第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离A组1.下列叙述正确的是( )A.盐酸能导电,盐酸是电解质B.固体氯化钠不导电,氯化钠是非电解质C.CO2的水溶液能导电,但CO2是非电解质D.氯水能导电,所以Cl2是电解质解析:盐酸虽然能导电,但它是混合物,既不是电解质也不是非电解质,A错。
固体氯化钠不导电,但其在水溶液和熔融状态下都导电,所以氯化钠是电解质,B错。
CO2的水溶液能导电,原因是CO2与水反应生成了电解质H2CO3而导电,所以CO2是非电解质,C对。
氯水能导电,原因是Cl2与水反应生成了电解质HCl和HClO,Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质,D错。
答案:C2.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 CaCO3HNO3弱电解质CH3COOH NH3H3PO4Fe(OH)3非电解质C12H22O11(蔗糖)BaSO4C2H5OH(酒精)H2O解析:铁既不是电解质,也不是非电解质,A项错误。
NH3是非电解质,B项错误。
碳酸钙是盐,为强电解质;磷酸是中强酸,是弱电解质;乙醇是非电解质,C项正确。
H2O是弱电解质,D项错误。
答案:C3.(双选)醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )A.1 mol·L-1的醋酸溶液中c(H+)=10-2 mol·L-1B.醋酸以任意比与H2O互溶C.10 mL 1 mol·L-1的醋酸恰好与10 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液完全反应D.在相同条件下,醋酸溶液的导电性比盐酸的弱解析:A项中,若醋酸完全电离,则c(H+)=1 mol·L-1,而现在c(H+)=0.01 mol·L-1,故醋酸仅部分电离,为弱电解质。
选项C是与强碱能进行到底的反应,不能说明其电离程度。
选项D是在相同条件下,即同温、同浓度下的比较,导电性弱,说明溶液中离子浓度小,即电离程度小,盐酸中的HCl是完全电离的,故说明醋酸是部分电离,为弱电解质。
答案:AD4.用水稀释0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,其中随水的量增加而增大的是( )①c(H+) ②n(H+) ③④⑤c(CH3COO-)A.①②③B.②③C.④⑤D.③⑤解析:在加水稀释时,CH3COOH的电离程度增大,电离出的n(H+)的总量增大,但电离出的c(H+)和c(CH3COO-)是减小的;而由于n(H+)的总量增加,c(H+)减少的比c(CH3COOH)的要少,故是增大的。
答案:B5.将1 mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。
下列各项中,表明已达到电离平衡状态的是( )A.醋酸的浓度达到1 mol·L-1B.H+的浓度达到0.5 mol·L-1C.醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H+的浓度均为0.5 mol·L-1D.醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等解析:在未电离时c(CH3COOH)=1 mol·L-1,当醋酸、H+、CH3COO-的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5 mol·L-1),醋酸的电离达到平衡状态,故选项A、B、C均错。
答案:D6.pH=1的两种一元酸HX和HY溶液,分别取100 mL加入足量的镁粉,充分反应后,收集到H2的体积分别为V HX和V HY。
若相同条件下V HX>V HY,则下列说法正确的是( )A.HX可能是强酸B.HY一定是强酸C.HX的酸性强于HY的酸性D.反应开始时二者生成H2的速率相等解析:pH相同时,溶液中c(H+)相同,反应开始时二者生成H2的速率相等。
加入足量的镁粉,充分反应后收集到H2体积关系为V HX>V HY,说明溶液中溶质的物质的量HX>HY,说明HX的酸性弱于HY的酸性。
HX不可能是强酸,HY可能是强酸也可能是弱酸。
答案:D7.下列电离方程式错误的是( )A.(NH4)2SO4溶于水:(NH4)2SO42N+SB.H2CO3溶于水:H2CO32H++CC.HF溶于水:HF H++F-D.NaHCO3溶于水:NaHCO3Na++HC、HC H++C解析:H2CO3的电离应分步书写。
H2CO3H++HC HC H++C答案:B8.(双选)部分弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸HCOOH HCN H2CO3电离平衡常数(25 ℃)K i=1.77×10-4K i=4.9×10-10K i1=4.3×10-7K i2=5.6×10-11下列选项错误的是( )A.2CN-+H2O+CO22HCN+CB.2HCOOH+C2HCOO-+H2O+CO2↑C.中和等体积、等c(H+)的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者D.相同物质的量浓度的HCOOH和HCN溶液中,c(HCOO-)<c(CN-)解析:据电离常数知,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HC,则其盐的碱性:HCOO-<HC<CN-<C。
由酸碱反应规律,H2CO3与CN-反应只生成HC,而不能生成C,A项错误,同理B 项正确。
等体积、等c(H+)的HCOOH和HCN溶液,未电离的HCOOH较少,消耗NaOH少,C项正确。
相同浓度的HCOOH和HCN溶液中,因HCOOH电离程度大,故c(HCOO-)>c(CN-),D项错误。
答案:AD9.室温下,对于0.10 mol·L-1的氨水,下列判断正确的是( )A.与AlCl3溶液反应的离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓B.加水稀释后,溶液中c(N)·c(OH-)变大C.与等体积0.10 mol·L-1 HNO3溶液恰好完全中和D.溶液中存在电离平衡:NH3·H2O N+OH-解析:离子方程式中弱电解质不能改写为离子,氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N,A项错。
稀释氨水时,c(N)、c(OH-)都减小,其乘积减小,B项错。
据NH3·H2O+HNO3NH4NO3+H2O知C项正确。
NH3·H2O为弱电解质,电离方程式应为NH3·H2O N+OH-,D项错。
答案:C10.H2S溶于水的电离方程式为。
(1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时,电离平衡向移动,c(H+),c(S2-)。
(2)向H2S溶液中加入NaOH固体时,电离平衡向移动,c(H+),c(S2-)。
(3)若将H2S溶液加热至沸腾,c(H2S)。
(4)若要增大H2S溶液中c(S2-),最好加入。
解析:H2S是二元弱酸,在水溶液中是分两步电离,其电离方程式应为:H2S H++HS-,HS-H++S2-对(1),当加入CuSO4时,因发生反应Cu2++S2-CuS↓,使平衡右移,导致c(H+)增大,但c(S2-)减小。
对(2),当加入NaOH时,因发生反应H++OH-H2O,使平衡右移,导致c(H+)减小,但c(S2-)增大。
对(3),当加热H2S溶液至沸腾时,因H2S挥发,使c(H2S)减小。
对(4),增大c(S2-)最好是加入只与H+反应的物质,可见加入强碱如NaOH固体最适宜。
答案:H2S H++HS-,HS-H++S2-(1)右增大减小 (2)右减小增大 (3)减小 (4)NaOH固体11.如图所示图像是在一定温度下,向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性发生变化,其电流(I)随加入量(m)的变化曲线。
其中与A变化趋势一致的是,与B变化趋势一致的是,与C变化趋势一致的是。
①Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量②醋酸溶液中滴入NH3·H2O溶液至过量③澄清石灰水中通入CO2至过量④NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体⑤盐酸中通入适量氨气⑥氢氧化钠溶液中通入适量Cl2解析:①Ba(OH)2+H2SO4BaSO4↓+2H2O,由于生成沉淀和难电离的水,导电率逐渐减小,直至恰好完全反应,导电率几乎为零。
当硫酸过量时,导电率又逐渐增大。
所以符合B图像。
②CH3COOH+NH3·H2O CH3COONH4+H2O,加入氨水,生成强电解质CH3COONH4,导电率增大,当氨水过量时又相当于稀释CH3COONH4,导电率又逐渐减小。
所以符合A图像。
③首先发生反应Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O,随着溶液中离子浓度逐渐减小,导电率减小,当Ca2+沉淀完全时,导电率几乎为零。
此后继续通CO2气体,则发生反应CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2,由于生成可溶性的Ca(HCO3)2,溶液的导电率又逐渐增大。
所以符合B图像。
④NH4Cl+NaOH NH3·H2O+NaCl,从NH4Cl到NaCl均为强电解质,离子浓度不变,故导电性不变。
所以符合C图像。
⑤HCl+NH3NH4Cl,从HCl到NH4Cl均为强电解质,离子浓度不变,故导电性不变。
所以符合C图像。
⑥2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O,从“2NaOH”到“NaCl+NaClO”可以看出,离子浓度不变,故导电性不变。
所以符合C图像。
答案:②①③④⑤⑥12.根据NH3·H2O N+OH-的电离平衡,填写下表中各项的变化情况:改变的条件平衡移动方向n(OH-)c(OH-)加NaOH固体通入氨气加水加入盐酸降低温度加NH4Cl固体加入稀氨水解析:影响电离平衡的条件有温度和浓度。
根据平衡移动原理,可以判断平衡移动的方向,n(OH-)的变化与平衡移动方向直接有关,c(OH-)还与溶液的体积有关。
加水稀释,平衡向微粒数增多的方向移动,n(OH-)增大,但由于溶液体积增大的趋势比n(OH-)增加得更快,故c(OH-)是减小的。
同理,加入更稀的氨水时,氨水的总浓度比原来小了,这还相当于稀释过程,尽管总的n(OH-)增大,但c(OH-)仍是减小。
答案:改变的条件平衡移动方向n(OH-)c(OH-)加NaOH固体左增大增大通入氨气右增大增大加水右增大减小加入盐酸右减小减小降低温度左减小减小加NH4Cl固体左减小减小加入稀氨水右增大减小B组1.在25 ℃时,用蒸馏水稀释1 mol·L-1的醋酸溶液至0.01 mol·L-1,随着溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是( )A. B.C. D.解析:温度一定,对于CH3COOH H++CH3COO-,K=是一定值。
稀释过程中c(CH3COO-)减小,所以增大,均减小。
答案:A2.在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+。