3.2 弱电解质的电离 离子反应 同步练习
一、单选题
1.下列物质的应用中,不能用盐类水解原理解释的是( )
A.用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的Mg2+
B.用热饱和Na2CO3溶液清洗试管壁上附着的植物油
C.用FeCl3晶体配制溶液时,先将其溶于较浓盐酸中
D.用Al2(SO4)3溶液净化混有少量泥土的水
2.1mL浓度均为0.10mol/L的XOH和X2CO3溶液分别加水稀释(溶液体积为V),溶液pH随lgV的变化情况如图所示,则下列说法正确的是()
A.XOH是弱碱
B.pH=10的溶液中c(X+):XOH大于X2CO3
C.已知CO32-的水解常数Kh1远远大于Kh2,则Kh1约为1.0×10-3.8
D.当lgV=2时,升高X2CO3溶液温度,溶液碱性增强且c(HCO3-)/c(CO32-)减小
3.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式 CH3COOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25℃) 1.8×10﹣5 4.9×10﹣10 K1=4.3×10﹣7 K2=5.6×10﹣11
则下列有关说法正确的是( )
A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)
B.将a mol L﹣1 HCN溶液与a mol L﹣1 NaOH溶液等体积混合,混合液中:c(OH﹣)>c(H+),c(Na+)>c(CN﹣)
C.冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小
D.NaHCO3和Na2CO3混合液中,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)
4.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.pH=1的CH3COOH溶液中含有0.1NA个H+
B.将标准状况下2.24L的SO3溶于水形成1L溶液,其所得溶液的溶质的物质的量浓度为2mol/L
C.标准状况下,2.24LCH4和C2H4的混合气体中,含有极性共价键数目为0.4NA
D.Zn和一定浓度的硫酸反应,当生成的气体折算成标准状况下的体积为2.24L时,转移的电子数为0~0.2NA之间
5.下列关于盐类水解的说法错误的是( )
A.pH相等的①NaHCO3、②Na2CO3、③NaOH溶液的物质的量浓度大小:①>②>③
B.浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c( )的大小顺序为①>②>③
C.在NH4Cl溶液中加入稀HNO3,能抑制 水解
D.将硫酸亚铁溶液加热蒸干得不到原溶质
6.下列各式中表示盐类水解的是( )
A.CH3COOH+H2O CH3COO-+H3O+
B.HS-+H2O H2S+OH-
C.HCO +H2O CO +H3O+
D.NH +2H2O = NH3·H2O+H3O+
7.室温下将 的醋酸溶液加水稀释后,下列说法正确的是( )
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中 值增大
C.醋酸的电离程度增大, 增大
D.再加入 的 溶液,酸与碱恰好完全反应
8.稀氨水中存在着下列平衡:NH3 H2O NH4++OH﹣,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH﹣)增大,应加入适量的物质是( )
A.NH4Cl B.硫酸 C.NaOH固体 D.水
9.在蒸发皿中加热蒸干下列物质的溶液并灼烧,可得原有物质的固体是( )
A.氯化铝 B.碳酸氢钠 C.硫酸铁 D.亚硫酸钠
10.下列实验中,对应的现象和结论都符合题意,且两者具有因果关系的是( )
选项 实验 现象 结论
A 常温下,质量和形状相同的Al片分别和等体积稀HNO3和浓HNO3反应 前者产生无色气体,后者产生红棕色气体,且后者反应更加剧烈 其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快
B 某食盐溶液中加入淀粉溶液 溶液不变蓝 该食盐样品中一定不含KIO3
C SO2通入BaCl2 溶液,然后滴入稀硝酸 有白色沉淀产生,加入稀硝酸后沉淀不溶解 所得沉淀为BaSO3,后转化为BaSO4
D 将少量大理石粉未加入1.0mol/L的NH4Cl 溶液中 产生气体,粉末溶解 NH4Cl水解使溶液呈酸性
A.A B.B C.C D.D
11.在0.1 mol/L的醋酸钠溶液中加入等体积的下列物质,溶液中离子浓度大小关系正确的是( )
A.水;c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
B.0.1 mol/L盐酸;c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
C.0.1 mol/L醋酸;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1 mol/L氢氧化钠;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
12.以下是常温下几种弱酸的电离平衡常数:
CH3COOH H2S HClO
K=1.8×10-5 K1=1.3×10-7 K2=7.1×10-15 K=4.69×10-11
下列说法正确的是()
A.可发生反应:H2S+2ClO-=S2-+2HClO
B.CH3COOH溶液与Na2S溶液不能反应生成NaHS
C.同物质的量浓度的Na2S、NaClO、CH3COONa溶液,pH最大的是NaClO溶液
D.同物质的量浓度的H2S、HClO、CH3COOH溶液,酸性最强的是CH3COOH
13.向三份0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-的浓度变化依次为( )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
14.下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中 减小
B.向0.1mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中 减小
C.向一定浓度的醋酸溶液中加水稀释,则溶液中 增大
D.40℃时,在氨—水体系中不断通入CO2,随着CO2的通入, 不断增大
15. 是制备电池的重要原料。室温下, 溶液的pH随 的变化如图甲所示, 溶液中 的分布分数 随pH的变化如图乙所示 。
下列有关 溶液的叙述正确的是
A.溶液中存在3个平衡
B.含P元素的粒子有 、 和
C.随 增大,溶液的pH明显变小
D.用浓度大于 的 溶液溶解 ,当pH达到 时, 几乎全部转化为
16.实验测得0.5 mol·L 1CH3COONa溶液、0.5 mol·L 1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH )
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH )减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO 、Cu2+水解平衡移动方向不同
二、综合题
17.已知 25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表:
化学式 HSCN CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 1.3×10﹣1 1.8×10﹣5 Ka1=4.3×10﹣1Ka2=5.6×10﹣1 3.0×10﹣8
回答下列问题:
(1)写出碳酸的主要的电离方程式 .若将碳酸饱和溶液稀释 10 倍,则稀释后的溶液中 c(H+) 原来的十分之一(填“大于”、“小于”或“等于”).
(2)物质的量浓度均为 0.1mol/L 的五种溶液:pH 由小到大的顺序为 (用编号填写).
a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3 e.NaSCN
(3)25℃时,将 20mL0.1mol L﹣1CH COOH 溶液和 20mL0.1mol L﹣1HSCN 溶液分别与 20mL0.1mol L﹣1NaHCO 溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图.
反应初始阶段两种溶液产生 CO2气体的速率存在明显差异的原因是 反应结束后,假设 NaHCO3完全反应且气体全部逸出,则所得两溶液中,c(CH3COO) c(SCN)(填“>”、“<”或“=”)
(4)25℃时,CH3COONa 与 CH3COOH 的混合溶液,若测得 pH=8,则溶液中c(Na+)﹣c(CH3COO﹣)= mol/L(填代入数据后的计算式,不必算出具体数值).
(5)向 NaClO 溶液中通入少量的 CO2,发生反应的离子方程式为 .
18.298K时,碳酸、醋酸和亚硫酸的电离平衡常数见下表:
名称 碳酸 醋酸 亚硫酸
电离常数(298K) K1=4.4×10–7 K2=4.7×10–11 K=1.8×10–5 K1=1.3×10–2 K2=6.2×10–8
(1)298K时,碳酸、醋酸和亚硫酸,从强到弱的顺序 (用化学式表示)。
(2)用离子方程式表示Na2SO3溶液显碱性的原因 。
(3)25℃时,相同浓度的CH3COONa溶液的碱性 Na2CO3溶液的碱性(填“>”“<”或“=”)。
(4)写出向醋酸钠溶液通SO2的离子方程式 。
(5)为证明醋酸是弱电解质,下列方法错误的是__________。
A.测定0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH
B.测定0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的酸碱性
C.比较浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液的导电能力
D.比较相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反应完全时消耗两溶液的体积
19.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2
min,气体Z的平均反应速率为 。
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时
①压强是开始时的 倍;
②若此时将容器的体积缩小为原来的 倍,达到平衡时,容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(4)25℃时,pH=2的盐酸和醋酸各1mL分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如下图所示。请回答如下问题
①曲线 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)代表盐酸的稀释过程
②a溶液的导电性比c溶液的导电性 (填“强”或“弱”)
③将a、b两溶液加热至30℃,c(Cl-)/c(CH3COO-) (填“变大”、“变小”或“不变”)
④设稀释前的醋酸电离度为0.1%,醋酸的电离常数Ka= 。
20.(14分)(砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措 施之一.
(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有CO32﹣,其原因是 .
(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图﹣1和图﹣2所示.
①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0~10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加.该过程中主要反应的离子方程式为 .
②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4 H2AsO4﹣+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=
(p Ka1=﹣lg Ka1 ).
(3)溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响.pH=7.1时,吸附剂X表面不带电荷; pH>7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多.pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图﹣3所示.
①在pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是 .
②在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为 . 提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是 .
21.25℃时,电离平衡常数:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 1.8×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 3.0×10-8
回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1mol/L的下列四种物质的溶液,pH由大到小的顺序是
(填编号)。
a.Na2CO3 b.NaClO
c.CH3COONa d.NaHCO3
(2)常温下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是___。
A.c(H+) B.
C.c(H+)·c(OH-) D.
(3)电离平衡常数是用实验的方法测定出来的,现已经测得25℃时cmol/L的HX的电离度为a,试表示该温度下HX的电离平衡常数K= 。(用含“c、a的代数式表示”)
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.用Na2CO3溶液和Mg2+结合成MgCO3沉淀而除去,和盐类水解无关,故A符合题意;
B.碳酸钠是强碱弱酸盐,水解显碱性,加热能促进水解使溶液碱性增强,故能使植物油水解,和盐类水解有关,故B不符合题意;
C.FeCl3溶于水显酸性,故在配制其溶液时加入盐酸能抑制其水解,和盐类的水解有关,故C不符合题意;
D.Al2(SO4)3在溶液中水解出Al(OH)3胶体,能吸附水中的杂质从而净水,故和盐类的水解有关,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 A.从难溶电解质的转化的角度分析;
B.植物油在碱性环境中会水解;
C.FeCl3溶于水显酸性,加入酸能抑制其水解;
D.胶体可以净水。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.由图像可知,0.10mol/L的XOH溶液中pH=13,则溶液中c(H+)=1.0×10-13mol/L,故溶液,因此XOH在水溶完全电离,则XOH为强碱,A不符合题意;
B.pH=10的两种溶液中,XOH溶液稀释的倍数大于X2CO3溶液稀释的倍数,故溶液中c(X+):XOH小于X2CO3,B不符合题意;
C.0.10mol/L的X2CO3溶液中,pH=11.6,则溶液中c(H+)=1.0×10-11.6mol/L,故溶液中,则溶液中CO32-水解产生的c(HCO3-)=c(OH-)=10-2.4mol/L,故CO32-的第一步水解平衡常数,C符合题意;
D.水解是一个吸热的过程,故升高温度,平衡正向移动,溶液中c(HCO3-)增大,c(CO32-)减小,故 c(HCO3-)/c(CO32-)增大,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据0.10mol/L的XOH溶液的pH,确定XOH溶液中c(OH-),从而确定XOH的强弱;
B.根据图像进行分析;
C.结合CO32-的水解平衡常数进行计算;
D.结合温度对平衡移动的影响分析;
3.【答案】B
【解析】【解答】解:A、根据表中酸的电离平衡常数,可以知道酸性顺序是:醋酸>氢氰酸>碳酸氢根,盐的水解规律:越弱越水解,所以水解能力:碳酸钠>氰化钠>醋酸钠,即pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa),故A错误;
B、amol L﹣1HCN溶液与amol L﹣1NaOH溶液等体积混合,则生成的是NaCN溶液,是强碱弱酸盐,溶液显碱性,c(OH﹣)>c(H+),c(Na+)>c(CN﹣)成立,故B正确;
C、冰醋酸原来没有水,然后加水溶于水电离,到达冰醋酸全部电离后,导电性最大,PH最小,继续加水,虽然总的电离的分子多了,但是氢离子和醋酸根离子浓度下降很快,导电性下降,PH增加,趋向7,无限稀释后,导电性极弱,PH≈7,所以冰醋酸中逐滴加水,溶液导电性先增强后减弱,根据越稀越电离的规律,则电离度逐渐增大,开始阶段是电离阶段,氢离子浓度逐渐增大,pH减小,达到电离平衡以后,再稀释,氢离子浓度减小,pH增大,即pH均先减小后增大,故C错误;
D、NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,溶液存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HCO3﹣)+2c(CO32﹣),故D错误;
故选B.
【分析】A、根据盐的水解规律:越弱越水解来分析,酸性顺序是:醋酸>氢氰酸>碳酸氢根,盐的水解规律:越弱越水解,所以水解能力:碳酸钠>氰化钠>醋酸钠;
B、根据溶液混合所发生的反应后溶液的组成来判断离子浓度的大小,amol L﹣1HCN溶液与amol L﹣1NaOH溶液等体积混合,则生成的是NaCN溶液,是强碱弱酸盐;
C、溶液的导电性和离子浓度大小有关,电离度和溶液的浓度有关,pH大小值取决于溶液的氢离子浓度大小;
D、根据溶液中的电荷守恒来分析,溶液中存在c(Na+)、c(H+),阴离子c(OH﹣)、c(HCO3﹣)、c(CO32﹣),阴阳离子所带电荷总数相同.
4.【答案】C
【解析】【解答】A.pH=1的CH3COOH溶液c(H+)=0.1 mol/L,未告知溶液体积,无法计算离子数目,故A不符合题意;
B.标准状态下SO3为固态,无法计算2.24L的物质的量,也无法计算按溶液的浓度,故B不符合题意;
C.标准状况下,2.24LCH4和C2H4的混合气体,根据 ,一个CH4中有4条极性共价键,一个C2H4中也有4条极性共价键,所以混合气体的极性共价键数目为 ,故C符合题意;
D.Zn与硫酸反应生成气体为SO2或H2或者两者混合,标况下2.24L气体物质的量为0.1mol,无论反应生成SO2,生成H2,转移的电子的物质的量均为 ,转移的电子数为 ,故D不符合题意;
故本题选C。
【分析】A.根据n=cv计算出物质的量,但是体积未知
B.摩尔体积使用时,应注意条件和物质的状态是否为气态
C.相对分子相同且单个分子含有的记性共价键也相同
D.不论产物是1mol二氧化硫还是1mol氢气转移的电子数目都是2mol
5.【答案】B
【解析】【解答】A.等浓度时,盐水解的碱性弱于碱,多元弱酸盐的水解程度,正盐>酸式盐,故pH相等时,物质的量浓度大小为①>②>③,A不符合题意;
B.①溶液中 水解促进 水解,使c( )减小;②中只有 水解;③溶液中Fe2+抑制 水解,使c( )增大,c( )的大小顺序为③>②>①,B符合题意;
C.NH4Cl溶液中存在 +H2O NH3·H2O+H+,加入稀HNO3,c(H+)增大,平衡左移,抑制 水解,C不符合题意;
D.在溶液蒸发的过程中,硫酸亚铁被空气中的氧气氧化而变质,故无法得到硫酸亚铁,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.强碱弱酸盐和碱都显碱性,但是相同的pH的溶液,是水解能力最弱的浓度越大
B.铵根离子水解显示酸性,水解呈碱性的对其促进,而水解呈酸性的抑制
C.铵根离子水解显示酸性,酸会抑制水解
D.水解之后最终得到氧化铁固体
6.【答案】B
【解析】【解答】A.CH3COOH+H2O CH3COO-+H3O+属于CH3COOH的电离方程式,故A不符合题意;
B.盐类水解是盐电离出来的弱根离子,和水电离出氢离子或氢氧根离子结合生成弱酸或弱碱的反应,HS-+H2O H2S+OH-属于盐类水解反应,故B符合题意;
C.HCO +H2O CO +H3O+属于HCO 的电离方程式,故C不符合题意;
D.水解反应是微弱的,用可逆符号,方程式为:NH +2H2O NH3·H2O+H3O+,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A:乙酸的电离
C:碳酸氢根的电离
D:是铵根离子的水解,水解很微弱用可逆号,弱是双水解用等号
7.【答案】B
【解析】【解答】A.加水稀释,促进醋酸的电离,故溶液中导电粒子的浓度减小,但数目增加,A不符合题意;
B.根据醋酸的电离方程式CH3COOH CH3COO-+H+可知,电离平衡常数为:Ka= ,故溶液中 ,温度不变,Ka不变,c(H+)减小,故 值增大,B符合题意;
C.加水稀释,促进醋酸的电离,故醋酸的电离程度增大,但加水稀释 减小,C不符合题意;
D. 的醋酸溶液中醋酸的物质的量浓度大于10-3mol/L,而 的 溶液中NaOH的物质的量浓度为:10-3mol/L,故向 的醋酸溶液加入 的 溶液,酸过量,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据“越稀越电离”分析,溶液中的离子数目增大;
B.根据温度不变,醋酸的电离平衡常数Ka不变,但c(H+)减小分析;
C.加水稀释,醋酸的电离平衡正移,电离程度增大,但由于溶液总体积增大的效果比氢离子数目增多更明显,所以c(H+)减小;
D.若醋酸是强酸则因为其物质的量与NaOH的物质的量相等,所以酸碱恰好完全反应,但醋酸是弱酸,还有未电离的醋酸分子,所以反应后酸过量。
8.【答案】C
【解析】【解答】解:A.加NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,平衡逆向移动,同时使c(OH﹣)减小,故A错误;
B.加硫酸,平衡正向移动,同时使c(OH﹣)减小,故B错误;
C.加NaOH固体,平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH﹣)增大,故C正确;
D.加水,电离平衡正向移动,同时使c(OH﹣)减小,故D错误;
故选:C.
【分析】使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH﹣)增大,则可加入含OH﹣的物质,结合浓度对化学平衡的影响来解答.
9.【答案】C
【解析】【解答】A.氯化铝易水解生成氢氧化铝和HCl,升高温度HCl易挥发,蒸干溶液得到的固体是氢氧化铝,灼烧氢氧化铝分解生成氧化铝,所以最终得到的固体是氧化铝,故A不符合题意;
B.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,故B不符合题意;
C.形成硫酸铁的酸是硫酸,硫酸属于难挥发性酸,且硫酸铁较稳定,受热不发生反应,所以加热蒸干灼烧硫酸铁溶液最后得到的仍然是硫酸铁,故C符合题意;
D.亚硫酸钠不稳定,加热易被空气中氧气氧化,所以得不到原来物质,故D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】A.氯化铝溶液水解生成氢氧化铝和盐酸,加热促进水解,HCl挥发,最终氢氧化铝分解;
B.碳酸氢钠不稳定,加热分解;
C.硫酸铁水解生成的硫酸属于难挥发性酸,最终不会发生变化;
D.亚硫酸钠不稳定,在空气中易被氧化为硫酸钠.
10.【答案】D
【解析】【解答】A.Al片和稀 发生氧化还原反应生成无色气体NO,但浓 与Al片发生钝化,无红棕色气体,现象不合理,A不符合题意;
B.碘能遇淀粉溶液变蓝色,而IO3-不能使淀粉溶液变蓝色,所以上述推理不符合题意,B不符合题意;
C.SO2通入BaCl2溶液不反应,加入硝酸后发生氧化还原反应,将二氧化硫氧化为硫酸,生成硫酸钡沉淀,C不符合题意;
D.1.0mol/L的NH4Cl溶液中,NH4+水解产生氢离子,大理石粉未与氢离子反应,产生气体,粉末溶解,D符合题意;
故答案为:D。
【分析]C中SO2与BaCl2不反应,一般弱酸不能制强酸。
11.【答案】B
【解析】【解答】A、加水稀释,溶液仍为醋酸钠溶液,水解呈碱性,但水解程度较低,应存在c(CH3COO-)>c(OH-),A不符合题意;
B、加入等体积的0.1mol/L盐酸,溶液变成醋酸和氯化钠的混合溶液,溶液显酸性,c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),B符合题意;
C、加入等体积的0.1mol/L醋酸,溶液呈酸性,应存在c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C不符合题意;
D、加入等体积的0.1mol/L氢氧化钠,溶液碱性较强,存在c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),符合电荷守恒的原则,D不符合题意。
【分析】A、醋酸钠是强碱弱酸盐,水解显碱性,CH3COO-水解,所以c(Na+)>c(CH3COO-);
B、加入等体积等浓度的0.1mol/L盐酸,溶液变成醋酸和氯化钠混合溶液,显酸性;
C、加入等体积的0.1mol/L醋酸,溶液呈酸性;
D、加入等体积的0.1mol/L氢氧化钠,溶液显碱性。
12.【答案】D
【解析】【解答】A、根据电离平衡常数可知酸性强弱为:CH3COOH>H2S>HClO>HS-,因此硫化氢与次氯酸跟反应应生成HS-和HClO,即H2S+ClO-=HS-+HClO,故A不符合题意;
B、根据电离平衡常数可知酸性强弱为:CH3COOH>H2S>HClO>HS-,因此CH3COOH溶液与Na2S溶液反应生成NaHS和H2S,故B不符合题意;
C、根据电离平衡常数可知酸性强弱为:CH3COOH>H2S>HClO>HS-,根据越弱越水解得到离子的水解能力:CH3COO-<HS-<ClO-<S2-,所以同物质的量浓度的Na2S、NaClO、CH3COONa溶液,pH最大的是Na2S溶液,故C不符合题意;
D、根据电离平衡常数可知酸性强弱为:CH3COOH>H2S>HClO>HS-,所以同物质的量浓度的H2S、HClO、CH3COOH溶液,酸性最强的是CH3COOH,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】通过第一步电离平衡常数来比较比较弱酸的酸性强弱,根据数据得知,酸性最强的是醋酸。
13.【答案】A
【解析】【解答】CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,则加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),其中铵根水解显酸性,促进醋酸根水解,亚硫酸根水解显碱性,抑制醋酸根水解,铁离子水解显酸性,促进醋酸根水解,所以CH3COO-的浓度变化依次为减小、增大、减小。
故答案为:A。
【分析】根据水解反应CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,结合勒夏特列原理分析。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.加水稀释促进CH3COOH 的电离,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,则溶液中 增大,A不符合题意;
B.向0.1mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,c(NH4+)增大,抑制NH3 H2O的电离,c(OH-)减小,c(NH3 H2O)增大,故 减小,B符合题意;
C.已知Ka=(CH3COO-) c(H+)/c(CH3COOH),温度不变,Ka不变,又知 =1/Ka,故 不变,C不符合题意;
D.已知Kb=c(NH4+) c(OH-)/c(NH3 H2O),温度一定时,Kb为常数,不随浓度的变化而变化,随着CO2的通入,c(NH4+)逐渐增大,则 不断减小,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.加水稀释,溶液中c(CH3COO-)减小,结合电离平衡常数分析;
B.混合后溶液中c(NH4+)增大,结合NH3·H2O的电离平衡常数分析;
C.结合CH3COOH的电离平衡常数分析;
D.随着CO2的通入,溶液中c(NH4+)增大,结合NH3·H2O的电离常数分析;
15.【答案】D
【解析】【解答】A. 溶液中存在 的电离平衡和水解平衡、 的电离平衡、 的电离平衡,故A不符合题意;
B. 溶液中含P元素的粒子有 、 、 和 ,故B不符合题意;
C. 溶液的pH随着 初始浓度的增大逐渐减小,但当 的浓度增大到10 时,浓度再增大,溶液的pH基本不变,故C不符合题意;
D. 与 反应生成 和 ,因为 浓度大于1 ,则可得到 浓度也大于1 。根据图1可知:当 的浓度大于1 时其 ;根据图2可知当 时 的分布分数达到 ,即 几乎全部转化为 ,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】本题考查弱电解质的电离,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,注意把握弱电解质的电离特点以及图象曲线的变化趋势,难度不大。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.水的电离为吸热过程,升高温度,平衡向着电离方向移动,水中c(H+).c(OH-)=Kw增大,故pH减小,但c(H+)=c(OH-),故A不符合题意;
B.水的电离为吸热过程,升高温度,促进水的电离,所以c(OH-)增大,醋酸根水解为吸热过程,CH3COOH-+H2O CH3COOH+OH-,升高温度促进盐类水解,所以c(OH-)增大,故B不符合题意;
C.升高温度,促进水的电离,故c(H+)增大;升高温度,促进铜离子水解Cu2++2H2O Cu(OH)2 +2H+,故c(H+)增大,两者共同作用使pH发生变化,故C符合题意;
D.盐类水解为吸热过程,升高温度促进盐类水解,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】水的电离为吸热过程,升高温度,促进水的电离;盐类水解为吸热过程,升高温度促进盐类水解,据此解题;
17.【答案】(1)H2CO3 H++HCO3﹣;大于
(2)e<a<d<c<b
(3)HSCN的酸性比CH3COOH强,其溶液中c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率快;<
(4)10﹣6﹣10﹣8
(5)ClO﹣+CO2+H2O═HClO+HCO3﹣
【解析】【解答】解:(1)碳酸的主要的电离方程式为H2CO3 H++HCO3﹣,碳酸溶液加水稀释,促进碳酸的电离,稀释后的溶液中 c(H+) 大于原来的十分之一,
故答案为:H2CO3 H++HCO3﹣;大于;
(2)据弱酸的电离平衡常数可知,酸性HSCN>CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3﹣,酸性越弱,其酸根离子的水解程度越大,溶液pH越大,所以等物质的量浓度的a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3 e.NaSCN溶液的pH由小到大的顺序为e<a<d<c<b,
故答案为:e<a<d<c<b;
(3)由Ka(CH3COOH)=1.8×10﹣5和Ka(HSCN)=0.13可知,CH3COOH的酸性弱于HSCN的,即在相同浓度的情况下HSCN溶液中H+的浓度大于CH3COOH溶液中H+的浓度,浓度越大反应速率越快;又酸越弱,反应生成的相应的钠盐越易水解,即c(CH3COO﹣)<c(SCN﹣),
故答案为:HSCN的酸性比CH3COOH强,其溶液中c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率快;<;
(4)CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),所以c(CH3COO﹣)﹣c(Na+)=c(H+)﹣c(OH﹣)=10﹣6mol/L﹣10﹣8mol/L,
故答案为:10﹣6﹣10﹣8;(5)酸性强弱HClO>HCO3﹣,根据强酸制取弱酸知,二者反应生成碳酸氢钠和次氯酸,离子方程式为ClO﹣+CO2+H2O═HClO+HCO3﹣,
故答案为:ClO﹣+CO2+H2O═HClO+HCO3﹣.
【分析】(1)碳酸是二元弱酸,分步电离,第一步电离会抑制第二步电离,将碳酸溶液加水稀释,溶液酸性减弱,但促进碳酸的电离,据此分析;
(2)据弱酸的电离平衡常数,判断弱酸的酸性强弱,越弱越水解,电离程度越大,溶液pH越大,据此分析;
(3)由生成二氧化碳的曲线斜率可知HSCN反应较快,则可知HSCN中中c(H+)较大,说明HSCN酸性较强,再利用盐类水解的规律来分析离子浓度的关系;
(4)根据溶液中的电荷守恒和物料守恒来计算;
(5)酸性强弱HClO>HCO3﹣,根据强酸制取弱酸知,二者反应生成碳酸氢钠和次氯酸.
18.【答案】(1)H2SO3>CH3COOH>H2CO3
(2)SO +H2O HSO +OH-
(3)<
(4)CH3COO-+H2O+ SO2=CH3COOH+ HSO
(5)D
【解析】【解答】(1) 由表中电离平衡常数K可知,298K时,酸性H2SO3>CH3COOH>H2CO3,故答案为:H2SO3>CH3COOH>H2CO3;(2) 由表中电离平衡常数K可知,亚硫酸为弱酸,Na2SO3水解的离子方程式为SO +H2O HSO +OH-,水解后溶液显碱性,故答案为:SO +H2O HSO +OH-;(3)由表中电离平衡常数K可知,酸性CH3COOH>H2CO3,则相同浓度的CH3COONa、Na2CO3中阴离子的水解程度CH3COONa<Na2CO3,因此溶液的碱性: CH3COONa<Na2CO3,故答案为:<;(4) 由表中电离平衡常数K可知,酸性:H2SO3>CH3COOH>HSO ,因此向醋酸钠溶液通SO2的离子方程式为CH3COO-+H2O+ SO2=CH3COOH+ HSO ,故答案为:CH3COO-+H2O+ SO2=CH3COOH+ HSO ;(5)A.常温下,测定0.1mol L-1CH3COOH的pH值,若pH大于1,说明存在电离平衡,醋酸为弱电解质,故A正确;
B.测定0.1 mol L-1CH3COONa溶液的酸碱性,若溶液显碱性,说明醋酸根离子发生水解,则醋酸为弱电解质,故B正确;
C.比较等体积的0.1mol L-1HCl和0.1mol L-1醋酸溶液的导电能力,若盐酸导电能力强,说明溶液中的离子浓度大,醋酸溶液的导电能力弱,说明醋酸中的离子浓度小,说明醋酸没有完全电离,可以证明醋酸为弱电解质,故C正确;
D.相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反应时,消耗两溶液的体积相等,与醋酸是强酸还是弱酸无关,不能说明醋酸为弱电解质,故D不正确;
故答案为:D。
【分析】由表中电离平衡常数K可知,298K时,酸性H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HSO >HCO ,据此分析解答(1)~(4);(5)要证明醋酸为弱电解质,需要证明醋酸为弱酸,可以通过醋酸溶液中存在电离平衡、不能完全电离或从对应的强碱盐溶液呈碱性的角度分析判断。
19.【答案】(1)3X+Y 2Z
(2)0.05mol L-1 min-1
(3)0.9;放热
(4)曲线I;强;变小;1×10-5
【解析】【解答】(1)△n(X)=0.3mol;△n(Y)=0.1mol;△n(Z)=0.2mol,所以三者计量数之比为3:1:2,该反应的化学方程式为3X+Y 2Z;(2)v(Z)= = = =0.05mol L-1 min-1;(3)①根据图象中可知,开始时气体总物质的量为:2mol;平衡后气体总物质的量为:0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol; = = =0.9;②压强变大,平衡向右移动,而体系温度升高,说明正反应方向为放热;(4)①溶液稀释时,醋酸进一步电离,其溶液中氢离子浓度大于盐酸的氢离子浓度,故曲线I代表盐酸的稀释过程;②稀释后盐酸溶液中氯离子、氢离子浓度减小的程度大,则溶液导电性较弱,故a溶液的导电性比c溶液的导电性强;③升高温度后,醋酸的电离程度增大,醋酸根离子浓度增大,而氯离子浓度基本不变,则 的比值减小;④稀释前醋酸溶液的pH=2,溶液中c(H+)=0.01mol/L,醋酸电离度为0.1%,醋酸的浓度为 =10mol/L,则醋酸的电离常数Ka= = =1×10-5。
【分析】(1)根据物质的量变化曲线,可知X、Y物质的量减小,为反应物;反应物没有完全反应,所以该反应为可逆反应;Z物质的量增加,为生成物,再根据其物质的量变化量之比等于其计量数之比,可写出化学方程式;(2)根据2min内Z物质的量变化量和容器体积,可知道浓度变化量,通过计算可知用气体Z表示的反应速率;(3)①气体的压强之比等于气体的物质的量之比,可求出开始时气体的总物质的量和平衡后气体总物质的量,得到答案;②体积缩小到原来的0.5倍,则压强变为原来的2倍,平衡向着气体体积缩小的方向移动,根据反应方程式可知,平衡向右移动;体系温度升高,说明平衡向着放热的方向移动,根据分析得出答案;(4)①盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度较大;②利用a点、c点溶液中的离子浓度来分析导电性;③结合升高温度醋酸的电离程度增大分析 变化;④稀释前醋酸溶液的pH=2,溶液中c(H+)=0.01mol/L,醋酸电离度为0.1%,醋酸的浓度为 =10mol/L,再结合醋酸的电离常数Ka= 计算。
20.【答案】(1)碱性溶液吸收了空气中的CO2
(2)OH﹣+H3AsO3=H2AsO3﹣+H2O;2.2
(3)在pH7~9之间,随pH升高H2AsO4﹣转变为HAsO42﹣,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加;在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H2AsO4﹣和HAsO42﹣阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小;加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷
【解析】【解答】解:(1)空气中的CO2属于酸性氧化物,能溶于强碱溶液,NaOH是碱,能吸收空气中的二氧化碳而生成碳酸根离子,所以其原因是碱性溶液吸收了空气中的CO2,故答案为:碱性溶液吸收了空气中的CO2;(2)①根据图知,碱性条件下H3AsO3的浓度减小、H2AsO3﹣浓度增大,说明碱和H3AsO3生成H2AsO3﹣,该反应为酸碱的中和反应,同时还生成水,离子方程式为OH﹣+H3AsO3=H2AsO3﹣+H2O,
故答案为:OH﹣+H3AsO3=H2AsO3﹣+H2O;
②Ka1= ,pH=2.2时c(H+)=10﹣2.2 mol/L,c(H3AsO3)=c(H2AsO3﹣),p Ka1=﹣lg Ka1=﹣lg =2.2,
故答案为:2.2;(3)①吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力越大,在pH7~9之间,随pH升高H2AsO4﹣转变为HAsO42﹣,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加,导致在pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,
故答案为:在pH7~9之间,随pH升高H2AsO4﹣转变为HAsO42﹣,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加;
②在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H2AsO4﹣和HAsO42﹣阴离子存在,pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多,所以静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小,所以在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱;
在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,如果能将三价砷转化为五价砷,能有效的去除三价砷,所以采取的措施是加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷,
故答案为:在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H2AsO4﹣和HAsO42﹣阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小;加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷.
【分析】(1)空气中的CO2属于酸性氧化物,能溶于强碱溶液;(2)①根据图知,碱性条件下H3AsO3的浓度减小、H2AsO3﹣浓度增大,说明碱和H3AsO3生成H2AsO3﹣,该反应为酸碱的中和反应;②Ka1= ,pH=2.2时c(H+)=10﹣2.2 mol/L,c(H3AsO3)=c(H2AsO3﹣);(3)①吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力越大;②在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H2AsO4﹣和HAsO42﹣阴离子存在,pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多;而三价砷主要以H3AsO3分子存在;在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,如果能将三价砷转化为五价砷,能有效的去除三价砷.
21.【答案】(1)a>b>d>c
(2)A
(3)
【解析】【解答】(1)由电离平衡常数判断酸性的强弱,酸性越弱,其对应盐的水解程度越大,溶液的pH就越大,由表格中的数据可知,酸性CH3COOH>H2CO3>HClO> ,则水解程度为a>b>d>c,pH由大到小的顺序是a>b>d>c;(2)A.CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,c(H+)减小,A正确;
B. = ,则稀释过程中比值变大,B与题意不符;
C.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+) c(OH-)=Kw,Kw不变,C与题意不符;
D.稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则 变大,D与题意不符;
答案为A。(3)
K= = 。
【分析】(1)根据越弱越水解分析;
(2)Kw=c(H+) c(OH-),只与温度有关;
(3)根据三段式和K=计算;