2021版高考化学一轮复习课时提升作业二十二弱电解质的电离平衡含解析苏教版 9页

弱电解质的电离平衡 ‎1.室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是(　　)‎ A.溶液中导电粒子的数目减少 B.溶液中不变 C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大 D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7‎ ‎【解析】选B 。A、C错误,醋酸是弱酸,加水稀释促进醋酸的电离,醋酸的电离程度增大,同时溶液中导电粒子的数目会增大,由于溶液体积变化更大,所以溶液的酸性会降低,即c(H+)、c(CH3COO-)、c(CH3COOH)均会降低。B正确,由水的离子积常数Kw=c(H+)×c(OH-)知 c(OH-)=,所以==,其中Ka表示醋酸的电离平衡常数,由于水的离子积常数和醋酸的电离平衡常数均只与温度有关。D错误,pH=3的醋酸说明醋酸的浓度大于0.001 mol·L-1,pH=11的NaOH溶液说明氢氧化钠的浓度等于0.001 mol·L-1,在稀释过程中醋酸的物质的量是不变的,因此加入等体积的pH=11的NaOH溶液时,醋酸会过量,溶液显酸性。‎ ‎2.在‎25 ℃‎时两种酸的电离常数如下:H2CO3:Ki1=4.4×10-7,Ki2=4.7×10-11;H2S:Ki1=5.7×10-8,Ki2=1.2×10-15,则下列反应可能发生的是 (　　)‎ A.NaHCO3+NaHSNa2CO3+H2S↑‎ B.H2S+Na2CO3NaHS+NaHCO3‎ C.Na2S+H2O+CO2Na2CO3+H2S D.H2S+NaHCO3NaHS+H2CO3‎ ‎【解析】选B。 ‎‎25 ℃‎ 9‎ 时两种酸的电离常数如下:H2CO3:Ki1=4.4×10-7,Ki2=4.7×10-11;H2S:Ki1=5.7×10-8,Ki2=1.2×10-15,可知碳酸与氢硫酸都是弱酸,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性H2CO3>H2S>HC>HS-。根据强酸制弱酸原理可知只有B项符合。‎ ‎3.下列说法中正确的是 (　　)‎ A.SO2的水溶液可以导电,说明SO2是电解质 B.常温下,向氨水中加水稀释,溶液中减小 C.常温下,等体积pH=a的醋酸与pH=b的NaOH溶液恰好中和时,a+b>14‎ D.pH与体积都相同的盐酸和醋酸分别与足量锌反应,消耗锌的质量相等 ‎【解析】选C。SO2的水溶液可以导电,是因为SO2与水反应生成的H2SO3发生电离,只能说H2SO3是电解质,A项错误;NH3·H2O的电离平衡常数Kb=,‎ ‎=,加水稀释时,电离平衡正向移动,c(OH-)减小,Kb只随温度的变化而改变,温度不变,Kb也不变,因此增大,B项错误;假设等体积的醋酸和氢氧化钠都是0.1 mol·L-1,两者能恰好完全中和,醋酸的pH大于1,氢氧化钠溶液的pH为13,即a+b>14,C项正确;pH相同的盐酸和醋酸中醋酸的物质的量浓度大,消耗的锌多,D项错误。‎ ‎4.18 ℃‎时,用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸,则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 (　　)‎ A.c(CH3COOH)/c(H+)‎ B.c(CH3COO-)/c(CH3COOH)‎ C.c(H+)/KW D.c(H+)/c(OH-)‎ ‎【解析】选B。在CH3COOH中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,稀释时平衡正向移动,n(H+)增大,n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,‎ 9‎ c(CH3COOH)/c(H+)=n(CH3COOH)/n(H+),故A项数值减小,‎ c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=n(CH3COO-)/n(CH3COOH),故B项数值增大;稀释后c(H+)减小,而KW不变,故c(H+)/KW数值减小,而c(OH-)=,其数值增大,所以c(H+)/c(OH-)数值减小。‎ ‎【方法技巧】判断离子浓度之比的两种方法 ‎(1)将浓度之比转换为物质的量之比。因为在同一溶液中,浓度之比等于物质的量之比;‎ ‎(2)巧妙利用平衡常数。可将浓度之比的分子和分母同时乘以某一种离子浓度,使分子或分母变成KW或Ka。‎ ‎5.(2019·沧州模拟)电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的大小。室温下,用0.100 mol·L-1 NH3·H2O滴定10 mL浓度均为0.100 mol·L-1 HCl和CH3COOH的混合液,电导率曲线如图所示。下列说法正确的是 (　　)‎ A.①溶液中c(H+)为0.200 mol·L-1‎ B.溶液温度高低为①>③>②‎ C.③点溶液中有c(Cl-)>c(CH3COO-)‎ D.③点后因离子数目减少使电导率略降低 ‎【解析】选C。醋酸为弱电解质,①点溶液c(H+)<0.2 mol·L-1,故A错误;酸碱中和反应放热,①点溶液的温度一定比②点的低,故B错误;③恰好完全反应生成氯化铵和醋酸铵。其中N和CH3COO-发生微弱水解,则③点溶液中,c(N)>c(Cl-)>c(CH3COO-),故C正确;③点后,溶液体积变大,溶液中离子浓度减小导致电导率降低,故D错误。‎ ‎6.为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质,甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验:‎ ‎0.010 mol·L-1氨水、0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞试液、pH试纸、蒸馏水。‎ ‎(1)甲用pH试纸测出0.010 mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,‎ 9‎ 你认为这一方法是否正确?______________(填“正确”或“不正确”),并说明理由__ _____________________________________。 ‎ ‎(2)乙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,用pH试纸测其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,再用pH试纸测其pH=b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a,b值应满足什么关系?______________(用等式或不等式表示)。 ‎ ‎(3)丙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入少量NH4Cl晶体,颜色变________(填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3·H2O是弱电解质?________(填“能”或“否”),并说明原因:__ __________。 ‎ ‎(4)请你根据所提供的试剂,再提出一个合理又简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质: _________________________________________________。 ‎ ‎【解析】(1)若NH3·H2O是强电解质,则0.010 mol·L-1氨水中c(OH-)应为 ‎0.010 mol·L-1,pH=12。用pH试纸测出0.010 mol·L-1氨水的pH为10,说明 NH3·H2O没有完全电离,应为弱电解质。‎ ‎(2)若NH3·H2O是强电解质,用蒸馏水稀释至1 000 mL,其pH=a-2。因为NH3·H2O是弱电解质,不能完全电离,a、b应满足a-21。‎ 角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动,如pH=1的CH3COOH加水稀释10倍17。‎ ‎1.下列说法中,正确的是 (　　)‎ A.次氯酸的电离方程式是HClOH++ClO-‎ B.醋酸是弱电解质,液态时能导电 C.盐酸中加入固体NaCl,因Cl-浓度增大,所以溶液酸性减弱 D.向0.1 mol·L-1氨水中加NH4Cl(s),平衡逆向移动,导电性减弱 ‎【解析】选A。次氯酸是一元弱酸,部分电离,电离方程式是HClOH++ClO-,A正确;醋酸是弱电解质,但醋酸是共价化合物,液态时不能导电,B错误;盐酸是强电解质,完全电离,加入固体NaCl,氢离子浓度不变,所以溶液酸性不变,C错误;一水合氨是弱电解质,加NH4Cl固体后电离平衡逆向移动,但离子总浓度增大,导电性增强,D错误。‎ ‎【方法技巧】电解质的导电条件 ‎(1)固体电解质不能电离出自由移动的离子,所以不能导电。‎ ‎(2)共价化合物所形成的电解质(如H2SO4、HCl等),原子之间以共价键结合,由于在熔融状态下共价键不能被破坏,不能电离出自由移动的离子,所以不导电。‎ ‎(3)离子化合物所形成的电解质,有的只在水溶液中导电,如BaSO4;有的只在熔融状态下导电,如活泼金属的氧化物;有的在两种情况下都导电,如NaCl等。‎ ‎(4)某些受热容易分解的物质,只能在熔融状态下导电。如(NH4)2CO3、NaHCO3等。‎ ‎2.高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。下表是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:‎ 9‎ 酸 HClO4‎ H2SO4‎ HCl HNO3‎ Ka ‎1.6×10-5‎ ‎6.3×10-9‎ ‎1.6×10-9‎ ‎4.2×10-10‎ 根据表中数据判断以下说法不正确的是 (　　)‎ A.在冰醋酸中,高氯酸的酸性最强 B.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱 C.在冰醋酸中1 mol·L-1的高氯酸的电离度约为0.4%‎ D.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO42H++S ‎【解析】选D。在冰醋酸中,HClO4的Ka最大,酸性最强,A正确;这四种酸在水中都完全电离,在冰醋酸中电离程度不同,因此用冰醋酸可以区分这四种酸的强弱,B正确;因为Ka==1.6×10-5,在冰醋酸中1 mol·L-1的高氯酸的c(H+)≈4×10-3 mol·L-1,所以高氯酸的电离度约为0.4%,C正确;在冰醋酸中硫酸的电离方程式应为H2SO4H++HS,D错误。‎ ‎3.25 ℃‎时,将浓度均为0.1 mol·L-1,体积分别为Va和Vb的HA 溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100 mL,Va、Vb与混合液的pH 的关系如图所示。下列说法正确的是 (　　)‎ A.a→c过程中水的电离程度始终增大 B.b点时,c(B+)=c(A+)=c(H+)=c(OH-)‎ C.c点时,随温度升高而减小 D.相同温度下,Ka(HA)>Kb(BOH)‎ ‎【解析】选C。 a→b剩余酸越来越少,溶液酸性逐渐减弱,水的电离程度增大,b→c 9‎ 剩余碱越来越多,溶液碱性逐渐增强,水的电离程度减小,故A错误;b点时,溶液呈中性,溶液中c(H+)和c(OH-)很小,所以c(B+)=c(A+)>c(H+)=c(OH-),故B错误;0.1 mol·L‎-1HA溶液pH=3,说明HA是弱酸,c点时溶质为BA、BOH,水解常数Kb=随温度升高而增大,所以随温度升高而减小,故C正确;Va=Vb=50 mL时HA与BOH恰好完全反应,pH=7,所以相同温度下,Ka(HA)=Kb(BOH),故D错误。‎ ‎4.已知H2CO3的电离常数:K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11,HClO的电离常数:‎ K=3×10-8。反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO的浓度增大可加入 ‎ (　　)‎ A.NaOH　　　　　　　　　　 B.HCl C.NaHCO3固体 D.H2O ‎【解析】选C。要使HClO的浓度增大,必须使平衡向右移动,且加入的物质与HClO不反应。加入NaOH时,平衡虽然向右移动,但NaOH会与HClO发生反应,导致c(HClO)减小;加入HCl时,平衡左移,c(HClO)减小;加水稀释时,c(HClO)减小;加入的NaHCO3固体只与盐酸反应,使平衡向右移动,c(HClO)增大,所以C项符合题意。‎ ‎5.在浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为V0的HX、HY,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.a、b两点的溶液中:c(X-)>c(Y-)‎ B.相同温度下,电离常数K(HX):d>a C.溶液中水的电离程度:d>c>b>a 9‎ D.lg=2时,若同时微热两种液体(不考虑HX、HY和H2O的挥发),则 增大 ‎【解析】选D。根据图知,lg=0时,HX的pH>1,说明HX部分电离为弱电解质,HY的pH=1,说明HY完全电离,为强电解质,HY的酸性大于HX,a、b两点的溶液中:c(X-)c>d,所以溶液中水的电离程度:a=bA ‎②开始反应时的速率A>E ‎③参加反应的锌粉物质的量A=E ‎④反应过程的平均速率E>A ‎⑤A溶液里有锌粉剩余 ‎⑥E溶液里有锌粉剩余 ‎(4)将等体积、等物质的量浓度B和C混合后,升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如图中的________(填序号)曲线。 ‎ ‎【解析】(1)能中和酸性物质A的只有NaOH、NH3·H2O,等物质的量的A与等物质的量浓度的B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH;根据其他信息可知,A是盐酸,B是氨水,C是NH4HSO4,D是氢氧化钠,E是CH3COOH。‎ ‎(2)氨水是弱电解质,存在电离平衡,稀释促进电离,OH-的物质的量增加,但浓度降低。温度不变,水的离子积常数不变,c(H+)增大。所以答案选①②。‎ ‎(3)OH-浓度相同,则氢离子浓度也是相同的,因此起始反应速率相同;由于醋酸是弱酸,所以醋酸的浓度大于盐酸的,因此醋酸中锌是不足的,盐酸中酸是不足的。在反应过程中,醋酸会继续电离出氢离子,所以醋酸的反应速率大,所用时间少,答案选③④⑤。‎ ‎(4)等体积、等物质的量浓度B和C混合后,恰好生成硫酸铵。硫酸铵水解,溶液显酸性。加热促进水解,所以pH减小,答案选④。‎ 答案:(1)NaOH　中和酸性物质A只有NaOH、NH3·H2O,同物质的量的A分别与等物质的量浓度B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH　(2)①②　(3)③④⑤　(4)④‎ 9‎