3.2.1水的电离课堂同步练习(含解析)人教版高中化学选择性必修1

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名称 3.2.1水的电离课堂同步练习(含解析)人教版高中化学选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-26 00:00:00

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3.2.1水的电离课堂同步练-人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,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.pH=11的溶液中:、、、
B.无色可使pH试纸变红的溶液中:、、、
C.加入Al能放出H2的溶液中:、、、
D.由水电离出的的溶液中:、、、
2.用蒸馏水稀释的CH3COOH溶液时,若保持温度不变,则在稀释过程中下列数据始终保持增大趋势的是
A.c(H+) B. c(H+) c(OH-)
C. D.
3.关于水的电离平衡,下列叙述正确的是
A.恒温下,向水中加入少量硫酸,Kw增大 B.向水中滴入稀醋酸,c(H+)增大
C.将水加热,pH不变 D.向水中加入少量氢氧化钠固体,水的电离程度不变
4.25℃时,水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化关系如图中曲线所示,下列判断错误的是
A.ac曲线上的任意一点都有c(H+)·c(OH-)=10-14
B.bd线段上任意一点对应的溶液都呈中性
C.d点对应的溶液pH<7
D.a点溶液可能是NaOH溶液
5.对常温下pH=5的醋酸溶液,以下说法正确的是
A.由水电离出来的c(H+)>1.0×10-7mol·L-1
B.加入少量NaOH固体,电离平衡右移,电离常数Ka增大
C.加水稀释,平衡向电离的方向移动,溶液中c(H+) 增大
D.溶液中粒子浓度:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
6.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体Na,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,KW增大,pH不变
7.下列说法正确的是
A.克和的固体混合物中含有的阴离子数目为
B.用铜做电极溶液的反应方程式:
C.常温时,浓度均为的溶液和溶液等体积混合,其溶液中粒子浓度关系为
D.在蒸馏水中滴加浓,不变
8.在常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-11mol·L-1,下列说法正确的是
A.该溶液肯定显碱性 B.该溶液肯定显酸性
C.该溶液的pH可能是11,也可能是3 D.该溶液的pH肯定不是11
9.下列说法正确的是
A.将25℃的纯水升温到90℃,Kw增大,pH减小,呈酸性
B.5℃时,将pH=2的CH3COOH溶液和pH=12的NaOH溶液混合后溶液一定呈酸性
C.在醋酸的稀溶液中,加入某浓度的盐酸,一定会抑制醋酸的电离,溶液的pH减小
D.在相同温度下,pH相同的氨水和NaOH溶液中水的电离度一定相等
10.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.的HCl溶液中含有18NA个电子
B.5.8g丁烷充分裂解,生成物中乙烷的分子数为0.1NA
C.()中含键的数目为0.3NA
D.常温下,的溶液,其,则该溶液中由水电离生成的的数目为10-5NA
二、填空题
11.I.现有①硫酸铜晶体、②稀硫酸、③醋酸、④硫化氢、⑤三氧化硫、⑥石墨、⑦固态苛性钠、⑧氨水。
(1)属于弱电解质的是 。(填序号,下同)。
(2)能导电的是 。
II.如表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积Kw 1×10-14 a 1×10-12
试回答以下问题:
(3)若25<t1<t2,则a 1×10-14(填“>”“<”或“=”),作此判断的理由是 。
(4)25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4mol·L-1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)= 。
(5)在t2℃下pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度c(OH-)水= 。
(6)t2℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2= 。
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.回答下列问题:
(1)某次实验中将含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol L-1的H2SO4溶液充分反应共放出12.46kJ的热量,表示该反应的中和热的热化学方程式为 。
(2)下列物质:①氯化钠晶体②盐酸③氨气④NH4Cl固体⑤汞⑥熔融的KNO3⑦硫酸钡⑧纯醋酸,其中能导电的是 ,属于强电解质的是 ,属于非电解质的是 。
(3)用离子方程式表示泡沫灭火器的工作原理 。
(4)某溶液中,c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,a+b=13,则此时温度T 25℃。(填“>”、“<”或“=”),若a>b,则该溶液可以是通过给纯水中加入下列哪些物质或操作来实现 。
A.稀硫酸 B.金属钠 C.将纯水加热煮沸 D.氨气
(5)25℃,pH=13的NaOH与pH=2的H2SO4溶液混合,所得混合液呈中性,则强酸与强碱的体积比为 。
(6)将pH=9的Ba(OH)2稀释1000倍后,c(OH-)约为c(Ba2+)的 倍。
14.回答下列问题
(1)常温下,有c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,采取以下措施:
①加水稀释10倍后,醋酸溶液中的c(H+) (填“>”“=”或“<”,下同)盐酸中的c(H+)。
②加等浓度的NaOH溶液至恰好中和,所需NaOH溶液的体积:醋酸 盐酸。
③使温度都升高20 ℃,溶液中c(H+):醋酸 盐酸。
④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 (填字母)。(①表示盐酸,②表示醋酸)
(2)硫酸是中学阶段常见的强酸之一、对于常温下0.05 mol·L-1 H2SO4溶液。若将溶液升高温度到100 ℃,溶液中的c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,则100 ℃时水的离子积是 。
15.水溶液中存在多种多样的化学反应和平衡,按要求完成下列填空。
(1)25℃时,有pH=4的盐酸和pH=10的溶液中由水电离出的之比为 。
(2)现有常温下水电离出的均为的四份溶液:①HCl溶液②溶液③氨水④NaOH溶液,若向等体积的四种溶液中分别加水稀释至100倍,则溶液的pH由大到小是 (填序号);若将等体积的①②④分别与足量的铝粉反应,生成的量由多到少是 (填序号);若将①④以体积比1∶3混合(忽略混合之后的体积误差),则所得溶液的pH= (已知:)。
(3)25℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:
化学式 电离平衡常数()
 
 
①等浓度的、、结合t能力由强到弱的顺序为: 。
②将过量气体通入溶液中的离子反应方程式为: 。
(4)已知草酸为二元弱酸:,,常温下,向某浓度的溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液,所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如图所示。则pH=2.7时,溶液中 。

(5)废水中的去除:可用或可将从水中吹出,再用碱液吸收。将从水中吹出时,用比效果更好,其原因是 。
16.回答下列问题
(1)在某温度下的水溶液中,c(H+)=10x mol/L,c(OH-)=10y mol/L,x与y的关系如图1所示:该温度下,水的离子积为 。该温度下,0.01 mol/LNaOH溶液中c(H+)为 。
图1
(2)在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图2所示:由图可知t1 t2(填“>”“<”“=”),t2温度下,pH为2的HCl溶液中,水电离出的c(H+)= mol·L-1
(3)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,该溶液的pH= ;HA的电离平衡常数Ka= 。
17.在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是 。(用a、b、c表示,下同)
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是 。
(3)当三者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c(H+)相同、体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则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 。
18.(1)常温下,的硫酸溶液中由水电离出的 。
(2)常温下,由水电离出的的溶液中, 。
(3)某温度下,纯水的,则此时纯水的为 。若温度不变,滴入稀盐酸使,则溶液中为 ,此时温度 (填“高于”“低于”或“等于”)25℃。
19.常温下:
(1)在0.01 mol/LHCl溶液中,c(OH-)= ,由水电离出的c(H+)= 。
(2)在0.01 mol/LNaOH溶液中,c(H+)= ,由水电离出的c(H+)= 。
(3)在pH=2的NH4Cl溶液中,水电离出的c(H+)= 。
20.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:
a、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 。
三、实验题
21.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”)
22.CH3COOH是常见的弱酸,现有常温下0.1molL-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+)=10xmolL-1,c(OH-)=10ymolL-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 molL-1 NaOH溶液中水电离出c(OH-)为 。
23.甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动。实验方案如下:
甲:取纯度相同,质量、大小相等的锌粒于两支试管中,同时加入0.1 mol·L-1的 HA、HCl溶液各10 mL,按图装好,观察现象;
乙:① 用pH计测定物质的量浓度均为0.1 mol·L-1 HA和HCl溶液的pH;
② 再取0.1 mol·L-1的HA和HCl溶液各2滴(1滴约为1/25 mL)分别稀释至100 mL,再用pH计测其pH变化
(1)乙方案中说明HA是弱电解质的理由是:测得0.1 mol·L-1的HA溶液的pH 1(填“>”、“<”或“=”) ;甲方案中,说明HA是弱电解质的实验现象是:
A.加入HCl溶液后,试管上方的气球鼓起快
B.加入HA溶液后, 试管上方的气球鼓起慢
C.加入两种稀酸后,两个试管上方的气球同时鼓起,且一样大
(2)乙同学设计的实验第 步,能证明改变条件弱电解质平衡发生移动。甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:①使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,可在0.1 mol·L-1的HA溶液中,选择加入 试剂(选填“A”“B”“C”“D”,下同);②使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,可在0.1 mol·L-1的HA溶液中,选择加入 试剂。
A. NaA固体(可完全溶于水) B.1 mol·L-1 NaOH溶液
C. 1 mol·L-1 H2SO4 D.2 mol·L-1 HA
(3)pH=1的两种酸溶液A、B各1 mL,分别加水稀释到1000 mL,其pH与溶液体积V的关系如图所示,则下列说法不正确的有
A.两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
C.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
D.若1<a<4,则A、B都是弱酸
E.稀释后A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.pH=11的溶液,显碱性,该组离子之间不反应,则能够共存,故A正确;
B.在水溶液中显紫红色,与无色溶液不符,故B错误;
C.加入Al能放出H2的溶液,为酸或强碱溶液,既能与酸反应又能与碱反应,则不能共存,故C错误;
D.由水电离出的的溶液,为酸或碱溶液,酸性溶液会生成醋酸弱电解质,碱溶液中该组离子之间不反应,故D错误;
故选A。
2.D
【详解】A.CH3COOH稀溶液加水稀释,溶液体积不断增大,c(H+)不断减小,A不符合题意;
B. c(H+) c(OH-)=KW,温度不变时,KW不变,B不符合题意;
C.CH3COOH稀溶液加水稀释,溶液体积不断增大,CH3COOH电离程度不断增大,不断减小,C不符合题意;
D.=,CH3COOH稀溶液加水稀释,Ka不变,减小,则增大,D符合题意;
故选D。
3.B
【详解】A. 水的离子积Kw只与温度有关,温度不变,Kw不变,A项错误;
B. 向水中加入少量稀醋酸,溶液酸性增强,c(H+)增大,B项正确;
C. 水的电离是吸热过程,加热促进水的电离,氢离子浓度增大,pH减小,C项错误;
D. 向水中加入少量氢氧化钠固体,抑制水的电离,D项错误;
答案选B。
【点睛】影响水电离的因素主要有:
1、酸和碱:酸或碱的加入都会电离出 H+或OH-,均使水的电离逆向移动,从而抑制水的电离;
2、温度:由于水的电离吸热,若升高温度,将促进水的电离, c(H+)与c(OH-)同时同等程度的增加,pH变小,但c(H+)与c(OH-)始终相等,故仍呈中性;
3、能水解的盐:水解后溶液呈酸性或者碱性,均促进水的电离,使水的电离程度增大;
4、其它因素:如向水中加入活泼金属,由于活泼金属与水电离出来的 H+直接作用,使[H+]减少,因而促进了水的电离平衡正向移动。
抓住影响的实质是解题的关键,学生要不断总结与分析。
4.D
【详解】A.ac曲线上的任意一点,由于温度相同,所以水的离子积相同,根据b点可知,c(H+)·c(OH-)=10-14,A正确;
B.bd线上任意点都满足c(H+)=c(OH-),溶液一定显示中性,B正确;
C.d点时,c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol·L-1,溶液的pH=6<7,C正确;
D.在a点c(H+)=1×10-6mol·L-1,c(OH-)=1×10-8mol·L-1,溶液显示酸性,不可能是NaOH溶液,D错误;
故选D。
5.D
【详解】A.醋酸溶液中醋酸能够电离出氢离子,抑制了水的电离,则常温下由水电离出来的c(H+)<1.0×10-7mol·L-1,故A错误;
B.电离常数只与温度有关,加入氢氧化钠,减小了氢离子浓度,醋酸的电离平衡右移,但由于温度不变,电离常数不变,故B错误;
C.加水稀释,促进醋酸的电离,但溶液体积的增加量大于氢离子的物质的量的增加量,氢离子浓度减少,故C错误;
D.弱电解质的电离比较弱,为可逆反应,所以溶液中粒子浓度c(CH3COOH)>c(CH3COO-),故D正确;
故选:D。
6.B
【详解】A.向水中加入稀氨水,c(OH-)增大,A错误;
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,NaHSO4=H++ Na+ + ,c(H+)增大,温度不变KW不变,B正确;
C.向水中加入少量固体Na,钠能消耗水中的氢离子,促进水的电离正向进行,C错误;
D.将水加热,KW增大,c(H+)增大,pH减小,D错误;
答案选B。
7.A
【详解】A. 和的摩尔质量相同,且阴阳离子数目之比是1:2,7.8g克和的固体的物质的量为,因此混合物中阴离子数目为,故A正确;
B.阳极铜被氧化,不能生成氧气,为铜的精炼,阳极铜被氧化,阴极析出铜,故B错误;
C.浓度均为的溶液和溶液等体积混合,其溶液中粒子浓度关系为,故C错误;
D.浓硫酸溶于水放热,增大,故D错误;
答案选A。
8.C
【详解】在常温下,纯水中水电离出的c(H+)=1×10-7mol·L-1,某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-11mol·L-1,说明电解质电离出H+或OH-抑制了水的电离,若是电解质电离出的H+抑制水电离,则溶液中c(H+)=1×10-3mol·L-1;若是电解质电离出的OH-抑制了水电离,则溶液中c(OH-)=1×10-3mol·L-1;所以该溶液可能呈酸性或碱性,溶液的pH可能是11,也可能是3,故选C。
9.D
【详解】A.纯水中氢离子和氢氧根浓度永远相等,呈中性,故A错误;
B.两溶液体积未知,无法确定混合后溶液的酸碱性,故B错误;
C.如果盐酸的浓度很小,加入盐酸相当于稀释醋酸溶液,可能会促进醋酸的电离,溶液的pH增大,故C错误;
D.一水合氨和NaOH的电离均会抑制水的电离,pH相同的氨水和NaOH溶液中由碱电离出的氢氧根浓度相同,则对水的电离的抑制程度相同,故D正确;
综上所述答案为D。
10.D
【详解】A.1L 1mol L-1 HCl溶液中氯离子和水分子中都含有电子,溶液中含有电子的数目大于18NA,选项A错误;
B.5.8 g丁烷的物质的量为0.1 mol,但丁烷可能发生裂解生成乙烷和乙烯,也可能发生裂解生成甲烷和丙烯,所以充分裂解生成乙烷的分子数小于0.1NA,选项B错误;
C.11g P4O6的物质的量为0.05 mol,每个分子中含有12个P—O键,则11g P4O6中含P—O键的数目为0.05×12NA=0.6NA,选项C错误;
D.NH4Cl溶液中的H+全部由水电离产生,则该溶液中由水电离生成的H+的数目为10-5mol L-1×1L×NA=10-5NA,选项D正确;
故选D。
11.(1)③④
(2)②⑥⑧
(3) > 水的电离为吸热反应,升高温度水的电离程度增大,离子积变大
(4)1000:1
(5)1×10-10
(6)9:11
【详解】(1)①硫酸铜是盐,其晶体中没有自由移动的离子,是强电解质,不能导电;
②稀硫酸,有自由移动的离子,可以导电,是混合物,不是电解质,也不是非电解质;
③醋酸,是弱酸,属于弱电解质,没有自由移动的离子,不能导电;
④硫化氢,是弱酸,属于弱电解质,没有自由移动的离子,不能导电;
⑤三氧化硫,溶于水生成的硫酸是电解质,但其本身不能电离,不是电解质,不能导电;
⑥石墨可以导电,但是属于单质,既不是电解质,也不是非电解质;
⑦固态苛性钠是氢氧化钠,是强碱,属于强电解质,但没有自由移动的离子,不能导电;
⑧氨水,其中有自由移动的离子,可以导电,但属于混合物,既不是电解质,也不是非电解质;
故属于弱电解质的是:③④;
(2)由第一问的分析可知,能导电的是②⑥⑧;
(3)水是弱电解质,存在电离平衡,电离过程为吸热反应,所以温度升高,水的电离程度增大,离子积增大;因此,本题正确答案是:>;水的电离为吸热反应,升高温度水的电离程度增大,离子积变大;
(4)根据硫酸钠的化学式,则溶液中一定满足c(Na+):c(SO)=2:1,硫酸钠溶液中c(Na+)=2×5×10-4mol/L=10-3mol/L,稀释后c(Na+)==10-4mol/L,溶液呈中性,c(OH-)=10-7mol/L,则稀释后溶液中c(Na+) :c(OH-)= 10-4:10-7=1000︰1;综上所述,本题答案是:1000︰1;
(5)pH=10的NaOH溶液中c(H+)=10 10mol L 1,NaOH溶液中H+来自于水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH ,所以水电离产生的OH 的浓度为c(OH-)=1×10-10mol/L;
(6))t2℃时,所得混合溶液的pH=2,说明溶液为酸性,酸过量,t2℃时,pH=11的NaOH溶液,c(OH )=0.1mol·L 1,则,解得V1∶V2=9∶11。
12. 吸热 增大
【解析】略
13.(1)
(2) ②⑤⑥ ①④⑥⑦ ③
(3)
(4) > BD
(5)10:1
(6)20
【详解】(1)11.2gKOH物质的量为,1L0.1mol L-1的H2SO4溶液;二者发生反应,放出12.46kJ的热量;中和热为生成1mol水放出的热量,则表示中和热的化学方程式为,故答案为。
(2)①NaCI晶体不能导电,但在水溶液中和熔融状态下完全电离而导电,故为电解质,且为强电解质;
②盐酸能导电,但由于是混合物,故既不是电解质也不是非电解质;
③液态NH:不能导电,在水溶液中和熔融状态下本身均不能导电,故为非电解质;
④NH4Cl固体不导电,但在熔融状态和水溶液下能完全电离而导电,故为电解质,且为强电解质;
⑤汞是金属单质既不是电解质也不是非电解质,但是属于金属晶体,能导电;
⑥熔化的KNOg能导电,水溶液中或熔融状态完全电离属于强电解质;
⑦BaSO4固体不能导电,但在熔融状态下能完全电离而导电,故为电解质,且为强电解质,
⑧纯醋酸不能导电,但在水溶液中能部分电离而导电,故为电解质,且为弱电解质;
物质能导电的是②⑤⑥,属于强电解质的是①④⑥⑦,属于非电解质的是③;故答案为②⑤⑥;①④⑥⑦;③。
(3)泡沫灭火器的灭火原理离子方程式是:,故答案为。
(4)溶液中,c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,a+b=13,说明水的电解被促进,所以温度大于25℃;若a>b,说明溶液呈碱性,加入钠和通入氨气可实现;故答案为>;BD。
(5)pH=13的NaOH,c(OH-)=0.1mol/L;与pH=2的H2SO4溶液,c(H+)=0.01mol/L,混合所得混合液呈中性,说明c(H+)=c(OH-);所以则强酸与强碱的体积比为10:1;故答案为10:1。
(6)将pH=9的Ba(OH)2,,,,稀释1000倍后,,c(OH-)不可能小于,,所以c(OH-)约为c(Ba2+)的20倍,故答案为20。
14.(1) > > > C
(2)10-12
【解析】(1)
①pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,加水稀释10倍后;若平衡不移动,则醋酸溶液中的c(H+)等于盐酸溶液中的c(H+),但加水稀释促进醋酸电离,则醋酸溶液中的c (H+)大于盐酸溶液中的c(H+);
②pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液;醋酸溶液的物质的量大于盐酸,加等浓度的NaOH溶液至恰好恰好中和,所需NaOH溶液的体积,醋酸大于盐酸;
③高温度促进醋酸电离,c(H+)增大,氯化氢完全电离,所以不受温度影响,则醋酸中c(H+)大于盐酸,
④与足量的锌反应时;生成氢气的量与酸的物质的量成正比,pH相等的酉醋配醋酸浓度大于盐酸;所以pH、体积租等的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,则分别写足量的锌反应醋酸放出的氢气多,且醋酸产生氢气的速率更快,故C正确;答案选C;
(2)
对于常温下0.05 mol·L-1 H2SO4溶液。c (H+)=0.05 mol·L-12=0.1 mol·L-1,若将溶液升高温度到100 ℃,溶液中的c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,则100 ℃时水的离子积Kw= c (H+)c(OH-)=0.1 mol·L-11×10-11 mol·L-1=10-12 mol2·L-2。
15.(1)
(2) ③④①②; ②④① 10.7
(3)
(4)
(5)吹出时可增强溶液的酸性,抑制了的电离,有利于的吹出。
【详解】(1)25℃时,Kw=10-14,pH=4的盐酸中c(H+)=10-4 mol/L,由水电离出的c(H+)水=c(OH-)溶液=10-10 mol/L;pH=10的溶液中c(H+) =10-10 mol/L,由水电离出的c(H+)水=c(OH-)溶液=10-4 mol/L;溶液中OH-完全由水电离产生,则由水电离出的c(H+)之比为10-10 mol/L:10-4 mol/L=1:106。
(2)酸或碱都抑制水的电离,抑制程度与溶液中氢离子浓度或氢氧根离子浓度大小有关,则常温下水电离出的均为的四份溶液:①HCl溶液②溶液③氨水④NaOH溶液,它们的pH依次为3、3、11、11,若向等体积的四种溶液中分别加水稀释至100倍,强酸pH增大2个单位,弱酸pH增大小于2个单位,强碱pH减少2个单位,弱碱pH减少不足2个单位,则溶液的pH由大到小是③④①②(填序号);由于醋酸是弱酸,上述溶液中溶质的物质的量浓度,等体积的溶液中物质的量,若将等体积的①②④分别与足量的铝粉反应,存在关系式:、、,则生成的量由多到少是,即②④① (填序号);若将①④以体积比1∶3混合(忽略混合之后的体积误差),混合后氢氧根离子有剩余,(mol/L) ,则c(H+)=,溶液的pH=11-0.3=10.7。
(3)①根据电离平衡常数得到酸性:CH3COOH>H2CO3>>>,对应的酸越弱,结合氢离子能力越强,因此等浓度的、、结合的能力由强到弱的顺序为:。
②根据强酸制弱酸原理,将过量气体通入溶液中的离子反应方程式为:。
(4)由图知,线1为草酸,线2为草酸氢根、线3为草酸根,根据草酸和草酸氢根的交叉点得到,根据草酸氢根和草酸根的交叉点得到, pH=2.7时溶液中。
(5)二氧化碳是酸性氧化物,其水溶液为弱酸,则用将从水中吹出比效果更好,其原因是:吹出时可增强溶液的酸性,抑制了的电离,有利于的吹出。
16.(1) 10-15 10-13
(2) < 10-10
(3) 4 10-7
【详解】(1)根据图知,当c(H+)=10-5 mol/L,c(OH-)=10-10 mol/L,则水的离子积常数Kw= c(H+) c(OH-)=10-5×10-10=10-15;
该温度下,0.01 mol/LNaOH溶液中c(OH-)=0.01 mol/L,则c(H+)=;
(2)水是弱电解质,存在电离平衡,电离过程会吸收能量,升高温度,水电离程度增大,水的离子积增大。在温度为t1时Kw= c(H+) c(OH-)=10-7×10-7=10-14;在温度为t2时Kw= c(H+) c(OH-)=10-6×10-6=10-12>10-14,所以温度:t1<t2;
在t2温度下,Kw=10-12,pH为2的HCl溶液中,c(H+)=10-2 mol/L,溶液中c(OH-)=10-10 mol/L,溶液中OH-就是水电离产生,而水电离产生的c(H+)=c(OH-),所以该溶液中水电离出的c(H+)=10-10 mol/L;
(3)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,则c(H+)=0.1 mol/L×0.1%=1×10-4 mol/L,则该溶液的pH=4;HA的电离平衡常数Ka=。
17.(1)c>a>b
(2)b>a=c
(3)c>a>b
(4)c>a=b
(5)a=b>c
(6)c>a=b
【详解】(1)醋酸是弱电解质,在溶液中部分电离,存在电离平衡,电离方程式为:CH3COOH CH3COO-+H+,而HCl、硫酸均为强电解质,在溶液中完全电离,盐酸溶液中氢离子浓度大于醋酸溶液中氢离子浓度,硫酸为二元酸,则硫酸溶液中氢离子浓度最大,故c(H+)由大到小的顺序是:b>a>c,氢离子抑制水的电离,故三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是c>a>b;
(2)同体积同物质的量浓度的三种酸,溶质物质的量相等,醋酸、HCl均为一元酸,二者提供氢离子物质的量相等,而硫酸为二元酸,提供氢离子物质的量最大,故中和NaOH的能力:b>a=c;
(3)HCl、醋酸为一元酸,而硫酸为二元酸,HCl、硫酸完全电离,醋酸为弱酸,电离程度不大,若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为:c>a>b;
(4)当三者c(H+)相同且相同体积时,盐酸、硫酸提供氢离子物质的量相等,二者生成氢气相等,醋酸是弱电解质,氢离子反应后,会促进醋酸电离继续产生氢离子,醋酸反应生成氢气最多,故生成氢气的体积:c>a=b;
(5)氢离子浓度影响反应速率,盐酸、硫酸中氢离子浓度相等,二者反应速率相等,生成等量氢气需要时间相等,醋酸是弱电解质,氢离子反应后,会促进醋酸电离继续产生氢离子,氢离子浓度相对较大,生成等量氢气需要时间最少,故所需时间:a=b>c;
(6)HCl、硫酸均为强电解质,盐酸、硫酸溶液中氢离子物质的量相等,稀释相同倍数后氢离子仍相等;醋酸是弱电解质,稀释相同倍数会促进醋酸电离继续产生氢离子,稀释后醋酸中氢离子浓度最大,故:c>a=b。
18. 0.1 高于
【详解】(1)常温下,的硫酸溶液中氢离子浓度是,由水电离出的等于溶液中的浓度,为。
(2)常温下,由水电离出的的溶液中的浓度是,由于氢氧化钠是一元强碱,则。
(3)纯水中浓度一定等于的浓度,因此某温度下,纯水的,则此时纯水的。该温度下水的离子积常数是,若温度不变,滴入稀盐酸使,则溶液中。由于此时水的离子积常数大于,水电离吸热,所以此时温度高于25℃。
19.(1) 10-12 mol/L 10-12 mol/L
(2) 10-12 mol/L 10-12 mol/L
(3)10-2 mol/L
【分析】在常温下水的离子积常数Kw=c(H+) ·c(OH-)=10-14,在任何物质的稀溶液中都存在水的电离平衡,加成分析解答。
【详解】(1)在0.01 mol/LHCl溶液中c(H+)=10-2 mol/L,则该溶液中c(OH-)=;
溶液中的OH-就是水电离产生的,水电离方程式是:H2OH++OH-,所以根据电离产生的离子浓度关系可知:水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol/L;
(2)在0.01 mol/LNaOH溶液中,c(H+)=;
溶液中的H+就是水电离产生的,水电离方程式是:H2OH++OH-,所以根据电离产生的离子浓度关系可知水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol/L;
(3)NH4Cl是强酸弱碱盐,在溶液中发生水解反应,消耗水电离产生的OH-变为NH3·H2O,同时产生H+,使水电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-),所以显酸性。在pH=2的NH4Cl溶液中,水电离出的c(H+)就是溶液中c(H+)=10-2 mol/L。
20. 10-13 > 10-b mol/L 10-amol/L c>b>a b c
【详解】(1)该温度下水的离子积常数Kw=c(H+) c(OH-)=10-a mol/L×10-bmol/L=10-(a+b)=10-13,25℃时,水的离子积为10-14,10-13>10-14,水的电离是吸热过程,则温度t>25℃;
(2)NaOH的浓度等于溶液中c(OH-),由水电离出的c(OH-)=c(H+)溶液,则NaOH的物质的量浓度为10-b mol/L,由水电离出的c(OH-)为10-amol/L;
(3)依据弱电解质“越稀越电离”,电离程度随着水的加入量增大而增大,则醋酸的电离程度由大到小的顺序为c>b>a,pH=-lgc(H+),则c(H+)越大,溶液的pH越小,溶液导电能力越大,根据图知,导电能力最大的点是b,则c(H+)最大的点是b,pH值最小的点是b;c(H+):b>a>c,则水电离程度:c>a>b,即水的电离程度最大的是c;故答案为:c>b>a;b;c。
21.(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。
22. 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。
23. > B ② A D AE
【分析】(1)弱电解质的水溶液中,弱电解质只有部分电离,反应速率与氢离子浓度成正比;
(2)只有改变条件时,才能证明改变条件弱电解质平衡发生移动;
①使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,则应该加入含有A-的物质;
②使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,则应加入浓的HA溶液;
(3)稀释相同的倍数,A的变化大,则A的酸性比B的酸性强,溶液中氢离子浓度越大,酸性越强,对于一元强酸来说c(酸)=c(H+),但对于一元弱酸,c(酸)>c(H+)。
【详解】(1)弱电解质的水溶液中,弱电解质只有部分电离,则0.1mol L-1的HA溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L,所以溶液的PH>1,反应速率与氢离子浓度成正比,等浓度的HA和盐酸溶液中,HA中氢离子浓度小,所以开始时反应速率慢,则试管上方的气球鼓起慢,故答案为B;
(2)只有改变条件时,才能证明改变条件弱电解质平衡发生移动,所以②能证明改变条件弱电解质平衡发生移动;
①使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,则应该加入含有A-的物质,故选A;
②使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,则应加入浓的HA溶液,故选D;
(3)A.两种电解质的强弱未知,无法确定两种酸浓度的大小,故A错误;
B.溶液的PH越大,氢离子浓度越小,其酸性越弱,故B正确;
C.若a=4,A完全电离,则A是强酸,B的pH变化小,则B为弱酸,故C正确;
D.pH=1的酸,加水稀释到1000倍,若pH=4,为强酸,若a<4,则A、B 都是弱酸,故D正确;
E.溶液的酸性越强,水的电离程度越弱,所以稀释后A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度大,故E错误;
故答案为AE。
答案第1页,共2页
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