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跟蹤檢測（二十二） 弱電解質的電離平衡 1．(2019上海閔行區(qū)調研)室溫時，0.1 molL－1某一元酸HA溶液的pH＝3。關于該溶液敘述正確的是(　　) A．溶質的電離方程式為HA===H＋＋A－ B．升高溫度，溶液的pH增大 C．若加入少量NaA固體，則c(A－)降低 D．該溶液稀釋10倍后，pH<4 解析：選D　室溫時，0.1 molL－1某一元酸HA溶液的pH＝3，則溶液中c(H＋)＝ 10－3 molL－1，該酸為弱酸，溶質的電離方程式為HAH＋＋A－，A錯誤；電離過程為吸熱過程，升高溫度，平衡右移，c(H＋)增大，溶液的pH減小，B錯誤；若加入少量NaA固體，雖然平衡左移，但是移動過程微弱，c(A－)增大，C錯誤；弱酸稀釋10n倍時，溶液的pH變化小于n個單位，所以將該溶液稀釋10倍后，pH介于3至4之間，D正確。 2．(2019懷化質檢)下列事實中，不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強弱的是(　　) A．氫硫酸的還原性強于亞硫酸 B．氫硫酸的導電能力低于相同濃度的亞硫酸 C．0.10 molL－1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4和1.5 D．氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應，而亞硫酸可以 解析：選A　氫硫酸的還原性強于亞硫酸，不能用于比較酸性的強弱，故A符合題意；氫硫酸的導電能力低于相同濃度的亞硫酸，可說明亞硫酸的電離程度大，則亞硫酸的酸性強，故B不符合題意；0.10 molL－1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4和1.5，可說明亞硫酸的電離程度大，酸性較強，故C不符合題意；氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應，而亞硫酸可以，符合強酸制備弱酸的特點，可說明亞硫酸的酸性比氫硫酸強，故D不符合題意。 3．已知室溫時，0.1 molL－1某一元弱酸HA的電離常數約為110－7，下列敘述錯誤的是(　　) A．該溶液的pH＝4 B．此溶液中，HA約有0.1%發(fā)生電離 C．加水稀釋，HA的電離平衡向右移動，HA的電離常數增大 D．由HA電離出的c(H＋)約為水電離出的c(H＋)的106倍 解析：選C　　　　HAH＋＋A－ 平衡/(molL－1) 0.1－c c c 則＝K＝110－7，因c很小，故0.1－c≈0.1，解得c＝110－4，A、B項正確；電離常數只與溫度有關，溫度不變，電離常數不變，C項錯誤；室溫下Kw＝110－14， c(OH－)＝＝ molL－1＝110－10 molL－1，則由水電離出的c(H＋)＝1 10－10 molL－1，D項正確。 4．(2019北京海淀區(qū)模擬)現有常溫下體積均為10 mL、pH＝3的兩種溶液：①HCl溶液，②CH3COOH溶液。下列說法中正確的是(　　) A．溶液中溶質的物質的量濃度：①>② B．溶液中酸根的物質的量濃度：①＝② C．加水稀釋至1 L，溶液的pH：①<② D．分別加入等濃度的NaOH溶液至中性，消耗NaOH的量：①＝② 解析：選B　HCl是強電解質，在溶液中完全電離，CH3COOH是弱電解質，在溶液中部分電離，則pH相等的兩種溶液中，溶質的物質的量濃度：②>①，故A錯誤；兩溶液的pH相等，說明兩溶液中c(H＋)相等，由電離方程式HCl===H＋＋Cl－和CH3COOHH＋＋CH3COO－可知，溶液中酸根離子的物質的量濃度：①＝②，故B正確；加水稀釋至1 L，則兩溶液均稀釋100倍，因HCl是強電解質，在溶液中完全電離，稀釋后HCl溶液的pH＝5，CH3COOH是弱電解質，在溶液中部分電離，稀釋后CH3COOH溶液的pH：3＜pH＜5，所以兩溶液的pH：②<①，故C錯誤；根據A項分析可知，10 mL、pH＝3的兩溶液中溶質的物質的量濃度：②>①，則分別加入等濃度的NaOH溶液至中性，消耗NaOH的量：①＜②，故D錯誤。 5．(2019貴陽模擬)常溫下，0.2 molL－1的一元堿BOH與等濃度的HCl溶液等體積混合后，所得溶液中部分微粒組分及濃度如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．BOH為強堿 B．該混合液pH＝7 C．圖中X表示BOH，Y表示H＋，Z表示OH－ D．該混合溶液中：c(Cl－)＝c(Y)＋c(B＋) 解析：選D　0.2 molL－1的一元堿BOH與等濃度的鹽酸等體積混合后，HCl＋BOH=== BCl＋H2O，所得溶液中B＋濃度小于0.1 molL－1，說明在溶液中存在B＋＋H2OH＋＋BOH，BOH為弱堿，BCl溶液呈酸性，則c(OH－)c(H＋)，所以有c(Cl－)＝0.1 molL－1>c(B＋)>c(H＋)>c(BOH)>c(OH－)，即X表示H＋，Y表示BOH，Z表示OH－，溶液中存在物料守恒為c(Cl－)＝c(B＋)＋c(BOH)。 6．(2019重慶綦江中學適應性考試)常溫下，將pH＝a的NaOH溶液與pH＝b的醋酸溶液等體積混合后，兩者恰好完全反應，則該溫度下醋酸的電離常數約為(　　) A．1014－a－2b　　B．10a＋b－14　　C．10a－2b　　D．10a－2b＋14 解析：選A　pH＝b的醋酸溶液中c(H＋)＝c(CH3COOO－)＝10－b molL－1，pH＝a的NaOH溶液中c(OH－)＝c(NaOH)＝10a－14 molL－1，將兩者等體積混合，恰好完全反應，則說明醋酸的物質的量濃度等于NaOH的物質的量濃度，c(CH3COOH)約為10a－14 molL－1，故該溫度下醋酸的電離常數為1014－a－2b。 7．(2019合肥調研)濃度均為0.1 molL－1、體積為V0的HX、HY溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lg 的變化關系如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．HX、HY都是弱酸，且HX的酸性比HY的弱 B．相同溫度下，電離常數K(HX)：a>b C．常溫下，由水電離出的c(H＋)c(OH－)：a1，說明HX部分電離，為弱電解質，HY的pH＝1，說明其完全電離，為強電解質，所以HY的酸性大于HX，A錯誤；酸的電離常數只與溫度有關，所以相同溫度下，電離常數：a＝b，B錯誤；酸或堿抑制水的電離，酸中的H＋濃度越小，其抑制水電離程度越小，根據題圖分析，b點溶液中H＋濃度小于a點，則水的電離程度：ac(HCOOH)>c(HCOO－)>c(OH－)>c(H＋) 解析：選B　由圖中信息可知，相同pH時，丙酸的酸分子的分布分數大，說明電離程度小，故其酸性比甲酸弱，A錯誤；pH＝4.88時，丙酸的酸分子的分布分數為50%，即c(CH3CH2COOH)＝c(CH3CH2COO－)，由CH3CH2COOHCH3CH2COO－＋H＋電離平衡可知，lg K＝lg c(H＋)＝－4.88，B正確；稀釋弱酸，電離程度增大，故0.1 molL－1甲酸溶液的pH＝2.33，則0.01 molL－1甲酸溶液的pH<3.33，C錯誤；將0.1 molL－1的HCOOH溶液與0.1 molL－1 的HCOONa溶液等體積混合，電離程度大于水解程度，所得溶液呈酸性，即c(OH－)c(H＋)，B錯誤；若將亞砷酸溶液加水稀釋，電離平衡向右移動，由二級電離方程式可知，n(HAsO)增大，n(H2AsO)減小，則增大，C錯誤；依據圖像中H3AsO3和H2AsO濃度相同時的pH＝9.2，H3AsO3H＋＋H2AsO，Ka1(H3AsO3)＝＝c(H＋)＝10－9.2，故Ka1(H3AsO3)的數量級為10－10，D正確。 10．(2018天津高考)LiH2PO4是制備電池的重要原料。室溫下，LiH2PO4溶液的pH隨c初始(H2PO)的變化如圖1所示，H3PO4溶液中H2PO的分布分數δ隨pH的變化如圖2所示。下列有關LiH2PO4溶液的敘述正確的是(　　) A．溶液中存在3個平衡 B．含P元素的粒子有H2PO、HPO和PO C．隨c初始(H2PO)增大，溶液的pH明顯變小 D．用濃度大于1 molL－1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，當pH達到4.66時，H3PO4幾乎全部轉化為LiH2PO4 解析：選D　LiH2PO4溶液中存在H2PO的電離平衡、HPO的電離平衡、H2PO的水解平衡、H2O的電離平衡等至少4個平衡，A項錯誤；LiH2PO4溶液中含P元素的粒子有H2PO、HPO、PO和H3PO4，B項錯誤；LiH2PO4溶液的pH隨著H2PO初始濃度的增大逐漸減小，但當H2PO的濃度增大到10－1 molL－1時，濃度再增大，溶液的pH基本不變，C項錯誤；H3PO4與Li2CO3反應生成LiH2PO4和LiHCO3，因為H3PO4濃度大于1 molL－1，則可得到LiH2PO4濃度也大于 1 molL－1。根據圖1可知：當LiH2PO4的濃度大于 1 molL－1時其pH＝4.66；根據圖2可知當pH＝4.66時H2PO的分布分數達到0.994，即H3PO4幾乎全部轉化為LiH2PO4，D項正確。 11．(2019長陽第一高級中學模擬)Ⅰ.有以下幾種物質：①液態(tài)HCl　②熔融NaCl　③稀硫酸?、苷崽恰、菀掖肌、蘼人、逜l2O3　⑧NH3?、岚彼、釩u　?CaCO3　?SO2　?Al(OH)3　?NaOH　?CH3COOH (1)屬于電解質的是________________，屬于非電解質的是_______________。(填標號) (2)能導電的是________________________。(填標號) Ⅱ.在一定溫度下，有a.鹽酸　b．硫酸　c．醋酸三種酸：(用a、b、c填空) (3)當三種酸物質的量濃度相同時，c(H＋)由大到小的順序是______________。 (4)同體積、同物質的量濃度的三種酸，中和同物質的量濃度的NaOH溶液的能力由大到小的順序是____________。 (5)若三者c(H＋)相同時，物質的量濃度由大到小的順序是____________。 (6)當三者c(H＋)相同且體積也相同時，分別放入足量的鋅，相同狀況下產生氣體的體積由大到小的順序是______________________________________________。 (7)當三者c(H＋)相同且體積相同時，同時加入形狀、密度、質量完全相同的鋅，則開始時反應速率的大小關系為____________，若產生相同體積的H2(相同狀況)，反應所需時間的長短關系是____________。 (8)將c(H＋)相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后，c(H＋)由大到小的順序是____________。 解析：(3)硫酸為二元酸，鹽酸為強酸，醋酸為弱酸，則物質的量濃度相同時，c(H＋)由大到小的順序是b＞a＞c。(4)同體積、同物質的量濃度的三種酸，醋酸和鹽酸的物質的量相等，但硫酸為二元酸，則中和同物質的量濃度的NaOH溶液消耗的體積由大到小的順序是b＞a＝c。(5)相同濃度時電離產生的c(H＋)越大，若c(H＋)相同時所需的物質的量濃度越小，所以物質的量濃度最小的是硫酸，最大的是醋酸。(6)酸與足量的鋅反應時，相同狀況下產生氣體的體積與酸最終電離出H＋的物質的量成正比，當三者c(H＋)相同且體積也相同時，鹽酸、硫酸完全電離，只有醋酸部分電離，所以這三種酸在相同狀況下分別與足量鋅反應時生成氣體體積由大到小的順序是c＞a＝b。(7)反應速率與c(H＋)成正比，開始時c(H＋)相等，所以其反應速率相等，即a＝b＝c；反應過程中，硫酸和鹽酸不再電離出H＋，醋酸繼續(xù)電離生成H＋，所以反應過程中醋酸中c(H＋)大于硫酸、鹽酸中c(H＋)，則醋酸反應速率最大，鹽酸和硫酸反應速率相等，則反應所需時間的長短關系是a＝b＞c。(8)加水稀釋時，醋酸繼續(xù)電離出H＋，硫酸和鹽酸不再電離出H＋，所以稀釋100倍后，c(H＋)由大到小的順序是c＞a＝b。 答案：(1)①②⑦????　④⑤⑧? (2)②③⑥⑨⑩　(3)b>a>c (4)b>a＝c (5)c>a>b(或c>a＝2b)　(6)c>a＝b (7)a＝b＝c　a＝b>c　(8)c>a＝b 12．(2019臨沭第一中學調研)常溫下，部分酸的電離常數如表所示： 化學式 HF HCN H2CO3 電離常數 Ka＝3.510－4 Ka＝5.010－10 Ka1＝4.410－7， Ka2＝4.710－11 (1)c(H＋)相同的三種酸，其酸的濃度從大到小順序為________________________________。 (2)若HCN的起始濃度為0.01 molL－1，平衡時 c(H＋)約為____________molL－1。若使此溶液中HCN的電離程度增大且c(H＋)也增大的方法是____________。 (3)中和等量的NaOH，消耗等pH的氫氟酸和硫酸的體積分別為a L、b L，則a_____b (填“大于”“小于”或“等于”，下同)。中和等濃度、等體積的氫氟酸和硫酸需要NaOH的物質的量為n1、n2，則n1________n2。 (4)向NaCN中通入少量的CO2，發(fā)生反應的離子方程式為_______________________。 (5)設計實驗證明氫氟酸比鹽酸的酸性弱：____________________________________。 解析：(1)根據三種酸的電離常數可知，酸性：HF＞H2CO3＞HCN＞HCO，因此 c(H＋)相同的三種酸，其酸的濃度從大到小的順序為c(HCN)>c(H2CO3)>c(HF)。(2)設c(H＋)＝x molL－1，根據HCNH＋＋CN－，Ka＝5.010－10＝＝，解得x≈10－6，弱電解質的電離是吸熱過程，升高溫度，能夠促進HCN的電離，電離程度增大，c(H＋)也增大。(3)中和等量的NaOH，需要消耗等物質的量的H＋，當氫氟酸和硫酸的pH相等時，由于硫酸是強酸，氫氟酸為弱酸，氫氟酸濃度大于硫酸，需要氫氟酸的體積小于硫酸的體積，即a小于b。氫氟酸為一元酸、硫酸為二元酸，中和等濃度、等體積的氫氟酸和硫酸需要NaOH的物質的量之比為1∶2，即n1小于n2。(4)酸性：HF＞H2CO3＞HCN＞HCO。向NaCN中通入少量的CO2反應生成HCN和NaHCO3，反應的離子方程式為 CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO。(5)證明氫氟酸比鹽酸的酸性弱可以使用的方法有①測定等濃度的兩種酸的pH，氫氟酸的pH大；②等濃度的兩種酸分別與Zn反應，初始氫氟酸冒氣泡慢；③測定等物質的量濃度的兩種溶液的導電性，連接氫氟酸的燈泡較暗等。 答案：(1)c(HCN)>c(H2CO3)>c(HF) (2)10－6　升高溫度　(3)小于　小于 (4)CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO (5)測定等濃度的兩種酸的pH，氫氟酸的pH大(其他合理答案均可) 13．在25 ℃時，對于0.10 molL－1的氨水，請回答以下問題： (1)若向氨水中加入少量硫酸銨固體，溶液的pH將________(填“增大”“減小”或“不變”)，這是因為____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若向氨水中加入等體積pH＝1的硫酸，此時溶液的pH________7(填“＞”“＜”或“＝”)；用離子方程式表示其原因____________________________________；此時溶液中各離子濃度由大到小的順序為_________________________________________________。 (3)向氨水中加入0.05 molL－1稀硫酸至溶液正好呈中性，則c(NH)________2c(SO)(填“＞”“＜”或“＝”)，此時混合溶液中c(NH)＝176c(NH3H2O)，則NH3H2O的電離常數Kb為__________。 (4)向10 mL 0.10 molL－1的氨水中加入10 mL 0.02 molL－1的CaCl2溶液，通過計算說明是否會生成沉淀。[已知Ca(OH)2的Ksp＝5.510－6，氨水中c(OH－)≈] 解析：(1)氨水中存在電離平衡：NH3H2ONH＋OH－。加入少量硫酸銨固體，c(NH)增大，平衡逆向移動，c(OH－)減小，pH將減小。(2)pH＝1的硫酸溶液中c(H＋)＝0.1 mol L－1，H＋濃度與氨水濃度相等，體積相同，所以恰好反應生成硫酸銨，但由于硫酸銨是強酸弱堿鹽，NH水解使溶液呈酸性，pH＜7；如果NH不水解，c(NH)∶c(SO)＝2∶1，但水解是較弱的，所以c(NH)＞c(SO)；溶液呈酸性，所以c(H＋)＞c(OH－)。(3)向氨水中加入0.05 molL－1稀硫酸至溶液正好呈中性，則根據電荷守恒有c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO)，所以c(NH)＝2c(SO)。因混合溶液中c(NH)＝176c(NH3H2O)，NH3H2O的電離常數Kb＝＝1.7610－5。(4)由(3)可知，NH3H2O的電離常數Kb＝1.7610－5，因氨水中c(OH－)≈，故混合后c2(OH－)≈0.101.7610－5＝8.8 10－7,10 mL 0.02 molL－1的CaCl2溶液中c(Ca2＋)＝0.02 molL－1，混合后c(Ca2＋)＝0.01 mol L－1，則Qc＝c(Ca2＋)c2(OH－)＝0.018.810－7＝8.810－9H2CO3>HClO>HCO，根據強酸制弱酸原則判斷。CO＋2CH3COOH===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O：H2CO3的酸性小于CH3COOH，所以CH3COOH能夠制取H2CO3，該反應能夠發(fā)生，故A不符合題意； ClO－＋CH3COOH===CH3COO－＋HClO：CH3COOH的酸性大于HClO，CH3COOH能夠制取HClO，該反應能夠發(fā)生，故B不符合題意；CO＋2HClO===CO2↑＋H2O＋2ClO－：HClO的酸性小于H2CO3，該反應無法發(fā)生，故C符合題意；2ClO－＋CO2＋H2O===CO＋2HClO：由于酸性：H2CO3＞HClO＞HCO，則H2CO3與ClO－反應只能生成HCO，不會生成CO，該反應不能發(fā)生，故D符合題意。(3)加水稀釋醋酸促進醋酸電離，H＋物質的量增大，醋酸分子的物質的量減小，所以的比值減小，故A錯誤；加水稀釋醋酸促進醋酸電離，CH3COO－物質的量增大，醋酸分子的物質的量減小，則的比值增大，故B正確；加水稀釋促進醋酸電離，但H＋濃度減小，溫度不變，水的離子積常數不變，所以的比值減小，故C錯誤；加水稀釋醋酸促進醋酸電離，H＋濃度減小，溫度不變，水的離子積常數不變，則OH－濃度增大，的比值減小，故D錯誤。(4)加水稀釋促進弱酸電離，pH相同的不同酸稀釋相同的倍數，pH變化大的酸酸性強，變化小的酸酸性弱；酸或堿抑制水電離，酸中H＋或堿中OH－濃度越大其抑制水電離程度越大，根據圖知，pH相同的醋酸和HX稀釋相同的倍數，HX的pH變化大，則HX的酸性大于醋酸，所以HX的電離平衡常數大于醋酸，稀釋后醋酸中H＋濃度大于HX，所以醋酸抑制水電離程度大于HX，則HX溶液中水電離出來的 c(H＋)大于醋酸溶液中水電離出來的 c(H＋)。 答案：(1)a＞b＞d＞c　(2)CD　(3)B　(4)大于　大于