2021版高考化学一轮复习课时分层提升练二十四弱电解质的电离（含解析）新人教版

弱电解质的电离

一、选择题
1.(2019·九江模拟)下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是(　　)
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
蔗糖
BaSO4
酒精
H2O
【解析】选C。A项,Fe既不是电解质,也不是非电解质;B项,NH3是非电解质,BaSO4是强电解质;D项,H2O是弱电解质,不是非电解质。
2.(2019·曲靖模拟)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:NaHSO4Na++H++S
B.H2CO3的电离:H2CO32H++C
C.Fe(OH)3的电离:Fe(OH)3Fe3++3OH-
D.水溶液中的NaHSO4电离:NaHSO4Na++HS
【解析】选C。因为H2SO4是强酸,所以NaHSO4在水溶液中完全电离,其电离方程式为NaHSO4Na++H++S;但HS中各原子间靠共价键结合,因此熔融状态下HS不能电离为H+和S,故熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4Na++ HS,A、D项均错误;H2CO3作为二元弱酸,不能完全电离,必须使用“”,且多元弱酸的电离分步进行,以第一步为主,其电离方程式为H2CO3H++HC,HC H++C,B项错误;Fe(OH)3是多元弱碱,通常以一步电离表示,C项正确。
3.(2019·淄博模拟)把0.05 mol NaOH固体分别加入下列100 mL溶液中,导电能力变化较大的是(　　)
A.0.5 mol·L-1 MgSO4溶液
B.0.5 mol·L-1盐酸
C.0.5 mol·L-1的CH3COOH溶液
D.0.5 mol·L-1 NH4Cl溶液
【解析】选C。MgSO4与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀和Na2SO4,离子所带电荷总浓度几乎没变化,仍是强电解质溶液;HCl是强电解质,加入NaOH,反应生成NaCl仍是强电解质;NH4Cl与NaOH反应生成NaCl和NH3·H2O,NH4Cl是强电解质,反应生成物中既有强电解质又有弱电解质;只有CH3COOH是弱电解质原来导电能力较弱,加入NaOH后反应生成了强电解质,导电能力改变较大。
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.HCl
C.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.某温度下,相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示,下列判断正确的是(　　)

A.a点导电能力比b点强
B.b点的Kw值大于c点
C.与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积Va>Vc
D.a、c两点的c(H+)相等
【解析】选D。根据图示可知,a点对应的曲线为NaOH溶液稀释曲线,b、c点对应的曲线为氨水的稀释曲线,a点溶液中离子浓度小于b点溶液中离子浓度,a点导电能力更弱,A错误; Kw值只与温度有关,b、c两点Kw值相等,B错误;因为NH3·H2O的物质的量大于NaOH,稀释过程中溶质总量不变,所以c点消耗盐酸多,C错误;a、c两点溶液pH相等,则c(H+)相等,D正确。
6.(2019·哈尔滨模拟)相同体积、相同氢离子浓度的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应,下列说法正确的是(　　)
A.弱酸溶液产生较多的氢气
B.强酸溶液产生较多的氢气
C.两者产生等量的氢气
D.无法比较两者产生氢气的量
【解析】选A。相同氢离子浓度的强酸和弱酸溶液,前者的浓度较小,等体积的两种溶液与足量的镁反应,后者放出的氢气多。酸的物质的量越多,在与足量的金属反应时,放出的氢气越多。
【易错警示】弱酸与强酸如果电离出的H+浓度相同,则弱酸的浓度更大。
7.(2019·全国卷Ⅰ)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1= 1.1×10-3 ,Ka2=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是(　　)

A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
【解析】选C。邻苯二甲酸氢钾为二元弱酸酸式盐,溶液呈酸性,向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中离子浓度增大,导电性增强,邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠为强碱弱酸盐,邻苯二甲酸根在溶液中水解使溶液呈碱性。根据图示可知,混合溶液在不同的反应阶段含有的离子的种类和浓度不同,故混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关,A正确;根据图示可知,随着反应的进行,溶液的导电能力逐渐增强,加入的碱的量越多,溶液中的HA-的浓度越小,Na+与A2-的量越多,故Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的,B正确;b点滴定终点应该是二者恰好反应生成Na2A和K2A,根据邻苯二甲酸H2A的Ka1和Ka2值可知,邻苯二甲酸是弱酸,所以到达滴定终点时溶液应该呈碱性,故b点的pH应该大于7,C不正确;b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中c(Na+)和c(K+)相等,c点是继续加入氢氧化钠溶液后,得到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液,则溶液中c(Na+)>c(K+),由图可知,a点到b点加入氢氧化钠溶液的体积大于b点到c点加入氢氧化钠溶液的体积,则溶液中c(K+)>c(OH-),溶液中三者大小顺序为c(Na+)>c(K+)>c(OH-),故D正确。
二、非选择题
8.(2019·石家庄模拟)双氧水(H2O2)和水都是极弱电解质,但H2O2比H2O更显酸性。
(1)若把H2O2看成是二元弱酸,请写出在水中的电离方程式: _____________。 
(2)鉴于H2O2显弱酸性,它能同强碱作用形成正盐,在一定条件下也可形成酸式盐。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式:________________。 
(3)水电离生成H3O+和OH-叫作水的自偶电离。同水一样,H2O2也有极微弱的自偶电离,其自偶电离的方程式为 ______________________________________。 
【解析】H2O2看成是二元弱酸,电离方程式分步写,即H2O2H++H,H H++。H2O2+Ba(OH)2BaO2+2H2O或2H2O2+Ba(OH)2Ba(HO2)2+2H2O。根据H2O+H2OH3O++OH-的自偶电离知H2O2自偶电离的方程式为H2O2+H2O2H3+H。
答案:(1)H2O2H++H、HH++
(2)H2O2+Ba(OH)2BaO2+2H2O或2H2O2+Ba(OH)2Ba(HO2)2+2H2O
(3)H2O2+H2O2H3+H
9.(2019·长沙模拟)一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化曲线如图所示,请回答:

(1)O点为什么不导电______________________。 
(2)a、b、c三点的pH由小到大的顺序是________。 
(3)H+的物质的量最大的是________(填“a”“b”或“c”)。 
(4)若使c点溶液中的c(CH3COO-)增大,可以采取下列措施中的________(填序号)。 
A.加热　　　　　　　　　B.加很稀的NaOH溶液
C.加NaOH固体D.加水
E.加固体CH3COONaF.加入锌粒
【解析】(1)冰醋酸中无自由移动的离子,所以在O点时不导电。
(2)pH的大小与c(H+)有关,pH大则c(H+)小。导电能力与离子浓度有关,在醋酸溶液中离子主要来源于醋酸的电离,醋酸溶液的导电能力越强,说明c(H+)越大。
(3)溶液稀释过程中,电离平衡向电离方向移动,氢离子的物质的量增大。
(4)若使c(CH3COO-)增大,即促进CH3COOH的电离平衡向电离方向移动,A、B、C、D、F选项均可以达到使电离平衡向电离方向移动的目的。B、D项虽然能使CH3COOH的电离平衡向电离方向移动,但是稀释占据了主导作用,导致c(CH3COO-)减小。E项中虽然CH3COOH的电离受到抑制,但加入的CH3COO-能使c(CH3COO-)增大。
答案:(1)无自由移动的离子　(2)b②
C.③点溶液中有c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.③点后因离子数目减少使溶液电导率略降低
【解析】选C。①点尚未开始滴定,由于CH3COOH是弱酸,存在电离平衡,此时c(H+) c(CH3COO-),C项正确;③点后,继续滴加氨水,中和反应已进行完全,溶液体积增大造成离子浓度降低,导致电导率降低,D项错。
4.(2019·南昌模拟)常温时,1 mol·L-1的HA和1 mol·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+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
【解析】选B。根据HA曲线中点(1,2)表示原溶液的pH=2,即1 mol·L-1 HA溶液中c(H+)=10-2 mol·L-1,故Ka(HA)==≈10-4,A项正确;当两溶液均稀释至lg+1=4,即溶液稀释1 000倍,HB的pH=3,而HA的pH>3,根据电荷守恒c(A-)=c(H+)-c(OH-),c(B-)=c(H+)-c(OH-),HB溶液中c(H+)大而c(OH-)小,故c(B-)>c(A-),B项错误;根据图示可知,HA为弱酸,HB为强酸,等pH的两种酸,HA的物质的量浓度大于HB的物质的量浓度,因此等体积等pH的两种酸,HA消耗的NaOH溶液多,C项正确;根据电荷守恒,两溶液中离子总数为2[n(Na+)+n(H+)],由于NaA溶液呈碱性,NaB溶液呈中性,故NaA溶液中n(H+)小,故NaA溶液中离子总数小,D项正确。
5.现有体积相等且等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量镁粉,产生H2的体积(同温同压下测定)随时间的变化示意图如下:

其中正确的是(　　)
A.①③　　　B.②④
C.①②③④　D.都不对
【解析】选D。随着反应的进行,V(H2)只可能增大而不可能减小,①③错误;当两溶液等pH时,醋酸的物质的量浓度要比盐酸大得多,与足量的镁粉反应时,不仅产生的氢气体积更大,反应更快,而且反应的时间更长,②错误;等物质的量浓度时,醋酸中c(H+) 在反应完成之前都比盐酸中的小,因此醋酸中的反应速率应该比盐酸中的反应速率小,完全反应时产生相同体积的氢气,盐酸所用时间比醋酸短,④错误。
6.(2019·沈阳模拟)HClO4、H2SO4、HNO3和HCl都是强酸,它们的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:
酸
HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
Ka
1.6×10-5
6.3×10-9
1.6×10-9
4.2×10-10
下列说法中不正确的是(　　)
A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B.在冰醋酸中HClO4是这四种酸中最强的酸
C.在冰醋酸中H2SO4的电离方程式为H2SO42H++S
D.水不能区分这四种酸的强弱,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
【解析】选C。由酸的电离平衡常数数据可知,四种酸在冰醋酸中均未完全电离,酸性最强的是HClO4,最弱的是HNO3,由此可知在冰醋酸中H2SO4的电离方程式为H2SO4H++HS,C项错误。
二、非选择题
7.磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10 mL、1 mol·L-1 H3PO2与20 mL
1 mol·L-1的NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐,回答下列问题:
①NaH2PO2属于________(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。 
②若25 ℃时,K(H3PO2)=1×10-2,则0.02 mol·L-1的H3PO2溶液的pH=________。 
③设计两种实验方案,证明次磷酸是弱酸________________________、 ____________________。 
(2)亚磷酸是二元中强酸,25 ℃时亚磷酸(H3PO3)的电离常数为K1=1×10-2、K2=2.6×10-7。
①试从电离平衡移动的角度解释K1为什么比K2大 ____________。 
②写出亚磷酸与NaOH反应时可能生成的盐的化学式________。 
③亚磷酸的结构式为 (式中P→O表示成键电子对全部由磷原子提供),由此类推次磷酸分子中含有________个“O—H”键。 
【解析】(1)①由次磷酸与过量的NaOH溶液反应时只能得到NaH2PO2,说明次磷酸分子中只有一个氢原子可以与OH-反应,由此可知它是一元酸,NaH2PO2是正盐。
②设达到电离平衡时,c(H+)=x mol·L-1,由H3PO2H++H2P得,=1×10-2,解得x=0.01,故pH=2。
③可通过测NaH2PO2溶液的pH来证明次磷酸是弱酸;也可根据等物质的量浓度的盐酸、次磷酸与等量石蕊试液混合后溶液颜色的深浅来证明。
(2)①多元弱酸分步电离,第一步电离出的H+抑制了第二步的电离,所以K1>K2。
②亚磷酸为二元酸,与NaOH反应时可能生成NaH2PO3、Na2HPO3。
③由亚磷酸的结构式及它是二元酸知,只有“O—H”上的氢原子可以电离出H+,由此知次磷酸分子中只有1个“O—H”键。
答案:(1)①正盐　②2　③测NaH2PO2溶液的pH,若pH>7则证明次磷酸为弱酸　向等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊试液,若次磷酸溶液中红色浅一些,则说明次磷酸为弱酸(合理即可)
(2)①第一步电离出的H+抑制了第二步的电离
②NaH2PO3、Na2HPO3　③1
8.(2019·信阳模拟)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:
酸
电离方程式
电离平衡常数K
CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
1.96×10-5
HClO
HClOClO-+H+
3.0×10-8
H2CO3
H2CO3H++HC
HCH++C
K1=4.4×10-7
K2=5.6×10-11
H3PO4
H3PO4H++H2P
H2PH++HP
HPH++P
K1=7.1×10-3
K2=6.3×10-8
K3=4.2×10-13
回答下列问题:
(1)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HC、H3PO4、H2P、HP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,发生的离子方程式为___________。 
1.2 mol·L-1的NaClO溶液pH=____________(已知:lg 2=0.3)。 
(3)求该温度下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中的c(H+)=__________ mol·L-1。 
【解析】(1)弱酸的电离常数K越大,表示该弱酸的酸性越强,多元弱酸的酸性主要取决于K1。因此酸性:H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2P>HClO>HC>HP。(2)H2CO3>HClO>HC,因此向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳的离子方程式为CO2+ClO-+H2OHClO+HC;设NaClO水解生成的c(OH-)=x,
ClO-+H2OHClO+OH-
c(起始)/mol·L-1　　 1.2　　 0　　0
c(转化)/mol·L-1　 　 x　　　　 x　　x
c(平衡)/mol·L-1　 1.2-x　　　 x　　x
水解常数Kh====
Kh=≈=
解得x=2×10-3.5 mol·L-1
c(H+)===×10-10.5 mol·L-1
pH=10.5-lg2-1=10.5+lg2=10.5+0.3=10.8。
(3) CH3COOH CH3COO- + H+
c(起始)/mol·L-1　　0.1　　　　　0　　　 0
c(转化)/mol·L-1　　x　　　　　　x　　　 x
c(平衡)/mol·L-1　　0.1-x　　　 x　　　 x
K=x2/(0.1-x)≈x2/0.1=1.96×10-5,
x=1.4×10-3 mol·L-1。
答案:(1)H3PO4 　HP
(2)CO2+ClO-+H2O HClO+HC　10.8
(3)1.4×10-3