3.1 电离平衡同步练习题
一、选择题
1.已知部分弱酸的电离平衡常数如表所示。下列离子方程式正确的是
弱酸 CH3COOH HClO H2CO3 H2SO3
电离平衡常数Ka(25℃)
A.
B.
C.
D.
2.25℃时,有关物质的电离平衡常数如表。已知≈1.9,下列有关说法中正确的是
弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
电离常数 Ka=1.8×10-5 Ka=6.2×10-10 Ka1=4.4×10-7;Ka2=4.7×10-11
A.等浓度的CH3COO-、HCO、CO、CN-中,结合质子能力最强的是CN-
B.将少量CO2通入NaCN溶液中,反应的离子方程式是CO2+H2O+2CN-=2HCN+CO
C.向稀醋酸中加水稀释的过程中,的值减小
D.0.2mol/L稀醋酸溶液中,c(CH3COO-)≈1.9×10-3mol/L
3.已知下面三个数据:、、分别是下列有关的三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发生:,,。由此可判断下列叙述中正确的是
A.HF的电离方程式为
B.
C.常温下,0.1 mol/L的HCN溶液中
D.常温下,
4.在0.1mol/L的NH3 H2O溶液中,关系正确的是
A.c(NH3 H2O)>c (NH)>c (H+)>c (OH﹣) B.c(NH)>c (NH3 H2O)>c (OH﹣)>c (H+)
C.c(NH3 H2O)>c(NH)=c (OH﹣)>c (H+) D.c(NH3 H2O)>c (OH﹣)>c(NH)>c (H+)
5.下列有关说法正确的是
A.室温下不能自发进行,说明该反应的
B.室温下能自发进行,说明该反应的
C. ,其他条件不变时升高温度,反应速率和氢气的平衡转化率均增大
D.的电离常数随着温度的升高而增大,说明的电离放热
6.0.1mol·L-1的HF溶液中存在电离平衡HFH++F-,对该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
B.加水,平衡向逆反应方向移动
C.滴加少量0.1mol·L-1HCl溶液,溶液中c(H+)减少
D.加入少量NaF固体,平衡向正反应方向移动
7.如图,横坐标表示加水量,纵坐标表示导电能力。则能表示向冰醋酸(即无水醋酸)加水稀释的图是
A. B. C. D.
8.已知常温下,几种物质的电离平衡常数。下列说法或离子方程式正确的是
弱酸
A.等浓度的、、、、中,结合质子能力最强的是
B.向溶液中滴加少量氯水:
C.次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫:
D.溶液中通入少量二氧化硫:
9.等体积的0.5mol·L-1的盐酸、0.5mol·L-1CH3COOH溶液,说法错误的是
A.导电能力:相同 B.导电能力:前者大于后者
C.溶液中自由移动离子的数目:前者大于后者 D.溶液中自由移动离子的浓度:前者大于后者
10.短周期元素Z、W、X、Y的原子半径依次减小,的简单氢化物的水溶液呈碱性,的最外层电子数为其内层电子总数的两倍,与其他三种元素不在同一周期,这四种元素组成的某阴离子的结构如图所示,图中各原子最外层均满足稳定结构。下列叙述错误的是
A.Z、W、X三种元素中,只有没有对应的含氧酸
B.W、X、Y三种元素组成的化合物均为强电解质
C.简单氢化物的沸点:
D.图示阴离子能与酸反应生成盐
11.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是
A B C D
强电解质 Fe NaCl CaCO3 HNO3
弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3
非电解质 C12H22O11(蔗糖) BaSO4 C2H5OH H2O
A.A B.B C.C D.D
12.25℃时,将氢氟酸加水稀释,减小的是( )
A.n(H+) B.c (OH-) C. D.
13.如表是25℃时,几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸 CH3COOH HF HCN
电离平衡常数(Ka) 1.8×10-5 7.2×10-4 5.0×10-10
下列说法正确的是
A.三种酸中酸性最强的是CH3COOH
B.三种酸中HF能腐蚀玻璃是因为其电离平衡常数最大
C.若向稀醋酸溶液中滴入一滴冰醋酸,醋酸的电离程度增大
D.在溶液中反应HCN+CH3COONa=NaCN+CH3COOH不易发生
14.下列事实能证明草酸是弱电解质的方法有几个:
①草酸能使酸性KMnO4溶液褪色
②常温下,0.1mol/L的H2C2O4溶液的pH=2
③相同条件下,浓度均为1mol/L的H2C2O4溶液的导电能力比硫酸的导电能力弱
④常温下,pH=4的H2C2O4溶液稀释100倍,pH约为5
⑤H2C2O4溶液中存在H2C2O4分子,呈酸性
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
15.下列物质属于弱电解质的是
A.Cu B.CH3CH2OH C.CH3COOH D.BaSO4
二、填空题
16.下表是25℃时某些弱酸的电离平衡常数。
化学式 HClO HF
未知
(1)写出碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式_______。
(2)常温下,稀溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是_______。
A. B.
C. D.(3)25℃时,有的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,溶液中、与pH的关系如下图所示。
(1)根据图像计算醋酸的电离平衡常数_______;
(2)pH=3的溶液中,=_______
17.25℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
化学式
电离平衡常数 ,
(1)一般情况下,当温度升高时,_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)下列四种离子结合质子能力最强的是_______(填序号);
a、 b、 c、 d、
(3)下列反应不能发生的是_______(填序号)
a.
b.
c.
d.
(4)用蒸馏水稀释的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是_______(填序号);
a. b. c. d.
18.I.现有以下物质:①NaCl晶体②③液态醋酸④铜⑤固体⑥纯蔗糖()⑦乙醇()⑧熔化的⑨盐酸⑩液氨。请回答下列问题(填相应序号):
(1)以上物质能导电的是_______;
(2)以上物质属于非电解质的是_______;
(3)以上物质属于强电解质的是_______。
II.在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,请填写下列空白。
(4)加水前导电能力约为零的原因是_______。
(5)写出醋酸电离方程式_______。
(6)a、b、c三点对应的溶液中,pH最大的是_______。
(7)若使b点对应的溶液中增大,可采用的方法是_______(填序号)。
①加入 ②加入NaOH固体 ③加入固体 ④加入Zn粒
19.常温下,溶液 ①0.1mol/L NH3 H2O ②0.1mol/L CH3COOH
(1)溶液①的pH_______7(填“>”、“<”或“=”),其原因是_______(用离子方程式表示)。
(2)溶液②呈_______性(填“酸”、“碱”或“中”)。升温可以_______(填“促进”或“抑制”) CH3COOH的电离。
(3)溶液①中c(NH) 的大小为_______(填字母)。
a.等于0.1mol/L b.小于0.1mol/L c.大于0.1mol/L。
20.化学平衡移动原理,同样也适用于其他平衡,已知在氨水中存在下列平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
(1)向氨水中加入MgCl2固体时,平衡向______________反应方向移动,现象为______________。
(2)向氨水中通入HCl,平衡向_______反应方向移动,此时溶液中浓度减小的粒子有___________、___________、___________。
(3)向浓氨水中加入少量碱石灰,平衡向______反应方向移动,溶液pH值______________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【参考答案】
一、选择题
1.B
【分析】弱酸的电离平衡常数越大,弱酸的酸性就越强,强酸与弱酸的盐可以发生复分解反应制取弱酸,强氧化性与强还原性的微粒会发生氧化还原反应,不能大量共存,据此分析解答。
解析:A.根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HClO>,所以将CO2气体通入NaClO溶液中会发生反应:CO2+H2O+ClO-=HClO+,A错误;
B.根据电离平衡常数可知酸性:CH3COOH>H2CO3>,所以将足量CH3COOH加入Na2CO3溶液中,会发生反应,B正确;
C.SO2具有还原性,ClO-具有氧化性,在酸性溶液中会发生氧化还原反应:,C错误;
D.根据电离平衡常数可知酸性:H2SO3>H2CO3>>,所以少量SO2气体通入Na2CO3溶液中会发生反应:SO2+H2O+2=+2,D错误;
故合理选项是B。
2.D
【分析】电离平衡常熟越大,酸性越强,根据表中数据可知酸性:。
解析:A.酸性越弱,其对应酸根结合氢离子的能力越强,所以等浓度的CH3COO-、、、CN-中,结合质子能力最强的是,故A错误;
B.因为酸性,根据强酸制弱酸原理,将少量CO2通入NaCN溶液中,反应的离子方程式是:,故B错误;
C.,电离常数只与温度有关,加水稀释时氢离子浓度减少,所以增大,原比值增大,故C错误;
D.根据醋酸电离平衡,设发生电离的醋酸的浓度为xmol/L,列三段式:,即===,因其电离程度较小,可近似处理,解得,即,故D正确;
故选D。
3.C
【分析】根据“强酸制弱酸”可知三种酸的强弱顺序为,同种条件下,酸的酸性越强,其对应电离平衡常数越大,因此三种酸的电离平衡常数。
解析:A.HF为弱酸,在水中部分电离,电离方程式为,故A项错误;
B.由上述分析可知HNO2的电离平衡常数为,故B项错误;
C.HCN溶液中水的电离受到抑制,溶液中H+几乎来自于HCN的电离,HCN的电离微弱,因此HCN达到电离平衡时,,解得,故C项正确;
D.由上述分析可知,常温下,,故D项错误;
综上所述,正确的是C项。
4.D
解析:NH3 H2O为弱电解质,部分发生电离,以NH3 H2O分子为主;NH3 H2O电离出铵根离子和氢氧根离子,使溶液显碱性,根据电荷守恒可知,c (OH﹣)=c(NH)+c (H+),则c (OH﹣)>c(NH),故c(NH3 H2O)>c (OH﹣)>c(NH)>c (H+);
故选D。
5.B
解析:A.的,时,反应能自发进行,该反应室温下不能自发进行,说明该反应,故A项错误;
B.的,同理可知,该反应的,故B项正确;
C.升高温度,化学反应速率增大,的正反应放热,升高温度将使平衡逆向移动,氢气的平衡转化率将减小,故C项错误;
D.的电离常数随着温度的升高而增大,说明升高温度促进电离,升高温度,平衡将向吸热反应移动,因此的电离吸热,故D项错误;
综上所述,正确的是B项。
6.A
解析:A.加入少量NaOH固体,氢氧根离子和氢离子反应,导致溶液中氢离子浓度减小,则促进HF电离,平衡向正反应方向移动,故A正确;
B.加水稀释促进HF电离,则平衡向正反应方向移动,故B错误;
C.滴加少量0.1mol·L-1HCl溶液,平衡逆向移动,但溶液中c(H+)增大,故C错误;
D.加入少量NaF固体,F-浓度增大抑制HF电离,平衡向逆反应方向移动,故D错误;
故选A。
7.D
解析:无水醋酸中没有自由移动的离子,所以冰醋酸不导电,向冰醋酸中加水稀释,冰醋酸电离导致溶液中阴阳离子浓度增大,溶液的导电能力增大,但随着水量的增多,溶液中阴阳离子浓度减小,导电能力降低;
故答案为D。
8.D
解析:A.酸性越弱(K值越小),其对应酸根结合氢离子的能力越强,所以等浓度的、、、、中,结合质子能力最强的是,A错误;
B.向溶液中滴加少量氯水:,B错误;
C.次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫,发生氧化还原反应:,C错误;
D.根据电离平衡常数可知酸性:,所以少量气体通入溶液中会发生反应:,D正确;
答案选D。
9.A
【分析】盐酸是强电解质,溶液中完全电离,醋酸是弱电解质,溶液中部分电离。
解析:A.导电能力与离子的浓度、离子所带的电荷数有关,离子的浓度越大、离子所带的电荷数越多,导电的能力越强,所以盐酸的导电能力强于醋酸,A错误;
B.由以上分析可知,盐酸的导电能力强于醋酸,B正确;
C.由以上分析可知,因体积相同,故盐酸中自由移动离子的数目大于醋酸,C正确;
D.由以上分析可知,盐酸中自由移动离子的浓度大于醋酸,D正确;
故选A。
10.B
【分析】W的简单氢化物的水溶液呈碱性,则氢化物为氨气,W应为N;Z的最外层电子数为其内层电子总数的两倍,则Z原子核外有两个电子层,K层2个电子,L层4个电子,故Z为C,Y的原子半径最小,且不在第二周期,故Y为H,由图中阴离子的结构及各原子最外层均满足稳定结构可知,X为。
解析:A.Z、W、X分别为C、N、O,O无对应含氧酸,A正确;
B.W、X、Y分别为N、O、H,可以形成、等铵盐,也可以形成、等酸,其中亚硝酸为弱酸,属于弱电解质,B错误;
C.、能形成分子间氢键,沸点高于,常温下是液态,是气态,则沸点:,C正确;
D.题图所示阴离子为甘氨酸根离子,其中的氨基为碱性基团,可与酸反应,D正确;
故选B。
11.C
解析:A.铁是单质,既不是电解质,也不是非电解质,A错误;
B.硫酸钡是强电解质,B错误;
C.全部正确,C正确;
D.水是弱电解质,D错误;
故选C。
12.D
【分析】氢氟酸在水中的电离;
解析:A.氢氟酸为弱电解质,加水稀释,越稀越电离,n(H+)增多,A不符合;
B.因为稀释后c(H+)减小,根据Kw不变,所有c(OH-)增多,B不符合;
C.在稀释情况下,H+和F-浓度均减小,水电离出H+,故c(H+)>c(F-)比值增大,C不符合;
D.电离平衡常数,,K不变,c(H+)减小,比值减小,D符合;
故答案为:D。
13.D
解析:A.根据电离平衡常数:Ka(HF)>Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),得出酸性最强的是HF,A项错误;
B.氢氟酸能腐蚀玻璃是它的特性,与其电离常数大小无关,B项错误;
C.加少量冰醋酸,醋酸的浓度增大,电离平衡正向移动,但电离程度反而减小,C项错误;
D.强制弱,CH3COOH比HCN的酸性强,所给反应不易发生,D项正确;
答案选D。
14.C
解析:①草酸能使酸性 KMnO4溶液褪色,说明草酸具有还原性,与草酸电离程度无关,所以不能证明乙二酸为弱电解质,故错误;
②常温下,0.1mol/L的 H2C2O4 溶液的pH=2,说明乙二酸部分电离,则乙二酸为弱电解质,故正确;
③相同条件下,浓度均为1mol/L的H2C2O4溶液的导电能力比硫酸的导电能力弱,乙二酸中离子浓度小于硫酸溶液中离子浓度,硫酸是强电解质,则乙二酸部分电离,为弱电解质,故正确;
④常温下,pH=4的 H2C2O4溶液稀释 100 倍,pH约为5,说明稀释过程中乙二酸继续电离,则乙二酸为弱电解质,故正确;
⑤H2C2O4溶液中存在 H2C2O4分子,呈酸性,说明乙二酸部分电离,则乙二酸为弱电解质,故正确;
故选:C。
15.C
解析:A.Cu属于单质,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B.CH3CH2OH自身不能电离,属于非电解质,故C错误;
C.是弱酸,在溶液中存在电离平衡,是弱电解质,故C正确;
D.虽然难溶于水,但溶于水的部分是全部电离的,是强电解质,故D错误;
故选C。
二、填空题
16.(1)
(2)BD
(3)
解析:(1)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,酸性:H2CO3>HClO>HCO,所以二者反应生成NaClO、NaCl和NaHCO3,二者反应的离子方程式为;
(2)A.稀释的时候醋酸浓度降低,氢离子浓度降低,A错误;
B.,稀释过程中醋酸根离子浓度减小,比值变大,B正确;
C.温度不变,所以KW=c(H+)·c(OH-)不变,C错误;
D.0.1mol L-1CH3COOH溶液加水稀释,c(H+)减小、c(OH-)增大,所以增大,D正确;
故选BD;
(3)W点处,此时,即,故;
溶液中,代入中即得。
17.(1)增大
(2)a
(3)cd
(4)b
解析:(1)升高温度能促进弱电解质的电离,所以当温度升高时,Ka增大;
(2)电离平衡常数越大,越易电离,溶液中离子浓度越大,则酸性强弱为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,酸根离子对应的酸的酸性越强,酸根离子结合氢离子的能力越弱,则四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是:CO>ClO->HCO>CH3COO-,最强的是a;
(3)a. :碳酸的酸性小于CH3COOH,所以CH3COOH能够制取碳酸,该反应能够发生,故a不符合题意;
b. :CH3COOH的酸性大于HClO,CH3COOH能够制取HClO,该反应能够发生,故b不符合题意;
c. -:HClO的酸性小于碳酸,该反应无法发生,故c符合题意;
d. :由于酸性H2CO3>HClO>HCO,则碳酸与次氯酸根离子反应只能生成碳酸氢根离子,不会生成CO,该反应不能发生,故d符合题意;
综上所述,本题答案是:cd;
(4)加水稀释促进弱酸电离, 随水量的增加醋酸的电离程度增大, ,各物质的浓度均减小,其电离平衡常数 保持不变,则有a项减小;b项增大;c项水的离子积不变Kw不变,减小;d项减小。故选b。
18.(1)④⑧⑨
(2)②⑥⑦⑩
(3)①⑤⑧
(4)加水前,没电离,无自由移动的离子(合理即可)
(5)
(6)c
(7)②③④
【分析】,
解析:(1)④铜有自由电子,能导电;溶于水或熔融状态下有自由移动的离子的物质能导电;①②③⑤⑥⑦没有自由移动离子不能导电,⑧⑨有自由移动离子可以导电,故答案为:④⑧⑨;
(2)在水溶液里或熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质,④铜是单质⑨盐酸是混合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。大多数有机物、非金属氧化物、NH3为非电解质,②SO2⑥蔗糖⑦乙醇⑩液氨是非电解质;①NaCl晶体③液态醋酸⑤⑧熔化的是电解质,故答案为:②⑥⑦⑩;
(3)溶于水完全电离的电解质为强电解质,强酸、强碱、大多数盐为强电解质,①NaCl晶体⑤⑧熔化的是强电解质,③液态醋酸是弱电解质,故为①⑤⑧;
(4)醋酸是共价化合物,醋酸溶于水会发生电离产生自由移动离子,则醋酸未加水前导电能力约为零的原因是加水前,没电离,无自由移动的离子,故为加水前,没电离,无自由移动的离子;
(5)醋酸是弱电解质,溶于水部分电离,电离方程式,故为;
(6)自由离子的浓度越大、离子所带电荷越多导电性越强;醋酸溶液中醋酸根离子和氢离子的浓度越大、醋酸溶液导电性越强,由图可知导电性大小关系b>a>c,a.b.c三点对应的溶液中氢离子浓度大小关系b>a>c,PH大小关系:c>b>a,故为c;
(7),①加水,促进电离,氢离子浓度和醋酸根浓度均下降,①不选;②加∧NaOH固体,氢氧根离子中和H+,促进电离,醋酸根离子的浓度增大,②选;③加碳酸钠固体,碳酸根离子与氢离子反应,促进电离,醋酸根离子的浓度增大,④加锌粒,和H+反应,平衡右移,醋酸根离子的浓度增大,④选,故为②③④;
19.(1) >; NH3 H2O NH4++OH-;
(2) 酸; 促进;
(3)b
解析:(1)0.1mol/L NH3 H2O 中存在电离平衡:NH3 H2O NH4++OH-,则pH>7故答案为:>;NH3 H2O NH4++OH-;
(2)0.1mol/L CH3COOH中存在电离平衡: + ,故溶液显酸性,升高温度,醋酸的电离平衡正向移动,则升温可以促进 CH3COOH的电离,故答案为:酸;促进;
(3)0.1mol/L NH3 H2O 中存在电离平衡:NH3 H2O NH4++OH-,电离是可逆的过程,故c(NH) 小于0.1mol/L ,故答案为:b。
20. 正向(或向右) 有白色沉淀生成 正向(或向右) NH3 NH3·H2O OH- 逆向(或向左) 增大
解析:(1)加入MgCl2,镁离子与氢氧根反应生成沉淀,氢氧根浓度减小,所以平衡正向移动,现象为有白色沉淀生成;
(2)通入HCl,氢离子与氢氧根反应生成水,氢氧根浓度减小,所以平衡正向移动,由于平衡正向移动,所以浓度减小的粒子有NH3、NH3·H2O、OH-;
(3)碱石灰的主要成分有CaO和NaOH,向浓氨水中加入少量碱石灰,会使溶液中氢氧根浓度变大,所以平衡逆向移动,溶液碱性增强,pH值增大。