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第42讲　弱电解质的电离平衡
(说明:选择题每小题3分)
层次1基础性
1.下列说法正确的是(　　)
A.NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4Na++H++S
B.H2CO3是弱酸,故Na2CO3是弱电解质
C.KClO3和SO3溶于水后均能导电,故KClO3和SO3均为电解质
D.NaHCO3在水溶液中的电离:NaHCO3Na++HC、HCH++C
2.常温下,向0.01 mol·L-1的醋酸溶液中加入醋酸铵固体(其水溶液pH=7),溶液的pH随加入醋酸铵固体质量的变化曲线如图所示。下列分析正确的是(　　)
A.a点:pH=2
B.b点:c(CH3COO-)>c(N)
C.c点:pH可能大于7
D.a点到c点,溶液pH增大是因为醋酸铵水解显碱性
3.(2024·天津河东区统考)常温下,下列事实能说明某一元酸HX是一元强酸的是(　　)
A.0.1 mol·L-1 HX溶液的pH=4
B.0.1 mol·L-1 NaX溶液的pH>7
C.0.1 mol·L-1 HX溶液比0.1 mol·L-1硝酸导电能力弱
D.10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液与10 mL 0.1 mol·L-1 HX溶液混合所得溶液的pH=7
4.(2024·广东深圳模拟)下列对氨水中存在的电离平衡NH3·H2ON+OH-,叙述正确的是(　　)
A.加水后,溶液中n(OH-)增大
B.加入少量浓盐酸,电离平衡正向移动,溶液中c(OH-)增大
C.加入少量浓NaOH溶液,电离平衡正向移动
D.加入少量NH4Cl固体,溶液中c(N)减小
5.(2024·山东济南模拟)25 ℃时,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH=3,0.1 mol·L-1的HCN溶液pH=4。下列说法正确的是(　　)
A.CH3COOH与HCN均为弱酸,且酸性强弱:HCN>CH3COOH
B.25 ℃时,水电离出的c(H+)均为10-11 mol·L-1的两种酸溶液中,酸的浓度:HCN>CH3COOH
C.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液和NaCN溶液的pH:CH3COONa>NaCN
D.25 ℃时,pH均为3的CH3COOH与HCN溶液各100 mL,与等浓度的NaOH溶液完全反应,消耗NaOH溶液的体积:CH3COOH>HCN
6.室温下,向10 mL pH=3的CH3COOH溶液中加入下列物质,对所得溶液的分析正确的是(　　)
选项 加入的物质 对所得溶液的分析
A 加水稀释到100 mL 由水电离出的c(H+)=10-10 mol·L-1
B 0.1 mol CH3COONa固体 c(OH-)增大
C 10 mL pH=1的H2SO4溶液 CH3COOH的电离程度增大
D 10 mL pH=11的NaOH溶液 c(Na+)= c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)
7.(4分)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10 mL 1 mol·L-1 H3PO2溶液与20 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐,回答下列问题。
(1)NaH2PO2属于　　　　　　(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
(2)若25 ℃时,Ka(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: 　　　　　　; 　　　　　　。
层次2综合性
8.(2024·山东济宁检测)根据酸碱质子理论,给出质子(H+)的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。相同温度下,HCl和HNO3在冰醋酸中存在HCl+CH3COOHCl-+CH3COO　pKa=8.8,HNO3+CH3COOHN+CH3COO　pKa=9.4(已知pKa=-lg Ka),下列说法正确的是(　　)
A.把HCl通入CH3COONa水溶液中:2HCl+CH3COONaNaCl+CH3COOH2Cl
B.酸性强弱顺序为HClC.HNO3在HCOOH中的pKa<9.4
D.接受质子的能力:CH3COOH9.常温下,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的HCl、CH3COOH混合液中滴加0.1 mol·L-1的氨水,测得混合溶液的导电能力与加入的氨水的体积(V)关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.a→b时反应为H++NH3·H2ON+H2O
B.b→d过程中水的电离程度:先增大后减小
C.b点离子浓度:c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(CH3COO-)
D.c点溶液呈中性
10.(2022·全国乙卷)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是(　　)
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中的HA的电离度[]为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
11.(8分)现有常温下pH=2的盐酸(甲)和pH=2的醋酸溶液(乙),请根据下列操作回答问题。
(1)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值一定变小的是　　　　　(填字母)。
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,溶液的体积保持不变),待固体溶解后,溶液中的值将　　　　(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(3)已知25 ℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
1.8×10-5 4.5×10-7 3.0×10-8
— 4.7×10-11 —
下列四种离子结合H+能力最强的是　　　　(填字母)。
A.HC B.C
C.ClO- D.CH3COO-
写出下列反应的离子方程式。
CH3COOH+Na2CO3(少量): 　　　　　　　　　　　　;
HClO+Na2CO3(少量): 　　　　　　　　　　　　。
层次3创新性
12.(7分)碳酸是常见的一种二元弱酸。
(1)某温度时,向NaHCO3溶液中滴入盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。则该温度时,H2CO3的一级电离常数(H2CO3)=　　　　　　。
(2)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。人体血液主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3-HC)维持pH稳定。当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的值将　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放。已知25 ℃时碳酸的电离常数为,当溶液pH=12时,c(H2CO3)∶c(HC)∶c(C)=1∶　　　　　∶　　　　　　(用表示)。
(4)一定温度下,用水吸收SO2气体得到pH=4的H2SO3溶液,试计算溶液中=　　　　。SO2可用足量小苏打溶液吸收,反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(已知该温度下,H2SO3的电离常数:=4.5×10-2,=2.5×10-7,H2CO3的电离常数:=8.4×10-7, =1.2×10-10)
第42讲　弱电解质的电离平衡
1.D　解析:NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4Na++HS,A项错误;Na2CO3为强电解质,B项错误;SO3为非电解质,C项错误。
2.B　解析:醋酸是弱电解质,0.01 mol·L-1的醋酸溶液中c(H+)<0.01 mol·L-1,则溶液的pH>2,A错误。b、c点为CH3COOH和CH3COONH4的混合溶液,而CH3COONH4溶液显中性,CH3COOH电离使溶液显酸性,则混合溶液的pH<7,即b点溶液中c(H+)>c(OH-),结合电荷守恒推知,c(CH3COO-)>c(N),B正确,C错误。a点到c点,溶液的pH增大,其原因是醋酸是弱电解质,溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,向醋酸溶液中加入醋酸铵固体,c(CH3COO-)增大,醋酸的电离平衡逆向移动,则溶液中的c(H+)减小,溶液的pH增大,常温下,醋酸铵的水溶液pH=7,即醋酸铵溶液显中性,D错误。
3.D　解析:0.1 mol·L-1 HX溶液的pH=4,说明HX在水溶液中只能部分电离,属于一元弱酸,A不符合题意;常温下,0.1 mol·L-1 NaX溶液的pH>7,说明NaX是强碱弱酸盐,即HX为一元弱酸,B不符合题意;0.1 mol·L-1 HX溶液比0.1 mol·L-1硝酸导电能力弱,说明HX在水溶液中只能部分电离,属于一元弱酸,C不符合题意;10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液与10 mL 0.1 mol·L-1 HX溶液完全反应生成NaX,混合后溶液pH=7,说明NaX为强酸强碱盐,即说明HX为一元强酸,D符合题意。
4.A　解析:向氨水中加入水,促进一水合氨电离,溶液中n(OH-)增大,A正确;向氨水中加入少量浓盐酸,氢离子和氢氧根离子反应,导致溶液中c(OH-)减小,B错误;向氨水中加入少量浓NaOH溶液,氢氧根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,C错误;向氨水中加入少量NH4Cl固体,溶液中c(N)增大,D错误。
5.B　解析:同温、同浓度时,CH3COOH溶液的pH比HCN溶液小,CH3COOH酸性较强,A错误;25 ℃时,水电离出的c(H+)均为10-11 mol·L-1,因此两种酸溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,由于酸性:CH3COOH>HCN,故酸的浓度:HCN>CH3COOH,B正确;CH3COONa溶液和NaCN溶液浓度相同且CN-的水解程度大,故溶液的pH:NaCN>CH3COONa,C错误;pH均为3的CH3COOH溶液与HCN溶液相比,HCN溶液浓度大,故消耗NaOH溶液的体积:HCN>CH3COOH,D错误。
6.B　解析:醋酸是弱酸,加水稀释到体积为原来的10倍,pH变化小于1,故由水电离出的c(H+)<10-10 mol·L-1,A错误;向10 mL pH=3的CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,CH3COOH的电离平衡逆向移动,c(H+)减小,故c(OH-)增大,B正确;向10 mL pH=3的CH3COOH溶液中加入10 mL pH=1的H2SO4溶液,氢离子浓度增大,抑制CH3COOH的电离,CH3COOH的电离程度减小,C错误;向10 mL pH=3的CH3COOH溶液中加入10 mL pH=11的NaOH溶液,CH3COOH过量,所得溶液呈酸性,故溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D错误。
7.答案 (1)正盐
(2)2
(3)测NaH2PO2溶液的pH,若pH>7,则证明次磷酸为弱酸　测等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液的pH,若次磷酸溶液的pH大于盐酸,则说明次磷酸为弱酸(答案合理即可)
解析:(1)计算可知NaOH过量,只生成NaH2PO2,说明1个次磷酸分子只能电离出1个H+,因而NaH2PO2是正盐。
(2)设溶液中的H+的浓度为x mol·L-1:
　　　　　　　H3PO2H++H2P
起始/(mol·L-1) 0.02 0 0
转化/(mol·L-1) x x x
平衡/(mol·L-1) 0.02-x x x
Ka(H3PO2)==1×10-2,解得x=0.01,故pH=-lg 0.01=2。
(3)可从NaH2PO2溶液存在水解平衡以及H3PO2存在电离平衡等角度设计实验。
8.D　解析:在冰醋酸中才存在HCl+CH3COOHCl-+CH3COO,在CH3COONa水溶液中的反应为HCl+CH3COONaNaCl+CH3COOH,A错误;由题给信息可知酸性强弱顺序为HCl>HNO3>CH3COOH,B错误;酸性为HCOOH>CH3COOH,给出H+的能力为HCOOH>CH3COOH,结合H+的能力为HCOOH9.4,C错误。
9.D　解析:a→b时溶液的导电能力减弱到最低,为氨水与盐酸的反应,离子数量不变但溶液体积增大,故发生的反应为H++NH3·H2ON+H2O,A正确;b→d过程溶液的导电能力先增大后减小,为氨水与醋酸反应至氨水过量,对水的电离的抑制程度先减小后增大,故水的电离程度先增大后减小,B正确;b点时氨水与盐酸完全反应,为等浓度的氯化铵和醋酸溶液,离子浓度:c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(CH3COO-),C正确;c点为等浓度的氯化铵和醋酸铵溶液,氯化铵为强酸弱碱盐,水解呈酸性,醋酸铵为弱酸弱碱盐,水解呈中性,故c点溶液呈酸性,D错误。
10.B　解析:由溶液Ⅰ pH=7.0可知,c(H+)=c(OH-),故c(H+)与[c(OH-)+c(A-)]不相等,由于溶液中存在电荷守恒,一定存在与A-对应的阳离子,A项错误。平衡时,B项正确。由题意可知,HA可自由穿过隔膜,故溶液Ⅰ和溶液Ⅱ中c(HA)相等,C项错误。因为溶液Ⅰ和溶液Ⅱ中c(HA)相等,由Ka=可知,c(A-)Ⅰ·c(H+)Ⅰ=c(A-)Ⅱ·c(H+)Ⅱ,溶液Ⅰ和溶液Ⅱ的pH分别为7.0和1.0,因此c(A-)Ⅰ∶c(A-)Ⅱ=106;溶液Ⅰ中由Ka=可知,≈1,即c总(HA)Ⅰ≈c(A-)Ⅰ;
同理,Ⅱ中,即c总(HA)Ⅱ=101c(A-)Ⅱ
所以≈104,D错误。
11.答案 (1)A　(2)向右　减小
(3)B　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的电离平衡常数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)向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;向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,根据CH3COOH的电离平衡常数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)由表中电离平衡常数可知,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,而酸越易电离,则电离产生的酸根离子结合质子(H+)的能力越弱,因此四种离子结合H+的能力:CH3COO-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。
12.答案 (1)1.0×10-6.4　(2)变小　(3)1012·　1024·　(4)400　　HC+SO2HS+CO2
解析:(1)当lg=1,即=10时,H2CO3的一级电离(H2CO3)==10×10-7.4=1.0×10-6.4。
(2)当过量的酸进入血液中时,不变,氢离子浓度增大,所以血液缓冲体系中的值将变小。
(3)pH=12,即c(H+)=10-12 mol·L-1,由,得c(HC)==1012··c(H2CO3);由,得c(C)==1024··c(H2CO3);c(H2CO3)∶c(HC)∶c(C)=1∶(1012·)∶(1024·)。
(4)用水吸收SO2气体生成了亚硫酸,亚硫酸的电离方程式为H2SO3HS+H+、HSH++S,得到pH=4的H2SO3溶液中c(H+)=10-4 mol·L-1,由于=400;由于(H2SO3)>(H2CO3)>(H2SO3),所以SO2可用足量小苏打溶液吸收,反应产生亚硫酸氢钠和二氧化碳,反应的离子方程式为HC+SO2HS+CO2。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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