2025届高考化学一轮复习专项练习课时规范练23电离平衡

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1.下列物质属于电解质且在该状态下能导电的是( )
A.CuB.熔融NaCl
C.KOH溶液D.BaSO4固体
2.对室温下pH相同、体积相同的氨水与氢氧化钠两种稀溶液,分别采取下列措施,有关叙述正确的是( )
A.温度均升高20 ℃,两溶液的pH均不变
B.加入适量氯化铵固体后,两溶液的pH均减小
C.加水到体积为原来的100倍后,氨水中c(OH-)比氢氧化钠溶液中的小
D.与足量的氯化铁溶液反应,产生的氢氧化铁沉淀一样多
3. 25 ℃时,用一定浓度的NaOH溶液滴定某醋酸溶液,混合溶液的导电能力变化曲线如图所示,其中b点为恰好反应点。下列说法不正确的是( )
A.溶液的导电能力与离子种类和浓度有关
B.b点溶液的pH=7
C.a→c过程中,n(CH3COO-)不断增大
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)
4.下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是( )
A.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
ml·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4和1.5
D.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以
5.氢氰酸(HCN)是一种弱酸,在水溶液中存在电离平衡:HCNH++CN-,常温下电离常数为Ka。下列说法正确的是( )
A.0.1 ml·L-1 HCN溶液的pH<1
B.增大HCN溶液浓度,其电离程度减小
C.升高HCN溶液温度,平衡逆向移动
D.加入少量NaOH溶液,会使Ka增大
6.向体积和pH均相等的盐酸和醋酸中分别加入足量的镁粉,则下列关于反应产生H2的体积(同温同压下测定)和速率与时间的关系图像描述正确的是( )
7.化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25 ℃时,浓度均为0.10 ml·L-1的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76。回答下列问题:
[Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb为盐的水解常数]
(1)写出CH3COOH的电离方程式: 。
(2)该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)25 ℃时,Ka(CH3COOH) (填“>”“<”或“=”)Kb(CH3COO-)。
(4)向1.0 L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液中c(H+)= ml·L-1。
(5)人体血液存在H2CO3(CO2)和NaHCO3的缓冲体系,能有效除掉人体正常代谢产生的酸、碱,保持pH的稳定,有关机理说法正确的是 (填写选项字母)。
a.代谢产生的H+被HC结合形成H2CO3
b.血液中的缓冲体系可抵抗大量酸、碱的影响
c.代谢产生的碱被H+中和,H+又由H2CO3电离
能力提升
8.已知磷酸分子()中的三个氢原子都可与重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换。又知次磷酸(H3PO2)也可与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能与D2O发生氢交换。则下列说法正确的是( )
A.H3PO2在水溶液中发生电离:H3PO2H++H2P、H2PH++HP
B.H3PO4属于三元酸、H3PO2属于二元酸
C.NaH2PO2属于酸式盐,其水溶液呈酸性
D.H3PO2具有较强的还原性,其结构式为
9.乙胺是一种一元碱,碱性比一水合氨稍强,在水中电离方程式为CH3CH2NH2+H2OCH3CH2N+OH-。298 K时,在20.00 mL 0.1 ml·L-1乙胺溶液中滴加0.1 ml·L-1盐酸V mL,混合溶液的pH与lg的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.在pH=7时加水稀释混合溶液,b点向c点移动
B.b点对应溶液中离子浓度关系:c(Cl-)=c(C2H5N)=c(OH-)=c(H+)
C.在a点时,V mL<10.00 mL
D.298 K时乙胺的电离常数Kb的数量级为10-11
10.(双选) 25 ℃时,分别稀释pH=11的Ba(OH)2溶液和氨水,溶液pH的变化如下图所示。
已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 ml·L-1。
下列说法正确的是( )
A.若35 ℃时分别稀释上述两种溶液,则图中Ⅰ、Ⅱ曲线将比原来靠近
B.保持25 ℃不变,取A、B两点对应的溶液等体积混合后,pH=9
C.由水电离产生的c(H+):A点>B点
D.曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中,=1.8×10-5 ml·L-1
11.(双选) 25 ℃时,将SO2通入NaOH溶液得到一组c(H2SO3)+c(HS)+c(S)=0.100 ml·L-1的混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化关系曲线如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.H2SO3的Ka2=10-7.2
B.pH=1.9的溶液中:c(Na+)>c(H2SO3)=c(HS)>c(S)
C.c(Na+)=0.100 ml·L-1的溶液中:c(H+)+c(S)=c(OH-)+c(H2SO3)
D.c(HS)=0.050 ml·L-1的溶液中:c(H+)+c(Na+)<0.150 ml·L-1+c(OH-)
12.为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:0.1 ml·L-1醋酸、0.1 ml·L-1盐酸、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH试纸、酚酞、NaOH溶液等。
(1)甲取出10 mL 0.1 ml·L-1的醋酸,用pH试纸测出其pH=a,确定醋酸是弱电解质,则a应该满足的关系是 ,理由是 。
(2)乙分别取pH=3的醋酸和盐酸各1 mL,分别用蒸馏水稀释到100 mL,然后用pH试纸分别测定两溶液的pH,则可认定醋酸是弱电解质,判断的依据是 。
(3)丙分别取pH=3的盐酸和醋酸各10 mL,然后加入质量相同、规格相同的锌粒,醋酸放出H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗? ,请说明理由: 。
(4)丁用CH3COONa晶体、NaCl晶体、蒸馏水和酚酞做实验,也论证了醋酸是弱酸的事实,该同学的实验操作和现象是 。
13.现有常温下pH=2的盐酸(甲)和pH=2的醋酸(乙),请根据下列操作回答问题:
(1)常温下0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数值一定变小的是 (填标号)。
A.c(H+)B.
C.c(H+)·c(OH-)D.
(2)取10 mL的乙溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动;另取10 mL的乙溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中的值将 (填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,分别加水稀释到体积为原来的100倍,所得溶液的pH大小关系为pH(甲) (填“>”“<”或“=”)pH(乙)。
(4)取等体积的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲) (填“>”“<”或“=”)V(乙)。
(5)已知25 ℃时,三种酸的电离常数如下:
写出下列反应的离子方程式。
CH3COOH+Na2CO3(少量): ;
HClO+Na2CO3(少量): 。
拓展深化
14.(1)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH++,Ka=5.81×10-10,可判断H3BO3是 酸。
(2)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,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+N2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 。
(3)25 ℃,两种酸的电离常数如下表。
①HS的电离常数表达式K= 。
②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。
课时规范练23 电离平衡
1.B 电解质:在水溶液或熔融状态下能自身电离出自由移动的离子的化合物。铜是金属单质,能导电但不是电解质,不符合题意,A错误;熔融NaCl能电离出自由移动的Na+、Cl-,阴、阳离子的自由移动能导电,是电解质,符合题意,B正确;KOH溶液是混合物,不是电解质,不符合题意,C错误;BaSO4固体是电解质,但在该状态下不能导电,不符合题意,D错误。
2.B 温度升高,一水合氨电离程度增大,所以氨水的pH增大,A错误;加入适量的氯化铵固体,抑制一水合氨电离,NaOH和氯化铵反应生成氯化钠和一水合氨,所以加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均减小,B正确;加水稀释促进一水合氨电离,则稀释后氨水的pH大于氢氧化钠,C错误;pH相同、体积相同的氨水与氢氧化钠两种稀溶液,一水合氨的物质的量大于氢氧化钠,所以氨水产生的氢氧化铁沉淀多,D错误。
3.B 不同离子所带电荷量不同,导电能力不同;同种离子,浓度不同,导电能力也不同,A正确;b点为恰好反应点,即滴定终点,此时溶液可视为醋酸钠的水溶液,由于醋酸根水解,所以溶液显碱性,常温下,pH>7,B错误;a到b的过程,醋酸与加入的NaOH发生中和反应,醋酸的电离平衡正向移动,n(CH3COO-)逐渐增大;b到c的过程,由于溶液中NaOH的量逐渐增加,导致CH3COO-的水解平衡逆向移动,n(CH3COO-)逐渐增大;因此,从a到c的过程中,n(CH3COO-)不断增大,C正确;由题可知,c点的溶液可视为等浓度的NaOH与CH3COONa的混合溶液,由于醋酸根会发生水解,所以溶液中有:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-),D正确。
4.A 氢硫酸的还原性强于亚硫酸,不能用于比较酸性的强弱,A错误;氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸,可说明亚硫酸的电离程度大,则亚硫酸的酸性强,B正确;0.10ml·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4和1.5,可说明亚硫酸的电离程度大,酸性较强,C正确;氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以,符合强酸制备弱酸的特点,可说明亚硫酸的酸性比氢硫酸强,D正确。
5.B 氢氰酸(HCN)是一种弱酸,不能完全电离,因此0.1ml·L-1HCN溶液中c(H+)<0.1ml·L-1,pH>1,A错误;弱电解质溶液的浓度越大,弱电解质的电离程度越小,氢氰酸是一种弱酸,为弱电解质,增大HCN溶液浓度,其电离程度减小,B正确;弱电解质的电离是吸热过程,升高HCN溶液温度,电离平衡正向移动,C错误;加入少量NaOH溶液,中和氢离子,电离平衡右移,但溶液的温度不变,电离平衡常数不变,D错误。
6.A 体积和pH均相同,开始时氢离子浓度相同反应速率相同,随着反应的进行,醋酸电离出更多的氢离子,反应速率减小地较慢,B错误;镁粉足量,生成的氢气的体积由酸的量决定,醋酸是弱酸,pH相同则醋酸的浓度更大,同体积的两种酸,醋酸产生的氢气的量更多,C、D错误。
7.答案 (1)CH3COOHCH3COO-+H+
(2)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)> (4)1.75×10-5或10-4.76 (5)ac
解析 根据CH3COOH电离方程式CH3COOHCH3COO-+H+,Ka(CH3COOH)==1.75×10-5,pH=4.76,可计算=1。
(2)该缓冲溶液为浓度均为0.1ml·L-1的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,pH=4.76,离子浓度由大到小的顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)25℃时,Ka(CH3COOH)=10-4.76,Kb(CH3COO-)==10-9.24。
所以Ka(CH3COOH)>Kb(CH3COO-)。
(4)向1.0L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,忽略溶液体积的变化,c(CH3COO-)和c(CH3COOH)的浓度变化不大,变化忽略不计。由Ka(CH3COOH)==1.75×10-5,判断c(H+)=1.75×10-5ml·L-1(或用10-4.76ml·L-1表示)。
(5)同理,在H2CO3(CO2)和NaHCO3的缓冲体系中代谢产生的少量H+被HC结合形成H2CO3,代谢产生的碱被H+中和,H+又由H2CO3电离,a、c正确。但遇大量酸、碱时,c(HC)和c(H2CO3)变化大,由Ka(H2CO3)==1.75×10-5表达式判断c(H+)变化明显,故不可抵抗大量酸、碱的影响,b错误。
8.D 根据题意可知—OH的H原子可以与重水分子的D原子发生交换,而与P原子直接结合的H原子不能发生氢交换,次磷酸(H3PO2)也可与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能与D2O发生氢交换,说明次磷酸(H3PO2)是一元酸,电离方程式为H3PO2H++H2P,A错误;根据题干信息可知,H3PO4属于三元酸、H3PO2属于一元酸,B错误;羟基H原子可以发生氢交换,非羟基H原子不能发生H交换,次磷酸钠(NaH2PO2)不能与D2O发生氢交换,说明H3PO2属于一元酸,NaH2PO2属于正盐,该盐是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,C错误;在H3PO2中P元素化合价为+1价,具有较强的还原性,由于只有1个—OH,因此其结构式为,D正确。
9.C 乙胺的电离平衡常数为Kb=,则lg=lg=lg,298K时KW=c(OH-)·c(H+)=10-14,所以lg=lgKb-pH+14。298K时,pH=7的溶液显中性,加水稀释后仍为中性,即pH不变,所以不移动,A错误;根据电荷守恒可知c(Cl-)+c(OH-)=c(C2H5N)+c(H+),b点溶液显中性,即c(OH-)=c(H+),所以c(Cl-)=c(C2H5N),但要大于c(OH-)和c(H+),B错误;当V=10.00时,溶液中的溶质为等物质的量的C2H5NH2和C2H5NH3Cl,根据lg=lgKb-pH+14,结合a点坐标可知Kb=10-3.25,则Kh==10-10.75c(C2H5NH2),而a点处c(C2H5N)=c(C2H5NH2),所以此时加入的盐酸体积VmL<10.00mL,C正确;由以上分析可知Kb=10-3.25,D错误。
10.BD 25℃时,Ba(OH)2溶液和氨水的pH相同,由于Ba(OH)2是强电解质,完全电离,而氨水中NH3·H2O是弱电解质,部分电离,稀释相同倍数时,由于稀释过程中氨水会继续电离出OH-,导致溶液中OH-的浓度大于Ba(OH)2溶液中的OH-浓度,即溶液的pH变化小于Ba(OH)2溶液,因此曲线Ⅰ代表氨水稀释时溶液pH随稀释倍数的变化,曲线Ⅱ代表Ba(OH)2溶液稀释时溶液pH随稀释倍数的变化。温度升高,促进一水合氨的电离,稀释相同倍数时,氨水的pH变化更小,则在35℃时分别稀释两种溶液,图中Ⅰ、Ⅱ曲线将比原来疏远,A项错误;25℃时,A、B两点对应的溶液的pH均为9,保持25℃不变,则KW不变,两者等体积混合后,溶液中H+浓度不变,故pH仍不变,B项正确;A点和B点溶液pH相同,则由水电离产生的H+浓度:A点=B点,C项错误;曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中存在电荷守恒:c(OH-)=c(H+)+c(N),则有=
=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5ml·L-1,D项正确。
11.AD 当pH=7.2时,c(H+)=10-7.2ml·L-1,c(S)=c(HS),H2SO3的二级电离方程式为HSH++S,Ka2==10-7.2,A正确;根据图示,pH=1.9时,溶液中不含S,B错误;溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(HS)+c(OH-),c(Na+)=0.100ml·L-1时,c(H2SO3)+c(HS)+c(S)=c(Na+),代入电荷守恒式中可得c(H+)+c(H2SO3)=c(OH-)+c(S),C错误;根据c(H2SO3)+c(HS)+c(S)=0.100ml·L-1,溶液中的c(HS)=0.050ml·L-1,则c(H2SO3)+c(S)=0.05ml·L-1,溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(HS)+c(OH-)=2×[0.050ml·L-1-c(H2SO3)]+0.050ml·L-1+c(OH-)=0.150ml·L-1+c(OH-)-2c(H2SO3),则c(H+)+c(Na+)<0.150ml·L-1+c(OH-),D正确。
12.答案 (1)a>1 醋酸是弱酸,不能完全电离
(2)盐酸的pH=5,醋酸的pH<5
(3)正确 醋酸是弱酸,随着反应的进行,醋酸不断电离,c(H+)变化小,因此醋酸产生H2的速率比盐酸快
(4)将CH3COONa晶体、NaCl晶体分别溶于适量水配成溶液,再分别滴入酚酞溶液,CH3COONa溶液变浅红色,NaCl溶液不变色
解析 (1)若醋酸是弱酸,则其不能完全电离,电离出的c(H+)<0.1ml·L-1,pH=a>1。(2)若醋酸为弱酸,稀释促进电离,pH=3的醋酸稀释到体积为原来的100倍,稀释后醋酸中c(H+)>10-5ml·L-1,则醋酸的pH<5,而盐酸为强酸,用蒸馏水稀释到100mL,稀释后盐酸的pH=5。(3)分别加入质量相同、规格相同的锌粒,若醋酸为弱酸,与锌反应消耗氢离子的同时,醋酸不断电离,H+得到补充,因此醋酸产生氢气的速率比盐酸快。(4)CH3COONa是强碱弱酸盐,加入水中会发生水解,溶液显碱性,将CH3COONa晶体、NaCl晶体溶于适量水配成溶液,分别滴入酚酞溶液,CH3COONa溶液变成浅红色,NaCl溶液不变色。
13.答案 (1)A (2)向右 减小 (3)> (4)<
(5)2CH3COOH+C2CH3COO-+CO2↑+H2O HClO+CClO-+HC
解析 (1)CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHH++CH3COO-,加水稀释过程中,平衡正向移动,但溶液中c(H+)、c(CH3COO-)均减小,A符合题意;CH3COOH的电离常数Ka=,则有,加水稀释时,c(CH3COO-)减小,但Ka不变,则增大,B不符合题意;由于温度不变,则c(H+)·c(OH-)=KW不变,C不符合题意;加水稀释时,溶液中c(H+)减小,由于c(H+)·c(OH-)=KW不变,则c(OH-)增大,故增大,D不符合题意。
(2)醋酸溶液中加入等体积的水,醋酸的电离平衡向右移动,电离程度增大;醋酸溶液中加入少量无水醋酸钠固体,c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,据CH3COOH的电离常数Ka=推知,,由于温度不变,Ka不变,c(CH3COO-)增大,则溶液中的值减小。
(3)常温下,pH=2的盐酸(甲)和pH=2的醋酸(乙),取等体积的甲、乙两溶液,分别加水稀释到体积为原来的100倍,醋酸的电离平衡正向移动,pH变化小,则所得溶液的pH:pH(甲)>pH(乙)。
(4)pH均为2的盐酸和醋酸相比,其浓度:c(HCl)n(HCl),分别用等浓度的NaOH稀溶液中和,醋酸消耗NaOH溶液的体积大于盐酸。
(5)由表中电离常数可知,各种酸的酸性强弱:CH3COOH>H2CO3>HClO>HC,则酸的电离程度由易到难的顺序:CH3COOH>H2CO3>HClO>HC。根据“较强酸制取较弱酸”的规律,由于酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>HC,则CH3COOH与Na2CO3(少量)反应生成CH3COONa、CO2和H2O,离子方程式为2CH3COOH+C2CH3COO-+CO2↑+H2O;HClO与Na2CO3(少量)反应生成NaClO和NaHCO3,离子方程式为HClO+CClO-+HC。
14.答案 (1)一元弱 (2)8.7×10-7 N2H6(HSO4)2
(3)① ②H2SO3+HCHS+CO2↑+H2O
解析 (1)根据题目信息中H3BO3的解离反应方程式和Ka的数值可知,H3BO3为一元弱酸。
(2)将H2OH++OH- KW=1.0×10-14、N2H4+H+N2 K=8.7×107相加,可得:N2H4+H2ON2+OH- Kb1=KW·K=1.0×10-14×8.7×107=8.7×10-7;类比NH3与H2SO4形成酸式盐的化学式NH4HSO4可知,N2H4与H2SO4形成的酸式盐的化学式应为N2H6(HSO4)2。化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
Ka1
1.8×10-5
4.3×10-7
3.0×10-8
Ka2
-
5.6×10-11
-
酸的化学式
Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×10-2
6.3×10-8
H2CO3
4.2×10-7
5.6×10-11