2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测（三十一）弱电解质的电离平衡（含解析）新人教版

课时跟踪检测（三十一）弱电解质的电离平衡1．(2020·菏泽期末)在氨水中存在电离平衡：NH3·H2ONH＋OH－。下列情况能引起电离平衡正向移动的有(　　)①加水　②加NaOH溶液　③通入HCl　④加CH3COOH⑤加NH4Cl固体A．②③⑤　　　　　　　 B．①④⑤C．①③④  D．③④⑤解析：选C　加水稀释促进NH3·H2O的电离，电离平衡正向移动，①符合题意；加NaOH溶液，溶液中c(OH－)增大，NH3·H2O的电离平衡逆向移动，②不符合题意；通入HCl或加CH3COOH，均有H＋与OH－反应生成H2O，溶液中c(OH－)减小，NH3·H2O的电离平衡正向移动，③、④符合题意；加NH4Cl固体，溶液中c(NH)增大，NH3·H2O的电离平衡逆向移动，⑤不符合题意。2．(2020·上海闵行区调研)室温时，0.1 mol·L－1某一元酸HA溶液的pH＝3。关于该溶液叙述正确的是(　　)A．溶质的电离方程式为HA===H＋＋A－B．升高温度，溶液的pH增大C．若加入少量NaA固体，则c(A－)降低D．该溶液稀释10倍后，pH<4解析：选D　室温时，0.1 mol·L－1某一元酸HA溶液的pH＝3，则溶液中c(H＋)＝10－3 mol·L－1，该酸为弱酸，溶质的电离方程式为HAH＋＋A－，A错误；电离过程为吸热过程，升高温度，平衡右移，c(H＋)增大，溶液的pH减小，B错误；若加入少量NaA固体，虽然平衡左移，但是移动过程微弱，c(A－)增大，C错误；弱酸稀释10n倍时，溶液的pH变化小于n个单位，所以将该溶液稀释10倍后，pH介于3至4之间，D正确。3．(2020·怀化质检)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C．0.10 mol·L－1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4和1.5D．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以解析：选A　氢硫酸的还原性强于亚硫酸，不能用于比较酸性的强弱，故A符合题意；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，故B不符合题意；0.10 mol·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，故C不符合题意；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，故D不符合题意。4．已知室温时，0.1 mol·L－1某一元弱酸HA的电离常数约为1×10－7，下列叙述错误的是(　　)A．该溶液的pH＝4B．此溶液中，HA约有0.1%发生电离C．加水稀释，HA的电离平衡向右移动，HA的电离常数增大D．由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍解析：选C　　　 HA   H＋＋A－平衡/(mol·L－1)　　0.1－c　  c　　c则＝K＝1×10－7，因c很小，故0.1－c≈0.1，解得c＝1×10－4，A、B项正确；电离常数只与温度有关，温度不变，电离常数不变，C项错误；室温下KW＝1×10－14，c(OH－)＝＝ mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，则由水电离出的c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1，D项正确。5．(2020·奉新一中期末)一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　)A．三点溶液中c(CH3COO－)：a＞b＞cB．三点溶液中醋酸的电离程度：b＞a＞cC．三点溶液用等浓度的KOH溶液中和，消耗KOH溶液的体积：a＞b＞cD．若使b点溶液的pH增大，可采取的措施是稀释溶液或加入CH3COONa固体解析：选D　溶液的导电能力越强，溶液中离子的浓度越大，由图可知，导电能力：b＞a＞c，则溶液中c(CH3COO－)：b＞a＞c，A错误。加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，电离程度增大，故醋酸的电离程度：a＜b＜c，B错误。冰醋酸的量一定，故用等浓度的KOH溶液中和，消耗KOH溶液的体积相同，C错误。b点溶液加水稀释，溶液导电能力减弱，溶液的酸性减弱，pH增大；加入CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO－)增大，醋酸的电离平衡逆向移动，溶液的酸性减弱，pH增大，D正确。6.(2020·梅州模拟)T ℃时，向浓度均为1 mol·L－1的两种弱酸HA、HB中不断加水稀释，并用pH传感器测定溶液pH。所得溶液pH的两倍(2pH)与溶液浓度的对数(lg c)的关系如图所示。下列叙述错误的是(　　)已知：①HA的电离常数：Ka＝≈；②pKa＝－lg Ka。A．酸性：HA>HBB．a点对应的溶液中：c(HA)＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝0.01 mol·L－1C．T ℃时，弱酸HB的pKa≈5D．弱酸的Ka随溶液浓度的降低而增大解析：选D　从图中得到，浓度相等的时候，HB溶液的pH更高，说明HB的酸性更弱，A项正确；a点溶液的纵坐标为4，即溶液的pH为2(注意纵坐标为pH的2倍)，所以c(H＋)＝0.01 mol·L－1，a点溶液的横坐标为－1，即lg c(HA)＝－1，所以c(HA)＝0.1 mol·L－1，B项正确；从图中得到，1 mol·L－1的HB溶液的pH＝2.5，即c(H＋)＝10－2.5 mol·L－1，所以Ka≈＝＝10－5，pKa≈5，C项正确；Ka是电离常数，其数值只与温度相关，温度不变，Ka不变，D项错误。7．常温下，将pH＝a的NaOH溶液与pH＝b的醋酸溶液等体积混合后，两者恰好完全反应，则该温度下醋酸的电离常数约为(　　)A．1014－a－2b　　　　　 B．10a＋b－14C．10a－2b  D．10a－2b＋14解析：选A　pH＝b的醋酸溶液中c(H＋)＝c(CH3COO－)＝10－bmol·L－1，pH＝a的NaOH溶液中c(OH－)＝c(NaOH)＝10a－14 mol·L－1，将两者等体积混合，恰好完全反应，则说明醋酸的物质的量浓度等于NaOH的物质的量浓度，c(CH3COOH)约为10a－14 mol·L－1，故该温度下醋酸的电离常数为1014－a－2b。8.(2020·合肥调研)浓度均为0.1 mol·L－1、体积为V0的HX、HY溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg 的变化关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．HX、HY都是弱酸，且HX的酸性比HY的弱B．相同温度下，电离常数K(HX)：a>bC．常温下，由水电离出的c(H＋)·c(OH－)：a<bD．lg＝3，若同时微热两种溶液，则减小解析：选C　根据题图分析，当lg＝0时，HX的pH>1，说明HX部分电离，为弱电解质，HY的pH＝1，说明其完全电离，为强电解质，所以HY的酸性大于HX，A错误；酸的电离常数只与温度有关，所以相同温度下，电离常数：a＝b，B错误；酸或碱抑制水的电离，酸中的H＋浓度越小，其抑制水电离程度越小，根据题图分析，b点溶液中H＋浓度小于a点，则水的电离程度：a<b，所以由水电离出的H＋和OH－浓度的乘积：a<b，C正确；lg＝3，若同时微热两种溶液，X－物质的量增多，Y－物质的量不变，二者溶液的体积相等，所以变大，D错误。9．25 ℃将浓度均为0.1 mol·L－1的HA溶液和BOH溶液按体积分别为Va和Vb混合，保持Va＋Vb＝100 mL，且生成的BA可溶于水。已知Va、Vb与混合液pH关系如图。下列说法错误的是(　　)A．曲线Ⅱ表示HA溶液体积B．x点存在c(A－)＋c(OH－)＝c(B＋)＋c(H＋)C．电离平衡常数K(HA)>K(BOH)D．向z点溶液加入NaOH，水的电离程度减小解析：选C　由图可知，当HA溶液与BOH溶液等体积混合时，溶液的pH>7，随着曲线Ⅰ体积的增大，溶液的pH逐渐增大，说明曲线Ⅰ表示BOH溶液的体积，则曲线Ⅱ表示HA溶液体积，故A正确；根据图像，x点HA溶液体积大于BOH溶液的体积，溶液为HA和BA的混合溶液，根据电荷守恒，有c(A－)＋c(OH－)＝c(B＋)＋c(H＋)，故B正确；由图可知，当HA溶液与BOH溶液等体积混合时，溶液的pH>7，溶液显碱性，说明K(HA)<K(BOH)，故C错误；根据图像，z点HA溶液体积小于BOH溶液的体积，溶液为BA和BOH的混合溶液，碱过量水的电离受到抑制，所以向z点溶液加入NaOH，水的电离程度减小，故D正确。10．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>bC．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－)减小解析：选C　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项错误；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项错误；根据电荷守恒，可得醋酸溶液中c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，C项正确；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项错误。11．(2020·靖远县高三联考)25 ℃时，改变0.1 mol·L－1RCOOH溶液的pH，溶液RCOOH、RCOO－的微粒分布分数δ(X)＝；甲酸(HCOOH)与丙酸(CH3CH2COOH)中酸分子的分布分数与pH的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A．丙酸的酸性比甲酸强B．CH3CH2COOHCH3CH2COO－＋H＋的lg K＝－4.88C．若0.1 mol·L－1甲酸溶液的pH＝2.33，则0.01 mol·L－1甲酸溶液的pH＝3.33D．将0.1 mol·L－1的HCOOH溶液与0.1 mol·L－1的HCOONa溶液等体积混合，所得溶液中：c(Na＋)>c(HCOOH)>c(HCOO－)>c(OH－)>c(H＋)解析：选B　由图中信息可知，相同pH时，丙酸的酸分子的分布分数大，说明电离程度小，故其酸性比甲酸弱，A错误；pH＝4.88时，丙酸的酸分子的分布分数为50%，即c(CH3CH2COOH)＝c(CH3CH2COO－)，由CH3CH2COOHCH3CH2COO－＋H＋电离平衡常数表达式可知，lg K＝lg c(H＋)＝－4.88，B正确；稀释弱酸，电离程度增大，故0.1 mol·L－1甲酸溶液的pH＝2.33，则0.01 mol·L－1甲酸溶液的pH<3.33，C错误；将0.1 mol·L－1的HCOOH溶液与0.1 mol·L－1 的HCOONa溶液等体积混合，电离程度大于水解程度，所得溶液呈酸性，即c(OH－)<c(H＋)，D错误。12．下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数：CH3COOHH2CO3H2SH3PO4Ka＝1.8×10－5Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－11Ka1＝9.1×10－8Ka2＝1.1×10－12Ka1＝7.5×10－3Ka2＝6.2×10－8Ka3＝2.2×10－13 则下列说法中不正确的是(　　)A．碳酸的酸性强于氢硫酸B．多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定C．常温下，加水稀释醋酸，增大D．向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离平衡常数不变解析：选C　由表中H2CO3和H2S的电离平衡常数可知，H2CO3的Ka1大于H2S的Ka1，则碳酸的酸性强于氢硫酸，A正确；多元弱酸分步发生电离，第一步电离产生的H＋抑制第二步、第三步的电离，故多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定，B正确；醋酸的电离平衡常数Ka＝＝，则有＝，加水稀释醋酸，由于温度不变，则KW、Ka不变，故的值不变，C错误；电离平衡常数只与温度有关，向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，溶液温度不变，则电离平衡常数不变，D正确。13．(2018·天津高考)LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO)的变化如图1所示，H3PO4溶液中H2PO的分布分数δ随pH的变化如图2所示。下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是(　　)　A．溶液中存在3个平衡B．含P元素的粒子有H2PO、HPO和POC．随c初始(H2PO)增大，溶液的pH明显变小D．用浓度大于1 mol·L－1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4解析：选D　LiH2PO4溶液中存在H2PO的电离平衡、HPO的电离平衡、H2PO的水解平衡、H2O的电离平衡等至少4个平衡，A项错误；LiH2PO4溶液中含P元素的粒子有H2PO、HPO、PO和H3PO4，B项错误；LiH2PO4溶液的pH随着H2PO初始浓度的增大逐渐减小，但当H2PO的浓度增大到10－1 mol·L－1时，浓度再增大，溶液的pH基本不变，C项错误；H3PO4与Li2CO3反应生成LiH2PO4和LiHCO3，根据图2可知当pH＝4.66时H2PO的分布分数达到0.994，即H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4，D项正确。14．(2020·长阳第一高级中学模拟)Ⅰ.有以下几种物质：①液态HCl　②熔融NaCl　③稀硫酸　④蔗糖　⑤乙醇⑥氯水　⑦Al2O3　⑧NH3　⑨氨水　⑩Cu　⑪CaCO3　⑫SO2　⑬Al(OH)3　⑭NaOH　⑮CH3COOH(1)属于电解质的是________________，属于非电解质的是_______________。(填标号，下同)(2)能导电的是________________________。Ⅱ.在一定温度下，有a.盐酸 b．硫酸　c．醋酸三种酸。(用a、b、c填空)(3)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是______________。(4)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和同物质的量浓度的NaOH溶液的能力由大到小的顺序是____________。(5)若三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是____________。(6)当三者c(H＋)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是____________________________________________________。(7)当三者c(H＋)相同且体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，则开始时反应速率的大小关系为____________，若产生相同体积的H2(相同状况)，反应所需时间的长短关系是____________。(8)将c(H＋)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是____________。解析：(3)硫酸为二元酸，盐酸为强酸，醋酸为弱酸，则物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是b＞a＞c。(4)同体积、同物质的量浓度的三种酸，醋酸和盐酸的物质的量相等，但硫酸为二元酸，则中和同物质的量浓度的NaOH溶液的能力由大到小的顺序是b＞a＝c。(5)相同浓度时电离产生的c(H＋)越大，若c(H＋)相同时所需的物质的量浓度越小，所以物质的量浓度最小的是硫酸，最大的是醋酸。(6)酸与足量的锌反应时，相同状况下产生气体的体积与酸最终电离出H＋的物质的量成正比，当三者c(H＋)相同且体积也相同时，盐酸、硫酸完全电离，只有醋酸部分电离，所以这三种酸在相同状况下分别与足量锌反应时生成气体体积由大到小的顺序是c＞a＝b。(7)反应速率与c(H＋)成正比，开始时c(H＋)相等，所以其反应速率相等，即a＝b＝c；反应过程中，硫酸和盐酸不再电离出H＋，醋酸继续电离生成H＋，所以反应过程中醋酸中c(H＋)大于硫酸、盐酸中c(H＋)，则醋酸反应速率最大，盐酸和硫酸反应速率相等，则反应所需时间的长短关系是a＝b＞c。(8)加水稀释时，醋酸继续电离出H＋，硫酸和盐酸不再电离出H＋，所以稀释100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是c＞a＝b。答案：(1)①②⑦⑪⑬⑭⑮　④⑤⑧⑫(2)②③⑥⑨⑩　(3)b>a>c(4)b>a＝c(5)c>a>b(或c>a＝2b)　(6)c>a＝b(7)a＝b＝c　a＝b>c　(8)c>a＝b15．常温下，部分酸的电离常数如表所示：化学式HFHCNH2CO3电离常数Ka＝3.5×10－4Ka＝5.0×10－10Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11(1)c(H＋)相同的三种酸，其酸的浓度从大到小顺序为________________。(2)若HCN的起始浓度为0.01 mol·L－1，平衡时c(H＋)约为____________mol·L－1。若使此溶液中HCN的电离程度增大且c(H＋)也增大的方法是____________。(3)中和等量的NaOH，消耗等pH的氢氟酸和硫酸的体积分别为a L、b L，则a_____b (填“大于”“小于”或“等于”，下同)。中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量为n1、n2，则n1________n2。(4)向NaCN中通入少量的CO2，发生反应的离子方程式为____________________。(5)设计实验证明氢氟酸比盐酸的酸性弱：____________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根据三种酸的电离常数可知，酸性：HF＞H2CO3＞HCN＞HCO，因此c(H＋)相同的三种酸，其酸的浓度从大到小的顺序为c(HCN)>c(H2CO3)>c(HF)。(2)设c(H＋)＝x mol·L－1，根据HCNH＋＋CN－，Ka＝5.0×10－10＝＝，解得x≈×10－6，弱电解质的电离是吸热过程，升高温度，能够促进HCN的电离，电离程度增大，c(H＋)也增大。(3)中和等量的NaOH，需要消耗等物质的量的H＋，当氢氟酸和硫酸的pH相等时，由于硫酸是强酸，氢氟酸为弱酸，氢氟酸浓度大于硫酸，需要氢氟酸的体积小于硫酸的体积，即a小于b。氢氟酸为一元酸、硫酸为二元酸，中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量之比为1∶2，即n1小于n2。(4)酸性：HF＞H2CO3＞HCN＞HCO。向NaCN中通入少量的CO2反应生成HCN和NaHCO3，反应的离子方程式为CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO。(5)证明氢氟酸比盐酸的酸性弱可以使用的方法有：①测定等浓度的两种酸的pH，氢氟酸的pH大；②等浓度的两种酸分别与Zn反应，初始氢氟酸冒气泡慢；③测定等物质的量浓度的两种溶液的导电性，连接氢氟酸的灯泡较暗等。答案：(1)c(HCN)>c(H2CO3)>c(HF)(2)×10－6　升高温度　(3)小于　小于(4)CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO(5)测定等浓度的两种酸的pH，氢氟酸的pH大(其他合理答案均可)16．(1)(2017·江苏高考·节选)H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO＋H＋的电离常数为Ka1，则pKa1＝______(pKa1＝－lg Ka1)。(2)(2016·全国卷Ⅱ·节选)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＋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________。解析：(1)Ka1＝，K仅与温度有关，为方便计算，在图中取pH＝2.2时计算，此时c(H2AsO)＝c(H3AsO4)，则Ka1＝c(H＋)＝10－2.2，pKa1＝2.2。(2)将H2OH＋＋OH－　KW＝1.0×10－14、N2H4＋H＋N2H　K＝8.7×107相加，可得：N2H4＋H2ON2H＋OH－　Ka1＝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。答案：(1)2.2　(2)8.7×10－7　N2H6(HSO4)2