高二化学反应原理课时作业9：3.2.1弱电解质的电离平衡

高二《化学反应原理》PAGEPAGE1第2节弱电解质的电离盐类的水解第1课时弱电解质的电离平衡[对点训练]题组1弱电解质的电离平衡1.将1mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1L溶液。下列各项中，表明已达到电离平衡状态的是()A.醋酸的浓度达到1mol·L－1B.H＋的浓度达到0.5mol·L－1C.醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H＋的浓度均为0.5mol·L－1D.醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等[答案]D[解析]在未电离时c(CH3COOH)＝1mol·L－1，当醋酸、H＋、CH3COO－的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5mol·L－1)，醋酸的电离达到平衡状态，故A、B、C项均错；依据平衡状态的标志即分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等，可知D项正确。考点弱电解质的电离平衡及移动题点电离平衡的建立和特征2.下列事实可证明NH3·H2O是弱碱的是()A.NH3·H2O能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁B.用氨水做导电性实验，灯泡很暗C.0.1mol·L－1NH3·H2O溶液可以使酚酞溶液变红D.0.1mol·L－1氨水中加入少量醋酸后溶液的导电能力增强[答案]D考点弱电解质的电离平衡及移动题点证明弱电解质的常用方法题组2外界条件的改变对电离平衡的影响3.用水稀释0.lmol·L－1的CH3COOH溶液，下列说法正确的是()A.CH3COOH的电离程度增大，溶液的[H＋]增大B.Kw逐渐减小C.溶液中[H＋]和[OH－]都减小D.eq\f([CH3COO－],[OH－])减小[答案]D[解析]A项错误，加水稀释时，醋酸的电离程度增大，n(H＋)增加，但溶液稀释导致溶液体积增加的倍数远远超过n(H＋)增加的倍数，故[H＋]变小；B项错误，Kw只与温度有关，温度不变，Kw不变；C项错误，由于Kw＝[H＋][OH－]，Kw不变，[H＋]变小，[OH－]变大；D项正确，因醋酸加水稀释时，[OH－]增大，[CH3COO－]减小，所以eq\f([CH3COO－],[OH－])减小。考点弱电解质的电离及平衡移动题点改离离子浓度对电离平衡的影响4.已知氢氟酸在水溶液中建立如下电离平衡：HFH＋＋F－，若只改变一个条件，一定可以使[HF]/[H＋]减小的是()A.通氯化氢气体 B.加入少量氟化钾固体C.加入少量氢氧化钠固体 D.通入少量氟化氢气体[答案]A[解析]A项，通氯化氢气体，溶液中的[H＋]增大，电离平衡虽逆向移动，但[H＋]增大的程度大于[HF]增大的程度，则[HF]/[H＋]减小，正确；B项，加入少量氟化钾固体，氟离子的浓度增大，电离平衡逆向移动，HF浓度增大，H＋浓度减小，则[HF]/[H＋]增大，错误；C项，加入少量氢氧化钠固体，氢离子的浓度减小，电离平衡正向移动，F－浓度增大，eq\f([HF],[H＋])＝eq\f([F－],Ka)增大，错误；D项，通入少量氟化氢气体，电离平衡虽正向移动，但HF浓度增大的程度大于H＋浓度增大的程度，则[HF]/[H＋]增大，错误。考点弱电解质的电离及平衡移动题点改离离子浓度对电离平衡的影响5.已知0.1mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中eq\f([H＋],[CH3COOH])值增大，可以采取的措施是()①加少量烧碱固体②升高温度③加少量冰醋酸④加水⑤加少量醋酸钠固体A.①②B.②③⑤C.③④⑤D.②④[答案]D[解析]①中加少量NaOH固体时，H＋与OH－结合生成难电离的H2O，使eq\f([H＋],[CH3COOH])值减小；②中CH3COOH的电离是吸热过程，升温，[H＋]增大，[CH3COOH]减小，故eq\f([H＋],[CH3COOH])值增大；③中加入无水CH3COOH时，[CH3COOH]增大量大于[H＋]增大量，致使eq\f([H＋],[CH3COOH])值减小；④中加水稀释，电离平衡右移，n(CH3COOH)减小，n(H＋)增大，故eq\f([H＋],[CH3COOH])＝eq\f(nH＋,nCH3COOH)增大；⑤加少量醋酸钠固体时，平衡逆向移动，[H＋]减小，[CH3COOH]增大，eq\f([H＋],[CH3COOH])值减小。考点弱电解质的电离及平衡移动题点改离离子浓度对电离平衡的影响6.常温下有体积相同的四种溶液：①pH＝3的CH3COOH溶液②pH＝3的盐酸③pH＝11的氨水④pH＝11的NaOH溶液。下列说法正确的是()A.若将四种溶液稀释100倍，溶液pH大小顺序：③>④>①>②B.③和④分别用等浓度的硫酸溶液中和，消耗硫酸溶液的体积：③＝④C.①与②分别与足量镁粉反应，生成H2的量：①<②D.②和③混合，所得混合溶液的pH大于7[答案]D[解析]。考点强、弱电解质的判断题点等体积、等pH强、弱电解质的比较与判断题组3电离平衡常数及其应用7.已知常温下，HCNH＋＋CN－Ka(HCN)＝6.2×10－10mol·L－1HFH＋＋F－Ka(HF)＝6.8×10－4mol·L－1CH3COOHH＋＋CH3COO－Ka(CH3COOH)＝1.7×10－5mol·L－1由电离平衡常数的大小可知，酸性强弱顺序为()A.HCN>HF>CH3COOHB.HF>HCN>CH3COOHC.HF>CH3COOH>HCND.CH3COOH>HF>HCN[答案]C考点电离平衡常数题点电离平衡常数的应用8.已知下面三个数据：6.8×10－4mol·L－1、6.0×10－4mol·L－1、6.2×10－10mol·L－1分别是下列有关的三种酸的电离常数，若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO2=HCN＋NaNO2NaCN＋HF=HCN＋NaFNaNO2＋HF=HNO2＋NaF。由此可判断下列叙述中不正确的是()A.K(HF)＝6.8×10－4mol·L－1B.K(HNO2)＝6.2×10－10mol·L－1C.根据两个反应即可得出一元弱酸的酸性强弱顺序为HF>HNO2>HCND.K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)[答案]B[解析]相同温度下相同类型的弱电解质的电离常数是比较弱电解质酸性相对强弱的依据之一；根据第一、第三个反应可知三种一元弱酸的酸性强弱顺序为HF>HNO2>HCN。由此可判断K(HF)>K(HNO2)>K(HCN)，其对应数据依次为K(HF)＝6.8×10－4mol·L－1，K(HNO2)＝6.0×10－4mol·L－1，K(HCN)＝6.2×10－10mol·L－1。考点电离平衡常数题点电离平衡常数的应用9.部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHHCNH2CO3电离平衡常数(25℃)/mol·L－1Ka＝1.77×10－4Ka＝4.9×10－10Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－11下列选项错误的是()A.CN－＋H2O＋CO2=HCN＋HCOeq\o\al(－,3)B.2HCOOH＋COeq\o\al(2－,3)=2HCOO－＋H2O＋CO2↑C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN溶液消耗NaOH的量前者小于后者D.等浓度的HCOOH和H2CO3溶液，pH：HCOOH>H2CO3[答案]D[解析]根据电离常数可知，酸性：HCOOH>H2CO3>HCN>HCOeq\o\al(－,3)，利用强酸制弱酸的原理可知，A、B正确；等体积、等pH的HCOOH和HCN溶液中，所含溶质的物质的量：n(HCN)>n(HCOOH)，则中和时HCN消耗的NaOH的量大，C正确；等浓度的HCOOH、H2CO3溶液中，[H＋]：HCOOH>H2CO3，故pH：HCOOH<H2CO3，D错误。考点电离平衡常数题点电离平衡常数的应用10.已知H2CO3的电离平衡常数：Ka1＝4.3×10－7mol·L－1和Ka2＝5.6×10－11mol·L－1，HClO的电离平衡常数：Ka＝2.95×10－8mol·L－1。在反应Cl2＋H2OHCl＋HClO达到平衡后，要使HClO的浓度增大可加入()A.NaOH B.HClC.NaHCO3 D.H2O[答案]C[解析]要使HClO的浓度增大，必须使该反应平衡右移，且加入的物质与HClO不反应。加入NaOH时，平衡虽然右移，但HClO也参与了反应，导致HClO的浓度减小；加入HCl时，平衡左移，HClO浓度减小；加水稀释时，HClO浓度也减小；由题给电离平衡常数知，酸性：H2CO3>HClO>HCOeq\o\al(－,3)，故加入NaHCO3时，NaHCO3只与HCl反应，使平衡右移，HClO浓度增大。考点电离平衡常数题点电离平衡常数的应用[综合强化]11.pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加0.1mol·L－1NaOH溶液至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则()A.x为弱酸，Vx<Vy B.x为强酸，Vx>VyC.y为弱酸，Vx<Vy D.y为强酸，Vx>Vy[答案]C[解析]由题图知：将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHy<1，所以x为强酸，而y为弱酸。pH＝2时弱酸y的浓度大，滴加NaOH至pH＝7时需NaOH溶液的体积y要比x大。考点强弱电解质的比较与判断题点等体积、等pH强、弱电解质的比较与判断12.在相同条件下进行Mg和酸反应的对比实验，相关数据如下：Mg的质量酸溶液开始的反应速率产生H2的总量Ⅰ0.24g100mL0.2mol·L－1HCl溶液v1n1Ⅱ0.24g100mL0.2mol·L－1CH3COOH溶液v2n2(1)试比较有关量的大小：v1________v2，n1________n2。(填“>”“＝”或“<”)(2)现欲改变反应条件，使实验Ⅰ中v1降低，n1不变，试写出两种可行的方法：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。[答案](1)>＝(2)①加水稀释②加入少量醋酸钠固体(合理即可)[解析](1)HCl是强酸，CH3COOH是弱酸，两种酸溶液的物质的量浓度相同时，HCl溶液中[H＋]较大，与Mg反应的初始速率较快；Mg足量时，两种酸溶液放出氢气的总量相等。(2)要使盐酸与镁反应的速率降低，但放出氢气的量不变，可加水稀释或加入少量醋酸钠固体。考点强、弱电解质的比较与判断题点等体积、等浓度、强、弱电解质的比较与判断13.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：0.01mol·L－1氨水、NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水。(1)甲用pH试纸测出常温下0.01mol·L－1氨水的pH为10，则认定一水合氨是弱电解质，你认为这一方法是否正确？(填“是”或“否”)________，并说明理由：____________________________________________________________________________________________。(2)乙取出10mL0.01mol·L－1氨水，用pH试纸测出其pH＝a，然后用蒸馏水稀释将其至1000mL，再用pH试纸测出其pH＝b，若要确认一水合氨是弱电解质，则a、b值应满足什么条件？__________________________(用等式或不等式表示)。(3)丙取出10mL0.01mol·L－1氨水，滴入2滴酚酞溶液，显粉红色，再加入NH4Cl晶体少量，观察到颜色变________(填“深”或“浅”)。则证明一水合氨是弱电解质。[答案](1)是0.01mol·L－1氨水的pH＝10，说明[OH－]＝10－4mol·L－1，NH3·H2O没有完全电离(2)a－2<b<a(3)浅[解析](1)由于NH3·H2O为一元碱，0.01mol·L－1氨水中，[OH－]＝10－4mol·L－1，证明NH3·H2O部分电离，是弱电解质。(2)若NH3·H2O是强电解质稀释过程中OH－总数可看成不变，稀释后[OH－]＝10－(a－2)mol·L－1；若NH3·H2O是弱电解质，稀释过程中电离平衡向生成OH－方向移动，溶液中OH－的总数增加，所以稀释100倍后[OH－]>10－(a－2)mol·L－1。(3)如果一水合氨是弱碱，则存在电离平衡NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，向氨水中加入氯化铵后，铵根离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液中氢氧根离子浓度降低，溶液的碱性减弱，则溶液的颜色变浅。考点弱电解质的电离平衡移动题点证明弱电解质常用的方法14.(1)已知25℃时弱电解质的电离平衡常数：Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5mol·L－1，Ka(HSCN)＝0.13mol·L－1。使20mL0.10mol·L－1的CH3COOH溶液和20mL0.10mol·L－1的HSCN溶液分别与20mL0.10mol·L－1的NaHCO3溶液反应，实验测得产生的CO2气体体积(V)与时间(t)的关系如图所示。反应开始时，两种溶液产生CO2的速率明显不同的原因是_________________________________________________________________________________。(2)现有2.0×10－3mol·L－1的HF溶液，调节溶液pH，测得25℃时平衡体系中[F－]、[HF]与溶液pH的关系如图所示：25℃时，HF的电离平衡常数Ka(HF)＝______________________________(列式求值)。[答案](1)Ka(HSCN)>Ka(CH3COOH)，溶液中[H＋]：HSCN>CH3COOH，[H＋]越大反应速率越快(2)eq\f([H＋][F－],[HF])＝eq\f(1×10－4×1.6×10－3,4.0×10－4)mol·L－1＝4×10－4mol·L－1[解析](1)弱电解质的电离平衡常数越大，其溶液中电离出的离子浓度越大，故反应开始时，两种溶液产生CO2的速率明显不同的原因是Ka(HSCN)>Ka(CH3COOH)，溶液中[H＋]：HSCN>CH3COOH，[H＋]越大反应速率越快。(2)pH＝4时，[H＋]＝1.0×10－4mol·L－1，由电离平衡常数的定义可知Ka(HF)＝eq\f([H＋][F－],[HF])＝eq\f(1×10－4×1.6×10－3,4.0×10－4)mol·L－1＝4×10－4mol·L－1。考点电离平衡常数题点电离平衡常数的应用与计算15.25℃时，电离平衡常数数值如下：化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.8×10－5K1：4.3×10－7K2：5.6×10－113.0×10－8回答下列问题：(1)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是________。(填字母)a.COeq\o\al(2－,3) b.ClO－c.CH3COO－ d.HCOeq\o\al(－,3)(2)下列反应不能发生的是________。a.COeq\o\al(2－,3)＋2CH3COOH=2CH3COO－＋CO2↑＋H2Ob.ClO－＋CH3COOH=CH3COO－＋HClOc.COeq\o\al(2－,3)＋2HClO=CO2↑＋H2O＋2ClO－d.2ClO－＋CO2＋H2O=COeq\o\al(2－,3)＋2HClO(3)用蒸馏水稀释0.10mol·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.eq\f([CH3COOH],[H＋]) b.eq\f([CH3COO－],[CH3COOH])c.eq\f([H＋],Kw) d.eq\f([H＋],[OH－])(4)体积为10mLpH＝2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL，稀释过程pH变化如下图，则HX的电离平衡常数________(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数，稀释后，HX溶液中水电离出来的[H＋]________醋酸溶液中水电离出来的[H＋](填“大于”“等于”或“小于”)。[答案](1)a>b>d>c(2)cd(3)b(4)大于大于[解析](1)电离平衡常数越大，酸性越强，越易电离，溶液中离子浓度越大，三种酸酸性强弱为CH3COOH>H2CO3>HClO>HCOeq\o\al(－,3)，酸根离子对应的酸的酸性越强，