新人教版高中化学选择性必修1第3章水溶液中的离子反应与平衡第1节电离平衡课后训练含解析

第1节 电离平衡

A组·基础达标

1．关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是 (　　)

【答案】D

【解析】单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质，Cl2是单质，氨水、盐酸都是混合物，既不属于电解质，也不属于非电解质。

2．下列电离方程式正确的是(　　)

A．NaHSO4溶于水：NaHSO4Na＋＋H＋＋SO

B．次氯酸电离：HClO===ClO－＋H＋

C．HF溶于水：HF＋H2OH3O＋＋F－

D．NH4Cl电离：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋

【答案】C

【解析】A项，NaHSO4是强电解质，电离方程式不应使用“”；B项，HClO是弱酸，电离方程式中应使用“”；D项不是电离方程式。

3．将0.01 mol的下列物质分别加入(或通入)到100 mL水中，假设溶液体积变化不计，水溶液的导电能力最强的是(　　)

A．HF  B．NH4HCO3

C．BaSO4  D．NH3

【答案】B

【解析】BaSO4虽然是强电解质，但溶解度较小，所以溶液中Ba2＋、SO浓度均很小；HF、NH3虽然溶解度较大，但由于溶液中HF、NH3·H2O只能部分电离，因此各离子浓度也远小于0.1 mol·L－1；NH4HCO3在溶液中全部电离为NH和HCO，因此溶液中离子浓度最大，导电能力最强。

4．室温下，对于0.10 mol·L－1的氨水，下列判断正确的是(　　)

A．与AlCl3溶液反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－ ===Al(OH)3↓

B．加水稀释后，溶液中c(NH)·c(OH－)变大

C．与等体积0.10 mol·L－1 HNO3溶液恰好完全中和

D．溶液中存在电离平衡：NH3·H2O===NH＋OH－

【答案】C

【解析】离子方程式中弱电解质不能改写为离子，氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，A错误；稀释氨水时，c(NH)、c(OH－)都减小，其乘积减小，B错误；据NH3·H2O＋HNO3===NH4NO3＋H2O知，C正确；NH3·H2O为弱电解质，电离方程式应为NH3·H2ONH＋OH－，D错误。

5．(2020·山东省青岛第二中学检测)醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是(　　)

A．1 mol·L－1的醋酸溶液中c(H＋)＝10－2 mol·L－1

B．醋酸以任意比与H2O互溶

C．10 mL 1 mol·L－1的醋酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液完全反应

D．醋酸溶液的导电性比盐酸的弱

【答案】A

【解析】A项中，若醋酸全部电离，则c(H＋)＝1 mol·L－1，而实际c(H＋)＝0.01 mol·L－1，故醋酸仅部分电离，为弱电解质；B项中，电解质的强弱与水溶性无关；C项中，酸的强弱与中和碱的能力无关；D项中，电解质的强弱不是根据其溶液导电性强弱区分的，强电解质溶液的导电性不一定强，弱电解质溶液的导电性不一定弱。

6．将浓度为0.1 mol·L－1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是(　　)

A．c(H＋)  B．Ka(HF)

C.  D．

【答案】D

【解析】HF为弱酸，存在电离平衡：HFH＋＋F－。加水稀释，平衡虽正向移动，但c(H＋)减小，A错误；电离常数与温度有关，温度不变，电离常数K不变，B错误；当溶液无限稀释时，c(F－)不断减小，但c(H＋)无限接近10－7 mol·L－1，所以减小，C错误。

7．高氯酸、硫酸、HCl和硝酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：

由以上表格中数据判断以下说法不正确的是(　　)

A．在冰醋酸中这四种酸都没有全部电离

B．在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸

C．在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO

D．水对这四种酸的强弱没有区分能力，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱

【答案】C

【解析】C项，由H2SO4的Ka可知，H2SO4在冰醋酸中不能全部电离，故错误。

8．已知：

(1)在相同浓度的H2SO3和H2CO3的溶液中，用“>”“<”或“＝”填空。

c(H＋)：H2SO3________H2CO3；

c(SO)________c(CO)；

c(H2SO3)________c(H2CO3)；

溶液导电能力：H2SO3________H2CO3。

(2)HSO的电离平衡常数表达式为____________________________________。

(3)H2SO3溶液与NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为____________________ ________________。

【答案】(1)>　>　<　>

(2)Ka＝

(3)H2SO3＋HCO===H2O＋CO2↑＋HSO

B组·能力提升

9．(2020·山东淄博实验中学检测)某温度下，等体积、相同c(H＋)的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液中的c(H＋)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是(　　)

A．Ⅰ表示的是醋酸溶液中c(H＋)的变化曲线

B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强

C．取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗的NaOH的量相同

D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度

【答案】B

【解析】CH3COOH属于弱电解质，在稀释时会电离出H＋，故稀释时c(H＋)的变化要比盐酸中c(H＋)的变化慢一些，即Ⅰ是盐酸中c(H＋)的变化曲线，Ⅱ是醋酸溶液中c(H＋)的变化曲线，A错误；溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关，离子浓度b>c，故导电能力也是b>c，B正确；a点、b点表示两溶液稀释相同倍数，溶质的物质的量没有发生变化，都等于稀释前的物质的量，稀释前两溶液中c(H＋)相同，但CH3COOH为弱酸，则c(CH3COOH)>c(HCl)，故稀释前n(CH3COOH)>n(HCl)，即CH3COOH消耗NaOH多，C错误；a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度，D错误。

10．(2019·全国卷Ⅰ)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是(　　)

A．冰表面第一层中，HCl以分子形式存在

B．冰表面第二层中，H＋浓度为5×10－3 mol·L－1(设冰的密度为0.9 g·cm－3)

C．冰表面第三层中，冰的氢键网络结构保持不变

D．冰表面各层之间，均存在可逆反应HClH＋＋Cl－

【答案】D

【解析】从图中分子模型及HCl与H2O分子个数比可知第一层中HCl以分子形式存在，A正确；在第二层中n(Cl－)∶n(H2O)＝10－4∶1，假设n(Cl－)＝10－4 mol，n(H2O)＝1 mol，m(H2O)＝18 g，V＝＝＝20 mL，故c(Cl－)＝＝＝5×10－3 mol·L－1，c(H＋)＝c(Cl－)，B正确；第三层中水分子排列规范，不含HCl、H＋、Cl－等微粒，故分子间氢键网络结构不变，C正确；从图中可知第三层中不含HCl、H＋、Cl－等微粒，不存在可逆反应HClH＋＋Cl－，D错误。

11．探究草酸(H2C2O4)性质，进行如下实验。(已知：室温下，0.1 mol·L－1 H2C2O4的pH＝1.3，其结构简式为HOOC－COOH)

由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是(　　)

A．H2C2O4有酸性，Ca(OH)2＋ H2C2O4===CaC2O4↓＋2H2O

B．酸性：H2C2O4> H2CO3，NaHCO3＋ H2C2O4===NaHC2O4＋CO2↑＋H2O

C．H2C2O4具有还原性，2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋ 8H2O

D．H2C2O4可发生酯化反应，HOOCCOOH＋2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5＋2H2O

【答案】C

【解析】H2C2O4为二元弱酸，能与氢氧化钙溶液发生中和反应，生成白色沉淀草酸钙和水，因此含酚酞的氢氧化钙溶液碱性逐渐减弱，溶液红色褪去，A正确；NaHCO3为少量，则与H2C2O4反应生成NaHC2O4和气泡可证明酸性H2C2O4＞H2CO3，反应方程式为H2C2O4＋NaHCO3===NaHC2O4＋CO2 ↑＋H2O，B正确；0.1 mol·L－1 H2C2O4的pH＝1.3，说明草酸为弱酸，书写离子方程式时草酸不可以拆分，C错误；草酸(又称乙二酸)，其中含有羧基因此能发生酯化反应，1分子草酸可以与2分子乙醇反应生成酯，具有香味，D正确。

12．在氨水中存在下列电离平衡：NH3·H2ONH＋OH－。

(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有________(填字母，下同)。

①加NH4Cl固体　②加NaOH溶液　③通入HCl

④加CH3COOH溶液　⑤加水　⑥加压

a．①③⑤  b．①④⑥  c．③④⑤  d．①②④

(2)在含有酚酞的0.1 mol·L－1氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色________。

a．变蓝色  b．变深

c．变浅  d．不变

(3)在一定温度下，用水缓慢稀释1 mol·L－1氨水的过程中，溶液中随着水量的增加。

①n(OH－)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。

②________。

③________。

【答案】(1)c　(2)c　(3)①增大　②增大　③不变

【解析】(1)①加入NH4Cl固体相当于加入NH，平衡左移；②加入OH－，平衡左移；③通入HCl，相当于加入H＋，中和OH－，平衡右移；④加CH3COOH溶液，相当于加H＋，中和OH－，平衡右移；⑤加水稀释，越稀越电离，平衡右移；⑥无气体参加和生成，加压对电离平衡无影响。

(2)氨水中加NH4Cl晶体，c(NH)增大，则NH3·H2O电离平衡逆向移动，c(OH－)减小，颜色变浅。(3)加水稀释，NH3·H2O电离平衡向电离方向移动，n(OH－)逐渐增大，n(NH3·H2O)逐渐减小，所以逐渐增大；电离平衡常数K＝只与温度有关，所以加水稀释时不变。

13．在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示，请回答：

(1)“O”点导电能力为0的理由是__________________________________________。

(2)A、B、C三点溶液c(H＋)由大到小的顺序为__________________。

(3)若使C点溶液中c(CH3COO－)增大，溶液的c(H＋)减小，可采取的措施有：

①______________；

②______________；

③______________。

【答案】(1)在“O”点处醋酸未电离，无自由移动的离子

(2)B>A>C

(3)加入少量氢氧化钠固体　加入少量碳酸氢钠固体　加入镁(或加入少量醋酸钠粉末等)(合理即可)

14．蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种人们称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。当人受到蚊蚁叮咬时，皮肤上常起小疱，这是因为人体血液中酸碱平衡被破坏所致。若不治疗，过一段时间小疱会自行痊愈，这是由于血液中又恢复了原先的酸碱平衡。

醋酸与蚁酸同属于一元有机酸，酸性比蚁酸弱一些。下面用醋酸和强酸盐酸进行如下探究实验。

在a、b两支试管中，分别装入形态相同、质量相等的足量锌粒，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白：

(1)a、b两支试管中的现象：相同点是____________________________________；不同点是__________________________________________；原因是______________

______________。

(2)a、b两支试管中生成气体的速度开始时是v(a)________v(b)；原因是______________ ______________________________。

(3)反应完后生成气体的总体积是V(a)________V(b)；原因是______________。

【答案】(1)两试管均有气泡产生　a试管比b试管反应剧烈　HCl是强电解质，醋酸是弱电解质，同浓度的稀盐酸和稀醋酸，盐酸中H＋浓度大，反应较剧烈

(2)大于　开始时，盐酸电离出的H＋浓度远大于醋酸电离出的H＋浓度，故盐酸产生H2的速率快

(3)等于　由于n(HCl)＝n(CH3COOH)，所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等