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1、專題七 溶液中的離子反應
第一單元 弱電解質的電離平衡
(時間:45分鐘 滿分:100分)
考 點
題 號
電離方程式的書寫
2
強、弱電解質的比較
1、6、9、10
弱電解質的電離平衡
3、4、5、7、8、11
一、選擇題(本題包括4個小題,共24分,每小題只有1個選項符合題意)
1.(2013·合肥質檢)下列各組關于強電解質、弱電解質、非電解質的歸類,完全正確的是 ( )。
A
B
C
D
強電解質
Fe
NaCl
CaCO3
HNO
2、3
弱電解質
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非電解質
蔗糖
BaSO4
酒精
H2O
解析 A項,F(xiàn)e既不是電解質,也不是非電解質;B項,NH3是非電解質,BaSO4是強電解質;D項,H2O是弱電解質,不是非電解質。
答案 C
2.下列物質的電離方程式不正確的是 ( )。
A.NaHCO3===Na++H++CO32-
B.H2CO3H++HCO3-,HCO3-H++CO32-
C.AlCl3===Al3++3Cl-
D.NaHSO4===Na++H++SO42-
解析
3、 A項NaHCO3是強電解質,但HCO3-不能完全電離,故其電離方程式應為NaHCO3===Na++HCO3-,HCO3-H++CO32-。
答案 A
3.(2013·徐州模擬)下列有關電解質及其溶液的敘述正確的是 ( )。
A.向0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中加水稀釋,溶液中c(OH-)減小
B.兩種醋酸溶液的物質的量濃度分別為c1和c2,pH分別為a和a+1,則c1=10c2
C.向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量硫酸銨固體,則溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)增大
D.pH=11的NaOH溶液與pH=3的醋酸溶液等體積混合
4、后,滴入石蕊試液呈紅色
解析 A項中的CH3COOH溶液較稀,稀釋導致溶液酸性減弱,c(H+)減小,而水的離子積不變,所以c(OH-)增大,A項錯;醋酸是弱酸,其pH相差1時,物質的量濃度不是10倍關系,B項錯;氨水中存在電離平衡:NH3·H2ONH4++OH-,加入硫酸銨固體時,溶液中c(NH4+)增大,使得平衡左移,c(OH-)/c(NH3·H2O)減小,C項錯;D項溶液反應后醋酸過量,溶液呈酸性,滴入石蕊試液呈紅色,D項正確。
答案 D
4.常溫下,有甲、乙兩份體積為1 L,濃度均為0.1 mol·L-1的醋酸溶液,其pH為3,①甲用蒸餾水稀釋100倍后,溶液的pH變?yōu)閤;②乙
5、與等體積、濃度為0.2 mol·L-1的NaOH混合,在混合液中:n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=y(tǒng) mol,x、y的正確答案組合為 ( )。
A.3;0.1 B.5;0.2
C.3<x<5;0.1 D.3<x<5;0.2
解析 因醋酸是弱酸,稀釋過程中繼續(xù)電離,故稀釋100倍時3<pH<5;由電荷守恒知y為Na+的物質的量。
答案 D
二、選擇題(本題包括3個小題,共18分,每小題有1~2個選項符合題意)
5.下列說法正確的是 ( )。
A.SO2溶于水,其水溶液能導電,說
6、明SO2是電解質
B.向純水中加入鹽酸或金屬鈉都能使水的電離平衡逆向移動,水的離子積不變
C.向氯水中加入Na2CO3可使溶液中c(HClO)增大
D.室溫下,將濃度為0.1 mol·L-1HF溶液加水稀釋,其電離平衡常數(shù)和c(H+)/c(HF)均不變
解析 SO2水溶液能導電是因為生成H2SO3,H2SO3是電解質,SO2是非電解質,A項錯誤;外加酸堿對水的電離是抑制。加金屬鈉與水中H+反應生成H2,減小了c(H+),使水的電離平衡正向移動,c(OH-)增大,溶液呈堿性,B項錯誤;C項,加入Na2CO3消耗溶液中H+,使Cl2+H2OHCl+HClO向右移動,溶液中c(HClO)
7、增大,正確;D項,溫度不變,平衡常數(shù)不變。加水稀釋,HF的電離平衡HFH++F-正向移動,c(HF)減少的多,c(H+)減少的少,c(H+)/c(HF)增大。另外還可以從電離平衡常數(shù)的角度分析K=,c(H+)/c(HF)=K/c(F-),K不變,稀釋過程中c(F-)減小,則c(H+)/c(HF)增大,錯誤。
答案 C
6.(2013·南京檢測)關于pH相同的醋酸和鹽酸,下列敘述不正確的是 ( )。
A.取等體積的兩種酸分別稀釋至原溶液的m倍和n倍,結果兩溶液的pH仍然相同,則m<n
B.取等體積的兩種酸分別與完全一樣的足量鋅粒反應,開始時反應速率:鹽酸大于醋酸
C.取等
8、體積的兩種酸分別中和NaOH溶液,醋酸消耗NaOH的物質的量比鹽酸消耗的多
D.兩種酸中c(CH3COO-)=c(Cl-)
解析 本題考查有關弱電解質的電離問題。A項,若稀釋相同倍數(shù),由于醋酸是弱酸,稀釋促進其電離,電離度增大,H+濃度的減小程度要小于鹽酸中H+濃度的減小程度,所以醋酸的pH會小于鹽酸的pH,現(xiàn)稀釋后溶液的pH仍相同,說明醋酸被稀釋的倍數(shù)要大于鹽酸被稀釋的倍數(shù),錯誤;B項,在pH相同時,雖然醋酸的濃度要大于鹽酸的濃度,但起始時H+濃度相同,所以開始時反應速率相等,錯;C項,pH相同的醋酸與鹽酸,醋酸物質的量濃度大于鹽酸,相同體積時,醋酸中所含CH3COOH的物質的量大,需要
9、消耗的NaOH多,對;D項,在醋酸中,c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+),在鹽酸中,c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),pH相同的兩種溶液,其H+濃度相等,OH-濃度也相等,故c(CH3COO-)=c(Cl-),對。
答案 AB
7.已知室溫時,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,下列敘述錯誤的是 ( )。
A.該溶液的pH=3
B.升高溫度,溶液的pH增大
C.此酸的電離平衡常數(shù)約為1×10-7
D.由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍
解析 A項,根據(jù)HA在水中的電離度可算出c(
10、H+)=0.1 mol·L-1×0.1%=10-4 mol·L-1,所以pH=4;B項,升高溫度,促使HA在水中的電離平衡向電離的方向移動,所以c(H+)增大,pH會減小,B項錯;C項,平衡常數(shù)為:K==1×10-7 ,所以C項正確;D項,c(H+)酸電離=10-4 mol·L-1,所以c(H+)水電離=c(OH-)=10-10 mol·L-1,前者是后者的106倍,D項正確。
答案 AB
三、非選擇題(本題共4個小題,共58分)
8.(14分)(2013·浙江五校聯(lián)考)某一元弱酸(用HA表示)在水中的電離方程式是HAH++A-,回答下列問題:
(1)向溶液中加入適量NaA固體,以
11、上平衡將向________(填“正”、“逆”)反應方向移動,理由是_____________________________________________。
(2)若向溶液中加入適量NaCl溶液,以上平衡將向________(填“正”、“逆”)反應方向移動,溶液中c(A-)將________(填“增大”、“減小”或“不變”),溶液中c(OH-)將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)在25 ℃下,將a mol·L-1的氨水與0.01 mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應平衡時溶液中c(NH4+)=c(Cl-),則溶液顯________性(填“酸”、“堿”或“中”);
12、用含a的代數(shù)式表示此時溶液中NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=________。
解析 (3)由溶液的電荷守恒可得:c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-),已知c(NH4+)=c(Cl-),則有c(H+)=c(OH-),所以溶液顯中性;電離常數(shù)只與溫度有關,則此時NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=[c(NH4+)·c(OH-)]/c(NH3·H2O)=(0.005×10-7)/(a/2-0.005)=10-9/(a-0.01)。
答案 (1)逆 c(A-)增大,平衡向減小c(A-)的方向即逆反應方向移動 (2)正 減小 增大 (3)中 10-9/(a-0.01)
9.(14分)某
13、化學學習小組為研究HA、HB和MOH的酸堿性的相對強弱,設計以下實驗:將pH=2的兩種酸溶液HA、HB和pH=12的MOH堿溶液各1 mL,分別加水稀釋到1 000 mL,其pH的變化與溶液體積的關系如圖,根據(jù)所給的數(shù)據(jù),請回答下列問題:
(1)HA為______酸,HB為______酸(填“強”或“弱”)。
(2)若c=9,則稀釋后的三種溶液中,由水電離的氫離子濃度的大小順序為______________(用酸、堿化學式表示);將稀釋后的HA溶液和MOH溶液取等體積混合,則所得溶液中c(A-)與c(M+)的大小關系為c(A-)________c(M+)(填“大于”、“小于”或“等于”
14、)。
(3)常溫下,取pH=2的HA、HB各100 mL,向其中分別加入適量的Zn粒,反應后兩溶液的pH均變?yōu)?,設HA中加入的Zn質量為m1,HB中加入的Zn質量為m2,則m1________m2(選填“<”、“=”或“>”)。
(4)若b+c=14,則MOH為________堿(填“強”或“弱”)。將稀釋后HB溶液和MOH溶液等體積混合,所得混合溶液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)。
解析 解答本題應注意以下兩點:
①強酸、弱酸稀釋相同的倍數(shù)時,pH變化程度不同。
②弱酸在與金屬反應時,會增大電離程度,pH變化相同時,弱酸比強酸消耗的金屬多。
答案 (
15、1)強 弱 (2)MOH=HA>HB 等于 (3)<
(4)弱 等于
10.(16分)(2013·南菁中學二模)A、B、C、D、E五種溶液分別是NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一種。常溫下進行下列實驗:
①將1 L pH=3的A溶液分別與0.001 mol·L-1 x L B溶液、0.001 mol·L-1 y L D溶液充分反應至中性,x、y大小關系為:y<x;
②濃度均為0.1 mol·L-1 A和E溶液,pH:A<E;
③濃度均為0.1 mol·L-1 C與D溶液等體積混合,溶液呈酸性。
回答下列問題:
(1)D溶液是________溶液
16、,判斷理由是________________________________
______________________________________________________________。
(2)用水稀釋0.1 mol·L-1 B溶液時,溶液中隨著水量的增加而減小的是________(填寫序號)。
①
②
③c(H+)和c(OH-)的乘積
④OH-的物質的量
(3)OH-濃度相同的等體積的兩份溶液A和E,分別與鋅粉反應,若最后僅有一份溶液中存在鋅粉,且放出氫氣的質量相同,則下列說法正確的是________(填寫序號)
①反應所需要的時間E>A
②開始反應時的速
17、率A>E
③參加反應的鋅粉物質的量A=E
④反應過程的平均速率E>A
⑤A溶液里有鋅粉剩余
⑥E溶液里有鋅粉剩余
(4)將等體積、等物質的量濃度的溶液B和C溶液混合后,升高溫度(溶質不會分解)溶液pH隨溫度變化如圖中的________曲線(填寫序號)。
(5)室溫下,向0.01 mol·L-1C溶液中滴加0.01 mol·L-1D溶液至中性,得到的溶液中所有離子的物質的量濃度由大到小的順序為__________________________________________。
解析 中和酸性物質A的只有NaOH、NH3·H2O,等物質的量的A與等物質的量濃度的B溶液和D溶液混合呈
18、中性,D的用量少,說明D的堿性比B的堿性強,所以D是NaOH,則B是NH3·H2O?!皾舛染鶠?.1 mol·L-1C與D溶液等體積混合,溶液呈酸性”,若C為CH3COOH,則呈堿性,若C為HCl,則溶液顯中性,故C為NH4HSO4。又“濃度均為0.1 mol·L-1A和E溶液,pH:A<E”,則A為HCl,E為CH3COOH。
(2)NH3·H2ONH4++OH-,加水稀釋時平衡正向移動,OH-的物質的量增加,但其濃度減小,c(H+)和c(OH-)的乘積不變(因溫度未變),故c(H+)增大,則減?。灰螂婋x平衡常數(shù)Kb=,故=,由于Kb不變,c(NH4+)減小,故比值減小。選①②。
(
19、3)OH-濃度相同,即c(H+)相等的等體積的兩份溶液A和E,E提供的H+多,故若鋅粉有剩余,只能是A中的有剩余;與Zn反應時,開始時的反應速率相等,過程中E的快,故生成等量的H2(消耗等量的鋅)時,E消耗時間少。答案為③④⑤。
(4)將等體積、等物質的量濃度的NH3·H2O和NH4HSO4混合后,恰好反應生成(NH4)2SO4,溶液顯酸性,升高溫度,水解平衡NH4++H2ONH3·H2O+H+正向移動,c(H+)增大,pH減小,選④。
(5)“向0.01 mol·L-1C溶液中滴加0.01 mol·L-1D
溶液至中性”,得到的是(NH4)2SO4、Na2SO4和少量NaOH的混合
20、溶液,則c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)。
答案 (1)NaOH 中和酸性物質A只有NaOH、NH3·H2O,等物質的量的A與等物質的量濃度的B和D混合呈中性,D的用量少,說明D的堿性比B的堿性強,所以D是NaOH溶液 (2)①② (3)③④⑤ (4)④
(5)c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
11.(14分)(1)常溫時,初始濃度分別為1 mol·L-1和0.1 mol·L-1 的氨水中c(OH-)分別為c1和c2,則c1和c2的關系為c1________10c2。
(2)25 ℃時,醋酸的電離常數(shù)Ka=
21、1.75×10-5。
①向該溶液中加入一定量的鹽酸,Ka是否變化?為什么?
②若醋酸的初始濃度為0.010 mol·L-1,平衡時c(H+)是多少?醋酸的電離度是多少?
解析 (1)設NH3·H2O的電離度分別為α1、α2,則==10·,溶液濃度越小,電離度越大,即α1<α2,所以c1<10c2。
(2)①Ka只隨溫度變化而變化。加入鹽酸Ka不變。
②設平衡時c(H+)=c(CH3COO-)=x,則c(CH3COOH)平=0.010-x,由Ka==1.75×10-5進行0.010-x≈0.010處理后,解得x=4.18×10-4 mol·L-1,α=×100%=4.18%。
答案 (1)<
(2)①不變,Ka僅為溫度函數(shù)不隨濃度變化而變化。
②c(H+)為4.18×10-4 mol·L-1,醋酸的電離度為4.18%。