3.1电离平衡 课后训练
一、单选题
1.下列事实一定能说明NH3·H2O是弱碱的是( )
①用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗;
②NH3·H2O能与HCl发生反应;
③常温下,0.1 mol/L NH3·H2O溶液的pH为11;
④NH3·H2O能与AlCl3溶液反应产生Al(OH)3;
⑤NH3·H2O与水能以任意比互溶;
⑥NH3·H2O能使紫色石试液变蓝
A.①③ B.②③⑤ C.③④⑥ D.③
2.下列物质在水溶液中,溶质存在电离平衡的是( )
A.NaHSO4 B.CH3COOH C.BaSO4 D.CH3COONa
3.下列物质中,既是强电解质又属于离子化合物的是( )
A.醋酸 B.碘化氢
C.硫酸 D.苛性钠
4.下列物质中,含有自由移动Cl-的是:( )
A.KClO3溶液 B.Cl2
C.NaCl晶体 D.KCl溶液
5.已知Ksp(BaSO4 )= 1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9。下列说法中正确的是( )
A.BaCO3可以转化为BaSO4 ,反过来则不行
B.BaCO3、BaSO4均不溶于水,所以都可以做钡餐试剂
C.向Na2CO3溶液中加入BaCl2和Na2SO4,当两种沉淀共存时,c(SO42-)/ c(CO32-) = Ksp(BaCO3) / Ksp(BaSO4)
D.常温下,BaCO3固体若要在Na2SO4溶液中开始转化为BaSO4,则Na2SO4的浓度须大于2.2×10-6 mol·L-1
6.用蒸馏水稀释0.1mol/L醋酸时,始终保持增大趋势的是( )
A.溶液中的c(CH3COO﹣) B.溶液中的c(H+)
C.醋酸的电离平衡常数 D.溶液中的c(OH﹣)
7.室温条件下,用0.1000mol/L的NaOH溶液分别滴定HX、HY、HZ的溶液,三种酸溶液的体积均为20.00mL,浓度均为0.1000mol/L,滴定曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.常温下,HZ的酸性比HY强
B.电离常数
C.滴定时,均可选择甲基橙作指示剂
D.恰好完全中和时,
8.物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY、NaZ的溶液,其pH依次为8、9、10,则HX,HY,HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A.HX,HY,HZ B.HX,HZ,HY C.HZ,HY,HX D.HY,HZ,HX
9.相同温度下,关于 盐酸和醋酸两种溶液的比较,下列说法正确的是( )
A.两溶液水的电离程度相同
B.两份溶液,升高至相同的温度,pH仍然相同。
C.将两份溶液混合后,溶液的pH会减小
D.相同体积的两份溶液,与相同体积相同浓度的烧碱溶液混合后,盐酸得到的混合溶液的pH较小
10.在已达到电离平衡的0.1mol/L的醋酸溶液中,欲使平衡向电离的方向移动,同时使溶液的pH降低,应采取的措施是( )
A.加少量盐酸 B.加热
C.加少量醋酸钠晶体 D.加少量NaOH晶体
11.分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法.某同学用如下表所示的形式对所学知识进行分类,甲与乙、丙、丁是包含关系.其中正确的是( )
选项 甲 乙、丙、丁
A 弱电解质 一水合氨、水、硝酸钡
B 腐蚀品 浓硫酸、烧碱、硝酸
C 碱性氧化物 过氧化钠、氧化镁;氧化铁
D 合成高分子材料 光导纤维、涤纶、玻璃
A.A B.B C.C D.D
12.在100mL0.1mol/L醋酸溶液中加入以下物质中的一种,醋酸溶液pH变小。所加入的这种物质是( )
A.水 B.0.1mol/L盐酸
C.醋酸钠晶体 D.0.01mol/L氢氧化钠溶液
13.下列物质中,含有自由移动的是( )
A.溶液 B.熔融态的
C.溶液 D.气体
14.在常温下,纯水中存在电离平衡H2O H++OH-,若要使水溶液的酸性增强,并使水的电离程度增大,应加入的物质是( )
A.NaHSO4 B.KAl(SO4)2 C.NaHCO3 D.CH3COONa
15.常温下,下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述错误的是( )
A.溶液中水电离出的c(H+)=10×10-11mol L-1
B.与等体积pH=11的NaOH溶液混合,所得溶液pH=7
C.加入少量水稀释该溶液的过程中, 增大
D.加入0.1mol L-1CH3COONa溶液使pH=7,则c(CH3COO-)=c(Na+)
16.在0.1mol·L-1NH3·H2O 溶液中有如下电离平衡:NH3·H2O NH4++OH- 对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向逆反应方向移动
C.加入少量 0.1 mol·L-1盐酸,溶液中c(H+)减小
D.加入少量NH4Cl固体,平衡向正反应方向移动
二、综合题
17.二氧化碳是导致温室效应的主要气体,其对应的水溶液碳酸是可乐饮料的主要成分之一。回答下列问题:
(1)下列事实中,能证明碳酸是弱酸的是________
A.碳酸不稳定,易分解为二氧化碳和水
B.用氢氧化钠溶液中和等浓度的碳酸溶液,需要氢氧化钠溶液的体积是碳酸体积的2倍
C.相同条件下,碳酸的导电能力低于相同浓度的硫酸溶液
D.常温下,5.0×10-6mol/L的碳酸溶液pH值为6
(2)煤的燃烧也是导致温室效应的原因之一,其燃烧有下列两种途径:
途径I:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=Q1kJ/mol
途径II:先制水煤气:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=Q2kJ/mol
再燃烧水煤气:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=Q3kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=Q4kJ/mol
则Q1、Q2、Q3、Q4的数学关系式是 ;
(3)常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol/L。
①若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3 HCO3-+H+的平衡常数K1= ,该步电离的电离度α= (已知:10-5.6=2.5×10-6,保留一位小数);
②常温下,0.10 mol/L NaHCO3溶液的pH等于8.0,则此时溶液中c(H2CO3) c(CO32-)(填“>”“=”或“<”),原因是 ;(用离子方程式和必要的文字说明);
③向饱和碳酸溶液中分别加入下列物质,能使碳酸的第一步电离平衡向右移动的是
A.HCl气体 B.NaOH固体 C.Na单质 D.苯酚钠溶液
18.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 Ka=1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=3.0×10-8
(1)表中三种酸酸性最强的是 。
(2)常温下,0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是_________。(填字母)
A.c(H+) B.
C. D.
(3)25℃时,将amol·L-1的醋酸与bmol·L-1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,这时钠离子浓度与醋酸根离子浓度相等,用a、b表示醋酸的电离平衡常数为 。
19.工业上将石灰石和含硫煤混合使用,称之为“固硫”,其反应原理: 。
已知: ;
。
回答下列问题:
(1) (用含x、y、z的式子表示)。
(2)℃时,向某恒容密闭容器中通入一定量的和足量CaO发生反应:,的浓度随时间变化如下图所示:
则0~8min,用表示该反应速率为 。
(3)℃时,向2L的恒容密闭容器中通入和发生反应:,达平衡时的体积分数为40%,则的转化率为 ,℃时该反应的平衡常数 。
(4)已知:常温下,亚硫酸()在水中的电离平衡常数,。用离子方程式解释亚硫酸钠溶液呈碱性的原因: ,通过计算得出亚硫酸根第一步水解的平衡常数 。
20.
(1)水是极弱的电解质,改变温度或加入某些电解质会影响水的电离.某温度下,纯水的 ,此温度 25℃(填“>”、“<”或“=”),原因是 ;该温度下 的 溶液的 ;由水电离出的 。
(2)体积均为 、pH均为2的一元酸 与 ,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则酸性 (填“>”、“<”或“=”)
(3)25℃时, 的 的 溶液与 的 的 溶液混合后,溶液呈中性,则a和b满足的关系 。
21.现有十种物质:①水 ②石墨 ③氯气 ④硫酸钡晶体 ⑤醋酸 ⑥二氧化碳 ⑦氨水 ⑧氯化钠固体 ⑨熔化的氯化钠 ⑩氯化钠溶液.
请用序号按要求填空:
(1)其中能导电的是 ;
(2)属于强电解质的是 ,属于弱电解质的是 ;
(3)属于非电解质的是 ;
(4)既不是电解质也不是非电解质的是 .
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】①用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗,只能表示溶液中自由移动的离子浓度很小,不能表示电解质的强弱,①不符合题意;
②NH3·H2O能与HCl发生反应,只能证明NH3·H2O有碱性,不能表示电解质的强弱,②不符合题意;
③常温下,0.1 mol/L NH3·H2O溶液的pH为11,c(H-)=10-11 mol/L,c(OH-)=10-3 mol/L<0.1 mol/L=c(NH3·H2O),可以证明NH3·H2O是弱碱,③符合题意;
④NH3·H2O能与AlCl3溶液反应产生Al(OH)3,证明NH3·H2O能够电离产生OH-,具有碱性,不能证明其碱性强弱,④不符合题意;
⑤NH3·H2O与水能以任意比互溶,可证明其易溶于水,不能证明其是否具有碱性及碱性的强弱,⑤不符合题意;
⑥NH3·H2O能使紫色石试液变蓝,说明NH3·H2O具有碱性,不能证明NH3·H2O是否是弱碱,⑥不符合题意;
综上所述可知:能够证明NH3·H2O是弱碱的只有叙述③,
故答案为:D。
【分析】 ① 导电性和溶液中离子浓度有关;
② 一水合氨可以和酸反应,无法判断为弱碱;
③ 若是强碱,此时pH=13;
④ 氢氧化铝只能和强碱反应;
⑤ 一水合氨可以和水任意比例互溶只能证明其水溶性强;
⑥ 石蕊遇碱变蓝。
2.【答案】B
【解析】【解答】强酸、强碱和绝大部分盐属于强电解质,弱酸、弱碱和水是弱电解质,强电解质不存在电离平衡,NaHSO4、BaSO4、CH3COONa是强电解质,不存在电离平衡,醋酸是弱电解质,存在电离平衡,综上所述,
故答案为:B。
【分析】 溶质存在电离平衡 ,说明溶质为弱电解质。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.醋酸是弱酸,属于弱电解质,A不符合题意。
B.碘化氢是强电解质,但是是共价化合物,B不符合题意。
C.硫酸是强酸,是强电解质,但是是共价化合物,C不符合题意。
D.苛性钠NaOH是强碱,属于强电解质,是离子化合物,D符合题意。
【分析】强电解质是在水溶液中(几乎)完全发生电离的电解质, 离子化合物是由阳离子和阴离子构成的化合物 。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.氯酸钾溶液中含有氯酸根离子,没有氯离子,A不符合题意;
B.氯气的构成微粒是氯气分子,不含离子,B不符合题意;
C.氯化钠晶体中含有氯离子,但氯离子不能自由移动,C不符合题意;
D.氯化钾在水分子的作用下电离出自由移动的氯离子,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、KClO3为强电解质,溶液中含有ClO3-;
B、Cl2为气体单质分子,不含离子;
C、NaCl晶体不含自由移动的Cl-;
D、KCl溶液中含有自由移动的K+和Cl-;
5.【答案】D
【解析】【解答】A、难溶电解质的溶解平衡中,当Qc=c(CO32-) c(Ba2+)≥Ksp(BaCO3 ),开始转化为BaCO3;所以BaSO4在一定条件下能转化成BaCO3,故A错误;
B、因胃酸可与CO32-反应生成水和二氧化碳,使CO32-浓度降低,从而使平衡BaCO3(s) Ba2+(aq)+CO32-(aq) 向溶解方向移动,使Ba2+浓度增大,Ba2+有毒,所以BaCO3不可以做钡餐试剂,故B错误;
C、根据Ksp(BaSO4 )和Ksp(BaCO3),计算可求出c = ,故C错误;
D、Ksp(BaCO3)=c(CO32-) c(Ba2+)=2.5×10-9,所以c(Ba2+)=5×10-5,Qc=c(SO42-) c(Ba2+)≥Ksp(BaSO4 )开始转化为BaSO4,所以c(SO42-)= = =2.2×10-6 mol L-1,常温下,BaCO3固体若要在Na2SO4溶液中开始转化为BaSO4,则Na2SO4的浓度须大于2.2×10-6mol L-1,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A.在难溶电解质的溶解平衡中,浓度积大的可以向浓度积小的转变;
B.碳酸钡能溶于胃酸;
C.根据硫酸钡与碳酸钡的 Ksp 值进行计算;
D.根据Qc与 Ksp之间的关系进行解答。
6.【答案】D
【解析】【解答】解:醋酸是弱电解质,溶液中存在电离平衡,稀释醋酸溶液,促进醋酸电离,但醋酸增大的电离程度小于溶液体积增大程度,
A.醋酸增大的电离程度小于溶液体积增大程度,所以c(CH3COO﹣)减小,故A错误;
B.醋酸增大的电离程度小于溶液体积增大程度,所以c(H+)减小,故B错误;
C.温度不变,醋酸的电离平衡常数不变,故C错误;
D.加水稀释醋酸促进醋酸电离,但醋酸增大的电离程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中氢离子浓度减小,温度不变水的离子积常数不变,所以c(OH﹣)增大,故D正确.
故选:D.
【分析】醋酸是弱电解质,加水稀释醋酸,促进醋酸电离,则n(CH3COO﹣)、n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,但醋酸根离子、氢离子浓度增大的程度小于溶液体积增大的程度,所以c(CH3COO﹣)、c(H+)、c(CH3COOH)都减小,以此解答.
7.【答案】C
【解析】【解答】A.由图像可知,常温下浓度均为0.1000mol/L的三种溶液pH大小关系为HZ<HY<HX,则酸性HZ>HY>HX,A不符合题意;
B.由题图可知,V(NaOH)=0时,HX溶液的pH=6,HX溶液中,,,B不符合题意;
C.甲基橙变色范围3.1~4.4,滴定终点溶液显酸性时选择甲基橙作指示剂,若终点为碱性,选酚酞作指示剂,C符合题意;
D.等浓度等体积的酸与碱混合,生成等物质的量的NaX、NaY、NaZ,酸性越弱对应的盐的碱性越大,即水解程度越大,故中和时c(Z )>c(Y )>c(X ),D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.依据起点数值判断;
B.选择起点,利用计算;
C.甲基橙变色范围3.1~4.4;
D.酸性越弱对应的盐的碱性越大。
8.【答案】A
【解析】【解答】解:酸的酸性越强,其酸根离子水解程度越小;酸根离子水解程度越小,相同浓度的钠盐溶液pH越小,物质的量浓度相同的三种正盐NaX、NaY、NaZ的水溶液,其pH分别为8、9、10,说明X﹣、Y﹣、Z﹣的水解程度逐渐增大,酸性:HX>HY>HZ;则由强到弱的顺序是HX、HY、HZ,
故选A.
【分析】酸的酸性越强,其酸根离子水解程度越小;酸根离子水解程度越小,相同浓度的钠盐溶液pH越小,据此确定三种酸的酸性强弱.
9.【答案】A
【解析】【解答】A.酸会抑制水的电离,由于两溶液中c(H+)相同,因此对水电离的抑制程度相同,因此两溶液中水的电离程度相同,A符合题意;
B.升高温度,对于盐酸溶液无影响,而对于醋酸溶液,由于CH3COOH是弱酸,在水中部分电离,升高温度,促进CH3COOH的电离,溶液中c(H+)增大,pH减小,B不符合题意;
C.两溶液混合后,溶液中c(H+)不变,溶液的pH不变,C不符合题意;
D.与相同浓度、相同体积的NaOH溶液反应后,盐酸所得溶液为NaCl溶液,显中性,pH=7;而醋酸所得溶液中溶质为CH3COONa和大量的CH3COOH,溶液显中性,pH<7,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】pH=3的盐酸中c(H+)=0.001mol·L-1,由于HCl是强酸,所以溶液中c(HCl)=c(H+)=0.001mol·L-1。pH=3的醋酸溶液中c(H+)=0.001mol·L-1,由于CH3COOH是弱酸,所以溶液中c(CH3COOH)>c(H+),因此溶液中c(CH3COOH)>0.001mol·L-1。
10.【答案】B
【解析】【解答】解:A.加入盐酸,氢离子浓度增大,抑制醋酸电离,醋酸电离程度减小,故A不符合;
B.醋酸的电离是吸热反应,升高温度促进醋酸电离,且溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故B符合;
C.向溶液中加入少量醋酸钠,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,导致溶液中氢离子浓度降低,pH增大,故C不符合;
D.向溶液中加NaOH,消耗氢离子,氢离子浓度减小,则pH增大,故D不符合;
故选B.
【分析】欲使平衡向电离的方向移动,可以采用的方法为:加热、加入和氢离子反应的物质,要使溶液的pH降低,则应使溶液中氢离子浓度增大,可以加入酸或升高温度,二者结合分析解答.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:A、一水合氨、水为弱电解质,而硝酸钡为强电解质,故A错误;
B、浓硫酸、烧碱和硝酸都具有很强的腐蚀性,属于腐蚀品,故B正确;
C、氧化镁、氧化铁与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,而过氧化钠与酸反应生成盐和水外,还生成了氧气,所以过氧化钠不属于碱性氧化物,故C错误;
D、玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,玻璃主要成分为二氧化硅,二者都不是合成高分子材料,故D错误;
故选B.
【分析】A、硝酸钡在溶液中完全电离,所以硝酸钡属于强电解质;
B、浓硫酸、烧碱、硝酸都为强酸或者强碱,都具有很强的腐蚀性;
C、过氧化钠与酸反应生成物除了盐和水外,含有氧气生成,所以过氧化钠不是碱性氧化物;
D、玻璃属于硅酸盐产品,光导纤维主要成分为二氧化硅,二者都不是合成高分子材料.
12.【答案】B
【解析】【解答】A.加水稀释醋酸,促进醋酸电离,但醋酸电离程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中氢离子浓度减小,则溶液的pH增大,故A不符合题意;
B.向溶液中加入相同浓度的盐酸,氯化氢是强电解质,完全电离,则溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故B符合题意;
C.向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,则溶液中氢离子浓度减小,溶液的pH增大,故C不符合题意;
D.向溶液中加入氢氧化钠溶液,氢离子和氢氧根离子反应生成水,导致溶液中氢离子浓度减小,则溶液的pH增大,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】pH变小,说明氢离子浓度增大,B项符合题意。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.氯酸钾溶液中含有自由移动的氯酸根离子,没有自由移动的氯离子,故A不符;
B.熔融态的中含有电离出,能自由移动,故B符合;
C.溶液中含有自由移动的次氯酸根离子,没有自由移动的氯离子 故C不符;
D.气体分子中只有氯原子,没有氯离子,故D不符;
故答案为:B。
【分析】熔融NaCl能电离出钠离子或氯离子。
14.【答案】B
【解析】【解答】A、向水中加入NaHSO4,溶液中氢离子浓度增大,平衡逆向移动,水的电离程度减小,不符合题意;
B、加入KAl(SO4)2 ,Al3+水解,水的电离程度增大,溶液呈酸性,符合题意;
C、加入NaHCO3 ,碳酸氢根水解,水的电离程度增大,溶液呈碱性,不符合题意;
D、加入CH3COONa,醋酸根水解,水的电离程度增大,溶液呈碱性,不符合题意。
【分析】加入酸或者碱能够抑制水的电离,加入易水解的盐促进水的电离。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.pH=3的 CH3COOH溶液中c(H+)=1.0×10-3mol L-1,醋酸抑制了水的电离,溶液中氢氧根离子来自水的电离,则由H2O电离出的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-11mol L-1,故A不符合题意;
B.pH=3的 CH3COOH等体积pH=11的NaOH溶液混合,醋酸为弱酸,混合液中醋酸过量,反应后溶液呈酸性,故B符合题意;
C.由醋酸电离的平衡常数表达式可知, ,加水稀释,氢离子浓度降低,温度不变,则平衡常数不变,则稀释过程中, 增大,故C不符合题意;
D.滴加0.1 mol L-1 CH3COONa溶液至pH=7时,根据电荷守恒可知c(H+)=c(OH-),溶液呈中性则,c(CH3COO-)=c(Na+),故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.弱酸,根据水的离子积计算出水电离出的氢氧根离子浓度大小
B.酸过量,显酸性
C.弱酸稀释越电离,结合电离常数进行替换比较大小
D.结合电荷守恒即可判断
16.【答案】B
【解析】【解答】A、稀释促进电离,平衡向正反应方向移动,A不符合题意;
B、加入少量NaOH固体,增大OH-浓度,平衡向逆反应方向移动,B符合题意;
C、加入少量 0.1 mol·L-1盐酸,溶液中氢离子的浓度增大,平衡向正反应方向移动,但最终溶液中c(H+)仍然比原来大,C不符合题意;
D、加入少量NH4Cl固体,增大溶液中NH4+浓度,平衡向逆反应方向移动,D不符合题意,故答案为:B。
【分析】根据化学平衡移动原理分析弱电解质的电离平衡移动即可。
17.【答案】(1)C;D
(2)Q1=Q2+Q3+Q4(或其它等式)
(3)4.2×10-7 mol·L-1;14.3%;>;HCO3- CO32-+H+、HCO3-+H2O H2CO3+OH-,HCO3-的水解程度大于电离程度;BCD
【解析】【解答】(1)A说明碳酸不稳定,与酸的强弱没有关系,故A错误;
B、酸碱中和反应只能说明碳酸具有酸性,不能说明其酸性强弱,故B错误;
C、导电能力取决于溶液中自由离子浓度的大小,相同条件下,碳酸的导电能力低于相同浓度的硫酸溶液,说明碳酸没有完全电离,即存在电离平衡,说明碳酸是弱酸,故C正确;
D、常温下,5.0×10-6mol/L的碳酸溶液,若完全电离,则c(H+)=1.0×10-5mol/L,即pH值为5,但实际上溶液pH值为6,说明碳酸没有完全电离,因此碳酸是弱酸。本题正确答案为CD。
(2)途径途径I就是途径II三个反应的加和,所以由盖斯定律可得Q1=Q2+Q3+Q4;
(3) ①若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3 HCO3-+H+的平衡常数K1= = 4.2×10-7 mol·L-1;其电离度α= ×100% = ×100%=14.3%;
②常温下,0.10 mol/L NaHCO3溶液的pH等于8.0,说明HCO3-的水解程度大于其电离程度,所以水解生成的c(H2CO3)大于电离生成的c(CO32-);其离子方程式分别为HCO3-+ H2O H2CO3+OH-和HCO3- CO32-+H+;
③根据碳酸的第一步电离平衡H2CO3 HCO3-+H+,A、通入HCl气体,增大c(H+),平衡向左移动,故A错误;B、加入NaOH固体,中和了H+,使c(H+)减小,平衡向右移动,则B正确;C、Na单质与水反应生成NaOH,同理平衡向右移动,则C正确;D、苯酚钠溶液水解呈碱性,生成的OH—中和了H+,使c(H+)减小,平衡向右移动,故D正确。本题正确答案为BCD。
【分析】(1)弱酸在电离时存在电离平衡,据此判断即可;
(2)根据盖斯定律计算反应热之间的关系;
(3)①根据平衡常数和电离度的定义进行计算;
②根据HCO3-的水解程度大于其电离程度进行判断离子浓度大小关系;
③根据影响电力平衡的因素进行判断。
18.【答案】(1)CH3COOH
(2)B;C
(3)
【解析】【解答】(1)根据表中数据可知,酸的电离平衡常数大小为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO ,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序为:CH3COOH>H2CO3>HClO,即酸性最强的为CH3COOH;(2)A.0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,但c(H+)减小,故A不正确;
B.加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,氢离子物质的量增大,醋酸分子物质的量减小,同一溶液中 = 的比值增大,故B正确;
C.醋酸溶液加水稀释时酸性减弱,氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,则 的比值增大,故C正确;
D.稀释过程中温度不变,则醋酸的电离平衡常数Ka= 不变,故D不正确;故答案为:BC;(3)将amol L-1的醋酸溶液与b mol L-1的氢氧化钠溶液等体积混合,溶液呈中性,说明醋酸过量,醋酸和氢氧化钠溶液发生反应CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,则溶液中c(CH3COOH)= (a-b)mol L-1,达到电离平衡时,溶液呈中性,c(H+)=1×10-7mol L-1,c(Na+)=c(CH3COO-)= mol L-1,则Ka= = 。
【分析】 (1)电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,溶液酸性越强;
(2)0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,氢离子与醋酸根离子物质的量增大,醋酸分子物质的量减小,浓度减小,酸性减弱,水的离子积常数不变,醋酸的电离平衡常数不变;
(3)amol L-1的醋酸溶液与b mol L-1的氢氧化钠溶液等体积混合,溶液呈中性,说明醋酸过量,根据电荷守恒计算。
19.【答案】(1)z-y-x
(2)0.05mol/(L min)
(3)50%;4
(4)SO+H2O HSO+OH-;5.0×10-8
【解析】【解答】(1)已知:① 。
② ;
③ 。结合盖斯定律:③-②-① (z-y-x)(用含x、y、z的式子表示)。故答案为:z-y-x;
(2)根据图示,0~8min,△c(CO2)=(0.8-0.4)mol/L=0.4mol/L,v(CO2)= =0.05mol/(L min),故答案为:0.05mol/(L min);
(3)已知起始时通入2mol SO2和1mol O2,达平衡时SO3的体积分数为40%,则:
V(SO3)%= =0.4,解得x=0.5mol,转化率α(O2)=×100%=50%,平衡常数K= =4,故答案为:50%;4;
(4)亚硫酸钠是强碱弱酸盐,水解后呈碱性,用离子方程式解释亚硫酸钠溶液呈碱性的原因:SO+H2O HSO+OH-,通过计算得出亚硫酸根第一步水解的平衡常数=5.0×10-8。故答案为:SO+H2O HSO+OH-;5.0×10-8。
【分析】(1)盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减;
(2)结合公式;
(3)化学平衡常数=生成物的浓度幂之积/反应物的浓度幂之积;
(4)亚硫酸根发生水解,使水电离的氢离子浓度小于氢氧根浓度,溶液呈碱性。
20.【答案】(1)>;温度升高,促进水的电离,水的电离平衡常数变大;11;1×10-11
(2)>
(3)a+b=15
【解析】【解答】(1)纯水中的[H+]=[OH-],pH=6,[H+]=[OH-]=1×10-6mol L-1,KW=1×10-6×1×10-6=1×10-12>1×10-14,则此温度大于25℃,原因是:温度升高,促进水的电离,水的电离平衡常数变大;
0.1mol L-1的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L,c(H+)=1×10-11mol L-1,水电离出的c(OH-)=c(H+)=1×10-11mol L-1,pH=-lg[H+]=11;
(2)由图可知,稀释相同倍数时HCl的pH变化大,故HX为弱酸,则酸性HCl>HX;
(3)混合溶液呈中性,且硫酸和氢氧化钠都是强电解质,所以酸中氢离子物质的量和碱中氢氧根离子的物质的量相等,所以10-a×0.02L= ,1-a=b-14,解得a+b=15。
【分析】(1)温度促进水的电离,所以氢离子浓度增大,结合纯水的离子积计算出氢离子的浓度即可
(2)根据稀释相同的倍数时的pH的变化情况即可判断出酸性强弱
(3)根据中性,结合水的离子积计算出关系即可
21.【答案】(1)②⑦⑨⑩
(2)④⑧⑨;①⑤
(3)⑥
(4)②③⑦⑩
【解析】【解答】解:(1)②石墨 ⑦氨水⑨熔化的氯化钠⑩氯化钠溶液中均有自由移动的离子,所以能导电;故答案为:②⑦⑨⑩;(2)强电解质,包括强酸、强碱、大部分盐,④硫酸钡晶体⑧氯化钠固体⑨熔化的氯化钠属于强电解质,弱电解质再水溶液中部分电离,包括弱酸、弱碱和水,①水⑤醋酸属于弱电解质,故答案为:④⑧⑨;①⑤;(3)非电解质包括一些非金属氧化物、氨气、大多数有机物(如蔗糖、酒精等),⑥二氧化碳属于非电解质,故答案为:⑥;(4)根据电解质、非电解质的定义分析,二者必须是化合物的范畴,单质和混合物都不符合,②石墨③氯气属于单质,⑦氨水 ⑩氯化钠溶液属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,故答案为:②③⑦⑩.
【分析】(1)根据物质导电的原因分析,只要含有自由移动的离子或自由电子即可;(2)电解质在水中能完全电离的为强电解质,包括强酸、强碱、大部分盐;弱电解质再水溶液中部分电离,包括弱酸、弱碱和水;(3)非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,包括一些非金属氧化物、氨气、大多数有机物(如蔗糖、酒精等);(4)根据电解质、非电解质的定义分析,二者必须是化合物的范畴,单质和混合物都不符合.