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課時規(guī)范練25 弱電解質(zhì)的電離
一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求)
1.(2019廣西賀州高三月考)下列關(guān)于電離常數(shù)(K)的說法正確的是( )
A.電離常數(shù)只與溫度有關(guān),升高溫度,K值減小
B.電離常數(shù)K與溫度無關(guān)
C.電離常數(shù)(K)越小,表示弱電解質(zhì)的電離能力越弱
D.多元弱酸各步電離常數(shù)相互關(guān)系為K1
Kb(NH3H2O)>Ka2(H2CO3)
C.常溫下電離常數(shù)為Ka的酸HA溶液中[H+]=Ka molL-1
D.將0.1 molL-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀產(chǎn)生,再滴加0.1 molL-1 CuSO4溶液,白色沉淀變?yōu)樗{(lán)色沉淀,可得出Ksp[Cu(OH)2]7
②用HNO2溶液做導(dǎo)電實驗燈泡很暗
③HNO2不能與NaCl反應(yīng)
④常溫下0.1 molL-1的HNO2溶液pH=2
⑤1 L pH=1的HNO2溶液加水稀釋至100 L后溶液的pH=2.2
⑥1 L pH=1的HNO2溶液和1 L pH=1的鹽酸與足量的一定濃度NaOH溶液完全反應(yīng),最終HNO2消耗的NaOH溶液多
⑦HNO2溶液中加入一定量NaNO2晶體,溶液中c(OH-)增大
⑧HNO2溶液加水稀釋,溶液中c(OH-)增大
A.①②③⑦ B.①③④⑤
C.①④⑤⑥⑦ D.②④⑥⑧
7.根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù),判斷下列離子方程式或化學(xué)方程式書寫正確的是( )
化學(xué)式
電離常數(shù)
HClO
K=310-8 molL-1
H2CO3
K1=410-7 molL-1 K2=610-11 molL-1
A.向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:CO32-+2Cl2+H2O2Cl-+2HClO+CO2↑
B.向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:2HCO3-+Cl2Cl-+ClO-+2CO2↑+H2O
C.向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+NaClO+H2ONaHCO3+HClO
D.向NaClO溶液中通入過量CO2:CO2+2NaClO+H2ONa2CO3+2HClO
8.對室溫下氫離子濃度、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,兩溶液的氫離子濃度減小
B.使溫度升高20 ℃,兩溶液的氫離子濃度不變
C.加水稀釋2倍,兩溶液的氫離子濃度增大
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
9.已知:25 ℃時某些弱酸的電離平衡常數(shù)如表所示。下面圖像表示常溫下,稀釋CH3COOH、HClO兩種酸的稀溶液時,溶液pH隨加水量的變化。下列說法中正確的是 ( )
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ka=1.810-5 molL-1
Ka=3.010-8 molL-1
Ka1=4.310-7 molL-1
Ka2=5.610-11 molL-1
A.相同濃度CH3COONa和NaClO的混合液中,各離子濃度的大小關(guān)系是[Na+]>[ClO-]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
B.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式為2ClO-+CO2+H2O2HClO+CO32-
C.圖像中a、c兩點(diǎn)處的溶液中[R-][HR][OH-]相等(HR代表CH3COOH或HClO)
D.圖像中a點(diǎn)酸的總濃度大于b點(diǎn)酸的總濃度
10.(2019湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)高三上學(xué)期起點(diǎn)考試)298 K時,二元弱酸H2X溶液中含X微粒的分布分?jǐn)?shù)如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.溶液pH由1升至2.6時主要存在的反應(yīng)是H3X++OH-H2X+H2O
B.H2X的第二步電離平衡常數(shù)Ka2(H2X)為10-4 molL-1
C.NaHX溶液中[H+]<[OH-]
D.當(dāng)溶液顯中性時:[Na+]=2[X2-]
二、非選擇題(本題共3小題,共50分)
11.(2019廣東肇慶中小學(xué)教學(xué)質(zhì)量評估高中畢業(yè)班檢測)(16分)用硫酸分解磷尾礦[主要成分為Ca5(PO4)3F]可制得中強(qiáng)酸磷酸H3PO4。請回答:
(1)Na2HPO4溶液顯堿性,則在該溶液中[H2PO4-] [PO43-](填“>”“<”或“=”),向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液顯酸性,溶液顯酸性的原因是(從電離平衡移動角度分析): 。
(2)已知:25 ℃時,H3PO4的電離平衡常數(shù):K1=7.5210-3 molL-1;K2=6.2310-8 molL-1;K3=6.2310-13 molL-1,則該溫度下,H3PO4(aq)+OH-(aq)H2PO4-(aq)+H2O(l)的平衡常數(shù)K= 。
(3)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)Ca5(PO4)3(OH)(s)+F-,溶液中[F-]隨溶液的pH和溫度(T)的變化曲線如圖所示。則:pH1 (填“>”“<”或“=”)pH2;A、B兩點(diǎn)的溶液中F-的反應(yīng)速率v(A) (填“>”“<”或“=”)v(B)。
12.(2018江西新余模擬)(16分)25 ℃時,部分酸電離常數(shù)如下:
化學(xué)式
CH3COOH
H2CO3
HCN
電離常數(shù)
K=1.810-5 molL-1
K1=4.310-7 molL-1
K2=5.610-11 molL-1
K=4.910-10 molL-1
請回答下列問題:
(1)物質(zhì)的量濃度為0.1 molL-1的下列四種物質(zhì):
a.Na2CO3 b.NaCN
c.CH3COONa d.NaHCO3
pH由大到小的順序是 (填編號)。
(2)25 ℃時,在0.5 molL-1的醋酸溶液中由醋酸電離出的[H+]約是由水電離出的[H+]的 倍。
(3)寫出向氰化鈉溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式: 。
(4)25 ℃時,有CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測得混合液的pH=6,則溶液中[CH3COO-]-[Na+]= (填準(zhǔn)確數(shù)值)。
(5)25 ℃時,將a molL-1的醋酸與b molL-1氫氧化鈉溶液等體積混合,反應(yīng)后溶液恰好顯中性,用a、b表示醋酸的電離常數(shù)為 。
13.(2018重慶一中期中)(18分)25 ℃時,0.1 molL-1 HA溶液中[H+][OH-]=108,0.01 molL-1 BOH溶液pH=12。請回答下列問題:
(1)0.1 molL-1HA溶液pH= ,HA的電離常數(shù)Ka為 ,BOH是 (填“強(qiáng)電解質(zhì)”或“弱電解質(zhì)”)。
(2)在加水稀釋HA的過程中,隨著水量的增加而減小的是 (填字母)。
A.[H+][HA]
B.[HA][A-]
C.[H+]與[OH-]的乘積
D.[OH-]
(3)在體積相等、pH相等的HA溶液與HCl溶液中加入足量Zn,HA溶液中產(chǎn)生的氣體比HCl溶液中產(chǎn)生的氣體 (填“多”“少”或“相等”)。
(4)pH相等的BOH溶液與BA溶液,分別加熱到相同溫度后BOH溶液的pH (填“>”“=”或“<”)BA溶液的pH。
(5)已知碳酸的Ka1=4.310-7 molL-1,Ka2=5.610-11 molL-1,向等濃度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加鹽酸直至過量,則與H+作用的粒子依次為 。
課時規(guī)范練25 弱電解質(zhì)的電離
1.C 電離常數(shù)只與溫度有關(guān),電離屬于吸熱過程,升高溫度,促進(jìn)電離,K值增大,故A項錯誤;K與溫度有關(guān),與濃度、壓強(qiáng)等無關(guān),故B項錯誤;根據(jù)電離常數(shù)的定義,可以根據(jù)電離常數(shù)的大小比較弱電解質(zhì)電離能力的強(qiáng)弱,故C項正確;多元弱酸分步電離,以第一步電離為主,對下一步電離起抑制作用,則各步電離常數(shù)相互關(guān)系為K1>K2>K3,故D項錯誤。
2.D 水是極弱的電解質(zhì),KOH是易溶的強(qiáng)電解質(zhì),二者混合后導(dǎo)致溶液導(dǎo)電能力增強(qiáng),A項錯誤;0.01 mol HCl完全反應(yīng),KOH過量了0.09 mol,生成0.01 mol KCl,溶液中離子濃度變大,因此溶液導(dǎo)電能力增強(qiáng),B項錯誤;0.1 mol CH3COOH與0.1 mol KOH完全中和,生成0.1 mol CH3COOK,由于CH3COOH部分電離而CH3COOK完全電離,離子濃度變大,因此溶液導(dǎo)電能力增強(qiáng),C項錯誤;0.05 mol H2SO4與0.1 mol KOH完全中和,生成0.05 mol K2SO4,離子濃度幾乎不變,因此溶液導(dǎo)電能力不變,D項正確。
3.C 向H2S溶液中加水,平衡向右移動,溶液中n(H+)增大,由于溶液體積增大的程度大于n(H+)增大的程度,因此溶液中[H+]減小,A項錯誤;通入SO2氣體,發(fā)生的反應(yīng)為2H2S+SO23S↓+2H2O,平衡向左移動;當(dāng)SO2過量時,SO2與水反應(yīng)生成H2SO3,H2SO3的酸性比H2S強(qiáng),因此溶液的pH減小,B項錯誤;滴加新制氯水,發(fā)生的反應(yīng)為H2S+Cl22HCl+S↓,溶液中[H2S]減小,平衡向左移動;由于反應(yīng)生成的HCl為強(qiáng)酸,完全電離,溶液的pH減小,C項正確;加入少量CuSO4,發(fā)生的反應(yīng)為CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4,溶液中[S2-]減小,平衡向右移動,溶液中[H+]增大,D項錯誤。
4.D 醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀釋,電離平衡正向移動,溶液中CH3COO-、H+等導(dǎo)電粒子的數(shù)目增多,A項錯誤;10 mL pH=3的醋酸溶液中,n(CH3COOH)>1.010-5mol,在稀釋后n(CH3COOH)依然不變,10 mL pH=11的NaOH溶液中n(NaOH)=1.010-5mol,二者混合充分反應(yīng)后,CH3COOH有剩余,所得混合溶液顯酸性,其pH<7,B項錯誤;加水稀釋,CH3COOH的電離平衡正向移動,其電離程度增大,溶液中n(H+)增大,由于溶液體積增大程度更大,則溶液中[H+]反而減小,C項錯誤;CH3COOH的電離常數(shù)Ka=[CH3COO-][H+][CH3COOH],又KW=[H+][OH-],則[CH3COO-][CH3COOH][OH-]=KaKW,而在室溫下,KW、Ka數(shù)值不變,二者的比值也不變,則溶液中[CH3COO-][CH3COOH][OH-]不變,D項正確。
5.D 已知碳酸:K1=4.410-7 molL-1,K2=4.710-11 molL-1,次氯酸:K1=2.9810-8 molL-1,則碳酸鈉溶液中滴加少量氯水的離子方程式為2CO32-+Cl2+H2O2HCO3-+Cl-+ClO-,故A項錯誤;越弱越水解,1.0 molL-1NH4HCO3溶液pH=8.0,即HCO3-水解程度比NH4+水解程度大,由此可知Kb(NH3H2O)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3),故B項錯誤;常溫下電離常數(shù)為Ka的酸HA溶液中[H+]=Ka[HA] molL-1,故C項錯誤;由于溶液中沒有NaOH剩余,故白色沉淀變?yōu)樗{(lán)色沉淀,可得出Ksp[Cu(OH)2]HClO>HCO3-,不管CO2量多量少,反應(yīng)均生成HClO和NaHCO3,D項錯誤。
8.A 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,溶液中[H+]減小,而鹽酸則與CH3COONa反應(yīng)生成弱電解質(zhì)CH3COOH,導(dǎo)致[H+]減小,A項正確;升溫,促進(jìn)CH3COOH電離,[H+]增大,鹽酸揮發(fā),溶質(zhì)減少,[H+]減小,B項錯誤;加水稀釋,CH3COOH的電離平衡正向移動,稀釋相同倍數(shù)后兩溶液的[H+]不相同,醋酸中的[H+]大于鹽酸中的[H+],但[H+]均減小,C項錯誤;由于醋酸和鹽酸的[H+]相同,而醋酸為弱酸,所以[CH3COOH]大于[HCl],加入足量的鋅,由于CH3COOH濃度大,而兩種溶液體積相同,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,D項錯誤。
9.C 根據(jù)表中電離常數(shù)可知:酸性由強(qiáng)至弱的順序為CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,則相同條件下水解程度由大到小的順序為CO32->ClO->HCO3->CH3COO-。相同濃度CH3COONa和NaClO的混合液中,各離子濃度的大小關(guān)系應(yīng)是[Na+]>[CH3COO-]>[ClO-]>[OH-]>[H+],A項錯誤;由于酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式應(yīng)為ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-,B項錯誤;[R-][HR][OH-]可變形為[R-][H+][HR][OH-][H+],該式即為KaKW,溫度恒定則該式的值恒定,C項正確;CH3COOH的酸性強(qiáng)于HClO,故稀釋相同pH的兩種酸溶液,CH3COOH溶液的pH變化更大,即曲線Ⅰ代表稀釋CH3COOH的稀溶液,曲線Ⅱ代表稀釋HClO的稀溶液,a點(diǎn)pH大于b點(diǎn),即[H+]a<[H+]b,而CH3COOH酸性又強(qiáng)于HClO,故圖像中a點(diǎn)酸的總濃度小于b點(diǎn)酸的總濃度,D項錯誤。
10.A 溶液pH由1升至2.6時,從圖中可以判斷主要是將H3X+轉(zhuǎn)化為H2X,即反應(yīng)為H3X++OH-H2X+H2O,A項正確;溶液顯中性,即pH=7的時候,溶液中的HX-和X2-濃度相等,所以Ka2(H2X)=[A2-][H+][HA-]=[H+]=10-7 molL-1,B項錯誤;從圖中可以判斷當(dāng)HX-分布最多的時候,溶液顯酸性,所以NaHX溶液顯酸性,即[H+]>[OH-],C項錯誤;溶液顯中性,pH=7的時候,溶液中的HX-和X2-濃度相等,存在的電荷守恒為[Na+]+[H+]=2[X2-]+[HX-]+[OH-],因為溶液顯中性有[H+]=[OH-],所以得到[Na+]=2[X2-]+[HX-]=3[X2-],D項錯誤。
11.答案 (1)> Na2HPO4溶液中存在電離平衡HPO42-H++PO43-,加入足量CaCl2溶液后Ca2+與PO43-結(jié)合生成Ca3(PO4)2沉淀,促使HPO42-電離平衡向右移動,H+濃度增大,使溶液顯酸性 (2)7.521011(molL-1)-1 (3)< >
解析 (1)Na2HPO4溶液呈堿性,所以HPO42-的水解程度大于電離程度,則[H2PO4-]>[PO43-]。(2)K=[H2PO4-][H3PO4][OH-]=[H2PO4-][H+][H3PO4][OH-][H+]=K1KW=7.5210-310-14(molL-1)-1=7.521011(molL-1)-1。(3)由Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)Ca5(PO4)3(OH)(s)+F-可知,增大OH-濃度(即增大pH),[F-]增大,由題圖可知,溫度相同時pH2對應(yīng)的[F-]大于pH1對應(yīng)的[F-],所以pH1v(B)。
12.答案 (1)a>b>d>c (2)9108
(3)CN-+CO2+H2OHCO3-+HCN
(4)9.910-7molL-1 (5)b10-7a-b molL-1
解析 (1)酸越弱,對應(yīng)酸根離子的水解程度越大,濃度相同時,溶液的pH越大,所以pH由大到小的順序是a>b>d>c。
(2)Ka(CH3COOH)= [H+][CH3COO-][CH3COOH]=[H+]2[CH3COOH]=1.810-5 molL-1,[CH3COOH]≈0.5 molL-1,[H+]≈310-3 molL-1,由水電離出的[H+]約為10-14310-3 molL-1,則由醋酸電離出的[H+]約是由水電離出的[H+]的310-310-14310-3=9108倍。(3)酸性強(qiáng)弱順序為H2CO3>HCN>HCO3-,所以向氰化鈉溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式為CN-+CO2+H2OHCO3-+HCN。(4)25 ℃時,CH3COOH與CH3COONa的混合溶液pH=6,則[H+]=10-6molL-1,[OH-]=10-8molL-1,根據(jù)電荷守恒有關(guān)系[CH3COO-]+[OH-]=[Na+]+[H+],則[CH3COO-]-[Na+]=[H+]-[OH-]=10-6molL-1-10-8molL-1=9.910-7molL-1。(5)25 ℃時,將a molL-1的醋酸與b molL-1氫氧化鈉溶液等體積混合,反應(yīng)后溶液恰好顯中性,此時[H+]=[OH-]=10-7molL-1,[CH3COO-]=[Na+]=b2molL-1,[CH3COOH]=a-b2 molL-1,則醋酸的電離常數(shù)K=[H+][CH3COO-][CH3COOH]=b10-7a-b molL-1。
13.答案 (1)3 10-5 強(qiáng)電解質(zhì) (2)B (3)多 (4)< (5)CO32-、HCO3-、A-
解析 (1)25 ℃時,0.1 molL-1的HA溶液中[H+][OH-]=108,結(jié)合KW=[H+][OH-]=110-14(molL-1)2,可得[H+]=110-3molL-1,所以pH=3。HA的電離常數(shù)Ka=[A-][H+][HA]=110-3110-30.1 molL-1=10-5 molL-1。0.01 molL-1BOH溶液pH=12,[OH-]=110-2molL-1,所以BOH是強(qiáng)電解質(zhì)。(2)稀釋過程中,溫度不變,Ka=[H+][A-][HA]不變,[A-]減小,所以[H+][HA]增大;[H+]減小,則[A-][HA]增大,因此[HA][A-]減小,A項不符合題意,B項符合題意;由于溫度不變,故KW=[H+][OH-]不變,C項不符合題意;KW=[H+][OH-]不變,[H+]減小,所以[OH-]增大,D項不符合題意。(3)由(1)知HA是弱電解質(zhì),體積、pH均相等的HA與HCl溶液,HA溶液的物質(zhì)的量濃度較大,所以HA溶液中產(chǎn)生的氫氣較多。(4)由(1)知BOH為強(qiáng)電解質(zhì),在水溶液中完全電離出OH-,BA為強(qiáng)堿弱酸鹽,A-水解使溶液顯堿性,pH相等的BOH溶液與BA溶液,分別加熱到相同的溫度后,A-的水解程度增大,BA溶液堿性增強(qiáng),所以BOH溶液的pHH2CO3>HCO3-,向等濃度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加鹽酸直至過量,與H+作用的粒子依次為CO32-、HCO3-、A-。
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