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第八章 水溶液中的离子平衡
第1讲 弱电解质的电离
1.能证明蚁酸(HCOOH)是弱酸的实验事实是(　　)
A．HCOOH溶液与Zn反应放出H2
B．0.1 mol·L－1 HCOOH溶液可使紫色石蕊溶液变红
C．HCOOH溶液与Na2CO3反应生成CO2
D．常温时0.1 mol·L－1 HCOOH溶液的pH＝2.3
【解析】D　A、B项，只能证明蚁酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，错误；C项，只能证明蚁酸的酸性比碳酸强，错误；D项，溶液的pH＝2.3，说明HCOOH未完全电离，正确。
2.H2S水溶液中存在电离平衡：H2S H＋＋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
【解析】C　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。
3.25 ℃时不断将水滴入0.1 mol·L-1的氨水中，下列图像变化合理的是(　　)
【解析】C　A项，氨水的pH不可能小于7；B项，NH3·H2O的电离程度在稀释过程中始终增大；D项，温度不变，Kb不变。
4.室温下，下列事实不能说明NH3·H2O为弱电解质的是(　　)
A．0.1 mol·L－1的氨水中c(OH－)<0.1 mol·L－1
B．0.1 mol·L－1的氨水中c(NH)<0.1 mol·L－1
C．相同条件下，浓度均为0.1 mol·L－1的NaOH溶液和氨水，氨水的导电能力弱
D．0.1 mol·L－1的氨水能使无色酚酞溶液变红
【解析】D　NH3·H2O为弱电解质，氨水中存在电离平衡NH3·H2O??NH＋OH－，故0.1 mol·L－1的氨水中c(OH－)、c(NH)均小于0.1 mol·L－1，A、B两项能说明NH3·H2O为弱电解质；相同条件下，浓度均为0.1 mol·L－1的NaOH溶液和氨水，氨水的导电能力弱，说明氨水中离子浓度小于同浓度的NaOH溶液，C项能说明氨水中存在NH3·H2O的电离平衡，NH3·H2O为弱电解质；氨水能使无色酚酞溶液变红，只能说明NH3·H2O电离出OH－，但不能说明NH3·H2O是部分电离，D项不能说明NH3·H2O为弱电解质。
5.NaNO2是一种常用的食品防腐剂。已知Ka(HNO2)=5.6×10-4。下列叙述正确的是(　　)
A.HNO2的电离平衡常数Ka(HNO2)=c(H+)·c(N)
B.HNO2溶液的pH随温度升高而增大
C.0.01 mol·L-1 HNO2溶液的pH=2
D.0.01 mol·L-1 NaNO2溶液中c(Na+)=c(N)+c(HNO2)
【解析】D 根据电离平衡常数表达式可知,A错误;升高温度,促进HNO2的电离,溶液中c(H+)增大,故溶液pH逐渐减小,B错误;HNO2是弱酸,部分电离,则0.01 mol·L-1 HNO2溶液的pH>2,C错误;0.01 mol·L-1 NaNO2溶液中,据元素质量守恒可得,c(Na+)=c(N)+c(HNO2),D正确。
6.一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．a、b、c三点溶液的pH：cB．a、b、c三点CH3COOH的电离程度：c＜a＜b
C．用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小
D．a、b、c三点溶液用1 mol·L－1NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液的体积：c＜a＜b
【解析】C　A项，由导电能力知c(H＋)：b＞a＞c，故pH：c＞a＞b；B项，加水越多，越利于CH3COOH电离，故电离程度：c＞b＞a；C项，用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，相当于稀释a点溶液，由图可知，溶液导电能力增强，c(H＋)增大，pH偏小；D项，a、b、c三点n(CH3COOH)相同，用NaOH溶液中和时消耗n(NaOH)相同，即体积相同。
7 .已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸化学式 HX HY H2CO3
电离平衡常数 7.8× 10-9 3.7× 10-15 Ka1＝4.4×10-7 Ka2＝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＋CO===HCO＋Y－
D．HX和HY酸性相同，都比H2CO3弱
【解析】A　根据电离平衡常数可知酸性：H2CO3＞HX＞HCO＞HY，故A正确，C、D错误；酸越弱，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，故B错误。
8.(2023·湖南临澧一中模拟)20 ℃时，将10 mL pH＝3的CH3COOH溶液中加水稀释，下列说法正确的是(　　)
A．溶液中减小
B．溶液中导电粒子数目减少
C．CH3COOH电离度增大，c(H＋)也增大
D．向溶液中加入pH＝11的NaOH溶液后，pH>7
【解析】A　因醋酸是弱酸，在稀释过程中c(H＋)减小，c(OH－)增大，减小，A项正确；加水稀释溶液，促进电离，则溶液中导电粒子的数目增多，B项错误；加水稀释时，溶液的体积增大的倍数大于n(H＋)增加的倍数，则c(H＋)减小，C项错误；加入氢氧化钠溶液的量未知，不能判定混合溶液的pH，D项错误。
9.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 mol·L－1 Ka1＝4.3× 10－7 mol·L－1 Ka2＝5.6× 10－11 mol·L－1 Ka＝5.0× 10－4 mol·L－1 Ka＝6.2× 10－10 mol·L－1
请回答下列问题：
(1)CH3COO－、HCO、CO、NO、CN－结合质子(H＋)的能力由小到大的顺序为________________________。
(2)CO2通入NaNO2溶液中能否生成HNO2？________(填“能”或“否”)，理由是_____________________________________________。
(3)少量CO2通入足量NaCN溶液中，反应的离子方程式为______________________________。
(4)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)。
②充分反应后，两溶液中c(CH3COO－)______c(NO)。
【答案】(1)NO＜CH3COO－＜HCO＜CN－＜CO
(2)否　H2CO3的Ka1小于HNO2的Ka，H2CO3比HNO2的酸性弱
(3)CO2＋H2O＋CN－===HCN＋HCO
(4)①＜　②＜
10.研究电解质在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。
(1)已知部分弱酸的电离常数如下表:
化学式 HF H2CO3 H2S
电离常数 K(25 ℃) 6.3×1 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka1=1.1×10-7 Ka2=1.3×10-13
①写出H2S的Ka1表达式:　 。
②常温下,pH相同的三种溶液NaF、Na2CO3、Na2S,物质的量浓度最大的是　 。
③将过量H2S通入Na2CO3溶液,反应的离子方程式是　 。
(2)室温下,用0.100 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的氨水,滴定曲线如图所示。(忽略溶液体积的变化,①②中填“>”“<”或“=”)
①a点所示的溶液中:c(NH3·H2O) c(Cl-)。
②b点所示的溶液中:c(Cl-) 　　　　　　c(N)。
③室温下pH=11的氨水与pH=5的NH4Cl溶液中,由水电离出的c(H+)之比为　 。
【答案】(1)①Ka1=　②NaF ③C+H2SHS-+HC
(2)①<　②=　③10-6∶1
【解析】 (1)①H2S第一步电离生成硫氢根离子和氢离子,Ka1=。②由表中数据分析可知酸性HF>H2CO3>H2S>HC>HS-,可知对应盐的水解程度F-Na2CO3>NaF,所以常温下,pH相同的三种溶液NaF、Na2CO3、Na2S中物质的量浓度由大到小的顺序为NaF>Na2CO3>Na2S,即NaF的物质的量浓度最大。③将过量H2S通入Na2CO3溶液,由较强酸制较弱酸可知反应生成NaHS和NaHCO3,则发生反应的离子方程式为C+H2SHS-+HC。
(2)①a点溶液中溶质为等物质的量浓度的一水合氨和氯化铵,溶液呈碱性,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,氯离子不水解,结合元素质量守恒得c(NH3·H2O)

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