高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第一节 电离平衡精品精练

第三章　水溶液中的离子反应与平衡

第一节　电离平衡

课后·训练提升

基础巩固

1.下列物质中,属于弱电解质的是(　　)。

A.氯化氢 B.氢氧化钠

C.一水合氨 D.酒精

答案:C

解析:氯化氢、氢氧化钠为强电解质,酒精不是电解质,一水合氨为弱电解质。

2.下列电离方程式错误的是(　　)。

A.(NH4)2SO4溶于水:(NH4)2SO42N+S

B.H2CO3溶于水:H2CO32H++C

C.HF溶于水:HFH++F-

D.NaHCO3溶于水:NaHCO3Na++HC,HCH++C

答案:B

解析:H2CO3的电离应分步书写。

H2CO3H++HC,HCH++C

3.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

答案:C

解析:在氨水中存在电离平衡NH3·H2ON+OH-,向氨水中加入少量的NH4Cl晶体时,会抑制NH3·H2O的电离,使溶液中OH-的浓度减小,则溶液颜色变浅。

4.下列说法正确的是(　　)。

A.电离平衡常数受溶液浓度的影响

B.电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱

C.电离常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大

D.可用CH3COOH和H2CO3的电离常数比较其酸性强弱,其中H2CO3的电离常数为K=

答案:B

解析:电离平衡常数K与温度有关,与溶液浓度无关,A项错误;酸溶液中c(H+)的大小除了与K有关外,还与酸的浓度有关,C项错误;比较酸的相对强弱时,多元弱酸要用第一步的电离常数,即,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CH3COOH的电离程度

B.25 ℃时,0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱

C.NaHCO3溶液中溶质的电离方程式为NaHCO3Na++H++C

D.室温下,对于0.10 mol·L-1的氨水,加水稀释后,溶液中c(N)·c(OH-)变大

答案:B

解析:稀醋酸中加入少量醋酸钠,相当于增大CH3COO-的浓度,会使CH3COOH的电离平衡左移,CH3COOH的电离程度减小,A项错误;硫化氢为弱电解质,而硫化钠为强电解质,B项正确;NaHCO3溶液中HC为弱酸根离子,不能完全电离,不拆写成H+和C,C项错误;氨水中加水稀释后,c(N)和c(OH-)均减小,故溶液中c(N)·c(OH-)变小,D项错误。

6.H2S是二元弱酸。在其水溶液中,通入或加入少量的下列物质:①HCl、②NH3、③NaHS固体、④Na固体,能使溶液中的c(H+)增大的是(　　)。

A.①② B.②④ 

C.③④ D.①

答案:D

解析:在H2S溶液中存在平衡:H2SH++HS-,HS-H++S2-。当通入HCl时,溶液中n(H+)增大,虽然平衡逆向移动,但c(H+)仍增大;通入NH3或加入金属钠,溶液中c(H+)减小,虽然平衡向右移动,但c(H+)仍减小;加入NaHS固体,使平衡H2SH++HS-逆向移动,故c(H+)减小,故选D。

7.室温下向10 mL 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加水稀释后,下列说法正确的是(　　)。

A.溶液中导电离子的数目减小

B.CH3COOH的电离程度增大,c(H+)亦增大

C.溶液中不变

D.CH3COOH的电离常数K随CH3COOH浓度减小而减小

答案:C

解析:醋酸加水稀释,促进CH3COOH的电离,溶液中导电离子的数目增加,A项错误;醋酸加水稀释,电离程度增大,但c(H+)减小,B项错误;电离常数K与温度有关,与CH3COOH的浓度无关,D项错误;由于温度不变,电离平衡常数K=不变,C项正确。

8.向CH3COOH溶液中加入醋酸钠晶体或加入等体积的水稀释时,都会引起(　　)。

A.溶液中H+浓度减小

B.CH3COOH的电离程度增大

C.溶液的导电能力减弱

D.溶液中CH3COO-浓度增大

答案:A

解析:CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-,增加CH3COO-,平衡向左移动,H+浓度减小,CH3COOH电离程度减小,CH3COO-浓度增大,导电能力增强;加入水稀释,溶液体积增大程度大于H+增大程度,所以H+浓度减小,同时电离程度增大,导电能力减小,CH3COO-浓度减小。

9.已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下:

(1)25 ℃时,将20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L-1 HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:

反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是                                   　。 

(2)若保持温度不变,在CH3COOH溶液中通入一定量氨气,下列各量会变小的是　　　。 

A.c(CH3COO-)

B.c(H+)

C.CH3COOH电离平衡常数

(3)将Na2CO3溶液与过量HCN溶液混合,判断反应能否发生。若能发生,写出反应的化学方程式:                               　; 

若不能发生,说明理由:                               　。 

(本小题选其中一问作答)

答案:(1)HSCN的酸性比CH3COOH的酸性强,其溶液中c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率大

(2)B

(3)Na2CO3+HCNNaHCO3+NaCN

解析:(1)由Ka(CH3COOH)=1.75×10-5和Ka(HSCN)=0.13可知,CH3COOH的酸性弱于HSCN的酸性,即在相同浓度的情况下HSCN溶液中H+的浓度大于CH3COOH溶液中H+的浓度,浓度越大反应速率越大。(2)通入氨气,促进CH3COOH的电离,则c(CH3COO-)增大;通入氨气,与H+反应,c(H+)减小;温度不变,CH3COOH电离平衡常数不变。(3)根据电离常数,可知酸性H2CO3>HCN>HC,因此由Na2CO3与过量HCN反应可生成HC,但不能生成CO2。

10.将6 g CH3COOH溶于水制成1 L溶液,此溶液的物质的量浓度为　　　　。经测定某温度时,溶液中c(CH3COO-)为1.4×10-3 mol·L-1,此温度下CH3COOH的电离常数Ka=　　　　;温度升高,Ka将　　　　　(填“变大”“不变”或“变小”,下同);加入少量CH3COONa后c(H+)　　　　,Ka　　　　。 

答案:0.1 mol·L-1　1.96×10-5　变大　变小　不变

解析:开始时c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1,由于CH3COOH电离的很少,平衡后可认为c(CH3COOH)仍为0.1 mol·L-1。由CH3COOHCH3COO-+H+,

Ka=≈=1.96×10-5。

能力提升

1.不同的弱电解质在水中电离的程度是不同的,一般用电离度和电离常数来表示。电离度为弱电解质在溶液里达到电离平衡时,已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分数。下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.75×10-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)在水中的电离度与浓度关系的是(　　)。

答案:B

解析:根据甲、乙的电离平衡常数可知,乙酸与一氯乙酸都是弱电解质,在温度不变、浓度相等时,电离度乙酸<一氯乙酸,即甲<乙,选项A、C错误;当浓度增大时,弱电解质的电离度减小,选项D错误,B正确。

2.由表格中的电离常数(25 ℃)判断可以发生的反应是(　　)。

A.NaClO+NaHCO3HClO+Na2CO3

B.2HClO+Na2CO32NaClO+CO2↑+H2O

C.2NaClO+CO2+H2O2HClO+Na2CO3

D.NaClO+CO2+H2OHClO+NaHCO3

答案:D

解析:依据电离常数分析可知酸性由强至弱为H2CO3>HClO>HC,根据强酸可以制取弱酸分析,A项与酸性HClO>HC矛盾,错误;B项与酸性H2CO3>HClO矛盾,错误;C项与酸性HClO>HC矛盾,反应应该生成碳酸氢钠,错误;D项与酸性H2CO3>HClO>HC吻合,正确。

3.下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是(　　)。

①亚硝酸溶液中存在HNO2分子,呈酸性

②用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗

③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应

④0.1 mol·L-1HNO2溶液中,c(H+)=0.015 mol·L-1

⑤相同浓度时,HNO2溶液的导电能力比HCl溶液弱

A.①②③

B.②③④

C.①④⑤

D.①②④⑤

答案:C

解析:①溶液中存在HNO2,溶液显酸性,说明亚硝酸部分电离,根据弱电解质的定义,即HNO2属于弱电解质,故正确;②没有对比实验,无法判断是不是弱电解质,故错误;③只能说明H2SO4的酸性强于HNO2,不能说明HNO2是弱电解质,故错误;④根据弱电解质的定义,弱电解质是部分电离,c(H+)<0.1 mol·L-1,属于弱电解质,故正确;⑤HCl是一元强酸,做对比实验,HNO2溶液导电能力弱于HCl溶液,说明HNO2属于弱电解质,故正确;综上所述,C项正确。

4.高氯酸、硫酸、盐酸和硝酸都是强酸,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完全电离

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H2SO42H++S

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在冰醋酸中不能完全电离,故错误。

5.25 ℃,两种常见酸的电离常数如下表所示。

(1)HS的电离常数表达式K=　　　　。 

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

答案:(1)

(2)H2SO3+HCHS+CO2↑+H2O

解析:根据电离常数,H2SO3的大于H2CO3的,且H2SO3的小于H2CO3的,故反应生成CO2、HS、H2O。

6.某化学兴趣小组按图示组装好实验装置,一支胶头滴管盛有盐酸,另一支胶头滴管盛有同体积、同浓度的醋酸。实验时同时完全捏扁a、b的胶头,观察实验现象。

(1)装置A、B中用红墨水而不用水的原因是　　　　　　　　　　　　　。 

(2)实验开始前两溶液的H+浓度的大小:盐酸　　　　(填“>”“<”或“=”)醋酸,证明　　　　为弱电解质。 

(3)实验刚开始时,发现装置A中的长导管液面上升的比装置B的要高,则胶头滴管a中盛的是　　　　。 

(4)两装置反应刚结束时(无固体剩余),发现装置A中的长导管液面比装置B中的高,静置一会儿后两装置中的长导管液面均有所下降,最终液面高度　　　　(填“相同”“A中的高”或“B中的高”)。 

答案:(1)便于观察长导管中液面高度的变化

(2)>　CH3COOH　(3)盐酸　(4)相同

解析:HCl为强电解质,完全电离,CH3COOH为弱电解质,部分电离,所以相同物质的量浓度的两溶液,盐酸中c(H+)大,与等量的Zn粒开始反应时单位时间内放出热量多,产生的H2多,所以装置中气体压强大,长导管中液面上升的快,但最终温度下降且两者产生的H2的量相同,所以液面高度相同。该实验中为便于观察导管中液面高度的变化,使现象明显,装置A、B中用红墨水。