2024届鲁科版高考化学一轮复习第40讲弱电解质的电离平衡作业含答案

这是一份2024届鲁科版高考化学一轮复习第40讲弱电解质的电离平衡作业含答案，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第40讲 弱电解质的电离平衡
一、选择题:每小题只有1个选项符合题意。
1.NaNO2是一种常用的食品防腐剂。已知Ka(HNO2)=5.6×10-4 mol·L-1。下列叙述正确的是(　　)
A.HNO2的电离平衡常数Ka(HNO2)=c平(H+)·c平(NO2-)
B.HNO2溶液的pH随温度升高而增大
C.0.01 mol·L-1 HNO2溶液的pH=2
D.0.01 mol·L-1 NaNO2溶液中c平(Na+)=c平(NO2-)+c平(HNO2)
答案D
解析根据电离平衡常数表达式可知,A错误;升高温度,促进HNO2的电离,溶液中c平(H+)增大,故溶液pH逐渐减小,B错误;HNO2是弱酸,部分电离,则0.01mol·L-1HNO2溶液的pH>2,C错误;0.01mol·L-1NaNO2溶液中,据元素质量守恒可得,c平(Na+)=c平(NO2-)+c平(HNO2),D正确。
2.(2022湖北卷,12)根据酸碱质子理论,给出质子(H+)的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:N2H5++NH3NH4++N2H4,N2H4+CH3COOHN2H5++CH3COO-,下列酸性强弱顺序正确的是(　　)
A.N2H5+>N2H4>NH4+
B.N2H5+>CH3COOH>NH4+
C.NH3>N2H4>CH3COO-
D.CH3COOH>N2H5+>NH4+
答案D
解析根据酸碱质子理论,给出质子(H+)的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强,则反应N2H4+CH3COOHN2H5++CH3COO-中,酸性:CH3COOH>N2H5+,反应N2H5++NH3NH4++N2H4中,酸性:N2H5+>NH4+,故酸性:CH3COOH>N2H5+>NH4+。
3.在氨水中存在如下平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-。下列有关该溶液的叙述正确的是(　　)
A.滴加少量浓盐酸,HCl与NH3反应生成NH4Cl,c平(NH4+)增大,平衡逆向移动
B.加入少量NaOH固体,OH-与NH4+结合生成NH3·H2O,c平(NH4+)减小,平衡正向移动
C.加入少量NH4Cl固体,平衡逆向移动,c平(OH-)减小,电离平衡常数不变
D.加入少量MgCl2固体,平衡正向移动,c平(OH-)增大
答案C
解析滴加少量浓盐酸,H+与OH-结合生成H2O,c平(OH-)减小,平衡正向移动,A错误。加入少量NaOH固体,c平(OH-)增大,平衡逆向移动,B错误。加入少量NH4Cl固体,c平(NH4+)增大,则平衡逆向移动,c平(OH-)减小;由于温度不变,则电离平衡常数不变,C正确。加入少量MgCl2固体,Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,c平(OH-)减小,则平衡正向移动,D错误。
4.草酸(H2C2O4)是二元弱酸,是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中。关于0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液,下列说法正确的是(　　)
A.H2C2O4的电离方程式为H2C2O42H++C2O42-
B.加入少量盐酸,H2C2O4的电离平衡逆向移动,溶液的酸性增强
C.溶液中存在:c平(H+)=c平(C2O42-)+c平(HC2O4-)+c平(OH-)
D.加水稀释,H2C2O4的电离程度增大,溶液的酸性增强
答案B
解析H2C2O4是二元弱酸,分步发生电离,A错误;加入少量盐酸,c平(H+)增大,H2C2O4的电离平衡逆向移动,溶液的酸性增强,B正确;H2C2O4溶液呈电中性,根据电荷守恒可得,溶液中存在:c平(H+)=2c平(C2O42-)+c平(HC2O4-)+c平(OH-),C错误;加水稀释时,H2C2O4的电离平衡正向移动,其电离程度增大,但溶液的酸性减弱,D错误。
5.(2023江苏苏锡常镇四市调研)T℃时,0.1 mol·L-1醋酸溶液中CH3COOH的电离度约为1.32%。下列说法正确的是(　　)
A.1 L该溶液中CH3COO-的数目约为1.32×6.02×1021
B.T℃时,CH3COOH的电离常数Ka≈1.74×10-5 mol·L-1
C.1 L该溶液与足量Zn充分反应,生成H2的体积为1.12 L
D.向该溶液中加入少量水,c平(CH3COO-)c平(CH3COOH)减小
答案B
解析1L0.1mol·L-1乙酸溶液中含0.1molCH3COOH,约有1.32%的乙酸分子发生电离,则电离产生的CH3COO-约为0.1mol×1.32%×6.02×1023mol-1=1.32×6.02×1020,A错误;0.1mol·L-1CH3COOH溶液中约有1.32%电离,则有c平(CH3COO-)≈0.1mol·L-1×1.32%=1.32×10-3mol·L-1,c平(CH3COOH)≈0.1mol·L-1,故T℃时,乙酸的电离常数Ka≈1.32×10-3mol·L-1×1.32×10-3mol·L-10.1mol·L-1≈1.74×10-5mol·L-1,B正确;未指明H2所处的环境,不能计算n(H2),C错误;加入少量水,CH3COOH的电离平衡正向移动,n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,则c平(CH3COO-)c平(CH3COOH)增大,D错误。
6.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下,将相同体积的氢氧化钠溶液和醋酸溶液分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积V(H2O)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.曲线Ⅰ表示醋酸加水稀释过程中溶液电导率的变化
B.a、b、c三点溶液的pH:b>c>a
C.将a、b两点溶液混合,所得溶液中:c平(Na+)=c平(CH3COO-)
D.醋酸溶液稀释过程中,c平(CH3COOH)c平(CH3COO-)不断增大
答案A
解析加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液导电能力变化小,则曲线Ⅰ表示醋酸稀释的曲线,A正确;NaOH溶液显碱性,醋酸溶液显酸性,导电能力越强,说明离子浓度越大,则三点溶液的pH:c>b>a,B错误;将a、b两点溶液混合,由于c平(CH3COOH)>c平(NaOH),反应后醋酸剩余,溶液显酸性,根据电荷守恒可得,溶液中c平(Na+)V2,则说明HA为强酸,HB为弱酸
C.因为两种酸溶液的pH相等,故V1一定等于V2
D.若实验①中V=V1,则混合溶液中c平(Na+)=c平(A-)
答案D
解析酸碱溶液恰好完全中和,实验②的混合溶液的溶质可能是强酸强碱盐或强碱弱酸盐,故溶液呈中性或碱性,A错误;若V1>V2,说明HA的酸性比HB的强,但不能判断HA是否为强酸,B错误;两种酸溶液的pH相等,但不知道HA和HB的酸性强弱,故不能比较V1、V2的大小,C错误;若实验①中V=V1,说明c平(HA)=0.01mol·L-1,其pH=2,则说明HA是强酸,恰好完全反应时溶液呈中性,结合电荷守恒推知c平(Na+)=c平(A-),D正确。
8.(2023天津第一中学模拟)已知:pKa=-lgKa。25 ℃时,几种弱电解质的pKa如下表所示:

CH3COOH
HCOOH
H2SO3
pKa=4.74
pKa=3.74
pKa1=1.90,
pKa2=7.20

下列说法正确的是(　　)
A.等物质的量浓度时,溶液中c平(H+):CH3COOH>HCOOH>H2SO3
B.结合H+能力的强弱顺序:SO32->CH3COO->HCOO->HSO3-
C.将HCOOH溶液滴加到Na2SO3溶液中:2HCOOH+Na2SO32HCOONa+SO2↑+H2O
D.溶液中c平(H+)相同时,三种酸的物质的量浓度:CH3COOHCH3COOH>HSO3-,故浓度相同时,溶液中c平(H+):H2SO3>HCOOH>CH3COOH,A错误;酸越强,越易发生电离,生成酸根离子结合H+能力越弱,故结合H+能力的强弱顺序:SO32->CH3COO->HCOO->HSO3-,B正确;由于酸性:H2SO3>HCOOH>HSO3-,则HCOOH溶液滴加到Na2SO3溶液中发生反应:HCOOH+Na2SO3HCOONa+NaHSO3,C错误;电离程度:H2SO3>HCOOH>CH3COOH,故溶液中c平(H+)相同时,三种酸的物质的量浓度:CH3COOH>HCOOH>H2SO3,D错误。
9.现有浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液。下列判断正确的是(　　)
A.若三种溶液中c平(H+)(单位:mol·L-1)分别为a1、a2、a3,则其大小关系为a1=a2=a3
B.等体积的以上三种酸分别与足量的NaOH溶液反应,若生成的盐的物质的量(单位:mol)依次为b1、b2、b3,则其大小关系为b1=b2>b3
C.分别用以上三种酸溶液中和一定量的NaOH溶液生成正盐,若需要酸溶液的体积分别为V1、V2、V3,其大小关系为V1=V2=V3
D.分别与Zn反应,开始时生成H2的速率分别为v1、v2、v3,其大小关系为v2>v1>v3
答案D
解析HCl、H2SO4是强电解质,完全电离,CH3COOH是弱电解质,部分电离,由三种酸溶液的浓度可知,它们的大小关系为a2=2a1,a1>a3,A错误;等浓度等体积的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液分别与足量NaOH溶液反应生成盐的物质的量的大小关系为b1=b2=b3,B错误;中和一定量的NaOH溶液,需要的三种酸溶液的体积分别为V1、V2、V3,则其大小关系为V1=V3=2V2,C错误;硫酸中c平(H+)为0.2mol·L-1,盐酸中c平(H+)为0.1mol·L-1,醋酸中c平(H+)小于0.1mol·L-1,分别与Zn反应,开始时生成H2的速率的大小关系为v2>v1>v3,D正确。
10.H2S与SO2是煤层气和天然气中的毒害性气体,可利用反应2H2S+SO23S↓+2H2O将它们除去。常温下,向1 L饱和H2S溶液中缓慢通入SO2,溶液中c平(H+)与通入SO2的物质的量关系如图所示。

物质
Ka1/(mol·L-1)
Ka2/(mol·L-1)
H2SO3
1×10-2
6×10-8
H2S
1×10-7
1×10-13


下列说法错误的是(　　)
A.H2S溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.H2SO3的电离程度:c点>b点
C.若c点溶液中c平(H2SO3)=1.5 mol·L-1,则有c平(H+)≈3×10-4 mol·L-1
D.H2SO3的酸性强于H2S的酸性
答案B
解析由图可知,起点饱和H2S溶液中c平(H+)=10-4mol·L-1,H2S的Ka1=1×10-7mol·L-1,则有Ka1=10-4×10-4mol2·L-2c平(H2S)=1×10-7mol·L-1,c平(H2S)≈0.1mol·L-1,A正确;图中a点,2H2S+SO23S↓+2H2O恰好反应完全,b点对应不饱和H2SO3溶液,c点对应饱和H2SO3溶液,而浓度越大,H2SO3的电离程度越小,故H2SO3的电离程度:b点>c点,B错误;c点对应饱和H2SO3溶液,若c点溶液中c平(H2SO3)=1.5mol·L-1,则有Ka1(H2SO3)≈c平2(H+)c平(H2SO3)=c平2(H+)1.5mol·L-1=6×10-8mol·L-1,解得c平(H+)≈3×10-4mol·L-1,C正确;由电离常数可知,H2SO3的酸性强于H2S的酸性,D正确。

11.常温下,分别向体积相同、浓度均为0.1 mol·L-1的MOH、ROH两种碱溶液中不断加水稀释,溶液的pH与溶液浓度的对数(lg c平)之间的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.Kb(MOH)的数量级为10-5
B.a、b两点对应的溶液中,水的电离程度:ac平(HR-)>c平(H2R)>c平(R2-)
B.在Na2R溶液中通入足量CO2生成的盐是NaHR和NaHCO3
C.1 mol H2R分别与足量的NaOH、Na2CO3、Na反应消耗三者的物质的量之比为1∶1∶1
D.25 ℃时,将等物质的量浓度的Na2R和NaHCO3溶液等体积混合,反应的离子方程式为R2-+HCO3-HR-+CO32-
答案C
解析由于Ka2(H2R)=4.3×10-5mol·L-1>Kh(HR-),则NaHR在溶液中以电离为主,溶液呈酸性,则溶液中c平(Na+)>c平(HR-)>c平(R2-)>c平(H2R),A错误;由于Ka2(H2R)=4.3×10-5mol·L-1>Ka1(H2CO3),在Na2R溶液中通入足量CO2气体,不能发生反应,B错误;1molH2R分别与足量的NaOH、Na2CO3、Na反应,都生成Na2R,且Na2CO3转化为NaHCO3,消耗NaOH、Na2CO3、Na都为2mol,则消耗三者的物质的量之比为1∶1∶1,C正确;25℃时,将等物质的量浓度的Na2R和NaHCO3溶液等体积混合,由于Ka2(H2R)=4.3×10-5mol·L-1>Ka2(H2CO3),不能发生反应,D错误。
二、非选择题
13.(1)体积均为100 mL pH均为2的CH3COOH与一元酸HX溶液,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则相同温度时,HX的电离平衡常数　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数,理由是　 　。 

(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的物理量。已知:


化学式
电离常数(25℃)
HCN
K=6.2×10-10 mol·L-1
CH3COOH
K=1.8×10-5 mol·L-1
H2CO3
Ka1=4.5×10-7 mol·L-1、
Ka2=4.7×10-11 mol·L-1

①25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三种溶液的pH由大到小的顺序为 　。 
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c平(CH3COO-)-c平(Na+)=　　　　　　　 mol·L-1(填精确值)。 
答案(1)小于　稀释相同倍数,一元酸HX溶液的pH变化量比CH3COOH溶液的小,酸性较弱,电离平衡常数较小
(2)①pH(Na2CO3溶液)>pH(NaCN溶液)>pH(CH3COONa溶液)
②NaCN+H2O+CO2HCN+NaHCO3
(3)9.9×10-7
解析(1)根据图像可知,稀释相同体积时,HX的pH变化量比醋酸的小,则HX的酸性较弱,电离平衡常数较小。
(2)强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱,其水解程度就越大,溶液的pH越大,弱酸的电离平衡常数越小。①25℃时,根据表中数据可知,酸性:CH3COOH>HCN>HCO3-,则溶液的pH由大到小的顺序为pH(Na2CO3溶液)>pH(NaCN溶液)>pH(CH3COONa溶液);②Ka2(H2CO3)小于K(HCN),Ka1(H2CO3)大于K(HCN),因此向NaCN溶液中通入少量的CO2,产物应是NaHCO3和HCN,反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2HCN+NaHCO3。
(3)25℃时,根据电荷守恒:c平(CH3COO-)+c平(OH-)=c平(Na+)+c平(H+),溶液的pH=6,则c平(H+)=10-6mol·L-1,c平(OH-)=10-8mol·L-1,则有c平(CH3COO-)-c平(Na+)=c平(H+)-c平(OH-)=(10-6-10-8)mol·L-1=9.9×10-7mol·L-1。