能力课时落实(七)　弱电解质的电离平衡

(建议用时：40分钟)

1．(2020年7月浙江选考)下列物质在熔融状态下不导电的是(　　)

A．NaOH　　B．CaCl2　　C．HCl　　D．K2SO4

C　[在熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，A、B、D都是离子化合物，在熔融状态下能导电，C是共价化合物，在熔融状态下不能电离出自由移动的离子，不能导电。]

2．下列关于水的说法中正确的是(　　)

A．加入电解质一定会破坏水的电离平衡，其中酸和碱通常都会抑制水的电离

B．水的电离和电解都需要电，常温下都是非自发过程

C．水电离出的c(H＋)＝10－7mol/L的溶液一定呈中性

D．水的离子积不仅只适用于纯水，升高温度一定使水的离子积增大

D　[A．加入电解质不一定会破坏水的电离平衡，其中酸和碱通常都会抑制水的电离，A错误；

B． 水的电离不需要通电、常温下是自发过程，水电解需要电、常温下是非自发过程，B错误；

C． 常温下，水电离出的c(H＋)＝10－7mol/L的溶液一定呈中性，C错误；

D． 水的离子积不仅只适用于纯水，升高温度促进水电离，一定使水的离子积增大，D正确。]

3．下列关于电离度的叙述正确的是(　　)

A．电离度越小，表示弱电解质越弱

B．对同一弱电解质一般是浓度越小，温度越高，电离度越大

C．向醋酸溶液中滴加浓盐酸，则两种酸的电离度均变小

D．弱电解质的电离度随溶液的稀释而增大，在不断稀释过程中，溶液的导电性不断增强

B　[A．弱电解质在溶液里达电离平衡时，已电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的)的百分数。电离度小，弱电解质不一定越弱，A错误；

B．浓度越小，温度越高，电离程度越大，电离度越大，B正确；

C．盐酸是强电解质，不存在电离度，C错误；

D．稀释有利于电离，但溶液的导电性是降低的，D错误。]

4．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＋＋SO

B．H2CO3的电离：H2CO32H＋＋CO

C．Al(OH)3的电离：Al(OH)3===Al3＋＋3OH－

D．水的电离：H2O＋H2OH3O＋＋OH－

D　[A．熔融状态下的NaHSO4电离方程式为：NaHSO4===Na＋＋HSO，A错误；

B．H2CO3的电离方程式为：H2CO3H＋＋HCO、HCOH＋＋CO，B错误；

C．Al(OH)3的电离方程式为：Al(OH)3Al3＋＋3OH－，C错误；

D．水的电离方程式为：H2O＋H2OH3O＋＋OH－可简写为H2OH＋＋OH－，D正确。]

5．下列说法正确的一组是(　　)

①不溶于水的盐都是弱电解质

②酒精在水溶液或熔融状态下均不能导电，是非电解质

③0.5 mol·L－1一元酸溶液中H＋浓度为0.5 mol·L－1

④熔融的电解质都能导电

⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子

A．①③⑤　　　　　　　 B．②⑤

C．②④⑤   D．①③

B　[①不溶于水的盐不一定是弱电解质，如BaSO4难溶于水，但溶于水的部分完全电离，是强电解质，故①错误；②酒精在水溶液或熔融状态下均不能导电的化合物，是非电解质，故②正确；③0.5 mol·L－1一元酸溶液H＋浓度不一定为0.5 mol·L－1，如醋酸，故③错误；④酸在熔融态时均不导电，只有溶于水时才导电，故④错误；⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子，故⑤正确；综上所述②⑤正确。]

6．在25℃时，0.1 mol·L－1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液，它们的电离平衡常数分别为4.6×10－4、1.8×10－4、4.9×10－10、K1＝4.3×10－7和K2＝5.6×10－11，其中氢离子浓度最大的是(　　)

A．HNO2   B．HCOOH

C．HCN   D．H2CO3

A　[相同温度下，相同浓度的酸溶液中酸的电离平衡常数越大，则该酸的酸性越强，酸溶液中氢离子浓度越大，H2CO3以第一步电离为主，根据电离平衡常数知，酸的酸性强弱顺序是HNO2>HCOOH>H2CO3>HCN，所以氢离子浓度最大的酸是HNO2，故选A。]

7．在室温下，向20 mL 0.5 mol/L的氨水中加水稀释后，下列说法正确的是(　　)

A．NH3·H2O的电离程度增大，c(OH－)也增大

B．NH3·H2O的电离平衡常数K随氨水的浓度增大而增大

C．溶液中导电离子的数目减小

D．溶液中保持不变

D　[A．加水稀释，NH3·H2O的电离程度增大，c(OH－)减小，故A错误；

B．NH3·H2O的电离平衡常数K只和温度有关系，加水稀释，NH3·H2O浓度减小，但电离平衡常数K不变，故B错误；

C．加水促进NH3·H2O的电离，溶液中导电微粒数目增多，故C错误；

D．温度不变，则NH3·H2O的电离平衡常数K＝不变，故D正确。]

8．深刻理解化学平衡常数K、弱电解质的电离平衡常数Ka(Kb)、水的离子积常数Kw对学习化学反应原理具有非常重要的意义。下列说法正确的是(　　)

A．K、Ka(Kb)、Kw均与温度有关，且温度越高数值越大

B．化学平衡向正反应方向移动，化学平衡常数K一定增大

C．往水中加入酸、碱能抑制水的电离，且能使Kw的值减小

D．通过Ka(Kb)可计算常温下一定浓度的酸、碱溶液的pH

D　[A．K、Ka(Kb)、Kw均与温度有关，升高温度，Ka(Kb)、Kw一定增大，但K不一定增大，故A错误；

B．K只与温度有关，化学平衡向正反应方向移动，温度可能不变，化学平衡常数K 也可能不变，故B错误；

C．往水中加入酸、碱能抑制水的电离，但Kw只与温度有关，温度不变，Kw的值就不变，故C错误；

D．通过Ka(Kb)可计算常温下一定浓度的酸、碱溶液的氢离子或氢氧根浓度，所以通过Ka(Kb)可计算常温下一定浓度的酸、碱溶液的pH，故D正确。]

9．已知H2CO3的K1＝4.3×10－7，H2S的K1＝9.1×10－8，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．向弱酸溶液中加入少量NaOH溶液，电离平衡常数不变

C　[A．电离平衡常数越大，该酸就越容易电离，溶液的酸性就越强。由于电离平衡常数K1(H2CO3)＞K1(H2S)，所以碳酸的酸性强于氢硫酸，A正确；

B．多元弱酸分步电离，存在电离平衡，以第一步电离为主，则多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定，B正确；

C．加水稀释，溶液中c(H＋)、c(CH3COO－)都减小，在醋酸溶液中存在电离平衡，加水稀释，电离平衡正向移动，使c(H＋)、c(CH3COO－)在减小的基础上又有所增加，但总的来说离子浓度还是减小，由于二者减小倍数相同，故不变，C错误；

D．弱酸的电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，则向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离常数不变，D正确。]

10．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，下列说法有误的是(　　)

A．“O”点导电能力为0的理由是在“O”点处醋酸未电离，无自由移动的离子

B．A、B、C三点溶液c(H＋)由大到小的顺序为B＞A＞C

C．若使C点溶液中c(CH3COO－)增大，溶液的c(H＋)减小，可加入少量醋酸钠粉末

D．B点导电能力最强说明B点离子物质的量最大

D　[A．在O点时，冰醋酸中不存在自由移动的离子，所以不导电，故A正确；

B．溶液中存在的离子浓度越大，溶液的导电能力越大，A、B、C三点，C点溶液导电能力最小，所以C点时醋酸溶液中H＋浓度最小，B点溶液导电能力最大，所以B点时醋酸溶液中H＋浓度最大，因此三点溶液c(H＋)由大到小的顺序为B＞A＞C，故B正确；

C．加入少量醋酸钠粉末，溶液中c(CH3COO－)增大，CH3COOHCH3COO－＋ H＋平衡逆向移动，c(H＋)减小，故C正确；

D．B点溶液导电能力最大，所以B点时醋酸溶液中H＋浓度最大，根据n＝cV可知离子物质的量不仅与浓度有关，还与溶液的体积有关，因此无法判断B点离子物质的量是否为最大，故D错误。]

11．在一定温度下，弱碱(CH3NH2)在水溶液中的电离方程式为CH3NH2＋H2OCH3NH＋OH－，AG＝lg 。下列说法正确的是(　　)

A．电离平衡常数表达式K＝

B．加入适量的CH3NH2溶液，电离常数K增大

C．加水稀释，c(OH－)减小，Kw不变

D．升高温度，c(CH3NH)减小

C　[A．该反应的电离平衡常数表达式为K＝，故A项错误；

B．电离常数K只与温度有关，加入适量的CH3NH2溶液，K不变，故B项错误；

C．加水稀释的过程中，CH3NH2＋H2OCH3NH，AG＝lg 的平衡向右移动，但c(OH－)减小，K只与温度有关，温度不变，Kw不变，故C项正确；

D．电离是吸热过程，升高温度CH3NH2＋H2OCH3NH＋OH－的平衡右移，c(CH3NH)增大，故D项错误。]

12．(1)某温度(t ℃)时，水的Kw＝1×10－12，则该温度__________25 ℃(填“>”“<”或“＝”)，其理由是_______________________________________________

______________________________________________________________。

(2)该温度下，c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1的溶液呈_____________(填“酸性”“碱性”或“中性”)；若该溶液中只存在NaOH溶质，则由H2O电离出来的c(OH－)＝________________mol·L－1。

(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________________(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平衡______________移动。

(4)在25 ℃时，0.1 mol·L－1下列的6种溶液，水电离出的c(H＋)由大到小的关系是________________(填序号)。

①盐酸　②H2SO4　③CH3COOH(Ka＝1.7×10－5)　④NH3·H2O(氨水)(Kb＝1.7×10－5)　⑤NaOH　⑥Ba(OH)2

(5)下列曲线中，可以描述0.1 mol·L－1乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和0.1 mol·L－1氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)的水溶液中，水电离出的c(H＋)与加入水体积V的关系是________(填字母)。

a　　　　　　　　　　　b

c　　　　　　　　　　　d

[解析]　(1)升高温度，Kw增大，由于Kw＝1×10－12>1×10－14，因此温度大于25 ℃。

(2)该温度下，溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－5 mol·L－1，因为c(OH－)>c(H＋)，所以溶液呈碱性；NaOH溶液中由水电离出来的c(OH－)等于溶液中的c(H＋)，即为1×10－7 mol·L－1。

(3)Zn与稀硫酸反应过程中，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向左移动，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。

(4)在25 ℃时，0.1 mol·L－1的盐酸中c(H＋)与0.1 mol·L－1 NaOH溶液中c(OH－)相等，故两溶液中水的电离程度相等。同理0.1 mol·L－1 H2SO4和0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等；0.1 mol·L－1 CH3COOH和0.1 mol·L－1氨水中水的电离程度相等，酸溶液中c(H＋)越大或碱溶液中c(OH－)越大，水电离出的c(H＋)就越小，故6种溶液中水电离出的c(H＋)由大到小的关系为③＝④＞①＝⑤＞②＝⑥。

(5)乙酸的Ka小于氯乙酸的Ka，所以0.1 mol·L－1乙酸溶液中的c(H＋)小于0.1 mol·L－1氯乙酸溶液中的c(H＋)，故水的电离程度0.1 mol·L－1乙酸溶液的大，加水稀释，两种酸溶液中的c(H＋)减小，水的电离程度增大，故选c。

[答案]　(1)>　升温促进水的电离，Kw增大　(2)碱性　1×10－7　(3)向右　向右　(4)③＝④＞①＝⑤＞②＝⑥　(5)c

13．运用相关概念和原理，回答下列问题：

(1)在25 ℃时，水的离子积Kw值为________。

(2)在T ℃的水溶液中，c(H＋)＝10x mol/L，c(OH－)＝10y mol/L，x与y的关系如图所示：

①在T ℃下，水的离子积为________。

②在T ℃下，0.01 mol/L NaOH溶液中c(H＋)为________mol/L。

(3)在25 ℃时，有如下两个反应：

①CH3COOH＋NaCN===CH3COONa＋HCN

②HNO2＋CH3COONa===NaNO2＋CH3COOH

该温度下CH3COOH、HCN和HNO2三种弱酸的电离常数由大到小的顺序是__________________________________________________。

(4)在25 ℃时，0.1 mol/L的CH3COOH溶液加适量水稀释的过程中，下列表达式的数据保持不变的是________(填字母)。

a．c(H＋)　 b．c(H＋)·c(OH－)　 c. 　d.

 [解析]　(1)在25 ℃时，水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol/L，所以水的离子积Kw值为10－14。

(2)①在T ℃下，水的离子积为10－10×10－5＝10－15。

②在T ℃下，0.01 mol/L NaOH溶液中c(H＋)为＝10－13mol/L。

(3)由反应CH3COOH＋NaCN===CH3COONa＋HCN知，酸性CH3COOH＞HCN ，由反应HNO2＋CH3COONa===NaNO2＋CH3COOH知，酸性HNO2＞CH3COOH，所以该温度下CH3COOH、HCN和HNO2三种弱酸的电离常数由大到小的顺序是HNO2＞CH3COOH＞HCN。

(4)a．随着水的不断加入，CH3COOH溶液的浓度不断减小，c(H＋)不断减小，a不合题意；

b．因为温度不变，所以溶液中c(H＋)·c(OH－)＝Kw不变，b符合题意；

c．随着水的不断加入，n(H＋)不断增大，n(CH3COOH)不断减小，所以＝不断增大，c不合题意；

d.＝，温度不变时，Kw、Ka不变，所以不变，d符合题意；

故选bd。

[答案]　(1)10－14　(2)①10－15　②　10－13　

(3) HNO2＞CH3COOH＞HCN　(4)　bd

14．电离度可表示电解质的相对强弱，电离度α＝(已电离的电解质/原有电解质)×100%。已知在25 ℃时几种物质(微粒)的电离度(溶液浓度均为0.1 mol·L－1)如表所示：

(1)在25 ℃ 时，上述几种溶液中c(H＋)从大到小的顺序是________(填序号)。

(2)在25 ℃ 时，0.1 mol·L－1硫酸溶液中HSO的电离度小于相同温度下0.1 mol·L－1硫酸氢钠溶液中HSO的电离度，其原因是________________________

______________________________________________________________。

(3)醋酸的电离平衡常数Ka的表达式是___________________，

则物质的量浓度为c mol·L－1的醋酸的电离平衡常数Ka与电离度α的关系为Ka＝________________(用含c、α的代数式表示)。

(4)在25 ℃时，纯水密度约为1 g/mL。纯水的电离度约为________________。

[解析]　(1) 硫酸第一步完全电离，第二步部分电离，硫酸中c(H＋)＝(0.1＋0.1×10%)mol/L＝0.11 mol/L；硫酸氢钠溶液中，c(H＋)＝(0.1×29%)mol/L＝0.029 mol/L；醋酸溶液中，c(H＋)＝(0.1×1.33%)mol/L＝0.00133 mol/L；盐酸溶液中，c(H＋)＝0.1 mol/L；所以c(H＋)由大到小的顺序是ADBC；答案为ADBC。

(2)硫酸溶液中，硫酸第一步完全电离出氢离子，即H2SO4===H＋＋HSO，第二步部分电离出氢离子，即HSOSO＋H＋，第一步电离出的氢离子使第二步的电离平衡向左移动，即抑制了第二步的电离，而硫酸氢钠溶液中硫酸氢根离子只有一步电离，即HSOSO＋H＋，所以0.1 mol/L H2SO4中的HSO的电离度小于0.1 mol/L NaHSO4中HSO的电离度。

(3) 醋酸在溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋，则Ka＝；醋酸溶液中c(H＋)＝c(CH3COO－)＝cα，则由

　　　　 　　              CH3COOHCH3COO－＋H＋

起始浓度/(mol/L)                 c             0      0

变化浓度/(mol/L)                 cα            cα    cα

平衡浓度/(mol/L)                c－cα          cα    cα

可知，Ka＝＝＝；答案为Ka＝，。

 (4)在25 ℃时，纯水密度约为1 g/mL，设水的质量为1 g，体积为1 mL，c(H2O)＝＝55.6 mol/L，在25℃时Kw＝1×10－14，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol/L，即已电离的水为1×10－7mol/L，由电离度α＝×100%＝×100%＝1.8×10－7%。

[答案]　(1)ADBC　(2)硫酸的第一步电离抑制了硫酸氢根离子的电离　(3)　　(4)1.8×10－7%