新教材适用高中化学专题3水溶液中的离子反应第一单元弱电解质的电离平衡第2课时电离常数电离度及水的电离平衡课后习题苏教版选择性必修1

第2课时电离常数、电离度及水的电离平衡基础巩固1.(2024广东汕头金山中学期中)下列关于电离平衡常数的说法中正确的是()。A.相同条件下,电离平衡常数越小,表示弱电解质的电离实力越弱B.电离平衡常数与温度无关C.相同温度下,不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数不同D.多元弱酸各步电离平衡常数的相互关系为K1<K2<K3答案:A解析:电离平衡常数受温度影响,相同条件下电离平衡常数越大,弱电解质的电离实力越强。2.下列表述正确的是()。A.水的离子积(KW)仅仅适用于纯水B.温度上升,纯水中的c(H+)增大,c(OH-)减小C.水的电离程度很小,纯水中主要存在形态是水分子D.恒温条件下,向水中加入酸或碱,都可抑制水的电离,使水的离子积减小答案:C解析:水的离子积(KW)不仅适用于纯水,也适用于稀的酸溶液和碱溶液,A项错误。水的电离是吸热过程,升温促进水的电离,氢离子和氢氧根离子的浓度增大,B项错误。常温下纯水中氢离子和氢氧根离子的浓度均为1×10-7mol·L-1,C项正确。恒温条件下,向水中加入酸或碱,都可抑制水的电离,但水的离子积不变,D项错误。3.液态化合物AB会发生微弱的自身电离,电离方程式为ABA++B-,在不同温度下其平衡常数K(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14。则下列叙述正确的是()。A.c(A+)随温度的上升而降低B.35℃时,c(A+)>c(B-)C.AB的电离程度:α(25℃)>α(35℃)D.AB的电离是吸热过程答案:D解析:上升温度,K增大,说明AB的电离程度增大,所以c(A+)随着温度的上升而增大,A项错误。依据题给信息,无法推出35℃时,c(A+)>c(B-),B项错误。上升温度,K增大,AB的电离程度增大,所以AB的电离程度:α(25℃)<α(35℃),C项错误。上升温度,平衡向吸热反应方向移动,则AB的电离是吸热过程,D项正确。4.25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是()。A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)减小B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变C.向水中加入少量CH3COOH,平衡逆向移动,c(H+)减小D.将水加热,KW增大,c(H+)不变答案:B解析:向水中加入稀氨水,c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,A项错误。向水中加入少量固体NaHSO4:NaHSO4Na++H++SO42-,c(H+)增大,但KW不变,B项正确。向水中加入少量CH3COOH后,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,c(H+)增大,C项错误。将水加热,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)均增大,K5.已知:25℃时,HCOOH的电离平衡常数K=1.75×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11。下列说法不正确的是()。A.向Na2CO3溶液中加入HCOOH溶液有气泡产生B.25℃时,向HCOOH溶液中加入NaOH溶液,HCOOH的电离程度和K均增大C.向0.1mol·L-1HCOOH溶液中加入蒸馏水,c(H+)减小D.向H2CO3溶液中加入NaHCO3固体,c(H+)减小答案:B解析:相同温度下,酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强。向Na2CO3溶液中加入HCOOH溶液有气泡产生,A项正确。25℃时,向HCOOH溶液中加入NaOH溶液,NaOH中和H+而促进HCOOH电离,则HCOOH电离程度增大,温度不变,HCOOH的电离平衡常数K不变,B项错误。向0.1mol·L-1HCOOH溶液中加入蒸馏水,促进HCOOH电离,但是HCOOH电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中c(H+)减小,C项正确。向H2CO3溶液中加入NaHCO3固体,c(HCO3-)增大而抑制H2CO3电离,导致溶液c(H6.在t℃时,100mL蒸馏水中c(OH-)=7×10-7mol·L-1,当变更下列条件之一时,c(OH-)仍旧等于7×10-7mol·L-1的是()。①温度降低到25℃②加入7×10-7molNaOH固体,保持t℃③加入7×10-7molNaCl,保持t℃④蒸发掉50mL水,保持t℃A.①② B.③④C.①③ D.②④答案:B解析:t℃时c(OH-)·c(H+)=4.9×10-13,而25℃时c(OH-)·c(H+)=1×10-14,c(OH-)=1×10-7mol·L-1;100mL水中加入7×10-7molNaOH,c(OH-)=7×10-6mol·L-1;蒸馏水中加入NaCl,保持t℃,仍符合c(OH-)=7×10-7mol·L-1;蒸发50mL水,保持t℃,c(OH-)·c(H+)不变,c(OH-)=7×10-7mol·L-1。7.某温度时测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7mol·L-1,则c(OH-)为()。A.2.4×10-7mol·L-1 B.1.0×10-7mol·L-1C.1.0×10D.无法确定答案:A解析:纯水中c(OH-)=c(H+)=2.4×10-7mol·L-1。8.科学家利用太空望远镜首次探测到木卫二喷出的羽状物是水蒸气,而这些羽状物的源头证明在它的冰壳下隐藏着一个巨大的咸海洋。若在木卫二上某地,水的离子积常数KW=1.0×10-12。(1)请推想木卫二该地的温度(填“大于”“小于”或“等于”)25℃,其理由是。

(2)已知水中存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH-ΔH>0,现欲使平衡向左移动,且所得溶液呈酸性,选择的方法是(填字母)。

A.向水中加入NaHSO4B.向水中加入NaClC.加热水至100℃D.在水中加入KOH(3)若在常温下的水中加入某种物质使由水电离出的c(H+)=1×10-13,则加入的物质可能是。

A.HCl B.NaClC.NaNO3 D.NaOH答案:(1)大于KW随温度上升而增大(2)A(3)AD解析:(1)KW随温度上升而增大,故推想木卫二该地的温度大于25℃。(2)向水中加入NaHSO4,c(H+)增大,平衡向左移动,A项正确;向水中加入NaCl对水的电离平衡无影响,平衡不移动,B项错误;加热,平衡向右移动,仍呈中性,C项错误;在水中加入KOH,c(OH-)增大,平衡向左移动,但溶液呈碱性,D项错误。(3)加酸或加碱都会抑制水的电离,所以加入的物质应为HCl或NaOH,故A、D两项符合题意。实力提升1.(双选)已知室温时,0.1mol·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.该溶液中c(H+)为0.01mol·L-1B.上升温度,溶液中的c(H+)增大C.室温时,此酸的电离常数约为1×10-5D.向该HA溶液中加入少量NaA固体,HA的电离程度会减小答案:AC解析:c(H+)=0.1%×0.1mol·L-1=1×10-4mol·L-1,A项错误;HA在水中存在电离平衡,上升温度,平衡向电离的方向移动,c(H+)增大,B项正确;溶液中c(H+)=c(A-)=1×10-4mol·L-1,Ka=c(H+)·c(A-)2.(双选)下表是几种弱酸在25℃时的电离平衡常数:CH3COOHH2CO3H2SH3PO4Ka=1.8×10-5Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11Ka1=9.1×10-8Ka2=1.1×10-12Ka1=7.5×10-3Ka2=6.2×10-8Ka3=2.2×10-13则下列说法中不正确的是()。A.25℃时碳酸的酸性强于磷酸B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离确定C.25℃时,加水稀释CH3COOH溶液,c(D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离平衡常数不变答案:AC解析:本题考查电离平衡常数、酸性强弱比较等。由表中H2CO3和H3PO4的电离平衡常数可知,H2CO3的Ka1小于H3PO4的Ka1,则25℃时碳酸的酸性不如磷酸的酸性强,A项错误。多元弱酸分步发生电离,第一步电离产生的H+抑制其次步、第三步的电离,多元弱酸的酸性主要由第一步电离确定,B项正确。CH3COOH的电离平衡常数Ka=c(CH3COO-)·c(H+)c3.肯定温度下,将肯定质量的冰醋酸加水稀释的过程中,溶液的导电实力变更如图所示,下列说法中正确的是 ()。A.M、N、Q三点CH3COOH的电离平衡常数:Q<M<NB.M、N、Q三点CH3COOH的电离程度:Q<M<NC.用潮湿的pH试纸测量M点溶液的pH,测量结果偏小D.M、N、Q三点对应的溶液用1mol·L-1的氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液的体积:Q<M<N答案:C解析:电离平衡常数只与温度有关,该体系温度不变,电离平衡常数不变,A项错误;溶液越稀,CH3COOH的电离程度越大,M、N、Q三点CH3COOH的电离程度:M<N<Q,B项错误;M点溶液加水稀释,溶液的导电实力增大,氢离子浓度增大,溶液的pH减小,则用潮湿的pH试纸测量M点溶液的pH,测量结果偏小,C项正确;M、N、Q三点溶液中CH3COOH的物质的量相同,故消耗氢氧化钠溶液一样多,D项错误。4.已知7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25℃),若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2HCN+NaNO2,NaCN+HFHCN+NaF,NaNO2+HFHNO2+NaF。由此可推断下列叙述中不正确的是()。A.K(HF)=7.2×10-4mol·L-1B.K(HNO2)=4.9×10-10mol·L-1C.依据两个反应即可得出一元弱酸的强弱依次为HF>HNO2>HCND.K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)答案:B解析:相同温度下,酸的电离常数越大,该酸的酸性越强,结合强酸制取弱酸分析可知,亚硝酸的酸性强于氢氰酸而弱于氢氟酸,所以亚硝酸的电离平衡常数为4.6×10-4,B项错误。5.如图表示不同温度下水的电离平衡曲线,下列说法不正确的是()。A.图中温度:T3>T2>T1B.C点可能是显酸性的盐溶液C.图中五点KW间的关系:E>D>A=B=CD.图中pH关系:pH(B)=pH(D)=pH(E)答案:B解析:依据图像可知,T1、T2、T3条件下水的离子积越来越大,因为水的电离是吸热反应,故T3>T2>T1,A项正确;C点时,KW=1×10-14,c(H+)=1×10-8mol·L-1,c(OH-)=1×10-6mol·L-1,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,B项错误;温度越高,水的离子积越大,A、B、C三点温度相同,所以这三点水的离子积相同,E点对应的温度为T3,D点对应的温度为T2,T3>T2>T1,所以水的离子积E>D>A=B=C,C项正确;依据图像可知,B、D、E三点的c(H+)=1×10-6mol·L-1,故pH(B)=pH(D)=pH(E),D项正确。6.与纯水的电离相像,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3NH4++NHA.液氨中含有NH3、NH4+、NB.肯定温度下液氨中c(NH4+)·c(NC.液氨的电离达到平衡时,c(NH3)=c(NH4+)=c(ND.只要不加入其他物质,液氨中c(NH4+)=c(N答案:C解析:此题要求驾驭水的电离平衡,并能迁移应用于对NH3电离的相识:NH3分子电离产生H+和NH2-,H+与NH3结合成NH4+,肯定温度下NH4+与NH2-浓度乘积为一常数;N7.如表所示是几种常见弱酸的电离常数(25℃):酸电离方程式电离常数KCH3COOHCH3COOHCH3COO-+H+1.8×10-5H2CO3H2CO3H++HCO3HCO3-H++CK1=4.3×10-7K2=5.6×10-11H2SH2SH++HS-HS-H++S2-K1=9.1×10-8K2=1.1×10-12H3PO4H3PO4H++H2PO4H2PO4-H++HPHPO42-H+K1=7.5×10-3K2=6.2×10-8K3=2.2×10-13请回答下列问题。(1)K只与温度有关,当温度上升时,K(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)在温度相同时,各弱酸的电离常数K不同,那么电离常数K的大小与酸性的相对强弱有何关系?。

(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO4(4)H3PO4的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律,此规律是,产生此规律的缘由是。

答案:(1)增大(2)K越大,相同条件下电离出的氢离子浓度越大,酸性越强(3)H3