2022年高考化学一轮复习讲义第8章第37讲 专项提能特训14　弱电解质电离常数计算与图像分析 (含解析)

专项提能特训14　弱电解质电离常数计算与图像分析

1．25 ℃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　稀释时氢氧根离子浓度下降，pH下降，趋近于7，但不可能小于7，故A项错误；随着水的滴入，电离度始终增大，故B项错误；随着水的滴入，离子浓度下降，导电能力下降，故C项正确。

2．(2020·山东蒙阴实验中学月考)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．0.10 mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，溶液所有离子的浓度均减小

答案　C

解析　向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，c(CH3COO－)增大，电离平衡向左移动，H＋浓度减小，溶液的pH增大，A错误；向CH3COOH溶液中加水，电离平衡向右移动，溶液中离子浓度减小，溶液的导电能力减弱，溶液的pH：a<b，B错误；醋酸溶液呈电中性，据电荷守恒可得c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，C正确；0.10 mol·L－1的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c(H＋)减小，但c(OH－)增大，D错误。

3．(2019·山东烟台诊断性测试)常温下，将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释，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表示盐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：a＞b＞c

C．将a、b两点溶液混合，所得溶液中：c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)

D．氨水稀释过程中，不断减小

答案　B

解析　从图像看，曲线Ⅰ的电导率变化幅度比曲线Ⅱ小，即离子浓度在稀释时变化慢，则曲线Ⅰ为氨水对应的曲线，曲线Ⅱ是盐酸所对应的曲线，A项错误；a点溶液呈碱性，b点电导率较小，则酸性较弱，c点到b点加水稀释，pH增大，故溶液的pH：a>b>c，B项正确；a、b两点溶液混合后的溶质为NH4Cl和过量的NH3·H2O，C项错误；稀释过程中，NH3·H2O电离平衡向右移动，增大，D项错误。

4.室温时，1 mol·L－1的HA溶液和1 mol·L－1的HB溶液，起始时的体积均为V0，分别向两溶液中加水进行稀释，所得曲线如图所示。下列说法中错误的是(　　)

A．M点溶液中c(A－)等于N点溶液中c(B－)

B．HA的电离常数约为10－4

C．浓度均为0.1 mol·L－1的NaA和HA混合溶液的pH＜7

D．M、P两点的溶液分别用等浓度的NaOH溶液中和，消耗的NaOH溶液体积：P＞M

答案　D

解析　由图中信息可知，室温时，1 mol·L－1的HA溶液和1 mol·L－1的HB溶液pH分别为

2和0，所以HA是弱酸、HB是强酸，HB已完全电离。因为浓度和体积均相等，故两溶液中所含一元酸的物质的量相等。M点溶液和N点溶液的pH都等于3，由电荷守恒可知，M点溶液中c(A－)等于N点溶液中c(B－)，A项正确；1 mol·L－1的HA溶液的pH为2，c(A－)＝c(H＋)＝0.01 mol·L－1，c(HA)≈1 mol·L－1，则HA的电离常数约为10－4，B项正确；浓度均为0.1 mol·L－1的NaA和HA混合溶液中，c(HA)≈c(A－)，根据电离常数的表达式可知，

c(H＋)＝10－4 mol·L－1，所以该溶液的pH＜7，C项正确；M、P两点的溶液所含一元酸的物质的量相等，故分别用等浓度的NaOH溶液中和时，消耗的NaOH溶液体积相等，D项错误。

5.(2020·昆明月考)等体积、浓度均为0.2 mol·L－1的三种溶液：①HA溶液　②HB溶液　③NaHCO3溶液，已知将①②分别与③混合，实验测得所产生的CO2气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．酸性：HB＞HA＞H2CO3

B．恰好反应时，所得两溶液中：c(A－)＞c(B－)

C．上述三种溶液中由水电离出的c(OH－)的相对大小：③＞①＞②

D．HA溶液和NaHCO3溶液恰好反应，所得的溶液中：c(A－)＋c(HA)＝0.1 mol·L－1

答案　B

解析　由题图可知，HB溶液与NaHCO3溶液反应的速率较快，说明HB溶液中氢离子浓度较大，所以酸性：HB＞HA＞H2CO3，A项正确；反应结束后所得两溶液分别为NaA、NaB溶液，根据“越弱越水解”，则c(B－)＞c(A－)，B项错误；NaHCO3水解促进水的电离，浓度相同时，酸的酸性越强，对水的电离的抑制程度越大，所以HB对水的电离的抑制程度最大，三种溶液中由水电离出的c(OH－)的相对大小：NaHCO3溶液＞HA溶液＞HB溶液，C项正确；根据物料守恒可知，HA溶液和NaHCO3溶液反应所得溶液中c(A－)＋c(HA)＝0.1 mol·L－1，D项正确。

6．室温下，向100 mL饱和的H2S溶液中通入SO2气体(气体体积换算成标准状况)，发生反应：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，测得溶液pH与通入SO2的关系如图所示。下列有关说法错误的是(　　)

A．a点水的电离程度最大

B．该温度下H2S的Ka1≈10－7.2

C．曲线y代表继续通入SO2气体后溶液pH的变化

D．a点之后，随SO2气体的通入，的值始终减小

答案　D

解析　由题图可知，a点表示通入SO2气体112 mL(即0.005 mol)时pH＝7，说明SO2气体与H2S溶液恰好完全反应，溶液呈中性，a点之前H2S过量，a点之后SO2过量，溶液均呈酸性，故a点水的电离程度最大，故A正确；由题图中曲线的起点可知，a点溶液呈中性，说明SO2气体与H2S溶液恰好完全反应，由此可知饱和H2S溶液中溶质的物质的量为0.01 mol，c(H2S)＝0.1 mol·L－1，0.1 mol·L－1H2S溶液电离出的c(H＋)＝10－4.1 mol·L－1，电离方程式为H2S

H＋＋HS－、HS－H＋＋S2－；以第一步电离为主，根据平衡常数表达式计算出该温度下H2S的Ka1≈≈10－7.2，故B正确；当通入SO2气体336 mL时，物质的量为0.015 mol，反应后相当于溶液中的c(H2SO3)＝0.1 mol·L－1，因为H2SO3的酸性强于H2S，故此时溶液对应的pH应小于4.1，故曲线y代表继续通入SO2气体后溶液pH的变化，故C正确；根据平衡常数表达式可知＝，a点之后，随SO2气体的通入，c(H＋)增大，当通入的SO2气体达饱和时，c(H＋)不再变化，故D错误。

7．(2020·安徽皖南八校第二次联考)298 K时，甲酸(HCOOH)和甲酸钠的混合溶液中HCOOH、HCOO－的浓度存在关系式：c(HCOO－)＋c(HCOOH)＝0.100 mol·L－1，含碳元素的粒子浓度与pH的关系如图所示。下列说法中正确的是(　　)

A．298 K时，HCOOH的电离常数Ka＝1.0×10－10.25

B．0.1 mol·L－1 HCOONa溶液中有c(HCOO－)＋c(HCOOH)＋c(OH－)＜c(H＋)＋0.1 mol·L－1

C．298 K时，加蒸馏水稀释P点溶液，溶液中n(H＋)·n(OH－)增大

D．0.1 mol·L－1 HCOONa溶液和0.1 mol·L－1 HCOOH溶液等体积混合后，溶液的pH＝3.75(混合后溶液体积变化忽略不计)

答案　C

解析　298 K时，HCOOH的电离常数Ka＝＝＝1.0×

10－3.75，A项错误；HCOONa溶液呈碱性，0.1 mol·L－1 HCOONa溶液中有0.1 mol·L－1＋c(OH－)＞c(H＋)＋0.1 mol·L－1，即c(HCOO－)＋c(HCOOH)＋c(OH－)＞c(H＋)＋0.1 mol·L－1，B项错误；298 K时，加蒸馏水稀释P点溶液，溶液中c(H＋)·c(OH－)＝Kw，保持不变，但加水稀释，可同时促进HCOOH的电离和HCOONa的水解，n(H＋)和n(OH－)都增大，故n(H＋)·n(OH－)增大，C项正确；0.1 mol·L－1 HCOONa溶液和0.1 mol·L－1 HCOOH溶液等体积混合后，虽然混合溶液中c(HCOO－)＋c(HCOOH)＝0.100 mol·L－1，但由于HCOOH的电离程度大于HCOONa的水解程度，混合溶液中c(HCOO－)＞c(HCOOH)，故溶液的pH＞3.75，D项错误。

8．已知25 ℃，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。若氨水的浓度为2.0 mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝________ mol·L－1。将SO2通入该氨水中，当c(OH－)

降至1.0×10－7 mol·L－1时，溶液中的＝________。

答案　6.0×10－3　0.62

解析　由NH3·H2O的电离方程式及其电离平衡常数Kb＝1.8×10－5可知，Kb＝＝1.8×10－5，当氨水的浓度为2.0 mol·L－1时，溶液中的c(NH)＝c(OH－)＝6.0×10－3 mol·L－1。由H2SO3的第二步电离方程式HSOSO＋ H＋及其电离平衡常数Ka2＝6.2×10－8可知，Ka2＝＝6.2×10－8，将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至1.0×10－7 mol·L－1时，溶液的c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1，则＝＝0.62。

9．联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为__________(已知：N2H4＋H＋N2H的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为________________________________。

答案　8.7×10－7　 N2H6(HSO4)2

解析　联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似，则联氨第一步电离的方程式为N2H4＋H2ON2H＋OH－，再根据已知：N2H4＋H＋N2H的K＝8.7×107及Kw＝1.0×10－14，故联氨第一步电离平衡常数为K＝＝＝＝K·Kw＝8.7×107×1.0×10－14＝8.7×10－7；联氨为二元弱碱，酸碱发生中和反应生成盐，则联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2。