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一轮复习
第01讲 电离平衡(练习)(含答案) 2025年高考化学一轮复习讲练测(新教材新高考)
文档属性
名称
第01讲 电离平衡(练习)(含答案) 2025年高考化学一轮复习讲练测(新教材新高考)
格式
zip
文件大小
2.0MB
资源类型
试卷
版本资源
通用版
科目
化学
更新时间
2024-10-06 17:00:23
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文档简介
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第01讲 电离平衡
目录 01 模拟基础练 【题型一】强弱电解质判断探究 【题型二】弱电解质的电离平衡及影响因素 【题型三】电离平衡常数 【题型四】强酸(碱)和弱酸(碱)稀释图像 02 重难创新练 03 真题实战练
题型一 强弱电解质判断探究
1.(2024·山东省泰安一中月考)下列事实不能证明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是
A.常温下NaNO2溶液的pH>7
B.常温下0.1mol/L HNO2溶液的约为2
C.亚硝酸溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红色
D.常温下将pH=3的HNO2溶液加水稀释至100倍,稀释后溶液的pH约为4.5
2.(2024·上海市进才中学检测)甲酸是一种一元有机酸。下列性质可以证明它是弱电解质的是
A.甲酸能与水以任意比互溶
B.甲酸溶液的导电性比盐酸溶液弱
C.10mL1 mol·L-1甲酸恰好与10mL1 mol·L-1NaOH溶液完全反应
D.0.1 mol·L-1甲酸溶液的pH约为2
3.(2024·浙江省舟山市定海一中高三月考)为证明某可溶性一元酸(HX)是弱酸,某同学设计了如下实验方案。其中不合理的是( )
A.室温下,测0.1 mol·L-1 HX溶液的c(H+),若c(H+)<0.1 mol·L-1,证明HX是弱酸
B.向HX的溶液中加入NaX固体,c(H+)减小,证明HX是弱酸
C.HX与Na2SO3溶液反应,可以得到H2SO3,证明HX是弱酸
D.在相同条件下,对0.1 mol·L-1的盐酸和0.1 mol·L-1的HX溶液进行导电性实验,若HX溶液灯泡较暗,证明HX为弱酸
4.25 ℃时,0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的pH=3,0.1 mol·L-1 HX溶液的pH=4。下列说法正确的是( )
A.CH3COOH与HX均为弱酸,且酸性:HX>CH3COOH
B.25 ℃时,水电离出的c(H+)均为10-11 mol·L-1的两种酸,酸的浓度:HX>CH3COOH
C.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa和NaX溶液,pH大小:CH3COONa>NaX
D.25 ℃时,pH均为3的CH3COOH与HX溶液各100 mL与等浓度的NaOH溶液完全反应,消耗NaOH溶液的体积:CH3COOH>HX
题型二 弱电解质的电离平衡及影响因素
5.(2024·湖北省黄岗市检测)在相同温度时100mL 0.01mol/L的醋酸溶液与10mL 0.1mol/L的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是( )
A.中和时所需NaOH的量 B.溶液的导电能力
C.H+的物质的量 D.CH3COOH的物质的量
6.已知人体体液中存在如下平衡:CO2+H2OH2CO3H++HCO,以维持体液pH的相对稳定。下列说法不合理的是( )
A.当强酸性物质进入体液后,上述平衡向左移动,以维持体液pH的相对稳定
B.当强碱性物质进入体液后,上述平衡向右移动,以维持体液pH的相对稳定
C.若静脉滴注大量生理盐水,则体液的pH减小
D.进行呼吸活动时,如果CO2进入血液,会使体液的pH减小
7.H2S水溶液中存在电离平衡:H2SH++HS-和HS-H++S2-。若向H2S溶液中 ( )
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
8.已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O 的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B.c(NH)/c(NH3·H2O)先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH)=c(CH3COO-)
9.已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B.先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH)=c(CH3COO-)
10.已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O 的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B.c(NH)/c(NH3·H2O)先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH)=c(CH3COO-)
题型三 电离平衡常数
11.运用电离平衡常数判断,下列可以发生的反应是( )。
酸 电离平衡常数(25 ℃)
碳酸 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
次溴酸 Ka=2.4×10-9
①HBrO+Na2CO3=NaBrO+NaHCO3 ②2HBrO+Na2CO3=2NaBrO+H2O+CO2↑
③HBrO+NaHCO3=NaBrO+H2O+CO2↑ ④NaBrO+CO2+H2O=NaHCO3+HBrO
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
12.已知25 ℃时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 7.8×10-9 3.7×10-15 K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11
下列推断正确的是( )。
A.HX、HY两种弱酸的酸性:HX>HY
B.相同条件下溶液的碱性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C.向Na2CO3溶液中加入足量HY,反应的离子方程式:HY+ CO32-=HCO3-+Y-
D.HX和HY酸性相同,都比H2CO3弱
13.(2024·浙江省诸暨市高三适应性考试)已知H2R为二元弱酸,Ka1(H2R)=5.4×10-2,Ka2(H2R)=5.4×10-5。室温下,下列说法不正确的是( )
A.0.1mol/L NaHR溶液pH<7
B.用NaOH溶液中和一定量的H2R溶液至呈中性时,溶液中c(HR-)<c(R2-)
C.0.1mol/L H2R溶液:.2mol/L+c(OH-)=c(H+)+c(H2R)+c(HR-)
D.0.01mol/L的H2R溶液与pH=12的NaOH溶液完全中和时,消耗酸与碱溶液的体积比为1∶2
14.H3PO4的电离是分步进行的,常温下Ka1=7.6×10-3,Ka2=6.3×10-8,Ka3=4.4×10-13。下列说法正确的是( )。
A.浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和H3PO4溶液按照体积比2∶1混合,混合液的pH<7
B.Na2HPO4溶液中,c(H+)+c(H2PO4-)+c(H3PO4)=c(PO43-)+c(OH-)
C.向0.1 mol·L-1的H3PO4溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化),溶液pH=1时,溶液中大约有7.1%的H3PO4电离
D.在H3PO4溶液中加入NaOH溶液,随着NaOH的加入,溶液的pH增大,当溶液的pH=11时,c(PO43-)>c(HPO42-)
题型四 强酸(碱)和弱酸(碱)稀释图像
15.常温下pH=2的两种酸溶液A和B,分别加水稀释1 000倍,其pH与所加水的体积变化如图所示。下列结论正确的是( )
A.B酸比A酸的电离度大 B.A为弱酸,B为强酸
C.B酸的物质的量浓度比A的小 D.A酸比B酸易电离
16.pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示。分别滴加NaOH溶液(c=0.1 mol·L-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则 ( )
A.x为弱酸,Vx
Vy
C.y为弱酸,Vx
Vy
17.在体积均为1 L,pH均等于2的盐酸和醋酸中,分别投入0.12 g镁粉充分反应后,下图中比较符合反应事实的曲线是 ( )
18.常温下,将等浓度的NaOH溶液分别滴加到等pH、等体积的HA、HB两种弱酸溶液中,溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.酸性: HA>HB
B.a点时,溶液中由水电离出的c(OH-)约为1×10-10mol·L-1
C.向HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时:c(B- )>c(HB)
D.b点时,c(Na+)>c(B-)=c(HB)>c(H+)>c(OH- )
19.常温下,将pH均为3,体积均为V0的HA溶液和HB溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lg的变化如图所示。下列说法正确的是( )。
A.稀释相同倍数时:c(A-)>c(B-)
B.水的电离程度:b>c>a
C.溶液中离子总物质的量:b>c>a
D.溶液中离子总浓度:a>b=c
1.(2024·河北石家庄高三第二次调研)已知25℃时,三种酸的电离常数为Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Ka(HCN)=6.2×10-10,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11。下列说法正确的是( )
A.醋酸滴入NaCN溶液的离子方程式为H++CN-=HCN
B.NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3=Na++H++CO32-
C.Na2CO3溶液中滴加HCN的离子方程式为CO32-+2HCN=2CN-+H2O+CO2↑
D.结合质子的能力:CH3COO-
2.(2024·湖北腾云联盟高三联考)常温下,一种解释乙酰水杨酸(用HA表示,Ka=1.0×10-30)药物在人体吸收模式如下:
假设离子不会穿过组织薄膜,而未电离的HA则可自由穿过该膜且达到平衡。下列说法错误的是( )
A.血浆中HA电离程度比胃中大 B.在胃中,
C.在血浆中, D.总药量之比
3.(2024·湖南省衡阳市高三模拟)探究对氯苯甲酸(HA)在苯—水体系中的溶解状况。
已知:常温下,HA在水(W)和苯(B)两相间的分配系数:(只与温度有关)
在水中,HAH++A- ΔH>0,其Ka(HA)=1.00×10-4mol·L-1
在苯中,HA只发生二聚:2HA (HA)2
实验测得:水中c(A-)=5.00×10-4mol·L-1时,苯中的c[(HA)2]=7.05×10-4mol·L-1
下列有关说法错误的是( )
A.水溶液的pH=3.3(lg5≈0.7)
B.若向萃取体系中滴入少量浓盐酸,则苯中c[(HA)2]将减少
C.在苯中二聚反应的平衡常数K=1.13×102mol-1·L(结果保留三位有效数字)
D.HA在苯中发生二聚的原因是在苯中,羧酸与羧酸之间易形成分子内氢键
4.(2024·福建省莆田市高三毕业班二模)室温下,向水中通入H2X气体使其保持浓度为a mol·L-1的饱和状态,调节溶液的,体系中(M表示HX-或X2-,单位mol·L-1)与关系如图所示。已知H2X的。下列说法错误的是( )
A.a=0.1
B.②代表与pH的关系曲线
C.=4.8时,cH+=cOH-+cHX-+2cX2-
D.若X2-浓度处于P点时,需调高溶液的pH才能达到平衡体系
5.(2024·重庆市高三联考)阿司匹林具有解热镇痛作用,其医用效率主要取决于被血液吸收的程度,阿司匹林分子()可自由穿过细胞膜,而离子()不能(如下图所示),设两溶液环境中,已知该环境下达到平衡时,胃液中阿司匹林的电离度为α,下列叙述错误的是( )
A.血液中c(H+)<c(H+)+ c(A-)
B.该环境下阿司匹林的为
C.细胞膜两侧胃液和血液中的c(HA)相等
D.细胞膜两侧胃液和血液中的之比为
6.为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:0.1 mol·L-1醋酸溶液、0.1 mol·L-1盐酸、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH试纸、酚酞、NaOH溶液等。
(1)甲取出10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,确定醋酸是弱电解质,则a应该满足的关系是 ,理由是
。
(2)乙分别取pH=3的醋酸溶液和盐酸各1 mL,分别用蒸馏水稀释到100 mL,然后用pH试纸分别测定两溶液的pH,则可认定醋酸是弱电解质,判断的依据是 。
(3)丙分别取pH=3的盐酸和醋酸溶液各10 mL,然后加入质量相同、规格相同的锌粒,醋酸溶液放出H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗 ,请说明理由:
。
(4)丁用CH3COONa晶体、NaCl晶体、蒸馏水和酚酞做实验,也论证了醋酸是弱酸的事实,该同学的实验操作和现象是 。
7.磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10 mL 1 mol·L-1 H3PO2与20 mL 1 mol·L-1NaOH溶液充分反应后生成NaH2PO2。回答下列问题:
①NaH2PO2属于 (填“正盐”、“酸式盐”或“无法确定”)。
②若25 ℃,Ka(H3PO2)=10-2,则0.02 mol·L-1的H3PO2溶液的pH= 。
③设计两种实验方案,证明次磷酸是弱酸: 、 。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸,某温度下,0.11 mol·L-1的H3PO3溶液的pH为2,则该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为 (H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
(3)25 ℃时,向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液:
①当恰好中和生成Na2HPO3时,所得溶液的pH (填“>”、“<”或“=”,下同)7。
②当溶液呈中性时,所得溶液中c(Na+) c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。
③若用甲基橙作指示剂,用NaOH溶液滴定,达到滴定终点时,所得溶液中c(Na+) c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。
8.(2024·山东省日照市高三模拟)硫及其化合物在日常生活、工业生产中都非常普遍。
(1)在水中,硫酸是一种强酸,但实际上只有第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,电离方程式可表示为:H2SO4=H++HSO4-,HSO4-H++SO42-。
①25℃时,Na2SO4溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7。
②0.100 mol L 1的稀硫酸中,c(H+)=0.109 mol L 1,求硫酸第二步电离的电离常数 (写出计算过程,结果保留三位有效数字)。
(2)液态水中,水存在自偶电离:H2O+H2OH3O++OH-。平常书写的H+,实际上是纯水或水溶液中H3O+的缩写。如HCl在水中电离,完整写法是HCl+H2O=H3O++Cl-。
①液态的醋酸(用HAc表示)中,同样存在HAc的自偶电离,其方程式可表示为 。
②用醋酸作溶剂时,硫酸是一种二元弱酸。将少量H2SO4溶于冰醋酸中,第一步电离的完整写法是 。若保持温度不变,关于该所得溶液,下列说法正确的是 。
A.加入少量冰醋酸,c(HSO4-)与c(SO42-)均减小
B.加入少量H2SO4,H2SO4的电离程度增大
C.加入少量NaAc固体。c(HSO4-)与c(SO42-)的比值减小
D.加入少量Na2SO4固体,c(Ac-)减小
1.(2022 辽宁省选择性考试,15)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一、在时,NH3+CH2COOH、NH3+CH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是( )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO-
C.NH3+CH2COO-+H2ONH3+CH2COOH+OH-的平衡常数K=10-11.65
D.c 2(NH3+CH2COO-)<c(NH3+CH2COOH) · c(NH2CH2COO-)
2.(2022 江苏卷,12)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1mol L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c(HCO3- )+c(CO32-)。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是( )
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c(HCO3-)
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)= c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1mol L-1溶液中:c(H2CO3)>c(CO32-)
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
3.(2022·浙江省1月选考,17)已知25℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是( )
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,则该溶液pH=a+1
4.(2021 浙江6月选考)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25℃时,若测得0.01mol·Lˉ1NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25℃时,若测得0.01mol·Lˉ1HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25℃时,若测得HR溶液pH= a,取该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至100.0mL,测得pH= b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25℃时,若测得NaR溶液pH= a,取该溶液10.0mL,升温至50℃,测得pH= b,a>b,则HR是弱酸
5.(2021 浙江1月选考,17)25℃时,下列说法正确的是( )
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C.0.010 mol·L-1、0.10mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5mol
6.(2020·海南卷,12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.该酸-lgKa ≈4.7
B.NaA的水解平衡常数Kh=
C.当该溶液的pH=7.0时,c(HA)
D.某c(HA)∶c(A-)=4∶1的缓冲溶液,pH≈4
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第01讲 电离平衡
目录 01 模拟基础练 【题型一】强弱电解质判断探究 【题型二】弱电解质的电离平衡及影响因素 【题型三】电离平衡常数 【题型四】强酸(碱)和弱酸(碱)稀释图像 02 重难创新练 03 真题实战练
题型一 强弱电解质判断探究
1.(2024·山东省泰安一中月考)下列事实不能证明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是
A.常温下NaNO2溶液的pH>7
B.常温下0.1mol/L HNO2溶液的约为2
C.亚硝酸溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红色
D.常温下将pH=3的HNO2溶液加水稀释至100倍,稀释后溶液的pH约为4.5
【答案】C
【解析】A项,常温下亚硝酸钠溶液的pH>7,溶液呈碱性,说明亚硝酸钠是强碱弱酸盐,则亚硝酸是弱酸,A不选;B项,常温下0.1mol/L亚硝酸溶液的pH约为2,说明该亚硝酸溶液中氢离子浓度接近为0.01mol/L,小于0.1mol/L,则说明亚硝酸部分电离,为弱电解质,B不选;C项,亚硝酸溶液中滴加紫色石蕊试液变红色,说明亚硝酸为酸,但是不能说明亚硝酸部分电离,所以不能证明亚硝酸为弱电解质,C选;D项,常温下pH=3的亚硝酸稀释100倍,稀释后溶液的pH约为4.5,说明亚硝酸稀释过程中还存在电离平衡,则亚硝酸为弱电解质,D不选;故选C。
2.(2024·上海市进才中学检测)甲酸是一种一元有机酸。下列性质可以证明它是弱电解质的是
A.甲酸能与水以任意比互溶
B.甲酸溶液的导电性比盐酸溶液弱
C.10mL1 mol·L-1甲酸恰好与10mL1 mol·L-1NaOH溶液完全反应
D.0.1 mol·L-1甲酸溶液的pH约为2
【答案】D
【解析】A项,甲酸能与水以任意比互溶,与甲酸的电离程度无关,所以不能证明甲酸是弱电解质,A错误;B项,溶液的导电性与离子浓度成正比,与电解质强弱无关,所以不能说明甲酸是弱电解质,B错误;C项,10mL1 mol·L-1甲酸恰好与10mL1 mol·L-1NaOH溶液完全反应,说明甲酸是一元酸,不能说明甲酸的电离程度,则不能证明甲酸是弱电解质,C错误;D项,1mol/L甲酸溶液的pH约为2,甲酸溶液中氢离子浓度小于甲酸浓度,说明甲酸部分电离,则证明甲酸是弱电解质,D正确;故选D。
3.(2024·浙江省舟山市定海一中高三月考)为证明某可溶性一元酸(HX)是弱酸,某同学设计了如下实验方案。其中不合理的是( )
A.室温下,测0.1 mol·L-1 HX溶液的c(H+),若c(H+)<0.1 mol·L-1,证明HX是弱酸
B.向HX的溶液中加入NaX固体,c(H+)减小,证明HX是弱酸
C.HX与Na2SO3溶液反应,可以得到H2SO3,证明HX是弱酸
D.在相同条件下,对0.1 mol·L-1的盐酸和0.1 mol·L-1的HX溶液进行导电性实验,若HX溶液灯泡较暗,证明HX为弱酸
【答案】C
【解析】A项,常温下,测0.1 mol·L-1 HX溶液的c(H+),若c(H+)<0.1 mol·L-1,说明HX在水溶液里部分电离,则证明HX是弱酸,合理,故A错误;B项,向HX的溶液中加入NaX固体,c(H+)减小,说明HX存在电离平衡,能证明HX是弱酸,合理,故B错误;C项,HX与Na2SO3溶液反应得到H2SO3,根据强酸制弱酸,说明HX的酸性比亚硫酸的强,HX可能为强酸,不能证明HX是弱酸,不合理,故C正确;D项,相同条件下,对0.1 mol/L的HCl和0.1 mol/L的HX进行导电性实验,若HX溶液灯泡较暗,说明HX溶液中离子浓度小于HCl,则证明HX部分电离,所以HX为弱酸,合理,故D错误;故选C。
4.25 ℃时,0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的pH=3,0.1 mol·L-1 HX溶液的pH=4。下列说法正确的是( )
A.CH3COOH与HX均为弱酸,且酸性:HX>CH3COOH
B.25 ℃时,水电离出的c(H+)均为10-11 mol·L-1的两种酸,酸的浓度:HX>CH3COOH
C.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa和NaX溶液,pH大小:CH3COONa>NaX
D.25 ℃时,pH均为3的CH3COOH与HX溶液各100 mL与等浓度的NaOH溶液完全反应,消耗NaOH溶液的体积:CH3COOH>HX
【答案】B
【解析】同浓度时CH3COOH溶液的pH小,说明其酸性较强,A项错误;水电离出的c(H+)均为10-11 mol·L-1,因此两种酸溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,由于酸性 CH3COOH>HX,故酸的浓度:HX>CH3COOH,B项正确;由于CH3COONa和NaX溶液浓度相同且X-的水解程度大,故pH大小:NaX>CH3COONa,C项错误;pH均为3的CH3COOH溶液与HX溶液相比,HX溶液浓度大,故消耗NaOH溶液的体积:HX>CH3COOH,D项错误。
题型二 弱电解质的电离平衡及影响因素
5.(2024·湖北省黄岗市检测)在相同温度时100mL 0.01mol/L的醋酸溶液与10mL 0.1mol/L的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是( )
A.中和时所需NaOH的量 B.溶液的导电能力
C.H+的物质的量 D.CH3COOH的物质的量
【答案】C
【解析】A项,计算两溶液中醋酸的物质的量,n(前)=c1 V1=0.1 L×0.01 mol L-1=1×10-3 mol,n(后)=c2 V2=0.01 L×0.1 mol L-1=1×10-3 mol,两者相等,因而中和时消耗的NaOH的量相等,故A错误;B项,酸的浓度越大,溶液中离子浓度越大,则导电性越强,故前者小于后者,故B错误;C项,醋酸的浓度越大其电离程度越小,由A分析可知,两者醋酸的物质的量相同,前者电离程度大,则溶液中H+的物质的量大,故C正确;D项,由A分析可知,溶液中醋酸的总物质的量相等、但电离程度前者大,故未电离的醋酸的物质的量前者小,故D错误;故选C。
6.已知人体体液中存在如下平衡:CO2+H2OH2CO3H++HCO,以维持体液pH的相对稳定。下列说法不合理的是( )
A.当强酸性物质进入体液后,上述平衡向左移动,以维持体液pH的相对稳定
B.当强碱性物质进入体液后,上述平衡向右移动,以维持体液pH的相对稳定
C.若静脉滴注大量生理盐水,则体液的pH减小
D.进行呼吸活动时,如果CO2进入血液,会使体液的pH减小
【答案】C
【解析】若静脉滴注大量生理盐水,则血液被稀释,平衡虽然正向移动,但根据勒夏特列原理,c(H+)减小,体液的pH增大。
7.H2S水溶液中存在电离平衡:H2SH++HS-和HS-H++S2-。若向H2S溶液中 ( )
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
【答案】C
【解析】加水促进电离,但氢离子浓度减小,A项错误;通入过量SO2气体发生反应:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,当SO2过量时溶液显酸性,而且酸性比H2S强,pH减小,B项错误;滴加新制氯水,发生反应:Cl2+H2S===2HCl+S↓,平衡向左移动,溶液pH减小,C项正确;加入少量硫酸铜固体,发生反应:H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,H+浓度增大,D项错误。
8.已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O 的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B.c(NH)/c(NH3·H2O)先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH)=c(CH3COO-)
【答案】D
【解析】开始滴加氨水时,水的电离程度增大,二者恰好完全反应时,水的电离程度最大,再继续滴加氨水时,水的电离程度减小,A项错误;向醋酸中滴加氨水,溶液的酸性减弱,碱性增强,c(OH-)增大,由NH3·H2ONH+OH-可知K=,则=,故减小,B项错误;根据原子守恒知n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和不变,但滴加氨水过程中,溶液体积不断增大,故c(CH3COO-)与c(CH3COOH)之和减小,C项错误;由CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等可知当二者恰好完全反应时,溶液呈中性,结合电荷守恒知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),则c(CH3COO-)=c(NH),D项正确。
9.已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B.先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH)=c(CH3COO-)
【答案】D
【解析】A项,醋酸显酸性,水的电离平衡受到抑制,在滴加NH3·H2O的过程中,酸性减弱,水的电离程度受到抑制的程度减小,电离程度增大,当CH3COOH反应完后,加入的NH3·H2O会抑制水的电离,电离程度减小,故该选项错误;B项,在向醋酸中滴加氨水的过程中,碱性增强酸性减弱,c(OH-)一直增大。由NH3·H2ONH+OH-可知,K=,则,而K是常数,故直减小,该选项错误;C项,n(CH3COOH)与n(CH3COO-)之和保持不变,但溶液的体积是增大的,故c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和逐渐减小,该选项错误;D项,当加入氨水10 mL时,两者恰好完全反应生成CH3COONH4,由CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等可知,CH3COO-和NH的水解程度也相等,故c(NH)=c(CH3COO-),该选项正确。
10.已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O 的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B.c(NH)/c(NH3·H2O)先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH)=c(CH3COO-)
【答案】D
【解析】开始滴加氨水时,水的电离程度增大,二者恰好完全反应时,水的电离程度最大,再继续滴加氨水时,水的电离程度减小,A项错误;向醋酸中滴加氨水,溶液的酸性减弱,碱性增强,c(OH-)增大,由NH3·H2ONH+OH-可知K=,则=,故减小,B项错误;根据原子守恒知n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和不变,但滴加氨水过程中,溶液体积不断增大,故c(CH3COO-)与c(CH3COOH)之和减小,C项错误;由CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等可知当二者恰好完全反应时,溶液呈中性,结合电荷守恒知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),则c(CH3COO-)=c(NH),D项正确。
题型三 电离平衡常数
11.运用电离平衡常数判断,下列可以发生的反应是( )。
酸 电离平衡常数(25 ℃)
碳酸 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
次溴酸 Ka=2.4×10-9
①HBrO+Na2CO3=NaBrO+NaHCO3 ②2HBrO+Na2CO3=2NaBrO+H2O+CO2↑
③HBrO+NaHCO3=NaBrO+H2O+CO2↑ ④NaBrO+CO2+H2O=NaHCO3+HBrO
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】C
【解析】根据复分解反应中较强酸制备较弱酸的原理可知,①中Ka(次溴酸)=2.4×10-9>Ka2(碳酸)=5.6×10-11,能发生;④中Ka(次溴酸)=2.4×10-9
12.已知25 ℃时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 7.8×10-9 3.7×10-15 K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11
下列推断正确的是( )。
A.HX、HY两种弱酸的酸性:HX>HY
B.相同条件下溶液的碱性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C.向Na2CO3溶液中加入足量HY,反应的离子方程式:HY+ CO32-=HCO3-+Y-
D.HX和HY酸性相同,都比H2CO3弱
【答案】A
【解析】根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HX> HCO3->HY,A项正确,C、D两项错误;酸的酸性越弱,其对应的盐的水解能力越强,故相同条件下溶液的碱性:NaY>Na2CO3>NaX>NaHCO3,B项错误。
13.(2024·浙江省诸暨市高三适应性考试)已知H2R为二元弱酸,Ka1(H2R)=5.4×10-2,Ka2(H2R)=5.4×10-5。室温下,下列说法不正确的是( )
A.0.1mol/L NaHR溶液pH<7
B.用NaOH溶液中和一定量的H2R溶液至呈中性时,溶液中c(HR-)<c(R2-)
C.0.1mol/L H2R溶液:.2mol/L+c(OH-)=c(H+)+c(H2R)+c(HR-)
D.0.01mol/L的H2R溶液与pH=12的NaOH溶液完全中和时,消耗酸与碱溶液的体积比为1∶2
【答案】C
【解析】A项,NaHR是弱酸H2R的酸式盐,存在电离和水解,,电离强于水解,0.1mol/L NaHR溶液pH<7,A正确;B项,用NaOH溶液中和一定量的H2R溶液至呈中性时,c(OH-)=c(H+)=10-7mol/L,,故溶液中c(HR-)<c(R2-),B正确;C项,0.1mol/L H2R溶液中根据电荷守恒和元素守恒可得c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.1mol/L,c(H+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-),故.2mol/L+c(OH-)=c(H+)+2c(H2R)+c(HR-),C错误;D项,H2R+2NaOH=2H2O+Na2R,0.01mol/L的H2R(二元酸)溶液与pH=12即0.01mol/L的NaOH溶液完全中和时,消耗酸与碱溶液的体积比为1∶2,D正确;故选C。
14.H3PO4的电离是分步进行的,常温下Ka1=7.6×10-3,Ka2=6.3×10-8,Ka3=4.4×10-13。下列说法正确的是( )。
A.浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液和H3PO4溶液按照体积比2∶1混合,混合液的pH<7
B.Na2HPO4溶液中,c(H+)+c(H2PO4-)+c(H3PO4)=c(PO43-)+c(OH-)
C.向0.1 mol·L-1的H3PO4溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化),溶液pH=1时,溶液中大约有7.1%的H3PO4电离
D.在H3PO4溶液中加入NaOH溶液,随着NaOH的加入,溶液的pH增大,当溶液的pH=11时,c(PO43-)>c(HPO42-)
【答案】C
【解析】NaOH和H3PO4按物质的量之比2∶1混合,恰好反应产生Na2HPO4,溶液中存在HPO42-的电离平衡和水解平衡,电离平衡常数Ka3=4.4×10-13,水解平衡常数Kh2==≈1.59×10-7,Kh2>Ka3,水解程度大于电离程度,因此溶液显碱性,pH>7,A项错误;在Na2HPO4溶液中,根据质子守恒可得c(H+)+c(H2PO4-)+2c(H3PO4)=c(PO43-)+c(OH-),B项错误;设电离出的c(H2PO4-)=x,Ka1===7.6×10-3,解得x≈0.0071 mol·L-1,溶液中电离的H3PO4大约有×100%=7.1%,C项正确;当溶液的pH=11时,c(H+)=10-11 mol·L-1,Ka3===4.4×10-13,则 =4.4×10-2,则c(PO43-)
题型四 强酸(碱)和弱酸(碱)稀释图像
15.常温下pH=2的两种酸溶液A和B,分别加水稀释1 000倍,其pH与所加水的体积变化如图所示。下列结论正确的是( )
A.B酸比A酸的电离度大 B.A为弱酸,B为强酸
C.B酸的物质的量浓度比A的小 D.A酸比B酸易电离
【答案】D
【解析】根据图示可知溶液稀释1 000倍后,A酸溶液pH变化大,说明A酸酸性大于B酸酸性。则B酸为弱酸,其电离度应比A酸小,A酸易电离。同为pH=2,B酸溶液物质的量浓度一定比A酸溶液浓度大。
16.pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示。分别滴加NaOH溶液(c=0.1 mol·L-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则 ( )
A.x为弱酸,Vx
Vy
C.y为弱酸,Vx
Vy
【答案】C
【解析】由图知:将一元酸x和y分别稀释10倍,pH的变化量ΔpHx=1,ΔpHy<1,所以x为强酸,而y为弱酸。pH=2时弱酸y的浓度大,滴加NaOH至pH=7时需NaOH溶液的体积则y要比x大。
17.在体积均为1 L,pH均等于2的盐酸和醋酸中,分别投入0.12 g镁粉充分反应后,下图中比较符合反应事实的曲线是 ( )
【答案】C
【解析】镁最多失去电子的物质的量为×2=0.01 mol。A、B项,在反应过程中,CH3COOH进一步电离,CH3COOH的pH小于HCl的pH,生成氢气的速率,v(CH3COOH)>v(HCl),A、B均错;C、D项,由于Mg是定量的,HCl恰好完全反应,而CH3COOH过量,且CH3COOH与Mg反应速率快,所以C对,D错。
18.常温下,将等浓度的NaOH溶液分别滴加到等pH、等体积的HA、HB两种弱酸溶液中,溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.酸性: HA>HB
B.a点时,溶液中由水电离出的c(OH-)约为1×10-10mol·L-1
C.向HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时:c(B- )>c(HB)
D.b点时,c(Na+)>c(B-)=c(HB)>c(H+)>c(OH- )
【答案】D
【解析】A项,当横坐标相同时,即与相同,发现HB的pH大,说明此时HB溶液的c(H+)小,则Ka(HB)
HB ,A正确;B项,a点,lg=0,pH=4,酸过量抑制水的电离,根据水的离子积常数可算出溶液中由水电离出的c(OH-)约为 1×10-10mol·L-1,B正确;C项,当lg=0时,pH等于5,所以溶液至pH=7时lg>0,c(B- )> c(HB),C正确;D项,b点时,pH等于5,HB的电离程度大于NaB的水解程度,所以c(B-)= c(HB)> c(Na+)> c(H+)>c(OH- ),D错误;故选D。
19.常温下,将pH均为3,体积均为V0的HA溶液和HB溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lg的变化如图所示。下列说法正确的是( )。
A.稀释相同倍数时:c(A-)>c(B-)
B.水的电离程度:b>c>a
C.溶液中离子总物质的量:b>c>a
D.溶液中离子总浓度:a>b=c
【答案】D
【解析】根据题图可知,当lg=2时,HA溶液的pH=5,HB溶液的pH<5,故HA为强酸,HB为弱酸。根据题图可知,当两溶液稀释相同倍数时,溶液的pH:HA>HB,溶液中c(A-)
a,B项错误;a、c两点溶液体积相同,c点的pH大于a点的,c点溶液中c(A-)
c,a点时溶液加水稀释可得b点溶液,促进HB的电离,溶液中离子总物质的量:b>a,故溶液中离子总物质的量:b>a>c,C项错误;溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(B-)+c(OH-)、c(H+)=c(A-)+c(OH-),由于溶液中c(H+):a>b=c,则溶液中离子总浓度:a>b=c,D项正确。
1.(2024·河北石家庄高三第二次调研)已知25℃时,三种酸的电离常数为Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Ka(HCN)=6.2×10-10,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11。下列说法正确的是( )
A.醋酸滴入NaCN溶液的离子方程式为H++CN-=HCN
B.NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3=Na++H++CO32-
C.Na2CO3溶液中滴加HCN的离子方程式为CO32-+2HCN=2CN-+H2O+CO2↑
D.结合质子的能力:CH3COO-
【答案】D
【解析】电离平衡常数越大,酸性越强,根据表中数据可知酸性:CH3COOH> H2CO3> HCN > HCO3-。A项,因为酸性CH3COOH> HCN,由于醋酸是弱酸不可拆,反应的离子方程式是:CH3COOH+CN-=HCN+CH3COO-,故A错误;B项,NaHCO3在水溶液中电离出钠离子和HCO3-,电离方程式为NaHCO3=Na++ HCO3-,故B错误;C项,酸性:H2CO3> HCN > HCO3-,则Na2CO3溶液与HCN反应只能生成NaHCO3,不能生成H2CO3,离子方程式为CO32-+HCN=CN-+ HCO3-,故C错误;D项,酸性越弱,其对应酸根结合氢离子的能力越强,所以等浓度的结合质子的能力:CH3COO-< HCO3-
2.(2024·湖北腾云联盟高三联考)常温下,一种解释乙酰水杨酸(用HA表示,Ka=1.0×10-30)药物在人体吸收模式如下:
假设离子不会穿过组织薄膜,而未电离的HA则可自由穿过该膜且达到平衡。下列说法错误的是( )
A.血浆中HA电离程度比胃中大 B.在胃中,
C.在血浆中, D.总药量之比
【答案】C
【解析】A项,如图可知,胃液酸性强,H+浓度大,抑制HA的电离,故血浆中HA电离程度比胃中大,A正确;B项,在胃中c(H+)= 1.0×10-10mol·L-1,根据可得,B正确;C项,在血浆中,,C错误;D项,未电离的HA则可自由穿过该膜且达到平衡,血浆Ⅰ和胃Ⅱ中c(HA)相等,由,可得,则,溶液Ⅰ中,,,同理溶液Ⅱ中,,故总药量之比,D正确;故选C。
3.(2024·湖南省衡阳市高三模拟)探究对氯苯甲酸(HA)在苯—水体系中的溶解状况。
已知:常温下,HA在水(W)和苯(B)两相间的分配系数:(只与温度有关)
在水中,HAH++A- ΔH>0,其Ka(HA)=1.00×10-4mol·L-1
在苯中,HA只发生二聚:2HA (HA)2
实验测得:水中c(A-)=5.00×10-4mol·L-1时,苯中的c[(HA)2]=7.05×10-4mol·L-1
下列有关说法错误的是( )
A.水溶液的pH=3.3(lg5≈0.7)
B.若向萃取体系中滴入少量浓盐酸,则苯中c[(HA)2]将减少
C.在苯中二聚反应的平衡常数K=1.13×102mol-1·L(结果保留三位有效数字)
D.HA在苯中发生二聚的原因是在苯中,羧酸与羧酸之间易形成分子内氢键
【答案】B
【解析】A项,水中c(A-)=5.00×10-4mol·L-1,则c(H+)=5.00×10-4mol·L-1,则pH=3.3,A正确;B项,浓盐酸只溶于水层,滴入少量浓盐酸,使水中c(H+)增大,HA电离平衡逆向移动,c(HA)W增大,这促使更多的HA进入苯层,使c(HA)W增大,则苯中二聚平衡正向移动,最终c[(HA)2]增大,B错误;C项,Ka(HA)=1.00×10-4mol·L-1,,水中c(A-)=5.00×10-4mol·L-1时,,则=2.5×10-3mol·L-1,苯中的c[(HA)2]=7.05×10-4mol·L-1,在苯中二聚反应的平衡常数K=1.13×102mol-1·L,C正确;D项,HA在苯中发生二聚的原因是羧酸与羧酸之间易形成分子内氢键,D正确;故选B。
4.(2024·福建省莆田市高三毕业班二模)室温下,向水中通入H2X气体使其保持浓度为a mol·L-1的饱和状态,调节溶液的,体系中(M表示HX-或X2-,单位mol·L-1)与关系如图所示。已知H2X的。下列说法错误的是( )
A.a=0.1
B.②代表与pH的关系曲线
C.=4.8时,cH+=cOH-+cHX-+2cX2-
D.若X2-浓度处于P点时,需调高溶液的pH才能达到平衡体系
【答案】C
【解析】H2X为弱酸,存在电离平衡:H2XH++HX-,HX-H++X2-,pH较小、相同pH时,HX-浓度大于X2-,,则图中①代表与pH的关系,曲线②代表与pH的关系曲线;已知H2X的,则。A项,据分析,由点(3,-5) ,结合,得到cH2X=a=0.1,A正确;B项,据分析②代表与的关系曲线,B正确;C项,室温下,向水中通入H2X气体使其保持浓度为a mol·L-1的饱和状态,所得溶液pH是一确定的值,若调节溶液的pH的过程中引入其它阳离子达到pH=4.8时,则不符合电荷守恒,C不正确;D项,,若X2- 浓度处于P点时,则P点的X2-浓度比平衡时小,P点cH+比平衡时大,故需调高溶液的pH才能达到平衡体系,D正确;故选C。
5.(2024·重庆市高三联考)阿司匹林具有解热镇痛作用,其医用效率主要取决于被血液吸收的程度,阿司匹林分子()可自由穿过细胞膜,而离子()不能(如下图所示),设两溶液环境中,已知该环境下达到平衡时,胃液中阿司匹林的电离度为α,下列叙述错误的是( )
A.血液中c(H+)<c(H+)+ c(A-)
B.该环境下阿司匹林的为
C.细胞膜两侧胃液和血液中的c(HA)相等
D.细胞膜两侧胃液和血液中的之比为
【答案】D
【解析】A项,由图可知,血液的pH为7.4,溶液中的氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,A正确;B项,设胃液中阿司匹林的浓度为cmol/L,由电离度为α可知,平衡时胃液中氢离子浓度为10—2mol/L,阿司匹林HA的浓度为(c—cα)mol/L、A—浓度为cαmol/L,则阿司匹林的电离常数为=,B正确;C项,由图可知,阿司匹林分子HA可以自由穿过细胞膜,所以平衡时膜两侧的HA浓度相等,C正确;D项,平衡时胃液中,膜两侧的HA浓度相等,设平衡时两侧HA浓度相都为cmol/L,由电离常数可知,胃液中=c(102Ka+1)mol/L、血液中=c(107.4Ka+1)mol/L ,则两侧溶液中之比为,由阿司匹林的电离常数为可知,==,D错误;故选D。
6.为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:0.1 mol·L-1醋酸溶液、0.1 mol·L-1盐酸、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸溶液、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH试纸、酚酞、NaOH溶液等。
(1)甲取出10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,确定醋酸是弱电解质,则a应该满足的关系是 ,理由是
。
(2)乙分别取pH=3的醋酸溶液和盐酸各1 mL,分别用蒸馏水稀释到100 mL,然后用pH试纸分别测定两溶液的pH,则可认定醋酸是弱电解质,判断的依据是 。
(3)丙分别取pH=3的盐酸和醋酸溶液各10 mL,然后加入质量相同、规格相同的锌粒,醋酸溶液放出H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗 ,请说明理由:
。
(4)丁用CH3COONa晶体、NaCl晶体、蒸馏水和酚酞做实验,也论证了醋酸是弱酸的事实,该同学的实验操作和现象是 。
【答案】(1)a>1 醋酸是弱酸,不能完全电离
(2)稀释后盐酸的pH=5,醋酸溶液的pH<5
(3)正确 醋酸是弱酸,随着反应的进行,醋酸不断电离,c(H+)变化小,因此醋酸溶液产生H2的速率比盐酸快
(4)将CH3COONa晶体、NaCl晶体分别溶于适量水配成溶液,再分别滴入酚酞溶液,CH3COONa溶液变成浅红色,NaCl溶液不变色
【解析】(1)若醋酸是弱酸,则其不能完全电离,电离出的c(H+)<0.1 mol·L-1,pH=a>1。(2)若醋酸为弱酸,稀释促进电离,c(H+)=10-3 mol·L-1的醋酸稀释到原来的100倍,稀释后醋酸的c(H+)>10-5 mol·L-1,则醋酸的pH<5,而HCl为强酸,用蒸馏水稀释到100 mL,盐酸的pH=5。(3)分别加入质量相同、规格相同的锌粒,若醋酸为弱酸,与锌反应消耗氢离子的同时,醋酸不断电离,H+得到补充,因此醋酸溶液产生氢气的速率比盐酸快。(4)CH3COONa是强碱弱酸盐,加入水中会发生水解,溶液显碱性,将CH3COONa晶体、NaCl晶体溶于适量水配成溶液,分别滴入酚酞溶液,CH3COONa溶液变成浅红色,NaCl溶液不变色。
7.磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10 mL 1 mol·L-1 H3PO2与20 mL 1 mol·L-1NaOH溶液充分反应后生成NaH2PO2。回答下列问题:
①NaH2PO2属于 (填“正盐”、“酸式盐”或“无法确定”)。
②若25 ℃,Ka(H3PO2)=10-2,则0.02 mol·L-1的H3PO2溶液的pH= 。
③设计两种实验方案,证明次磷酸是弱酸: 、 。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸,某温度下,0.11 mol·L-1的H3PO3溶液的pH为2,则该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为 (H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
(3)25 ℃时,向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液:
①当恰好中和生成Na2HPO3时,所得溶液的pH (填“>”、“<”或“=”,下同)7。
②当溶液呈中性时,所得溶液中c(Na+) c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。
③若用甲基橙作指示剂,用NaOH溶液滴定,达到滴定终点时,所得溶液中c(Na+) c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。
【答案】(1)①正盐 ②2 ③方案1:测NaH2PO2溶液的pH,若pH>7,则证明次磷酸为弱酸。方案2:向等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊溶液,若次磷酸溶液中红色浅一些,则说明次磷酸为弱酸(答案合理即可) (2)1×10-3
(3)①> ②= ③<
【解析】(1)①NaOH溶液过量,只生成NaH2PO2,说明次磷酸中只有一个可电离的氢原子,因而NaH2PO2是正盐。②设溶液中的H+浓度为x mol·L-1,则:
H3PO2H++H2PO2-
初始/(mol·L-1) 0.02 0 0 0
平衡/(mol·L-1) 0.02-x x x
Ka(H3PO2)==10-2,解得x=0.01,故pH=-lg 0.01=2。③可从NaH2PO2溶液中存在水解平衡以及H3PO2溶液中存在电离平衡等角度设计实验。(2)忽略H3PO3的二级电离和水的电离,则c(H2PO3-)≈c(H+)=1×10-2 mol·L-1,c(H3PO3)=(0.11-1×10-2) mol·L-1=0.1 mol·L-1,则该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1=≈=1×10-3。(3)①在Na2HPO3溶液中,HPO32-水解,溶液呈碱性。②当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)=c(H2PO3-)+2c(HPO32-)。③溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(H2PO3-)+2c(HPO32-)+c(OH-),用甲基橙作指示剂,达到滴定终点时,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),故c(Na+)
8.(2024·山东省日照市高三模拟)硫及其化合物在日常生活、工业生产中都非常普遍。
(1)在水中,硫酸是一种强酸,但实际上只有第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,电离方程式可表示为:H2SO4=H++HSO4-,HSO4-H++SO42-。
①25℃时,Na2SO4溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7。
②0.100 mol L 1的稀硫酸中,c(H+)=0.109 mol L 1,求硫酸第二步电离的电离常数 (写出计算过程,结果保留三位有效数字)。
(2)液态水中,水存在自偶电离:H2O+H2OH3O++OH-。平常书写的H+,实际上是纯水或水溶液中H3O+的缩写。如HCl在水中电离,完整写法是HCl+H2O=H3O++Cl-。
①液态的醋酸(用HAc表示)中,同样存在HAc的自偶电离,其方程式可表示为 。
②用醋酸作溶剂时,硫酸是一种二元弱酸。将少量H2SO4溶于冰醋酸中,第一步电离的完整写法是 。若保持温度不变,关于该所得溶液,下列说法正确的是 。
A.加入少量冰醋酸,c(HSO4-)与c(SO42-)均减小
B.加入少量H2SO4,H2SO4的电离程度增大
C.加入少量NaAc固体。c(HSO4-)与c(SO42-)的比值减小
D.加入少量Na2SO4固体,c(Ac-)减小
【答案】(1) > 第一步完全电离,可电离出0.100 mol L 1的H+,故第二步电离出0.009 mol L 1的H+和SO42-,c(HSO4-)=(0.100 0.009) mol L 1=0.091 mol L 1,
(2) HAc+HAcH2Ac++Ac- H2SO4+HAcH2Ac++HSO4- AC
【解析】(1)在水中,硫酸是一种强酸,但实际上只有第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,电离方程式可表示为:H2SO4=H++HSO4-,HSO4-H++SO42-。①根据HSO4-H++SO42-,25℃时,Na2SO4溶液中硫酸根水解生成硫酸氢根和氢氧根,导致溶液中氢氧根浓度大于氢离子浓度,因此溶液的pH>7;。②0.100 mol L 1的稀硫酸中,c(H+)=0.109 mol L 1,硫酸第一步完全电离,可电离出0.100 mol L 1的H+,故第二步电离出0.009 mol L 1的H+和SO42-,c(HSO4-)=(0.100 0.009)mol L 1=0.091 mol L 1,;(2)①液态水中,水存在自偶电离:H2O+H2OH3O++OH-。平常书写的H+,实际上是纯水或水溶液中H3O+的缩写。如HCl在水中电离,完整写法是HCl+H2O=H3O++Cl-。根据H2O+H2OH3O++OH-分析液态的醋酸(用HAc表示)中同样存在HAc的自偶电离,其方程式可表示为HAc+HAcH2Ac++Ac-;②用醋酸作溶剂时,硫酸是一种二元弱酸。将少量H2SO4溶于冰醋酸中,硫酸电离出的氢离子与HAc结合成H2Ac+,因此第一步电离的完整写法是H2SO4+HAcH2Ac++HSO4-。③若保持温度不变:A项,加入少量冰醋酸,由于溶液体积增大占主要因素,因此c(HSO4-)与c(SO42-)均减小,A正确;B项,加入少量H2SO4,平衡正向移动,由于硫酸浓度增大占主要因素,因此H2SO4的电离程度减小,B错误;C项,加入少量NaAc固体,Ac-与氢离子结合,硫酸氢根电离程度增大,硫酸氢根浓度减小,硫酸根浓度增大,则c(HSO4-)与c(SO42-)的比值减小,C正确;D项,加入少量Na2SO4固体,抑制硫酸氢根电离,增大了HAc的自偶电离,则c(Ac-)增大,D错误;故选AC。
1.(2022 辽宁省选择性考试,15)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一、在时,NH3+CH2COOH、NH3+CH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是( )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO-
C.NH3+CH2COO-+H2ONH3+CH2COOH+OH-的平衡常数K=10-11.65
D.c 2(NH3+CH2COO-)<c(NH3+CH2COOH) · c(NH2CH2COO-)
【答案】D
【解析】A项,NH2CH2COOH中存在-NH2和-COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,故A正确;B项,氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线a表示NH3+CH2COOH的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示NH3+CH2COO-的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示NH2CH2COO-的分布分数随溶液pH的变化,故B正确;C项,NH3+CH2COO-+H2ONH3+CH2COOH+OH-的平衡常数,时,根据a,b曲线交点坐标(2.35,0.50)可知,pH=2.35时,c(NH3+CH2COO-)=c(NH3+CH2COOH),则,故C正确;D项,由C项分析可知,,根据b,c曲线交点坐标坐标(9.78,0.50)分析可得电离平衡NH3+CH2COO-NH2CH2COO-+H+的电离常数为K1=10-9.78,,则,即c 2(NH3+CH2COO-)>c(NH3+CH2COOH) · c(NH2CH2COO-),故D错误;故选D。
2.(2022 江苏卷,12)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1mol L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c(HCO3- )+c(CO32-)。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是( )
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c(HCO3-)
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)= c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1mol L-1溶液中:c(H2CO3)>c(CO32-)
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
【答案】C
【解析】A项,KOH吸收CO2所得到的溶液,若为Na2CO3溶液,则CO32-主要发生第一步水解,溶液中:c(H2CO3)<c(HCO3-),若为NaHCO3溶液,则HCO3-发生水解的程度很小,溶液中:c(H2CO3)<c(HCO3-),A不正确;B项,KOH完全转化为K2CO3时,依据电荷守恒,溶液中:c(K+)+ c(H+)=c(OH-)+ +c(HCO3-)+2c(CO32-),依据物料守恒,溶液中:c(K+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],则c(OH-)= c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),B不正确;C项,KOH溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1mol L-1,c总=0.1mol L-1,则溶液为KHCO3溶液, Kh2==≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11,表明HCO3-以水解为主,所以溶液中:c(H2CO3)>c(CO32-),C正确;D项,如图所示的“吸收”“转化”过程中,发生反应为:CO2+2KOH=K2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2O=CaCO3↓+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物,则原理相同),二式相加得:CO2+CaO=CaCO3↓,该反应放热,溶液的温度升高,D不正确;故选C。
3.(2022·浙江省1月选考,17)已知25℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是( )
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,则该溶液pH=a+1
【答案】B
【解析】A项,在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,A2-的水解程度大于HA-,水的电离程度前者大于后者,故A错误;B项,向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,,则H2A的电离度 0.013%,故B正确;C项,向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,,则c(A2-)
4.(2021 浙江6月选考)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25℃时,若测得0.01mol·Lˉ1NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25℃时,若测得0.01mol·Lˉ1HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25℃时,若测得HR溶液pH= a,取该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至100.0mL,测得pH= b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25℃时,若测得NaR溶液pH= a,取该溶液10.0mL,升温至50℃,测得pH= b,a>b,则HR是弱酸
【答案】B
【解析】A项,25℃时,若测得0.01mol·Lˉ1NaR溶液pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸,A错误;B项,25℃时,若测得0.01mol·Lˉ1HR溶液pH>2且pH<7,可知溶液中c(H+)<0.01mol·Lˉ1,所以HR未完全电离,HR为弱酸,B正确;C项,假设HR为强酸,取pH=6的该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至100.0mL测得此时溶液pH<7,C错误;D项,假设HR为强酸,则NaR为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50℃,促进水的电离,水的离子积常数增大,pH减小,D错误;故选B。
5.(2021 浙江1月选考,17)25℃时,下列说法正确的是( )
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C.0.010 mol·L-1、0.10mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5mol
【答案】D
【解析】A项,NaHA溶液呈酸性,可能是HA-的电离程度大于其水解程度,不能据此得出H2A为强酸的结论,A错误;B项,可溶性正盐BA溶液呈中性,不能推测BA为强酸强碱盐,因为也可能是B+和A-的水解程度相同,即也可能是弱酸弱碱盐,B错误;C项,弱酸的浓度越小,其电离程度越大,因此0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1>α2,C错误;D项,100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中氢氧根离子的浓度是1×10-4mol/L,碳酸根水解促进水的电离,则水电离出H+的浓度是1×10-4mol/L,其物质的量为0.1L×1×10-4mol/L=1×10-5mol,D正确;故选D。
6.(2020·海南卷,12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.该酸-lgKa ≈4.7
B.NaA的水解平衡常数Kh=
C.当该溶液的pH=7.0时,c(HA)
D.某c(HA)∶c(A-)=4∶1的缓冲溶液,pH≈4
【答案】B
【解析】观察曲线的交点为c(HA)=c(A-)时,此时溶液的pH≈4.7,该酸Ka==c(H+)≈10-4.7,故-lgKa≈4.7,A正确;NaA的水解平衡常数Kh==,B错误;根据图像可知,当该溶液的pH=7.0时,c(HA)<c(A- ),C正确;根据图像可知,c(HA)为0.8,c(A-)为0.2时,pH约为4,故某c(HA)∶c(A- )=4∶1的缓冲溶液,pH≈4,D正确。
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