3.1 电离平衡 课后训练
一、单选题
1.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与0.1mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反应,放出的热量与消耗NaOH溶液的体积之间的关系如图所示(CH3COOH电离要吸热)。则下列描述正确的是( )
A.A表示稀硝酸与NaOH溶液的反应 B.B表示稀醋酸与NaOH溶液的反应
C.b=5.73 D.C表示浓硫酸与NaOH溶液的反应
2.下列判断全部正确的一组是:( )
A B C D
强电解质 NaCl H2SO4 CaF2 石墨
弱电解质 HF BaSO4 HClO NH3·H2O
非电解质 Cl2 CS2 CCl4 蔗糖
A.A B.B C.C D.D
3.下列物质分别加入水中,主要以离子形式存在的是( )
A.BaSO4 B.Cu C.HCl D.Fe2O3
4.下列物质中,属于弱电解质的是( )
A. B. C. D.
5.下列物质属于强电解质的是( )
A. B.溶液
C.KCl固体 D.(乙醇)
6.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,应加入的物质或采取的措施是( )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体④水 ⑤加热⑥加入少量MgSO4固体.
A.①②③⑤ B.③⑥ C.③ D.③⑤
7.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的分类完全正确的是( )
A B C D
强电解质 Fe NaCl CaCO3 HNO3
弱电解质 CH3COOH NH3 H2CO3 Fe(OH)3
非电解质 蔗糖 BaSO4 CO2 Cl2
A.A B.B C.C D.D
8.已知常温下有关弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸化学式 HX HY H2CO3
电离平衡常数
下列推断正确的是( )
A.同物质的量浓度的HX、HY两种弱酸,其pH:HX>HY
B.向Na2CO3溶液中加入足量HY,反应的离子方程式:
C.相同条件下同浓度溶液的碱性:
D.H2CO3的电离常数表达式:
9.下列说法正确的是( )
A.20mL稀盐酸中加入等体积的NH4Cl溶液,溶液酸性一定增强
B.25℃时,0.010、0.10的醋酸溶液的电离度分别为、,则
C.0.1盐酸与氨水混合,所得溶液呈中性,则氨水浓度一定大于0.1
D.室温下,将pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH>5
10.分类是化学学习与研究的常用方法,下列分类正确的是( )
①硫酸、烧碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物;
②蔗糖、硫酸钡和水分别属于非电解质、强电解质和弱电解质;
③Na2O,Fe2O3、Al2O3属于碱性氧化物
④根据分散系是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、胶体和浊液;
⑤根据反应中是否有电子的转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应;
⑥CO2、SO2、NO2都能和碱溶液发生反应,因此它们都属于酸性氧化物
⑦根据溶液导电能力强弱,将电解质分为强电解质、弱电解质.
A.只有②④⑥⑦ B.只有①③⑤⑦
C.只有③④⑥ D.只有①②⑤
11.高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大.以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:从表格中判断以下说明不正确的是( )
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
Ka 1.6×10﹣5 6.3×10﹣9 1.6×10﹣9 4.2×10﹣10
A.在冰醋酸中,高氯酸的酸性最强
B.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱
C.在冰醋酸中1mol/L的高氯酸的电离度约为0.4%
D.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为:H2SO4═2H++SO42﹣
12.室温下,将浓度为0.1的CH3COOH溶液不断加水稀释(忽略溶液温度的变化),下列各量始终保持增大的是( )
A. B.
C. D.
13.下列事实不能说明是弱电解质的是( )
A.溶液可使石蕊溶液变红
B.等浓度溶液的导电能力比盐酸弱
C.等浓度溶液和盐酸分别与锌粉反应,前者的速率慢
D.相同体积和值的溶液和盐酸与足量锌粉反应,前者产生的多
14.醋酸是电解质,下列事实能说明醋酸是弱电解质的组合是( )
①醋酸与水能以任意比互溶
②醋酸溶液能导电
③醋酸溶液中存在醋酸分子
④0.1mol L﹣1醋酸溶液的pH比0.1mol L﹣1盐酸的pH大
⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2
⑥大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液反应,开始醋酸产生H2速率慢.
A.②⑥ B.③④⑤⑥ C.③④⑥ D.①②
15.下列说法正确的是( )
A.化学反应的焓变与反应的途径有关
B.室温下,稀释0.1mol L﹣1CH3COOH溶液,溶液的导电能力减弱
C.常温常压下,22.4L Cl2中含有的分子数为6.02×1023个
D.等质量的铜按a、b两种途径完全转化为Cu(NO3)2,途径a、b消耗的硝酸一样多
16.下列说法正确的是( )
A.由CH4、O2和KOH溶液组成的燃料电池,负极反应为CH4+8OH--8e-=CO2+6H2O
B.常温下,反应2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)能自发进行,该反应ΔH<0
C.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)达平衡后,缩小容器体积,H2O(g)平衡转化率不变
D.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液加水稀释, 的值减小
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.请回答下列问题
(1)向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,可制得Fe(OH)3胶体,制取Fe(OH)3胶体的离子方程式为 。
(2)Ca(OH)2的电离方程式为 。
(3)现有下列物质:①干冰②NaHCO3晶体③氨水④纯醋酸⑤FeCl3溶液⑥铜⑦蔗糖⑧熔化的NaCl,其中属于非电解质的是 (填序号,下同),属于强电解质的有 ,属于弱电解质的有 ,能导电的物质有 。
(4)若有一表面光滑的塑料小球悬浮于Ba(OH)2溶液中央,如图所示。向该烧杯里缓缓注入与Ba(OH)2溶液等密度的稀H2SO4至恰好完全反应。在此实验过程中,此实验中观察到的现象有 。
19.根据所学知识,回答下列问题:
(1)电解质是指在 或 状态下能够导电的 ;电解质导电的根本原因在于它在这种状态下能够 出自由移动的离子。
(2)现有下列物质:①KCl晶体②液态HCl③CO2④Cu⑤CaCO3固体⑥稀盐酸⑦酒精(C2H5OH)⑧熔融NaCl⑨氯水
其中属于电解质的是 ,(填序号,下同)属于非电解质的是 ,能导电的有 。
(3)写出⑤CaCO3固体与⑥稀盐酸反应的离子方程式为 。
20.已知有下列物质:盐酸、稀硫酸、硫代硫酸钠、氨水、二氧化硫、铜、碳酸、醋酸、碳酸钡、硫化氢。请回答问题:
(1)上述物质中属于强电解质且其水溶液能导电的是 。填化学式
(2)硫化氢的水溶液称为氢硫酸,写出氢硫酸第二步电离的方程式 。
(3)硫代硫酸钠在酸性溶液中不能存在的原因是 。(用离子方程式表示)
(4)氨水中存在 个平衡,向氨水中加入少量CH3COONH4固体,一水合氨的电离平衡向 移动。(填“右”“左”或“不移动”)
(5)一定温度下冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,A、B、C三点中 浓度最大的是 点,电离程度最大的是 点,如果对C点的溶液进行长时间加热,其导电能力会 。(填“增强”“不变”或“减弱”)
21.根据问题填空:
(1)25℃时,在0.1L 0.2mol L﹣1的HA溶液中,有0.001mol的HA电离成离子,则该溶液的pH= .
(2)25℃时,若向0.1mol/L氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时c(NH4+)=amol/L,则c(SO42﹣)= .
(3)室温下,若向0.1mol/L氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1:1,则所得溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是 .
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量.已知:
化学式 电离常数(25℃)
HCN K=4.9×10﹣10
CH3COOH K=1.8×10﹣5
H2CO3 K1=4.3×10﹣7、K2=5.6×10﹣11
回答下列问题
25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液,三溶液的pH由大到小的顺序为 .
向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为: .
(5)常温下,在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11.若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是 .
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】CH3COOH是弱酸,电离会吸热,浓硫酸溶解会放出大量热,这些不属于中和热,所以稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与1.0 L 0.1 mol·L 1的NaOH溶液恰好完全反应,实际放出的热量的大小顺序为浓硫酸(A)>稀硝酸(B)>稀醋酸(C),b点表示生成0.1 mol H2O(l),所以b=5.73。
【分析】浓硫酸稀释会放出大量的热,强酸比弱酸和等物质的量碱反应放出的热量更多。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,故A不符合题意;
B.硫酸钡属于难溶盐,溶解的能够完全电离,属于强电解质,故B不符合题意;
C.氟化钙为盐属于强电解质,次氯酸为弱酸属于弱电解质,四氯化碳为非电解质,故C符合题意;
D.石墨为单质,不是电解质也不是非电解质,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】在水溶液或熔融状态下完全电离的电解质叫做强电解质;在水溶液中或熔融状态部分电离的电解质叫做弱电解质;在水溶液或熔融状态都不导电的化合物叫做非电解质。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.BaSO4难溶于水,BaSO4加入水中以固体形式存在,故不选A;
B.Cu难溶于水,Cu加入水中以固体形式存在,故不选B;
C.HCl溶于水,HCl完全电离为H+、Cl-,主要以离子形式存在,故选C;
D.Fe2O3难溶于水,Fe2O3加入水中以固体形式存在,故不选D;
故答案为:C。
【分析】加入水中,若要以离子形式存在,需满足本身为易溶于水的强电解质,或能和水反应生成易溶于水的强电解质。
4.【答案】B
【解析】【解答】A. 在水溶液中完全电离,是强电解质,A不符合题意;
B. 是弱酸,在水溶液中部分电离,是弱电解质,B符合题意;
C. 在水溶液中完全电离,是强电解质,C不符合题意;
D. 属于盐,完全电离,是强电解质,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】弱电解质是在水溶液中部分电离存在电离平衡的的电解质,据此解答。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.醋酸为化合物,在水溶液中不能完全电离,属于弱电解质,故A不选;
B.
溶液属于混合物,不是电解质也不是非电解质,故B不选;
C.氯化钾为化合物,在水溶液中能完全电离,属于强电解质,故C选;
D.乙醇为化合物,不能电离,属于非电解质,故D不选;
故答案为:C。
【分析】强电解质在水溶液中全部电离,包括强酸、强碱和大多数盐。
6.【答案】C
【解析】【解答】解:①NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,平衡逆向移动,c(OH﹣)减小,故错误;②硫酸会消耗氢氧根离子,氢氧根离子浓度减小,平衡正向移动,故错误;③NaOH固体,溶液中氢氧根离子浓度增大,电离平衡逆向移动,故正确;④水稀释,氨水的浓度减小,平衡正向移动,氢氧根离子浓度减小,故错误;⑤弱电解质的电离为吸热过程,加热促进电离,平衡正向移动,故错误;⑥加入少量MgSO4固体,氢氧根离子与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,平衡正向移动,氢氧根离子浓度减小,故错误;故选C.
【分析】若要使平衡逆向移动,同时使c(OH﹣)增大,则可加入能电离出氢氧根离子的物质,结合浓度对化学平衡的影响来解答.
7.【答案】C
【解析】【解答】强电解质是指在水中完全电离成离子的电解质;弱电解质是指在水中不完全电离,只有部分电离的电解质;在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物是非电解质,据此解答。
A、金属铁属于单质,不属于电解质,也不是非电解质,A不符合题意;
B、NH3属于非电解质,不属于电解质,BaSO4属于强电解质,B不符合题意;
C、CaCO3属于强电解质,碳酸是弱酸,属于弱电解质,二氧化碳是非电解质,C符合题意;
D、氯气属于单质,不属于电解质,也不是非电解质,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。注意:(1)电解质和非电解质都必须是化合物。(2)电解质和非电解质都必须是纯净物。(3)电解质溶液导电必须是自身电离产生自由移动的离子。
强电解质是指在水中完全电离成离子的电解质;弱电解质是指在水中不完全电离,只有部分电离的电解质;
8.【答案】B
【解析】【解答】A.弱酸的电离平衡常数越大,相应的弱酸电离能力就越强,等浓度时电离产生的H+浓度就越大,该弱酸的pH就越小。根据表格电离平衡常数可知酸性:HX>HY,所以同物质的量浓度的HX、HY两种弱酸,其c(H+):HX>HY,则溶液pH:HX<HY,A不符合题意;
B.根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HY>,所以向Na2CO3溶液中加入足量HY,发生反应产生NaY、NaHCO3,反应的离子方程式为:,B符合题意;
C.弱酸的酸性越强,其相应的盐水解程度就越小,等浓度的溶液碱性就越弱。根据电离平衡常数可知酸性:HX>H2CO3>HY>,所以相同条件下同浓度溶液的碱性:Na2CO3>NaY>NaX,C不符合题意;
D.H2CO3是二元弱酸,存在电离平衡,且电离分步进行,主要是第一步电离,该步的电离常数表达式为:,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电离平衡常数越大,酸性越强;
C.越弱越水解,对应的钠盐pH越大,碱性越强;
D.H2CO3是二元弱酸,分步电离。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.NH4Cl溶液因为水解而呈酸性,盐酸中如果加入NH4Cl固体,则溶液酸性增强,但加入pH更大酸性更弱的NH4Cl溶液,溶液的酸性反而会减弱,A项不符合题意;
B.弱酸的浓度越小,其电离程度越大,因此0.010、0.10的醋酸溶液的电离度,B项符合题意;
C.如果0.1盐酸与等体积、等浓度的氨水混合,恰好中和,所得溶液中的溶质为NH4Cl,因水解使溶液呈酸性,所以等体积混合时,所得溶液呈中性,则氨水的浓度一定大于0.1,但题中未说明等体积混合,故无法判断氨水浓度,C项不符合题意;
D.室温下,将pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,稀释促进CH3COOH电离,所得溶液的pH<5,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.混合液中氢离子浓度减小,溶液酸性减弱;
B.醋酸的浓度越大电离程度越小;
C.溶液的体积未知,不能判断浓度;
D.稀释促进醋酸的电离。
10.【答案】D
【解析】【解答】解:①依据酸、碱、盐、氧化物概念硫酸、烧碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物,故正确;
②蔗糖在水溶液和熔融状态都不导电、硫酸钡熔融状态下完全电离,水部分电离,所以分别属于非电解质、强电解质和弱电解质,故正确;
③氧化铝既能与酸又能与碱反应生成盐和水,氧化铝属于两性氧化物,故错误;
④根据分散系分散质粒度大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,故错误;
⑤判断氧化还原反应、非氧化还原反应依据是否有化合价变化,即是否有电子的转移,故正确;
⑥二氧化氮与氢氧化钠反应除了生成盐和水还生成一氧化氮,不是酸性氧化物,故错误;
⑦根据电解质电离的程度,将电解质分为强电解质、弱电解质,故错误;
故选:D.
【分析】①依据酸、碱、盐、氧化物概念判断;
②依据化合物在水溶液或者熔融状态能否导电判断电解质和非电解质,依据电解质电离程度判断强电解质与弱电解质;
③氧化铝既能与酸又能与碱反应生成盐和水;
④分散系分类依据分散质粒度大小;
⑤判断氧化还原反应、非氧化还原反应依据是否有化合价变化;
⑥酸性氧化物与碱反应只生成盐;
⑦电解质强弱划分依据:电解质电离程度.
11.【答案】D
【解析】【解答】解:A.在醋酸中,四种酸中高氯酸的电离平衡常数最大,所以高氯酸的酸性最强,故A正确;
B.这四种酸在水中都完全电离,在冰醋酸中电离程度不同,所以水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱,故B正确;
C.在冰醋酸中高氯酸电离出的c(H+)= mol/L=4×10﹣3mol/L,氢离子浓度等于电离的高氯酸浓度,所以高氯酸的电离程度= ×100%=0.4%,故C正确;
D.在冰醋酸中,硫酸不完全电离,所以硫酸的电离方程式中应该用可逆号,且分步电离,主要以第一步为主,正确的电离方程式为:H2SO4 H++HSO4﹣,故D错误;
故选D.
【分析】A.在冰醋酸中,酸的电离平衡常数越大,则其电离程度越大,酸性越强;
B.在溶剂中完全电离的电解质不能区分,不完全电离的电解质能区分;
C.先根据电离平衡常数计算氢离子浓度,氢离子浓度等于电离的高氯酸浓度,再根据电离度公式计算电离度;
D.不完全电离的酸存在电离平衡,电离方程式应用可逆号.
12.【答案】B
【解析】【解答】A.电离平衡常数只与温度有关,故保持不变,A不符合题意;
B.醋酸为弱电解质,加水稀释,c(CH3COOH)、c(H+)均同等程度减小;但由于电离平衡正向移动,氢离子增多,醋酸分子减少,故增大,B符合题意;
C.加水稀释,虽然电离程度增大,但醋酸根离子浓度减小,C不符合题意;
D.向醋酸溶液中不断加水过程中,c(H+)、c(CH3COO-)同等程度减小,不变;当加水到一定程度后,c(H+)无限接近10-7mol/L,而c(CH3COO-)无限减小,所以减小。故先不变后减小,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据稀释对醋酸电离平衡的影响分析。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.
溶液可使石蕊溶液变红,只能说明
是电解质,不能说明
是弱电解质,A选;
B.等浓度
溶液的导电能力比盐酸弱,说明
的酸性比盐酸弱,
是弱电解质,B不选;
C.等浓度
溶液和盐酸分别与锌粉反应,前者的速率慢,说明前者中
小,
不完全电离,是弱电解质,C不选;
D.相同体积和
值的
溶液和盐酸与足量锌粉反应,前者产生的
多,说明
溶液中
大,
不完全电离,是弱电解质,D不选;
故答案为:A。
【分析】HCN部分电离或者CN-水解能说明HCN是弱电解质。
14.【答案】C
【解析】【解答】解:①醋酸与水能以任意比互溶,说明醋酸溶解性强,但不能说明醋酸部分电离,则不能证明醋酸是弱电解质,故错误;②醋酸溶液能导电,说明醋酸是电解质,但不能说明醋酸部分电离,所以不能证明醋酸是弱电解质,故错误;③醋酸溶液中存在醋酸分子,说明醋酸在水溶液中存在电离平衡,部分电离,为弱电解质,故正确;④0.1mol L﹣1醋酸溶液的pH比0.1mol L﹣1盐酸的pH大,说明醋酸部分电离,为弱电解质,故正确;⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2,说明醋酸酸性大于碳酸,因为碳酸是弱酸,所以不能说明醋酸是强酸还是弱酸,故错误;⑥大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液反应,开始醋酸产生H2速率慢,说明醋酸中氢离子浓度小于盐酸,HCl是强电解质,则醋酸是弱电解质,故正确;
故选C.
【分析】部分电离的电解质是弱电解质,要证明醋酸是弱电解质,只要证明醋酸部分电离即可,可以根据一定浓度醋酸溶液的pH值、强酸制取弱酸、醋酸钠溶液的pH值等方面判断.
15.【答案】B
【解析】【解答】解:A.焓变与反应的途径无关,与起始状态有关,故A错误;
B.CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,但离子浓度减小,导电能力减弱,故B正确;
C.不是标准状况,所以无法由22.4L 求物质的量,故C错误;
D.a中硝酸只作酸,b中硝酸作氧化剂和酸,则等量Cu制备硝酸铜时,b消耗的硝酸多,故D错误;
故选B.
【分析】A.焓变与反应的途径无关,与起始状态有关;
B.CH3COOH溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,但离子浓度减小,导电能力减弱;
C.不是标准状况;
D.a中硝酸只作酸,b中硝酸作氧化剂和酸.
16.【答案】B
【解析】【解答】A.在CH4、O2和KOH溶液组成的燃料电池中,负极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,选项A不符合题意;
B.常温下,反应2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)是熵减的反应,ΔS<0,能自发进行,则ΔG=ΔH-TΔS<0,故该反应ΔH<0,选项B符合题意;
C.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)为气体体积增大的反应,达平衡后,缩小容器体积,平衡逆向移动,H2O(g)平衡转化率减小,选项C不符合题意;
D.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液加水稀释,温度不变,电离平衡常数Kb= 不变,故 的值不变,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、碱性条件下,不会有二氧化碳生成
C、缩小体积相当于增大压强,反应逆向移动,转化率减小
D、为电离平衡常数的倒数,温度不变,该值不变
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)
(2)
(3)①⑦;②⑧;④;③⑤⑥⑧
(4)溶液中有白色沉淀生成;塑料小球沉入水中
【解析】【解答】(1)通过FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体的离子方程式为 ;(2)Ca(OH)2为强电解质,其电离方程式为 ;(3)①干冰是固态二氧化碳,不能自身发生电离,不能导电,属于非电解质;②NaHCO3晶体不存在自由移动的离子,不能导电,溶于水发生完全电离,属于强电解质;③氨水中含有自由移动的离子,能导电,属于混合物,不属于电解质,也不属于非电解质;④纯醋酸中不存在自由移动的离子,不导能电,溶于水部分电离,属于弱电解质;⑤FeCl3溶液中含有自由移动的离子,能导电,属于混合物,不属于电解质,也不属于非电解质;⑥铜是金属单质,含有自由移动的电子,能导电,不是电解质,也不是非电解质;⑦蔗糖自身不能电离,不导能电,溶于水也不能电离,属于非电解质;⑧熔化的NaCl中存在自由移动的离子,能导电,完全电离,属于强电解质。所以,属于非电解质的是①⑦,属于强电解质的有②⑧,属于弱电解质的有④,能导电的物质有③⑤⑥⑧;(4)根据题意,发生反应的化学方程式为Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O,所以有白色沉淀生成,恰好完全反应后,液体只剩下水,密度降低,塑料小球会下降到烧杯底部;故答案为:溶液中有白色沉淀生成;塑料小球沉入水中。
【分析】(1)根据 Fe(OH)3 胶体的制备过程进行判断;
(2)Ca(OH)2为强电解质,完全电离,书写时方程式两边的连接号要用等号;
(3)根据非电解质的定义分析,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);根据电解质的定义分析,在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,包括酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水;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;电解质在水中不能完全电离的为弱电解质,包括弱酸、弱碱、水;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;
(4)根据题意,向氢氧化钡中加入硫酸生成了硫酸钡沉淀和水,恰好完全反应后,液体只剩下水,密度减小,浮力也随之减小,所以小球就会下沉.
19.【答案】(1)水溶液里;熔融;化合物;电离
(2)①②⑤⑧;③⑦;④⑥⑧⑨
(3)CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
【解析】【解答】(1)电解质是指在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物;电解质导电的根本原因在于它在这种状态下能够电离出自由移动的离子;
(2)①KCl晶体为电解质,但晶体没有自由移动的电子,不能导电;
②液态HCl没有自由移动的离子,属于电解质不能导电;
③CO2为非电解质,不能导电;
④Cu为金属单质可以导电,不是电解质;
⑤CaCO3固体没有自由移动的电子,不能导电,但为电解质;
⑥稀盐酸中有自由移动的离子,可以导电,但为混合物不是电解质也不是非电解质;
⑦酒精为非电解质,不能导电;
⑧熔融NaCl中有自由移动的离子,可以导电,为电解质;
⑨氯水中有自由移动的离子,可以导电,但为非电解质;
综上所述属于电解质的是①②⑤⑧;属于非电解质的是③⑦;能导电的有④⑥⑧⑨;
(3)碳酸钙与稀盐酸反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
【分析】(1)熟悉电解质的定义即可;电解质导电是因为存在自由移动的阴阳离子;
(2)根据电解质和非电解质的定义进行判断,注意单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,物质导电的原因是因为存在自由电子或者自由移动的阴阳离子;
(3)碳酸钙与稀盐酸反应生成CaCl2、H2O、CO2。
20.【答案】(1)
(2)
(3)
(4)3;左
(5)B;C;减弱
【解析】【解答】(1)盐酸是氯化氢的水溶液,为混合物,能够导电,但不属于电解质;稀硫酸是溶液,为混合物,能够导电,但不属于电解质;硫代硫酸钠是盐,溶于水完全电离,属于强电解质,其水溶液能导电;氨水是溶液,为混合物,能够导电,但不属于电解质;二氧化硫属于非电解质;铜是单质,能够导电,但不属于电解质;碳酸是弱电解质;醋酸是弱电解质;碳酸钡属于盐,是强电解质,但不溶于水,其水溶液不导电;硫化氢是弱电解质,属于强电解质且其水溶液能导电的是 ,故答案为: ;
(2)硫化氢溶于水显弱酸性,在水溶液中分步电离,H2S HS-+H+、 ,故答案为: ;
(3)硫代硫酸钠在酸性溶液中发生歧化反应, ,因此在酸性溶液中不能存在,故答案为: ;
(4)氨水中存在一水合氨的部分电离,一水合氨的分解,NH3 + H2O NH3·H2O NH +OH-,以及水的部分电离,H2O H++OH-,存在3个平衡,向氨水中加入少量CH3COONH4固体,溶液中c(NH )增大,会抑制一水合氨的电离,NH3·H2O NH +OH-,使得一水合氨的电离平衡向左移动,故答案为:3;左;
(5)溶液中的离子的浓度越大,溶液的导电能力越强,根据图象,A、B、C三点中B点溶液的导电能力增强,因此 浓度最大的是B;醋酸为弱电解质,溶液的浓度越小,醋酸的电离程度越大,电离程度最大的是C;如果对C点的溶液进行长时间加热,醋酸挥发,醋酸的浓度减小,溶液的导电能力减弱,故答案为:B;C;减弱。
【分析】根据强电解质的概念结合物质的溶解性分析判断;硫代硫酸钠在酸性溶液中发生歧化反应,氨水中存在一水合氨的部分电离,一水合氨的分解,以及水的部分电离,据此分析解答;溶液中的离子的浓度越大,溶液的导电能力越强,弱电解质的浓度越小,电离程度越大,结合图象分析解答。
21.【答案】(1)2
(2)0.5amol/L
(3)c(NH4+)>c(SO42﹣)>c(H+)>c(OH﹣)
(4)Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液;NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
(5)1:4
【解析】【解答】解:(1)在0.1L 0.2mol L﹣1的HA溶液中,有0.001mol的HA电离成离子,则c(H+)= =0.01mol/L,所以pH=2,
故答案为:2;(2)混合溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42﹣)+c(OH﹣),所以c(SO42﹣)= c(NH4+)=0.5amol L﹣1,
故答案为:0.5amol/L;(3)若向氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1:1,则二者恰好反应生成硫酸铵,硫酸铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解而使其溶液呈酸性,pH<7,水解离子方程式为NH4++H2O NH3 H2O+H+,溶液呈酸性则c(H+)>c(OH﹣),溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42﹣)+c(OH﹣),所以 c(NH4+)>c(SO42﹣),铵根离子水解程度较小,所以c(SO42﹣)>c(H+),则离子浓度大小顺序是 c(NH4+)>c(SO42﹣)>c(H+)>c(OH﹣),
故答案为:c(NH4+)>c(SO42﹣ )>c(H+)>c(OH﹣);(4)根据图表数据分析,电离常数:醋酸>HCN>碳酸氢根离子,所以等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,故溶液的pH为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,向NaCN溶液中通入少量CO2,由于酸性:H2CO3>HCN>HCO3﹣,故反应生成HCN和碳酸氢钠,不能生成二氧化碳,故反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3,
故答案为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液; NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3;(5)pH=12的Ba(OH)2溶液中C(OH﹣)=10﹣2mol/L,设溶液体积为x,得到氢氧根离子物质的量为x×10﹣2mol;反应的硫酸氢钠物质的量为0.5x×10﹣2mol;设硫酸氢钠溶液体积为y,依据反应Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH,混合后溶液pH=11,计算得到溶液中氢氧根离子浓度为10﹣3mol/L;
所以得到: =10﹣3;
得到x:y=1:4,
故答案为:1:4.
【分析】(1)25℃时,在0.1L 0.2mol L﹣1的HA溶液中,有0.001mol的HA电离成离子,氢离子浓度为0.01mol/L,根据pH=﹣lgc(H+)计算;(2)溶液呈中性,则c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒判断离子浓度;(3)若向氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1:1,则二者恰好反应生成硫酸铵,硫酸铵是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,结合电荷守恒判断离子浓度大小顺序;(4)酸的电离常数进行分析判断,电离常数越大,对应盐的水解程度越小,溶液的pH越小;向NaCN溶液中通入少量CO2,由于酸性:H2CO3>HCN>HCO3﹣,故反应生成HCN和碳酸氢钠;(5)氢氧化钡和硫酸氢钠反应钡离子恰好沉淀,需要Ba(OH)2和NaHSO4按照物质的量1:1反应,结合溶液的pH和溶液体积换算物质的量列式计算;