届二轮复习 弱电解质的电离平衡 专题卷全国通用.docx
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届二轮复习弱电解质的电离平衡专题卷全国通用
弱电解质的电离平衡
考点1弱电解质的电离平衡
1.[2020贵州贵阳摸底考试]室温下,能说明NH3·H2O为弱电解质的实验事实是( )
A.铵盐受热都易分解
B.0.1mol·L-1NH4Cl溶液的pH<7
C.氨水中只有少量的OH-
D.0.1mol·L-1的氨水能使无色酚酞试液变红
2.[2019四川成都摸底测试]已知25℃时,H2A的Ka1=4.0×10-4、Ka2=5.0×10-11,HB的Ka=2.0×10-5。
下列说法正确的是( )
A.常温下,相同浓度溶液的pH:
H2A B.升高Na2A溶液的温度, 减小 C.HB能与NaHA溶液反应生成H2A D.常温下,相同浓度溶液的碱性: Na2A 考点2电离常数及其应用 3.[2020福建福州八县一中联考]已知常温下碳酸、亚硫酸、次氯酸的电离平衡常数如表所示。 H2CO3 H2SO3 HClO Ka1=4.4×10-7 Ka1=1.29×10-2 Ka=4.7×10-8 Ka2=4.7×10-11 Ka2=6.24×10-8 下列说法正确的是( ) A.常温下,相同浓度的H2SO3溶液和H2CO3溶液的酸性,后者更强 B.向Na2CO3溶液中通入少量SO2: 2C+SO2+H2O 2HC +S C.向NaClO溶液中通入少量CO2: 2ClO-+CO2+H2O 2HClO+C D.向氯水中分别加入等浓度的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液,均可提高氯水中HClO的浓度 4.[2020江西南昌摸底测试]常温下,将NaOH溶液滴加到某一元酸(HA)溶液中,测得混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。 [已知: p =-lg ] 下列叙述正确的是( ) A.Ka(HA)的数量级为10-4 B.滴加NaOH溶液过程中, 保持不变 C.m点所示溶液中: c(H+)=c(HA)+c(OH-)-c(Na+) D.n点所示溶液中: c(Na+)=c(A-)+c(HA) 5.[2019河南五校联考]常温下,浓度均为c0、体积均为V0的MOH和ROH两种碱液分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg 的变化如图甲所示;当pH=b时,两曲线出现交叉点x,如图乙所示。 下列叙述正确的是( ) A.c0、V0均不能确定其数值大小 B.电离常数Kb(MOH)≈1.1×10-4 C.x点处两种溶液中水的电离程度相等 D.lg 相同时,将两种溶液同时升高相同的温度,则 增大 6.[2019山东济南质量评估]常温下,将一定浓度的HA和HB两种酸溶液分别与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合,实验记录如下表: 混合液 pH 加入的酸 酸的浓度/(mol·L-1) ① 8.6 HA 0.10 ② 2.0 HB 0.12 下列说法正确的是( ) A.HA为强酸,HB为弱酸 B.溶液①中存在: c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) C.升高温度,溶液①中c(H+)增大,pH减小 D.溶液②中存在: c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-) 7.[2020吉林长春第一次质量监测节选,5分]酿酒和造醋是古代劳动人民的智慧结晶,白酒和醋也是日常生活中常见的有机物。 (1)下列以高粱为主要原料的酿醋工艺中,利用醋酸溶解性的是 (填标号)。 A.蒸拌原料 B.淀粉发酵 C.用水浸淋 D.放置陈酿 (2)写出乙酸在水溶液中的电离平衡常数的表达式: 。 (3)已知25℃下,CH3COOH的电离平衡常数Ka=2×10-5,则25℃时CH3COONa的水解平衡常数Kh= (填数值)。 8.[2019山西太原名校定时训练节选,3分]CO2溶于水形成H2CO3。 已知常温下H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,NH3·H2O的电离平衡常数为Kb=1.75×10-5。 常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,NH4HCO3溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”);请计算反应N+HC +H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K= (保留2位有效数字)。 一、选择题 1.[一元弱酸滴定一元弱碱]已知10-3.4≈3.98×10-4,常温下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10mL浓度为0.0100mol/L的氨水中滴加相同浓度的CH3COOH溶液,在滴加过程中溶液的pH与所加CH3COOH溶液的体积关系如图所示。 下列说法错误的是( ) A.n=7 B.水的电离程度先增大再减小 C.常温下,0.0100mol/L的氨水中NH3·H2O的电离度为3.98% D.Y点对应的溶液中c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(CH3COO-)+c(H+) 2.[结合图像考查电离常数、电离度、水的离子积常数的应用]常温下,一元弱碱甲胺(CH3NH2)的电离常数Kb≈4.0×10-4,lg5≈0.7。 电解质溶液的电导率与离子浓度有关,电导率越大,溶液的导电能力越强。 常温下,用0.02mol·L-1盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.02mol·L-1的NaOH溶液和CH3NH2溶液,利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。 下列推断正确的是( ) A.曲线Ⅰ代表NaOH的滴定曲线,H点对应的溶液中不存在电离平衡 B.G点对应的溶液中: c(Cl-)>c(H+)>c(CH3N)>c(OH-) C.常温下,E、F点对应的溶液中水电离的c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14 D.常温下,F点对应的溶液的pH≈6.3 3.[2020河北唐山摸底考试]常温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1某酸(HA)溶液,溶液中HA、A-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。 下列说法正确的是[已知δ(X)= ]( ) A.Ka(HA)的数量级为10-5 B.溶液中由水电离出的c(H+): a点>b点 C.当pH=4.7时,c(A-)+c(OH-)=c(HA)+c(H+) D.当pH=7时,消耗NaOH溶液的体积为20.00mL 二、非选择题(共16分) 4.[考查电离平衡常数的应用][6分]已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如表所示。 弱酸的化学式 HSCN CH3COOH HCN H2CO3 电离平衡常数 1.3×10-1 1.8×10-5 6.2×10-10 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 (1)25℃时,将20mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液和20mL0.1mol·L-1HSCN溶液分别与20mL0.1mol·L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化关系如图所示。 反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 。 (2)若保持温度不变,在CH3COOH溶液中通入一定量的氨气,下列量会变小的是 (填字母)。 a.c(CH3COO-) b.c(H+) c.Kw d.CH3COOH的电离平衡常数 (3)某温度时,测得0.01mol·L-1NaOH溶液的pH=11。 在此温度下,将pH=2的H2SO4溶液V1L与pH=12的NaOH溶液V2L混合,若所得混合液呈中性,则V1∶V2= 。 5.[新素材、新情境][10分]近年研究发现As2O3(砒霜)在治疗白血病、恶性肿瘤等方面有特效。 砷有两种常见的酸: 砷酸(H3AsO4)、偏亚砷酸(HAsO2)。 已知H3AsO4的pKa1、pKa2、pKa3依次为2.25、6.77、11.40(pKa=-lgKa)。 回答下列问题: (1)写出砷酸第二步的电离方程式: 。 (2)下列实验不能证明H3AsO4的酸性比HAsO2强的是 (填标号)。 A.常温下,测定0.01mol·L-1HAsO2溶液和0.01mol·L-1H3AsO4溶液的pH B.常温下,测定0.1mol·L-1NaAsO2溶液和0.1mol·L-1Na3AsO4溶液的pH C.常温下,分别用蒸馏水稀释pH=4的H3AsO4溶液、HAsO2溶液100倍,测定稀释后溶液的pH D.常温下,比较体积均为10mL,浓度均为0.01mol·L-1HAsO2溶液、H3AsO4溶液分别与质量相等且形状相同的锌粒反应 (3)常温下,加水稀释H3AsO4溶液,下列量会增大的是 (填标号)。 A.KwB.pH C.D.c(H+)·c(H2As ) (4)向10.00mL0.1mol·L-1H3AsO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积为V时,c(H3AsO4)=c(H2As )。 ①V (填“>”“<”或“=”)10.00mL。 ②此时,混合溶液的pH= 。 参考答案 1.B 铵盐的不稳定性与NH3·H2O是弱电解质无关,A项错误;NH4Cl水解显酸性,说明是强酸弱碱盐,能说明NH3·H2O是弱电解质,B项正确;氨水浓度极小时,其中OH-含量很少,与NH3·H2O是弱电解质无关,C项错误;0.1mol·L-1的氨水能使无色酚酞试液变红,只能说明氨水显碱性,与NH3·H2O是弱电解质无关,D项错误。 2.A H2A的Ka1大于HB的Ka,说明H2A的电离程度比HB的电离程度大,故常温下,相同浓度溶液的pH: H2A 升高Na2A溶液的温度,A2-水解程度增大,溶液中c(A2-)减小,而c(Na+)不变,故 增大,B项错误。 根据电离平衡常数可知,酸性H2A>HB>HA-,又知酸和盐反应遵循“强酸制弱酸”原理,故HB不能与NaHA溶液反应生成H2A,C项错误。 酸性HB>HA-,根据“越弱越水解”知,A2-的水解程度大于B-的水解程度,故常温下,相同浓度溶液的碱性: Na2A>NaB,D项错误。 3.B 弱电解质电离平衡常数越大,电离程度越大,H2SO3的Ka1=1.29×10-2,而H2CO3的Ka1=4.4×10-7,所以常温下,相同浓度的H2SO3溶液的酸性强于H2CO3溶液的酸性,A项错误。 由于H2SO3的Ka2小于H2CO3的Ka1,但大于其Ka2,所以向Na2CO3溶液中通入少量SO2,反应的离子方程式为2C+SO2+H2O 2HC +S,当SO2足量时,生成CO2和HS B项正确。 由题给信息知Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),所以向NaClO溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O HClO+HC C项错误。 HClO不能与NaHCO3溶液反应,但HCl是强酸,能与NaHCO3溶液反应,使c(HCl)减小,促进平衡Cl2+H2O HCl+HClO正向移动,从而可提高HClO的浓度;HClO具有氧化性,NaHSO3具有还原性,二者能够发生氧化还原反应,所以加入NaHSO3溶液不能提高HClO的浓度,D项错误。 4.C 根据题图知,m点时p =0,即 =1,m点溶液pH=4.76,即c(H+)=10-4.76mol·L-1,故Ka(HA)= =c(H+)=10-4.76=100.24×10-5≈1.74×10-5,即Ka(HA)的数量级为10-5,A项错误;随着NaOH溶液的不断滴加, 逐渐增大, = × =Ka(HA)× Ka(HA)不变,故 将变大,B项错误;m点所示溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-) +c(A-),则c(H+)=c(OH-)+c(A-)-c(Na+),又m点所示溶液中c(A-)=c(HA),故c(H+)=c(HA)+c(OH-)-c(Na+),C项正确;n点所示溶液呈酸性,根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),得c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)<0,即c(Na+) 5.C 选项A,通过图甲中两种碱溶液的曲线变化可知,ROH为强碱,MOH为弱碱,常温下,浓度为c0的ROH溶液的pH=13,故其初始浓度为0.1mol·L-1,即c0=0.1mol·L-1,错误。 选项B,Kb(MOH)= ≈ ≈1.1×10-3,错误。 选项C,x点处两种溶液的pH相等,均为b,故水电离出的c(H+)均为10-bmol·L-1,正确。 选项D,升温可促进弱电解质的电离,故lg 相同时,升温,c(R+)不变,c(M+)增大,则 减小,错误。 6.D 溶液①中HA与NaOH恰好完全反应,得到NaA溶液,pH=8.6,说明NaA为强碱弱酸盐,则HA为弱酸,溶液②中HB与NaOH反应,HB过量,剩余HB的浓度为 mol·L-1=0.01mol·L-1,pH=2.0,说明HB为强酸,A项错误;溶液①中的溶质为NaA,NaA为强碱弱酸盐,离子浓度关系: c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),B项错误;升高温度,促进溶液①中NaA水解,c(OH-)增大,c(H+)减小,pH增大,C项错误;根据电荷守恒,溶液②中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-),D项正确。 7. (1)C(1分) (2)Ka= (2分) (3)5×10-10(2分) 【解析】 (1)醋酸易溶于水,用水浸淋淀粉发酵产物可将产物中的醋酸提取出来,C项正确。 (2)乙酸的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+,Ka= 。 (3)根据CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,则水解平衡常数Kh= = ==5×10-10。 8.碱性(1分) 1.3×10-3(2分) 【解析】 由Ka1(H2CO3) 的水解程度大于N的水解程度,故NH4HCO3溶液显碱性;N+HC +H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K= = =≈1.3×10-3。 1.D X点,氨水和醋酸恰好完全反应生成醋酸铵和水,由常温下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,可推知铵根离子和醋酸根离子的水解程度相同,所以溶液显中性,即n=7,A正确;氨水显碱性,NH3·H2O抑制水的电离,随着CH3COOH溶液的加入,生成醋酸铵,醋酸铵水解,促进水的电离,当CH3COOH溶液过量,溶液显酸性时,CH3COOH抑制水的电离,所以水的电离程度先增大再减小,B正确;常温下,0.0100mol/L的氨水的pH=10.6,则c(OH-)=10-3.4mol/L,NH3·H2O N+OH-,NH3·H2O电离出的c(N)和c(OH-)相等,则氨水中NH3·H2O的电离度≈ ×100%≈3.98%,C正确;Y点对应溶液的溶质为等浓度的醋酸铵和NH3·H2O,溶液中物料守恒关系式为c(NH3·H2O)+c(N)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-),电荷守恒关系式为c(N)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),联立两个式子消去c(N)可得c(NH3·H2O)+c(OH-)=2c(CH3COOH)+c(CH3COO-)+c(H+),D错误。 2.D 曲线Ⅰ在滴定前电导率较大,说明对应的电解质溶液中离子浓度较大,氢氧化钠溶液和甲胺溶液的起始浓度相等,故曲线Ⅰ代表氢氧化钠的滴定曲线,H点对应的溶液中含有Na+、H+、Cl-、OH-、H2O,存在水的电离平衡,A项错误。 G点对应的溶液中溶质是CH3NH3Cl、HCl,酸碱中和滴定反应为CH3NH2+HCl CH3NH3Cl,则过量的HCl的物质的量是CH3NH3Cl的 弱碱阳离子水解程度很小,所以G点对应的溶液中离子浓度大小为c(Cl-)>c(CH3N)>c(H+)>c(OH-),B项错误。 E点对应的溶液为NaCl溶液,呈中性,F点对应的溶液为CH3NH3Cl溶液,呈酸性,CH3N水解促进水的电离,故F点对应溶液中水电离的c(H+)·c(OH-)大于水的离子积,C项错误。 F点对应的溶液中酸碱恰好完全反应,溶液中溶质为CH3NH3Cl,浓度为0.01mol·L-1,溶液中存在水解平衡CH3N+H2O CH3NH2·H2O+H+,Kh= = = ×10-10。 设0.01mol·L-1CH3NH3Cl溶液中c(H+)=xmol·L-1,有 = ×10-10,x≈5×10-7,得溶液的pH≈6.3,D项正确。 3.A 由HA H++A-可知Ka(HA)= 当pH=4.7时,c(HA)=c(A-),所以Ka(HA)=c(H+)=10-4.7=100.3×10-5≈2.00×10-5,数量级为10-5,A项正确;a点c(HA)>c(NaA),b点c(NaA)>c(HA),HA电离出的氢离子抑制水的电离,NaA水解促进水的电离,所以b点溶液中由水电离出的c(H+)大,B项错误;当pH=4.7时,c(HA)=c(A-)、c(OH-) 4. (1)HSCN的酸性比CH3COOH的强,HSCN溶液中c(H+)较大,故HSCN溶液与NaHCO3溶液的反应较快(2分) (2)b(2分) (3)10∶1(2分) 【解析】 (1)由Ka(CH3COOH)=1.8×10-5和Ka(HSCN)=1.3×10-1可知,CH3COOH的酸性弱于HSCN的酸性,即在相同浓度的情况下,HSCN溶液中H+的浓度大于CH3COOH溶液中H+的浓度,H+浓度越大反应越快。 (2)通入氨气,促进CH3COOH的电离,则c(CH3COO-)增大,故a项不符合题意;通入氨气,c(OH-)增大,c(H+)减小,故b项符合题意;由于温度不变,则Kw不变,故c项不符合题意;由于温度不变,CH3COOH的电离平衡常数不变,故d项不符合题意。 (3)某温度时,0.01mol·L-1NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol·L-1,pH=11,则c(H+)=1×10-11mol·L-1,Kw=c(H+)·c(OH-)=0.01×1×10-11=1×10-13;此温度下pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01mol·L-1,若所得混合溶液呈中性,则H2SO4与NaOH恰好完全反应,即0.01mol·L-1×V1L=0.1mol·L-1×V2L,V1∶V2=10∶1。 5. (1)H2As H++HAs(2分) (2)B(2分) (3)BC(2分) (4)①<(2分) ②2.25(2分) 【解析】 (2)砷酸以第一步电离为主,比较相同浓度的NaAsO2、NaH2AsO4溶液的pH,利用越弱越水解原理判断H3AsO4和HAsO2的酸性强弱,B项错误。 (3)温度不变,Kw、电离常数不变,加水稀释,促进砷酸的电离,砷酸的电离程度增大,砷酸二氢根离子浓度、氢离子浓度减小,pH增大。 (4)当V=10.00mL时,溶液为NaH2AsO4溶液,c(H2As )>c(H3AsO4),当c(H3AsO4)=c(H2As )时,V<10.00mL。 Ka1= =c(H+),pH=-lgc(H+)=-lgKa1=2.25。
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