2022届高考化学一轮复习规范练22弱电解质的电离含解析新人教版202104211190

弱电解质的电离

(时间:45分钟　满分:100分)

一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)

1.下列电离方程式中正确的是(　　)。

A.NaHSO4溶于水:NaHSO4Na++H++S

B.次氯酸电离:HClOClO-+H+

C.HF溶于水:HF+H2OH3O++F-

D.NH4Cl溶于水:N+H2ONH3·H2O+H+

答案:C

解析:NaHSO4是强电解质,溶于水后能完全电离,电离方程式应使用“”,A项错误;HClO是弱酸,电离方程式中应使用“”,B项错误;NH4Cl溶于水的电离方程式是NH4ClN+Cl-,D项错误。

2.(2020天津卷)常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是(　　)。

A.相同浓度的HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则Ka(HCOOH)>Ka(HF)

B.相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)

C.FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则Ksp(FeS)>Ksp(CuS)

D.在1 mol·L-1 Na2S溶液中,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1 mol·L-1

答案:A

解析:根据“越弱越水解”,相同浓度的HCOONa和NaF的溶液,pH大的水解程度大,对应的酸的Ka小,A项错误;相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后,pH约为4.7,溶液中主要存在两个平衡:CH3COOHCH3COO-+H+、CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,因为溶液显酸性,所以以CH3COOH的电离为主,故离子浓度:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),B项正确;FeS加入稀硫酸中,H+使FeS沉淀溶解平衡右移,FeS逐渐溶解,而CuS不能发生此现象,说明Ksp(FeS)>Ksp(CuS),C项正确;1mol·L-1Na2S溶液中存在S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-,根据物料守恒可得c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1mol·L-1,D项正确。

3.已知次氯酸是比碳酸还弱的酸,反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO浓度增大,可加入(　　)。

A.NaCl固体 B.水

C.CaCO3固体 D.NaOH固体

答案:C

解析:加入NaCl固体,c(Cl-)增大,导致平衡逆向移动,c(HClO)减小,A项错误;加水稀释,Cl-及HClO浓度均会减小,B项错误;加CaCO3固体可消耗HCl,使平衡正向移动,HClO浓度增大,C项正确;NaOH可与HCl和HClO反应,使HClO浓度减小,故D项错误。

4.某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释至原体积的100倍,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断错误的是(　　)。

A.M的数值一定大于9

B.Ⅱ为氨水稀释时溶液的pH变化曲线

C.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大

D.完全中和相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH)<V(氨水)

答案:C

解析:pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释至原体积的100倍,氨水稀释过程中电离程度增大,因此氨水的pH改变比NaOH溶液的pH改变小,故Ⅰ为NaOH溶液的pH变化曲线,Ⅱ为氨水的pH变化曲线,B项正确;pH=11的NaOH溶液稀释100倍后溶液的pH=9,故M点的数值大于9,A项正确;稀释后氨水电离出的c(OH-)大于NaOH电离出的c(OH-),因此氨水中水的电离程度小于NaOH溶液中水的电离程度,C项错误;pH=11的氨水和NaOH溶液,NH3·H2O的物质的量浓度大于NaOH的物质的量浓度,因此中和相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH)<V(氨水),D项正确。

5.已知:25 ℃时,0.100 0 mol·L-1 CH3COOH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.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1.0×10-2

C.N点溶液中,c(CH3COO-)>c(N)

D.当滴入20 mL氨水时,溶液中c(CH3COO-)>c(N)

答案:A

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(N),C项错误;当滴入20mL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(N),D项错误。

6.25 ℃时,下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　)。

A.稀醋酸中加入冰醋酸,醋酸电离平衡右移,电离度增大

B.向NaF溶液中滴加硫酸至中性时,c(S)<c(HF)

C.向氨水中加入NH4Cl固体,溶液中增大

D.AgCl在水和NaCl溶液中的溶度积分别为K1、K2,则K1>K2

答案:B

解析:稀醋酸中加入冰醋酸,醋酸电离平衡右移,但电离度减小,A错误。向NaF溶液中滴加硫酸至中性时,根据物料守恒:c(Na+)=c(HF)+c(F-);根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-)+2c(S),消去c(Na+)可得:c(HF)+c(H+)=c(OH-)+2c(S);溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),所以c(HF)=2c(S),则c(S)<c(HF),B正确。铵根离子的水解常数Kh=,溶液的温度不变,水解常数不变,C错误。溶度积只与温度有关,与溶液的浓度无关,所以AgCl在水和NaCl溶液中的溶度积分别为K1、K2,则K1=K2,D错误。

7.已知H2S能定量完成下列反应:R-+H2S(少量)HR+HS-,2Z-+H2S(少量)2HZ+S2-。下列叙述正确的是(　　)。

A.相同温度下电离平衡常数:Ka1(H2S)>Ka(HZ)>Ka2(H2S)>Ka(HR)

B.结合H+的能力:Z->S2->R->HS-

C.同温同浓度下,溶液的pH:NaHS>NaR>Na2S>NaZ

D.HZ与Na2S反应的离子方程式:HZ+S2-HS-+Z-

答案:B

解析:由题给两个反应可知,酸性强弱关系为H2S>HR>HS->HZ,酸性越强,Ka越大,所以相同温度下电离平衡常数:Ka1(H2S)>Ka(HR)>Ka2(H2S)>Ka(HZ),A项错误;酸性越弱,酸越难电离,对应酸根离子越易结合H+,所以结合H+能力:Z->S2->R->HS-,B项正确;依据“越弱越水解”,同温同浓度下,NaZ溶液的pH最大,C项错误;HZ与Na2S不反应,D项错误。

8.根据下表提供的数据可知,在溶液中能大量共存的粒子组是(　　)。

A.H2CO3、HC、CH3COO-、CN-

B.HC、CH3COOH、CN-、C

C.HCN、HC、CN-、C

D.HCN、HC、CH3COO-、CN-

答案:D

解析:根据表中电离常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>HC。A项,H2CO3的酸性强于HCN,H2CO3和CN-能够反应生成HC和HCN,在溶液中不能大量共存,故A错误;B项,CH3COOH的酸性强于H2CO3、HCN,CH3COOH能够与HC、CN-、C反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;C项,HCN的酸性强于HC,HCN与C反应生成HC,在溶液中不能大量共存,故C错误;D项,HCN、HC、CH3COO-、CN-之间不反应,在溶液中能够大量共存,故D正确。

9.已知:25 ℃时某些弱酸的电离平衡常数见下表。图像表示常温下稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,下列说法中正确的是(　　)。

A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度大小关系为

c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)

B.向NaClO溶液中通少量CO2的离子方程式为2ClO-+CO2+H2O2HClO+C

C.图像中A、C两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)

D.图像中A点酸的总浓度等于B点酸的总浓度

答案:C

解析:由电离平衡常数大小知,酸性强弱顺序为CH3COOH>H2CO3>HClO>HC。A项,ClO-的水解程度大,所以c(ClO-)<c(CH3COO-),错误;B项,应该生成HC,错误;C项,依据HRH++R-可知电离平衡常数Ka(HR)=,温度不变,电离平衡常数不变,KW是常数,所以A、C两点处的溶液中相等,正确;D项,曲线Ⅰ的酸性强于曲线Ⅱ,起始pH相同,所以曲线Ⅱ的酸的总浓度大,稀释相同倍数后,还是曲线Ⅱ的酸的总浓度大,即B点浓度大,错误。

10.在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。

下列分析不正确的是(　　)。

A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线

B.B点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-

C.C点,两溶液中含有相同量的OH-

D.A、D两点对应的溶液均显中性

答案:C

解析:两个过程的反应方程式分别为①Ba(OH)2+H2SO4BaSO4↓+2H2O,②NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+NaOH+H2O,NaOH+NaHSO4Na2SO4+H2O。A项,Ba(OH)2与H2SO4刚好完全反应时,生成BaSO4沉淀和H2O,所以此时溶液导电能力几乎为0,①曲线符合,正确。B项,设溶液中有1molBa(OH)2,当加入1molH2SO4时,溶液导电性几乎为0,即为A点,而若加入1molNaHSO4,Ba2+与S刚好完全反应的同时,还多生成1molNaOH,所以B点溶液中Na+和OH-较多,正确。C项,曲线①中,向A点溶液继续加入H2SO4溶液时,导电能力上升,溶液呈酸性;曲线②中,向B点溶液继续加入NaHSO4溶液时,会继续与NaOH反应,至D点时,OH-被完全反应,所以C点溶液呈碱性,故加入NaHSO4的C点溶液中OH-多,错误。D项,A点,Ba(OH)2和H2SO4恰好完全反应相当于纯水;D点,NaOH与NaHSO4恰好完全反应,溶质为Na2SO4,均显中性,正确。

二、非选择题(本题共4个小题,共50分)

11.(11分)与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫电离常数(用K表示)。下表是某温度下几种常见弱酸的电离平衡常数:

回答下列问题:

(1)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HC、H3PO4、H2P、HP都看作是酸,则它们酸性最强的是　　　　　(填化学式,下同),最弱的是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳,发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　,1.2 mol·L-1的NaClO溶液的pH=　　　　　(已知:lg 2=0.3)。 

(3)该温度下0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中的c(H+)=　　　　　　　 mol·L-1。 

答案:(1)H3PO4　HP　(2)CO2+ClO-+H2OHClO+HC　10.8　(3)1.4×10-3

解析:(1)酸性最强的电离平衡常数最大;酸性最弱的电离平衡常数最小。

(2)向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳,根据平衡常数K1(H2CO3)>K(HClO)>K2(H2CO3),发生反应的离子方程式为CO2+ClO-+H2OHClO+HC。在NaClO溶液中ClO-+H2OHClO+OH-,若ClO-水解的浓度为xmol·L-1,水解后c(HClO)=c(OH-)=xmol·L-1,由K(HClO)=,即=3.0×10-8,解得:x=2.0×10-3.5,故pOH=-lg(2×10-3.5)=3.2,pH=10.8。

(3)设该温度下,0.10mol·L-1的CH3COOH溶液中CH3COO-的浓度为ymol·L-1,K(CH3COOH)==1.96×10-5,解得y=1.4×10-3。

12.(8分)磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。

(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10 mL、1 mol·L-1 H3PO2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:

①NaH2PO2属于　　　　(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。 

②若25 ℃时,K(H3PO2)=1×10-2,则0.02 mol·L-1 H3PO2溶液的pH=　　　　。 

③设计两种实验方案,证明次磷酸是弱酸　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。

(2)亚磷酸是二元中强酸,25 ℃时亚磷酸(H3PO3)的电离常数为K1=1×10-2、K2=2.6×10-7。

①试从电离平衡移动的角度解释K1为什么比K2大　　　　　　　　　　　　　。 

②写出亚磷酸与NaOH反应时可能生成的盐的化学式　　　　　　　　　　　　　　。 

③亚磷酸的结构式为(式中P→O表示成键电子对全部由磷原子提供),由此类推次磷酸分子中含有　　　　个“O—H”键。 

答案:(1)①正盐　②2　③测NaH2PO2溶液的pH,若pH>7则证明次磷酸为弱酸　将pH=2的次磷酸溶液加水稀释至原体积的10倍,测其pH,若pH<3,则证明次磷酸为弱酸

(2)①第一步电离出的H+抑制了第二步的电离　②NaH2PO3、Na2HPO3　③1

解析:(1)①由次磷酸与过量的NaOH溶液反应时只能得到NaH2PO2,说明次磷酸分子中只有一个氢原子可以与OH-反应,由此可知它是一元酸,NaH2PO2是正盐。②设达到电离平衡时,c(H+)=x,由H3PO2H++H2P得,=1×10-2,解得x≈0.01mol·L-1,故pH=2。③可通过测NaH2PO2溶液的pH来证明次磷酸是弱酸;也可将pH=2的次磷酸溶液加水稀释至原体积的10倍,测其pH,若pH<3,则证明次磷酸为弱酸。

(2)①多元弱酸分步电离,第一步电离出的H+抑制了第二步的电离,所以K1>K2。②亚磷酸为二元酸,与NaOH反应时可能生成NaH2PO3、Na2HPO3。③由亚磷酸的结构式及它是二元酸知,只有“O—H”上的氢原子可以电离出H+,由此知次磷酸分子中只有1个“O—H”键。

13.(16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,下列表达式的数据一定增大的是　　　　。

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,溶液中的比值将　　　　　　(填“增大”“减小”或“无法确定”)。 

(3)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)。 

(4)已知25 ℃时,三种酸的电离平衡常数如下:

下列四种离子结合H+能力最强的是　　　　　　。 

A.HC B.C

C.ClO- D.CH3COO-

(5)常温下,取甲溶液稀释到体积为原来的100倍,其pH=　　　;取99 mL甲溶液与1 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液混合(忽略溶液体积变化),恢复至常温时其pH=　　　　　　。 

答案:(1)BD　(2)向右　减小　(3)<　(4)B　(5)4　10

解析:(1)CH3COOH溶液加水稀释过程中促进电离,但c(H+)减小,A错误;,K不变,醋酸根离子浓度减小,则稀释过程中比值变大,B正确;温度不变,KW不变,C错误;稀释过程促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则的值变大,D正确。

(2)醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,所以醋酸电离平衡向正反应方向移动;向醋酸中加入醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,则氢离子浓度减小,醋酸分子浓度增大,所以减小。

(3)pH相等的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,等体积等pH的两种酸,醋酸的物质的量大于HCl,酸的物质的量越多需要等浓度的氢氧化钠溶液体积越大,所以消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)<V(乙)。

(4)电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,溶液酸性越强,根据表中数据可知,酸性由强到弱的顺序为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HC,酸性越弱,对应的酸根离子结合氢离子的能力越强,则结合氢离子能力最强的为C。

(5)pH=2的盐酸稀释到原体积的10n倍,pH增大n,所以取甲溶液稀释到原体积的100倍,pH为4;99mL0.01mol·L-1的盐酸与1mL1mol·L-1的NaOH溶液混合,溶液显碱性,c(OH-)=mol·L-1=10-4mol·L-1,溶液的pH=10。

14.(15分)Ⅰ.已知常温下,在NaHSO3溶液中c(H2SO3)<c(S),且H2SO3的电离平衡常数为K1=1.5×10-2,K2=1.1×10-7;氨水中NH3·H2O的电离平衡常数为K=1.8×10-5;回答下列问题。

(1)等物质的量浓度的下列五种溶液:①氨水;②(NH4)2SO3溶液;③KHSO3溶液;④K2SO3溶液;⑤H2SO3溶液。水的电离程度由大到小排列顺序为　　　　　(填序号)。 

(2)NaHSO3可以将碘盐中的KIO3还原为碘单质,试写出此反应的离子方程式:　　　　　　　　　。

Ⅱ.在25 ℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(N)=c(Cl-),则溶液显　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=　　　　。

答案:Ⅰ.(1)②④③①⑤

(2)5HS+2II2+5S+3H++H2O

Ⅱ.中　

解析:Ⅰ.NaHSO3溶液中既存在HS的电离:HSH++S,又存在HS的水解:HS+H2OH2SO3+OH-,现有c(H2SO3)<c(S),说明以电离为主,溶液呈酸性。(1)①③⑤中NH3·H2O、KHSO3、H2SO3均抑制水的电离,电离平衡常数:⑤>①>③;④中S水解,②中S与N水解,相互促进,水的电离程度增大。(2)反应物为HS、KIO3,生成物有I2、S,根据电荷守恒配平。

Ⅱ.氨水与盐酸等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因c(N)=c(Cl-),故有c(H+)=c(OH-),溶液显中性。Kb=。