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加餐练 24 弱电解质的电离平衡
基础题
1.下列有关电解质的说法中正确的是( )
A.强电解质一定是离子化合物
B.强电解质、弱电解质的电离一般都是吸热过程
C.强电解质的饱和溶液一定是浓溶液
D.强电解质在水中一定能全部溶解
2.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2O NH+
4 +OH-,若要使平衡向逆反应方向移
动,同时使 c(OH-)增大,应加入的物质或采取的措施是( )
①NH4Cl 固体 ②硫酸 ③NaOH 固体 ④水
⑤加热 ⑥加入少量 MgSO4 固体
A.①②③⑤ B.③⑥ C.③ D.③⑤
3.25 ℃时不断将水滴入 0.1 mol·L-1 的氨水中,下列图像变化合理的是( )
4.已知某温度下 CH3COOH 和 NH3·H2O 的电离常数相等,现向 10 mL 浓度为 0.1 mol·L
-1 的 CH3COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大
B. c NH+
4
c NH3·H2O
先增大再减小
C.c(CH3COOH)与 c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为 10 mL 时,c(NH+
4 )=c(CH3COO-)
5.已知室温时,0.1 mol·L-1 某一元酸 HA 在水中有 0.1%发生电离,下列叙述错误的是
( )
A.该溶液的 pH=4
B.升高温度,溶液的 pH 增大
C.此酸的电离平衡常数约为 1×10-7
D.由 HA 电离出的 c(H+)约为水电离出的 c(H+)的 106 倍
6.H2CO3 和 H2S 在 25 ℃时的电离常数如下:
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电离常数 Ka1 Ka2
H2CO3 4.2×10-7 5.6×10-11
H2S 5.7×10-8 1.2×10-15
则下列反应可能发生的是( )
A.NaHCO3+NaHS===Na2CO3+H2S
B.H2S+Na2CO3===NaHS+NaHCO3
C.Na2S+H2O+CO2===H2S+Na2CO3
D.H2S+NaHCO3===NaHS+H2CO3
7.室温下向 10 mL 0.1 mol/L 的氨水中加水稀释后,下列说法正确的是( )
A.溶液中导电离子的数目减少
B.溶液中c OH- ·c NH+
4
c NH3·H2O
不变
C.NH3·H2O 的电离程度增大,c(OH-)亦增大
D.NH3·H2O 的电离常数随氨水浓度减小而减小
8.常温下,下列有关两种溶液的说法不正确的是( )
序号 ① ②
pH 12 12
溶液 氨水 氢氧化钠溶液
A.①②两溶液中 c(OH-)相等
B.①溶液的物质的量浓度为 0.01 mol·L-1
C.①②两溶液分别加水稀释 10 倍,稀释后溶液的 pH:①>②
D.等体积的①、②两溶液分别与 0.01 mol·L-1 的盐酸完全中和,消耗盐酸的体积:①>②
9.某温度下,将相同 pH 的盐酸和醋酸分别加水稀释,溶液的 pH 随溶液体积变化的曲
线如图所示。据图判断正确的是( )
A.Ⅱ为稀释盐酸时的 pH 变化曲线
B.b 点溶液的导电能力比 c 点溶液的导电能力强
C.a 点 Kw 的数值比 c 点 Kw 的数值大
D.b 点酸的总浓度大于 a 点酸的总浓度
10.分析下表,下列选项中错误的是( )
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弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
电离常数
(25 ℃)
1.8×10-5 4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
A.CH3COO-、HCO-
3 、CN-在溶液中可以大量共存
B.向食醋中加入水可使 CH3COOH 的电离平衡向电离方向移动
C.相同物质的量浓度的 Na2CO3 和 NaCN 溶液,后者 pH 较大
D.pH=a 的上述 3 种酸溶液,加水后溶液的 pH 仍相同,则醋酸中加入水的体积最小
11.在体积都为 1 L,pH 都等于 2 的盐酸和醋酸溶液中,投入 0.65 g 锌粒,则下图所示
符合客观事实的是( )
能力题
12.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴
定反应的终点。如图是 KOH 溶液分别滴定 HCl 溶液和 CH3COOH 溶液的滴定曲线示意图。
下列示意图中,能正确表示用 NH3·H2O 溶液滴定 HCl 和 CH3COOH 混合溶液的滴定曲线的
是( )
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13.化合物 HB 在水中达到电离平衡时各微粒的浓度如表所示(25 ℃):
HB 初始浓度/mol·L-1 1.00 0.100
平衡浓度/
mol·L-1
c(HB) 0.996 0.098 7
c(B-)或 c(H+) ①4.21×10-3 ②1.34×10-3
Ka=c H+ ·c B-
c HB
③1.78×10-5 ④1.82×10-5
α=已电离的 HB 浓度
HB 的初始浓度 ×100% ⑤0.421% ⑥1.34%
分析表中①至⑥的数据,下列说法不正确的是( )
A.①与②的数据都说明化合物 HB 只有部分电离
B.③与④的数据近似相等,说明 HB 的电离平衡常数与初始浓度无关
C.⑤与⑥的数据说明加水稀释后 HB 的电离平衡正向移动
D.⑤与⑥的数据说明 HB 起始浓度越大,电离的程度越大
14.(Ⅰ)已知 25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下:
弱酸化
学式 HSCN CH3COOH HCN H2CO3
电离
平衡
常数
1.3×10-1 1.8×10-5 4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
若保持温度不变,在醋酸溶液中加入一定量氨气,下列各量会变小的是________(填字
母)。
a.c(CH3COO-)
b.c(H+)
c.Kw
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d.醋酸电离平衡常数
(Ⅱ)(1)在 25 ℃下,将 a mol·L-1 的氨水与 0.01 mol·L-1 的盐酸等体积混合,反应平衡时
溶液中 c(NH+
4 )=c(Cl-),则溶液显________(填“酸”、“碱”或“中”)性;用含 a 的代数式表示
NH3·H2O 的电离常数 Kb=________。
(2)已知 H2CO3 的第二级电离常数 K2=5.6×10-11,HClO 的电离常数 K=3.0×10-8,写出
下列条件下所发生反应的离子方程式:
①少量 Cl2 通入到过量的 Na2CO3 溶液中:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②Cl2 与 Na2CO3 按物质的量之比 1:1 恰好反应:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③少量 CO2 通入到过量的 NaClO 溶液中:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
15.磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知 10 mL、1 mol·L-1H3PO2 与 20 mL 1 mol·L
-1 的 NaOH 溶液充分反应后生成组成为 NaH2PO2 的盐,回答下列问题:
①NaH2PO2 属于________(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
②若 25 ℃时,K(H3PO2)=1×10-2,则 0.02 mol·L-1 的 H3PO2 溶液的 pH=________。
③设计两种实验方案,证明次磷酸是弱酸________________、________________。
(2)亚磷酸是二元中强酸,25 ℃时亚磷酸(H3PO3)的电离常数为 K1=1×10-2、K2=2.6×10
-7。
①试从电离平衡移动的角度解释 K1 为什么比 K2 大________。
②写出亚磷酸与 NaOH 反应时可能生成的盐的化学式________。
③亚磷酸的结构式为
O
H O P O H
H
(式中 P→O 表示成键电子对全部由磷
原子提供),由此类推次磷酸分子中含有________个“O—H”键。
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加餐练 24 弱电解质的电离平衡
1.解析:强电解质不一定是离子化合物,如 HCl 是强电解质但却是共价化合物,A 错;
BaSO4 难溶溶于水,BaSO4 水溶液虽然是饱和溶液,但却是稀溶液,故 C、D 错。
答案:B
2.解析:若在氨水中加入 NH4Cl 固体,c(NH+
4 )增大,平衡向逆反应方向移动,c(OH-)
减小,①不合题意;硫酸中的 H+与 OH-反应,使 c(OH-)减小,平衡向正反应方向移动,②
不合题意;当在氨水中加入 NaOH 固体后,c(OH-)增大,平衡向逆反应方向移动,③符合
题意;若在氨水中加入水,稀释溶液,平衡向正反应方向移动,但 c(OH-)减小,④不合题
意;电离属吸热过程,加热平衡向正反应方向移动,c(OH-)增大,⑤不合题意;加入少量
MgSO4 固体发生反应 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,溶液中 c(OH-)减小,⑥不合题意。
答案:C
3.解析:A 项,氨水的 pH 不可能小于 7;B 项,NH3·H2O 的电离程度在稀释过程中始
终增大;D 项,温度不变,Kb 不变。
答案:C
4.解析:CH3COOH 溶液中水的电离被抑制,当 CH3COOH 与 NH3·H2O 恰好反应时生
成 CH3COONH4,此时水的电离程度最大,再加入氨水,水的电离程度又减小,A 项错误;
c NH+
4
c NH3·H2O
= c NH+
4 · c H+ ·c OH-
c NH3·H2O· c H+ ·c OH- = c NH+
4 · c OH-
c NH3·H2O
· c H+
Kw
=
K(NH3·H2O)·c H+
Kw
,温度不变,NH3·H2O 的电离平衡常数及 Kw 均不变,随着 NH3·H2O
的滴加,c(H+)的减小,故 c NH+
4
c NH3·H2O
减小,B 项错误;未滴加氨水时,c(CH3COOH)+
c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1,滴加 10 mL 氨水时,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.05 mol·L-
1,C 项错误;由于 CH3COOH 和 NH3·H2O 的电离常数相等,故当加入 NH3·H2O 的体积为
10 mL 时,c(NH+
4 )=c(CH3COO-),D 项正确。
答案:D
5.解析:根据 HA 在水中的电离度可算出 c(H+)=0.1 mol·L-1×0.1%=10-4 mol·L-1,所
以 pH=4;因 HA 在水中有电离平衡,升高温度促进平衡向电离的方向移动,所以 c(H+)增
大,pH 会减小;C 选项可由平衡常数表达式算出 K=c H+ ·c A-
c HA
=1×10-7,所以 C
正确;c(H+)=10-4 mol·L-1,所以 c(H+,水电离)=10-10 mol·L-1,前者是后者的 106 倍。
答案:B
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6.解析:电离常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序是:H2CO3>H2S>HCO-
3 >HS
-,只有 B 项可以发生。
答案:B
7.解析:氨水加水稀释,促进 NH3·H2O 的电离,溶液中导电离子数目增加,A 错误;
由于温度不变,电离平衡常数 Kb=c OH- ·c NH+
4
c NH3·H2O
不变,B 正确;氨水加水稀释,电
离程度增大,但 c(OH-)减小,C 错误;电离常数只与温度有关,与氨水的浓度无关,D 错
误。
答案:B
8.解析:常温下,pH 相同的氨水和氢氧化钠溶液中,c(OH-)相等,A 项正确,由于
NH3·H2O 是弱碱,故氨水的物质的量浓度大于 0.01 mol·L-1,B 项错误;分别加水稀释 10
倍时,氢氧化钠溶液的 pH 变为 11,而氨水的 pH 大于 11 且小于 12,C 项正确;等体积时
氨水中溶质的物质的量大,分别与 0.01 mol·L-1 的盐酸完全中和,消耗盐酸的体积①>②,D
项正确。
答案:B
9.解析:两种酸起始 pH 相同,即 c(H+)相同,说明起始时,c(弱酸)远大于 c(强酸);
没有稀释前弱酸的 c(H+)已等于强酸的 c(H+),而稀释导致弱酸的电离程度增大,所以在稀
释的整个过程中,弱酸的 c(H+)都大于强酸的 c(H+),即 pH:弱酸<强酸,所以曲线Ⅱ是醋
酸、Ⅰ是盐酸,A 项错误;溶液导电能力的强弱取决于溶液中离子浓度的大小,对于酸而言,
其 pH 越大,c(H+)越小,离子浓度越小,导电能力越弱,故 B 项正确;Kw 的大小只取决于
温度,与溶液的浓度无关,C 项错误;两溶液稀释相同倍数时,醋酸的浓度始终大于盐酸的
浓度,故 D 项错误。
答案:B
10.解析:根据电离常数可知 CH3COO-、HCO -
3 和 CN-均不发生反应,A 正确;向食
醋中加入水,CH3COOH 的电离平衡正向移动,B 正确;由于电离常数 HCN>HCO-
3 ,根据“越
弱越易水解”可知 C 错;pH 相同的 CH3COOH、HCN、H2CO33 种酸溶液,加入相同体积的
水,CH3COOH 溶液 pH 变化最大,则 pH 变化相同的情况下,CH3COOH 溶液中加入水的体
积最小,D 正确。
答案:C
11.解析:因盐酸为强酸、醋酸为弱酸,故 pH 都等于 2 的盐酸和醋酸溶液中 c(HCl)=
0.01 mol·L-1 而 c(CH3COOH)>0.01 mol·L-1,1 L 溶液中 n(HCl)=0.01 mol,n(CH3COOH)>0.01
mol。A 项,相同时间内 pH 变化较大的应为 HCl,错误;B 项,产生 H2 的速率大的应为
CH3COOH,错误;D 项,相同时间内 c(H+)变化较大的为 HCl,错误。
答案:C
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12.解析:HCl 为强电解质,CH3COOH 为弱电解质,滴加 NH3·H2O,先与 HCl 反应,
生成同样为强电解质的 NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液稀释,所以电导率下降。当 HCl
被中和完后,继续与 CH3COOH 弱电解质反应,生成 CH3COONH4,为强电解质,所以电导
率增大。HCl 与 CH3COOH 均反应完后,继续滴加弱电解质 NH3·H2O,电导率变化不大,
因为溶液被稀释,有下降趋势。
答案:D
13.解析:根据①与②的数据可知,HB 只有部分电离,A 项不符合题意;③与④的数
据近似相等,而 HB 的初始浓度相差 10 倍,说明 HB 的电离平衡常数与初始浓度无关,B
项不符合题意;⑤与⑥的数据说明加水稀释后,电离程度增大,HB 的电离平衡正向移动,
C 项不符合题意;⑤与⑥的数据说明 HB 的起始浓度越大,电离的程度越小,D 项符合题意。
答案:D
14.解析:(Ⅰ)通入氨气,促进醋酸的电离,则 c(CH3COO-)增大,故 a 错误;加入氨
气,c(OH-)增大,c(H+)减小,故 b 正确;由于温度不变,则 Kw 不变,故 c 错误;由于温度
不变,醋酸电离平衡常数不变,故 d 错误。
(Ⅱ)(1)氨水与盐酸等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为 c(NH+
4 )+c(H+)=c(Cl-)
+c(OH-),因 c(NH+
4 )=c(Cl-),故有 c(H+)=c(OH-),溶液显中性。Kb=c NH+
4 · c OH-
c NH3·H2O
=0.005×10-7
a
2
-0.005
= 10-9
a-0.01
。
(2)按题给的量的关系书写即可,但应注意:因 K2(H2CO3)<K(HClO)<K1(H2CO3),故
HClO 与 Na2CO3 反应只能生成 NaHCO3。
答案:(Ⅰ)b
(Ⅱ)(1)中 10-9
a-0.01
(2)①Cl2+2CO2-
3 +H2O===2HCO-
3 +Cl-+ClO-
②Cl2+CO2-
3 +H2O===HCO-
3 +Cl-+HClO
③ClO-+CO2+H2O===HCO-
3 +HClO
15.解析:(1)①由次磷酸与过量的 NaOH 溶液反应时只能得到 NaH2PO2,说明次磷酸
分子中只有一个氢原子可以与 OH-反应,由此可知它是一元酸,NaH2PO2 是正盐。
②设达到电离平衡时,c(H+)=x mol·L-1,由 H3PO2 H++H2PO -
2 得,x2/(0.02-x)=
1×10-2,解得 x=0.01,故 pH=2。
③可通过测NaH2PO2溶液的pH 来证明次磷酸是弱酸;也可根据等物质的量浓度的盐酸、
次磷酸与等量石蕊试液混合后溶液颜色的深浅来证明。
(2)①多元弱酸分步电离,第一步电离出的 H+抑制了第二步的电离,所以 K1>K2。
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②亚磷酸为二元酸,与 NaOH 反应时可能生成 NaH2PO3、Na2HPO3。
③由亚磷酸的结构式及它是二元酸知,只有“O—H”上的氢原子可以电离出 H+,由此知
次磷酸分子中只有 1 个“O—H”键。
答案:(1)①正盐 ②2 ③测 NaH2PO2 溶液的 pH,若 pH>7 则证明次磷酸为弱酸 向
等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入 2 滴石蕊试液,若次磷酸溶液中红色浅一些,
则说明次磷酸为弱酸
(2)①第一步电离出的 H+抑制了第二步的电离
②NaH2PO3、Na2HPO3 ③1
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