2024-2025學年高中化學專題三溶液中的離子反應1-2弱電解質(zhì)的電離平衡課時作業(yè)含解析蘇教版選修4

PAGEPAGE7弱電解質(zhì)的電離平衡時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題5分，共50分)1．化合物HIn在水溶液中因存在以下電離平衡而可用作酸堿指示劑：HIn(溶液)H＋(溶液)＋In－(溶液)紅色黃色有濃度為0.02mol/L的下列溶液：①鹽酸；②石灰水；③NaCl溶液；④NaHSO4溶液；⑤NaHCO3溶液；⑥氨水。其中能使指示劑呈紅色的是(C)A．①④⑤ B．②⑤⑥C．①④ D．②③⑥解析：本題使指示劑顯紅色說明平衡向左移，條件的變更必需使c(HIn)增大。應加入酸或顯酸性的物質(zhì)，故選C。2．下列說法正確的是(D)A．電離平衡常數(shù)受溶液濃度的影響B(tài)．電離平衡常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對強弱C．電離常數(shù)大的酸溶液中c(H＋)肯定比電離常數(shù)小的酸中大D．H2CO3的電離常數(shù)表達式：K＝eq\f(cH＋·cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)解析：K與溫度有關，A錯；電離度可以表示弱電解質(zhì)的相對強弱，B錯。酸中c(H＋)既跟酸的電離常數(shù)有關，還跟酸的濃度有關，C錯。3．下列關于電離常數(shù)(K)的說法正確的是(A)A．電離常數(shù)(K)越小，表示弱電解質(zhì)電離實力越弱B．電離常數(shù)(K)與溫度無關C．不同濃度的同一弱電解質(zhì)，其電離常數(shù)(K)不同D．多元弱酸各步電離常數(shù)的關系為Ka1<Ka2<Ka3解析：電離常數(shù)表示電離程度的大小，K值越大，電離程度越大。電離常數(shù)是溫度的函數(shù)，溫度不變時電離常數(shù)不變。多元弱酸各步電離常數(shù)的關系為Ka1>Ka2>Ka3。4．下列說法正確的是(D)A．溶液中有CH3COOH、CH3COO－和H＋即可證明CH3COOH達到電離平衡狀態(tài)B．溶液中CH3COO－和H＋的物質(zhì)的量濃度相等可證明CH3COOH達到電離平衡狀態(tài)C．當NH3·H2O達到電離平衡時，溶液中NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)和OH－的濃度相等D．H2CO3是分步電離的，電離程度依次減弱解析：該題考查了電離平衡的推斷及其特點。溶液中除電解質(zhì)電離出的離子外，還存在電解質(zhì)分子，能證明該電解質(zhì)是弱電解質(zhì)，但不能說明達到平衡狀態(tài)，A錯誤；依據(jù)CH3COOHCH3COO－＋H＋知即使CH3COOH未達平衡狀態(tài)，CH3COO－和H＋的濃度也相等，B錯誤；NH3·H2O達到電離平衡時，溶液中各粒子的濃度不變，而不是相等，何況NH3·H2O電離程度是很小的，絕大多數(shù)以NH3·H2O的形式存在，C錯誤；H2CO3是二元弱酸，分步電離且電離程度依次減小，D正確。5．已知H2CO3的電離常數(shù)：K1＝4.4×10－7，K2＝4.7×10－11，HClO的電離常數(shù)：2.95×10－8。反應：Cl2＋H2OHCl＋HClO達到平衡后，要使HClO濃度增大可加入(C)A．NaOH固體 B．濃鹽酸C．CaCO3固體 D．水解析：要使HClO濃度增大，必需使平衡右移，且加入的物質(zhì)不與HClO反應，加入NaOH固體時，平衡雖然右移，但HClO也參加反應，導致c(HClO)減?。患尤霛恹}酸時，平衡左移，c(HClO)減?。患铀♂寱r，c(HClO)也減??；加入CaCO3固體時，CaCO3只與鹽酸反應，使平衡右移，c(HClO)增大，所以選C。6．高氯酸、硫酸、鹽酸和硝酸都是強酸，其酸性在水溶液中差別不大。以下是某溫度下這四種酸在冰醋酸中的電離常數(shù)：酸HClO4H2SO4HClHNO3Ka1.6×10－56.3×10－91.6×10－94.2×10－10從表格中數(shù)據(jù)推斷以下說法中不正確的是(C)A．在冰醋酸中這四種酸都沒有完全電離B．在冰醋酸中高氯酸是這四種酸中最強的酸C．在冰醋酸中硫酸的電離方程式為H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)D．水對于這四種酸的強弱沒有區(qū)分實力，但醋酸可以區(qū)分這四種酸的強弱解析：由電離常數(shù)可知這四種酸在冰醋酸中均未完全電離，酸性最強的是HClO4，最弱的是HNO3，由此可知C項中的電離方程式應用“”表示。7．下列說法正確的是(D)A．稀釋弱電解質(zhì)溶液時，溶液中全部粒子濃度都肯定會減小B．弱電解質(zhì)的電離平衡右移，電離常數(shù)肯定增大C．向CH3COOH溶液中滴加相同濃度的氨水，eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)的值先增大再減小D．室溫下，向10mLpH＝3的醋酸溶液中加水稀釋后，溶液中eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH·cOH－)的值不變解析：稀釋弱電解質(zhì)溶液時，某些粒子濃度不肯定會減小，如稀釋弱酸時，c(H＋)會減小，但c(OH－)會增大，A錯誤；電離平衡常數(shù)只受溫度影響，若由溫度之外的因素變更引起電離平衡移動，則電離平衡常數(shù)不變，B錯誤；eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)＝eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O·cOH－)＝eq\f(KbNH3·H2O,cOH－)，在向CH3COOH溶液中滴加等濃度的氨水的過程中，c(OH－)不斷變大，Kb(NH3·H2O)不變，故eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)的值變小，C錯誤；eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH·cOH－)＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH·cOH－·cH＋)＝eq\f(KaCH3COOH,Kw)，溫度不變，則Ka(CH3COOH)、Kw不變，故eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH·cOH－)的值不變，D正確。8．下表是幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù)(25℃)：弱酸電離方程式電離平衡常數(shù)KaCH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋1.76×10－5H2CO3H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)Ka1＝4.31×10－7Ka2＝5.61×10－11H3PO4H3PO4H＋＋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)Ka1＝7.52×10－3Ka2＝6.23×10－8Ka3＝2.20×10－13下列說法正確的是(D)A．溫度上升，Ka值減小B．25℃時，向0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中加入少量冰醋酸，c(H＋)/c(CH3COOH)的值將增大C．等物質(zhì)的量濃度的各弱酸的水溶液中c(H＋)的大小關系為CH3COOH>H3PO4>H2CO3D．POeq\o\al(3－,4)、HPOeq\o\al(2－,4)和H2POeq\o\al(－,4)在溶液中不能大量共存解析：弱電解質(zhì)的電離過程是一個吸熱過程，溫度上升弱電解質(zhì)的電離程度增大，Ka值增大，A項錯誤；向CH3COOH溶液中加入冰醋酸，CH3COOH的電離平衡正向移動，溶液中c(CH3COO－)增大，而Ka值不變，c(H＋)/c(CH3COOH)＝Ka/c(CH3COO－)，故c(H＋)/c(CH3COOH)的值減小，B項錯誤；依據(jù)電離平衡常數(shù)可知，等物質(zhì)的量濃度的各弱酸的水溶液中c(H＋)的大小關系為H3PO4>CH3COOH>H2CO3，C項錯誤；依據(jù)磷酸的電離平衡常數(shù)可知，H2POeq\o\al(－,4)與POeq\o\al(3－,4)能發(fā)生反應：H2POeq\o\al(－,4)＋POeq\o\al(3－,4)=2HPOeq\o\al(2－,4)，故POeq\o\al(3－,4)、HPOeq\o\al(2－,4)和H2POeq\o\al(－,4)在溶液中不能大量共存，D項正確。9．已知25℃時，醋酸中存在下述關系：K＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝1.75×10－5，其中K是該溫度下CH3COOH的電離平衡常數(shù)。下列說法正確的是(B)A．向該溶液中加入肯定量的硫酸，K增大B．上升溫度，K增大C．向醋酸中加入少量水，K增大D．向醋酸中加入少量氫氧化鈉溶液，K增大解析：同一弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)，只受溫度的影響，上升溫度，電離平衡常數(shù)增大。10．相同體積、相同pH的某一元強酸的溶液①和某一元中強酸的溶液②分別與足量的鋅粉發(fā)生反應，下列關于氫氣體積(V)隨時間(t)變更的示意圖正確的是(C)解析：強酸完全電離，中強酸部分電離，隨著反應的進行，中強酸要接著電離出H＋，所以溶液②產(chǎn)生氫氣的體積多，在相同時間內(nèi)，②的反應速率比①快。二、非選擇題(50分)11．(12分)25℃時，部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示：化學式CH3COOHH2CO3HClO電離平衡常數(shù)1.8×10－5K1＝4.4×10－7K2＝4.7×10－113.0×10－8請回答下列問題：(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由強到弱的依次為CH3COOH>H2CO3>HClO。(2)同濃度的CH3COO－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、ClO－結(jié)合H＋的實力由強到弱的依次為COeq\o\al(2－,3)>ClO－>HCOeq\o\al(－,3)>CH3COO－。(3)體積均為10mL、pH均為2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1000mL，稀釋過程中pH變更如圖所示，則HX的電離平衡常數(shù)大于(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的電離平衡常數(shù)，理由是稀釋相同倍數(shù)，HX溶液的pH變更比CH3COOH溶液的pH變更大，說明HX的酸性較強，電離平衡常數(shù)較大。解析：酸的電離平衡常數(shù)越大，酸性越強；電離平衡常數(shù)越小，其對應酸根離子結(jié)合H＋的實力越強。(3)依據(jù)圖像分析知，起始時兩種溶液中的c(H＋)相同，故c(較弱酸)>c(較強酸)，稀釋過程中較弱酸的電離程度增大得多，故在整個稀釋過程中較弱酸的c(H＋)始終大于較強酸的c(H＋)，稀釋相同倍數(shù)，HX溶液的pH變更比CH3COOH溶液的pH變更大，說明HX酸性較強，電離平衡常數(shù)較大。12．(14分)在肯定溫度下，冰醋酸加水稀釋過程中，溶液的導電實力I隨加入的水的體積V變更的曲線如圖所示。請回答下列問題：(1)“O”點時醋酸不能導電的緣由是“O”點CH3COOH還沒有發(fā)生電離，所以不能導電。(2)a、b、c三點對應的溶液中，c(H＋)由小到大的依次為c<a<b。(3)a、b、c三點對應的溶液中，CH3COOH的電離程度最大的是c。(4)若使c點對應的溶液中的c(CH3COO－)增大，在下列措施中，可行的是ACEF。A．加熱 B．加入NaOH稀溶液C．加入KOH固體 D．加水E．加入CH3COONa固體 F．加入鋅粒(5)在稀釋過程中，隨著醋酸濃度的降低，下列始終保持增大趨勢的量是BD。A．c(H＋) B．n(H＋)C．CH3COOH分子數(shù) D．c(H＋)/c(CH3COOH)解析：(1)在冰醋酸中，CH3COOH以分子形式存在，未電離，故“O”點時不導電。(2)導電實力越強，c(H＋)、c(CH3COO－)越大，故a、b、c三點對應的溶液中，c(H＋)由大到小的依次為b>a>c。(3)加水稀釋促進CH3COOH的電離，故c點對應的溶液中CH3COOH的電離程度最大。(4)加熱可以使CH3COOHCH3COO－＋H＋右移，c(CH3COO－)增大，A正確；加入NaOH稀溶液，雖然可使CH3COOH的電離平衡右移，但c(CH3COO－)由于稀釋而減小，B錯誤；加入KOH固體，OH－與H＋反應使平衡右移，c(CH3COO－)增大，C正確；加水雖使平衡右移，但c(CH3COO－)會減小，D錯誤；加入CH3COONa固體雖使平衡左移，但c(CH3COO－)增大，E正確；加入鋅粒會消耗H＋，使平衡右移，c(CH3COO－)增大，F(xiàn)正確。(5)在稀釋過程中，始終保持增大趨勢的是n(H＋)和c(H＋)/c(CH3COOH)。13．(12分)已知25℃時弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)：Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，Ka(HSCN)＝0.13。(1)將20mL、0.10mol·L－1CH3COOH溶液和20mL、0.10mol·L－1的HSCN溶液分別與0.10mol·L－1的NaHCO3溶液反應，試驗測得產(chǎn)生CO2氣體體積(V)與時間(t)的關系如圖甲。反應起先時，兩種溶液產(chǎn)生CO2的速率明顯不同的緣由：Ka(HSCN)>Ka(CH3COOH)，溶液中c(H＋)：HSCN>CH3COOH，c(H＋)大，反應速率快_；反應結(jié)束后所得溶液中c(SCN－)>(填“>”“＝”或“<”)c(CH3COO－)。(2)2.0×10－3mol·L－1的氫氟酸水溶液中，調(diào)整溶液pH(忽視調(diào)整時體積變更)，測得平衡體系中c(F－)、c(HF)與溶液pH的關系如圖乙。則25℃時，HF電離平衡常數(shù)為Ka(HF)＝eq\f(cH＋·cF－,cHF)＝eq\f(1×10－4×1.6×10－3,4.0×10－4)＝4×10－4(列式求值)。解析：(1)電離平衡常數(shù)大的電解質(zhì)電離出的離子濃度大，反應起先時，兩種溶液產(chǎn)生CO2的速率明顯不同的緣由是Ka(HSCN)>Ka(CH3COOH)，溶液中c(H＋)：HSCN>CH3COOH，c(H＋)大，反應速率快。因酸性HSCN>CH3COOH，故CH3COO－水解程度大于SCN－，故反應結(jié)束后，所得溶液中c(SCN－)>c(CH3COO－)。(2)電離平衡常數(shù)Ka(HF)＝eq\f(cH＋·cF－,cHF)＝eq\f(1×10－4×1.6×10－3,4.0×10－4)＝4×10－4。14．(12分)在肯定溫度下，有a.鹽酸b．硫酸c．醋酸三種酸：(1)當三者濃度相同時，c(H＋)由大到小的依次是b>a>c。(2)同體積、同濃度的三種酸，中和NaOH的實力由大到小的依次是b>a＝c。(3)若三者c(H＋)相同時，濃度由大到小的依次是c>a>b。(4)當三者c(H＋)相同且體積也相同時，分別放入足量的鋅，相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的依次是c>a＝b。(5)當c(H＋)相同、體積相同時，同時加入形態(tài)、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況)，則起先時反應速率的大小關系為a＝b＝c，反應所需時間的長短關系是a＝b>c。(6)將c(H＋)相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后，c(H＋)由大到小的依次為c>a＝b。解析：鹽酸、硫酸、醋酸三種酸在溶液中的電離狀況為：鹽酸是一元強酸，在水溶液中完全電離，不存在電離平衡：HCl=H＋＋Cl－；硫酸是二元強酸，在水溶液中也完全電離，不存在電離平衡：H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)；醋酸是一元弱酸，在水溶液中部分電離，存在電離平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，溶液中的c(H＋)和c(CH3COO－)較小。(1)設三種酸的物質(zhì)的量濃度均為x，則鹽酸中c(H＋)＝c(HCl)＝x，硫酸中c(H＋)＝2×c(H2SO4)＝2x，醋酸中c(H＋)?c(CH3COOH)，c(H＋)?x，故c(H＋)由大到小的依次是b>a>c。(2)由于三種酸溶液的體積相同，濃度相