2024-2025学年新教材高中化学第三章水溶液中的离子反应与平衡第一节电离平衡课时检测含解析新人教版选择性必修1

PAGE11-电离平衡(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1．在以下各种情形下，下列电离方程式的书写正确的是()A．熔融状态下NaHSO4的电离：NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))B．H2CO3的电离：H2CO32H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))C．Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－D．水溶液中NaHSO4的电离：NaHSO4=Na＋＋HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))【解析】选C。熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4=Na＋＋HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，A错误；H2CO3是多元弱酸，电离分步进行，且以第一步电离为主，即电离方程式为H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，B错误；Fe(OH)3是多元弱碱，电离方程式一步写出，即Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－，C正确；水溶液中NaHSO4的电离方程式为NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，D错误。【补偿训练】下列用来表示物质变更的化学用语正确的是()A．碳酸的电离方程式：H2CO3COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋B．硫酸钡的电离方程式：BaSO4Ba2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))C．氢气燃烧的热化学方程式：H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1D．C不完全燃烧的热化学方程式：C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝110.5kJ·mol－1【解析】选C。A项、碳酸是二元弱酸，在溶液中分步电离，以一级为主，电离方程式：H2CO3HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋，故A错误；B项、硫酸钡为强电解质，溶于水的硫酸钡在溶液中完全电离，电离方程式为BaSO4=Ba2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，故B错误；C项、1mol氢气在0.5mol氧气中完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量，热化学方程式为H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1，故C正确；D项、1molC在0.5mol氧气中不完全燃烧生成一氧化碳放出110.5kJ热量，热化学方程式：C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－110.5kJ·mol－1，故D错误。2．如表所示是几种弱酸在常温下的电离常数：CH3COOHH2CO3H2SH3PO41.75×10－5Ka1＝4.5×10－7Ka2＝4.7×10－11Ka1＝1.1×10－7Ka2＝1.3×10－13Ka1＝6.9×10－3Ka2＝6.2×10－8Ka3＝4.8×10－13则下列说法中不正确的是()A．碳酸的酸性强于氢硫酸B．多元弱酸的酸性主要由第一步电离确定C．多元弱酸的各步电离之间无影响D．向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离常数不变【解析】选C。依据几种弱酸在常温下的电离常数可知，Ka1(H2CO3)>Ka1(H2S)，碳酸的酸性强于氢硫酸，A正确；多元弱酸的酸性主要由第一步电离确定，B正确；多元弱酸第一步电离的H＋会抑制下一步电离，C错误；温度不变，电离常数不变，D正确。3．H2S水溶液中存在电离平衡H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。若向H2S溶液中()A．加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大B．通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH增大C．滴加新制氯水，平衡向右移动，溶液pH减小D．加入少量硫酸铜固体(忽视体积变更)，溶液中全部离子浓度都减小【解析】选C。加水稀释酸性溶液，c(H＋)确定减小，A项错误；通入过量SO2，最终溶液变为饱和H2SO3溶液，酸性增加，B项错误；由H2S＋Cl2=2HCl＋S↓可知，弱酸生成强酸HCl，酸性增加，C项正确；加入CuSO4生成CuS沉淀，使平衡右移，c(H＋)增大，D项错误。4．在0.1mol·L－1NH3·H2O溶液中存在如下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－。下列叙述正确的是()A．加入少量浓盐酸，盐酸与NH3反应生成NH4Cl，使NH3浓度减小，NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))浓度增大，平衡逆向移动B．加入少量NaOH固体，OH－与NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))结合生成NH3·H2O，使NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))浓度减小，平衡正向移动C．加入少量0.1mol·L－1NH4Cl溶液，电离平衡常数不变，溶液中c(OH－)减小D．加入少量MgSO4固体，溶液中c(OH－)增大【解析】选C。A项，加入少量浓盐酸，首先发生H＋＋OH－=H2O，使OH－浓度降低，平衡正向移动；B项，加入少量NaOH固体，使OH－浓度上升，平衡逆向移动；C项，使NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))浓度上升，平衡逆向移动，溶液中c(OH－)减小；D项，发生Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，溶液中c(OH－)减小。5．(2024·天津高二检测)将浓度为0.1mol·L－1CH3COOH溶液不断加水稀释，下列各量始终保持减小的是()A．c(OH－) B．Ka(CH3COOH)C．eq\f(c（CH3COO－）,c（H＋）) D．eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)【解析】选C。加水稀释c(H＋)不断减小，Kw不变，则c(OH－)始终增大，故A错误；电离平衡常数只与温度有关，则Ka(CH3COOH)在稀释过程中不变，故B错误；加水稀释，平衡向正反应方向移动，溶液中c(H＋)和c(CH3COO－)均减小，在无限稀释的过程中，c(H＋)始终大于10－7mol·L－1，而c(CH3COO－)将不断减小，则eq\f(c（CH3COO－）,c（H＋）)始终减小，故C正确；加水稀释，平衡向正反应方向移动，溶液中n(CH3COO－)增多，而n(CH3COOH)减小，且eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)＝eq\f(n（CH3COO－）,n（CH3COOH）)，则eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)始终增大，故D错误。6．(2024·洛阳高二检测)常温下，向氨水中加水稀释的过程中，NH3·H2O的电离平衡常数、电离度、溶液导电性的变更正确的是()A．增大、增大、减小 B．不变、增大、减小C．不变、减小、减小 D．减小、减小、增大【解析】选B。常温下向氨水中加水稀释的过程中，溶液温度不变则NH3·H2O的电离平衡常数不变；溶液浓度在稀释过程中慢慢减小，则电离度慢慢增大；稀释过程中虽然增大NH3·H2O的电离，但是其电离增大程度小于溶液体积增大程度导致溶液中离子浓度减小，则溶液导电性减小。7．已知25℃下，醋酸溶液中各粒子存在下述关系：Ka＝eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）)＝1.75×10－5，下列有关说法可能成立的是()A．25℃下，向该溶液中加入确定量的盐酸时，Ka＝8×10－5B．25℃下，向该溶液中加入确定量的盐酸时，Ka＝8×10－4C．标准状况下，醋酸溶液中Ka＝1.75×10－5D．上升到确定温度，Ka＝7.2×10－5【解析】选D。Ka为醋酸的电离常数，只与温度有关，与离子浓度和酸碱性无关，故A、B两项均错误；由于醋酸电离过程吸热，则上升温度，Ka增大，降低温度，Ka减小，所以标准状况下(0℃)，Ka应小于1.75×10－5，C项错误；上升温度，Ka应大于1.75×10－5，D项正确。【补偿训练】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．该溶液的pH＝4B．此酸的电离平衡常数约为1×10－7C．上升温度，溶液的pH增大D．由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍【解析】选C。 HAH＋＋A－起始：0.100变更：0.1×0.1%0.1×0.1%0.1×0.1%，A项，c(H＋)＝0.1×0.1%mol·L－1＝10－4mol·L－1，pH＝4，正确；B项，Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)＝eq\f(0.1×0.1%×0.1×0.1%,0.1)＝10－7，正确；C项，弱电解质的电离是吸热过程，上升温度促进电离，即c(H＋)增大，pH减小，错误；D项，水电离出c(H＋)＝c(OH－)，依据水的离子积，溶液中c(OH－)＝eq\f(10－14,10－4)＝10－10，HA电离出c(H＋)和水电离出c(H＋)的比值为10－4∶10－10＝106，正确。8．(双选)确定温度下，将确定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电实力变更如图所示，有关说法正确的是()A．若用潮湿的pH试纸测量c处溶液的pH，比实际pH偏大B．a、b、c三点溶液的导电实力：a＞b＞cC．a、b、c三点溶液醋酸的电离度：c＞b＞aD．a、b、c三点溶液用1mol·L－1氢氧化钠溶液中和，恰好完全中和时消耗氢氧化钠溶液体积：a＞b＞c【解析】选A、C。若用潮湿的pH试纸测量c处溶液的pH，相当于把c处的溶液加水稀释，则氢离子浓度减小，溶液的pH偏大，A正确；溶液导电性越强，则离子浓度越大，a、b、c三点的导电性：b＞a＞c，B错误；加水稀释溶液，促进醋酸的电离，所以加水越多，则醋酸的电离程度越大，所以a、b、c三点溶液醋酸的电离度：c＞b＞a，C正确；当向醋酸溶液中加入1mol·L－1氢氧化钠溶液时，发生CH3COOH＋NaOH=CH3COONa＋H2O，反应与物质的量有关，因此消耗的氢氧化钠的物质的量相同，D错误。【补偿训练】下列说法正确的是()A．依据溶液中有CH3COOH、CH3COO－和H＋即可证明CH3COOH达到电离平衡状态B．依据溶液中CH3COO－和H＋的物质的量浓度相等即可证明CH3COOH达到电离平衡状态C．当NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中NH3·H2O、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和OH－的浓度相等D．H2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱【解析】选D。该题考查了电离平衡的推断及其特点。溶液中除电解质电离出的离子外，还存在电解质分子，能证明该电解质是弱电解质，但不能说明达到平衡状态，A错误；依据CH3COOHCH3COO－＋H＋知即使CH3COOH未达电离平衡状态，CH3COO－和H＋的浓度也相等，B错误；NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中各粒子的浓度不变，而不是相等，NH3·H2O的电离程度很小，绝大多数以NH3·H2O的形式存在，C错误；H2CO3是二元弱酸，分步电离且电离程度依次减小，D正确。Ｋ9．(双选)同物质的量浓度、同体积的HCl和醋酸溶液，分别与过量相同状况的Na2CO3固体反应时，下列叙述正确的是()A．反应速率HCl>CH3COOHB．气泡逸出速率CH3COOH>HClC．在相同条件下两酸产生的CO2的体积不相同D．假如两酸的c(H＋)相同时，两酸的物质的量浓度HCl<CH3COOH【解析】选A、D。同物质的量浓度、同体积的HCl和醋酸溶液中，c(H＋)是HCl>CH3COOH，所以与Na2CO3固体的反应速率HCl>CH3COOH，A项对，B项错；两种酸的物质的量相等，供应的H＋一样多，产生的CO2的体积也相同，C项错误；假如两酸的c(H＋)相同时，HCl为强酸，完全电离，醋酸为弱酸，部分电离，两酸的物质的量浓度为CH3COOH>HCl，D项正确。10．(2024·郑州高二检测)已知某二元酸H2A在溶液中存在如下电离：H2A=H＋＋HA－，HA－H＋＋A2－，K＝1.2×10－2。设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下0.01mol·L－1的H2A溶液，下列说法正确的是()A．eq\f(c（A2－）,c（HA－）)＞1.2B．pH＜2C．c(H＋)＝2c(H2A)＋c(HA－)＋c(OH－)D．1L溶液中的H＋数目为0.02NA【解析】选B。依据题意可知H2A第一步完全电离，其次步部分电离，所以0.01mol·L－1的H2A溶液中c(H＋)＞0.01mol·L－1，K＝1.2×10－2＝eq\f(c（A2－）·c（H＋）,c（HA－）)，则eq\f(c（A2－）,c（HA－）)＝eq\f(K,c（H＋）)＜1.2，故A错误；H2A第一步完全电离，其次步部分电离，所以0.01mol·L－1的H2A溶液中c(H＋)＞0.01mol·L－1，则溶液的pH小于2，故B正确；由于第一步完全电离，所以溶液中并不存在H2A，故C错误；H2A第一步完全电离，其次步部分电离，所以0.01mol·L－1的H2A溶液中，0.01mol·L－1＜c(H＋)＜0.02mol·L－1，则1L该溶液中氢离子数目小于0.02NA，故D错误。二、非选择题(本题包括2小题，共20分)11．(10分)现有物质①硫酸铜晶体②碳酸钙固体③纯磷酸④硫化氢⑤三氧化硫⑥金属镁⑦石墨⑧固态苛性钾⑨氨水⑩熟石灰固体⑪液态HCl⑫液态CH3COOH，按下列要求填空。(1)属于强电解质的是________(填序号，下同)；(2)属于弱电解质的是________；(3)属于非电解质的是________；(4)既不是电解质，又不是非电解质的是________；(5)能导电的是________。【解析】(1)强电解质指的是溶于水全部电离的电解质，如①②⑧⑩⑪是强电解质；(2)弱电解质指的是溶于水部分电离的电解质，如③④⑫是弱电解质；(3)⑤属于化合物，它的水溶液虽然导电，但并不是它自身电离使溶液导电，所以是非电解质；(4)⑥⑦都是单质，⑨是混合物，既不是电解质也不是非电解质；(5)⑥⑦中均有能够自由移动的电子，能导电，其他物质都没有自由移动的电荷，所以不能导电。答案：(1)①②⑧⑩⑪(2)③④⑫(3)⑤(4)⑥⑦⑨(5)⑥⑦12．(10分)常压下，取不同浓度、不同温度的氨水进行各项内容的测定，得到下表试验数据。温度/℃c(NH3·H2O)/mol·L－1电离常数电离度/%c(OH－)/mol·L－1016.561.37×10－59.0981.507×10－21015.161.57×10－510.181.543×10－22013.631.71×10－511.21.527×10－2提示：电离度＝eq\f(已电离的弱电解质物质的量,起始时的弱电解质物质的量)×100%(1)温度上升，NH3·H2O的电离平衡向__________(填“左”或“右”)移动，能支持该结论的表中数据是________(填字母)。a．电离常数 b．电离度c．c(OH－) d．c(NH3·H2O)(2)表中c(OH－)基本不变的缘由是_________________________________________________________________________________________________________。(3)常温下，在氨水中加入确定量的氯化铵晶体，下列说法错误的是________(填字母)。A．溶液的pH增大 B．氨水的电离度减小C．c(OH－)减小 D．c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))减小【解析】(1)依据表中电离常数和电离度随温度的变更状况可以推断，NH3·H2O的电离过程吸取热量，所以升温会使NH3·H2O的电离平衡向右移动。(3)氨水中存在电离平衡：NH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－，加入NH4Cl固体，使c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))增大，则平衡左移，pH减小，电离度减小，c(OH－)减小，故A、D错误。答案：(1)右ab(2)氨水浓度减小，会使c(OH－)减小，而温度上升，会使c(OH－)增大，双重作用使c(OH－)基本不变(3)AD(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题，每小题5分，共10分)1.某温度下，等体积、相同c(H＋)的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液中的c(H＋)随溶液体积变更的曲线如图所示。据图推断下列说法正确的是()A．Ⅱ表示的是盐酸的变更曲线B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C．取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗的NaOH的量相同D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度【解析】选B。CH3COOH属于弱电解质，在稀释时会电离出H＋，故稀释时c(H＋)的变更要比盐酸中c(H＋)的变更慢一些，即Ⅰ是盐酸的变更曲线，Ⅱ是醋酸的变更曲线，A项错误；溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关，离子浓度b>c，故导电实力也是b>c，B项正确；a点、b点表示溶液稀释相同倍数，溶质的量没有发生变更，都等于稀释前的物质的量，稀释前两溶液中c(H＋)相同，但CH3COOH为弱酸，则c(CH3COOH)>c(HCl)，故稀释前n(CH3COOH)>n(HCl)，即CH3COOH消耗NaOH多，C项错误；a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度，D项错误。2．(2024·全国Ⅱ卷)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如下图所示。下列叙述错误的是()A．海水酸化能引起HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))浓度增大、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))浓度减小B．海水酸化能促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁削减C．CO2能引起海水酸化，其原理为HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))D．运用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境【解析】选C。二氧化碳溶于水生成碳酸，H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，使c(H＋)、c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))增大，C错误；产生的H＋与碳酸钙溶解得到的COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))发生反应H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，使c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))减小，c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))增大，溶解平衡右移，促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁削减，A、B正确；运用太阳能、氢能等新能源可削减CO2的排放，改善珊瑚的生存环境，D正确。【补偿训练】25℃时，下列事实不能说明HF是弱酸的是()A．0.1mol·L－1的氢氟酸溶液pH>1B．升温，氢氟酸溶液的酸性明显增加C．氢氟酸溶液中含有HF分子D．稀氢氟酸溶液的导电实力弱【解析】选D。若HF为强酸，则0.1mol·L－1的氢氟酸的pH＝1，现溶液的pH＞1，则说明溶液中只有部分HF电离，则HF为弱酸，故A不选；升温，氢氟酸溶液的酸性明显增加，说明温度上升HF的电离程度增大，则说明HF为弱酸，故B不选；氢氟酸溶液中含有HF分子，说明在水溶液中只有部分HF电离，则HF为弱酸，故C不选；溶液的导电实力与溶液中离子浓度以及离子所带电荷数有关，则D不能说明HF为弱酸，故选D。二、非选择题(本题包括1小题，共20分)3．25℃时，部分物质的电离常数如表所示：化学式CH3COOHH2C2O4H2S电离常数1.75×10－5Ka1＝5．6×10－2Ka2＝1．5×10－4Ka1＝1．1×10－7Ka2＝1．3×10－13请回答下列问题：(1)H2S的一级电离常数表达式为Ka1＝________。(2)CH3COOH、H2C2O4、H2S的酸性由强到弱的依次为___________________________________________________________________。(3)H2C2O4与少量的KOH溶液反应的化学方程式为___________________________________________________________________。(4)NaHS溶液与NaHC2O4溶液反应的离子方程式为___________________________________________________________________。【解析】(1)H2S为弱电解质，不能完全电离，其一级电离方程式为H2SHS－＋H＋，则一级电离常数表达式为Ka1＝eq\f(c（H＋）·c（HS－）,c（H2S）)。(2)多元弱酸的酸性主要由第一步电离确定，故多元弱酸的一级电离常数越大，酸性越强，则CH3COOH、H2C2O4、H2S的酸性由强到弱的依次为H2C2O4>C