1.(2012·潍坊高二质检)对于0.1 mol·L-1的醋酸溶液,下列说法正确的是( )
A.加水稀释后,溶液中[H+]和[OH-]都减小
B.温度升高后,溶液的pH增大
C.加入少量Na2CO3固体,醋酸电离平衡向左移动
D.加入少量冰醋酸后,溶液的[H+]增大
解析:选D。加水稀释,[H+]减小,[OH-]增大;温度升高,醋酸的电离程度增大,[H+]增大;加入Na2CO3,CO与H+结合,醋酸的电离平衡右移。
2.已知下面三个数据:①7.2×10-4,②2.6×10-4,③4.9×10-10分别是三种酸的电离平衡常数,若已知这三种酸可发生如下反应:
NaCN+HNO2===NaNO2+HCN
NaCN+HF===NaF+HCN
NaNO2+HF===NaF+HNO2
由此可判断下列叙述中正确的是( )
A.HF的电离常数是① B.HNO2的电离常数是①
C.HCN的电离常数是② D.HNO2的电离常数是③
解析:选A。由反应可知,酸性HF>HNO2>HCN,酸性越强,其电离常数越大。
3.对某弱酸(HA)稀溶液加水稀释,下列叙述错误的是( )
A.弱酸的电离平衡右移
B.弱酸分子的浓度减小
C.溶液中的[OH-]增大
D.溶液的导电性增强
解析:选D。在弱酸溶液中存在HA的电离平衡:HAH++A-,加水稀释,电离平衡右移,弱酸分子的物质的量减小,n(H+)增大,但二者的浓度均减小;由于温度不变,KW不变,[H+]减小,[OH-]增大;溶液中主要离子的浓度减小,导电性减弱。
4.下表是常温下某些一元弱酸的电离常数:
弱酸
HCN
HF
CH3COOH
HNO2
电离常数
6.2×10-10
6.8×10-4
1.8×10-5
6.4×10-6
则0.1 mol·L-1的下列溶液中,c(H+)最大的是( )
A.HCN B.HF
C.CH3COOH D.HNO2
解析:选B。电离平衡常数越大,电离程度越大,同浓度时,电离产生的c(H+)越大。
5.已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.由HA电离出的[H+]约为水电离出的[H+]的106倍
解析:选B。HA有0.1%发生电离,则[A-]=[H+]=0.1 mol·L-1×0.1%=1×10-4 mol·L-1,pH=4;升高温度,电离平衡右移,[H+]增大,pH减小;其电离平衡常数Ka==≈1×10-7 mol·L-1;室温时,KW=1×10-14 mol2·L-2,则[OH-]=[H+]水==1×10-10 mol·L-1,HA电离的[H+]约为水电离出的[H+]的106倍。
6.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(双选)( )
A.[H+] B.
C.[CH3COO-] D.[OH-]
解析:选BD。CH3COOH中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释,电离平衡向右移动,n[H+]增大,n(CH3COOH)减小,[H+]减小,所以[OH-]增大,增大。
7.有弱酸A和B,当其浓度均为0.01 mol·L-1时,A中的[H+]约为B中[H+]的2倍。现有两种不同浓度的A酸溶液a1和a2,以及0.01 mol·L-1的B酸,已知三种溶液的pH从小到大依次为a1、B、a2。则( )
A.a1的浓度必大于B的浓度
B.a2的浓度必大于B的浓度
C.a1的浓度必小于B的浓度
D.a2的浓度必小于B的浓度
解析:选D。A、B均为0.01 mol·L-1时,A中的[H+]约为B中[H+]的2倍,说明酸性A>B,A酸溶液a2的pH比0.01 mol·L-1的酸B大,说明a2的浓度必小于B的浓度,a1的pH比B的小,由于酸A强于酸B,a1浓度可能大于、等于或略小于B的浓度。
8.(2010·高考大纲全国卷Ⅱ)相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
解析:选C。pH相同的一元中强酸的物质的量浓度大于一元强酸的物质的量浓度,所以加入足量锌粉最终产生氢气的量,一元中强酸多,反应过程中,未电离的中强酸分子继续电离,H+浓度比强酸大,反应速率中强酸大于强酸。
9.常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1 mL,分别稀释到100 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX>VY
D.若8<a<10,则X、Y都是弱碱
解析:选D。强碱稀释100倍,c(OH-)降为原来的,则pH减小2个单位;弱碱稀释时,电离程度增大,稀释100倍c(OH-)减小,但大于原来的,pH减小少于2个单位。
10.已知HClO是比H2CO3还弱的酸,氯水中存在下列平衡:Cl2+H2OHCl+HClO;HClOH++ClO-,达到平衡后:
(1)要使HClO的浓度增大,可加入下列物质中的(填代号)____________。
A.SO2 B.CaCO3
C.HCl D.NaOH
(2)由此说明在实验室里可用排饱和食盐水法收集Cl2的理由是___________________________
___________________________
___________________________。
解析:A、D都能直接和HClO反应使其浓度降低,C项中HCl浓度增大,使平衡逆向移动,HClO浓度降低;B项中CaCO3只与HCl反应,与HClO不反应,使Cl2+H2OHCl+HClO平衡右移,HClO浓度增大。饱和食盐水中的Cl-使Cl2+H2OHCl+HClO平衡左移,从而降低Cl2的溶解度。
答案:(1)B (2)氯气溶于水中存在下列平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,而在饱和食盐水中[Cl-]较大,可使上述平衡向左移动,使Cl2的溶解度降低
11.(2012·北京海淀区高二质检)在一定条件下,CH3COOH溶液中存在电离平衡:
CH3COOHCH3COO-+H+;ΔH>0
(1)下列方法中,可以使0.10 mol·L-1CH3COOH溶液中CH3COOH电离程度增大的是____________。
a.加入少量0.10 mol·L-1的稀盐酸
b.加热CH3COOH溶液
c.加水稀释至0.010 mol·L-1
d.加入少量冰醋酸
e.加入少量氯化钠固体
f.加入少量0.10 mol·L-1的NaOH溶液
(2)25 ℃时,该电离平衡的平衡常数为1.75×10-5。现有:
①0.10 mol·L-1CH3COOH溶液
②0.0010 mol·L-1CH3COOH溶液
其c(H+)之比为①∶②=________。[提示:进行简化计算,平衡时的c(CH3COOH)可用起始浓度代替,水电离出的c(H+)、c(OH-)忽略不计。]
解析:(1)可以采用减少氢离子或醋酸根离子或加热的方法使平衡向右移动。(2)设①的氢离子浓度为c1,②的氢离子浓度为c2,依据电离平衡常数的表达式:=1.75×10-5,=1.75×10-5, 可得c1∶c2=10∶1。
答案:(1)bcf (2)10∶1
12.将6 g CH3COOH溶于水制成1 L溶液,此溶液的物质的量浓度为______________,经测定溶液中含CH3COO-为1.4×10-3 mol·L-1,此温度下醋酸的电离常数:Ka=________,温度升高Ka将________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
解析:[CH3COOH]==0.1 mol·L-1
因为 CH3COOHCH3COO-+H+
起始mol/L 0.1 0 0
平衡mol/L 0.1-1.4×10-3 1.4×10-3 1.4×10-3
所以Ka=
=
=1.99×10-5 mol·L-1。
答案:0.1 mol·L-1 1.99×10-5mol·L-1 变大
13.与化学平衡类似,电离平衡时的平衡常数叫做电离平衡常数,用K表示,弱酸的电离平衡常数用Ka表示,Ka只与温度有关。下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)
酸
电离方程式
电离平衡常数Ka
CH3COOH
CH3COOH CH3COO-+H+
1.76×10-5
H2CO3
H2CO3 H++HCO
HCO H++CO
Ka1=4.31×10-7 Ka2=5.61×10-11
H3PO4
H3PO4 H++H2PO
H2PO H++HPO
HPO H++PO
Ka1=7.1×10-3
Ka2=6.3×10-8
Ka3=4.2×10-13
回答下列问题:
(1)温度升高时,________(填“促进”或“抑制”)弱酸的电离,Ka值________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)在温度相同时,各弱酸的Ka值不同,那么Ka值的大小与酸性的相对强弱的关系是___________________________
___________________________。
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H3PO4、H2PO、HPO都看作是酸,则它们的酸性强弱顺序是___________________________
___________________________。
(4)25 ℃时,若醋酸的起始浓度为0.010 mol·L-1,则平衡时溶液的pH是________。
解析:(1)电离是一个吸热过程,温度升高,平衡正向移动,Ka值增大。
(2)电离平衡常数表示的是弱电解质的电离程度,Kα值越大,表示电离程度越大,对于弱酸来说,Kα值越大,酸性越强。
(3)根据表中提供的电离平衡常数值,酸性由强到弱的顺序为:H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2PO>HCO>HPO
(4) CH3COOHCH3COO-+H+
起始浓度/mol·L-1 0.010 0 0
转化浓度/mol·L-1 x x x
平衡浓度/mol·L-1 0.010-x x x
=1.76×10-5,x=4.10×10-4 mol·L-1
pH=-lg[H+]=-lgx=4-lg4.10。
答案:(1)促进 增大 (2)Ka值越大,酸性越强
(3)H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2PO>HCO>HPO (4)4-lg4.10
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