高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 电离平衡练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 电离平衡练习题，共9页。
【基础巩固】
1.下列关于电离常数的说法中正确的是 ( )
A.电离常数越小,表示弱电解质的电离能力越弱
B.电离常数与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离常数不同
D.多元弱酸各步电离常数相互关系为Ka1Ka3,D项错误。
答案:A
2.对于碳酸溶液中的电离平衡,下列电离平衡常数的表达式正确的
是 ( )
A.Ka=c(CO32-)·c(H+)c(H2CO3)
B.Ka=c(CO32-)·c2(H+)c(H2CO3)
C.Ka1=c(HCO3-)·c(H+)c(H2CO3)
D.Ka2=c(CO32-)·c2(H+)c(HCO3-)
解析:碳酸是分步电离的,H2CO3HCO3-+H+、HCO3-CO32-+H+,其中以第一步电离为主,故碳酸第一步电离的平衡常数Ka1=c(H+)·c(HCO3-)c(H2CO3),第二步电离的平衡常数Ka2=c(H+)·c(CO32-)c(HCO3-),C项正确。
答案:C
3.下表是常温下某些一元弱酸的电离常数:
则0.1 ml/L的下列溶液中,c(H+)最大的是( )
A.HCNB.HF C.CH3COOH D.HNO2
解析:一元弱酸的电离常数越大,电离程度越大,同浓度时,电离产生的c(H+)越大。
答案:B
4.已知25 ℃下,CH3COOH溶液中各粒子存在下述关系:Ka=c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH)=1.75×10-5。下列有关说法中可能成立的
是 ( )
A.25 ℃条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时, Ka=8×10-5
B.25 ℃条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时, Ka=2×10-4
C.标准状况下,CH3COOH溶液中Ka=1.75×10-5
D.升高到一定温度,Ka=7.2×10-5
解析:CH3COOH溶液中存在以下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离常数。由此可知题中Ka为CH3COOH电离常数的表达式,电离常数不随浓度的变化而变化,只随温度的变化而变化,A、B项错误;因为CH3COOH的电离是吸热过程,所以升高温度,Ka增大,降低温度,Ka减小,标准状况下的温度(0 ℃)低于25 ℃,则Ka小于1.75×10-5,C项错误。
答案:D
5.(2022·广东广州)现有0.1 ml/L氨水10 mL,加蒸馏水稀释到1 L后,下列说法正确的是 ( )
①NH3·H2O的电离程度增大 ②c(NH3·H2O)增大 ③NH4+数目增多
④c(OH-)增大 ⑤导电性增强 ⑥c(NH4+)c(NH3·H2O)增大 ⑦c(NH4+)·c(OH-)c(NH3·H2O)减小
A.①②③ B.①③⑥ C.①③⑤⑦ D.②④⑥⑦
解析:①根据越稀释越电离规律,加水稀释,促进NH3·H2O电离,故正确;②加水稀释,促进电离,故c(NH3·H2O)减小,故错误;③加水稀释,电离平衡正向移动,所以NH4+数目增多,故正确;④NH3·H2ONH4++OH-,加水稀释,由于溶液的体积变化较大,平衡中涉及的粒子浓度均减小,故c(OH-)减小,故错误;⑤加水稀释,离子浓度减小,故导电性减弱,故错误;⑥依据c(NH4+)c(NH3·H2O)=n(NH4+)n(NH3·H2O),平衡正向移动,导致n(NH4+)增大,n(NH3·H2O)减小,故比值增大,或者根据电离平衡常数Kb=c(NH4+)·c(OH-)c(NH3·H2O),此时c(OH-)减小,要保持Kb不变,则c(NH4+)c(NH3·H2O)要增大,故正确;⑦温度不变时,平衡常数不变,电离平衡常数Kb=c(NH4+)·c(OH-)c(NH3·H2O),故稀释时,其比值不变,故错误。故选B项。
答案:B
6.(2022·广东广雅中学高二期中)室温下部分弱酸的电离平衡常数如下表所示:
下列说法错误的是 ( )
A.CN-+H2O+CO2HCN+HCO3-
B.相同浓度的HCN和NaHCO3溶液的导电能力:HCN溶液>NaHCO3溶液
C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN溶液消耗NaOH的量:前者小于后者
D.等pH的HCOOH和HCN溶液稀释相同的倍数后,pH:前者大于后者
解析:电离常数越大,酸性越强,由电离常数可知,酸性:H2CO3>HCN>HCO3-,则氰酸盐溶液与二氧化碳反应生成氢氰酸和碳酸氢盐,反应的离子方程式为CN-+H2O+CO2HCN+HCO3-,A项正确;HCN是弱电解质,NaHCO3是强电解质,则相同浓度的HCN溶液中离子浓度小于NaHCO3溶液中离子浓度,导电能力:HCN溶液HCN>HCO3-,则H2CO3能与NaCN反应,HCO3-不能与CN-反应,不管CO2是少量还是过量,均只生成NaHCO3。
答案: (1)HZ>HY>HX (2)1×10-5
(3)NaCN+CO2+H2OHCN+NaHCO3
【拓展提高】
8.HClO4、H2SO4、HCl、HNO3都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数如下表所示:
根据表中的数据,判断以下说法中不正确的是 ( )
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++SO42-
D.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但在醋酸中可以区别这四种酸的强弱
解析:从H2SO4的Ka可以看出,强酸在冰醋酸中电离受到抑制,多元酸分步电离,并非完全电离。
答案:C
9.室温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8;H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。
请比较H2SO3和H2CO3的酸性强弱: ,并通过实验验证上述结论的正误(简要说明实验步骤、现象和结论),仪器自选: 。
供选择的试剂:CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液。
解析:由于Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3),故H2SO3的酸性强于H2CO3的酸性,要证明酸性H2SO3>H2CO3,可有以下方案:①将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水,若品红溶液不褪色,且澄清石灰水变浑浊,证明H2SO3的酸性强于H2CO3的酸性。②将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品红溶液,若品红溶液不褪色,证明H2SO3的酸性强于H2CO3的酸性。
答案:H2SO3的酸性强于H2CO3的酸性
方案一:将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。若品红溶液不褪色,且澄清石灰水变浑浊,证明H2SO3的酸性强于H2CO3的酸性
方案二:将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品红溶液。若品红溶液不褪色,证明H2SO3的酸性强于H2CO3的酸性(或其他合理答案)
【挑战创新】
10.25 ℃时,部分物质的电离平衡常数如下表所示:
请回答下列问题:
(1)H2S的一级电离平衡常数表达式为Ka1= 。
(2)CH3COOH、H2C2O4、H2S的酸性由强到弱的顺序为 。
(3)H2C2O4与少量的KOH溶液反应的化学方程式为 。
(4)NaHS溶液与NaHC2O4溶液反应的离子方程式为 。
解析: (1)H2S为弱电解质,不能完全电离,其电离分步进行,一级电离方程式为H2SHS-+H+,一级电离平衡常数表达式为Ka1=c(H+)·c(HS-)c(H2S)。
(2)多元弱酸的酸性主要由第一步电离的程度决定 ,且多元弱酸的一级电离平衡常数越大,酸性越强,则CH3COOH、H2C2O4、H2S的酸性由强到弱的顺序为H2C2O4>CH3COOH>H2S。(3)H2C2O4与少量的KOH溶液反应生成KHC2O4,化学方程式为H2C2O4+KOHKHC2O4+H2O。(4)HC2O4-的酸性强于H2S,则NaHS溶液与NaHC2O4溶液反应的离子方程式为HS-+HC2O4-H2S↑+C2O42-。
答案: (1)c(H+)·c(HS-)c(H2S)
(2)H2C2O4>CH3COOH>H2S
(3)H2C2O4+KOHKHC2O4+H2O
(4)HS-+HC2O4-H2S↑+C2O42-
弱酸
HCN
HF
CH3COOH
HNO2
电离常数
6.2×10-10
6.3×10-4
1.75×10-5
5.6×10-4
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
Ka=1.8×10-4
Ka=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
酸
HX
HY
HZ
浓度(ml/L)
0.1
0.5
0.9
1
1
电离度α
30%
15%
10%
30%
40%
酸
HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
Ka
1.6×10-5
6.3×10-9
1.6×10-9
4.2×10-10
化学式
CH3COOH
H2C2O4
H2S
电离平衡常数
Ka=1.75×10-5
Ka1=5.6×10-2
Ka2=1.5×10-5
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-13