2021版高考化学一轮复习课时提升作业二十二弱电解质的电离平衡（含解析）苏教版 练习

弱电解质的电离平衡1.室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是(　　)A.溶液中导电粒子的数目减少B.溶液中不变C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7【解析】选B 。A、C错误,醋酸是弱酸,加水稀释促进醋酸的电离,醋酸的电离程度增大,同时溶液中导电粒子的数目会增大,由于溶液体积变化更大,所以溶液的酸性会降低,即c(H+)、c(CH3COO-)、c(CH3COOH)均会降低。B正确,由水的离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-)知c(OH-)=,所以==,其中Ka表示醋酸的电离平衡常数,由于水的离子积常数和醋酸的电离平衡常数均只与温度有关。D错误,pH=3的醋酸说明醋酸的浓度大于0.001 mol·L-1,pH=11的NaOH溶液说明氢氧化钠的浓度等于0.001 mol·L-1,在稀释过程中醋酸的物质的量是不变的,因此加入等体积的pH=11的NaOH溶液时,醋酸会过量,溶液显酸性。2.在25 ℃时两种酸的电离常数如下:H2CO3:Ki1=4.4×10-7,Ki2=4.7×10-11;H2S:Ki1=5.7×10-8,Ki2=1.2×10-15,则下列反应可能发生的是              (　　)A.NaHCO3+NaHSNa2CO3+H2S↑B.H2S+Na2CO3NaHS+NaHCO3C.Na2S+H2O+CO2Na2CO3+H2SD.H2S+NaHCO3NaHS+H2CO3【解析】选B。 25 ℃时两种酸的电离常数如下:H2CO3:Ki1=4.4×10-7,Ki2=4.7×10-11;H2S:Ki1=5.7×10-8,Ki2=1.2×10-15,可知碳酸与氢硫酸都是弱酸,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性H2CO3>H2S>HC>HS-。根据强酸制弱酸原理可知只有B项符合。3.下列说法中正确的是 (　　)A.SO2的水溶液可以导电,说明SO2是电解质B.常温下,向氨水中加水稀释,溶液中减小C.常温下,等体积pH=a的醋酸与pH=b的NaOH溶液恰好中和时,a+b>14D.pH与体积都相同的盐酸和醋酸分别与足量锌反应,消耗锌的质量相等【解析】选C。SO2的水溶液可以导电,是因为SO2与水反应生成的H2SO3发生电离,只能说H2SO3是电解质,A项错误;NH3·H2O的电离平衡常数Kb=,=,加水稀释时,电离平衡正向移动,c(OH-)减小,Kb只随温度的变化而改变,温度不变,Kb也不变,因此增大,B项错误;假设等体积的醋酸和氢氧化钠都是0.1 mol·L-1,两者能恰好完全中和,醋酸的pH大于1,氢氧化钠溶液的pH为13,即a+b>14,C项正确;pH相同的盐酸和醋酸中醋酸的物质的量浓度大,消耗的锌多,D项错误。4.18 ℃时,用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸,则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是              (　　)A.c(CH3COOH)/c(H+)B.c(CH3COO-)/c(CH3COOH)C.c(H+)/KWD.c(H+)/c(OH-)【解析】选B。在CH3COOH中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,稀释时平衡正向移动,n(H+)增大,n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,c(CH3COOH)/c(H+)=n(CH3COOH)/n(H+),故A项数值减小,c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=n(CH3COO-)/n(CH3COOH),故B项数值增大;稀释后c(H+)减小,而KW不变,故c(H+)/KW数值减小,而c(OH-)=,其数值增大,所以c(H+)/c(OH-)数值减小。【方法技巧】判断离子浓度之比的两种方法(1)将浓度之比转换为物质的量之比。因为在同一溶液中,浓度之比等于物质的量之比;(2)巧妙利用平衡常数。可将浓度之比的分子和分母同时乘以某一种离子浓度,使分子或分母变成KW或Ka。5.(2019·沧州模拟)电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的大小。室温下,用0.100 mol·L-1 NH3·H2O滴定10 mL浓度均为0.100 mol·L-1 HCl和CH3COOH的混合液,电导率曲线如图所示。下列说法正确的是              (　　) A.①溶液中c(H+)为0.200 mol·L-1B.溶液温度高低为①>③>②C.③点溶液中有c(Cl-)>c(CH3COO-)D.③点后因离子数目减少使电导率略降低【解析】选C。醋酸为弱电解质,①点溶液c(H+)<0.2 mol·L-1,故A错误;酸碱中和反应放热,①点溶液的温度一定比②点的低,故B错误;③恰好完全反应生成氯化铵和醋酸铵。其中N和CH3COO-发生微弱水解,则③点溶液中,c(N)>c(Cl-)>c(CH3COO-),故C正确;③点后,溶液体积变大,溶液中离子浓度减小导致电导率降低,故D错误。6.为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质,甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验:0.010 mol·L-1氨水、0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞试液、pH试纸、蒸馏水。 (1)甲用pH试纸测出0.010 mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确?______________(填“正确”或“不正确”),并说明理由__ _____________________________________。 (2)乙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,用pH试纸测其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,再用pH试纸测其pH=b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a,b值应满足什么关系?______________(用等式或不等式表示)。 (3)丙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入少量NH4Cl晶体,颜色变________(填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3·H2O是弱电解质?________(填“能”或“否”),并说明原因:__ __________。 (4)请你根据所提供的试剂,再提出一个合理又简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质: _________________________________________________。 【解析】(1)若NH3·H2O是强电解质,则0.010 mol·L-1氨水中c(OH-)应为0.010 mol·L-1,pH=12。用pH试纸测出0.010 mol·L-1氨水的pH为10,说明NH3·H2O没有完全电离,应为弱电解质。(2)若NH3·H2O是强电解质,用蒸馏水稀释至1 000 mL,其pH=a-2。因为NH3·H2O是弱电解质,不能完全电离,a、b应满足a-2<b<a。(3)向0.010 mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl晶体,有两种可能:一是氯化铵在水溶液中电离出的N水解使溶液显酸性,加入氨水中使其pH降低;二是N使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2ON+OH-逆向移动,从而使溶液的pH降低,这两种可能均会使溶液颜色变浅,可证明NH3·H2O是弱电解质。(4)NH4Cl为强酸弱碱盐,只需检验NH4Cl溶液的酸碱性,即可证明NH3·H2O是弱电解质还是强电解质。答案:(1)正确　若是强电解质,则0.010 mol·L-1氨水中c(OH-)应为0.01 mol·L-1,pH=12(2)a-2<b<a(3)浅　能　0.010 mol·L-1氨水(滴有酚酞试液)中加入氯化铵晶体后颜色变浅,有两种可能:一是氯化铵在水溶液中电离出的N水解使溶液显酸性,加入氨水中使其pH降低;二是N使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2ON+OH-逆向移动,从而使溶液的pH降低。这两种可能均证明NH3·H2O是弱电解质(4)取一张pH试纸,用玻璃棒蘸取0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液,滴在pH试纸上,显色后跟标准比色卡比较测出pH,pH<7(方案合理即可)【方法技巧】判断弱电解质的三个思维角度角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如测0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动,如pH=1的CH3COOH加水稀释10倍1<pH<2。角度三:弱电解质形成的盐类能水解,如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象:(1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。现象:溶液变为浅红色。(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。现象:pH>7。1.下列说法中,正确的是 (　　)A.次氯酸的电离方程式是HClOH++ClO-B.醋酸是弱电解质,液态时能导电C.盐酸中加入固体NaCl,因Cl-浓度增大,所以溶液酸性减弱D.向0.1 mol·L-1氨水中加NH4Cl(s),平衡逆向移动,导电性减弱【解析】选A。次氯酸是一元弱酸,部分电离,电离方程式是HClOH++ClO-,A正确;醋酸是弱电解质,但醋酸是共价化合物,液态时不能导电,B错误;盐酸是强电解质,完全电离,加入固体NaCl,氢离子浓度不变,所以溶液酸性不变,C错误;一水合氨是弱电解质,加NH4Cl固体后电离平衡逆向移动,但离子总浓度增大,导电性增强,D错误。【方法技巧】电解质的导电条件(1)固体电解质不能电离出自由移动的离子,所以不能导电。(2)共价化合物所形成的电解质(如H2SO4、HCl等),原子之间以共价键结合,由于在熔融状态下共价键不能被破坏,不能电离出自由移动的离子,所以不导电。(3)离子化合物所形成的电解质,有的只在水溶液中导电,如BaSO4;有的只在熔融状态下导电,如活泼金属的氧化物;有的在两种情况下都导电,如NaCl等。(4)某些受热容易分解的物质,只能在熔融状态下导电。如(NH4)2CO3、NaHCO3等。2.高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。下表是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:酸HClO4H2SO4HClHNO3Ka1.6×10-56.3×10-91.6×10-94.2×10-10根据表中数据判断以下说法不正确的是 (　　)A.在冰醋酸中,高氯酸的酸性最强B.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱C.在冰醋酸中1 mol·L-1的高氯酸的电离度约为0.4%D.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO42H++S【解析】选D。在冰醋酸中,HClO4的Ka最大,酸性最强,A正确;这四种酸在水中都完全电离,在冰醋酸中电离程度不同,因此用冰醋酸可以区分这四种酸的强弱,B正确;因为Ka==1.6×10-5,在冰醋酸中1 mol·L-1的高氯酸的c(H+)≈4×10-3 mol·L-1,所以高氯酸的电离度约为0.4%,C正确;在冰醋酸中硫酸的电离方程式应为H2SO4H++HS,D错误。3.25 ℃时,将浓度均为0.1 mol·L-1,体积分别为Va和Vb的HA 溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100 mL,Va、Vb与混合液的pH 的关系如图所示。下列说法正确的是              (　　) A.a→c过程中水的电离程度始终增大B.b点时,c(B+)=c(A+)=c(H+)=c(OH-)C.c点时,随温度升高而减小D.相同温度下,Ka(HA)>Kb(BOH)【解析】选C。 a→b剩余酸越来越少,溶液酸性逐渐减弱,水的电离程度增大,b→c剩余碱越来越多,溶液碱性逐渐增强,水的电离程度减小,故A错误;b点时,溶液呈中性,溶液中c(H+)和c(OH-)很小,所以c(B+)=c(A+)>c(H+)=c(OH-),故B错误;0.1 mol·L-1HA溶液pH=3,说明HA是弱酸,c点时溶质为BA、BOH,水解常数Kb=随温度升高而增大,所以随温度升高而减小,故C正确;Va=Vb=50 mL时HA与BOH恰好完全反应,pH=7,所以相同温度下,Ka(HA)=Kb(BOH),故D错误。4.已知H2CO3的电离常数:K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11,HClO的电离常数:K=3×10-8。反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO的浓度增大可加入 (　　)A.NaOH　　　　　　　　　　 B.HClC.NaHCO3固体      D.H2O【解析】选C。要使HClO的浓度增大,必须使平衡向右移动,且加入的物质与HClO不反应。加入NaOH时,平衡虽然向右移动,但NaOH会与HClO发生反应,导致c(HClO)减小;加入HCl时,平衡左移,c(HClO)减小;加水稀释时,c(HClO)减小;加入的NaHCO3固体只与盐酸反应,使平衡向右移动,c(HClO)增大,所以C项符合题意。5.在浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为V0的HX、HY,分别加水稀释至体积为V,pH随lg的变化关系如图所示。下列叙述正确的是              (　　) A.a、b两点的溶液中:c(X-)>c(Y-)B.相同温度下,电离常数K(HX):d>aC.溶液中水的电离程度:d>c>b>aD.lg=2时,若同时微热两种液体(不考虑HX、HY和H2O的挥发),则 增大【解析】选D。根据图知,lg=0时,HX的pH>1,说明HX部分电离为弱电解质,HY的pH=1,说明HY完全电离,为强电解质,HY的酸性大于HX,a、b两点的溶液中:c(X-)<c(Y-),故A错误;酸的电离平衡常数只与温度有关,所以相同温度下,电离常数K(HX):a=d,故B错误;酸或碱抑制水电离,酸中氢离子浓度越小其抑制水电离程度越小,根据图知,b溶液中氢离子浓度等于a,则水电离程度a=b,溶液中氢离子浓度:a=b>c>d,所以溶液中水的电离程度:a=b<c<d,故C错误;lg=2,若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发),n(X-)增大,n(Y-)不变,二者溶液体积相等,所以=变大,故D正确。6.A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种。常温下进行下列实验:①将1 L pH=3的A溶液分别与x L 0.001 mol·L-1 B溶液、y L 0.001 mol·L-1 D溶液充分反应至中性,x、y大小关系为y <x。②浓度均为0.1 mol·L-1A和E溶液,pH:A<E。③浓度均为0.1 mol·L-1 C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性。回答下列问题: (1)D是________溶液,判断理由是__  _______________________。 (2)用水稀释0.1 mol·L-1 B时,溶液中随着水量的增加而减小的是________(填序号)。 ①　②③c(H+)和c(OH-)的乘积④OH-的物质的量(3)OH-浓度相同的等体积的两份溶液A和E,分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是________(填序号)。 ①反应所需要的时间E>A②开始反应时的速率A>E③参加反应的锌粉物质的量A=E④反应过程的平均速率E>A⑤A溶液里有锌粉剩余⑥E溶液里有锌粉剩余(4)将等体积、等物质的量浓度B和C混合后,升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如图中的________(填序号)曲线。 【解析】(1)能中和酸性物质A的只有NaOH、NH3·H2O,等物质的量的A与等物质的量浓度的B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH;根据其他信息可知,A是盐酸,B是氨水,C是NH4HSO4,D是氢氧化钠,E是CH3COOH。(2)氨水是弱电解质,存在电离平衡,稀释促进电离,OH-的物质的量增加,但浓度降低。温度不变,水的离子积常数不变,c(H+)增大。所以答案选①②。(3)OH-浓度相同,则氢离子浓度也是相同的,因此起始反应速率相同;由于醋酸是弱酸,所以醋酸的浓度大于盐酸的,因此醋酸中锌是不足的,盐酸中酸是不足的。在反应过程中,醋酸会继续电离出氢离子,所以醋酸的反应速率大,所用时间少,答案选③④⑤。(4)等体积、等物质的量浓度B和C混合后,恰好生成硫酸铵。硫酸铵水解,溶液显酸性。加热促进水解,所以pH减小,答案选④。答案:(1)NaOH　中和酸性物质A只有NaOH、NH3·H2O,同物质的量的A分别与等物质的量浓度B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH　(2)①②　(3)③④⑤　(4)④