2022高三化学（全国版）一轮复习试题：专题十六 弱电解质的电离平衡 2 Word版

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专题十六　弱电解质的电离平衡

考点1 弱电解质的电离平衡
1.[2021贵州贵阳摸底考试]下列能说明乙酸是弱电解质的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.乙酸溶液能导电
B.室温下,0.01 mol·L-1乙酸溶液的pH>2
C.乙酸可以与金属钠反应放出氢气
D.乙酸溶液能使紫色石蕊试液变红
2.已知25 ℃时,H2A的Ka1=4.0×10-4、Ka2=5.0×10-11,HB的Ka=2.0×10-5。下列说法正确的是(　　)
A.常温下,相同浓度溶液的pH:H2Ac(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.升高温度,溶液①中c(H+)增大,pH减小
D.溶液②中存在:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-)
7.[2020吉林长春第一次质量监测节选,5分]酿酒和造醋是古代劳动人民的智慧结晶,白酒和醋也是日常生活中常见的有机物。
(1)下列以高粱为主要原料的酿醋工艺中,利用醋酸溶解性的是　　　　(填标号)。 

　A.蒸拌原料　 B.淀粉发酵　 C.用水浸淋　 D.放置陈酿
(2)写出乙酸在水溶液中的电离平衡常数的表达式:　　　　　　　　　　。 
(3)已知25 ℃下,CH3COOH的电离平衡常数Ka=2×10-5,则25 ℃时CH3COONa的水解平衡常数Kh=　　　　(填数值)。 
8.[3分]CO2溶于水形成H2CO3。已知常温下H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,NH3·H2O的电离平衡常数为Kb=1.75×10-5。常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,NH4HCO3溶液显　　　　(填“酸性”“中性”或“碱性”);请计算反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=　　　　(保留2位有效数字)。 

一、选择题(每小题6分,共18分)
1.[一元弱酸滴定一元弱碱]已知10-3.4≈3.98×10-4,常温下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.010 0 mol/L的氨水中滴加相同浓度的CH3COOH溶液,在滴加过程中溶液的pH与所加CH3COOH溶液的体积关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.n=7
B.水的电离程度先增大再减小
C.常温下,0.010 0 mol/L的氨水中NH3·H2O的电离度为3.98%
D.Y点对应的溶液中c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(CH3COO-)+c(H+)
2.[结合图像考查电离常数、水的离子积常数的应用]常温下,一元弱碱甲胺(CH3NH2)的电离常数Kb≈4.0×10-4,lg 5≈0.7。电解质溶液的电导率与离子浓度有关,电导率越大,溶液的导电能力越强。常温下,用0.02 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.02 mol·L-1的NaOH溶液和CH3NH2溶液,利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。

下列推断正确的是(　　)
A.曲线Ⅰ代表NaOH的滴定曲线,H点对应的溶液中不存在电离平衡
B.G点对应的溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(CH3NH3+)>c(OH-)
C.常温下,E、F点对应的溶液中水电离的c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
D.常温下,F点对应的溶液的pH≈6.3
3.[2021四川巴中质检]常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·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。下列说法正确的是[已知δ(X)=c(X)c(HA)+c(A-),X=HA或A-](　　)

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
二、非选择题(共16分)
4.[考查电离平衡常数的应用][6分]已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如表所示。
弱酸的化学式
HSCN
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
1.3×10-1
1.8×10-5
6.2×10-10
Ka1=4.4×10-7
Ka2=4.7×10-11


(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-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化关系如图所示。
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溶液中通入一定量的氨气,下列量会变小的是　　　　(填字母)。 
a.c(CH3COO-) 　　　　b. c(H+) c. Kw 　　　　d. CH3COOH的电离平衡常数
(3)某温度时,测得0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH=11。在此温度下,将pH=2的H2SO4溶液V1 L与pH=12的NaOH溶液V2 L混合,若所得混合液呈中性,则V1∶V2=　　　　。 
5.[新素材、新情境][10分]近年研究发现As2O3(砒霜)在治疗白血病、恶性肿瘤等方面有特效。砷有两种常见的酸:砷酸(H3AsO4)、偏亚砷酸(HAsO2)。已知H3AsO4的pKa1、pKa2、pKa3依次为2.25、6.77、11.40(pKa=-lg Ka)。
回答下列问题:
(1)写出砷酸第二步的电离方程式:　 。 
(2)下列实验不能证明H3AsO4的酸性比HAsO2强的是　　　　　　　(填标号)。 
A.常温下,测定0.01 mol·L-1 HAsO2溶液和0.01 mol·L-1 H3AsO4溶液的pH
B.常温下,测定0.1 mol·L-1 NaAsO2溶液和0.1 mol·L-1 Na3AsO4溶液的pH
C.常温下,分别用蒸馏水稀释pH=4的H3AsO4溶液、HAsO2溶液100倍,测定稀释后溶液的pH
D.常温下,比较体积均为10 mL,浓度均为0.01 mol·L-1 HAsO2溶液、H3AsO4溶液分别与质量相等且形状相同的锌粒反应
(3)常温下,加水稀释H3AsO4溶液,下列量会增大的是　　　(填标号)。 
A.Kw B.pH C.c(AsO43-)c(H3AsO4) D.c(H+)·c(H2AsO4-)
(4)向10.00 mL 0.1 mol·L-1 H3AsO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积为V时,c(H3AsO4)=c(H2AsO4-)。
①V　　　(填“>”“2,说明乙酸不完全电离,是弱电解质,B项正确;强酸、弱酸均能与金属钠反应放出氢气,C项错误;能使紫色石蕊试液变红,只能说明乙酸溶液呈酸性,D项错误。
2.A　H2A的Ka1大于HB的Ka,说明H2A的电离程度比HB的电离程度大,故常温下,相同浓度溶液的pH:H2AHB>HA-,又知酸和盐反应遵循“强酸制弱酸”原理,故HB不能与NaHA溶液反应生成H2A,C项错误。酸性HB>HA-,根据“越弱越水解”知,A2-的水解程度大于B-的水解程度,故常温下,相同浓度溶液的碱性:Na2A>NaB,D项错误。
3.B　弱电解质电离平衡常数越大,电离程度越大,H2SO3的Ka1=1.29×10-2,而H2CO3的Ka1=4.4×10-7,所以常温下,相同浓度的H2SO3溶液的酸性强于H2CO3溶液的酸性,A项错误。由于H2SO3的Ka2小于H2CO3的Ka1,但大于其Ka2,所以向Na2CO3溶液中通入少量SO2,反应的离子方程式为2CO32-+SO2+H2O2HCO3-+SO32-,当SO2足量时,生成CO2和HSO3-,B项正确。由题给信息知Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),所以向NaClO溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-,C项错误。HClO不能与NaHCO3溶液反应,但HCl是强酸,能与NaHCO3溶液反应,使c(HCl)减小,促进平衡Cl2+H2OHCl+HClO正向移动,从而可提高HClO的浓度;HClO具有氧化性,NaHSO3具有还原性,二者能够发生氧化还原反应,所以加入NaHSO3溶液不能提高HClO的浓度, D项错误。
4.A　浓度均为1 mol·L-1的NH2OH溶液和CH3NH2溶液的pOH均大于2,说明NH2OH和CH3NH2均为弱碱,NH2OH溶液的pOH大于CH3NH2溶液的pOH,说明NH2OH的碱性弱于CH3NH2的碱性,根据NH2OH+H2ONH3OH++OH-,结合题图知Kb(NH2OH)=c(NH3OH+)·c(OH-)c(NH2OH)≈(10-4.5)2=10-9,A项正确。lg V=3 时,NH2OH溶液的pOH大于CH3NH2溶液的pOH,说明CH3NH2溶液的碱性较强,对水的电离抑制作用较强,故lg V=3 时水的电离程度:NH2OH>CH3NH2,B项错误。CH3NH2溶液与NH2OH溶液浓度与体积均相同,但碱性CH3NH2>NH2OH,则CH3NH3Cl的水解程度小于NH3OHCl,故用等浓度盐酸分别滴定两种碱溶液至pH=7时,消耗盐酸的体积:CH3NH2>NH2OH,C项错误。等浓度溶液中,NH3OHCl水解程度大于CH3NH3Cl,NH3OHCl溶液中H+浓度较大,由电荷守恒知,等浓度的 CH3NH3Cl和NH3OHCl 两种盐溶液中离子总浓度不相等,D项错误。
5.C　溶液的导电能力与溶液中离子浓度和离子所带电荷数有关,根据题图可知,b点的导电能力比d点的强,且b、d两点溶液中离子所带电荷数均为1,则b点的离子浓度总和大于d点的离子浓度总和,A项正确;当加入醋酸溶液的体积为10 mL时,反应恰好完全,溶液中的溶质只有CH3COOR,此时溶液呈中性,说明c(R+)=c(CH3COO-),B项正确;根据a点0.1 mol·L-1 ROH溶液的pOH=3知,ROH为弱碱,部分电离,d点溶液的溶质为等浓度的CH3COOR和CH3COOH,由物料守恒可得①2c(ROH)+2c(R+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),又此时溶液呈酸性,结合电荷守恒可得②c(CH3COO-)>c(R+),结合①、②得2c(ROH)>c(CH3COOH)-c(CH3COO-),C项错误;由a点可知,0.1 mol·L-1的ROH溶液的pOH=3,则c(R+)≈c(OH-)=10-3 mol·L-1,c(ROH)≈0.1 mol·L-1,Kb(ROH)≈10-3×10-30.1=10-5,D项正确。
6.D　溶液①中HA与NaOH恰好完全反应,得到NaA溶液,pH=8.6,说明NaA为强碱弱酸盐,则HA为弱酸,溶液②中HB与NaOH反应,HB过量,剩余HB的浓度为0.12-0.12 mol·L-1=0.01 mol·L-1,pH=2.0,说明HB为强酸,A项错误;溶液①中的溶质为NaA,NaA为强碱弱酸盐,离子浓度关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),B项错误;升高温度,促进溶液①中NaA水解,c(OH-)增大,c(H+)减小,pH增大,C项错误;根据电荷守恒,溶液②中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-),D项正确。
7.(1)C(1分)　(2)Ka=c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)(2分)　(3)5×10-10(2分)
【解析】　(1)醋酸易溶于水,用水浸淋淀粉发酵产物可将产物中的醋酸提取出来,C项正确。(2)乙酸的电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+,Ka=c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)。(3)根据CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,则水解平衡常数Kh=c(CH3COOH)·c(OH-)c(CH3COO-)=KwKa=1×10-142×10-5=5×10-10。
8.碱性(1分)　1.3×10-3(2分)
【解析】　由Ka1(H2CO3)c(CH3NH3+)>c(H+)>c(OH-),B项错误。E点对应的溶液为NaCl溶液,呈中性,F点对应的溶液为CH3NH3Cl溶液,呈酸性,CH3NH3+水解促进水的电离,故F点对应溶液中水电离的c(H+)·c(OH-)大于水的离子积,C项错误。F点对应的溶液中酸碱恰好完全反应,溶液中溶质为CH3NH3Cl,浓度为0.01 mol·L-1,溶液中存在水解平衡CH3NH3++H2OCH3NH2·H2O+H+,Kh=KwKb=1.0×10-144.0×10-4=14×10-10。设0.01 mol·L-1 CH3NH3Cl溶液中c(H+)=x mol·L-1,有x20.01-x=14×10-10,x≈5×10-7,得溶液的pH≈6.3,D项正确。
3.A　由HAH++A-可知Ka(HA)=c(H+)·c(A-)c(HA),当pH=4.7时,c(HA)=c(A-),所以Ka(HA)=c(H+)=10-4.7=100.3×10-5≈2.00×10-5,数量级为10-5,A项正确;a点c(HA)>c(NaA),b点c(NaA)>c(HA),HA电离出的氢离子抑制水的电离,NaA水解促进水的电离,所以b点溶液中由水电离出的c(H+)大,B项错误;当pH=4.7时,c(HA)=c(A-)、c(OH-)