
电离平衡常数()
(1)当温度升高时,K值___________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)结合表中给出的电离常数回答下列问题:
①上述四种酸中,酸性最弱、最强的酸分别是___________、___________(用化学式表示),
②下列能使醋酸溶液中的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是___________(填序号),
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的固体 D.加少量冰醋酸 E.加氢氧化钠固体
③依上表数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应,如果不能反应说出理由,如果能发生反应请写出相应的离子方程式___________。
(3)已知草酸是一种二元弱酸,其电离常数,,写出草酸的电离方程式___________、___________。
19.回答下列问题:
(1)已知,常温下几种物质的电离常数如下: HClO:Ka=3.0×10-8。少量二氧化碳通入到次氯酸钠中的化学方程式___________
(2)若向溶液中加入少量的CL2,则溶液中PH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)能证明溶液中存在水解平衡的事实是___________(填序号)。
A.滴入酚酞溶液变红,再加溶液红色褪去
B.滴入酚酞溶液变红,再加氯水后红色褪去
C.滴入酚酞溶液变红,再加溶液后产生沉淀且红色褪去
D.滴入酚酞溶液变红,再加NaOH溶液红色加深(4)已知室温下:,。25℃时,浓度均为的溶液和溶液,两溶液中___________(填“>”“<”或“=”)。若要使两溶液的pH相等,应___________(填序号)。
a.向溶液中加适量水
b.向溶液中加适量NaOH固体
c.向溶液中加固体
d.向溶液中加适量的水
(5)直接加热溶液得不到纯净的无水固体,原因是___________(用化学方程式表示)。
20.Ⅰ.现有下列物质:① ②冰醋酸 ③氨水 ④ ⑤ ⑥
(1)上述物质中属于强电解质的有_______(填序号,下同),属于弱电解质的有_______。
(2)写出下列物质(或溶质)的电离方程式:③_______;⑤_______。
Ⅱ.已知室温时,某一元酸在水中电离度为0.02%(电离度为已电离的分子占分子初始量的百分比),回答下列问题:
(3)该溶液中_______。
(4)的电离平衡常数_______。
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.,稀释溶液时,温度不变,不变,减小,比值变大,A项错误;
B.HF电离是放热的,升温,HF电离程度减小,B项错误;
C.HF只有很小一部分电离,故HF浓度最大,C项错误;
D.,HF电离常数的数量级为,D项正确;
故选:D。
2.C
解析:A.据图可知曲线Ⅱ反应速率更快,温度更高,而平衡时n(N2)较小,说明升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,所以KⅠ>KⅡ,A错误;
B.铝条与盐酸反应放热,温度升高,反应速率加快,随着反应的进行,盐酸浓度减小,反应速率变慢,t1时刻反应速率最快,不能说明溶液的温度最高,铝和盐酸还在继续反应,温度还在升高,B错误;
C.同一温度下,增大压强,平衡逆向移动,C3H8的平衡转化率减小,则y>0.2,C正确;
D.由图可知没有滴入NaOH溶液时,0.1000mol·L 1的HX溶液的pH>1,说明HX为一元弱酸,和NaOH恰好完全反应时,溶液呈碱性,c点时溶液的pH=7,溶液呈中性,消耗的V(NaOH)<20mL,D错误;
综上所述答案为C。
3.C
解析:A.醋酸是弱电解质,,A错误;
B.自来水中主要物质H2O是弱电解质,B错误;
C.小苏打是碳酸钠,属于盐类,是强电解质,C正确;
D.淀粉是非电解质,D错误;
故选C。
4.D
解析:A.熔化时不导电证明该物质不是离子化合物,不能证明该物质是弱电解质,A不符合题意;
B.弱电解质指在水溶液中部分电离的电解质,是离子化合物大都是强电解质,不是共价化合物,不能证明该物质是弱电解质,B不符合题意;
C.导电能力很差指该物质含有可自由移动带电粒子浓度很低,与是否完全电离无必然关系,例如浓度很稀的强电解质溶液导电能力也很差,C不符合题意;
D.溶液中已电离的离子和未电离的分子共存,说明该分子物质发生了部分电离,能证明某物质是弱电解质,D符合题意;
故选D
5.C
解析:A.氟化钙中阴离子F-核外有10个电子,离子的结构示意图为,故A正确;
B.Ca的质子数为20,质量数=中子数+质子数=20+22=42,中子数为的钙原子符号为,故B正确;
C.是弱酸,部分电离,电离方程式为,故C错误;
D.是离子化合物,电子式为,故D正确;
故答案为C。
6.D
解析:A.氨水为氨气的水溶液,属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,故A不符合题意;
B.葡萄糖水溶液和熔融状态均不导电,属于非电解质,故B不符合题意;
C.氯气为单质,既不是电解质也不是非电解质,故C不符合题意;
D.水是一种弱电解质,可以部分电离出氢氧根离子和氢离子,故D符合题意;
综上所述答案为D。
7.A
解析:复分解反应中遵循“强酸制弱酸”的原理,根据NaNO2+HF=NaF+HNO2,可知酸性HF>HNO2,根据NaCN+HF=NaF+HCN,可知HF>HCN,根据NaCN+HNO2=NaNO2+HCN可知酸性HNO2>HCN,综上所述酸性:HF>HNO2>HCN,酸性越强,电离平衡常数越大,所以电离常数由大到小的顺序为K(HF)>K(HNO2)>K(HCN);
故答案为A。
8.C
【分析】强电解质的定义是在水溶液中完全电离的电解质。
解析:A.CH3COOH属于弱酸,即属于弱电解质,故A不符合题意;
B.H2O为弱电解质,故B不符合题意;
C.AlCl3属于盐,即属于强电解质,故C符合题意;
D.CO2属于非电解质,故D不符合题意;
答案选C。
9.B
解析:A.向水中加入稀氨水,氨水是弱碱,会抑制水的电离,使平衡逆向移动,c( OH-)增大,c(H+)减小,故A错误;
B.水的电离是吸热的,将水加热,水的电离平衡正向移动,Kw增大pH变小,故B正确;
C.向水中加入少量HCl气体,会抑制水的电离,平衡逆向移动,c(H+)增大,c(OH-)减小,故C错误;
D.加酸加碱均能抑制水的电离,向水中分别加入0.1mol L-1盐酸与0.1mol L-1NaOH溶液,对水的电离抑制程度相同,两溶液中水的电离程度相同,故D错误;
故选:B。
10.D
解析:A.碳酸氢钠溶于水完全电离,为强电解质,A不符合题意;
B.氯化钠溶于水完全电离,属于强电解质,B不符合题意;
C.乳酸钙为盐,在水溶液中完全电离,为强电解质,C不符合题意;
D.柠檬酸为弱酸,在水中发生部分电离,属于弱电解质,D符合题意;
故选D。
11.B
解析:①白醋中滴入石蕊试液呈红色,说明溶液显酸性,不能说明为弱酸,①错误;
②室温时,醋酸溶液的pH约为3,证明其部分电离,说明醋酸为弱酸,②正确;
③10mL的醋酸恰好与10mLNaOH溶液完全反应,只能说明醋酸为一元酸,是一元酸和一元碱1:1恰好完全反应,和酸的强弱无关,③错误;
④溶液的导电性和离子浓度有关,与酸的强弱无直接关系,醋酸溶液的导电性比强酸溶液的弱,不能说明醋酸为弱酸,④错误;
⑤常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH<4,说明稀释促进酸电离,证明此溶液中存在电离平衡为弱酸,⑤正确;
答案选B。
12.C
解析:弱电解质是在水溶液里部分电离的电解质,电解质是化合物,
A.碘酒是碘的酒精溶液,属于混化合物,不是弱电解质,故A不符合题意;
B.硫酸是强酸,在溶液中完全电离,属于强电解质,故B不符合题意;
C.冰醋酸是弱酸,在水溶液里部分电离,属于弱电解质,故C符合题意;
D.二氧化碳在水溶液里自身不能发生电离,是非电解质,故D不符合题意;
答案选C。
13.D
解析:A.根据电离平衡常数:Ka(HF)>Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),得出酸性最强的是HF,A项错误;
B.氢氟酸能腐蚀玻璃是它的特性,与其电离常数大小无关,B项错误;
C.加少量冰醋酸,醋酸的浓度增大,电离平衡正向移动,但电离程度反而减小,C项错误;
D.强制弱,CH3COOH比HCN的酸性强,所给反应不易发生,D项正确;
答案选D。
14.C
【分析】氨水中存在下列平衡:NH3·H2ONH4++OH-,加水促进电离,且如果加入能和铵根离子或氢氧根离子反应的物质,平衡就向电离方向移动,如果加入的物质中含有铵根离子或氢氧根离子,平衡向逆反应方向移动;
解析:①加NH4Cl固体,溶液中铵根离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,故①不符合题意;
②加NaOH溶液溶液中氢氧根离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,故②不符合题意;
③通HCl氢离子和氢氧根离子反应,导致平衡向右移动,故③符合题意;
④加CH3COOH溶液 ,氢离子和氢氧根离子反应,导致平衡向右移动,故④符合题意;
⑤加水溶液浓度减小,促进电离,故⑤符合题意;
⑥加压不影响平衡的移动,故⑥不符合题意;
故选C。
15.B
解析:A.NH4HSO4溶于水:NH4HSO4 = NH+H++SO,A正确;
B.H2S溶于水:,B错误;
C.HF溶于水:HFH++F-,C正确;
D.NaHCO3溶于水:NaHCO3=Na++HCO,HCO H++CO,D正确;
故选B。
二、填空题
16.(1) 减小 增大
(2) < < =
(3)A
解析:(1)向醋酸溶液中加入少量水,根据越稀越电离可知电离平衡向右移动减小;电离平衡常数Ka不变,c(H+)减小,则=,分母减小则该比值增大。
(2)醋酸是弱酸,部分电离,盐酸是强酸,全部电离。等浓度的醋酸溶液和盐酸溶液,溶液的初始c(H+) a(3)A. 弱酸电离平衡常数只与温度有关,温度不变,常数不变,A错误;
B. 多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,B正确;
C.表中三种酸根据电离常数的比较可得酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,C正确;
D. 向溶液中通入气体,复分解反应中较强酸可制较弱酸,生成次氯酸和碳酸氢钠,D正确;
故选A。
17. ADBC 硫酸溶液第一步电离出的氢离子抑制了第二步的电离
解析:(1)硫酸第一步完全电离,第二步部分电离,硫酸中c(H+)=(0.1+0.1×10%)mol/L=0.11 mol/L;硫酸氢钠溶液中c(H+)=(0.1×29%)mol/L=0.029 mol/L;醋酸中c(H+)=(0.1×1.33%)mol/L=0.00133 mol/L;盐酸中c(H+)=0.1 mol/L,所以c(H+)由大到小的顺序是ADBC。
(2)硫酸溶液中,硫酸第一步电离出氢离子,第二步又电离出氢离子,第一步电离出的氢离子抑制了第二步的电离,而硫酸氢钠溶液中硫酸氢根离子的电离不受抑制,所以溶液中的电离度小于溶液中的电离度。
(3)在溶液中存在电离平衡:,则;醋酸中,则。
18.(1)增大
(2) HCN HNO2 BE ClO- +CH3COOH = CH3COO- + HClO
(3) H2C2O4+ H+ + H+
解析:(1)电离平衡常数只与温度有关,电离过程是吸热过程,故当温度升高时,K值增大;
(2)①同种条件下,电离平衡常数Ka越大,电离程度越大,酸性越强。根据表中数据,上述四种酸中,酸性最弱、最强的酸分别是HCN、HNO2;
②醋酸溶液中存在电离平衡,电离时吸热过程,而平衡常数仅跟温度有关。故分析如下:
A.升高温度,电离平衡向着正向移动,电离程度增大,Ka也增大,A不符合题意;
B.温度不变,加水稀释,平衡向着正向移动,电离程度增大,Ka不变,B符合题意;
C.加少量的固体,溶液中c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,电离程度减小,Ka不变,C不符合题意;
D.加少量冰醋酸,醋酸浓度增大,平衡正向移动,但电离程度减小,Ka不变,D不符合题意;
E.加氢氧化钠固体,消耗H+,溶液H+浓度减小,平衡正向移动,电离程度增大,但氢氧化钠固体溶于水放热,Ka先增大,后恢复室温,Ka不变,E符合题意;,
故答案选BE。
③由表格可知,醋酸的酸性比次氯酸大,由反应原理,强酸制弱酸,可知醋酸和次氯酸钠溶液能反应,相应的离子方程式是ClO- +CH3COOH = CH3COO- + HClO;
(3)草酸是二元弱酸,分步电离,电离方程式是H2C2O4+ H+; + H+;
19.(1)CO2+H2O+NaClO=HClO+NaHCO3
(2)减小
(3)C
(4) > bd
(5)CuCl2+2H2OCu(OH)2↓+2HCl↑
解析:(1)由已知电离平衡常数可知酸性强弱顺序为H2CO3>HClO>,少量二氧化碳通入到次氯酸钠中的化学方程式为NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO;故答案为NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO;
(2)溶液中加入少量的Cl2,有反应,有氢离子产生,所以pH减小;故答案为减小;
(3)A.滴入酚酞溶液变红,再加H2SO4,硫酸电离出的氢离子中和溶液中的氢氧根离子,颜色褪去不能说明溶液中存在水解平衡,故A错误;
B.氯水中的氯气与反应,生成氢离子,酸性增强,能使溶液红色褪去,氯水中含有HClO,HClO具有漂白性,也能使溶液褪色,不能说明溶液中存在水解平衡,故B错误;
C.钡离子与亚硫酸根离子结合生成亚硫酸钡沉淀,红色褪去说明存在水解平衡,故C正确;
D.NaOH使溶液pH值增大,溶液红色加深,不能说明溶液中存在水解平衡,故D错误;
故答案选C;
(4)已知室温下Ka(HClO2)=1.1×10 2,Ka(CH3COOH)=1.8×10 5,可知酸性HClO2>CH3COOH,离子水解能力,故等浓度NaClO2溶液和CH3COONa溶液中,NaClO2溶液pH值小于CH3COONa溶液,若要使两溶液的pH相等,向NaClO2溶液中加适量NaOH固体,pH值增大,可实现pH相等;向CH3COONa溶液中加适量的水,氢氧根离子离子浓度减小,pH减小,可实现pH相等;故答案为>,bd;
(5)空气中直接加热CuCl2 2H2O晶体得不到纯净的无水CuCl2,原因是;故答案为。
20.(1) ①⑤ ②④
(2)
(3)2×10-5mol/L
(4)4×10-9
解析:(1)在水溶液中或熔融状态下能完全电离的电解质是强电解质,有①、⑤;在水溶液中不能完全电离的电解质是弱电解质,有②冰醋酸、④;
(2)③氨水不完全电离,电离方程式: ;⑤完全电离,电离方程式:。
(3)根据题意可知,发生电离的HA有0.1mol/L×0.02%=2×10-5mol/L,HA酸是一元酸,则2×10-5mol/L。
(4)发生电离:,电离平衡常数,代入数据得:=4×10-9。