中小学教育资源及组卷应用平台
3.1电离平衡
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列事实能证明是弱酸的是
①溶液中通入气体,减小
②常温下,溶液中:
③溶液可以使石蕊溶液变红
④相同温度下,溶液的导电能力比溶液弱
A.①② B.①③ C.①②④ D.②③④
2.戊二酸(用表示)是一种常见的二元有机弱酸,用作合成树脂、合成橡胶聚合时的引发剂。常温下,不断加水稀释的溶液,下列各量始终保持增大的是
A. B. C. D.
3.常温下三种弱酸的电离常数如表所示:
弱酸 HF HCN
电离常数
下列说法错误的是
A.HCN的电离常数表达式为
B.酸性强弱:
C.与结合的能力:
D.等pH的三种弱酸溶液的物质的量浓度:
4.常温下,下列事实能说明HClO是弱电解质的是
A.HClO在光照条件下易分解成HCl和O2
B.0.01mol/L HClO溶液的c(ClO-)<0.01mol/L
C.NaClO的电离方程式:NaClO=Na++ClO-
D.HClO与Na2SO3溶液反应,可以得到Na2SO4
5.下列说法正确的是
A.硫酸钡难溶于水,其水溶液难导电,硫酸钡是弱电解质。
B.NaCl(S)是强电解质,NaCl(S)能导电
C.CO2气体溶解于水能导电,CO2是电解质
D.强电解质不一定是离子化合物
6.柱状图可以直观地表示水溶液中微粒的种类和浓度。关于下图中盐酸和醋酸的说法正确的是
A.两种溶液中:盐酸<醋酸
B.加水稀释同等倍数后,盐酸更大
C.两溶液溶质的浓度:
D.用两溶液中和相同物质的量的时,所需醋酸的体积大
7.下列事实中能证明是弱电解质的有几项
①常温下,的氨水中
②的氨水与的盐酸恰好完全反应
③常温下,5mL 的浓氨水中加水至5000mL,
④用氨水做导电实验,灯泡很暗
A.4项 B.3项 C.2项 D.1项
8.在氨水中,NH3·H2O的电离达到平衡的标志是
A.溶液呈电中性 B.溶液中无氨水分子
C.c(OH-)保持不变 D.溶液中和OH-共存
二、填空题
9.外部因素:
电离平衡的移动符合勒夏特列原理,在分析影响电离平衡的因素的问题时,关键是要正确运用化学平衡移动的知识,既要考虑平衡移动的方向,又要考虑各物质的量的变化。注意平衡正向移动时,生成物离子浓度不一定增大,还要考虑引起平衡移动的原因。
现以0.1 mol·L-1 的CH3COOH溶液为例,分析影响电离平衡的因素及平衡移动结果。
电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+。
影响因素 平衡移动方向 n(H+) c(H+) c(CH3COO-) pH 导电能力
升温(不考虑挥发)
加冰醋酸
加水稀释
加CH3COONa固体
通HCl气体
加NaOH固体
加金属Zn
10.食醋(主要成分CH3COOH)、纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)均为家庭厨房中常用的物质。已知:
弱酸 CH3COOH H2CO3 HNO2 HCN
电离常数 Ka=1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=5.0×10-4 Ka=6.2×10-10
请回答下列问题:
(1)结合质子(H+)的能力由小到大的顺序为 。
(2)少量CO2通入足量NaCN溶液中,反应的离子方程式为 。
(3)常温下,将20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L-1 HNO2溶液分别与20 mL 0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液混合(混合后溶液体积变化忽略不计)。
①反应开始时,v(CH3COOH) v(HNO2)(填“>”“<”或“=”,下同)。
②HNO2溶液与NaHCO3溶液反应的离子方程式为 。
(4)25℃时,向CH3COOH溶液中加入一定量的NaHCO3,所得溶液的c(H+)=10-6mol/L,则混合液中= 。
(5)用蒸馏水稀释0.1 mol·L-1CH3COOH的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是_______ (填字母)。
A. B. C. D.
11.请你列举能证明氨水中存在电离平衡的实验事实 。
12.实验探究
【实验探究1】盐酸和醋酸的电离实验。
实验内容 盐酸 醋酸
测量1mol·L-1溶液的pH
等体积、等浓度的溶液与镁条反应的现象
实验结论:两种酸的浓度相等时,盐酸的电离程度 醋酸。
【实验探究2】氢氧化钠溶液和氨水的电离实验。
实验假设 NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度
实验方案 配制相同物质的量浓度的NaOH溶液和氨水,测量溶液的pH
实验现象
实验结论
13.电离平衡的特征
(1)弱电解质的电离平衡是一种 平衡,达到平衡时,分子电离成离子和离子结合成分子的过程并 。
(2) 速率和 速率相等。
(3)溶液中各分子和离子的浓度都 。
(4)外界条件发生变化,电离平衡 。
14.常温下,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示,回答下列问题:
化学式
电离平衡常数
(1)酸性由强到弱的顺序为 。
(2)将少量的通入溶液中,反应的离子方程式: 。
三、解答题
15.甲、乙两位同学设计用实验确定某酸是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动。实验方案如图所示:
甲:取纯度相同,质量、大小相等的锌粒于两支试管中,同时加入的溶液各,按图装好,观察现象。
乙:①用计测定物质的量浓度均为和溶液的;②再取的和溶液各2滴(1滴约为)分别稀释至,再用计测其变化。
(1)乙方案中说明是弱电解质的理由是:测得的溶液的 (填“>”“<”或“=”)1;甲方案中,说明是弱电解质的实验现象是: (填字母)。
A.加入溶液后,试管上方的气球鼓起快
B.加入溶液后,试管上方的气球鼓起慢
C.加入两种稀酸后,两个试管上方的气球最终鼓起一样大
(2)乙同学设计的实验第 步,能证明改变条件弱电解质平衡发生移动。甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:
①使的电离程度和都减小,增大,可在的溶液中,选择加入 (填“A”“B”“C”或“D”,下同)试剂。
A.固体(可完全溶于水) B.溶液
C. D.
②使的电离程度减小,和都增大,可在的溶液中,选择加入 试剂。
A.固体(可完全溶于水) B.溶液
C. D.
16.人类食用醋的历史已有10000多年,有关醋的文字记载也至少有3000年,醋和食盐一样属于最古老的调味品。某兴趣小组为确定是弱电解质并分析其中的变化。设计如下实验)方案:
方案一:如图所示,取纯度、质量、大小相同的锌粒放入两只相同气球中,同时将锌粒加入盛有10mL 和稀盐酸的试管中,充分反应。
方案二:用pH计测定浓度为0.1 溶液的pH。
方案三:配制pH=3的溶液250mL,取5mL稀释至500mL,再用pH计测定pH。
回答下列问题:
(1)方案一中,说明是弱电解质的实验现象是 (填字母)。
a.两个试管上方的气球同时鼓起,且体积一样大
b.装有盐酸的试管上方的气球鼓起慢
c.装有的试管上方的气球鼓起慢
d.装有的试管上方的气球鼓起体积小
(2)方案二中,测得0.1的溶液的pH 1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)方案三中,所测溶液的pH 5(填“>”、“<”或“=”),此方案不可行的理由是 。
(4)根据在溶液中的电离平衡移动的原理分析,为使的电离程度和都减小,增加,可以向0.1的溶液中,选择加入的试剂是 (填化学式)。
17.甲、乙两位同学设计实验确定某酸是弱电解质,实验方案如下:甲:取纯度相同,质量、大小相等的锌粒于两支试管中,同时加入浓度均为0.1mol·L 的溶液、稀盐酸各10mL,按图装好,观察现象。
乙:方案一:用计测定浓度为溶液的;
方案二:取的HA溶液5mL稀释至500mL,再用计测其。
(1)甲同学设计的方案中,说明是弱电解质的实验现象是______(填序号)。
A.加入两种稀酸后,两个试管上方的气球同时鼓起,且一样大
B.加入溶液后,试管上方的气球鼓起慢
C.加入稀盐酸后,试管上方的气球鼓起慢
(2)乙同学设计的方案一中说明是弱电解质的理由是:
(3)乙同学设计的方案二中说明是弱电解质的的范围为
(4)丙同学为了进一步证明外界条件对弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:
①使的电离程度和都减小,增大,可在的溶液中,选择加入 试剂;
②使的电离程度减小,和都增大,可在的溶液中,选择加入 试剂。
《3.1电离平衡》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C B C B D B C C
1.C
【详解】①通入 (强酸)导致 减小,说明 存在电离平衡(勒夏特列原理),证明HA为弱酸;
② ,说明 未完全电离,是弱酸;
③石蕊变红仅说明溶液呈酸性,无法区分强弱酸;
④导电能力弱于同浓度HCl,说明HA电离程度低,是弱酸。
综上所述①、②、④均正确,C正确;
答案选C。
2.B
【分析】戊二酸(用表示)是二元有机弱酸,在水溶液中的电离方程式为、,不断加水稀释的溶液,两步电离平衡均向右移动,c(H+)减小,但是电离常数不变;
【详解】A.加水稀释过程中,溶液酸性减弱,减小,,不变,故减小,故A不选;
B.,稀释过程中不变,减小,故增大,故B选;
C.,稀释过程中不变,减小,增大,故 C不选;
D.,稀释过程中保持不变,故保持不变,故D不选;
答案选B。
3.C
【详解】A.平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比;HCN的电离常数表达式为,A正确;
B.由K值可知,酸性强弱:,B正确;
C.酸性越弱,对应酸根离子结合氢离子能力越大,故与结合的能力:,C错误;
D.酸性越弱,电离出氢离子能力越弱,故等pH的三种弱酸溶液的物质的量浓度:,D正确;
故选C。
4.B
【详解】A.HClO在光照条件下易分解成HCl和O2,表明HClO具有不稳定性,A不符合题意;
B.0.01mol/L HClO溶液的c(ClO-)<0.01mol/L,表明HClO只发生部分电离,则其为弱电解质,B符合题意;
C.NaClO的电离方程式:NaClO=Na++ClO-,表明NaClO是强电解质,不能说明HClO是强电解质还是弱电解质,C不符合题意;
D.HClO与Na2SO3溶液反应,可以得到Na2SO4,表明HClO具有强氧化性,D不符合题意;
故选B。
5.D
【详解】A.电解质为在水溶液或熔融状态下可自身电离而导电的化合物,硫酸钡难溶于水,其水溶液难导电,但熔融态的硫酸钡可导电,硫酸钡是强电解质,A错误;
B.NaCl(S)是强电解质,NaCl(S)无自由移动的带电粒子,不能导电,B错误;
C.电解质为在水溶液或熔融状态下可自身电离而导电的化合物,CO2气体溶解于水能导电,是因为生成的碳酸电离,故CO2是非电解质,C错误;
D.HCl为强电解质,HCl属于共价化合物,故强电解质不一定是离子化合物,D正确;
故选D。
6.B
【分析】由图可知,盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相等,盐酸是强酸,醋酸是弱酸,溶液中存在电离平衡,则氢离子浓度相等的盐酸溶液浓度小于醋酸溶液,中和能力小于醋酸溶液。
【详解】A.常温下,两种溶液中c(H+)相同,溶液中c(OH-)=,相同温度下,KW相同,因此两溶液中c(OH-)相同,A错误;
B.盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相等,加水稀释同等倍数后,强酸溶液的氢离子浓度变化大,则盐酸中的氢离子浓度更小,pH更大,B正确;
C.醋酸是弱酸,盐酸是强酸,氢离子浓度相等的盐酸溶液浓度小于醋酸溶液,C错误;
D.用两溶液中和相同物质的量的NaOH时,消耗醋酸溶液的体积小, D错误;
故答案为:B。
7.C
【详解】①常温下,的氨水中,c(OH-)=,表示不能完全电离,说明是弱电解质,故符合;
②的氨水与的盐酸恰好完全反应不能证明是弱电解质,故不符合;
③常温下,5mL 的浓氨水中加水至5000mL,,说明氨水中的电离平衡向右发生移动,能证明是弱电解质,故符合;
④用氨水做导电实验,灯泡很暗,不知道溶液的浓度,不能证明是弱电解质,故不符合;
综上,①③符合题意。
答案选C。
8.C
【详解】A.任何溶液都呈电中性,据此不能判断NH3·N2O的电离是否达到平衡,A错误;
B.溶液中无氨水分子,说明NH3·H2O是强电解质,B错误;
C.溶液中c(OH-)保持不变,则溶液中c(NH3·H2O)和c()均不变,即达到了电离平衡,C正确;
D.和OH-共存,只能说明NH3·H2O发生了电离,但无法确定是否达到电离平衡,D错误;
故选C。
9. 正向 增大 增大 增大 减小 增强 正向 增大 增大 增大 减小 增强 正向 增大 减小 减小 增大 减弱 逆向 减小 减小 增大 增大 增强 逆向 增大 增大 减小 减小 增强 正向 减小 减小 增大 增大 增强 正向 减小 减小 增大 增大 增强
【详解】CH3COOH电离为吸热过程,升高温度平衡正向移动,n(H+)增大,c(H+)增大,c(CH3COO-)增大,pH减小,溶液中离子浓度增大,导电能力增强;
加冰醋酸c(CH3COO-)增大,平衡正向移动,n(H+)增大,c(H+)增大,pH减小,溶液中离子浓度增大,导电能力增强;
加水稀释平衡正向移动,n(H+)增大,c(H+)减小,c(CH3COO-)减小,pH增大,溶液中离子浓度减小,导电能力减弱;
加CH3COONa固体c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,n(H+)减小,c(H+)减小, pH增大,溶液中离子浓度增大,导电能力增强;
通HCl气体n(H+)增大,c(H+)增大,平衡逆向移动,c(CH3COO-)减小,pH减小,溶液中离子浓度增大,导电能力增强;
加NaOH固体,与氢离子发生反应,n(H+)减小,c(H+)减小,pH增大,平衡正向移动,c(CH3COO-)增大,溶液中离子浓度增大,导电能力增强;
加金属Zn与氢离子发生反应,n(H+)减小,c(H+)减小,pH增大,平衡正向移动,c(CH3COO-)增大,溶液中离子浓度增大,导电能力增强。
10.(1)
(2)
(3) <
(4)18
(5)B
【详解】(1)Ka值越小,酸越弱、对应的酸根离子越易结合质子,由它们的Ka值可得它们结合质子的能力从小到大的顺序为:;
(2)由表中数据可知H2CO3的Ka1>HCN的Ka>H2CO3的Ka2,所以少量CO2通入足量NaCN溶液中生成HCN和NaHCO3,反应的离子方程式为;
(3)①由表中数据可知CH3COOH的Ka值<HNO2的Ka值,即CH3COOH的酸性比HNO2的弱,同浓度的醋酸电离出氢离子浓度小于HNO2的,等量的CH3COOH和HNO2分别与等量的NaOH反应,反应开始时,v(CH3COOH)<v(HNO2);
②酸性:HNO2>H2CO3,HNO2溶液与NaHCO3溶液反应生成NaNO2和二氧化碳和水,反应的离子方程式为;
(4)由CH3COOH的,所得溶液的c(H+)=10-6mol/L,则混合液中;
(5)A.,加水稀释醋酸根离子浓度减小,Ka只与温度有关,加水温度不变,则Ka不变,故该比值减小,A不符合题意;
B.,加水稀释氢离子浓度减小,Ka不变,故该比值增大,B符合题意;
C.,加水稀释氢离子浓度减小,Ka不变,故该比值减小,C不符合题意;
D.加水稀释氢离子浓度减小,由水的离子积常数Kw=c(H+) c(OH-),Kw不变,则c(OH-)增大,则减小,D不符合题意;
故选B。
11.向氨水中滴加酚酞,溶液变红色,再向溶液中加入醋酸铵固体,振荡,红色明显变浅。
【详解】为证明氨水中存在电离平衡:,一是向氨水中滴加酚酞,溶液变红,证明发生了电离,二是再向该溶液中加入醋酸铵固体,振荡,溶液红色明显变浅,通过增大,使减小,证明存在电离平衡且平衡向逆方向移动。
12. 0 3 反应速率快 反应速率较慢 大于 NaOH溶液的pH大于氨水的pH 两种溶液的浓度相等时,NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度
【详解】①盐酸是强酸,1mol·L-1盐酸溶液中氢离子浓度为1mol·L-1,测得pH=0,故答案为:0;
②醋酸为弱酸,不能完全电离,1mol·L-1醋酸溶液中氢离子浓度约为1.0×10-3 mol·L-1,pH≈3,故答案为:3;
③等体积、等浓度的溶液中盐酸中氢离子浓度大于醋酸,与镁条反应时反应速率快,醋酸反应速率较慢,故答案为:反应速率快;
④由③可知,醋酸反应速率较慢,故答案为:反应速率较慢;
⑤实验结论为两种溶液的浓度相等时,NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度,故答案为:大于;
⑥同物质的量浓度的NaOH溶液和氨水,氢氧化钠中氢氧根离子浓度大于氨水溶液,则NaOH溶液的pH大于氨水的pH,实验结论为两种溶液的浓度相等时,NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度,故答案为:NaOH溶液的pH大于氨水的pH;
⑦由⑥可知,两种溶液的浓度相等时,NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度,故答案为:两种溶液的浓度相等时,NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度;
13. 动态 没有停止 弱电解质分子电离成离子 离子结合成弱电解质分子 保持不变 发生移动
【详解】弱电解质的电离平衡是一种动态平衡,达到平衡时,分子电离成离子和离子结合成分子的过程并没有停止;
弱电解质达到电离平衡时弱电解质分子电离成离子速率和离子结合成弱电解质分子速率相等。
弱电解质达到电离平衡时溶液中各分子和离子的浓度都保持不变;
外界条件发生变化,电离平衡发生移动。
14.(1)HCOOH>H2CO3>HClO>HCN>
(2)
【详解】(1)Ka值由大到小的顺序:Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),酸性由强到弱的顺序:HCOOH>H2CO3>HClO>HCN>,故答案为:HCOOH>H2CO3>HClO>HCN>。
(2)由Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),向NaClO溶液中通入少量二氧化碳,生成HClO和,离子方程式为,故答案为:。
15.(1) > AB
(2) ② A D
【详解】(1)乙方案中说明是弱电解质的理由是:若是强酸,则全部电离,氢离子浓度为,为1,当测得的溶液的,说明氢离子浓度小于,则说明为弱电解质;甲方案中,加入酸后,试管上方的气球鼓起快慢能够说明同浓度的两种酸中的氢离子浓度小于盐酸中的氢离子浓度,则为弱电解质;
(2)乙同学设计的实验第②步,加水稀释,测值,能证明改变条件弱电解质平衡发生移动;
①A.固体(可完全溶于水),增大,平衡逆向移动,电离程度减小,减小,A正确;B.溶液,消耗电离出的减小,平衡正向移动,电离程度增大,B错误;
C.增大,平衡逆向移动,电离程度减小,减小,C错误;
D.浓度增大,平衡正向移动,和都增大,的电离程度减小。根据前面分析,使的电离程度和都减小,D错误;
故选A;
②A.固体(可完全溶于水),增大,平衡逆向移动,电离程度减小,减小,A错误;B.溶液,消耗电离出的减小,平衡正向移动,电离程度增大,B错误;
C.增大,平衡逆向移动,电离程度减小,减小,C错误;
D.浓度增大,平衡正向移动,和都增大,的电离程度减小。根据前面分析,使的电离程度和都减小,D正确;
故选D。
16.(1)c
(2)>
(3) < 难以配制配制pH=3的CH3COOH溶液
(4)(或)
【详解】(1)是弱电解质,在水溶液中只有部分发生电离,相同浓度的溶液与盐酸,盐酸中氢离子浓度大于溶液中氢离子浓度,所以纯度、质量、大小相同的锌粒,分别与相同浓度的溶液以及盐酸反应,盐酸比溶液反应速率快,装有盐酸的试管上方的气球鼓起快;由于所用酸的浓度和体积以及锌粒的质量、纯度都相同,所以最终产生的气体的体积相同,故选c;
(2)由于CH3COOH为弱酸,在水溶液中只有部分电离,所以0.1mol/L的CH3COOH的pH>1;
(3)CH3COOH为弱酸,在稀释过程中会促进其电离,所以用pH=3的CH3COOH溶液5mL加水稀释至500mL时,溶液的pH<5;此方案不可行的理由是难以配制pH=3的CH3COOH溶液;
(4)由题意有CH3COOH CH3COO-+H+,要使的CH3COOH电离程度和c(H+)都减小,c(CH3COO )增加,所以只能向的溶液中加固体醋酸盐且为醋酸的强碱盐,通过增大醋酸根浓度使得平衡左移,故答案为:(或)。
17.(1)B
(2)0.1 mol/L的HA溶液的pH>1,说明酸不完全电离,HA为弱电解质
(3)3
(4) NaA 物质的量浓度大于0.1 mol/L的HA溶液
【分析】根据弱电解质的电离平衡的影响因素分析,不完全电离,所以氢离子浓度会小于酸的浓度,加入对应的盐,抑制酸的电离,氢离子浓度减小,加入较大浓度的对应的酸,电离程度减小,但氢离子或酸根离子浓度会增大。
【详解】(1)甲设计的方案中盐酸为强酸,完全电离,而HA为弱酸,则部分电离,电离出的氢离子浓度较小,则反应速率减慢,试管上方的气球鼓起慢,答案选B;
(2)测得 0.1 mol/L的HA溶液的pH>1,说明溶液中的氢离子浓度小于0.1 mol/L,说明酸不完全电离,则HA为弱电解质;
(3)取pH=3的HA溶液5 mL稀释至500 mL,溶液中HA电离出的氢离子浓度是原来的1/100,若其为弱电解质,则能继续电离,所以氢离子浓度大于10-5mol/L,则 3(4)①,根据平衡移动原理分析,使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,所以应加入含有A-的物质,可在 0.1mol/L的HA溶液中NaA固体;
②使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,可以在原溶液中加入物质的量浓度大于0.1 mol/L的HA溶液。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)