鲁科版 2023高考化学 一轮复习 二十一 弱电解质的电离平衡 课时练习

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二十一　弱电解质的电离平衡
题组一：弱酸弱碱的电离平衡
(建议用时：15分钟)
1．(2022·西安模拟)在CH3COOH溶液中存在如下平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－，加入少量下列固体物质能使平衡向左移动的是(　　)
A．NaCl B．Na2CO3 C．CH3COONa D．NaOH
解析:选C。加入NaCl对醋酸的电离无影响，故A不符合题意；CO能与H＋结合，促进醋酸的电离，平衡向右进行移动，故B不符合题意；加入CH3COONa固体，增大溶液中c(CH3COO－)，抑制CH3COOH的电离，平衡向左移动，故C符合题意；加入NaOH固体，消耗H＋，促进醋酸的电离，平衡向右移动，故D不符合题意。
2．(2022·北京延庆区模拟)室温下，对于1 L 0.1 mol·L－1氨水。下列判断正确的是(　　)
A．该溶液中NH的数目为6.02×1022
B．加入少量NH4Cl固体后，溶液的pH降低
C．滴加氢氧化钠溶液过程中，n(NH)与n(NH3·H2O)之和始终为0.1 mol
D．与MgCl2溶液反应的离子方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
解析:选B。氨水中存在NH3· H2ONH ＋ OH－。A.氨水部分电离，1 L 0.1 mol·L－1溶液中NH的数目少于6.02×1022，A错误；B.加入少量NH4Cl固体后，平衡左移，OH－浓度下降，溶液的pH降低，B正确；C.随着滴加的氢氧化钠溶液不断增多，氨水的挥发越发明显，n(NH)与n(NH3·H2O)之和小于0.1 mol，C错误；D.与MgCl2溶液反应的离子方程式为Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH，D错误。
3．pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示。分别滴加NaOH溶液(c＝0.1 mol·L－1)至pH＝7。消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy则(　　)

A.x为弱酸，VxVy
C．y为弱酸，VxVy
解析:选C。由图可知，pH＝2的两种一元酸x和y，均稀释10倍，x的pH为3，y的pH＜3，则x为强酸，y为弱酸；pH＝2的x，其浓度为0.01 mol·L－1，与NaOH发生中和反应后pH＝7，为中性，则0.01 mol·L－1×0.1 L＝0.1 mol·L－1×
V碱，解得V碱＝0.01 L，而pH＝2的y，其浓度大于0.01 mol·L－1，若二者恰好生成正盐，水解显碱性，为保证溶液为中性，此时y剩余，但y的物质的量大于x，y消耗的碱溶液体积大，体积大于0.01 L，则Vxc(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)
解析:选D。常温下，CH3COOH的电离常数为Ka＝，b点pH＝4.76时， lg＝0，c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)，CH3COOH的电离常数为10－4.76，A正确；向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加0.1 mol·L－1的NaOH溶液恰好生成的盐为弱酸强碱盐，水解显碱性，若溶液显中性，醋酸过量，则消耗的氢氧化钠溶液体积小于20.00 mL，B正确；酸碱抑制水的电离，盐类的水解促进水的电离，水的电离程度随NaOH加入至恰好完全反应逐渐增大，溶液中水的电离程度大小：b>a，C正确；溶液呈碱性，根据电荷守恒可知，c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，D错误。
7．(2022·成都模拟)某浓度的二元弱酸H2B溶液在不同pH下，测得pc(M)变化如图所示(已知：pc(M)＝－lgc(M)，M代指H2B或HB－或B2－)，下列说法正确的是(　　)

A.曲线Ⅱ表示pc(HB－)与pH关系
B．pH＝5时，c(HB－)c(OH－)>c(H＋)>c(A2－)
B．向Na2A溶液中通入少量Cl2的离子方程式：Cl2＋2A2－＋H2O===Cl－＋ClO－＋2HA－
C．等浓度、等体积的NaHA和NaClO的混合溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋
c(ClO－)＋c(HA－)＋c(H2A)＋c(HClO)
D．NaClO溶液中水电离出的c(H＋)·c(OH－)小于等浓度的Na2A溶液中水电离出的c(H＋)·c(OH－)
解析:选C。H2A为二元弱酸，NaHA溶液中既存在HA－的电离平衡(HA－H＋＋A2－)、又存在HA－的水解平衡(HA－＋H2OH2A＋OH－)，HA－的水解平衡常数Kh＝＝＝≈3.7×10－9＞Ka2(H2A)，HA－的水解程度大于HA－的电离程度，溶液呈碱性，c(OH－)＞
c(H＋)，溶液中还存在水的极微弱电离，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)＞c(HA－)＞c(OH－)＞c(H＋)＞c(A2－)，A正确；少量Cl2与水反应生成少量的HCl和HClO，由于Ka1(H2A)＞Ka(HClO)＞Ka2(H2A)，故HCl、HClO都与Na2A反应，生成Cl－、ClO－和HA－，反应的离子方程式为Cl2＋2A2－＋H2O===
Cl－＋ClO－＋2HA－，B正确；等浓度、等体积的NaHA和NaClO的混合溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)===c(HA－)＋2c(A2－)＋c(ClO－)＋c(OH－)，物料守恒c(Na＋)＝2[c(HA－)＋c(A2－)＋c(H2A)]＝2[c(ClO－)＋c(HClO)]＝c(HA－)＋c(A2－)＋c(H2A)＋c(ClO－)＋c(HClO)，两式整理得c(OH－)＝c(H＋)＋c(HClO)＋c(H2A)－c(A2－)，C错误；NaClO、Na2A都属于强碱弱酸盐，由于ClO－、A2－的水解促进水的电离，又Ka(HClO)＞Ka2(H2A)，根据“越弱越水解”，等浓度的NaClO、Na2A溶液中ClO－的水解程度小于A2－的水解程度，则等浓度的两溶液中c(OH－)：NaClO溶液＜Na2A溶液，两溶液中c(OH－)水：NaClO溶液＜Na2A溶液，故NaClO溶液中水电离出的c(H＋)·c(OH－)小于等浓度的Na2A溶液中水电离出的c(H＋)·c(OH－)，D正确。
6．(2022·衡水模拟)常温下，已知Ka1(H2CO3)＝4.3×10－7，Ka2(H2CO3)＝5.6×
10－11。某二元酸H2R及其钠盐的溶液中，H2R、HR－、R2－三者的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示，下列叙述错误的是(　　)

A.H2R的一级电离常数Ka1的数量级为10－2
B．在pH＝4.3的溶液中：3c(R2－)＝c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)
C．等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后，溶液中：c(R2－)＞c(H2R)
D．向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液，发生的反应是：CO＋H2R===HCO＋HR－
解析:选D。二元酸H2X存在两步电离：H2RHR－＋H＋，Ka1＝＝1.0×10－1.3[根据图上第一个交点，c(H2R)＝c(HR－)，那么Ka1＝c(H＋)＝1.0×10－1.3]；HR－R2－＋H＋，Ka2＝＝1.0×
10－4.3[根据图上的第二个交点，c(R2－)＝c(HR－)，那么Ka2＝c(H＋)＝1.0×10－4.3]；R2－发生两步水解：R2－＋H2OHR－＋OH－，Kh1＝＝1.0×10－9.7；HR－＋H2OH2R＋OH－，Kh2＝＝1.0×10－12.7。根据分析，H2R的一级电离常数Ka1＝1.0×10－1.3，则数量级为10－2，A正确；如图在pH＝4.3时，溶液中c(R2－)＝c(HR－)，溶液中电荷守恒为c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(R2－)＋c(HR－)＋c(OH－)，故3c(R2－)＝c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)，B正确；等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后，二者恰好反应生成NaHR，HR－可以电离也可以水解，由于Ka2＝1.0×10－4.3大于Kh2＝1.0×10－12.7，所以以电离为主，溶液显酸性，则电离产物c(R2－)大于水解产物c(H2R)，C正确；根据弱酸的电离平衡常数越大酸性越强，由于Ka1(H2R)＞Ka2(H2R)＞Ka1(H2CO3)＞Ka2(H2CO3)，可得酸性：H2R＞HR－＞H2CO3＞HCO，可得酸根离子结合氢离子能力：CO＞HCO＞R2－＞HR－；那么向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液，因为是少量酸性溶液，只能将CO转化为HCO，酸性不足还不能生成HR－，仍然以R2－形式存在，故发生的反应是2CO＋H2R===2HCO＋R2－，D错误。
7．(2022·潍坊模拟)常温下，几种弱电解质的电离平衡常数如表所示，向20 mL 0.1 mol·L－1的盐酸溶液中逐滴滴加0.1 mol·L－1的氨水，溶液的pH变化曲线如图所示。
弱电解质
K
H2CO3
Ka1＝4×10－7　Ka2＝4×10－11
NH3·H2O
Kb＝1.75×10－5
CH3COOH
Ka＝1.75×10－5

下列说法正确的是(　　)
A．CH3COONH4溶液中c(OH－)＝c(H＋)≠10－7 mol·L－1
B．NH和HCO能发生彻底水解反应
C．曲线上水的电离程度最大的点为b点
D．d点时，c(OH－)－c(H＋)＝[c(NH)－2c(NH3·H2O)]
解析:选D。氨水和醋酸的电离常数相同，铵根离子和醋酸根离子都发生水解，促进水的电离，且二者水解程度相同，所以CH3COONH4溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＝10－7 mol·L－1，溶液的pH＝7，A错误；NH和HCO可以双水解，但因水解产物溶解度较大，无法脱离溶液，所以反应不彻底， B错误；盐类水解促进水的电离，酸或碱抑制水的电离，加入氨水20 mL，恰好生成氯化铵，所以曲线上水的电离程度最大的点为c点，C错误；d点加入30 mL氨水，溶液中氯化铵和一水合氨物质的量之比为2∶1，根据电荷守恒：c(H＋)＋c(NH)＝
c(OH－)＋c(Cl－)，根据物料守恒：2[c(NH3·H2O)＋c(NH)]＝3c(Cl－)，c(OH－)－c(H＋)＝c(NH)－c(Cl－)，所以c(OH－)－c(H＋)＝[c(NH)－2c(NH3·H2O)]，D正确。
题组三：一元强酸(碱)和
一元弱酸(碱)的比较
(建议用时：15分钟)
1．常温下，关于pH＝2的盐酸和0.01 mol·L－1的醋酸溶液，下列说法正确的是(　　)
A．相同条件下，相同体积的两溶液分别与足量的锌充分反应，所得的气体体积相同
B．相同体积的两溶液均用水稀释100倍后，盐酸的pH比醋酸的大
C．相同条件下，取同体积两溶液进行导电性实验，灯泡的亮度相同
D．用相同浓度的氢氧化钠分别中和等体积的两溶液至中性，则c(CH3COO－)＝c(Cl－)
解析:选A。A.常温下pH＝2的盐酸溶液中，c(HCl)＝0.01 mol·L－1，两种酸的物质的量浓度相等，体积、浓度相同的盐酸和醋酸的物质的量相等，这两种酸溶液分别与足量的锌充分反应，相同条件下收集到的气体体积相同，故A正确；B.相同体积的两溶液都用水稀释100倍后，溶液的浓度仍然相等，HCl完全电离、醋酸部分电离，则稀释后溶液中c(H＋)：盐酸＞醋酸，因此盐酸的pH比醋酸的小，故B错误；C.醋酸为弱酸，浓度相同时醋酸溶液中导电离子浓度较小，其导电性较弱，灯泡的亮度较暗，故C错误；D.用相同浓度的氢氧化钠分别中和等体积的两溶液至中性，前者溶质为NaCl，后者溶质为CH3COOH和CH3COONa，则根据物料守恒得：c(CH3COO－)＜c(Cl－)，故D错误。
2．(2022·济南模拟)现有室温下三种溶液：①pH＝3的稀盐酸，②pH＝3的CH3COOH溶液，③pH＝11的氨水。相同条件下，下列说法正确的是(　　)
A
①、②分别加入形状、质量相同的锌粒
开始时的反应速率：①＞②
B
①、②分别加水稀释10倍后
pH：①＜②
C
①、③中水的电离程度
①＜③
D
①、③溶液等体积混合后
c(NH)＞c(Cl－)＞
c(OH－)＞c(H＋)
解析:选D。A.盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相等，则开始时的反应速率相等，故A错误；B.醋酸是弱酸，存在电离平衡，稀释促进电离，所以①、②分别加水稀释10倍后pH：①>②，故B错误；C. pH＝3的盐酸中c(H＋)＝10－3mol·
L－1，pH＝11的氨水中c(OH－)＝10－3mol·L－1，溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等，对水的电离的抑制程度相同，故C错误；D.一水合氨是弱碱，氨水的浓度大于0.001 mol·L－1，所以①、③溶液等体积混合后氨水过量，pH＞7，故离子浓度大小关系为c(NH)＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故D正确。
3．在某温度时，pH＝3 的某水溶液中 c(OH－)＝10－9 mol·L－1，现有该温度下的四份溶液：①pH＝2 的 CH3COOH；②0.01 mol·L－1 的 HCl；③pH＝11 的氨水；④pH＝11 的 NaOH 溶液。下列说法正确的是(　　)
A．①中水的电离程度最小，③中水的电离程度最大
B．若将②与④按照 10∶1 的体积比混合，混合溶液的pH＝7
C．将四份溶液稀释相同倍数后，溶液的 pH：③>④>②>①
D．将四份溶液稀释相同倍数后，溶液的 pH：④>③>①>②
解析:选C。在某温度时，pH＝3的某水溶液中c(OH－)＝10－9 mol·L－1，则c(H＋)＝10－3 mol·L－1，所以Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－12。A.氢离子、氢氧根离子都抑制水的电离，氢离子或氢氧根离子浓度越大，水电离程度越小，pH＝2的CH3COOH和0.01 mol·L－1的HCl中氢离子浓度相同都是0.01 mol·L－1，所以两种溶液中水的电离程度相同，c水(H＋)＝c水(OH－)＝10－10 mol·L－1，故A错误；B.pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝0.1 mol·L－1，当0.01 mol·L－1的HCl与0.1 mol·L－1的NaOH溶液，按照10∶1的体积比混合时，二者恰好反应，溶液显中性，该温度下Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－12，所以中性时pH＝6＜7，故B错误；C.pH相同的弱酸(碱)和强酸(碱)，加水稀释相同倍数，弱的pH变化小，所以pH＝2的CH3COOH与0.01 mol·L－1的HCl，稀释相同倍数时醋酸的pH小；pH＝11的氨水与pH＝11的NaOH溶液，稀释相同倍数时氨水的pH大，所以将四份溶液稀释相同倍数后，溶液的pH大小为③>④>②>①，故C正确；D.根据C可知，将四份溶液稀释相同倍数后，溶液的pH：③>④>②>①，故D错误。
4．浓度均为0.1 mol·L－1、体积均为V0的HX、HY溶液，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．HX比HY易电离
B．常温下，由水电离出的c(H＋)：ab
D．未稀释时两溶液的导电能力相同
解析:选B。由图可知，lg＝0时，0.1 mol·L－1HY溶液的pH为1，说明HY在溶液中完全电离，是一元强酸，0.1 mol·L－1HX溶液的pH大于1，说明HX在溶液中部分电离，是一元弱酸。A.HY是一元强酸、HX是一元弱酸，则HY比HX易电离，故A错误；B.溶液中氢离子浓度越大，越抑制水的电离，水电离出的氢离子浓度越小，由图可知，a点氢离子浓度大于b点，则a点水电离出的氢离子浓度小于b点，故B正确；C.电离常数只与温度有关，温度不变，电离常数不变，则相同温度下，a点和b点的电离常数相等，故C错误；D.未稀释时，等浓度的强酸HY溶液中的离子浓度大于弱酸HX溶液，导电能力强于HX溶液，故D错误。
5．(2022·武汉质检)如图所示的酸碱溶液恰好完全中和，则下列叙述正确的是(　　)

A.实验②的混合溶液可能呈酸性
B．若V1＞V2，则说明HA为强酸，HB为弱酸
C．因为两种酸溶液的pH相等，故V1一定等于V2
D．若实验①中，V＝V1，则混合液中c(Na＋)＝c(A－)
解析:选D。A.HB可能为强酸或弱酸，恰好完全中和时生成的NaB可能为强酸强碱盐或弱酸强碱盐，所以实验②的混合溶液的pH等于7或大于7，溶液不可能呈酸性，A错误；B.若V1＞V2，则酸的浓度：HA＜HB，电离程度：HA＞HB，所以酸性：HA＞HB，即HB一定为弱酸，HA可能为酸性略强于HB的弱酸，也可能为强酸，B错误；C.若HA和HB均为强酸或电离程度相当的弱酸时，恰好完全中和NaOH溶液时，V1一定等于V2，但若HA和HB其中之一为弱酸，则酸的浓度不同，V1一定不等于V2，C错误；D.若实验①中V＝V1，则HA的浓度为0.01 mol·L－1，完全电离使溶液的pH＝2，所以HA为强酸，反应后溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，结合电荷守恒有c(Na＋)＝c(A－)，D正确。
6．(2022·西安模拟)在两个密闭的锥形瓶中，0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L－1的盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如图。下列说法正确的是(　　)

A.①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线
B．任意相同时间段内，盐酸与Mg反应的化学反应速率均快于醋酸与Mg反应的化学反应速率
C．反应中醋酸的电离被促进，两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
D．1 mol·L－1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
解析:选C。A.盐酸为一元强酸，醋酸为一元弱酸，则2 mL 2 mol·L－1的盐酸和醋酸中，盐酸中c(H＋)大，与镁条反应的速率大，相同时间内产生的氢气多，容器内压强大，反应速率快，反应先结束，故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线，故A错误；B.可以通过曲线的斜率比较二者的反应速率，从图像可以看出，100 s后，醋酸与镁的反应速率更大，此时盐酸与镁已接近反应终点，c(H＋)较小，反应速率小，故B错误；C.由于盐酸和醋酸的浓度和体积均相同，则二者物质的量相同，故反应结束时，产生的氢气总量基本相等，故C正确；D.由于盐酸和醋酸的物质的量相同，故用1 mol·L－1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液时，盐酸与醋酸消耗NaOH溶液的体积相等，故D错误。
加固训练:
25 ℃时，pH均为2的两种一元酸 HA和 HB各1 mL，分别加水稀释，pH随溶液体积的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是(　　)

A.HA的酸性比HB的酸性弱
B．a、b、c三点溶液的导电性强弱关系为c>a>b
C．a、b、c三点溶液中水的电离程度最大的是c点
D.对a、b两点溶液同时升高温度(假定HA、HB均不挥发)，则增大
解析:选C。室温下，pH均为2的两种一元酸HA和HB各1 mL，分别加水稀释至1 000 mL，HA溶液pH＝5，HB溶液pH