14.为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质,甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验:0.010 mol·L-1氨水、0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水。
(1)甲用pH试纸测出0.010 mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确?____(填“是”或“否”),并说明理由_________________________________________________________________________________。
(2)乙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,用pH试纸测出其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,再用pH试纸测出其pH为b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a、b值应满足什么关系?______________(用“等式”或“不等式”表示)。
(3)丙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞溶液,显粉红色,再加入NH4Cl晶体少量,颜色变________(填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3·H2O是弱电解质?并说明原因: ______________________________
_________________________________________
_______________________________________。
(4)请你根据所提供的试剂,再提出一个合理又简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质:_________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案] (1)是 若是强电解质,则0.010 mol·L-1氨水溶液中[OH-]应为0.010 mol·L-1,pH=12
(2)a-2<b<a
(3)浅 能,因为0.010 mol·L-1氨水(滴有酚酞)中加入氯化铵晶体后颜色变浅,有两种可能:一是氯化铵在水溶液中水解显酸性,加入氨水中使溶液的pH降低;二是NH4+使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2ONH4++OH-逆向移动,从而使溶液的pH降低。这两种方法均证明NH3·H2O是弱电解质
(4)取一张pH试纸,再用玻璃棒蘸取0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液,滴在pH试纸上,显色后跟标准比色卡比较测出pH,pH<7(方案合理即可)
13.(2010年肇庆质检)现有25 ℃时,0.1 mol/L的氨水,请回答以下问题:
(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,此时溶液中________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若向氨水中加入稀硫酸,使其恰好完全中和,写出反应的离子方程式________________________________________________________________________;
所得溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因________________________________________________________________________,
溶液中各离子物质的量浓度由大到小的顺序为____________________________________。
(3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时[NH4+]=a mol/L,则[SO42-]=________。
[解析] (1)加入NH4+会抑制NH3·H2O的电离,使[NH3·H2O]变大,[OH-]变小。
(2)恰好中和时,溶质为(NH4)2SO4,NH4+水解使溶液显酸性。
(3)根据电荷守恒[NH4+]+[H+]=2[SO42-]+[OH-],因pH=7,所以有[H+]=[OH-],即[SO42-]=[NH4+]= mol·L-1。
[答案] (1)减小
(2)NH3·H2O+H+===NH4++H2O < NH4++H2ONH3·H2O+H+ [NH4+]>[SO42-]>[H+]>[OH-]
(3) mol/L
12.对于弱酸,在一定温度下达到电离平衡时,各微粒的浓度存在一种定量的关系。若25 ℃时有HAH++A-,则K=,式中:K为电离平衡常数,只与温度有关,[X]为各微粒的平衡浓度。下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)
回答下列各题:
(1)K只与温度有关,当温度升高时,K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在温度相同时,各弱酸的K值不同,那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系?________________________________________________________________________。
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看做是酸,其中酸性最强的是______,最弱的是______。
[解析] (1)由于升高温度,有利于HA H++A-正向移动(电离吸热)故K增大。
(2)由关系式HAH++A-可以看出K值越大K=中[H+]越大,酸性越强。
(3)由K可看出H3PO4的 K最大。酸性最强。而HPO42-的K值最小酸性最弱。
[答案] (1)增大 (2)K值越大酸性越强 (3)H3PO4 HPO42-
11.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能力会发生变化,如下图所示是电流(I)随新物质加入量(m)的变化曲线。
以下4个导电性实验,其中与A图变化趋势一致的是______,与B图变化趋势一致的是________,与C图变化趋势一致的是________。
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
[解析] 分析各图象的特点:A是导电能力先增强,增到一定程度又变弱,即离子浓度先变大后减少;4个反应中只有CH3COOHCH3COO-+H+,CH3COOH+NH3·H2OCH3COONH4+H2O。CH3COONH4是强电解质,导电能力增强,当CH3COOH消耗没,再加NH3·H2O离子浓度变小故为②。B图象离子浓度随物质的加入逐渐减少,最后离子浓度变为零。只有Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+H2O;Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O才能使导电能力为零。C导电能力不变为:NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3↑+H2O。
[答案] ② ①③ ④
10.在体积都为1 L,pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则以下符合客观事实的图是( )
[解析] A项,两溶液的pH应从2开始升高,且相同时刻pH醋酸<pH盐酸;B项,反应开始后同一时刻,由于醋酸溶液中[H+]大于盐酸中[H+],故产生H2的速率应为醋酸大于盐酸;D项,反应结束时,溶液中[H+]应是醋酸大于盐酸,且在反应过程中的某一时刻,[H+]应是醋酸大于盐酸。
[答案] C
9.(2010年滨州质检)pH=2的X、Y、Z三种酸的水溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如下图所示,则下列说法正确的是( )
A.原溶液都是稀溶液
B.原溶液的浓度大小为[X]>[Z]>[Y]
C.Z是强酸,Y和X是弱酸
D.三种酸由强到弱的顺序是Z>Y>X
[解析] 强酸稀释103倍pH增加3,弱酸稀释103倍,pH增加小于3,原溶液X是浓溶液;原溶液的浓度大小应为c(X)>c(Y)>c(Z);从纵轴pH=2的点作平行于横轴的平行线,与X线交于A点,A的pH=2,A点与Y的pH=2的点相比:起始pH相等,稀释后pH仍相等,而Y稀释的倍数大,由此得酸性X>Y,故三种酸的强弱顺序为Z>X>Y。
8.为证明某可溶性一元酸(HX)是弱酸,某同学设计了如下实验方案。其中不合理的是(多选)( )
A.室温下,测0.1 mol·L-1 HX溶液的pH,若pH>1,证明HX是弱酸
B.室温下,将等浓度等体积的盐酸和NaX溶液混合,若混合溶液pH<7,证明HX是弱酸
C.相同pH值的HX溶液与盐酸分别跟同样颗粒大小的锌反应时,产生H2的起始速率相等
D.在相同条件下,对0.1 mol·L-1的盐酸和0.1 mol·L-1的HX溶液进行导电性实验,若HX溶液灯泡较暗,证明HX为弱酸
[解析] 0.1 mol·L-1 HX溶液,若是强酸,[H+]=0.1 mol·L-1,pH=1,若是弱酸,因为部分电离,[H+]<0.1 mol·L-1,pH>1,A项正确;等物质的量的HCl与NaX混合后,不论HX是强酸还是弱酸,上述混合液都是呈酸性,B项错误;pH相同的HX与盐酸,无论HX是强酸还是弱酸,[H+]与盐酸中的[H+]相等,起始速率相等,C项错误;相同浓度的HX和盐酸,若HX是弱酸,由于电离出的离子浓度比盐酸小,则导电能力弱,灯泡较暗,D项正确。
[答案] BC
7.常温时,某一元弱酸的电离常数Ka=10-6,对于0.01 mol·L-1的该酸溶液下列说法正确的是( )
A.上述弱酸溶液的pH=4
B.加入NaOH溶液后,弱酸的电离平衡向右移动,K值增大
C.加入等体积0.01 mol·L-1 NaOH溶液后,所得溶液的pH=7
D.加入等体积0.01 mol·L-1 NaOH溶液后,所得溶液的pH<7
[解析] 设该一元弱酸为HA:HAH++A-
则K==
求得[H+]=10-4mol/L,故pH=4。
选项B中K值应不变,C、D项中pH>7。
[答案] A
6.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是( )
A.电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离平衡常数(K)与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为:K1<K2<K3
[解析] 电离平衡常数只和温度有关,K表征弱电解质的电离能力,它越大,表示弱电解质越易电离,反之,越难。
5.(2010年梅州质检)化合物HIn(铟化氢)因在水溶液中存在下列电离平衡,故可用作酸碱指示剂。
浓度为0.020 mol·L-1的下列各溶液:①HCl;②Ca(OH)2;③NaCl;④NaHSO4;⑤NaHCO3;⑥氨水,能使该指示剂显红色的有( )
A.①④⑤ B.①④
C.②⑤⑥ D.②③⑥
[解析] 要使HIn指示剂显红色,必须使电离平衡向左移动,增大H+浓度符合要求,①④适合;而②⑤⑥消耗H+,使H+浓度减小,平衡右移,指示剂显黄色;③NaCl不影响其电离平衡。
[答案] B