2025版高考化学一轮总复习第8章水溶液中的离子反应与平衡第27讲弱电解质的电离平衡提能训练

这是一份2025版高考化学一轮总复习第8章水溶液中的离子反应与平衡第27讲弱电解质的电离平衡提能训练，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．(2024·河北邯郸模拟)下列事实不能证明H2C2O4(乙二酸，俗称草酸)是弱电解质的是( A )
A．草酸能与CaCO3反应产生CO2
B．常温下，0.1 ml·L－1 NaHC2O4溶液的pH>7
C．浓度均为1 ml·L－1的H2C2O4溶液的导电能力比H2SO4溶液的导电能力弱
D．常温下，将pH＝4的H2C2O4溶液稀释至100倍，pH约为5
[解析] 草酸能和碳酸钙反应生成二氧化碳，说明草酸酸性大于碳酸，但是不能证明草酸部分电离，则不能证明草酸是弱电解质，故A符合题意。
2．25 ℃时不断将水滴入0.1 ml·L－1的氨水中，下列图像变化合理的是( C )
[解析] 稀释时氢氧根离子浓度下降，pH下降，趋近于7，但不可能小于7，A项错误；随着水的滴入，电离度始终增大，B项错误；随着水的滴入，离子浓度下降，导电能力下降，C项正确；温度不变，Kb不变，D项错误。
3．相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( C )
[解析] 强酸完全电离，中强酸部分电离，随着反应的进行，中强酸会继续电离出H＋，所以溶液②产生氢气的速率比①快，pH相同，则溶液②浓度大，体积相同时产生氢气体积大。
4．(2024·浙江模拟)下列一定能说明HClO是弱电解质的是( B )
A．25 ℃时，用pH试纸测0.01 ml·L－1 HClO的pH
B．25 ℃时，NaClO溶液的pH>7
C．25 ℃时，若测得HClO溶液pH＝a，取该溶液10.0 mL，加蒸馏水稀释至100.0 mL，测得pH＝b，b－a<1，则HClO是弱酸
D．浓度相同的NaOH溶液分别与pH相同的次氯酸、盐酸反应呈中性，前者消耗的NaOH溶液的体积多
[解析] HClO能氧化漂白pH试纸，A错误；25 ℃时，NaClO溶液的pH>7，说明HClO是弱酸，B正确；25 ℃时，无论何种酸，其溶液pH>6且pH<7时，稀释10倍后，溶液pH始终小于7，稀释前后pH差值小于1，即b－a<1，不能判断HClO为弱酸，C错误；酸的体积未知，故不能根据消耗NaOH溶液的体积判断酸性强弱，D错误。
5．(2024·天津九十五中月考)已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：
下列推断正确的是( C )
A．pH相同的HX、HY两种弱酸，其物质的量浓度：HX>HY
B．相同条件下溶液的碱性：NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C．向Na2CO3溶液中加入足量HY，反应的离子方程式：HY＋COeq \\al(2－,3)===HCOeq \\al(－,3)＋Y－
D．H2CO3的电离常数表达式：Ka1＝eq \f(c2H＋·cCO\\al(2－,3),cH2CO3)
[解析] 根据表中数据知，酸性HX>HY，则pH相同的两种酸c(HX)H2CO3>HY>HCOeq \\al(－,3)，则相同浓度的钠盐溶液碱性Na2CO3>NaY>NaHCO3>NaX，故B错误；强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，酸性H2CO3>HY>HCOeq \\al(－,3)，则两者反应方程式为HY＋COeq \\al(2－,3)===HCOeq \\al(－,3)＋Y－，故C正确。
6．下列说法正确的是( D )
A．25 ℃时NaHA溶液呈酸性，可以推测H2A为强酸
B．0.010 ml·L－1、0.10 ml·L－1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2，则α1<α2
C．相同浓度的HCOONa和NaF两溶液，前者的pH较大，则Ka(HCOOH)>Ka(HF)
D．25 ℃时，某混合溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1 ml·L－1，CH3COOH的电离常数为Ka，该体系中，c(CH3COOH)＝eq \f(0.1cH＋,Ka＋cH＋) ml·L－1
[解析] NaHA溶液呈酸性，可能是HA－的电离程度大于其水解程度，不能据此得出H2A为强酸的结论，A错误；弱酸的浓度越小，其电离程度越大，则α1>α2，B错误；HCOONa和NaF的浓度相同，HCOONa溶液的pH较大，说明HCOO－的水解程度较大，根据“越弱越水解”的规律可得，HCOOH的电离平衡常数较小，即Ka(HCOOH)7．酸在溶剂中的电离是酸中的H＋转移给溶剂分子，如：HCl＋H2O===H3O＋＋Cl－。已知某温度下，H2SO4和HNO3在冰醋酸中的电离平衡常数：Ka1(H2SO4)＝6.3×10－9，Ka(HNO3)＝4.2×10－10。下列说法正确的是( D )
A．H2SO4在冰醋酸中的电离方程式为H2SO4＋CH3COOH===HSOeq \\al(－,4)＋CH3COOHeq \\al(＋,2)
B．浓度均为0.1 ml·L－1的H2SO4和HNO3的冰醋酸溶液：pH(H2SO4)>pH(HNO3)
C．向HNO3的冰醋酸溶液中加入冰醋酸，eq \f(cCH3COOH\\al(＋,2),cHNO3)减小
D．H2SO4的冰醋酸溶液中：c(CH3COOHeq \\al(＋,2))＝c(HSOeq \\al(－,4))＋2c(SOeq \\al(2－,4))＋c(CH3COO－)
[解析] 冰醋酸中H2SO4分步电离，以第一步电离为主：H2SO4＋CH3COOHHSOeq \\al(－,4)＋CH3COOHeq \\al(＋,2)，故A错误；在冰醋酸中，酸的电离平衡常数越大，电离出的氢离子浓度越大，pH越小，Ka1(H2SO4)>Ka(HNO3)，所以H2SO4的冰醋酸溶液中氢离子浓度大，则pH(H2SO4)8．(2023·湖北黄冈期末)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，电导率越大，溶液导电能力越强。电导率与离子浓度和离子迁移速率有关。图甲为相同电导率的盐酸和醋酸升温过程中电导率变化曲线，图乙为相同电导率的氯化钠溶液和醋酸钠溶液升温过程中电导率变化曲线。下列判断不正确的是( A )
A．由曲线2可推测：温度升高可以提高离子迁移速率
B．由曲线4可推测：温度升高，醋酸钠溶液电导率变化可能与醋酸根离子的水解平衡移动有关
C．由图甲、乙可判定：相同条件下，盐酸的电导率大于醋酸的电导率，可能的原因是Cl－的迁移速率大于CH3COO－的迁移速率
D．由图甲、乙可判定：两图中电导率的差值不同，与溶液中H＋、OH－的浓度和迁移速率有关
[解析] 电导率与离子浓度和离子迁移速率有关，电导率越大说明离子迁移能力越大，醋酸部分电离，升高温度，促进醋酸电离，离子浓度增大，所以电导率增大，不能说明离子迁移速率增大，故A错误。
9．(2023·北京东城区期末)对室温下pH相同、体积相同的氨水与氢氧化钠两种稀溶液，分别采取下列措施，有关叙述正确的是( B )
A．温度均升高20 ℃，两溶液的pH均不变
B．加入适量氯化铵固体后，两溶液的pH均减小
C．加水稀释100倍后，氨水中c(OH－)比氢氧化钠溶液中的小
D．与足量的氯化铁溶液反应，产生的氢氧化铁沉淀一样多
[解析] 升高温度，水的离子积Kw变大，所以两溶液的pH一定改变，A错误；加入氯化铵固体之后，由于同离子效应，NH3·H2O的电离程度减小，c(OH－)降低，溶液pH减小，而NaOH溶液中，NHeq \\al(＋,4)和OH－反应，c(OH－)减小，溶液pH也减小，B正确；向pH相同的两溶液中加水稀释100倍，NaOH溶液的pH的变化量为2，而氨水的pH的变化量小于2，则氨水中c(OH－)比氢氧化钠溶液中的大，C错误；体积相同、pH相同的两溶液中，n(OH－)相同，但是氨水中存在电离平衡，未电离的NH3·H2O可以再提供OH－，故这两种溶液和足量的FeCl3溶液反应，氨水产生的Fe(OH)3更多，D错误。
10．pH＝2的X、Y、Z三种酸的溶液各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其pH与溶液体积(V)的变化关系如图所示。下列说法中错误的是( D )
A．X是强酸，Y和Z是弱酸
B．稀释前的浓度大小关系：c(Z)>c(Y)>c(X)
C．稀释前电离程度大小关系：X>Y>Z
D．pH＝2时，X、Y、Z都是稀溶液
[解析] pH＝2的X酸1 mL稀释至1 000 mL，溶液的pH＝5，X为强酸，pH＝2的Y、Z酸1 mL稀释至1 000 mL，溶液的pH小于5，Y和Z是弱酸，A正确；X完全电离，Y和Z部分电离，溶液初始pH均为2，则c(Y)>c(X)，Y溶液的pH随着溶液体积的增大逐渐增大，而Z溶液的pH随着溶液体积的增大先减小后增大，故Y是稀溶液稀释，而Z是浓溶液稀释，故c(Z)>c(Y)>c(X)，B正确；X已完全电离，Y和Z部分电离，而弱酸在稀溶液中比在浓溶液中电离程度大，故稀释前电离程度大小关系为X>Y>Z，C正确。
二、非选择题：本题共4小题。
11．Ⅰ.现有常温下pH＝2的盐酸(甲)和pH＝2的CH3COOH溶液(乙)，请根据下列操作回答问题。
(1)取10 mL的乙溶液，加入等体积的水，CH3COOH的电离平衡 向右 (填“向左”“向右”或“不”)移动；另取10 mL的乙溶液，加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后，溶液体积保持不变)，待固体溶解后，溶液中eq \f(cH＋,cCH3COOH)的值将 减小 (填“增大”“减小”或“无法确定”)。
(2)相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，分别加水稀释100倍，所得溶液的pH大小关系为pH(甲) > (填“>”“<”或“＝”)pH(乙)。
Ⅱ.已知25 ℃时，测得浓度为0.1 ml·L－1的BOH溶液中，c(OH－)＝1×10－3 ml·L－1。
(1)写出BOH的电离方程式： BOHB＋＋OH－ 。
(2)BOH的电离度a＝ 1% 。
(3)BOH的电离平衡常数Kb＝ 1×10－5 。
[解析] Ⅰ.(1)CH3COOH溶液中加入等体积的水，CH3COOH的电离平衡向右移动，电离程度增大；CH3COOH溶液中加入少量无水醋酸钠固体，c(CH3COO－)增大，电离平衡逆向移动，根据CH3COOH的电离平衡常数Ka＝eq \f(cH＋·cCH3COO－,cCH3COOH)推知，eq \f(cH＋,cCH3COOH)＝eq \f(Ka,cCH3COO－)，由于温度不变，Ka不变，c(CH3COO－)增大，则溶液中eq \f(cH＋,cCH3COOH)的值减小。
(2)常温下，pH＝2的盐酸(甲)和pH＝2的CH3COOH溶液(乙)，取等体积的甲、乙两溶液，分别加水稀释100倍，CH3COOH的电离平衡正向移动，pH变化小，则所得溶液的pH为pH(甲)>pH(乙)。
Ⅱ.(1)BOH不完全电离，故电离方程式为BOHB＋＋OH－。
(2)因c(BOH)初始＝0.1 ml·L－1，c(BOH)电离＝c(B＋)＝c(OH－)＝1×10－3 ml·L－1，则电离度a＝eq \f(1×10－3 ml·L－1,0.1ml·L－1)×100%＝1%。
(3)电离平衡时，c(BOH)平衡＝0.1 ml·L－1－1×10－3 ml·L－1≈0.1 ml·L－1，则电离常数Kb＝eq \f(cB＋·cOH－,cBOH)＝eq \f(1×10－3×1×10－3,0.1)＝1×10－5。
12．碳酸是常见的一种二元弱酸。
(1)25 ℃时，向NaHCO3溶液中滴入盐酸，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
则25 ℃时，H2CO3的一级电离Ka1(H2CO3)＝ 1.0×10－6.4 。
(2)化学上把外加少量酸、碱，而pH基本不变的溶液，称为缓冲溶液。人体血液主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3—HCOeq \\al(－,3))维持pH稳定。当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中eq \f(cHCO\\al(－,3),cH2CO3)的值将 变小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放。已知25 ℃时碳酸的电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH＝12时，c(H2CO3)∶c(HCOeq \\al(－,3))∶c(COeq \\al(2－,3))＝1∶ 1012·Ka1 ∶ 1024·Ka1·Ka2 (用Ka1、Ka2表示)。
(4)一定温度下，用水吸收SO2气体得到pH＝4的H2SO3溶液，试计算溶液中eq \f(cHSO\\al(－,3),cSO\\al(2－,3))＝ 400 。SO2可用足量小苏打溶液吸收，反应的离子方程式是 HCOeq \\al(－,3)＋SO2===HSOeq \\al(－,3)＋CO2 。(已知该温度下，H2SO3的电离常数：Ka1＝4.5×10－2，Ka2＝2.5×10－7，H2CO3的电离常数：Ka1＝8.4×10－7，Ka2＝1.2×10－10)
[解析] (1)当lg eq \f(cHCO\\al(－,3),cH2CO3)＝1，eq \f(cHCO\\al(－,3),cH2CO3)＝10时，H2CO3的一级电离Ka1(H2CO3)＝eq \f(cH＋·cHCO\\al(－,3),cH2CO3)＝10×10－7.4＝1.0×10－6.4。
(2)当过量的酸进入血液中时，eq \f(cHCO\\al(－,3)·cH＋,cH2CO3)不变，氢离子浓度增大，所以血液缓冲体系中eq \f(cHCO\\al(－,3),cH2CO3)的值将变小。
(3)pH＝12，即c(H＋)＝10－12 ml·L－1，由Ka1＝eq \f(cHCO\\al(－,3)·cH＋,cH2CO3)，得c(HCOeq \\al(－,3))＝eq \f(Ka1·cH2CO3,cH＋)＝1012·Ka1·c(H2CO3)；由Ka2＝eq \f(cH＋·cCO\\al(2－,3),cHCO\\al(－,3))，得c(COeq \\al(2－,3))＝eq \f(Ka2·cHCO\\al(－,3),cH＋)＝1024·Ka1·Ka2·c(H2CO3)；c(H2CO3)∶c(HCOeq \\al(－,3))∶c(COeq \\al(2－,3))＝1∶(1012·Ka1)∶(1024·Ka1·Ka2)。
(4)用水吸收SO2气体生成了亚硫酸，亚硫酸的电离方程式为H2SO3HSOeq \\al(－,3)＋H＋、HSOeq \\al(－,3)H＋＋SOeq \\al(2－,3)，得到pH＝4的H2SO3溶液，c(H＋)＝10－4 ml·L－1，由于Ka2＝eq \f(cH＋·cSO\\al(2－,3),cHSO\\al(－,3))，eq \f(cHSO\\al(－,3),cSO\\al(2－,3))＝eq \f(cH＋,Ka2)＝eq \f(10－4,2.5×10－7)＝400；由于Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2SO3)，所以SO2可用足量小苏打溶液吸收，反应产生亚硫酸氢钠和二氧化碳，反应的离子方程式为HCOeq \\al(－,3)＋SO2===HSOeq \\al(－,3)＋CO2。
13．(1)已知：25 ℃时，NH·H2O的Kb＝2.0×10－5。
①0.10 ml·L－1的NH3·H2O溶液中c(OH－)＝ 1.4×10－3 ml·L－1。
②若向0.10 ml·L－1的NH3·H2O溶液中加入固体NH4Cl，使c(NHeq \\al(＋,4))达到0.20 ml·L－1，则c(OH－)＝ 1×10－5 ml·L－1。
③将a ml·L－1的氨水与0.01 ml·L－1的盐酸等体积混合，若混合后所得溶液的pH＝7，用含a的代数式表示的电离平衡常数Kb＝ eq \f(10－9,a－0.01) 。
(2)25 ℃时，0.10 ml·L－1的HA溶液中eq \f(cH＋,cOH－)＝1010。
①该HA溶液的pH＝ 2 。
②将等浓度、等体积的氨水与HA溶液相混合，所得混合溶液的pH < (填“>”“＝”或“<”)7。
[解析] (1)①NH3·H2O溶液中存在电离平衡：NH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－，则25 ℃时有Kb＝eq \f(cNH\\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)＝2.0×10－5；0.10 ml·L－1 NH3·H2O的电离程度较小，此时c(NH3·H2O)≈0.10 ml·L－1，c(NHeq \\al(＋,4))≈c(OH－)，则有Kb＝eq \f(c2OH－,0.10)＝2.0×10－5，解得c(OH－)≈1.4×10－3 ml·L－1。②若向0.10 ml·L－1的NH3·H2O溶液中加入固体NH4Cl，使c(NHeq \\al(＋,4))＝0.20 ml·L－1，则有Kb＝eq \f(0.20×cOH－,0.10)＝2.0×10－5，可得c(OH－)＝1×10－5 ml·L－1。③将a ml·L－1的氨水与0.01 ml·L－1的盐酸等体积混合，混合后溶液的pH＝7，则溶液呈中性，结合电荷守恒可得c(Cl－)＝c(NHeq \\al(＋,4))＝0.005 ml·L－1；根据N原子守恒可得c(NH4·H2O)＝(0.5a－0.005)ml·L－1，此时c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 ml·L－1，则NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝eq \f(cNH\\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)＝eq \f(0.005×1×10－7,0.5a－0.005)＝eq \f(10－9,a－0.01)。
(2)①25 ℃时Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14,0.10 ml·L－1的HA溶液中eq \f(cH＋,cOH－)＝1010，则有c(H＋)＝1×10－2 ml·L－1，故HA溶液的pH＝2。②等浓度、等体积的氨水与HA溶液混合，二者恰好完全反应生成NH4A；0.10 ml·L－1的HA溶液中c(H＋)＝1×10－2 ml·L－1，则Ka(HA)＝eq \f(1×10－2×1×10－2,0.10)＝1×10－3，又知Kb(NH3·H2O)＝2.0×10－5，则有Ka(HA)>Kb(NH3·H2O)，因Kh(NHeq \\al(＋,4))＝eq \f(cH＋·cNH3·H2O,cNH\\al(＋,4))＝eq \f(Kw,KbNH3·H2O)，Kh(A－)＝eq \f(cOH－·cHA,cA－)＝eq \f(Kw,KaHA)，故NH4A溶液中NHeq \\al(＋,4)的水解程度大于A－的水解程度，所得混合溶液呈酸性，溶液的pH<7。
14．(1)体积均为100 mL pH均为2的CH3COOH与一元酸HX溶液，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则相同温度时，HX的电离平衡常数 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数，理由是 稀释相同倍数，一元酸HX溶液的pH变化量比CH3COOH溶液的小，酸性较弱，电离平衡常数较小 。
(2)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的物理量。已知：
①25 ℃时，有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液，三种溶液的pH由大到小的顺序为 pH(Na2CO3溶液)>pH(NaCN溶液)>pH(CH3COONa溶液) 。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2，发生反应的化学方程式为 NaCN＋H2O＋CO2===HCN＋NaHCO3 。
(3)25 ℃时，在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中，若测得pH＝6，则溶液中c(CH3COO－)－c(Na＋)＝ 9.9×10－7 ml·L－1(填精确值)。
[解析] (1)根据图像可知，稀释相同体积时，HX的pH变化量比醋酸的小，则HX的酸性较弱，电离平衡常数较小。
(2)强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱，其水解程度就越大，溶液的pH越大，弱酸的电离平衡常数越小。①25 ℃时，根据表中数据可知，酸性：CH3COOH>HCN>HCOeq \\al(－,3)，则溶液的pH由大到小的顺序为pH(Na2CO3溶液)>pH(NaCN溶液)>pH(CH3COONa溶液)；②Ka2(H2CO3)小于K(HCN)，Ka1(H2CO3)大于K(HCN)，因此向NaCN溶液中通入少量的CO2，产物应是NaHCO3和HCN，反应的化学方程式为NaCN＋H2O＋CO2===HCN＋NaHCO3。
(3)25 ℃时，根据电荷守恒：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，溶液的pH＝6，则c(H＋)＝10－6 ml·L－1，c(OH－)＝10－8 ml·L－1，则有c(CH3COO－)－c(Na＋)＝c(H＋)－c(OH－)＝(10－6－10－8)ml·L－1＝9.9×10－7 ml·L－1。弱酸化学式
HX
HY
H2CO3
电离平
衡常数
7.8×10－5
3.7×10－9
Ka1＝4.4×10－7
Ka2＝4.7×10－11
化学式
电离常数(25 ℃)
HCN
K＝6.2×10－10
CH3COOH
K＝1.8×10－5
H2CO3
Ka1＝4.5×10－7、
Ka2＝4.7×10－11