高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡第24讲弱电解质的电离平衡习题（含解析）.docx

第24讲弱电解质的电离平衡测控导航表知识点基础能力挑战弱电解质的电离平衡1,26,812电离度、电离平衡常数411一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较3,57,9,10131.(2018北京西城区二模)下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是(B)A.溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.010-3 molL-1B.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高C.加0.1 molL-1 CH3COONa溶液使pH7,则c(CH3COO-)=c(Na+)D.与等体积pH=11的NaOH溶液混合,所得溶液呈中性解析:酸抑制水的电离,pH=3的CH3COOH溶液,酸提供的c(H+)=10-3molL-1,水电离产生c(H+)=c(OH-)=10-11 molL-1,A错误;CH3COOH溶液存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加入少量CH3COONa固体后,增大了c(CH3COO-),平衡左移,c(H+)减小,溶液pH升高,B正确;根据电荷守恒:c(H+)+ c(Na+)=c(CH3COO-)+ c(OH-),溶液pH7,c(H+)c(OH-),所以c(CH3COO-)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)解析:NH3H2O为弱电解质,不能完全电离,故 0.1 molL-1氨水的pHc(CH3COO-),C项错误;0.1 molL-1醋酸溶液与 0.1 molL-1 NaOH溶液等体积混合后,恰好完全反应生成CH3COONa,CH3COONa溶液中CH3COO-水解,使溶液显碱性,故溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+),D项正确。3.(2019湖北武汉模拟)查阅资料表明,NaOH是一种强电解质,为证明醋酸是一种弱酸,盐酸是一种强酸,下列实验方案切实可行的是(B)用冰醋酸和已知浓度的浓盐酸分别配制浓度为 0.01 molL-1 的稀醋酸和稀盐酸,用pH计分别测其pH用冰醋酸和已知浓度的浓盐酸分别配制pH为5的稀醋酸和稀盐酸,然后加水稀释1 000倍,再用pH计比较其变化用醋酸钠固体和氯化钠固体配制浓度均为 0.01 molL-1 的醋酸钠和氯化钠溶液,用pH试纸测定溶液的pH用冰醋酸和已知浓度的浓盐酸分别配制浓度为 0.01 molL-1 的稀醋酸和稀盐酸,然后测定溶液的导电性A.B.C. D.仅解析:方案配制得到一定浓度(0.01 molL-1)的溶液后,用pH计测定溶液的pH,如果测定的pH=2证明是强酸,若pH2是弱酸,该方案可行;方案存在的问题:一是难配制指定pH的醋酸溶液,二是如果能配制得到pH为5的醋酸溶液,再稀释1 000倍时,醋酸溶液的pH肯定是小于7而大于5,盐酸pH接近7,据此难以确定盐酸是强酸,醋酸是弱酸,该方案不可行;方案能测定盐溶液的pH,在已知NaOH是一种强电解质的前提下,通过测定醋酸钠、氯化钠溶液的pH能确定盐酸是强酸,醋酸是弱酸,该方案可行;方案只能证明盐酸酸性比醋酸强,不能证明盐酸是强酸,该方案不可行。4.下表是在相同温度下三种酸的一些数据,下列判断正确的是(D)酸HXHYHZ浓度/(molL-1)0.120.20.911电离度0.250.20.10.30.5电离常数Ka1Ka2Ka3Ka4Ka5A.在相同温度,从HX的数据可以说明:弱电解质溶液,浓度降低,电离度越大,且Ka1Ka2Ka3=0.01B.室温时,若在NaZ溶液中加水,则变小,若加少量盐酸,则变大C.含等物质的量的NaX、NaY和NaZ的混合溶液:c(Z-)c(Y-)Ka4Ka3解析:电离常数只与温度有关,温度相同,Ka1=Ka2=Ka3,A项错误;依据Z-+H2OHZ+OH-可知,是Z-水解平衡常数的倒数,其只随温度的变化而变化,B项错误;依据“越弱越水解”可知,NaX的水解程度最大,c(X-)最小,C项错误;相同温度下电离度随溶液浓度的增大而减小,结合表中数据判断,当HX的浓度为1 molL-1时,HX的电离度小于0.1,故三种酸的酸性强弱顺序为HZHYHX,D项正确。5.水是极弱的电解质,改变温度或加入某些电解质会影响水的电离。请回答下列问题:(1)纯水在100 时,pH=6,该温度下0.1 molL-1的NaOH溶液的pH=。(2)25 时,向水中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为,由水电离出的c(OH-)=molL-1。(3)体积均为100 mL、pH均为2的盐酸与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX是(填“强酸”或“弱酸”),理由是。解析:(1)根据题意可知,c(OH-)=0.1 molL-1,该温度下,KW=c(H+)c(OH-)=10-12,则c(H+)=10-11molL-1,pH=11。(2)碳酸根离子水解的离子方程式为C+H2OHC+OH-,pH=11说明 c(H+)=10-11molL-1,c(OH-)= molL-1=10-3molL-1,溶液中的OH-全部是由水电离产生的。(3)稀释相同的倍数,HX的pH变化量比HCl小,故HX为弱酸。答案:(1)11(2)C+H2OHC+OH-10-3 (3)弱酸稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化量比HCl的小,说明HX存在电离平衡,故HX为弱酸6.(2018北京通州区二模)室温下,向10 mL pH=3的CH3COOH溶液中加入下列物质,对所得溶液的分析正确的是(B)加入的物质对所得溶液的分析A90 mL H2O由水电离出的c(H+)=10-10 molL-1B0.1 mol CH3COONa固体c(OH-)比原CH3COOH溶液中的大C10 mL pH=1 的H2SO4溶液CH3COOH的电离程度不变D10 mL pH=11的NaOH溶液c(Na+)=c(CH3COO-)c(OH-)=c(H+)解析:向10 mL pH=3的CH3COOH溶液中加入90 mL H2O,醋酸的电离平衡正向移动c(H+)10-4 molL-1,故由水电离出的c(H+)c(Na+)c(H+)c(OH-),选项D错误。7.(2018贵州贵阳二模)已知常温时HClO的Ka(HClO)=3.010-8,HF的Ka(HF)=3.510-4。现将pH 和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分別加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是(D)A.曲线为次氯酸稀释时pH变化曲线B.取a 点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗氢氟酸的体积较小C.b点溶液中水的电离程度比c 点溶液中水的电离程度小D.从b点到d点,溶液中保持不变(HR代表HClO或HF)解析:pH相同的弱酸溶液加水稀释,其pH应该都会升高,其中酸性越强,其pH的变化应该越明显(或者说曲线的斜率应该越大),因为Ka(HF)Ka(HClO),所以HF的酸性更强,所以曲线为氢氟酸稀释时pH变化曲线,选项A错误;中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗的次氯酸和氢氟酸的物质的量一定相等,a点两者的pH相同,因为HF酸性更强,所以HF的浓度较小,达到相同的物质的量需要较大的体积,所以消耗的氢氟酸的体积较大,选项B错误;c点比b点的pH更小,说明c点酸电离出来的氢离子浓度更大,所以对于水的电离的抑制应该更强,水的电离程度应该是c点更小,选项C错误;可以认为是R-的水解平衡常数的倒数,水解平衡常数只与温度有关,所以选项D正确。8.(2018宁夏银川一中三模)常温,某二元弱酸H2A溶液中离子浓度与pH的关系如图所示y为 lg或lg 。下列说法错误的是(C)A.曲线b为lg 与pH的变化关系B.该温度下,H2A的Ka2约为10-4C.若在上图中作lg pH关系图,得到的曲线会与曲线b平行D.若升高温度,则图中曲线a、b上移解析:因为H2A的第一步电离:H2AHA-+H+,Ka1=,随着反应的进行,HA-物质的量增多,某一时刻当HA-的物质的量大于H2A,其 lg 数值先大于0,根据图像知b的图像数值先大于0,故A正确;当pH=4时,a、b两线相交,所以 lg 和lg 相等,即=,故c(HA-)=c(A2-)。H2A的第一步电离:H2AHA-+H+,第二步电离:HA-A2-+H+,Ka2=,所以Ka2=c(H+)=10-4,故B正确;由A2-+H2OHA-+OH-知A2-的水解平衡常数 K=,KW=c(OH-)c(H+),所以K=。因为曲线b为lg 与pH的变化关系,和电离常数成正比,根据分析若在题图中作lg pH关系图与A2-的水解常数有关系,且A2-的水解平衡常数K=,所以得到的曲线不会与曲线b平行,故C错误;因为电离是吸热反应,若升高温度,则图中曲线a、b上移,D正确。9.(2018河南漯河模拟)常温下,浓度均为 0.10 molL-1、体积均为V0的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lg的变化如图所示,下列叙述正确的是(A)A.该温度下HB的电离平衡常数约等于1.1110-5B.当lg=3时,若两溶液同时升高温度,则减小C.相同条件下NaA溶液的pH大于NaB溶液的pHD.溶液中水的电离程度:a=cb解析:稀释100倍时HB的浓度变为 0.001 molL-1,而根据图像可知,此时溶液中c(H+)为 10-4 molL-1,即发生电离的HB是10-4 molL-1,该温度下HB的电离平衡常数K=1.1110-5,A正确;当lg=3时,HA溶液的pH=4,HB溶液的pH4,HA是强酸,HB是弱酸,升高温度,对 c(A-)无影响,而HB溶液中存在电离平衡,升高温度,电离正向移动,c(B-)增大,增大,B错误;HA为强酸,HB为弱酸,NaB溶液显碱性,NaA溶液显中性,相同条件下NaA溶液的pH小于NaB溶液的pH,C错误;酸电离出的c(H+)越大,对水电离的抑制程度越大,根据图像可知,溶液中水的电离程度:a=cabD.b点溶液中:c(OH-)c(H+)+c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)解析:醋酸是弱酸、盐酸是强酸。同浓度的盐酸、醋酸溶液,盐酸的导电能力强,所以曲线代表醋酸、曲线代表盐酸,故A错误;氢氧化钠滴定醋酸,终点时溶液呈碱性,所以应该用酚酞作为指示剂,故B错误;a点表示醋酸钠溶液、c点表示氯化钠溶液、b点表示氢氧化钠与醋酸钠的混合液, b点水电离受到氢氧化钠的抑制,a点水电离受到醋酸钠的促进,c点氯化钠对水电离无影响,所以a、b、c三点溶液中水的电离程度:acb,故C错误;b点表示等浓度的氢氧化钠与醋酸钠的混合液,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-);根据物料守恒c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),所以c(OH-)=c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),故c(OH-)c(H+)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH),D正确。11.25 时,0.1 molL-1 HA溶液中=108,0.01 molL-1 BOH溶液pH=12。请回答下列问题:(1)0.1 molL-1 HA溶液pH=,HA的电离常数Ka为,BOH是(填“强电解质”或“弱电解质”)。(2)在加水稀释HA的过程中,随着水量的增加而减小的是(填字母)。A. B.C.c(H+)与c(OH-)的乘积 D.c(OH-)(3)在体积相等、pH相等的HA溶液与HCl溶液中加入足量Zn,HA溶液中产生的气体比HCl溶液中产生的气体(填“多”“少”或“相等”)。(4)pH相等的BOH溶液与BA溶液,分别加热到相同的温度后BOH溶液的pH(填“”“=”或“”)BA溶液的pH。(5)已知碳酸的Ka1=4.310-7,Ka2=5.610-11,向等浓度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加盐酸直至过量,则与H+作用的粒子依次为 。解析:(1)由题意知,25 时,0.1 molL-1的HA溶液中=108,结合KW=c(H+)c(OH-)=110-14,可得c(H+)=110-3 molL-1,所以pH=3。HA的电离常数Ka=10-5。0.01 molL-1 BOH溶液pH=12,c(OH-)=110-2 molL-1,所以BOH是强电解质。(2)稀释过程中,温度不变,Ka=不变,c(A-)减小,所以增大,A项不符合题意;稀释过程中Ka=不变,c(H+) 减小,增大,因此减小,B项符合题意;由于温度不变,故KW=c(H+)c(OH-)不变,C项不符合题意;KW=c(H+)c(OH-)不变,c(H+)减小,所以c(OH-)增大,D项不符合题意。(3)由(1)知HA是弱电解质,体积、pH均相等的HA与HCl溶液,HA溶液的物质的量浓度较大,所以HA溶液中产生的氢气较多。(4)由(1)知BOH为强电解质,在水溶液中完全电离出OH-,BA为强碱弱酸盐,A-水解使溶液显碱性,pH相等的BOH溶液与BA溶液,分别加热到相同的温度后,A-的水解程度增大,BA溶液碱性增强,所以BOH溶液的pHH2CO3HC,根据“越弱越水解”可知,向等浓度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加盐酸直至过量,与H+作用的粒子依次为C、HC、A-。答案:(1)310-5强电解质(2)B(3)多(4)cB(OH)+c(H+)c(OH-)c(B2+)C.交点b处c(OH-)=6.410-5 molL-1D.当加入的盐酸的体积为15 mL时存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(B2+)+cB(OH)+c(H+)解析:图中曲线为B(OH)2,为B(OH)+,为B2+;交点a处对应加入的盐酸的体积为5 mL时,反应后为等浓度的B(OH)Cl和B(OH)2时混合液,由于两种溶质水解、电离能力不同,所以B(OH)2、B(OH)+ 浓度分数不相等,A错误;当加入的盐酸的体积为10 mL时,溶液为B(OH)Cl,溶液显酸性,根据B(OH)2的K1=5.910-2、K2=6.410-5可知,c(Cl-)cB(OH)+c(H+)c(B2+)c(OH-),B错误;交点b处时,cB(OH)+=c(B2+),根据B(OH)+B2+OH-,c(OH-)=K2=6.410-5(molL-1),C正确;当加入的盐酸的体积为15 mL时,生成等体积等浓度B(OH)Cl和BCl2的混合液,存在电荷守恒为c(Cl-)+c(OH-)=2c(B2+)+cB(OH)+ c(H+),D错误。13.(2018天津河东区一模)25 时,三种酸的电离常数如下:化学式CH3COOHH2CO3HClO电离常数1.810-5K1=4.310-7 K2=5.610-113.010-8回答下列问题:(1)一般情况下,当温度升高时,Ka (填“增大”“