高考化学一轮复习方案：第08章水溶液中的离子平衡 1 第1讲 达标训练 （含详解）

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1．(南昌模拟)下列关于强、弱电解质的叙述中，错误的是( )
A．强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡
B．溶液导电能力强的电解质是强电解质，导电能力弱的电解质是弱电解质
C．同一弱电解质的溶液，当温度或浓度不同时，其导电能力也不同
D．纯的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电
解析：选B。强电解质在水中完全电离，不存在电离平衡，A正确；强、弱电解质取决于其在水溶液中能否完全电离，B错误；弱电解质溶液的导电能力与离子的浓度和离子所带的电荷数有关，当浓度不同时，离子的浓度不同，所以导电能力不同，当温度不同时，弱电解质的电离程度不同，导电能力也不同，C正确；属于离子化合物的强电解质，液态时能导电，如NaCl，属于共价化合物的强电解质，液态时不导电，如AlCl3、HCl等，D正确。
2．在以下各种情形下，下列电离方程式的书写正确的是( )
A．熔融状态下的NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4)
B．H2CO3的电离：H2CO32H＋＋COeq \\al(2－,3)
C．Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－
D．水溶液中的NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋＋HSOeq \\al(－,4)
解析：选C。因为H2SO4是强酸，所以NaHSO4在水溶液中完全电离，其电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4)；但HSOeq \\al(－,4)中各原子间靠共价键结合，因此熔融状态下HSOeq \\al(－,4)不能电离出H＋和SOeq \\al(2－,4)，故熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋HSOeq \\al(－,4)，故A、D选项均错误；H2CO3作为二元弱酸，不能完全电离，必须使用“”，且多元弱酸的电离分步进行，以第一步为主，其电离方程式为H2CO3H＋＋HCOeq \\al(－,3)，HCOeq \\al(－,3)H＋＋COeq \\al(2－,3)，故B选项错误；Fe(OH)3是多元弱碱，通常以一步电离表示，故C选项正确。
3．(青岛模拟)下列事实中不能证明CH3COOH是弱电解质的是( )
A．常温下某CH3COONa溶液的pH＝8
B．常温下0.1 ml·L－1 CH3COOH溶液的pH＝2.8
C．常温下，将pH＝1的CH3COOH溶液稀释100倍，测得pH<3
D．CH3COOH属于共价化合物
解析：选D。A项，常温下某CH3COONa溶液的pH＝8，CH3COONa水解显碱性，为弱酸强碱盐，故CH3COOH为弱电解质，正确；B项，常温下0.1 ml·L－1CH3COOH溶液的pH＝2.8，说明CH3COOH部分电离，为弱电解质，正确；C项，若CH3COOH是强电解质，则稀释后的溶液pH＝3，事实上其pH<3，所以醋酸是弱电解质，正确；D项，强电解质和弱电解质都有可能为共价化合物，错误。
4．(邢台模拟)常温下，在pH＝5的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，对于该平衡，下列叙述正确的是( )
A．加入水时，平衡向右移动，CH3COOH电离常数增大
B．加入少量CH3COONa固体，平衡向右移动
C．加入少量NaOH固体，平衡向右移动，c(H＋)减小
D．加入少量pH＝5的硫酸，溶液中c(H＋)增大
解析：选C。加入水稀释，使醋酸的电离平衡向右移动，但CH3COOH电离常数不变，A项错误；加入少量CH3COONa固体，c(CH3COO－)增大，使醋酸的电离平衡向左移动，B项错误；加入的少量NaOH固体与H＋中和，c(H＋)减小，使醋酸的电离平衡向右移动，C项正确；加入少量pH＝5的硫酸，溶液中c(H＋)不变，D项错误。
5．下列说法正确的是( )
A．稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B．25 ℃时，0.1 ml·L－1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力强
C．氯化铵、次氯酸都属于强电解质
D．CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中eq \f(c（CH3COOH）,c（CH3COO－）)的值减小
解析：选D。A项，醋酸属于弱酸，加入少量CH3COONa抑制了醋酸的电离，错误。B项，H2S属于弱酸，部分电离，Na2S属于强电解质，H2S溶液比等浓度的Na2S溶液中离子浓度小，导电能力弱，错误。C项，HClO是弱酸，属于弱电解质，错误。D项，醋酸加水稀释的过程中，c(H＋)减小，但电离常数不变，由Ka＝eq \f(c（H＋）·c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)得eq \f(c（CH3COOH）,c（CH3COO－）)＝eq \f(c（H＋）,Ka)，故eq \f(c（CH3COOH）,c（CH3COO－）)减小，正确。
6．(洛阳模拟)在相同温度下，100 mL 0.01 ml·L－1的醋酸溶液与10 mL 0.1 ml·L－1的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是( )
A．中和时所需NaOH的量
B．电离的程度
C．H＋的物质的量浓度
D．CH3COOH的物质的量
解析：选B。100 mL 0.01 ml·L－1的醋酸溶液与10 mL 0.1 ml·L－1的醋酸溶液中所含醋酸的物质的量相等，所以中和时所需NaOH的量相等；H＋的物质的量浓度后者大；弱电解质浓度越小，电离程度越大，故电离程度前者大。
7．已知下面三个数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是下列有关的三种酸的电离常数，若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2；NaCN＋HF===HCN＋NaF；NaNO2＋HF===HNO2＋NaF，由此可判断下列叙述不正确的是( )
A．Ka(HF)＝7.2×10－4
B．Ka(HNO2)＝4.9×10－10
C．根据其中两个反应即可得出结论
D．Ka(HCN)解析：选B。相同温度下，弱电解质的电离常数是比较弱电解质相对强弱的条件之一；根据第一个反应和第三个反应可知三种一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN。由此可判断Ka(HF)>Ka(HNO2)>Ka(HCN)，故其电离常数依次为Ka(HF)＝7.2×10－4，Ka(HNO2)＝4.6×10－4，Ka(HCN)＝4.9×10－10。
8．(太原五中模拟)已知室温时，0.1 ml·L－1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是 ( )
A．该溶液的pH＝4
B．升高温度，溶液的pH增大
C．此酸的电离平衡常数约为1×10－7
D．由HA电离出的c(H＋)约为由水电离出的c(H＋)的106倍
解析：选B。根据HA在水中的电离度可算出c(H＋)＝0.1%×0.1 ml·L－1＝10－4 ml·L－1，所以pH＝4，A正确；因HA在水中存在电离平衡，升高温度促进平衡向电离的方向移动，所以c(H＋)将增大，pH会减小，B错误；可由电离平衡常数表达式算出Ka＝eq \f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)≈eq \f(（0.1×0.1%）2,0.1)＝1×10－7，C正确；溶液中c(H＋)≈c酸(H＋)＝10－4 ml·L－1，所以c水(H＋)＝c(OH－)＝10－10 ml·L－1，c酸(H＋)约是c水(H＋)的106倍，D正确。
9．某温度下，相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示，下列判断正确的是( )
A．a点导电能力比b点强
B．b点的Kw值大于c点
C．与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积Va>Vc
D．a、c两点的c(H＋)相等
解析：选D。选项A，根据图示可知，a点对应的曲线为NaOH溶液稀释曲线，b、c点对应的曲线为氨水的稀释曲线，a点溶液中离子浓度小于b点溶液中离子浓度，a点导电能力更弱。选项B，Kw值只与温度有关，b、c两点Kw值相等。选项C，NH3·H2O的物质的量大于NaOH，稀释过程中溶质总量不变，所以c点消耗盐酸多。选项D，a、c两点溶液pH相等，则c(H＋)相等。
10．相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
解析：选C。由于起始时pH相同，随反应的进行，因中强酸存在电离平衡，可继续电离出H＋，故中强酸产生H2的体积多，且在相同时间内，中强酸的反应速率快。
二、非选择题
11．现有pH＝2的醋酸甲和pH＝2的盐酸乙：
(1)取10 mL的甲溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动，若加入少量的冰醋酸，醋酸的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动，若加入少量无水醋酸钠固体，待固体溶解后，溶液中c(H＋)/c(CH3COOH)的值将________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释100倍。稀释后的溶液，其pH大小关系为pH(甲)________pH(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。若将甲、乙两溶液等体积混合，溶液的pH＝________。
(3)各取25 mL的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH＝7，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________V(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)取25 mL的甲溶液，加入等体积pH＝12的NaOH溶液，反应后溶液中c(Na＋)、c(CH3COO－)的大小关系为c(Na＋)________c(CH3COO－)(填“大于”“小于”或“等于”)。
解析：(1)根据勒夏特列原理可知，加水稀释后电离平衡正向移动；若加入冰醋酸，相当于增加了反应物浓度，因此电离平衡也正向移动；加入醋酸钠固体后，溶液中醋酸根离子浓度增大，抑制了醋酸的电离，故c(H＋)/c(CH3COOH)的值减小。(2)由于在稀释过程中醋酸继续电离，故稀释相同的倍数后pH(甲)小于pH(乙)。HCl和CH3COOH溶液的pH都是2，溶液中的H＋浓度都是0.01 ml·L－1，设CH3COOH的原浓度为c ml·L－1，混合后平衡没有移动，则有：
CH3COOHH＋＋CH3COO－
eq \a\vs4\al(原平衡浓度,（ml·L－1）) c－0.01 0.01 0.01
eq \a\vs4\al(混合后浓度,（ml·L－1）) (c－0.01)/2 0.01 0.01/2
由于温度不变醋酸的电离常数不变，结合数据可知醋酸的电离平衡确实未发生移动，因此混合后溶液的pH仍等于2。(3)取体积相等的两溶液，醋酸的物质的量较多，经NaOH稀溶液中和至相同pH时，消耗NaOH溶液的体积V(甲)大于V(乙)。(4)两者反应后醋酸过量，溶液显酸性，根据电荷守恒可得c(Na＋)小于c(CH3COO－)。
答案：(1)向右 向右 减小 (2)小于 2 (3)大于 (4)小于
12．(豫南九校联考)与化学平衡类似，电离平衡的平衡常数，叫作电离常数。下表是某温度下几种常见弱酸的电离常数：
回答下列问题：
(1)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HCOeq \\al(－,3)、H3PO4、H2POeq \\al(－,4)、HPOeq \\al(2－,4)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溶液中通入过量的二氧化碳，发生的离子方程式为____________________，
1．2 ml·L－1的NaClO溶液pH＝________(已知：lg 2＝0.3)。
(3)求该温度下，0.10 ml·L－1的CH3COOH溶液中的c(H＋)＝________ml·L－1。
解析：(1)弱酸的电离常数Ka越大，表示该弱酸的酸性越强，多元弱酸的酸性主要取决于Ka1。因此酸性：H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2POeq \\al(－,4)>HClO>HCOeq \\al(－,3)>HPOeq \\al(2－,4)。
(2)酸性：H2CO3>HClO>HCOeq \\al(－,3)，因此向NaClO溶液中通入过量的二氧化碳的离子方程式为CO2＋ClO－＋H2O===HClO＋HCOeq \\al(－,3)；设NaClO水解生成的c(OH－)＝x ml·L－1，
ClO－＋H2OHClO＋OH－
c(起始)/ml·L－1 1.2 0 0
c(转化)/ml·L－1 x x x
c(平衡)/ml·L－1 1.2－x x x
水解常数Kh＝eq \f(c（OH－）·c（HClO）,c（ClO－）)＝
eq \f(c（H＋）·c（OH－）·c（HClO）,c（ClO－）·c（H＋）)＝eq \f(Kw,Ka)＝eq \f(10－14,3.0×10－8)，
Kh＝eq \f(x2,1.2－x)≈eq \f(x2,1.2)＝eq \f(10－14,3×10－8)，
解得x＝2×10eq \s\up12(－\f(7,2))，
c(H＋)＝eq \f(Kw,c（OH－）)＝eq \f(10－14,2×10eq \s\up12(－\f(7,2)))＝eq \f(1,2)×10－10.5 ml/L，
pH＝10.5－lg 2－1＝10.5＋lg 2＝10.5＋0.3＝10.8。
(3) CH3COOHCH3COO－＋H＋
c(起始)/ml·L－1 0.10 0 0
c(转化)/ml·L－1 x x x
c(平衡)/ml·L－1 0.10－x x x
Ka＝eq \f(x2,0.10－x)≈eq \f(x2,0.10)＝1.96×10－5，x＝1.4×10－3。
答案：(1)H3PO4 HPOeq \\al(2－,4)
(2)CO2＋ClO－＋H2O===HClO＋HCOeq \\al(－,3) 10.8
(3)1.4×10－3
13．(潍坊模拟)某小组以醋酸为例探究弱酸的性质。
(1)实验一：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。
①设计实验方案如下表，表中c＝________。
②实验步骤
a．检查装置(如图)的气密性后，添加药品；
b．反应开始后，______________________________________________________；
c．将所记录的数据转化为曲线图(如图)。
③写出0～5 min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律：_________________
________________________________________________________________________。
(2)实验二：现有一瓶醋酸溶液，常温下测定其中醋酸的电离程度(已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比)。设计实验方案，将待测物理量和对应的测定方法填写在下表中。
解析：(1)①要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响，则两种酸的浓度应该是相等的，即表中c＝1.0。
②b.根据图像中数据可知，纵坐标需要氢气的体积，因此反应开始后，每隔1 min记录一次生成H2的体积。
③根据图像可知0～5 min醋酸反应的曲线几乎是直线，这说明醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显；而盐酸与镁条反应开始阶段曲线斜率较大，这说明反应速率很快，但一段时间后反应速率明显减小。
(2)要测定醋酸的电离程度(已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比)，则需要测定醋酸的浓度和溶液的pH。
答案：(1)①1.0 ②每隔1 min记录一次生成H2的体积 ③醋酸与镁条反应的反应速率随时间变化不明显；盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小
(2)
酸
电离方程式
电离常数Ka
CH3COOH
CH3COOHCH3COO－＋H＋
1.96×10－5
HClO
HClOClO－＋H＋
3.0×10－8
H2CO3
H2CO3H＋＋HCOeq \\al(－,3)
HCOeq \\al(－,3)H＋＋COeq \\al(2－,3)
Ka1＝4.4×10－7
Ka2＝5.6×10－11
H3PO4
H3PO4H＋＋H2POeq \\al(－,4)
H2POeq \\al(－,4)H＋＋HPOeq \\al(2－,4)
HPOeq \\al(2－,4)H＋＋POeq \\al(3－,4)
Ka1＝7.1×10－3
Ka2＝6.3×10－8
Ka3＝4.2×10－13
编号
酸的种类
酸的浓度/ml·L－1
酸的体积/mL
镁条质量/g
1
醋酸
1.0
10
2.0
2
盐酸
c
10
2.0
待测物理量
测定方法
①________
__________
量取25.00 mL醋酸溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将0.100 0 ml·L－1 NaOH标准溶液装入________，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次
②________
__________
___________________________________________________________________________________________________________________________
待测物理量
测定方法
①醋酸溶液的物质的量浓度
碱式滴定管
②H＋的物质的量浓度
取适量醋酸溶液于烧杯中，用pH计测定溶液pH