
?3.1弱電解質(zhì)的電離平衡同步練習-蘇教版高中化學選擇性必修1
學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________
一、單選題
1.常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.含有大量的溶液:、、、
B.在0.1mol·L-1NaAlO2溶液中:NH、Na+、Cl-、HCO
C.在能使甲基橙變紅色的溶液中:Mg2+、Fe2+、、Cl-
D.在的溶液中:、、、
2.下列物質(zhì)是強電解質(zhì)的是
A.HBr B.Fe(SCN)3 C.H3AsO4 D.Al(OH)3
3.在一定溫度下,有a.鹽酸 b.硫酸 c.醋酸三種酸,當三種酸中c(H+)相同時,體積相同時,下面說法錯誤的是
A.物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是c>a>b
B.分別放入足量的鋅,相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是c>a>b
C.分別放入足量的鋅,開始時反應速率的大小關(guān)系為a=b=c
D.均加水稀釋至原來的100倍后,c(H+)由大到小的順序是c>a=b
4.常溫下,在指定的溶液中一定能大量共存的是
A.AlCl3溶液中:Ca2+、K+、HCO、NO
B.水電離產(chǎn)生的c(OH-)=1×10-13mol/L的溶液中:Na+、Ba2+、S2O、Cl-
C.中性溶液中:Fe3+、Mg2+、SO、I-
D.能使酚酞變紅的溶液中:K+、Na+、CO、S2-
5.NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A.1L 0.1mol/L乙醇溶液中存在的共價鍵總數(shù)為0.8NA
B.常溫下,pH=5的鹽酸溶液中水電離出的H+數(shù)目為10-9NA
C.容器中2mol NO與1mol O2充分反應,產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA
D.7.8g Na2S和Na2O2的混合物中,含有的離子總數(shù)為0.3NA
6.常溫下,下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:Cu2+、Fe3+、SO、Mg2+
B.常溫下,的溶液中:Fe2+、Al3+、、SO
C.能使甲基橙試液顯紅色的溶液中:、Mg2+、ClO-、
D.水電離的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液中:K+、Na+、SO、CO
7.下列微粒中能使水的電離平衡向左移動且溶液的pH減小的是
A. B.Cl-
C.Na+ D.OH-
8.下列因素能影響水的電離平衡,且能使水的電離平衡向右移動的是
A.CH3COOH B. C.升高溫度 D.bX-
9.25℃時,在0.005mol·L-1的硫酸溶液中,水電離出的H+濃度是
A.5×10-13mol·L-1 B.0.02mol·L-1 C.1×10-7mol·L-1 D.1×10-12mol·L-1
10.NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是
A.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA個H+
B.1molK2Cr2O7被還原為Cr3+轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NA
C.標準狀況下,5.6LCO2氣體中含有的氧原子數(shù)為0.5NA
D.0.1molH2和0.1molI2于密閉容器中充分反應后,其分子總數(shù)為0.2NA
二、填空題
11.鹽溶液受鹽的水解影響,導致性質(zhì)具有一定的復雜性.在0.1mol?L﹣1的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液中存在如下平衡:Cr2O+H2O?2HCrO?2CrO+2H+
(1)重鉻酸鉀溶液呈 性,在強堿溶液中,鉻元素的主要存在形式為 (填離子符號),向重鉻酸鉀溶液中加入適量稀硫酸,溶液中c(Cr2O)/c(CrO)將 (填“增大”、“減小”或“不變”).
(2)向(K2Cr2O7)溶液中加入AgNO3溶液,發(fā)生離子互換反應,生成磚紅色沉淀且溶液PH減小,則生成的磚紅色沉淀的化學式為 .
12.硫化氫有臭雞蛋氣味,能溶于水。研究發(fā)現(xiàn),具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問題:
(1)與在高溫條件下發(fā)生反應:。在610K時,將與充入2.5L的空鋼瓶中,反應平衡后測得水的物質(zhì)的量分數(shù)為2%。
①的平衡轉(zhuǎn)化率 %,反應平衡常數(shù) (保留兩位有效數(shù)字)。
②在620K下重復試驗,平衡后水的物質(zhì)的量分數(shù)為3%,的轉(zhuǎn)化率 ,該反應的 0(填“>”“ > B
(2)H2S+=HS—+
(3)
【詳解】(1)①首先列出三段式,設H2S的變化量為xmol,三段式為,因為平衡后測得水的物質(zhì)的量分數(shù)為2%,所以,解得x=0.01mol,所以H2S的轉(zhuǎn)化率為;由于該反應是反應前后氣體體積相等的反應,所以在該條件下反應達到平衡時化學平衡常數(shù);②根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)可知,溫度由610K升高到620K時,化學反應達到平衡,水的物質(zhì)的量分數(shù)由2%變?yōu)?%,所以H2S的轉(zhuǎn)化率增大,;升高溫度,化學平衡向正反應方向移動,根據(jù)平衡移動原理,升高溫度,化學平衡向吸熱反應方向移動,所以該反應的正反應為吸熱反應,所以;
③
A.增大H2S的濃度,平衡正向移動,但加入量遠遠大于平衡移動轉(zhuǎn)化消耗量,所以H2S轉(zhuǎn)化率降低,故A錯誤;
B.增大CO2的濃度,平衡正向移動,使更多的H2S反應,所以H2S轉(zhuǎn)化率增大,故B正確;
C.COS是生成物,增大生成物的濃度,平衡逆向移動,H2S轉(zhuǎn)化率降低,故C錯誤;
D.N2是與反應體系無關(guān)的氣體,充入N2,不能使化學平衡發(fā)生移動,所以對H2S轉(zhuǎn)化率無影響,故D錯誤;
故本題答案為B。
(2)由電離常數(shù)可知酸性順序H2CO3>H2S>>HS—,所以H2S和Na2CO3溶液反應生成NaHS和NaHCO3,其離子反應方程式為H2S+=HS—+;
(3)H2S存在電離平衡,H2SH++HS—,平衡時c(H2S)=0.10mol/L,c(H+)=0.30mol/L,則,解得c(HS—)=,HS—存在電離平衡,HS—H++S2—,此時c(HS—)=,c(H+)=0.30mol/L,則,解得。
13. 大 強
【詳解】一定溫度下,K值越大,弱電解質(zhì)的電離程度越大,酸(或堿)性就越強,故答案為:大;強。
14.兩種溶液等體積混合,發(fā)生中和反應生成醋酸銨是強電解質(zhì),離子濃度明顯增大,燈泡亮度卻顯著增加
【詳解】醋酸、氨水都是弱電解質(zhì),因此溶液中離子濃度較小,所以進行導電性實驗,發(fā)現(xiàn)燈泡亮度都很低,但若將兩種溶液等體積混合,發(fā)生中和反應生成醋酸銨是強電解質(zhì),所以離子濃度明顯增大,則進行導電性實驗,燈泡亮度卻顯著增加,故答案為:兩種溶液等體積混合,發(fā)生中和反應生成醋酸銨是強電解質(zhì),離子濃度明顯增大,燈泡亮度卻顯著增加。
15. 2×10-7mol·L-1 4×10-14 8×10-11mol·L-1 8×10-11mol·L-1 高于
【詳解】
在純水中,c(H+)= c(OH-)=2×10-7 mol·L-1;Kw= c(H+) ·c(OH-)=2×10-7mol·L-1×2×10-7mol·L-1=4×10-14;溫度不變,水的離子積常數(shù)不變,所以滴入稀鹽酸后,溶液中c(OH-)==mol/L=8×10-11 mol·L-1;酸性溶液中水電離出的氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度,所以水電離出的氫離子濃度是8×10-11 mol·L-1;水的電離是吸熱過程,升高溫度促進水的電離,所以溫度越高,水的離子積常數(shù)越大,該溫度下水的離子積常數(shù)是4×10-14,大于25℃時水的離子積常數(shù)1×10-14,所以該溫度高于25°C。
16.(1) c(H+)·c(OH-) 離子積常數(shù)
(2)c(H+)·c(OH-)
(3)吸熱
【詳解】(1)水的濃度可以看作常數(shù),則水電離的平衡常數(shù)K=,因為水的濃度為常數(shù),K在一定溫度下也是常數(shù),則c(H+)·c(OH-)可看作常數(shù),稱為水的離子積常數(shù),用KW表示。
(2)KW= c(H+)·c(OH-),室溫下KW=1.0×10-14。
(3)KW的大小只受溫度的影響,由于水的電離是吸熱的過程,溫度升高,水的電離平衡正向移動,KW增大。
17.(1) H2SO3H++HSO HSOH++SO Fe(OH)2=Fe2++2OH— KHSO4=K++H++SO NaHSO3=Na++HSO
(2) CO2+Ba2++2OH—=BaCO3↓+H2O HCO+OH—=CO+H2O CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO—+CO2↑+H2O HCO+ OH—+Ca2+═CaCO3↓+H2O
(3) BaCO3 BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O 飽和NaHCO3溶液 HCO+H+=CO2↑+H2O
【分析】(1)
①亞硫酸是二元中強酸,在溶液中分步電離,電離方程式為H2SO3H++HSO、HSOH++SO,故答案為:H2SO3H++HSO;HSOH++SO;
②溶于水的氫氧化亞鐵完全電離出亞鐵離子和氫氧根離子,電離方程式為Fe(OH)2=Fe2++2OH—,故答案為:Fe(OH)2=Fe2++2OH—;
③硫酸氫鉀是強酸的酸式鹽,在溶液中完全電離出鉀離子、氫離子和硫酸根離子,電離方程式為KHSO4=K++H++SO,故答案為:KHSO4=K++H++SO;
④亞硫酸氫鈉是二元中強酸的酸式鹽,在溶液中完全電離出鈉離子和亞硫酸氫根離子,電離方程式為NaHSO3=Na++HSO,故答案為:NaHSO3=Na++HSO;
(2)
①少量二氧化碳與氫氧化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀和水,反應的離子方程式為CO2+Ba2++2OH—=BaCO3↓+H2O,故答案為:CO2+Ba2++2OH—=BaCO3↓+H2O;
②碳酸氫銨溶液與少量二氧化碳反應時,碳酸氫根離子優(yōu)先與氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水,反應的離子方程式為HCO+OH—=CO+H2O,故答案為:HCO+OH—=CO+H2O;
③醋酸溶液與碳酸鈣反應生成醋酸鈣、二氧化碳和水,反應的離子方程式為CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO—+CO2↑+H2O,故答案為:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO—+CO2↑+H2O;
④碳酸氫鈉溶液與少量氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀、氫氧化鈉和水,反應的離子方程式為HCO+ OH—+Ca2+═CaCO3↓+H2O,故答案為:HCO+ OH—+Ca2+═CaCO3↓+H2O;
(3)
①碳酸鋇與鹽酸反應生成氯化鋇、二氧化碳和水,則用碳酸鋇可以除去氯化鋇溶液中混有的鹽酸雜質(zhì),反應的離子方程式為BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,故答案為:BaCO3;BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;
②鹽酸與碳酸氫鈉溶液反應生成氯化鈉、二氧化碳和水,則用飽和碳酸氫鈉溶液可以除去二氧化碳中混有的氯化氫雜質(zhì),反應的離子方程式為HCO+H+=CO2↑+H2O,故答案為:飽和NaHCO3溶液;HCO+H+=CO2↑+H2O。
18.(1)10﹣12(mol·L﹣1)2
(2)C>B>A=D
(3)b
【詳解】(1)圖中C點水的離子積常數(shù)為KW= c(H+)×c(OH?)=10-6×10-6(mol·L﹣1)2=10﹣12(mol·L﹣1)2,故答案為:10﹣12(mol·L﹣1)2;
(2)水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度越高,離子積常數(shù)越大,同一曲線是相同溫度,根據(jù)圖知,溫度高低點順序是C>B>A=D,所以離子積常數(shù)大小順序是C>B>A=D,故答案為:C>B>A=D;
(3)在A點時,c(H+)=c(OH?),溶液顯中性,而到D點c(H+)變大,c(OH?)變小,溶液顯酸性,即由A點到D點,溶液由中性變?yōu)樗嵝裕獽w不變,
a. 升高溫度,Kw變大,選項a不符合;
b. 加入少量鹽酸,則溶液顯酸性,Kw不變,選項b符合;
c. 降溫,Kw變小,選項c不符合;
d. 加入少量NaOH,則溶液呈堿性,選項d不符合;
答案選b。
19. 2H2SO4HSO+H3SO c(H2NO)·c(NO)
【詳解】類比水找出純硫酸的電離平衡是解此題的關(guān)鍵。類比于水,純硫酸的電離平衡可寫成:H2SO4+H2SO4H3SO4++HSO4-,其離子積常數(shù)K(H2SO4)=c(H3SO4+)·c(HSO4-)。同樣道理,純硝酸的電離平衡可寫成:HNO3+HNO3H2NO3++NO3-,其離子積常數(shù)K(HNO3)=c(H2NO3+)·c(NO3-)。
20. A 常溫下,氫離子濃度等于氫氧根離子濃度等于10-7mol/L,溫度升高,促進水的電離,氫離子濃度和氫氧根離子濃度增大 10:1
【詳解】(1)當溫度升高時,促進水電離,水的離子積也增大,水中氫離子濃度、氫氧根離子濃度都增大,水的pH減小,但溶液仍然呈中性;因此結(jié)合圖象中A、B曲線變化情況及氫離子濃度、氫氧根離子濃度可以判斷25℃時水的電離平衡曲線應為A。
(2)25℃時所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸堿恰好中和,即n(OH-)=n(H+),則V(NaOH)×10-5 mol?L-1=V(H2SO4)×10-4 mol?L-1,得V(NaOH):V(H2SO4)=10:1;
21.(1) 4I-+4H++O2=2I2+2H2O 對照實驗
(2) 產(chǎn)生黃色沉淀 含有I2的溶液中加入AgNO3溶液也能產(chǎn)生黃色沉淀 向5 mL(過量)0.01 mol/LKI溶液中加入3 mL(少量) Fe2(SO4)3溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液變紅色,說明含有過量I-的溶液中存在Fe3+,即可證明反應為可逆反應。
(3)正鹽
(4)測定NaH2PO2溶液的pH,若溶液pH>7,則證明H3PO2是弱酸。
【分析】有離子參加的氧化還原反應中要同時符合電子守恒、電荷守恒及原子守恒,據(jù)此書寫反應的離子方程式。要探究外界條件對化學反應的影響應該采用控制變量方法研究。只有可逆反應才能建立化學平衡,故要想證明化學平衡“2Fe3++2I-2Fe2++I2”的存在,即需證明此反應為可逆反應,不能進行徹底??梢酝ㄟ^檢驗不足量的物質(zhì)微粒在反應后的溶液中存在即可。弱酸在溶液中存在電離平衡,其電離產(chǎn)生的離子濃度小于酸的濃度;或根據(jù)生成的鈉鹽溶液的酸堿性判斷酸為弱酸。
【詳解】(1)①在酸性條件下KI能被空氣中氧氣氧化產(chǎn)生I2,O2得到電子被還原產(chǎn)生H2O,發(fā)生反應的離子方程式為:4I-+4H++O2=2I2+2H2O;
②采用對照方法進行實驗時應該只改變一個外界條件。實驗1、2是探究溫度對化學反應速率的影響;實驗1、3是探究濃度對化學反應速率的影響,故設計實驗組別3的目的是作對照實驗,便于比較;
(2)若反應“2Fe3++2I-=2Fe2++I2”為可逆反應,由于溶液混合時加入3 mL0.01 mol/LKI溶液和5 mL0.005 mol/LFe2(SO4)3溶液,二者發(fā)生反應:2Fe3++2I-=2Fe2++I2的物質(zhì)的量的比是1:1??芍狥e3+過量,反應后溶液中含有I2及過量Fe3+。向試管i中加入AgNO3溶液時,I2與水反應產(chǎn)生HI、HIO,HI電離產(chǎn)生H+、I-,使溶液中含有少量I-,Ag+與I-反應產(chǎn)生AgI沉淀,故看到試管i中現(xiàn)象是:產(chǎn)生黃色沉淀;試管ii中I2與淀粉溶液反應使溶液變?yōu)樗{色,由于I2與水反應會產(chǎn)生I-,Ag+與I-反應產(chǎn)生AgI沉淀因此乙同學認為不能通過上述實驗證明通過2Fe3++2I-=2Fe2++I2”為可逆反應;
②利用上述試劑要證明反應為可逆反應,可以是使溶液中KI過量,通過滴加KSCN溶液溶液變?yōu)榧t色,通過檢驗Fe3+來確定,實驗操作可以是:向5 mL(過量)0.01 mol/LKI溶液中加入3 mL(少量) 0.005 mol/L Fe2(SO4)3溶液,再向其中加入KSCN溶液,溶液變紅色,說明含有過量I-的溶液中存在Fe3+,即可證明反應為可逆反應。
(3)10 mL1 mol/LH3PO2與20 mL1 mol/L的NaOH溶液充分反應生成鹽NaH2PO2,由于酸、堿混合物質(zhì)的量的比是1:2,堿過量,若反應后生成組成為NaH2PO2的鹽屬于酸式鹽,在堿性環(huán)境中不能存在,因此反應生成的NaH2PO2屬于正鹽;
(4)要證明次磷酸是弱酸,進行的實驗方案可以是:通過測定NaH2PO2溶液的pH,若溶液pH>7,則證明NaH2PO2是強堿弱酸鹽,水解消耗水電離產(chǎn)生的H+,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),使溶液顯堿性,因此可證明H3PO2是弱酸。
22.(1)平衡裝置中壓強,使得液體能順利滴下
(2)
(3)10.5
(4)
【分析】裝置A中先通入氨氣,再通入二硫化碳與氨氣反應生成H2NCSSNH4,尾氣使用堿液吸收,反應后在通風櫥中用布氏漏斗過濾,干燥稱量,得到產(chǎn)品;
【詳解】(1)導管a的作用為平衡裝置中壓強,使得液體能順利滴下;
(2)裝置A中二硫化碳與氨氣反應生成H2NCSSNH4的化學方程式為;控制溫度為260℃、壓強約7MPa、催化劑的作用下可用乙烯水化法制取乙醇,反應為;
(3)已知常溫下,H2S的電離常數(shù)Ka1=2.0×10-7、Ka2=5.0×10-15,,,溶液的pH=10.5;
(4)二硫代氨基甲酸銨含有1個銨根,則與氫氧化鈉反應關(guān)系為,與H2NCSSNH4反應氫氧化鈉的量等于H2NCSSNH4的量:,產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸銨的純度為。
23.(1)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
(2)Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2
(3) 5ClO?+I2+H2O=2+5Cl-+2H+ 向與燒杯3pH相同的NaOH溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水,振蕩,藍色褪去
(4)不能,溶液中存在大量ClO?的干擾,ClO?也可將I?氧化為I2使溶液變藍
(5)“變藍,因為發(fā)生反應ClO?+2I-+H2O=I2+Cl-+2OH-(和I2+I-),溶液中存在I2單質(zhì)”或“變藍,溶液顯橙黃色,肯定存在有色離子I2或I3-,反應生成的I2存在平衡I2+I-,有I2會變藍”;或“不變藍,I2在堿性溶液中不存在,發(fā)生反應3I2+6OH-=+5I-+3H2O”
【分析】分析題中Ⅰ.制備消毒液過程,該反應原理為:濃鹽酸和KMnO4反應生成Cl2,然后Cl2與NaOH反應生成NaClO。實驗中注意Cl2通入C裝置前要進行除雜,則可知B裝置中應盛有飽和食鹽水,實驗后要考慮尾氣吸收問題;
分析Ⅱ中三個實驗操作,方案2中生成了碘單質(zhì),對比三個實驗方案的區(qū)別,可知成功制備碘水應注意兩個因素:溶液的酸堿性;KI和消毒液的相對用量。
【詳解】(1)Cl2與NaOH反應生成NaClO,離子方程式為Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(2)根據(jù)資料i,可知酸性:H2CO3>HClO>,Cl2與水發(fā)生反應生成HCl和HClO,根據(jù)酸性強弱可知,最終發(fā)生的反應為:Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2;
(3)根據(jù)得失電子數(shù)目和原子守恒,可得出離子反應方程式為:5ClO?+I2+H2O=2+5Cl?+2H+;可在堿性溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水進行驗證,實驗操作為:向與燒杯3pH相同的NaOH溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水,振蕩,藍色褪去。
(4)84消毒液的主要成分為NaClO,ClO?具有氧化性,同樣可以氧化I?生成I2,進而干擾實驗,故不能證明燒杯3中存在,答案為:不能,溶液中存在大量ClO?的干擾,ClO?也可將I?氧化為I2使溶液變藍;
(5)為了保證消毒液的穩(wěn)定性,84消毒液中加入了NaOH等物質(zhì),結(jié)合題給資料iii進行分析:變藍,因為生成了I2;不變藍,生成的I2又與OH?發(fā)生了反應。故答案為:“變藍,因為發(fā)生反應ClO?+2I-+H2O=I2+Cl-+2OH-(和I2+I-),溶液中存在I2單質(zhì)”或“變藍,溶液顯橙黃色,肯定存在有色離子I2或,反應生成的I2存在平衡I2+I-,有I2會變藍”;或“不變藍,I2在堿性溶液中不存在,發(fā)生反應3I2+6OH-=+5I-+3H2O”。
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