1、课时规范练22弱电解质的电离平衡(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列电离方程式中正确的是()。A.NaHSO4溶于水:NaHSO4Na+H+SO42-B.次氯酸电离:HClOClO-+H+C.HF溶于水:HF+H2OH3O+F-D.NH4Cl溶于水:NH4+H2ONH3H2O+H+答案:C解析:NaHSO4是强电解质,溶于水后能完全电离,电离方程式应使用“”,A项错误。HClO是弱酸,电离方程式中应使用“”,B项错误。NH4Cl溶于水的电离方程式是NH4ClNH4+Cl-,D项错误。2.下列关于弱电解质的说法
2、中正确的是()。A.弱电解质需要通电才能发生电离B.醋酸达到电离平衡时,CH3COO-和H+不再生成CH3COOHC.H2SO4是共价化合物,所以它是弱电解质D.弱电解质溶液中,既有溶质分子,又有溶质电离出来的离子答案:D解析:弱电解质在水分子的作用下即可发生电离,不需要通电,A项错误。醋酸达到电离平衡时,存在CH3COOHCH3COO-+H+的动态平衡,即有CH3COO-和H+生成CH3COOH,B项错误。共价化合物不一定是弱电解质,例如HCl、H2SO4等都是强电解质,故C项错误。3.醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH+CH3COO-,下列叙述不正确的是()。A.升高温度,平衡正向移动
3、,醋酸的电离常数Ka值增大B.0.10 molL-1的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)增大C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动D.25 时,欲使醋酸溶液pH、电离常数Ka和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸答案:D解析:A项,醋酸电离吸热,升高温度促进电离,导致电离常数增大,正确;B项,加水稀释促进电离,溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,正确;C项,向醋酸溶液中加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,正确;D项,温度不变,电离常数不变,错误。4.某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释至原体积的100倍,溶
4、液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断错误的是()。A.M的数值一定大于9B.为氨水稀释时溶液的pH变化曲线C.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大D.完全中和相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH)V(氨水)答案:C解析:pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释至原体积的100倍,氨水稀释过程中电离程度增大,因此氨水的pH改变比NaOH溶液的pH改变小,故为NaOH溶液的pH变化曲线,为氨水的pH变化曲线,B项正确。pH=11的NaOH溶液稀释100倍后溶液的pH=9,故M点的数值大于9,A项正确。稀释后NH3H2O电离出的c(OH-)大于Na
5、OH电离出的c(OH-),因此氨水中水的电离程度小于NaOH溶液中水的电离程度,C项错误。pH=11的氨水和NaOH溶液,NH3H2O的物质的量浓度大于NaOH的物质的量浓度,因此中和相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH)V(氨水),D项正确。5.下列关于电离平衡常数(K)的说法正确的是()。A.电离平衡常数只与温度有关,升高温度,K值减小B.电离平衡常数K与温度无关C.电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质的电离能力越弱D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1K2K2K3,故D项错误。6.下表所示是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ):酸电离方程式电离平衡常数KaCH3
6、COOHCH3COOHCH3COO-+H+1.7610-5H2CO3H2CO3H+HCO3-HCO3-H+CO32-K1=4.3110-7K2=5.6110-11H3PO4H3PO4H+H2PO4-H2PO4-H+HPO42-HPO42-H+PO43-K1=7.5210-3K2=6.2310-8K3=4.5010-13下列说法中正确的是()。A.温度升高,K值减小B.向0.1 molL-1CH3COOH溶液中加入少量冰醋酸,c(H+)c(CH3COOH)的值将增大C.等物质的量浓度的三种酸溶液中,c(H+)关系为CH3COOHH3PO4H2CO3D.PO43-、HPO42-和H2PO4-在溶液
7、中不能大量共存答案:D解析:电解质的电离过程是一个吸热过程,温度升高电离程度增大,K值增大,A项错误。加入冰醋酸,醋酸的电离平衡正向移动,溶液中c(CH3COO-)增大,而K值不变,c(H+)c(CH3COOH)=Kc(CH3COO-),故c(H+)c(CH3COOH)的值减小,B项错误。根据电离平衡常数,可知等物质的量浓度的各溶液中c(H+)的关系为H3PO4CH3COOHH2CO3,C项错误。根据磷酸的三级电离平衡常数,H2PO4-和PO43-在溶液中能发生反应生成HPO42-,即PO43-和H2PO4-在溶液中不能大量共存,D项正确。7.(2020陕西宝鸡期末)硼酸(H3BO3)溶液中存
8、在:H3BO3(aq)+H2O(l)B(OH)4-(aq)+H+(aq)。下列说法正确的是()。酸电离常数(298K)硼酸K=5.710-10碳酸K1=4.410-7K2=4.710-11醋酸K=1.7510-5A.等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较,pH:前者后者B.等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较,pH:前者后者C.将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生D.将一滴醋酸滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生答案:A解析:酸的电离常数越大,其酸性越强,根据电离常数可知,酸性强弱顺序:醋酸碳酸硼酸碳酸氢根离子。醋酸的酸性强于碳酸,碳酸根离子的水解程度大于醋酸根离子的水
9、解程度,所以等物质的量浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液的pH,A项正确。碳酸的酸性强于硼酸,则等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较,pH:前者HYHZB.反应HZ+Y-HY+Z-能够发生C.相同温度下,0.1 molL-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液的pH最大D.相同温度下,1 molL-1HX溶液的电离常数大于0.1 molL-1HX溶液的电离常数答案:B解析:由表中电离常数的大小关系可知酸性:HZHYHX,A项错误。根据强酸可以与弱酸盐反应生成弱酸与强酸盐的反应规律知,反应HZ+Y-HY+Z-能够发生,B项正确。由于HX的酸性最弱,因此NaX溶液的碱性最强、pH最大,C项
10、错误。电离常数只与温度有关,与溶液浓度无关,温度不变,电离常数不变,D项错误。9.已知:25 时某些弱酸的电离平衡常数见下表。图像表示常温下稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,下列说法中正确的是()。CH3COOHHClOH2CO3Ka=1.810-5Ka=3.010-8K1=4.110-7K2=4.710-11A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度大小关系为c(Na+)c(ClO-)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)B.向NaClO溶液中通少量CO2的离子方程式为2ClO-+CO2+H2O2HClO+CO32-C.图像中A、C
11、两点处的溶液中c(R-)c(HR)c(OH-)相等(HR代表CH3COOH或HClO)D.图像中A点酸的总浓度等于B点酸的总浓度答案:C解析:由电离平衡常数大小知,酸性强弱顺序为CH3COOHH2CO3HClOHCO3-。A项,ClO-的水解程度大,所以c(ClO-)c(HC2O4-)c(H+)c(C2O42-)c(OH-)答案:B解析:由HC2O4-H+C2O42-可知,K=c(H+)c(C2O42-)c(HC2O4-),pH=4.3时,c(C2O42-)=c(HC2O4-),K=c(H+)=110-4.3,A项正确。将等物质的量的NaHC2O4、Na2C2O4溶于水中,由于HC2O4-的电
12、离程度大于C2O42-的水解程度,所以溶液中c(C2O42-)c(HC2O4-),则溶液pH大于4.3,B项错误。常温下H2C2O4的K1=10-1.3,K2=10-4.3,HF的Ka=110-3.45,则酸性:H2C2O4HFHC2O4-,所以将少量H2C2O4溶液加入足量NaF溶液中,发生的反应为H2C2O4+F-HF+HC2O4-,C项正确。NaHC2O4溶液显酸性,以HC2O4-的电离为主,则各离子浓度大小关系为c(Na+)c(HC2O4-)c(H+)c(C2O42-)c(OH-),D项正确。二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(18分).氨是重要的工业原料,在农业、医药、国
13、防和化工等领域有重要应用。(1)工业上用N2和H2在一定条件下合成氨,下列措施能使正反应速率增大,且使平衡混合物中NH3的体积分数一定增大的是。A.降低反应温度B.压缩反应混合物C.充入N2D.液化分离NH3(2)常温下向100 mL 0.2 molL-1的氨水中逐滴加入0.2 molL-1的盐酸,所得溶液的pH、溶液中NH4+和NH3H2O物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示,根据图像回答下列问题。表示NH3H2O浓度变化的曲线是(填“A”或“B”)。NH3H2O的电离常数为(已知lg 1.8=0.26)。当加入盐酸体积为50 mL时,溶液中c(NH4+)-c(NH3H2O)= mo
14、lL-1。.若液氨中也存在类似水的电离(H2O+H2OH3O+OH-),碳酸钠溶于液氨后也能发生完全电离和类似水解的氨解。(1)写出液氨的电离方程式:。(2)写出碳酸钠溶于液氨后第一级氨解的离子方程式:。(3)写出碳酸钠的液氨溶液中各离子浓度的大小关系:。答案:.(1)B(2)A1.810-5或10-4.742(10-5-10-9).(1)NH3+NH3NH4+NH2-(2)CO32-+2NH3NH2-+NH4CO3-(3)c(Na+)c(CO32-)c(NH2-)c(NH4CO3-)c(NH4+)解析:.(1)降低温度,化学反应速率降低,A项错误。合成氨反应:N2+3H22NH3,压缩反应混
15、合物,增大压强,化学反应速率增大,促使平衡向正反应方向移动,NH3的体积分数增大,B项正确。充入N2,正反应方向速率加快,总气体的物质的量增大,氨气的体积分数可能减小,C项错误。分离出NH3,此时正反应速率不变,氨气的体积分数减小,D项错误。(2)根据题意,向氨水中滴加盐酸,发生反应:NH3H2O+HClNH4Cl+H2O,NH3H2O的浓度降低,根据图像可知A曲线代表NH3H2O浓度的变化。电离常数Kb=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O),电离常数只受温度的影响,因此可取值pH=9.26,c(NH4+)=c(NH3H2O),即Kb=10-4.74。根据电荷守恒,c(NH4+)+c(
16、H+)=c(Cl-)+c(OH-),根据物料守恒,c(NH4+)+c(NH3H2O)=2c(Cl-),两者综合可得c(NH4+)-c(NH3H2O)=2c(OH-)-2c(H+)=2(10-5-10-9)molL-1。.(1)液氨电离与水的电离类似,因此液氨的电离方程式为NH3+NH3NH4+NH2-。(2)根据盐类水解的定义,碳酸钠溶于液氨后第一级氨解的离子方程式为CO32-+2NH3NH2-+NH4CO3-。(3)氨解中存在CO32-+2NH3NH2-+NH4CO3-,NH3+NH3NH4+NH2-,氨解的程度微弱,因此离子浓度大小顺序是c(Na+)c(CO32-)c(NH2-)c(NH4
17、CO3-)c(NH4+)。12.(12分)已知在25 时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表所示:醋酸碳酸亚硫酸Ka=1.7510-5K1=4.3010-7K2=5.6110-11K1=1.5410-2K2=1.0210-7(1)写出碳酸的第二步电离平衡常数表达式K2=。(2)在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3-、和HSO3-的酸性强弱:。(3)如图表示常温时稀释醋酸、碳酸两种酸的稀溶液时,溶液pH随水量的变化:图像中,曲线表示的酸是(填化学式)。A、B、C三点中,水的电离程度最大的是(填字母)。答案:(1)c(H+)c(CO32-)c(HCO3-)(2)H2CO3HSO3-HCO3
18、-(3)CH3COOHC解析:(1)碳酸的第二步电离方程式为HCO3-H+CO32-,第二步电离平衡常数表达式为Ka2=c(H+)c(CO32-)c(HCO3-)。(2)从表中数据可以看出,25时,碳酸的第一步电离平衡常数亚硫酸的第二步电离平衡常数碳酸的第二步电离平衡常数,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序为H2CO3HSO3-HCO3-。(3)酸的酸性越强,加水稀释时pH变化越大,因醋酸的酸性强于碳酸,所以曲线表示的酸是CH3COOH;酸对水的电离有抑制作用,所以溶液pH越小,溶液中氢离子浓度越大,对水的电离的抑制作用越大,A、B、C三点中,水的电离程度最大的是pH最大的C点
19、。13.(20分)现有常温下pH=2的盐酸甲和pH=2的醋酸溶液乙,请根据下列操作回答问题:(1)常温下0.1 molL-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据一定增大的是。A.c(H+)B.c(H+)c(CH3COOH)C.c(H+)c(OH-)D.c(OH-)c(H+)(2)取10 mL的乙溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡(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c(H+)c(CH3COOH)的比值将(填“增大”“减小”或“无法确定”)。(3)取等体积的甲、乙两溶液,分别
20、用等浓度的NaOH稀溶液中和,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)(填“”“”或“=”)V(乙)。(4)已知25 时,三种酸的电离平衡常数如下:化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数K11.810-54.310-73.010-8电离平衡常数K25.610-11下列四种离子结合H+能力最强的是。A.HCO3-B.CO32-C.ClO-D.CH3COO-(5)常温下,取甲溶液稀释到体积为原来的100倍,其pH=;取99 mL甲溶液与1 mL 1 molL-1的NaOH溶液混合(忽略溶液体积变化),恢复至常温时其pH=。答案:(1)BD(2)向右减小(3)(4)B(5)410解析
21、:(1)CH3COOH溶液加水稀释过程中促进电离,但c(H+)减小,A项错误。c(H+)c(CH3COOH)=c(H+)c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(CH3COO-)=Kc(CH3COO-),K不变,醋酸根离子浓度减小,则稀释过程中比值变大,B项正确。温度不变,KW不变,C项错误。稀释过程促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,则c(OH-)c(H+)的值变大,D项正确。(2)醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,所以醋酸电离平衡向正反应方向移动;向醋酸中加入醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,则氢离子浓度减小,醋酸分子浓度增大,所以c(H+)c(CH3COOH)减小。(3)pH相等的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,等体积等pH的两种酸,醋酸的物质的量大于HCl,酸的物质的量越多需要等浓度的氢氧化钠溶液体积越大,所以消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)H2CO3HClOHCO3-,酸性越弱,对应的酸根离子结合氢离子的能力越强,则结合氢离子能力最强的为CO32-。(5)pH=2的盐酸稀释到原体积的10n倍,pH增大n,所以取甲溶液稀释到原体积的100倍,pH为4;99mL0.01molL-1的盐酸与1mL1molL-1的NaOH溶液混合,溶液显碱性,c(OH-)=11-990.01100molL-1=10-4molL-1,溶液的pH=10。
