2022版高考化学一轮复习第8章水溶液中的离子平衡第1节弱电解质的电离平衡训练含解析

第1节 弱电解质的电离平衡

[A组·基础练习]

1．(2020·甘肃甘谷一中检测)下列说法正确的是(　　)

A．电解质溶液的浓度越大，其导电能力一定越强

B．强酸和强碱一定是强电解质，不管其水溶液浓度的大小，都能完全电离

C．强极性共价化合物不一定都是强电解质

D．多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电能力强

【答案】C

2．25  ℃时不断将水滴入0.1  mol·L－1的氨水中，下列图像变化合理的是(　　)

【答案】C

【解析】氨水的pH不可能小于7，A错误；NH3·H2O的电离程度在稀释过程中始终增大，B错误；温度不变，Kb不变，D错误。

3．现欲粗略测定一未知浓度的醋酸溶液中醋酸的电离度，应做的实验和所需的试剂(或试纸)是(　　)

A．电解、NaOH溶液　　　　 B．蒸馏、Na2CO3溶液

C．中和滴定、pH试纸　　　　 D．酯化反应、石蕊溶液

【答案】C

【解析】电解与电离是不同的过程，A错误；B、D无法测量已电离的醋酸的量，错误；由中和滴定可测量醋酸的物质的量，由pH试纸可测溶液的pH，进而求出电离的醋酸的物质的量，C正确。

4．(2019·辽宁沈阳期中)醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH＋＋CH3COO－，下列叙述正确的是(　　)

A．图甲表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体后，溶液pH的变化

B．图乙表示向CH3COOH溶液中加水时溶液的导电性变化，则CH3COOH溶液的pH：a＞b

C．醋酸溶液中离子浓度的关系满足：c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)

D．向0.10  mol·L－1的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c(OH－)减小

【答案】C

【解析】向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体，c(CH3COO－)增大，抑制醋酸的电离，溶液的pH增大，A错误；溶液的导电性与溶液中自由移动的离子的浓度和离子所带的电荷量有关，若醋酸溶液的导电性越强，则溶液中氢离子的浓度越大，pH越小，故CH3COOH溶液的pH：a＜b，B错误；根据电荷守恒，可得醋酸溶液中c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，C正确；加水稀释醋酸溶液，醋酸的电离程度增大，但c(H＋)减小，而稀释时温度不变，Kw不变，根据Kw＝c(H＋)·c(OH－)，则c(OH－)增大，D错误。

5．(2021·四川成都质检)在常温下，对于pH＝3的醋酸溶液，下列说法正确的是(　　)

A．在醋酸溶液中，NH、Na＋、SiO、C2O能大量共存

B．与Na2S2O3溶液反应的离子方程式：S2O＋2H＋══S↓＋SO2↑＋H2O

C．常温下，加水稀释醋酸，增大

D．该醋酸溶液中c(CH3COO－)＜0.001 mol/L

【答案】D

【解析】常温下pH＝3的醋酸溶液，存在H＋，SiO、C2O与H＋反应生成弱酸或弱酸根离子，不能大量共存，A错误；醋酸是弱酸，在离子方程式中写化学式，离子方程式为S2O＋2CH3COOH══S↓＋SO2↑＋H2O＋2CH3COO－，B错误；常温下加水稀释醋酸，的分子和分母同乘以氢离子的浓度得Ka/Kw，温度不变，该比值不变，C错误；pH＝3的醋酸溶液中c(H＋)＝0.001 mol/L，溶液呈电中性，c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，则c(CH3COO－)＜0.001 mol/L，D正确。

6．H2CO3和H2S在25 ℃时的电离常数如下：

则下列反应可能发生的是(　　)

A．NaHCO3＋NaHS══Na2CO3＋H2S

B．H2S＋Na2CO3══NaHS＋NaHCO3

C．Na2S＋H2O＋CO2══H2S＋Na2CO3

D．H2S＋NaHCO3══NaHS＋H2CO3

【答案】B

【解析】电离常数越大，酸性越强，所以酸性由强到弱的顺序是H2CO3＞H2S＞HCO＞HS－，只有B项可以发生。

7．常温下，将pH均为3、体积均为V0的HA溶液和HB溶液分别加水稀释至体积为V，pH随lg的变化如图所示。下列说法中正确的是(　　)

A．稀释相同倍数时：c(A－)＞c(B－)

B．水的电离程度：b＝c＞a

C．溶液中离子总物质的量：b＞c＞a

D．溶液中离子总浓度：a＞b＞c

【答案】B

【解析】根据图像，当lg＝2时，HA溶液：pH＝5，HB溶液：3＜pH＜5，HA为强酸，HB为弱酸。根据图像，稀释相同倍数时，溶液的pH：HA溶液＞HB溶液，溶液中c(A－)小于c(B－)，A错误；根据图像，溶液的pH：a＜b＝c，酸溶液中OH－全部来自水的电离，水的电离程度：b＝c＞a，B正确；a、c点溶液体积相同，c点pH大于a点，c点溶液中c (A－ )小于a点溶液中c(B－)，溶液中离子总物质的量：a＞c，b点相对于a点加水稀释，促进HB的电离，溶液中离子总物质的量：b＞a，故溶液中离子总物质的量：b＞a＞c，C错误；c点pH大于a点，则溶液中离子总浓度：a＞c，b、c点溶液的pH相等，b、c点两溶液中的电荷守恒分别为c(H＋)＝c(B－)＋c(OH－)、c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，溶液中离子总浓度：b＝c，溶液中离子总浓度：a＞b＝c，D错误。

[B组·提高练习]

8．(2020·福建宁德期末)利用手持技术探究氢氧化铝制备实验电导率(电导率越大表示导电能力越强)的变化。浓度均为0.5 mol·L－1的氢氧化钠和氨水分别滴定0.01 mol·L－1硫酸铝溶液，电导率变化曲线如下图所示，下列说法错误的是(　　)

A．a(a′)点溶液pH＜7

B．bc段电导率下降是因为生成了Al(OH)3沉淀

C．a′b′段和b′c′段使用碱的体积比约为3∶1

D．b点溶液：c(H＋)＜2c(SO)＋c(OH－)

【答案】B

【解析】硫酸铝溶液水解呈酸性，a(a′)点溶液pH＜7，A正确；ab段生成了Al(OH)3沉淀，b点溶质为(NH4)2SO4，一水合氨为弱电解质，继续再加氨水后，电导率下降是因为溶液中离子浓度降低，B错误；a′b′段生成Al(OH)3 沉淀，Al3＋＋3OH－══Al(OH)3，b′c′段Al(OH)3＋OH－══AlO＋2H2O，使用碱的体积比约为3∶1，C正确；b点Al2(SO4)3＋6NH3·H2O══2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4，根据电荷守恒，c(H＋)＋c(NH)＝2c(SO)＋c(OH－)，b点溶液：c(H＋)＜2c(SO)＋c(OH－)，D正确。

9.25  ℃时，向盛有50 mL pH＝2的HA溶液的绝热容器中加入pH＝13的NaOH溶液，加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．HA溶液的物质的量浓度为0.01  mol·L－1

B．b→c的过程中，温度降低的主要原因是溶液中发生了吸热反应

C．a→b的过程中，混合溶液中可能存在：c(A－)＝c(Na＋)

D．25  ℃ 时，HA的电离平衡常数Ka约为1.43×10－2

【答案】C

【解析】恰好中和时混合溶液温度最高，即b点，此时消耗氢氧化钠0.004  mol，得出HA的浓度为0.08  mol·L－1，A错误；b→c的过程中，温度降低的主要原因是溶液中已反应完全，继续滴加温度较低的氢氧化钠溶液，使混合液温度降低，B错误；NaA呈碱性，HA呈酸性，a→b的过程中，混合溶液中可能呈中性，存在：c(A－)＝c(Na＋)，C正确；HA电离平衡常数Ka＝＝0.01×0.01÷(0.08－0.01)≈1.43×10－3，D错误。

10．常温下10 mL浓度均为0.1 mol·L－1的HX和HY两种一元酸溶液加水稀释过程中的pH随溶液体积变化曲线如图所示。则下列说法不正确的是(　　)

A．电离常数：K(HX)＜K(HY)

B．浓度均为0.1 mol·L－1的HX和HY的混合溶液中：c(X－)＋c(HX)＝c(Y－)＋c(HY)

C．浓度均为0.1 mol·L－1的NaX和NaY的混合溶液中：c(Na＋)＞c(Y－)＞c(X－)＞c(OH－)＞c(H＋)　

D．a点水的电离度大于b点水的电离度

【答案】D

【解析】浓度均为0.1 mol·L－1的HX和HY两种一元酸溶液，HY溶液的pH＝2，HX溶液的pH>2，说明HY溶液中氢离子浓度大于HX溶液中的氢离子浓度，则HY的酸性强于HX，故电离常数：K(HX)＜K(HY)，A正确；根据物料守恒可知浓度均为0.1 mol·L－1的HX和HY的混合溶液中：c(X－)＋c(HX)＝c(Y－)＋c(HY)，B正确；由于HY的酸性强于HX，则NaX的水解程度大，所以溶液中c(Y－)＞c(X－)，则溶液中离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(Y－)＞c(X－)＞c(OH－)＞c(H＋)，C正确；a、b两点溶液中氢离子浓度相同，对水电离的抑制作用相同，故两点水的电离程度相同，D错误。

11．磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。

(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，已知10 mL 1  mol·L－1 H3PO2与20 mL 1  mol·L－1的NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐，回答下列问题：

①NaH2PO2属于________(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。

②若25  ℃时，K(H3PO2)＝1×10－2，则0.01  mol·L－1的H3PO2溶液的pH＝________。

③设计两种实验方案，证明次磷酸是弱酸：______________、___________。

(2)亚磷酸是二元中强酸，25  ℃时亚磷酸(H3PO3)的电离常数为K1＝1×10－2、K2＝2.6×10－7。

①试从电离平衡移动的角度解释K1为什么比K2大：________________。

②写出亚磷酸与NaOH反应时可能生成的盐的化学式_________________________。

③亚磷酸的结构式为 (式中P→O表示成键电子对全部由磷原子提供)，由此类推次磷酸分子中含有________个“O—H”键。

【答案】(1)①正盐　②2　③测NaH2PO2溶液的pH，若pH＞7则证明次磷酸为弱酸　向等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊试液，若次磷酸溶液中红色浅一些，则说明次磷酸为弱酸(合理即可)

(2)①第一步电离出的H＋抑制了第二步的电离

②NaH2PO3、Na2HPO3　③1

12．(2019·河南商丘质检)Ⅰ．氨是重要的工业原料，在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用。

(1)工业上用N2和H2在一定条件下合成氨，下列措施能使正反应速率增大，且使平衡混合物中NH3的体积分数一定增大的是__。

A．降低反应温度　　　　 B．压缩反应混合物

C．充入N2　　　　 D．液化分离NH3

(2)常温下向100 mL 0.2 mol·L－1的氨水中逐滴加入0.2 mol·L－1的盐酸，所得溶液的pH、溶液中NH和NH3·H2O物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示，根据图像回答下列问题：

①表示NH3·H2O浓度变化的曲线是________(填“A”或“B”)。

②NH3·H2O的电离常数为_______________________(已知lg 1.8＝0.26)。

③当加入盐酸体积为50 mL时，溶液中c(NH)－c(NH3·H2O)＝______________mol·L－1。

Ⅱ．若液氨中也存在类似水的电离(H2O＋H2O══H3O＋＋OH－)，碳酸钠溶于液氨后也能发生完全电离和类似水解的氨解。

(1)写出液氨的电离方程式：__________________________。

(2)写出碳酸钠溶于液氨后第一级氨解的离子方程式：__________________________。

(3)写出碳酸钠的液氨溶液中各离子浓度的大小关系：__________________________。

【答案】Ⅰ．(1)B

(2)①A　②1.8×10－5mol·L－1(或10－4.74mol·L－1)　③2×(10－5－10－9)

Ⅱ．(1)NH3＋NH3NH＋NH

(2)CO＋2NH3NH＋NH4CO

(3)c(Na＋)＞c(CO)＞c(NH)＞c(NH4CO)＞c(NH)

13．常压下，取不同浓度、不同温度的氨水测定，得到下表实验数据。

提示：电离度＝×100%

(1)温度升高，NH3·H2O的电离平衡向________(填“左”或“右”)移动，能支持该结论的表中数据是________(填字母)。

a．电离常数　　　　 b．电离度

c．c(OH－)　　　　 d．c(NH3·H2O)

(2)表中c(OH－)基本不变的原因是___________________。

(3)常温下，在氨水中加入一定量的氯化铵晶体，下列说法错误的是________(填字母，下同)。

A．溶液的pH增大　　　　 B．氨水的电离度减小

C．c(OH－)减小　　　　 D．c(NH)减小

(4)将氨水与盐酸等浓度等体积混合，下列做法能使c(NH)与c(Cl－)比值变大的是________。

A．加入固体硝酸铵　　　　 B．通入少量氯化氢

C．降低溶液温度　　　　 D．加入少量固体氢氧化钠

【答案】(1)右　a　(2)氨水浓度降低，使c(OH－)减小，而温度升高，使c(OH－)增大，双重作用使c(OH－)基本不变

(3)AD　(4)AC

14．(2020·山西大同质检)Ⅰ．室温下，现有pH＝2的醋酸甲和pH＝2的盐酸乙。

(1)相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释100倍。稀释后的溶液，其pH大小关系为pH(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”)pH(乙)。若将稀释前的甲、乙两溶液等体积混合，溶液的pH＝________。

(2)各取25 mL的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH＝7，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”)V(乙)。

(3)取25 mL的甲溶液，加入等体积pH＝12的NaOH溶液，反应后溶液中c(Na＋)、c(CH3COO－)的大小关系为c(Na＋)________(填“大于”“小于”或“等于”)c(CH3COO－)。

Ⅱ．已知25  ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下：

(1)25  ℃时，将20 mL 0.1  mol·L－1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1  mol·L－1 HSCN溶液分别与20 mL 0.1  mol·L－1 NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示：

反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_______________。

(2)若保持温度不变，在醋酸溶液中通入一定量氨气，下列各量会变小的是________(填字母)。

a．c(CH3COO－)　　　　 b．c(H＋)

c．Kw　　　　 d．醋酸电离平衡常数

【答案】Ⅰ．(1)小于　2　(2)大于　(3)小于

Ⅱ．(1)HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c(H＋)较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率快　(2)b

【解析】Ⅰ．(1)由于在稀释过程中醋酸继续电离，故稀释相同的倍数后pH(甲)小于pH(乙)。盐酸和醋酸溶液的pH都是2，溶液中的H＋浓度都是0.01  mol·L－1，设醋酸的原浓度为c  mol·L－1，混合后平衡没有移动，则有：

　　　　　　　　　CH3COOH 　 H＋＋CH3COO－

原平衡浓度(mol·L－1) c－0.01　　　　　0.01　0.01

混合后浓度(mol·L－1) (c－0.01)/2　0.01　0.01/2

由于温度不变醋酸的电离常数不变，结合数据可知醋酸的电离平衡确实未发生移动，因此混合后溶液的pH仍等于2。(2)取体积相等的两溶液，醋酸的物质的量较大，经NaOH稀溶液中和至相同pH时，消耗NaOH溶液的体积V(甲)大于V(乙)。(3)两者反应后醋酸过量，溶液显酸性，根据电荷守恒可得c(Na＋)小于c(CH3COO－)。

Ⅱ．(1)由Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5和Ka(HSCN)＝0.13可知，CH3COOH的酸性弱于HSCN的酸性，即在相同浓度的情况下，HSCN溶液中H＋的浓度大于CH3COOH溶液中H＋的浓度，浓度越大反应速率越快。

(2)通入氨气，促进醋酸的电离，则c(CH3COO－)增大，a错误；通入氨气，c(OH－)增大，c(H＋)减小，b正确；由于温度不变，则Kw不变，c错误；由于温度不变，醋酸电离平衡常数不变，d错误。