跟蹤檢測(cè)(四十五)點(diǎn)點(diǎn)突破——弱電解質(zhì)的電離平衡1.25℃時(shí)不斷將水滴入0.1mol·L-1的氨水中,下列圖像變化合理的是( )解析:選C A項(xiàng),氨水的pH不可能小于7;B項(xiàng),NH3·H2O的電離程度在稀釋過程中始終增大;D項(xiàng),溫度不變,Kb不變。2.H2S水溶液中存在電離平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-。下列說法正確的是( )A.加水,平衡向右移動(dòng),溶液中H+濃度增大B.通入過量SO2氣體,平衡向左移動(dòng),溶液pH增大C.滴加新制氯水,平衡向左移動(dòng),溶液pH減小D.加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化),溶液中所有離子濃度都減小解析:選C 向H2S溶液中加水,平衡向右移動(dòng),但溶液體積增大,溶液中H+濃度減小,A錯(cuò)誤。通入SO2,可發(fā)生反應(yīng):2H2S+SO2===3S↓+2H2O,SO2過量時(shí),SO2與水反應(yīng)生成的H2SO3酸性比氫硫酸強(qiáng),因此溶液pH減小,B錯(cuò)誤。滴加新制氯水,發(fā)生反應(yīng):H2S+Cl2===2HCl+S↓,H2S濃度減小,平衡向左移動(dòng),反應(yīng)生成的鹽酸為強(qiáng)酸,溶液酸性增強(qiáng),pH減小,C正確。加入少量CuSO4固體,發(fā)生反應(yīng):CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4,溶液中S2-濃度減小,H+濃度增大,D錯(cuò)誤。3.相同溫度下,根據(jù)三種酸的電離常數(shù),下列判斷正確的是( )酸HXHYHZ電離常數(shù)K9×10-79×10-61×10-2A.三種酸的強(qiáng)弱關(guān)系:HX>HY>HZB.反應(yīng)HZ+Y-===HY+Z-能夠發(fā)生C.相同溫度下,0.1mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大D.相同溫度下,1mol·L-1HX溶液的電離常數(shù)大于0.1mol·L-1HX溶液的電離常數(shù)解析:選B 表中電離常數(shù)大小關(guān)系:HZ>HY>HX,所以酸性強(qiáng)弱為HZ>HY>HX,可見A、C不正確。電離常數(shù)只與溫度有關(guān),與溶液濃度無關(guān),D不正確。4.已知0.1mol·L-1的醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使
溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值增大,可以采取的措施是( )①加少量燒堿溶液?、谏邷囟取、奂由倭勘姿幄芗铀瓵.①② B.①③C.②④D.③④解析:選C 本題中提供的四種措施都會(huì)使醋酸的電離平衡正向移動(dòng),但①③會(huì)使c(H+)/c(CH3COOH)的值減小。5.25℃時(shí),相同pH值的兩種一元弱酸HA與HB溶液分別加水稀釋,溶液pH值隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是( )A.同濃度的NaA與NaB溶液中,c(A-)小于c(B-)B.a(chǎn)點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性大于b點(diǎn)溶液C.a(chǎn)點(diǎn)的c(HA)大于b點(diǎn)的c(HB)D.HA的酸性強(qiáng)于HB解析:選D 根據(jù)“越弱越水解”的規(guī)律,可知A-的水解程度小于B-的水解程度,故同濃度的NaA與NaB溶液中,c(A-)大于c(B-),A項(xiàng)錯(cuò)誤;在這兩種酸溶液中,c(H+)≈c(A-),c(H+)≈c(B-),而a點(diǎn)的c(H+)小于b點(diǎn)的c(H+),則a點(diǎn)的c(A-)小于b點(diǎn)的c(B-),即a點(diǎn)的離子濃度小于b點(diǎn)的離子濃度,故a點(diǎn)的導(dǎo)電能力小于b點(diǎn)的導(dǎo)電能力,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在稀釋前兩種酸的pH相同,而兩種酸的酸性:HA>HB,故在稀釋前兩種酸溶液的濃度:c(HA)<c(HB),故將溶液稀釋相同倍數(shù)時(shí),酸的濃度仍有:c(HA)<c(HB),C項(xiàng)錯(cuò)誤;pH相同的酸,稀釋相同倍數(shù)時(shí),酸性強(qiáng)的pH變化大,酸性較弱的pH變化小,據(jù)此得出酸性:HA>HB,D項(xiàng)正確。6.對(duì)室溫下H+濃度、體積均相同的HCl溶液和CH3COOH溶液分別采取以下措施,有關(guān)敘述正確的是( )A.加適量的CH3COONa晶體,兩溶液的H+濃度均減小B.使溫度升高20℃,兩溶液的H+濃度均不變C.加水稀釋2倍,兩溶液的H+濃度均增大D.加足量的Zn充分反應(yīng)后,兩溶液中產(chǎn)生的氫氣一樣多解析:選A 醋酸和鹽酸c(H+)相同,CH3COOH溶液中存在著電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加入少量CH3COONa晶體,平衡逆向移動(dòng),溶液中c(H+)減小,而鹽酸則和CH3COONa反應(yīng)生成弱電解質(zhì)CH3COOH,c(H+)減小;升溫,促進(jìn)
CH3COOH電離,c(H+)增大,鹽酸揮發(fā),溶質(zhì)減少,c(H+)減小;加水稀釋,CH3COOH的電離平衡正向移動(dòng),稀釋相同倍數(shù)后兩溶液的c(H+)不相同,醋酸中的c(H+)大于鹽酸中的c(H+),但c(H+)均減??;由于醋酸和鹽酸的c(H+)相同,而醋酸為弱酸,所以c(CH3COOH)大于c(HCl),加入足量的鋅,由于CH3COOH濃度大,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CH3COOH繼續(xù)電離產(chǎn)生H+,因此產(chǎn)生的氫氣多。7.醋酸溶液中存在電離平衡CH3COOHH++CH3COO-,下列敘述正確的是( )A.圖甲表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固體后,溶液pH的變化B.圖乙表示向CH3COOH溶液中加水時(shí)溶液的導(dǎo)電性變化,則CH3COOH溶液的pH:a>bC.醋酸溶液中離子濃度的關(guān)系滿足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)D.向0.10mol·L-1的CH3COOH溶液中加水稀釋,溶液中c(OH-)減小解析:選C 向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固體,c(CH3COO-)增大,抑制醋酸的電離,溶液的pH增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;溶液的導(dǎo)電性與溶液中自由移動(dòng)的離子的濃度和離子所帶的電荷量有關(guān),若醋酸溶液的導(dǎo)電性越強(qiáng),則溶液中氫離子的濃度越大,pH越小,故CH3COOH溶液的pH:ac(OH-),B項(xiàng)正確;分別加水稀釋10倍,假設(shè)平衡不移動(dòng),那么①②溶液的pH均為10,但稀釋氨水使平衡NH3·H2ONH+OH-右移,使①pH>10,同理醋酸稀釋后pH<4,C項(xiàng)正確;假設(shè)均是強(qiáng)酸強(qiáng)堿,混合后溶液呈中性,則V1=V2,但①氨水是弱堿,其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于④鹽酸,所以需要的①氨水少,即V1>V2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.25℃時(shí),H2SO3及其鈉鹽的溶液中,H2SO3、HSO、SO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(α)隨溶液pH變化關(guān)系如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是( )A.溶液的pH=5時(shí),硫元素的主要存在形式為HSOB.當(dāng)溶液恰好呈中性時(shí):c(Na+)>c(SO)+c(HSO)C.向pH=8的上述溶液中滴加少量澄清石灰水,的值增大D.向pH=3的上述溶液中滴加少量稀硫酸,α(HSO)減小解析:選C 分析題給圖像可知溶液的pH=5時(shí),硫元素的主要存在形式為HSO,A項(xiàng)正確;根據(jù)電荷守恒知c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-),當(dāng)溶液恰好呈中性時(shí)c(H+)=c(OH-),則c(Na+)>c(SO)+c(HSO),B項(xiàng)正確;向pH=8的溶液中滴加少量澄清石灰水發(fā)生反應(yīng)HSO+OH-===SO+H2O,Ca2++SO===CaSO3,參加反應(yīng)的HSO比SO多,的值減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;向pH=3的溶液中滴加少量稀硫酸發(fā)生反應(yīng)H++HSOH2SO3,α(HSO)減小,D項(xiàng)正確。12.下表是在相同溫度下三種酸的一些數(shù)據(jù),下列判斷正確的是[提示:電離度=
]( )酸HXHYHZ濃度/(mol·L-1)0.120.20.911電離度0.250.20.10.30.5電離常數(shù)K1K2K3K4K5A.在相同溫度下,從HX的數(shù)據(jù)可以說明:弱電解質(zhì)溶液,濃度越低,電離度越大,且K1>K2>K3=0.01B.室溫時(shí),若在NaZ溶液中加少量鹽酸,則的值變大C.表格中三種濃度的HX溶液中,從左至右c(X-)濃度逐漸減小D.在相同溫度下,電離常數(shù):K5>K4>K3解析:選D 由表中HX的數(shù)據(jù)可知,弱電解質(zhì)溶液的濃度越小,HX的電離度越大;電離常數(shù)只與溫度有關(guān),則有K1=K2=K3,A錯(cuò)誤。在NaZ溶液中存在Z-的水解平衡:Z-+H2OHZ+OH-,水解常數(shù)為Kh=,加入少量鹽酸,平衡正向移動(dòng),由于溫度不變,則Kh不變,故的值不變,B錯(cuò)誤。由表中HX的數(shù)據(jù)可知,HX的濃度越大,其電離度越小,但電離產(chǎn)生的c(X-)越大,故表格中三種濃度的HX溶液中,從左至右c(X-)濃度逐漸增大,C錯(cuò)誤。相同條件下,弱電解質(zhì)的電離度越大,則酸性越強(qiáng),其電離常數(shù)越大,故相同溫度下,電離常數(shù)為K5>K4>K3,D正確。13.常壓下,取不同濃度、不同溫度的氨水測(cè)定,得到下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。溫度/℃c(NH3·H2O)/(mol·L-1)電離常數(shù)電離度/%c(OH-)/(mol·L-1)016.561.37×10-59.0981.507×10-21015.161.57×10-510.181.543×10-22013.631.71×10-511.21.527×10-2提示:電離度=×100%(1)溫度升高,NH3·H2O的電離平衡向________(填“左”或“右”)移動(dòng),能支持該結(jié)論的表中數(shù)據(jù)是____(填字母)。a.電離常數(shù)b.電離度c.c(OH-)d.c(NH3·H2O)
(2)表中c(OH-)基本不變的原因是__________________________________________。(3)常溫下,在氨水中加入一定量的氯化銨晶體,下列說法錯(cuò)誤的是____(填字母,下同)。A.溶液的pH增大B.氨水的電離度減小C.c(OH-)減小D.c(NH)減小(4)將氨水與鹽酸等濃度等體積混合,下列做法能使c(NH)與c(Cl-)比值變大的是________。A.加入固體氯化銨B.通入少量氯化氫C.降低溶液溫度D.加入少量固體氫氧化鈉解析:(1)根據(jù)表中電離常數(shù)隨溫度的變化可以判斷,NH3·H2O的電離吸收熱量,升高溫度,NH3·H2O的電離平衡向右移動(dòng)。(3)對(duì)于平衡NH3·H2ONH+OH-,加入NH4Cl固體,平衡左移,pH減小,電離度減小,c(OH-)減小,c(NH)增大,A、D錯(cuò)誤。(4)氨水與鹽酸等濃度等體積混合,恰好生成NH4Cl溶液,NH+H2ONH3·H2O+H+,加入固體NH4Cl,NH水解程度減小,增大,A正確;降溫,NH水解程度減小,增大,C項(xiàng)正確;B項(xiàng),通入HCl,c(Cl-)增大的較c(NH)多,減??;D項(xiàng),加入NaOH固體,c(NH)減小,減小。答案:(1)右 a (2)氨水濃度降低,使c(OH-)減小,而溫度升高,使c(OH-)增大,雙重作用使c(OH-)基本不變 (3)AD (4)AC14.25℃時(shí),部分物質(zhì)的電離常數(shù)如表所示:化學(xué)式CH3COOHH2CO3HClO電離常數(shù)1.7×10-5K1=4.3×10-7K2=5.6×10-113.0×10-8請(qǐng)回答下列問題:(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_________________。(2)同濃度的CH3COO-、HCO、CO、ClO-結(jié)合H+的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________________________。(3)物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L-1的下列四種物質(zhì)的溶液:a.Na2CO3 b.NaClO c.CH3COONa d.NaHCO3pH由大到小的順序是________(填標(biāo)號(hào))。(4)常溫下0.1mol·L-1的CH3COOH
溶液在加水稀釋過程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定變小的是________(填標(biāo)號(hào),下同)。A.c(H+)B.c(H+)/c(CH3COOH)C.c(H+)·c(OH-)D.c(OH-)/c(H+)E.若該溶液升高溫度,上述5種表達(dá)式的數(shù)據(jù)增大的是________。解析:(1)~(3)電離常數(shù)越大,酸性越強(qiáng);電離常數(shù)越小,其對(duì)應(yīng)酸根離子結(jié)合H+能力越強(qiáng),水解程度越大,堿性越強(qiáng)。(4)醋酸是弱電解質(zhì),稀釋后電離程度增大,但CH3COOH、CH3COO-、H+的濃度都減小,c(OH-)卻是增大的,且CH3COOH的濃度減小最多。升溫時(shí),促進(jìn)電離,KW、K均增大,c(H+)增大,c(H+)/c(CH3COOH)增大,c(OH-)/c(H+)減小。答案:(1)CH3COOH>H2CO3>HClO(2)CO>ClO->HCO>CH3COO-(3)a>b>d>c (4)A ABCE15.(1)已知:25℃時(shí)NH3·H2O的Kb=2.0×10-5。①求0.10mol·L-1的NH3·H2O溶液中c(OH-)=________mol·L-1。②若向0.10mol·L-1的NH3·H2O中加入固體NH4Cl,使c(NH)達(dá)到0.20mol·L-1,則c(OH-)=________mol·L-1。③25℃時(shí),將amol·L-1的氨水與0.01mol·L-1的鹽酸等體積混合,若混合后所得溶液的pH=7,用含a的代數(shù)式表示的電離常數(shù)Kb=________。(2)25℃時(shí),0.10mol·L-1的HA溶液中=1010。①該HA溶液的pH=________。②25℃時(shí),將等濃度、等體積的氨水與HA溶液相混合,所得混合溶液的pH________7(填“>”“=”或“<”)。解析:(1)①NH3·H2O溶液中存在電離平衡:NH3·H2ONH+OH-,則有Kb==2.0×10-5;0.10mol·L-1NH3·H2O的電離程度較小,此時(shí)c(NH3·H2O)≈0.10mol·L-1,c(NH)≈c(OH-),則有Kb==2.0×10-5,解得c(OH-)≈1.4×10-3mol·L-1。②加入固體NH4Cl,使c(NH)=0.20mol·L-1,則有Kb==2.0×10-5,可得c(OH-)=1×10-5mol·L-1。③25℃時(shí)將amol·L-1
的氨水與0.01mol·L-1的鹽酸等體積混合,混合后溶液的pH=7,則溶液呈中性,結(jié)合電荷守恒可得c(Cl-)=c(NH)=0.005mol·L-1;據(jù)N原子守恒可得c(NH3·H2O)=(0.5a-0.005)mol·L-1,此時(shí)c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1,則有NH3·H2O的電離常數(shù)為Kb===。(2)①25℃時(shí)KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,0.10mol·L-1的HA溶液中=1010,則有c(H+)=1×10-2mol·L-1,故HA溶液的pH=2。②等濃度、等體積的氨水與HA溶液混合,二者恰好完全反應(yīng)生成NH4A溶液;0.10mol·L-1的HA溶液中c(H+)=1×10-2mol·L-1,則Ka(HA)==1×10-3,又知Kb(NH3·H2O)=2.0×10-5,則有Ka(HA)>Kb(NH3·H2O),因Kh(NH)==,Kh(A-)==,故NH4A溶液中NH的水解程度大于A-,所得混合溶液呈酸性,溶液的pH<7。答案:(1)①1.4×10-3?、?×10-5 ③(2)①2 ②<