2024-2025学年高中化学第三章水溶液中的离子平衡1弱电解质的电离课后作业含解析新人教版选修4

PAGEPAGE6弱电解质的电离eq\o(\s\up7(作业时限：45分钟作业满分：100分),\s\do5())一、选择题(每小题4分，每小题有1个正确选项，共44分)1．下列电离方程式书写错误的是(B)A．(NH4)2SO4溶于水：(NH4)2SO4=2NHeq\o\al(＋,4)＋SOeq\o\al(2－,4)B．H3PO4溶于水：H3PO43H＋＋POeq\o\al(3－,4)C．HF溶于水：HFH＋＋F－D．NaHS溶于水：NaHS=Na＋＋HS－，HS－H＋＋S2－解析：H3PO4溶于水要分步电离：H3PO4H＋＋H2POeq\o\al(－,4)、H2POeq\o\al(－,4)H＋＋HPOeq\o\al(2－,4)、HPOeq\o\al(2－,4)H＋＋POeq\o\al(3－,4)。2．已知下面三个数据：①7.2×10－4、②4.6×10－4、③4.9×10－10分别是三种酸的电离常数，若已知这些酸可发生如下反应：NaCN＋HNO2=HCN＋NaNO2；NaCN＋HF=HCN＋NaF；NaNO2＋HF=HNO2＋NaF。由此可推断下列叙述中正确的是(A)A．HF的电离常数是① B．HNO2的电离常数是①C．HCN的电离常数是② D．HNO2的电离常数是③解析：由三个化学反应可知，酸性：HF>HNO2>HCN，所以HF酸性最强，电离常数最大，为①；HNO2的电离常数为②；HCN的电离常数为③。3．将1mol冰醋酸加入到肯定量的蒸馏水中最终得到1L溶液。下列各项中，表示已达到电离平衡状态的是(D)A．醋酸的浓度达到1mol/LB.H＋的浓度达到0.5mol/LC．醋酸的浓度、醋酸根离子的浓度、H＋的浓度均为0.5mol/LD．醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等解析：平衡状态的标记是正、逆反应速率相等。在反应起先时c(CH3COOH)＝1mol/L，当醋酸、H＋、CH3COO－的浓度不再变更时(但此时三者的浓度不肯定是0.5mol/L)，醋酸的电离达到平衡状态。4．一元弱酸HA(aq)中存在下列电离平衡：HAA－＋H＋。将1.0molHA分子加入水中制得1.0L溶液，下图中，表示溶液中HA、H＋、A－的物质的量浓度随时间而变更的曲线正确的是(C)解析：本题考查电离平衡原理与图像结合实力。依据弱酸HA的电离平衡知，HA浓度由大到小，解除D项；A－、H＋浓度由0增大，解除了A、B；平衡时，HA减小量等于A－的增加量。5．向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加入CH3COONa晶体或加等体积水稀释时，都会引起(A)A．溶液的pH增大B．CH3COOH的电离程度增大C．溶液的导电实力减小D．溶液的c(OH－)减小解析：加入CH3COONa晶体时，CH3COOH的电离程度减小，溶液的pH增大，导电实力增大，溶液中c(OH－)增大；加等体积水稀释时，CH3COOH的电离程度增大，溶液的导电实力减小，pH增大，c(OH－)也增大。6．室温下，有pH＝3的盐酸、硫酸、醋酸(假设CH3COOH的电离度为1%)三种相同体积的溶液。以下叙述错误的是(D)A．测定其导电性能相同B．与足量的锌粉反应的起始速率相同C．与足量的锌粉反应产生氢气的体积比为1∶1∶100D．与同浓度氢氧化钠溶液反应，消耗氢氧化钠溶液的体积比为1∶2∶100解析：A.pH＝3的盐酸、硫酸、醋酸导电性能相同，正确；B.pH＝3的盐酸、硫酸、醋酸，锌与氢离子反应，氢离子浓度相同，起始速率相同，正确；C.HAc的电离度为1%，pH＝3，c(H＋)＝10－3mol/L，与足量的锌粉反应，HAc均被消耗，c(HAc)＝eq\f(10－3,1%)mol/L＝10－1mol/L，盐酸和硫酸的浓度与氢离子浓度相等，c(H＋)＝10－3mol/L，与足量的锌粉反应产生氢气的体积比为1∶1∶100，正确；D.消耗氢氧化钠溶液的体积比为1∶1∶100，故D错误。答案选D。7．将浓度为0.1mol·L－1的HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是(D)A．c(H＋)B．Ka(HF)C.eq\f(cF－,cH＋)D.eq\f(cH＋,cHF)解析：选项A，在0.1mol·L－1HF溶液中存在电离平衡：HFH＋＋F－，加水稀释，平衡向右移动，但c(H＋)减小；选项B，电离常数与浓度无关，其数值在稀释过程中不变；选项C，加水后，平衡右移，n(F－)、n(H＋)都增大，但由于水电离产生的n(H＋)也增大，故C项比值减小；选项D，eq\f(cH＋,cHF)＝eq\f(cH＋·cF－,cHF·cF－)＝eq\f(KaHF,cF－)，稀释过程中c(F－)渐渐减小，故其比值始终保持增大。8．已知25℃下，醋酸溶液中各粒子存在下述关系：K＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝1.75×10－5，下列有关说法可能成立的是(D)A．25℃下，向该溶液中加入肯定量的盐酸时，K＝8×10－5B．25℃下，向该溶液中加入肯定量的盐酸时，K＝8×10－4C．标准状况下，醋酸溶液中K＝1.75×10－5D．上升到肯定温度，K＝7.2×10－5解析：K为醋酸的电离常数，只与温度有关，与离子浓度无关，故A、B两项均错误；由于醋酸电离过程吸热，则上升温度，K增大，降低温度，K减小，所以标准状态下(0℃)，K应小于1.75×10－5，C项错误；上升温度，K应大于1.75×10－5，D项正确。9．已知醋酸达到电离平衡后，变更某条件电离平衡向正反应方向移动，则下列说法正确的是(D)A．实现该变更的只能是上升温度B．溶液的导电实力肯定变强C．溶液的pH肯定减小D．发生电离的分子总数增多解析：醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，醋酸的电离是一个吸热过程，上升温度，平衡向正反应方向移动。加水稀释，电离平衡也向正反应方向移动，但溶液中离子浓度减小，溶液的导电实力减弱，c(H＋)减小，溶液的pH增大，A、B、C项均错误。无论实行哪种措施使电离平衡正向移动，发生电离的分子总数都会增多，D项正确。10．在相同温度下，100mL0.01mol·L－1的醋酸溶液与10mL0.1mol·L－1的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是(B)A．中和时所需NaOH的量B．电离的程度C．H＋的物质的量浓度D．CH3COOH的物质的量解析：A项，100mL0.01mol·L－1的醋酸溶液与10mL0.1mol·L－1的醋酸溶液中所含醋酸的物质的量相等，所以中和时所需NaOH的量相等；B项，相同条件下，物质的量浓度越小，其电离程度越大，即前者的电离程度大于后者；C项，由于后者的浓度较大，故后者中的H＋的物质的量浓度较大；D项，由于前者的电离程度较大，故溶液中CH3COOH的物质的量较小。11．下表是几种弱酸在常温下的电离平衡常数：CH3COOHH2CO3H2SH3PO41.8×10－5K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－11K1＝9.1×10－8K2＝1.1×10－12K1＝7.5×10－3K2＝6.2×10－8K3＝2.2×10－13则下列说法中不正确的是(C)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．常温下，加水稀释醋酸，eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH·cOH－)增大D．向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离常数不变解析：A.因为碳酸的K1大于氢硫酸的K1，所以碳酸的酸性强于氢硫酸，A正确；B.多元弱酸的K1远远大于K2，所以其酸性主要由第一步电离确定，B正确；C.常温下，加水稀释醋酸，eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH·cOH－)＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH·cOH－·cH＋)＝eq\f(Ka,Kw)，因为电离常数和水的离子积在常温下都是定值，所以其值不变，C不正确；D.电离常数只与温度有关，向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，电离常数不变，D正确。本题选C。二、非选择题(共56分)12．(12分)如右图所示是肯定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电实力曲线图，请回答：(1)“O”点为什么不导电？因为冰醋酸未电离，无自由移动的离子。(2)a、b、c三点的氢离子浓度由小到大的依次为c<a<b。(3)a、b、c三点中，醋酸的电离程度最大的一点是c。(4)若使c点溶液中的c(CH3COO－)增大，在如下措施中，可选择ACEFGH(填字母，下同)。A．加热B．加很稀的NaOH溶液C．加KOH固体D．加水E．加CH3COONa固体F．加Zn粒G．加MgO固体H．加Na2CO3固体(5)在稀释过程中，随着醋酸浓度的降低，下列始终保持增大趋势的量是BD。A．c(H＋)B．H＋个数C．CH3COOH分子数D.eq\f(cH＋,cCH3COOH)解析：本题考查弱电解质的电离。(1)在冰醋酸中，CH3COOH以分子形式存在，未电离，没有自由移动的离子，故O点不导电。(2)导电实力越强，c(H＋)、c(CH3COO－)越大，故a、b、c三点中，H＋浓度由小到大依次为c<a<b。(3)加水稀释促进CH3COOH的电离，故电离程度最大的点为c点。(4)若加热，使平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋右移，则c(CH3COO－)增大，A项正确；加很稀的NaOH溶液，虽然可使CH3COOH的电离平衡右移，但c(CH3COO－)由于稀释而不会增大，故B项不正确；C项，加KOH固体，OH－与H＋反应使平衡右移，c(CH3COO－)增大，正确；D项，加水虽使平衡右移，但c(CH3COO－)会减小，错误；E项，加CH3COONa固体虽使平衡左移，但c(CH3COO－)增大，正确；加Zn锌、MgO、Na2CO3会将H＋反应掉，平衡右移，c(CH3COO－)增大，故F、G、H项正确。(5)在稀释过程中，始终保持增大趋势的是H＋个数和eq\f(cH＋,cCH3COOH)。13．(12分)将6gCH3COOH溶于水制成1L溶液，此溶液的物质的量浓度为0.1_mol·L－1，经测定溶液中含CH3COO－为1.4×10－3mol/L，此温度下醋酸的电离常数：Ka＝1.99×10－5，温度上升Ka将变大(填“变大”“不变”或“变小”)。解析：c(CH3COOH)＝eq\f(6g,60g/mol×1L)＝0.1mol/L。因为CH3COOHCH3COO－＋H＋起始(mol/L)0.101×10－7平衡(mol/L)0.1－1.4×10－31.4×10－31.4×10－3所以Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝eq\f(1.4×10－3×1.4×10－3,0.1－1.4×10－3)＝1.99×10－5。14．(16分)现有a.盐酸、b.醋酸、c.硫酸三种稀溶液，用字母回答下列问题。(1)若三种酸的物质的量浓度相等。①三种溶液中的c(H＋)大小关系为c>a>b。②取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为c>a＝b。③若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为a＝b>c。(2)若三种酸溶液中的c(H＋)相等。①三种酸的物质的量浓度大小关系为b>a>c。②取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为b>a＝c。③若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为a＝c>b。解析：(1)①H2SO4为二元强酸；CH3COOH为弱酸，部分电离，故c>a>b。②三种酸的物质的量相等，但H2SO4为二元酸，所以消耗的NaOH是盐酸和醋酸的两倍，盐酸和醋酸消耗的NaOH相等，所以c>a＝b。③与等质量的Zn完全反应，消耗的盐酸和醋酸相等，消耗的H2SO4最少，所以a＝b>c。(2)①CH3COOH是弱酸，c(CH3COOH)≫c(H＋)，c(H2SO4)＝eq\f(1,2)c(H＋)，c(HCl)＝c(H＋)，所以b>a>c。②等体积的三种溶液中，n(CH3COOH)>n(HCl)，而HCl和H2SO4都是强电解质，两溶液中的n(H＋)相等，消耗的NaOH一样多，所以b>a＝c。③等质量的Zn完全反应，消耗的n(H＋)相等，所以溶液中c(H＋)大的消耗体积要小，H2SO4与HCl的c(H＋)相等，而CH3COOH在反应中会电离产生H＋，所以消耗体积最小，所以a＝c>b。15．(16分)对于弱酸，在肯定温度下达到电离平衡时，各粒子的浓度之间存在一种定量的关系。若25℃时有HAH＋＋A－，则K＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)。下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)：请回答下列问题：(1)K只与温度有关，当温度上升时，K值增大(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)在温度相同时，各弱酸的K值不同，那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系？K值越大，电离出的氢离子浓度越大，所以酸性越强。(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、H2S、HS－、H3PO4、H2POeq\o\al(－,4)、HPOeq\o\al(2－,4)都看作是酸，其中酸性最强的是H3PO4，最弱的是HPOeq\o\al(2－,4)。(4)多元弱酸是分步