2025届人教新高考高三化学一轮复习考点规范练21电离平衡Word版附解析

这是一份2025届人教新高考高三化学一轮复习考点规范练21电离平衡Word版附解析，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.在相同温度时,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.OH-的物质的量浓度
C.与Mg反应的起始速率
D.溶液中c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)
答案:B
解析:两溶液中醋酸的物质的量,n1=c1·V1=0.1 L×0.01 ml·L-1=1×10-3 ml,n2=c2·V2=0.01 L×0.1 ml·L-1=1×10-3 ml,两者相等,因而中和时消耗的NaOH的量相等,故A项错误。稀溶液中氢离子浓度小于浓溶液中氢离子浓度,温度不变,水的离子积常数不变,则OH-的物质的量浓度前者大于后者,故B项正确。稀溶液中氢离子浓度小于浓溶液中氢离子浓度,氢离子浓度越大,与Mg反应的起始速率越大,则与Mg反应的起始速率前者小于后者,故C项错误。醋酸的电离常数K=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH),温度不变,电离常数不变,故D项错误。
2.下列关于电解质溶液的说法正确的是( )。
A.0.1 L 0.5 ml·L-1 CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA(设NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.室温下,稀释0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强
C.向0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中c(H+)c(CH3COOH)减小
D.CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中c(CH3COOH)c(CH3COO-)的值减小
答案:D
解析:A项,CH3COOH为弱电解质,在水溶液中部分电离,0.1 L 0.5 ml·L-1 CH3COOH溶液中含有的H+数小于0.05NA,错误;B项,CH3COOH溶液中存在平衡CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释,平衡右移,产生的离子数增加,但溶液的体积增大,c(CH3COO-)、c(H+)减小,溶液的导电能力减弱,错误;C项,加水稀释时,CH3COOHCH3COO-+H+平衡右移,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,c(H+)c(CH3COOH)=n(H+)Vn(CH3COOH)V=n(H+)n(CH3COOH),故比值变大,错误;D项,稀释时,n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,故c(CH3COOH)c(CH3COO-)的值减小,正确。
3.25 ℃时,下列关于0.1 ml·L-1的氨水和0.1 ml·L-1的醋酸说法正确的是( )。
A.0.1 ml·L-1的氨水,pH=13
B.0.1 ml·L-1的醋酸加水稀释,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小
C.0.1 ml·L-1的醋酸中:c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+)
D.0.1 ml·L-1的氨水与0.1 ml·L-1的盐酸等体积混合所得溶液中:c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)
答案:C
解析:一水合氨是弱电解质,不能完全电离,因此0.1 ml·L-1氨水的pH一定小于13,故A项错误。醋酸是弱电解质,水溶液显酸性,加水稀释后,CH3COOH的浓度减小,虽然电离程度增大,但还是抵消不了由于加水稀释而使c(H+)减小的程度,溶液pH增大,c(OH-)增大,故B项错误。在0.1 ml·L-1醋酸中,根据电荷守恒:c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+),故C项正确。0.1 ml·L-1的氨水与0.1 ml·L-1的盐酸等体积混合后所得溶液为氯化铵,铵根离子发生水解,溶液显酸性,所以c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故D项错误。
4.(双选)两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释,溶液pH的变化如图所示,下列叙述不正确的是( )。
A.MOH是一种弱碱
B.在X点,c(M+) >c(R+)
C.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)
D.稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH-)前者是后者的10倍
答案:BC
解析:A项,由图像可知,MOH和ROH稀释相同倍数时,MOH的pH变化慢,故MOH为弱碱,正确。B项,在X点,c(OH-)=c(M+)+c(H+)=c(R+)+c(H+),X点时MOH和ROH溶液中c(H+)均为10-11 ml·L-1,c(OH-)均为10-3 ml·L-1,故c(M+)=c(R+),错误。C项,MOH为弱碱,若ROH为强碱,则稀释前c(ROH)<10c(MOH),错误。D项,稀释前MOH溶液中由水电离出的c(OH-)=10-12 ml·L-1;ROH溶液中由水电离出的c(OH-)=10-13 ml·L-1,故前者是后者的10倍,正确。
5.25 ℃下部分弱酸的电离常数如表所示。下列有关说法不正确的是( )。
A.若HCOONa和HCOOH的混合溶液的pH=3,则c(HCOOH)c(HCOO-)=10
B.相同浓度的HCOONa和NaClO溶液中离子总浓度前者大
C.等浓度、等体积的Na2S和HCOOH混合后:c(Na+)=2c(HCOO-)+2c(HCOOH)
D.向NaClO溶液中通入H2S发生的反应为ClO-+H2SHS-+HClO
答案:D
解析:Ka=1.0×10-4=c(HCOO-)·c(H+)c(HCOOH)=c(HCOO-)×10-3c(HCOOH),可得c(HCOOH)c(HCOO-)=10,A项正确。由两溶液中的电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-)和c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(OH-)可知,由于次氯酸的酸性弱于甲酸的酸性,因此次氯酸根离子的水解能力大于甲酸根离子的水解能力,则相同浓度的HCOONa和NaClO溶液,次氯酸钠溶液的pH大于甲酸钠溶液的pH,所以次氯酸钠溶液中的H+浓度小于甲酸钠溶液中的H+浓度,根据电荷守恒可知,由于两溶液中的离子均只带一个单位的电荷,则阴离子浓度之和等于阳离子浓度之和,而两溶液中的钠离子浓度相等,H+浓度大的,则离子总浓度就大,所以离子总浓度是前者大于后者,B项正确。等浓度、等体积的Na2S和HCOOH混合后生成等物质的量的NaHS和HCOONa,根据元素守恒:c(Na+)=2c(HCOO-)+2c(HCOOH),C项正确。因为NaClO具有强氧化性,硫化氢具有还原性,两者混合会发生氧化还原反应,ClO-+H2SS↓+Cl-+H2O,D项错误。
6.常温下,相同浓度的两种一元酸HX、HY分别用同一浓度的NaOH标准溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )。
A.HX、HY起始溶液体积相同
B.均可用甲基橙作滴定指示剂
C.pH相同的两种酸溶液中:c(HY)>c(HX)
D.同浓度的KX与HX的混合溶液中,c(HX)-c(X-)=2c(OH-)-2c(H+)
答案:D
解析:根据图像知,反应达到终点时,HX与HY消耗的NaOH溶液的体积分别是30 mL和40 mL,故起始酸的体积比V(HX)∶V(HY)为3∶4,故A项错误。用NaOH溶液滴定HX达到滴定终点时,溶液的pH约为8,而甲基橙的变色范围是3.1~4.4,故不能用甲基橙作指示剂,故B项错误。由图像中两种酸浓度相同时的pH可知,HY的酸性强于HX的酸性,pH相同的两种酸溶液中,c(HY)7.常温时,1 ml·L-1的HA和1 ml·L-1的HB两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,所得变化关系如图所示(V表示溶液稀释后的体积)。下列说法错误的是( )。
A.Ka(HA)约为10-4
B.当两溶液均稀释至lg VV0+1=4时,溶液中c(A-)>c(B-)
C.中和等体积、pH相同的两种酸所用n(NaOH):HA>HB
D.等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者
答案:B
解析:1 ml·L-1的HA溶液的pH为2,c(A-)=c(H+)=0.01 ml·L-1,c(HA)约为1 ml·L-1,则HA的电离常数约为10-4,A项正确。由电荷守恒有:c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(B-)+c(OH-),当两溶液均稀释至lgVV0+1=4时,HB溶液pH=3,HA溶液pH>3,则有c(A-)n(HB),故分别用NaOH溶液中和时,消耗的NaOH物质的量:HA>HB,C项正确。等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液,Na+数目相同,HA为弱酸,盐溶液中A-发生水解,使溶液呈碱性,NaA溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),HB为强酸,盐溶液中B-不发生水解,NaB溶液呈中性,NaB溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),NaA溶液中c(H+)8.常温下,用0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 ml·L-1某酸(HA)溶液,溶液中HA、A-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=c(X)c(HA)+c(A-)]。下列说法正确的是( )。
A.Ka(HA)的数量级为10-5
B.溶液中由水电离出的c(H+):A点>B点
C.当pH=4.7时,c(A-)+c(OH-)=c(HA)+c(H+)
D.当pH=7时,消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL
答案:A
解析:由图像知,曲线的交点处,c(HA)=c(A-),此时pH=4.7,则Ka(HA)=c(H+)·c(A-)c(HA)=10-4.7≈10-5,因此Ka(HA)的数量级为10-5,A项正确。A点、B点溶液均显酸性,均抑制水的电离,A点pH较小,溶液酸性较强,抑制水的电离程度更大,因此,溶液中由水电离出的c(H+):A点7,D项错误。
二、非选择题
9.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:
请回答下列问题:
(1)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO3-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-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 ml·L-1的NaClO溶液的pH= (已知:lg 2=0.3)。
(3)该温度下0.10 ml·L-1的CH3COOH溶液中的c(H+)= ml·L-1。
答案:(1)H3PO4 HPO42- (2)CO2+ClO-+H2OHClO+HCO3- 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Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),发生反应的离子方程式为CO2+ClO-+H2OHClO+HCO3-。在NaClO溶液中ClO-+H2OHClO+OH-,若ClO-水解的浓度为x ml·L-1,水解后c(HClO)=c(OH-)=x ml·L-1,由Ka(HClO)=c(ClO-)·c(H+)c(HClO)=c(ClO-)·KWc(HClO)·c(OH-),即(1.2-x)×10-14x2=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,0.10 ml·L-1的CH3COOH溶液中CH3COO-的浓度为y ml·L-1,Ka(CH3COOH)=c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)=y20.10-y=1.96×10-5,解得y=1.4×10-3。
10.25 ℃时,有关物质的电离平衡常数如下表所示:
(1)请写出H2SO3的电离平衡常数Ka1的表达式: 。
(2)常温下,将体积为10 mL pH=2的醋酸与亚硫酸分别加水稀释至1 000 mL,稀释后溶液的pH前者 (填“>”“<”或“=”)后者。
(3)一定条件下,冰醋酸加水稀释过程中溶液导电能力I随加水体积V变化曲线如图所示,则A、B、C三点溶液中CH3COOH的电离程度由大到小的顺序为 。
(4)下列离子:CH3COO-、CO32-、HSO3-、SO32-在溶液中结合H+的能力由大到小的顺序为 。
(5)体积相同、c(H+)相同的①CH3COOH,②HCl,③H2SO4三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是 (填序号)。
答案:(1)c(H+)·c(HSO3-)c(H2SO3)
(2)<
(3)C>B>A
(4)CO32->SO32->CH3COO->HSO3-
(5)①>②=③
解析:(2)由于H2SO3的酸性强于CH3COOH的酸性,pH相同的醋酸与亚硫酸稀释相同倍数,pH变化大的是较强酸,因此稀释后溶液的pH:前者<后者。(3)溶液越稀,醋酸电离程度越大,则A、B、C三点溶液中CH3COOH的电离程度由大到小的顺序为C>B>A。(4)根据电离平衡常数数据可知酸性:H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HSO3->HCO3-,因此CH3COO-、CO32-、HSO3-、SO32-在溶液中结合H+的能力由大到小的顺序为CO32->SO32->CH3COO->HSO3-。(5)溶液中氢离子浓度相同,说明pH相同,假设提供1 ml·L-1的氢离子,需要①溶液浓度应大于1 ml·L-1,需要②溶液浓度为1 ml·L-1,需要③溶液浓度为0.5 ml·L-1,其物质的量浓度由大到小的顺序是①>②>③。由于硫酸是二元酸,盐酸与硫酸中和能力相当,因此分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是①>②=③。
11.现有常温下pH=2的盐酸甲和pH=2的醋酸乙,请根据下列操作回答问题:
(1)常温下0.1 ml·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(H+)c(CH3COOH)
C.c(H+)·c(OH-)
D.c(OH-)c(H+)
(2)取10 mL的乙溶液,加入等体积的水,CH3COOH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c(H+)c(CH3COOH)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)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 ml·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)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项错误;c(H+)c(CH3COOH)=c(H+)c(CH3COOH)·c(CH3COO-)c(CH3COO-)=Kac(CH3COO-),Ka不变,醋酸根离子浓度减小,则稀释过程中比值变大,B项正确;温度不变,KW不变,C项错误;稀释过程促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则c(OH-)c(H+)的值变大,D项正确。
(2)CH3COOH是弱电解质,加水稀释促进CH3COOH电离,所以CH3COOH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CH3COOH电离,则氢离子浓度减小,醋酸分子浓度增大,所以c(H+)c(CH3COOH)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)(4)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;99 mL 0.01 ml·L-1的盐酸与1 mL 1 ml·L-1的NaOH溶液混合,溶液显碱性,c(OH-)=1×1-99×0.01100 ml·L-1=10-4 ml·L-1,溶液的pH=10。
12.(2022广东卷节选)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。
提出假设 稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验 用浓度均为0.1 ml·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定pH,记录数据。
(1)根据表中信息,补充数据:a= ,b= 。
(2)由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc溶液,电离平衡 (填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由: 。
(3)由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动。
实验结论 假设成立。
答案:(1) 3.00 33.00
(2)正 实验Ⅱ相当于在实验Ⅰ的基础上将HAc溶液稀释到原来的10倍,如果平衡不发生移动,则稀释后c(H+)应为实验Ⅰ的110,pH应为3.86,但实际pH=3.36,说明稀释HAc溶液时,电离平衡正向移动
解析:(1) 由表中信息n(NaAc)∶n(HAc)=3∶4可知,n(NaAc)=34n(HAc);又因为NaAc溶液和HAc溶液的浓度相等,故V(NaAc)=34V(HAc)=3.00 mL;由题干信息得知,此表中溶液总体积相同。故b=40.00-4.00-3.00=33.00。(2)实验Ⅱ相当于在实验Ⅰ的基础上将HAc溶液稀释到原来的10倍,如果平衡不发生移动,则稀释后c(H+)应为实验Ⅰ的110,pH应为3.86,但实际pH=3.36,说明稀释HAc溶液时,电离平衡正向移动。弱酸
HCOOH
HClO
H2S
电离平衡
常数(Ka)
Ka=1.0×10-4
Ka=2.0×10-8
Ka1=1.3×10-7
Ka2=7.1×10-15
酸
电离方程式
电离平衡常数Ka
CH3COOH
CH3COOH
CH3COO-+H+
1.96×10-5
HClO
HClOClO-+H+
3.0×10-8
H2CO3
H2CO3H++HCO3-
HCO3-H++CO32-
Ka1=4.4×10-7
Ka2=4.7×10-11
H3PO4
H3PO4H++H2PO4-
H2PO4-H++HPO42-
HPO42-H++PO43-
Ka1=7.1×10-3
Ka2=6.3×10-8
Ka3=4.2×10-13
化学式
CH3COOH
H2CO3
H2SO3
电离平
衡常数
Ka=1.8×10-5
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka1=1.5×10-2
Ka2=1.02×10-7
序号
V(HAc)mL
V(NaAc)mL
V(H2O)mL
n(NaAc)∶n(HAc)
pH
Ⅰ
40.00
/
/
0
2.86
Ⅱ
4.00
/
36.00
0
3.36
…
Ⅶ
4.00
a
b
3∶4
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
32.00
1∶1
4.65