2020高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡课时作业21弱电解质的电离（含解析） 练习
展开课时作业21 弱电解质的电离时间：45分钟1．(2019·湖北荆门部分重点高中联考)下列说法正确的是( A )A．CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中的值减小B．25 ℃时，用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH＝7，V(醋酸)<V(NaOH)C．25 ℃时，氨水加水稀释后，溶液中c(OH－)·c(H＋)变大D．氨水中加入少量NH4Cl晶体，溶液中c(OH－)和c(NH)均增大解析：CH3COOH在溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，电离平衡常数Ka(CH3COOH)＝，则有＝，加水稀释时，虽然电离平衡正向移动，但溶液中c(H＋)依然减小，由于温度不变，Ka(CH3COOH)不变，从而推知的值减小，A正确；浓度相等的醋酸与NaOH溶液等体积混合，二者恰好完全反应生成CH3COONa，由于CH3COO－发生水解而使溶液显碱性，若溶液的pH＝7，应满足条件V(醋酸)>V(NaOH)，B错误；25 ℃时，氨水加水稀释，NH3·H2O的电离程度增大，由于温度不变，KW＝c(OH－)·c(H＋)不变，C错误；氨水中存在电离平衡：NH3·H2ONH＋OH－，加入少量NH4Cl晶体，平衡逆向移动，溶液中c(OH－)减小，但c(NH)较原来增大，D错误。2．(2019·山西五校第一次联考)下列关于醋酸性质的描述，不能证明它是弱电解质的是( D )A．1 mol·L－1的醋酸溶液中H＋浓度约为10－3 mol·L－1B．醋酸溶液中存在CH3COOH分子C．10 mL pH＝1的醋酸溶液与足量锌粉反应生成H2 112 mL(标准状况)D．10 mL 0.1 mol·L－1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液恰好完全中和解析：A项，1 mol·L－1的醋酸溶液中c(H＋)约为10－3 mol·L－1，说明CH3COOH部分发生电离，则CH3COOH是弱电解质；B项，醋酸溶液中存在CH3COOH分子，说明CH3COOH未完全发生电离，则CH3COOH是弱电解质；C项，Zn与醋酸溶液发生的反应为Zn＋2CH3COOH===(CH3COO)2Zn＋H2，标准状况下112 mL H2的物质的量为0.005 mol，则参与反应的n(CH3COOH)＝0.01 mol，10 mL pH＝1的醋酸溶液中，CH3COOH电离产生的n(H＋)＝0.01 L×0.1 mol·L－1＝0.001 mol，则有n(H＋)<n(CH3COOH)，说明CH3COOH部分发生电离，则CH3COOH是弱电解质；D项，10 mL 0.1 mol·L－1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液中，n(CH3COOH)＝n(NaOH)＝0.01 L×0.1 mol·L－1＝0.001 mol，二者能恰好完全反应，只能说明CH3COOH为一元酸，不能证明CH3COOH是弱电解质。3．(2019·浙江杭州地区模拟)室温下，甲、乙两烧杯分别盛有5 mL pH＝3的盐酸和醋酸溶液，向乙烧杯中加水稀释至pH＝4。关于甲和乙烧杯中稀释后的溶液，描述正确的是( B )A．溶液的体积：10V甲>V乙B．水电离出的OH－浓度：10c甲(OH－)＝c乙(OH－)C．若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和，所得溶液的pH：甲>乙D．若分别与5 mL pH＝11的NaOH溶液反应，所得溶液的pH：甲<乙解析：pH＝3的醋酸溶液加水稀释，电离程度增大，则其稀释至原溶液体积的10倍时，pH变化小于1，为使pH＝4，还需继续稀释，则有10V甲<V乙，A错误；pH＝3的盐酸中水电离出的c甲(OH－)＝1×10－11mol·L－1，pH＝4的醋酸溶液中水电离出的c乙(OH－)＝1×10－10mol·L－1，则有10c甲(OH－)＝c乙(OH－)，B正确；分别用等浓度的NaOH溶液完全中和，盐酸中生成NaCl而使溶液显中性，醋酸溶液中生成醋酸钠而使溶液显碱性，则所得溶液的pH∶甲<乙，C错误；分别与5 mL pH＝11的NaOH溶液反应，醋酸有剩余，所得混合液呈酸性，而盐酸反应所得溶液呈中性，则所得溶液的pH∶甲>乙，D错误。4．(2019·天津静海一中等六校联考)下表是在相同温度下三种酸的一些数据，下列判断正确的是[提示：电离度＝]( D )酸HXHYHZ浓度/(mol·L－1)0.120.20.911电离度0.250.20.10.3 0.5电离常数K1K2 K3K4K5 A.在相同温度下，从HX的数据可以说明：弱电解质溶液，浓度越低，电离度越大，且K1>K2>K3＝0.01B．室温时，若在NaZ溶液中加少量盐酸，则的值变大C．表格中三种浓度的HX溶液中，从左至右c(X－)浓度逐渐减小D．在相同温度下，电离平衡常数：K5>K4>K3解析：由表中HX的数据可知，弱电解质溶液的浓度越小，HX的电离度越大；电离平衡常数只与温度有关，则有K1＝K2＝K3，A错误。在NaZ溶液中存在Z－的水解平衡：Z－＋H2OHZ＋OH－，水解平衡常数为Kh＝，加入少量盐酸，平衡正向移动，由于温度不变，则Kh不变，故的值不变，B错误。由表中HX的数据可知，HX的浓度越大，其电离度越小，但电离产生的c(X－)越大，故表格中三种浓度的HX溶液中，从左至右c(X－)浓度逐渐增大，C错误。相同条件下，弱电解质的电离度越大，则酸性越强，其电离常数越大，故相同温度下，电离平衡常数为K5>K4>K3，D正确。5．(2019·河南中原名校联考)在25 ℃下，稀释HA、HB两种酸溶液，溶液pH变化的曲线如图所示，其中V1表示稀释前酸的体积，V2表示稀释后溶液的体积，a点时，HB溶液中B－的物质的量分数δ(B－)＝，下列说法中正确的是( D )A．HA、HB都是弱酸B．加水稀释过程中，δ(B－)减小C．NaB溶液中，c(Na＋)＝c(B－)＋c(OH－)D．曲线上b、c两点的值相等解析：由图可知，lg＝2时，HA溶液的pH＝4，HB溶液的pH<4，则溶液的体积稀释到原来的100倍，HA溶液的pH增大2，HB溶液的pH变化小于2，则HA是强酸，HB是弱酸，A错误；加水稀释时，HB的电离平衡正向移动，HB溶液中B－的物质的量分数δ(B－)的值增大，B错误；NaB溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(B－)＋c(OH－)，C错误；HB的电离平衡常数为Ka(HB)＝＝，则有＝，由于b、c两点的温度相同，则Ka(HB)、KW相同，故曲线上b、c两点的值相等，D正确。6．(2019·河南适应性考试)H2X为二元弱酸，常温下，将NaOH溶液加入到H2X溶液中，在不同pH环境下，不同形态的粒子(酸、酸式酸根离子、酸根离子)的组成分数如图所示。下列说法中正确的是( A )A．HX－的电离程度小于其水解程度B．在pH＝7的溶液中HX－和X2－能大量共存C．在pH＝9时，H2X与NaOH恰好完全中和D．1 L 0.1 mol·L－1 Na2X溶液中，n(HX－)＋2n(X2－)＋n(H2X)＝0.1 mol解析：NaOH溶液加入到H2X溶液中，发生反应：NaOH＋H2X===NaHX＋H2O、NaHX＋NaOH===Na2X＋H2O。根据图象pH＝9时溶质为NaHX，此时溶液显碱性，说明HX－的电离程度小于其水解程度，A项正确；根据图象pH＝7时，溶质为H2X和NaHX，B项错误；根据图象，当pH＝14时，应恰好完全反应，C项错误；根据物料守恒，n(HX－)＋n(X2－)＋n(H2X)＝0.1 mol，D项错误。7．(2019·辽宁师大附中模拟)已知25 ℃时某些弱酸的电离平衡常数如下表。常温下稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化如图所示。下列说法正确的是( D )弱电解质CH3COOH HClOH2CO3电离平衡常数Ka＝1.8×10－3Ka＝3.0×10－8Ka1＝4.1×10－7Ka2＝5.6×10－11A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中，各离子浓度的大小关系是c(Na＋)>c(ClO－)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)B．向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClO－＋CO2＋H2O===2HClO＋COC．图象中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度D．图象中a、c两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)解析：由于CH3COOH的Ka大于HClO的Ka，根据盐类水解“越弱越水解”的规律可知，ClO－的水解程度大于CH3COO－，故混合液中离子浓度大小关系为c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)，A错误。由于Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳生成HClO和NaHCO3，离子方程式为ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，B错误。由于Ka(CH3COOH)>Ka(HClO)，稀释相同倍数时，CH3COOH的pH变化大，则曲线Ⅰ代表CH3COOH，曲线Ⅱ代表HClO；起始时两种酸溶液的pH相等，则有c(HClO)>c(CH3COOH)，故a点酸的总浓度小于b点酸的总浓度，C错误。CH3COOH的电离平衡常数为Ka(CH3COOH)＝＝，则有＝，a、c两点处的溶液温度相同，则Ka(CH3COOH)、KW相同，故两点溶液中相等，D正确。8．(2019·河北张家口模拟)已知：25 ℃时，0.1 mol·L－1CH3COOH溶液中CH3COOH的电离度(×100%)约为1%。该温度下，用0.100 0 mol·L－1氨水滴定10.00 mL 0.100 0 mol·L－1 CH3COOH溶液，溶液的pH与溶液的导电能力(I)的关系如图所示。下列说法中正确的是( A )A．M点―→N点，水的电离程度逐渐增大B．25 ℃时，CH3COOH的电离常数约为1.0×10－2C．N点溶液中，c(CH3COO－)>c(NH)D．当滴入20 mL氨水时，溶液中c(CH3COO－)>c(NH)解析：M点溶液中的溶质是醋酸，抑制水的电离，N点溶液中的溶质是醋酸铵，促进水的电离，M点―→N点，水的电离程度逐渐增大，A项正确；25 ℃时，CH3COOH的电离常数K＝≈＝1.0×10－5，B项错误；N点溶液pH为7，c(CH3COO－)＝c(NH)，C项错误；当滴入20 mL氨水时，溶液中溶质为醋酸铵和一水合氨，溶液呈碱性，c(CH3COO－)<c(NH)，D项错误。9．(2019·福建厦门质量检测)利用电导法测定某浓度醋酸电离的ΔH、Ka随温度变化曲线如图所示。已知整个电离过程包括氢键断裂、醋酸分子解离、离子水合。下列有关说法中不正确的是( B )A．理论上ΔH＝0时，Ka最大B．25 ℃时，c(CH3COOH)最大C．电离的热效应较小是因为分子解离吸收的能量与离子水合放出的能量相当D．CH3COOH溶液中存在氢键是ΔH随温度升高而减小的主要原因解析：理论上ΔH＝0时，电离程度最大，H＋和CH3COO－浓度最大，Ka最大，A项正确；25 ℃时，Ka最大，电离程度最大，平衡时醋酸分子的浓度最小，B项错误；分子解离吸收的能量与离子水合放出的能量相当时，即拆开化学键吸收的能量与水合放出的能量相当，电离的热效应较小，C项正确；拆开氢键需要能量，但随温度的升高，氢键越来越小，CH3COOH溶液中存在氢键是ΔH随温度升高而减小的主要原因，D项正确。10．(2019·湖北荆州质检)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，根据图象回答下列问题。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lg1.8＝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＋H2OH3O＋＋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：________________________________________________________。解析：Ⅰ.(1)降低温度，化学反应速率降低，A项错误；合成氨反应：N2＋3H22NH3，压缩反应混合物，增大压强，化学反应速率加快，促使平衡向正反应方向移动，NH3的体积分数增大，B项正确；充入N2，正反应方向速率加快，总气体的物质的量增大，氨气的体积分数可能减小，C项错误；分离出NH3，此时正反应速率不变，氨气的体积分数减小，D项错误。(2)①根据题意，向氨水中滴加盐酸，发生反应：NH3·H2O＋HCl===NH4Cl＋H2O，NH3·H2O的浓度降低，根据图象可知A曲线代表NH3·H2O浓度的变化。②电离常数Kb＝，电离常数只受温度的影响，因此可取值pH＝9.26，c(NH)＝c(NH3·H2O)，即Kb＝10－4.74。③根据电荷守恒，c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，根据物料守恒，c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(Cl－)，两者综合可得c(NH)－c(NH3·H2O)＝2c(OH－)－2c(H＋)＝2×(10－5－10－9)mol·L－1。Ⅱ.(1)液氨电离与水的电离类似，因此液氨的电离方程式为NH3＋NH3NH＋NH。(2)根据盐类水解的定义，碳酸钠溶于液氨后第一级氨解的离子方程式为CO＋2NH3NH＋NH4CO。(3)氨解中存在CO＋2NH3NH＋NH4CO，NH3＋NH3NH＋NH，氨解的程度微弱，因此离子浓度大小顺序是c(Na＋)>c(CO)>c(NH)>c(NH4CO)>c(NH)。答案：Ⅰ.(1)B (2)①A ②1.8×10－5或10－4.74③2×(10－5－10－9)Ⅱ.(1)NH3＋NH3NH＋NH(2)CO＋2NH3NH＋NH4CO(3)c(Na＋)>c(CO)>c(NH)>c(NH4CO)>c(NH)11．(2019·广东揭阳学业水平考试)二氧化碳是导致温室效应的主要气体，其对应的水溶液是可乐等饮料的主要成分之一。回答下列问题：(1)下列事实中，能证明碳酸是弱酸的是________。A．碳酸不稳定，易分解为二氧化碳和水B．用氢氧化钠溶液中和等浓度的碳酸溶液，需要氢氧化钠溶液的体积是碳酸溶液体积的2倍C．相同条件下，碳酸溶液的导电能力低于相同浓度的硫酸溶液D．常温下，5.0×10－6 mol·L－1的碳酸溶液pH为6(2)煤的燃烧也是导致温室效应的原因之一，其燃烧有下列两种途径：途径Ⅰ：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝Q1kJ·mol－1途径Ⅱ：先制水煤气：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝Q2 kJ·mol－1再燃烧水煤气：CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝Q3 kJ·mol－1H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝Q4 kJ·mol－1则Q1、Q2、Q3、Q4的关系式是________。(3)常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.6，c(H2CO3)＝1.5×10－5 mol·L－1。①若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO＋H＋的平衡常数K1＝____________，该步电离的电离度α＝________(已知：10－5.6＝2.5×10－6，保留一位小数)；②常温下，0.10 mol·L－1 NaHCO3溶液的pH等于8.0，则此时溶液中c(H2CO3)________c(CO)(填“>”“＝”或“<”)，原因是______________________________________________________________________________________________________________________(用离子方程式和必要的文字说明)；③向饱和碳酸溶液中分别加入下列物质，能使碳酸的第一步电离平衡向右移动的是________。A．HCl气体 B．NaOH固体C．Na单质 D．苯酚钠溶液解析：(1)碳酸不稳定，与酸性强弱没有关系，A项错误；酸、碱中和反应只能说明碳酸具有酸性，不能说明其酸性强弱，B项错误；导电能力取决于溶液中自由离子浓度的大小，相同条件下，碳酸溶液的导电能力低于相同浓度的硫酸溶液，说明碳酸没有完全电离，即存在电离平衡，说明碳酸是弱酸，C项正确；常温下，5.0×10－6 mol·L－1的碳酸溶液，若完全电离，则c(H＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，即pH为5，但实际上溶液pH为6，说明碳酸没有完全电离，因此碳酸是弱酸。(2)途径Ⅰ反应就是途径Ⅱ三个反应的加和，所以由盖斯定律可得Q1＝Q2＋Q3＋Q4。(3)①若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO＋H＋的平衡常数K1＝＝≈4.2×10－7，其电离度α＝×100%≈14.3%。②常温下，0.10 mol·L－1 NaHCO3溶液的pH等于8.0，说明HCO的水解程度大于其电离程度，所以水解生成的c(H2CO3)大于电离生成的c(CO)。③碳酸的第一步电离平衡为H2CO3HCO＋H＋，通入HCl气体，c(H＋)增大，平衡向左移动，A项错误；加入NaOH固体，中和了H＋，使c(H＋)减小，平衡向右移动，则B项正确；Na单质与水反应生成NaOH，中和H＋，使c(H＋)减小，平衡向右移动，C项正确；苯酚钠溶液呈碱性，OH－中和了H＋，使c(H＋)减小，平衡向右移动，D项正确。 答案：(1)CD (2)Q1＝Q2＋Q3＋Q4(或其他合理答案)(3)①4.2×10－7 14.3% ②> HCOCO＋H＋、HCO＋H2OH2CO3＋OH－，HCO的水解程度大于其电离程度 ③BCD
