高中化學(xué)選擇性必修一課時素養(yǎng)評價3-2-1弱電解質(zhì)的電離平衡

課時素養(yǎng)評價十六弱電解質(zhì)的電離平衡(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括5小題,每小題9分,共45分)1.(2020·泰安高二檢測)下列有關(guān)“電離平衡”的敘述中正確的是 ()A.電解質(zhì)在溶液里達到電離平衡時,分子的濃度和離子的濃度相等B.達到電離平衡時,由于分子和離子的濃度不再發(fā)生變化,所以說電離平衡是靜態(tài)平衡C.電離平衡是相對的、暫時的,外界條件改變時,平衡可能會發(fā)生移動D.電解質(zhì)達到電離平衡后,各離子的濃度相等【解析】選C。A項,達到電離平衡時,分子的濃度和離子的濃度均不變,但未必相等;B項,達到電離平衡時,分子仍然要電離為離子,離子也要結(jié)合為分子,只是二者速率相等,即電離平衡是動態(tài)平衡;D項,達到電離平衡時,電解質(zhì)溶液中各離子的濃度不變,但不一定相等?！狙a償訓(xùn)練】已知相同條件下,HClO的電離常數(shù)小于H2CO3的第一級電離常數(shù)。為了提高氯水中HClO的濃度,可加入 ()A.HCl B.CaCO3(s)C.H2O D.NaOH(s)【解析】選B。分析Cl2+H2OH++Cl+HClO;加入HCl,平衡左移,c平(HClO)減小;加入水,平衡右移,但c平(HClO)減小;加入NaOH(s),H+及HClO均與OH反應(yīng),平衡右移,但c平(HClO)減小(生成了NaCl和NaClO);加入CaCO3(s),H+與CaCO3反應(yīng)使平衡右移,而HClO不與CaCO3反應(yīng),因而c平(HClO)增大。2.在硫化氫的水溶液中,存在以下平衡:H2SHS+H+、HSH++S2,若使溶液的pH減小,則c平(S2) ()A.增大 B.減小C.不變 D.可能增大也可能減小【解析】選D。升溫平衡正向移動,溶液pH減小,加入酸溶液pH也減小,但升溫c平(S2)增大,加入酸溶液c平(S2)減小,故選D。3.(2020·合肥高二檢測)一元弱酸HA(aq)中存在下列電離平衡:HAA+H+。將1.0molHA加入1.0L水中,如圖中,表示溶液中HA、H+、A的物質(zhì)的量濃度隨時間而變化的曲線正確的是 ()【解析】選C。根據(jù)弱酸HA的電離平衡知,HA濃度由大到小,排除D項;A、H+濃度由0增大,排除了A、B;平衡時,HA減少量等于A的增加量。4.(2020·廈門高二檢測)25℃時,相同pH的兩種一元弱酸HA與HB溶液分別加水稀釋,溶液pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.同濃度的HA與HB溶液中,c平(A)小于c平(B)B.a點溶液的導(dǎo)電性大于b點溶液C.a點的c平(HA)大于b點的c平(HB)D.HA的酸性強于HB【解析】選D。由于稀釋過程中HA的pH變化較大,故HA的酸性強于HB,D項正確;酸的酸性越強,電離程度越大,同濃度的HA與HB溶液中c平(B)小于c平(A),A項錯誤;b點溶液的pH小于a點溶液的pH,說明b點溶液中c平(H+)較大、c平(B)較大,故溶液導(dǎo)電性較強,B項錯誤;稀釋相同倍數(shù)時,HA的電離程度較大,故a點的c平(HA)小于b點的c平(HB),C項錯誤。5.(2020·郴州高二檢測)pH相等的鹽酸(甲)和醋酸(乙),分別與鋅反應(yīng),若最后鋅已全部溶解且放出氣體一樣多,則下列說法正確的是 ()A.反應(yīng)開始時的速率:甲>乙B.反應(yīng)結(jié)束時,c平(H+):甲=乙C.反應(yīng)開始時,酸的物質(zhì)的量濃度:甲=乙D.反應(yīng)所需時間:甲>乙【解析】選D。A項,鹽酸(甲)和醋酸(乙)兩種溶液中氫離子濃度相等,所以開始反應(yīng)速率相等,錯誤;B項,若最后鋅全部溶解且放出氣體一樣多,可能是鹽酸恰好反應(yīng)而醋酸過量,也可能是鹽酸和醋酸都過量,則反應(yīng)后溶液的c平(H+):乙>甲,錯誤;C項,c平(H+)相等的鹽酸(甲)和醋酸(乙),醋酸是弱電解質(zhì),氯化氫是強電解質(zhì),所以反應(yīng)開始時,c(HCl)<c(CH3COOH),錯誤;D項,反應(yīng)過程中,醋酸電離導(dǎo)致醋酸中氫離子濃度減小的速率小于鹽酸中氫離子濃度減小的速率,所以鹽酸反應(yīng)的速率小于醋酸,所以反應(yīng)所需時間:甲>乙,D正確。二、非選擇題(本題包括1小題,共25分)6.甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計用實驗確定某酸HA是弱電解質(zhì),存在電離平衡,且改變條件平衡發(fā)生移動。實驗方案如下: 甲:取純度相同,質(zhì)量、大小相等的鋅粒于兩支試管中,同時加入0.1mol·L1的HA溶液、稀鹽酸各10mL,按圖裝好,觀察現(xiàn)象。乙:①用pH計測定濃度均為0.1mol·L1的HA溶液和稀鹽酸的pH;②再取0.1mol·L1的HA溶液和稀鹽酸各2滴(1滴約為QUOTEmL)分別稀釋至100mL,再用pH計測其pH變化。(1)乙的方案中說明HA是弱電解質(zhì)的理由是:測得0.1mol·L1的HA溶液的pH____________1(填“>”“<”或“=”);甲方案中,說明HA是弱電解質(zhì)的實驗現(xiàn)象是____________(填序號)。

A.加入兩種稀酸后,兩個試管上方的氣球同時鼓起,且一樣大B.加入HA溶液后,試管上方的氣球鼓起慢C.加入稀鹽酸后,試管上方的氣球鼓起慢(2)乙同學(xué)設(shè)計的實驗第____________步,能證明改變條件能使弱電解質(zhì)平衡發(fā)生移動。甲同學(xué)為了進一步證明弱電解質(zhì)電離平衡移動的情況,設(shè)計如下實驗:

①使HA的電離程度和c平(H+)都減小,c平(A)增大,可在0.1mol·L1的HA溶液中,選擇加入______________

試劑(選填“A”“B”“C”或“D”,下同);②使HA的電離程度減小,c平(H+)和c平(A)都增大,可在0.1mol·L1的HA溶液中,選擇加入_____________________

試劑。A.NaA固體(可完全溶于水)B.1mol·L1NaOH溶液C.1mol·L1H2SO4D.2mol·L1HA(3)體積相等、H+濃度相同的兩份溶液A(鹽酸)和B(CH3COOH)分別與鋅粉反應(yīng),若最后僅有一份溶液中存在鋅,放出氫氣的質(zhì)量相同,則下列說法正確的是____________(填寫序號)。

①反應(yīng)所需要的時間B>A②開始反應(yīng)時的速率A>B③參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量A=B④反應(yīng)過程的平均速率B>A⑤A中有鋅剩余⑥B中有鋅剩余【解析】(1)弱酸不能完全電離,故0.1mol·L1的HA中c平(H+)必小于0.1mol·L1,其pH>1。因HA為弱酸,溶液中的c平(H+)低于相同濃度的一元強酸的c平(H+),故產(chǎn)生氫氣的速率稍慢,但最終由于電離出的氫離子的量相同,故生成氫氣的體積一樣大,即氣球的體積一樣大。(2)乙方案中②,取0.1mol·L1的HA溶液和稀鹽酸各2滴稀釋相同的倍數(shù),弱酸HA的pH變化小,強酸的pH變化大,這是因為稀釋能促進弱電解質(zhì)電離。HAH++A,加入固體NaA,c平(A)增大,電離平衡左移,電離度及c平(H+)減小;加入NaOH溶液,H+與OH反應(yīng),電離度增大,但c平(H+)減小,c平(A)增大;加入H2SO4,電離平衡逆向進行,電離度減小,但c平(H+)增大,c平(A)減小;加入2mol·L1HA,電離度減小,但平衡正向進行,c平(H+)c平(A)均增大。故①②分別選A、D。(3)H+濃度相同時,CH3COOH溶液的濃度大,在反應(yīng)過程中不斷電離補充H+,故CH3COOH的反應(yīng)速率大,所用時間少。因放出H2相等,所以耗鋅量相等。若鋅足量,應(yīng)是CH3COOH放H2多。所以鹽酸中有鋅剩余。答案:(1)>B(2)②AD(3)③④⑤(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括2小題,每小題7分,共14分)7.下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是 ()A.用CH3COOH溶液做導(dǎo)電實驗,燈泡很暗,證明CH3COOH是弱電解質(zhì)B.pH相同的醋酸和鹽酸,取等體積的兩種酸溶液分別稀釋至原溶液體積的m倍和n倍,稀釋后兩溶液的pH仍然相同,則m<nC.常溫下,在0.10mol·L1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶體,能使溶液的pH減小且QUOTE的值增大D.常溫下,CH3COOH的Ka=1.7×105mol·L1,NH3·H2O的Kb=1.7×105mol·L1,CH3COOH溶液中的c平(H+)與NH3·H2O的溶液中的c平(OH)相等【解析】選C。用CH3COOH溶液做導(dǎo)電實驗,燈泡很暗,說明醋酸溶液的導(dǎo)電性很弱,但不能證明CH3COOH是弱電解質(zhì),A錯誤;醋酸是弱酸,稀釋促進電離。pH相同的醋酸和鹽酸,取等體積的兩種酸溶液分別稀釋至原溶液體積的m倍和n倍,稀釋后兩溶液的pH仍然相同,則m>n,B錯誤;常溫下,在0.10mol·L1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶體抑制電離,能使溶液的pH減小且QUOTE的值增大,C正確;兩種溶液的濃度相對大小未知,無法得出選項中的結(jié)論,D錯誤。8.常溫下有體積相同的四種溶液:①pH=3的CH3COOH溶液②pH=3的鹽酸③pH=11的氨水④pH=11的NaOH溶液。下列說法正確的是 ()A.若將四種溶液稀釋100倍,則溶液pH大小順序:③>④>①>②B.③和④分別用等濃度的硫酸溶液中和,消耗硫酸溶液的體積:③=④C.①與②分別與足量鎂粉反應(yīng),生成H2的量:①<②D.②和③混合,所得混合溶液的pH大于7【解析】選D。pH=3的CH3COOH溶液中c(CH3COOH)>103mol·L1,pH=3的鹽酸中c(HCl)=103mol·L1,pH=11的氨水中c(NH3·H2O)>103mol·L1,pH=11的NaOH溶液中c(NaOH)=103mol·L1。A項,稀釋促進弱電解質(zhì)的電離,則若將四種溶液稀釋100倍,溶液pH大小順序:③>④>②>①,錯誤;B項,由于氨水的濃度大于氫氧化鈉的濃度,所以等體積的③和④分別用等濃度的硫酸溶液中和,消耗硫酸溶液的體積:③>④,錯誤;C項,由于醋酸的濃度大于鹽酸,則等體積的①與②分別與足量鎂粉反應(yīng),生成H2的量:①>②,錯誤;D項,②和③混合,堿的物質(zhì)的量遠遠大于酸的物質(zhì)的量,所以所得混合溶液的pH大于7,正確。二、非選擇題(本題包括1小題,共16分)9.(2020·南京高二檢測)聯(lián)氨是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,分子式為N2H4,是各種大型電廠鍋爐循環(huán)用水的化學(xué)除氧劑。并具有很高的燃燒熱,可用作火箭和燃料電池的燃料。在聯(lián)氨的分子中,由于有兩個親核的氮和四個可供置換的氫(H2N—NH2),可以合成各種衍生物,其中包括塑料發(fā)泡劑、抗氧劑、各種聚合物、農(nóng)藥、除草劑和藥品等。被越來越多地應(yīng)用于航天、化工、制藥等領(lǐng)域。(1)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為____________(已知:N2H4+H+N2QUOTE的K=8.7×107;Kw=1.0×1014)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為_________。

(2)氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料,回答下列問題:氨的水溶液顯弱堿性,其原因為________________________(用離子方程式表示),0.1mol·L1的氨水中加入少量的NH4Cl固體,溶液的pH_____________________(填“升高”或“降低”);若加入少量的明礬,溶液中的NQUOTE的濃度____________(填“增大”或“減小”)。

(3)25℃,兩種酸的電離平衡常數(shù)如下表。Ka1Ka2H2SO31.3×1026.3×108H2CO34.2×1075.6×1011①HSQUOTE的電離平衡常數(shù)表達式K=____________。

②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為_______________________________________________________________。

【解析】(1)將H2OH++OHKw=1.0×1014、N2H4+H+N2QUOTEK=8.7×107相加,可得:N2H4+H2ON2H+5+OHKa1=Kw·K=1.0×1014×8.7×107=8.7×107。類比NH3與H2SO4形成酸式鹽的化學(xué)式NH4HSO4可知,N2H4與H2SO4形成的酸式鹽的化學(xué)式應(yīng)為N2H6(HSO4)2。(2)氨水中存在NH3·H2ONQUOTE+OH,所以溶液呈堿性,當(dāng)加入少量的明礬