第2节 弱电解质的电离 盐类的水解
第1课时 弱电解质的电离平衡
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1. 将0.1 mol/L醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是 ( )
A.溶液中C(H+)和C(OH-)都减少 B.溶液中C(H+)增大
C.醋酸的电离平衡向左移动 D.溶液的PH增大
【答案】D
【解析】该题考查弱电解质的电离平衡。常温 ( http: / / www.21cnjy.com )下,C(H+)×C(OH-)=Kw(为常数)。加水稀释,C(H+)减少,C(OH-)则增大;据平衡移动原理知,醋酸电离平衡向右移动。
2.下列各组物质的水溶液中,溶质分子与其离子之间存在电离平衡的是 ( )
A.氨水、氯水 B.HNO3.H2SO4
C.Ba(OH)2和BaSO4 D.醋酸、酒精
【答案】A
【解析】只有存在弱电解质的才有溶质分子与其离子之间的电离平衡。氨水和氯水中分别有NH3·H2O和HClO
3.在醋酸的电离平衡中,要使平衡右移且氢离子浓度增大 ,应采取的措施是 ( )
A.加入氢氧化钠 B.加入盐酸
C.向溶液中加水 D.升高溶液温度
【答案】D
【解析】加入氢氧化钠、向溶液中加水及升高溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液温度都会使醋酸的电离平衡向右移动,但加入氢氧化钠和向溶液中加水同时也会使氢离子浓度减小,只有升高溶液温度满足条件;对于加入盐酸会使醋酸的电离平衡向左移动。
4.下列说法中,正确的是( )
A.强极性键形成的化合物不一定是强电解质
B.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
C.NaCl溶液在电流的作用下电离成钠离子和氯离子
D.氯化钠晶体不导电是由于氯化钠晶体中不存在离子
【答案】A
【解析】不能通过键的强弱来判断电解质的强弱。如H—F是强极性键,但HF电离程度小,是弱电解质。
5.甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )
A.1 mol·L-1的甲酸溶液的pH约为2
B.甲酸能与水以任意比例互溶
C.甲酸能使紫色石蕊试液变红
D.在相同条件下,甲酸溶液的导电性比盐酸溶液的导电性弱
【答案】AD
【解析】弱电解质的本质特征就是在水溶液或熔 ( http: / / www.21cnjy.com )化状态下部分电离:A中pH=2则c(H+)=0.01 mol·L-1,可以说明这一点。B项只能说明甲酸可以溶于水,C项只能说明甲酸可以电离出H+,使溶液显酸性。D中,在相同条件下导电性弱,也是由于甲酸不完全电离造成的。故选AD。
6.向醋酸溶液中滴加氢氧化钠溶液,则 ( )
A.醋酸的电离平衡向左移动 B.溶液的PH减小
C.醋酸根离子物质的量减小 D.醋酸的浓度减小
【答案】D
【解析】本题是对影响电离平衡的条件以及电离平衡的移动的考查。加入氢氧化钠,会发生H++OH-H2O,使CH3COOHCH3COO-+ H+向左进行,故A错误;虽然平衡向左进行,但是OH-的存在,使H+浓度减小,PH增大,OH-的物质量增多,醋酸浓度减小。故B、C错误,D正确。在解析过程中,往往由于对平衡知识掌握不扎实而错选。
7.NH3·H2O的电离平衡常数为Kb=。氨水中各离子和分子的浓度大小关系为( )
A.[NH4+]=[OH-]=[NH3·H2O]
B.[NH4+]>[OH-]>[NH3·H2O]
C.[NH4+]=[OH-]<[NH3·H2O]
D.[NH4+]<[OH-]<[NH3·H2O]
【答案】D
【解析】由于电离是微弱的, ( http: / / www.21cnjy.com )故[OH-]<[NH3·H2O],[NH4+]<[NH3·H2O],而其中还有水的电离,所以[NH4+]<[OH-]<[NH3·H2O]。
二、非选择题(本题包括4个大题,共58分)
8.科学实验证明通常状态下并不存在Na ( http: / / www.21cnjy.com )AlO2,Al(OH)3溶于强碱溶液形成的阴离子实际是因为Al(OH)3分子中的铝原子最外层电子数未达到饱和,能与OH-离子形成配位键,结合生成[Al(OH)4]-,因此1molAl(OH)3与碱反应时只能中和1molH+,表现为一元酸.
(1)据此请写出Al(OH)3的两性电离的方程式____________________;
(2)硼与铝是同族元素,试推测H3 ( http: / / www.21cnjy.com )BO3是_____元酸,酸性是________(强或弱);并写出其电离的方程式_____________________________;
【答案】(1) 碱式电离:Al(OH)3Al3++3OH-
酸式电离: Al(OH)3 + H2O [Al(OH)4]- +H+
(2)一元,弱酸;B(OH)3 +H2O [B(OH)4]-+H+
【解析】醋酸铅是一种特殊的能够溶解于水的弱电解质的盐,在离子方程式中不能改写为离子
9.在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如下图所示,请回答:
⑴“O”点导电能力为0的理由是: 。
⑵a、b、c三点溶液中,[H+]由小到大的顺序是: 。
⑶a、b、c三点溶液中,醋酸的电离程度最大的是: 。
⑷若使c点溶液中[CH3COO-] ( http: / / www.21cnjy.com )增大,而[H+]减小,可采取的措施主要有:① ;② ;③ ;④ 。
【答案】⑴冰醋酸未电离,其中没有自由移动的离子;⑵c<a<b;⑶c;⑷①CH3COOH;②NaOH;③Na2CO3;④Mg。
【解析】⑴冰醋酸未电离,其中没有自由移动的离 ( http: / / www.21cnjy.com )子;⑵导电能力越强,自由移动的离子浓度越大,故[H+]由小到大的顺序是c<a<b;⑶随着加水的量的增加,将促进醋酸的电离,故c点醋酸的电离程度最大;⑷使醋酸溶液中的CH3COO-溶液增大,可加入物质与H+反应使醋酸电离平衡向电离的方向移动,如氢氧化钠、碳酸钠及金属镁;而加入醋酸钠,虽使醋酸电离平衡向左移动,但剩余的CH3COO-的浓度仍是增加的,所以加入醋酸钠也符合题意。
10.已知多元弱酸在水溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离远大于第三步电离程度 ,今有HA、H2B、H3C三种弱酸,根据“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:A.HA+HC2-=A-+H2C- B.H2B(少量)+2A-=B2-+2 HA
C. H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C
请回答下列问题:
(1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中,酸性最强的是 。
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-六种离子,最易结合质子(H+)的是 ;最难结合质子的是 。
(3)下列反应的离子方程式正确的是( )。
A. H3C+3A-=3HA+C3-
B. HB-+A-=HA+B2-
(4)完成下列反应离子方程式
A. H3C+ OH-(过量)=
B. HA (过量)+ C3-=
【答案】(1)H2B(2)C3- HB-(3)B(4)H3C+3OH-=3H2O+C3- H3C > HA> H2C-> HC2-
【解析】(1)根据“强酸 ( http: / / www.21cnjy.com )”制“弱酸”的原理,由A可知酸性:HA>H2C-;由B可知酸性:H2B>HB->HA;由C可知酸性:H2B> H3C > HB-;三种酸中,H2B为最强酸。(2)由(1)知酸性:H2B> H3C > HB->HA> H2C-> HC2-;酸性越弱,其对应的阴离子越易结合H+,则最易结合H+的是C3-;酸性越强,其对应的阴离子越不易结合H+,则最难与H+结合的是HB-。(3)A应为:H3C+A-=HA+H2C- 。(4)过量的OH-能中和掉酸中的所有氢:H3C+3OH-=3H2O+C3-,因为酸性:H3C > HA> H2C-> HC2-
11.用实验确定某酸HA是弱电解质。两 ( http: / / www.21cnjy.com )同学的方案是:甲:①称取一定质量的HA配制0.lmol/L的溶液100mL;②用pH试纸测出该溶液的pH值,即可证明HA是弱电解质。乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=l的两种酸溶液各100mL;②分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是
(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1(选填>、<、=),乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是 (多选扣分)
(a)装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
(b)装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
(c)两个试管中产生气体速率一样快。
(3)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任用),作简明扼要表述。
【答案】(1)100mL容量瓶;
(2)>、b;
(3)配制pH=l的HA溶液难以实现,不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同;
(4)配制NaA溶液,测其pH值>7即证明HA是弱电解质(其它正确答案也可)。
【解析】这是一道集电离平衡理论与实验基 ( http: / / www.21cnjy.com )本操作、实验评价、实验设计于一体的试题,目的是考察学生的综合应用能力。(1)准确配制100mL的溶液时,必须使用容量瓶,容量瓶有不同的型号,对于本题要选用100mL的容量瓶才行。(2)甲方案中,HA是弱电解质,在溶液中只能部分电离,所以溶液中C(H+)<0.1mol/L,故PH〉1;乙方案中,盐酸是强酸而醋酸是弱酸,当PH=1的盐酸和醋酸稀释相同的倍数时,由于醋酸存在电离平衡而盐酸不存在电离平衡,因而醋酸中存在的电离平衡向右移动,导致盐酸中C(H+)小于醋酸中C(H+),所以醋酸放出氢气快。(3)由于HA是弱电解质,因而其电离程度的大小不但与其本身的性质有关,而且还受温度、浓度的影响,所以HA溶液中的C(H+)只能测定而不能准确配制;再者锌粒的质量和纯度可以称量或测定,但锌粒的形状、大小则很难控制。(4)这是一个开放性问题,可以从盐类的水解角度考虑,若强碱盐NaA溶液中pH>7,即说明该溶液呈碱性,也就证明A-发生水解,其水解方程式为:A-+H2O≒HA+OH-,故NaA对应的酸HA是弱电解质;也可以从影响电离平衡的角度考虑,若已知pH的HA溶液中,如可采用加热升温或加入固体盐NaA等方法后,测得溶液的pH发生变化,即可证明HA是弱电解质;也可以从电离的特点角度考虑,如可采用配制相同浓度的盐酸和醋酸,然后分别测定两溶液的pH。若pH(盐酸)<pH(醋酸),即能证明HA是弱电解质。
■反思总结—自我学习评价
□错题序号
□错因分析及对策第二节 弱电解质的电离 盐类的水解
第2课时 盐类的水解
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1. 将0.01 mol的下列物质分别加入(或通入)到100 mL水中,假设溶液体积变化不计,水溶液的导电能力最强的是( )
A.HF B.NH4HCO3 C.BaSO4 D.NH3
【答案】B
【解析】本题由于BaSO4虽然是强电解质,但溶解度小,所以溶液中溶解的BaSO4较少,Ba2+、浓度均很小;HF、NH3虽然溶解度较大,但由于溶液中HF、NH3·H2O不完全电离,因此离子浓度也远小于0.2 mol·L-1;只有NH4HCO3在溶液中完全电离,因此溶液中离子浓度最大,导电能力最强。
2.有关盐类水解的说法中,不正确的是( )
A.盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆反应
C.盐类的水解的结果使盐溶液不一定呈中性
D.Na2CO3溶液中,c(Na+)是c(CO32-)的2倍
【答案】D
【解析】盐类的水解使溶液呈现酸碱性,所以必然会破坏了纯水的电离平衡。Na2CO3溶液中,首先Na2CO3==2Na++CO32-,但有弱会水解,CO32-+H2O HCO3-+H+,HCO3-+H2OH2CO3+H+。所以c(Na+)大于c(CO32-)的2倍
3.下列水解反应的化学方程式错误的是()
A.Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+
B.HSO3-+H2OH2SO3+OH-
C.C6H5COO-+H2OC6H5COOH+OH-
D.Al3++3 HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
【答案】A
【解析】A应该为可逆符号,而不是等号。D为双水解,相互促进至最后完全。
4.将0.1 mol下列物质置于1 L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是()
A.KCl B.Mg(OH)2 C.Na2CO3 D.MgSO4
【答案】C
【解析】此题涉及物质溶解性,盐的水解等知识。往往对盐的水解产生一种错误理解,即因CO32-水解而使CO32-浓度减小,本题已转移到溶液中阴离子总数多少的问题上。CO32-+H2OHCO3-+H+
1mol 1mol 1mol 1mol
由此可知,若有1mol CO32-水 ( http: / / www.21cnjy.com )解,则能产生1mol HCO3-和1mol OH-,水解方向是阴离子数目增多的方向。A、D中n(Cl-)=n(SO42-)=0.1mol,B中的Mg(OH)2在水中难溶,故溶液中n(OH-)<0.1mol。
5.Na2CO3溶液存在着化学平衡:Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH,加热蒸干溶液,得到的固体是( )
A.Na2CO3 B.NaHCO3和NaOH C.NaOH D.Na2CO3和NaOH
【答案】A
【解析】升高温度,Na2CO3水解程度增大,但由于水解产物NaHCO3.NaOH均未脱离平衡体系,最终重新生成Na2CO3和H2O。
6.25℃时将等体积盐酸和氨水混合,若混合溶液中[NH4+]=[Cl-],则溶液的pH ( )
A. >7 B. <7 C. =7 D.不能确定
【答案】C
【解析】由电中性原则可知:[NH4+]+[H+]=[Cl-]+[OH-]。所以当
[NH4+]=[Cl-]时,必然有[H+]=[OH-],呈中性,常温时pH=7
7.下列说法不正确的是
A.配制FeCl2溶液时,可将FeCl2晶体先溶于浓盐酸,再加水稀释和少量铁屑保存
B.输油管道,为防止其表面被腐蚀应涂上隔水材料并与外电源负极相连
C.pH值均为9的NaOH溶液和Na2CO3溶液,两溶液中水的电离程度相同
D.0.1mol/L 弱酸HA溶液与0 ( http: / / www.21cnjy.com ).05mol/L NaOH溶液等体积混合后所得溶液微粒浓度间有: 2c(H+)+c(HA) = c(A-)+2 c(OH-)
【答案】C
【解析】A正确,主要为了抑制 ( http: / / www.21cnjy.com )氯化亚铁的水解;B正确,利用电化学反应将输油管道作为正极加以保护;氢氧化钠溶液中水的电离受到抑制,而碳酸钠溶液中因为水解促进里睡的电离,C错误。由c(H+)- c(OH-)=[c(A-)-c(HA)]/2知D正确。
二、非选择题(本题包括4个大题,共58分)
8.常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 0 mol HCl溶于水,配制成0.5 L混合溶液。判断:
(1)溶液中共有_________种粒子。
(2)溶液中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010 mol,它们是_________。
(3)溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=_________mol
【答案】(1)7 (2)CH3COOH和CH3COO- (3)0.0060
【解析】(1)Na+、H+ ( http: / / www.21cnjy.com )、Cl-、CH3COO-、OH-、H2O、CH3COOH;(3)n(Cl-)+n(CH3COO-) +n(OH-)=n(H+)+n(Na+)(电荷守恒),n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=n(Na+)-n(Cl-)=0.0060 mol。
9.判断下列盐溶液的酸碱性,若该盐能水解,写出其水解反应的离子方程式。
(1)KF: 。
(2)NH4NO3: 。
(3)NaHCO3: 。
(4)NaAlO2: 。
【答案】F-+H2OHF+OH-;
NH4++H2ONH3 H2O+H+;HCO3-+H2OH2CO3+OH-;
AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-
【解析】有弱才水解。
10. (1)向Na2CO3的浓溶液中逐滴 ( http: / / www.21cnjy.com )加入稀盐酸,直到不再生成CO2气体为止,则在此过程中,溶液的[HCO3-]变化趋势可能是:①逐渐减小;②逐渐增大;③先逐渐增大,而后减小;④先逐渐减小,而后增大。4种趋势中可能的是 。
(2)pH相同的HCl溶液,H2SO4溶液、CH3COOH溶液各100 mL。
①3种溶液中,物质的量浓度最大的是 。
②分别用0.1的NaOH溶液中和,其中消耗NaOH溶液最多的是 。
③反应开始时,反应速率 。
A.HCl最快 B. H2SO4最快 C. CH3COOH最快 D.一样快
(3)某温度下,纯水中的[H+]=2.0×1 ( http: / / www.21cnjy.com )0-7mol L-1,则此时[OH-]= 。相同条件下,测得①NaHCO3溶液,②CH3COONa溶液,③NaClO溶液3种稀溶液的物质的量浓度相同。那么,它们的pH由大到小的顺序是 。
【答案】(1)③ (2)①CH3COOH②CH3COOH③D(3)2.0×10-7mol L-1 ③①②
【解析】发生的反应为:CO32-+H+=HC ( http: / / www.21cnjy.com )O3-,HCO3-+H+=CO2↑+H2O。体积相同、pH相同的三种溶液中,n(CH3COOH)>n(HCl)=2n(H2SO4)。纯水中[H+]=[OH-]=. 2.0×10-7mol L-1。由于酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,故pH顺序相反。
11.常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH
如下表:
实验编号 HA物质的量浓度(mol·L-1) NaOH物质的量浓度(mol·L-1) 混合溶液的pH
① 0.1 0.1 pH=9
② c 0.2 pH=7
③ 0.2 0.1 pH<7
请回答:
(1) 从①组情况分析, HA是强酸还是弱酸 。
(2) ②组情况表明,c ( http: / / www.21cnjy.com ) 0.2 (选填“大于”、“小于”或 “等于”)。混合液中离子浓度c(A-)与 c(Na+)的大小关系是 。
(3) 从③组实验结果分析,说明HX的电离程度______NaX的水解程度(选填“大于”、“小于”或 “等于”),
该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序
是 。
(4) ①组实验所得混合溶液中 ( http: / / www.21cnjy.com )由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能作近似计算:)。
c(Na+)-c(A-)= mol·L-1 ;
c(OH-)-c(HA)= mol·L-1
【答案】(1) HA是弱酸;(2) 大于;c(A-)=c(Na+)
(3) 大于;c(A-) >c(Na+) ( http: / / www.21cnjy.com ) >c(H+)> c(OH-) (4) 10 -5; 10 -5-10 -9;10 -9
【解析】(1)等物质的量浓度的HA和NaOH溶液等体积混合生成正盐溶液,显碱性说明HA是弱酸。
(2)若混合后显中性,说明HA过量,因等体积,故C大于0.2mol/L 。由电荷守恒:
C( H+)+ C( Na+)= C( OH-)+ C(A-) ,C( H+)= C( OH-) 推知C( Na+)= C(A-)。
(3) ③组实验相当于等物质的量浓度 ( http: / / www.21cnjy.com )的HA、NaA 溶液等体积混合,既要考虑HA的电离又要考虑NaA的水解。显酸性说明HA的电离程度大于NaA的水解程度。在考虑离子浓度大小顺序时忽略NaA的水解,得c(A-) >c(Na+) >c(H+)> c(OH-)。
(4) ①组实验所得混合溶液,水解显碱性,溶液中的c(OH-)全部由水电离产生,c(OH-)=10 -5mol·L-1。
c(Na+)-c(A-)=C(OH ( http: / / www.21cnjy.com )-)-C(H+)=(10 -5-10 -9)mol·L-1;c(OH-)-c(HA)=C(H+)=10 -9mol·L-1
■反思总结—自我学习评价
□错题序号
□错因分析及对策