2019届高考化学专题十六弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用精准培优专练.doc

1、1培优点十六 弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用一弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用1影响电离平衡的因素典例 1体积相同的盐酸和醋酸两种溶液， n(Cl ) n(CH3COO )0.01mol，下列叙述错误的是（ ）A与 NaOH 完全中和时，醋酸所消耗的 NaOH 多B分别与足量 CaCO3反应时，放出的 CO2一样多C两种溶液的 pH 相等D分别用水稀释相同倍数时， n(Cl ) n(CH3COO )【解析】体积相同的盐酸和醋酸两种溶液， n(Cl ) n(CH3COO )0.01mol，根据二者的电离方程式可知，二者电离出的 c(H )相同，故 pH 相等，C 项正确；由于醋酸不能完

2、全电离，因此 n(CH3COOH) n(HCl)，故与 NaOH 完全中和，醋酸消耗的 NaOH 多，分别与足量 CaCO3反应时，醋酸放出的 CO2多，A 项正确，B 项错误；分别用水稀释相同倍数时，醋酸的电离程度增大， n(CH3COO )增大，而 n(Cl )不变，D 项正确。【答案】B2电离平衡常数的应用典例 2已知 H2SO3、H 2CO3分别属于中强酸和弱酸，H 2SO3 H HSO ，HSO+ 3 3H SO ；H 2CO3 H HCO ，HCO H CO ；电离平衡常数分别+ 23 + 3 3 + 23为 K1、 K 、 K2、 K ，已知 K1 K K2 K 则溶液中不可以大

3、量共存的离子组是（ 1 2 1 2）ASO 、HCO BHSO 、CO CSO 、CO 23 3 3 23 23 23DHSO 、HCO 3 3【解析】因、 K K ，故酸性 HSO HCO ，所以 HSO 能与 CO 反应生成 HCO 1 2 3 3 3 23与 SO 。 3 23【答案】B3强弱电解质的比较典例 325时，CH 3COOH 的电离平衡常数 Ka1.810 5 ，体积均为 10mL pH3 的醋酸溶液与一元酸 HX 溶液分别加水稀释至 1000 mL，稀释过程中 pH 的变化如图所示。下列2有关叙述不正确的是（ ）AHX 的酸性比 CH3COOH 强且为弱酸B10mL pH3

4、 的醋酸溶液中 c(H ) c(CH3COOH) c(CH3COO ) c(OH )C10mL pH3 的醋酸溶液中 c(CH3COOH)约为 0.056molL1D中和等体积、等 pH 的 CH3COOH 和 HX 溶液消耗 NaOH 的物质的量前者小于后者【解析】对于强酸稀溶液，体积稀释至 100 倍，pH 增大 2，而题述两种酸溶液 pH 增大均小于 2，故二者均为弱酸，且 HX 溶液 pH 增大的多，故 HX 的酸性比 CH3COOH 强，选项 A正确；由电荷守恒可得： c(H ) c(OH ) c(CH3COO )，选项 B 正确； Ka+1.810 5 ， c(H ) c(CH3C

5、OO )，解得 c(CH3COOH)约为c(CH3COO )c(H )c(CH3COOH)0.056molL1，选项 C 正确；等体积、等 pH 的 CH3COOH 和 HX 溶液，前者溶质的物质的量浓度大，物质的量多，故消耗的 NaOH 前者大于后者，选项 D 错误。【答案】D4实验探究典例 4 （1）一定温度下，向 1L 0.1 molL1 CH3COOH 溶液中加入 0.1mol CH3COONa固体，则醋酸的电离平衡向_(填“正”或“逆”)反应方向移动；溶液中的值_(填“增大” “减小”或“不变”)。c(CH3COO )c(H )c(CH3COOH)（2）氨气的水溶液称为氨水，其中存在

6、的主要溶质微粒是 NH3H2O。已知：a.常温下，醋酸和 NH3H2O 的电离平衡常数均为 1.8105 ；bCH 3COOHNaHCO 3=CH3COONaCO 2H 2O。则 CH3COONH4溶液呈_(填“酸” “碱”或“中” ，下同)性，NH 4HCO3溶液呈_性，NH 4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是_。（3）99时， Kw1.010 12 ，该温度下测得 0.1molL1Na2A 溶液的 pH6。H 2A 在水溶液中的电离方程式为_。该温度下，将 0.01molL1H2A 溶液稀释到 20 倍后，溶液的 pH_。3将体积相等、pH1 的盐酸和 H2A 溶液分别与足量的 Zn

7、 反应，产生的氢气_。(填字母)A盐酸多 BH 2A 多 C一样多 D无法确定将 0.1molL1H2A 溶液与 0.2molL1氨水等体积混合，完全反应后溶液中各离子浓度从大到小的顺序为_。【解析】 （3）99时， Kw1.010 12 ，该温度下测得 0.1molL1 Na2A 溶液的pH6，说明溶液呈中性，即 A2 不水解，故 H2A 为强酸，在水溶液中完全电离。【答案】 （1）逆 不变 （2）中 碱 NH 4（3）H 2A=2H A 2 3 C c(NH )c(A2 )c(H )c(OH ) 4二对点增分集训1已知氢氟酸水溶液中存在如下电离平衡：HF H F 。只改变一个条件一定+可以

8、使 减小的是（ ）c(HF)c(H )A通入少量氯化氢气体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【解析】通入少量 HCl 气体，溶液中 c(H )增大，电离平衡逆向移动， c(HF)增大，+但 c(HF)增大的程度没有 c(H )增大的程度大， 减小，A 项正确；加入少量 KF 固+c(HF)c(H )体，溶液中 c(F )增大，平衡逆向移动， c(H )减小， c(HF)增大， 增大，B 项错； +c(HF)c(H )加入少量 NaOH 固体，溶液中 c(H )减小，电离平衡正向移动， c(HF)减小，但 c(HF)减小+的程度没有 c(H )减小的程度大， 增大，C

9、 项错；通入少量 HF 气体， c(HF)增大，+c(HF)c(H )平衡正向移动，导致 c(H )增大，但最终结果是 c(HF)增大的程度比 c(H )增大的程度+ +大， 增大，D 错。c(HF)c(H )【答案】A4225时加水稀释 10mL pH11 的氨水，下列判断正确的是（ ）A原氨水的浓度为 103 molL1B溶液中 减小c(NHoal( ,4)c(NH3H2O)C氨水的电离程度增大，溶液中所有离子的浓度均减小D再加入 10 mL pH3 的盐酸充分反应后混合液的 pH 值肯定大于 7【解析】 A 项，原氨水的浓度应大于 103 molL1，错误；B 项，由于 n(NH )增多

10、， 4而 n(NH3H2O)减小，因处于同一溶液中，所以 增大，错误；C 项，由于c(NHoal( ,4)c(NH3H2O)c(OH )减小，所以 c(H )应增大，错误；D 项，氨水过量，所以 pH7，正确。+【答案】D3现有体积相等且等 pH 或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，分别加入足量镁粉，产生 H2的体积(同温同压下测定)随时间的变化示意图如下：其中正确的是（ ）A B C D都不对【解析】随着反应的进行，氢气的体积应逐渐增大，故错误；等 pH 时，醋酸浓度较大，加入足量镁，不仅产生的氢气的体积更大，反应更快，而且反应时间更长，不可能比盐酸更早结束，故错误；随着反应的进行，氢气的体积

11、应逐渐增大，不可能逐渐减小，故错误；等物质的量浓度时，醋酸溶液中氢离子浓度较小，反应速率较小，不可能比盐酸反应的快，故错误。故选 D【答案】D4硼酸(H 3BO3)溶液中存在：H 3BO3(aq)H 2O(l) B(OH)4 (aq)H (aq)。下列5说法正确的是（ ）化学式 电离常数(298 K)硼酸 K5.710 10碳酸 K14.4107K24.710 11醋酸 K1.7510 5A等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较，pH：前者后者B等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者后者C将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生D将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能

12、观察到有气泡产生【解析】酸的电离常数越大，其酸性越强，根据电离常数知，酸性强弱顺序是：醋酸碳酸硼酸碳酸氢根离子。醋酸的酸性强于碳酸，碳酸根离子的水解程度大于醋酸根离子，所以等物质的量浓度的碳酸钠溶液的 pH 大于醋酸钠溶液的 pH，A 正确；碳酸的酸性强于硼酸，则等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者后者，B 错误；碳酸钠和硼酸反应生成碳酸氢钠而不是二氧化碳，所以观察不到有气泡产生，C 错误；醋酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和醋酸反应生成二氧化碳，由于只有一滴醋酸溶液，所以不一定能观察到有气泡产生，D 错误。【答案】A5由已知电离平衡常数判断，下列关于 SO2与 Na2C

13、O3(aq)反应的离子方程式的书写中，不合理的是（ ）酸 电离平衡常数H2CO3 K1410 7 K25.610 11H2SO3 K11.5410 2 K21.0210 7ASO 2H 2O2CO =2HCO SO23 3 23BSO 22HCO =2CO2SO H 2O 3 23C2SO 2H 2OCO =CO22HSO23 3DSO 2H 2OCO =HCO HSO23 3 3【解析】分析表中的电离平衡常数判断电离程度大小，碳酸存在电离平衡：H2CO3 HCO H K1410 7 ，HCO H CO K25.610 11 ；亚硫酸存 3 3 23在电离平衡：H 2SO3 HSO H K11

14、.5410 2 ，HSO H SO 3 3 23K21.0210 7 ，碳酸与亚硫酸都是弱酸，电离平衡常数越大，酸性越强，则酸性强弱顺6序为 H2SO3H 2CO3HSO HCO ，发生化学反应应遵循强酸制弱酸的原理，以此分析 B 3 3项不合理。【答案】B625时，向盛有 50mL pH2 的 HA 溶液的绝热容器中加入 pH13 的 NaOH 溶液，加入 NaOH 溶液体积( V)与所得混合溶液的温度( T)的关系如下图所示。下列叙述正确的是（ ）AHA 溶液的物质的量浓度为 0.01molL1B b c 的过程中，温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应C a b 的过程中，混合溶液中可能存

15、在： c(A ) c(Na ) D25时，HA 的电离平衡常数 K 约为 1.43102【解析】恰好中和时混合溶液温度最高，即 b 点，此时消耗氢氧化钠为0.04L0.1molL10.004mol，得出 50 mL HA 的浓度为 0.08 molL1 ，A 错误； b c 的过程中，HA 已完0.004 mol0.05 L全反应，继续滴加氢氧化钠溶液不再发生反应，溶液温度降低，B 错误；NaA 水解呈碱性，HA 电离呈酸性， a b 的过程中，混合溶液可能呈中性，存在：c(A ) c(Na )，C 正确；电离平衡常数 K cH cA cHA1.4310 3 ，D 错误。0.01 molL 1

16、0.01 molL 10.08 molL 1 0.01 molL 1【答案】C 7pH1 的 HA、HB 两溶液各 10mL，分别加水稀释至 1000mL，其 pH 变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）7AHA 一定是强酸，HB 一定是弱酸B稀释后，HA 溶液的酸性比 HB 溶液的酸性弱C向 上 述 10mL HA 溶 液 中 加 入 10 mL pH 13 的 NaOH 溶 液 ， 溶 液 中 有 c(Na ) c(A ) c(OH ) c(H )D当 a3 时，HA、HB 两溶液起始浓度相等【解析】当 a3，HA 一定是强酸，HB 一定是弱酸，若 a3，HA、HB 都是弱酸，A 错误；

17、由图像可知，稀释后 HA 溶液的 pH 比 HB 溶液的大，故稀释后 HA 溶液的酸性比 HB 溶液的酸性弱，B 正确；若 a3，HA 是强酸，与 NaOH 溶液反应后，溶液中生成的溶质 NaA 不水解，溶液呈中性， c(H ) c(OH )，C 错误；当 a3 时，HA 是强酸，HA、HB 两溶液起始 pH 相等，但溶液浓度不相等，D 错误。【答案】B8为比较盐酸与醋酸的酸性强弱，下列方案不可行的是(均在常温下测定)（ ）A比较等体积、等 pH 的两种溶液的导电性B比较等物质的量浓度的氯化钠与醋酸钠溶液的 pHC比较等体积、等 pH 的两种溶液与过量锌粉反应产生氢气的量D比较等体积、等物质的

18、量浓度的两种溶液稀释相同倍数后的 pH 变化【解析】A 项，由于盐酸、醋酸的 pH 相同， c(H )相同，所以导电性也相同，故不可行。【答案】A9向 0.1molL1 的 CH3COOH 溶液中加水或加入少量 CH3COONa 晶体时，下列有关叙述不正确的是（ ）A都能使溶液的 pH 增大B都能使溶液中 c(H )c(CH3COO )减小C都能使溶液中 比值增大c(CH3COO )c(CH3COOH)8D溶液中 不变c(H )c(CH3COO )c(CH3COOH)【解析】醋酸中存在 CH3COOH CH3COO H +，温度不变，醋酸的 Ka不变，即不变，D 正确；加水稀释，虽促进醋酸的电

19、离，但溶液中 c(H )、c(H )c(CH3COO )c(CH3COOH)c(CH3COO )减小，pH 增大；加入少量 CH3COONa 晶体时引入 c(CH3COO )， c(CH3COO )增大，醋酸的电离平衡向逆反应方向移动， c(H )减小，pH 增大，A 正确；加入少量 CH3COONa 晶体后 Ka 不变，而 c(CH3COOH)变大，则 c(H+)c(CH3COO )变大，Bc(H )c(CH3COO )c(CH3COOH)错误； ， c(H+)变小，则比值增大，C 正确。c(CH3COO )c(CH3COOH) c(CH3COO )c(H )c(CH3COOH)c(H )

20、Kac(H )【答案】A10常压下，取不同浓度、不同温度的氨水测定，得到下表实验数据。温度/ c(NH3H2O)/(molL1) 电离常数 电离度/% c(OH )/(molL1)0 16.56 1.37105 9.098 1.50710210 15.16 1.57105 10.18 1.54310220 13.63 1.71105 11.2 1.527102提示：电离度 100%已 电 离 的 弱 电 解 质 物 质 的 量起 始 时 的 弱 电 解 质 物 质 的 量（1）温度升高，NH 3H2O 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

21、电离度 C c(OH ) D c(NH3H2O)（2）表中 c(OH )基本不变的原因是_。（3）常温下，在氨水中加入一定量的氯化铵晶体，下列说法错误的是_(填字母，下同)。A溶液的 pH 增大 B氨水的电离度减小C c(OH )减小 D c(NH )减小 4（4）将氨水与盐酸等浓度等体积混合，下列做法能使 c(NH )与 c(Cl )比值变大的 4是_。A加入固体氯化铵 B通入少量氯化氢C降低溶液温度 D加入少量固体氢氧化钠【解析】 （1）根据表中电离常数随温度的变化可以判断，NH 3H2O 的电离吸收热量，升高温度，NH 3H2O 的电离平衡向右移动。 （3）对于平衡 NH3H2O NH

22、+OH ，加入 49NH4Cl 固体，平衡左移，pH 减小，电离度减小， c(OH )减小， c(NH )增大，A、D 错误。 （4）氨水与盐酸等浓度等体积混合， 4恰好生成 NH4Cl 溶液，NH +H2O NH3H2O+H ，加入固体 NH4Cl， c(NH )增大， 4 + 4增大，A 正确；降温，NH 水解程度减小， 增大，C 正确；B 项，通入cNH 4cCl 4cNH 4cCl HCl， c(Cl )增大的较 c(NH )多， 减小；D 项，加入 NaOH 固体， c(NH )减小， 4cNH 4cCl 4减小。cNH 4cCl 【答案】 （1）右 A（2）氨水浓度降低，使 c(O

23、H )减小，而温度升高，使 c(OH )增大，双重作用使c(OH )基本不变（3）AD （4）AC11与化学平衡类似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数(用 K 表示)。下表是 25下几种常见弱酸的电离平衡常数：酸 电离方程式 电离平衡常数 KCH3COOH CH3COOH H+CH3COO 1.96105HClO HClO H+ClO 3.0108H2CO3 H2CO3 H+HCO 3HCO H+CO 3 23K14.410 7K25.610 11H2SO3 H2SO3 H+HSO 3HSO H+SO 3 23K11.5410 2K21.0210 7回答下列问题：（1）CH 3COOH、HCl

24、O、H 2CO3、HCO 、H 2SO3、HSO 都可看作是酸，其中酸性最强的是 3 3_，最弱的是_。（2）向 Na2CO3溶液中通入足量的氯气，发生的离子方程式为_，向 NaClO 溶液中通入少量的二氧化硫，发生的离子方程式为_。（3）求 25时，1.2molL 1的 NaClO 溶液 pH_(已知：lg20.3)，0.10molL1的 CH3COOH 溶液中的 c(H+)_molL 1。10【解析】 （1）同一温度下，酸的电离常数越大其酸性越强，根据酸的电离常数知，酸性强弱顺序是 H2SO3CH 3COOHH 2CO3HSO HClOHCO ，所以酸性最强的是 H2SO3，最 3 3弱的

25、是 HCO 。(2)因为酸性：HClH 2CO3HClOHCO ，所以反应的离子方程式为 3 32Cl2+H2O+CO =CO2+2Cl +2HClO；因为酸性： H2SO3 HSO HClO，次氯酸具有强氧化23 3性，能够将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，所以反应的离子方程式为SO2+H2O+3ClO =Cl +SO +2HClO。 （3）1.2molL 1的 NaClO 溶液中水解离子方程式为24ClO+H2O HClO+OH ， Kh ， c2(cOH cHClOcClO cOH cHClOcClO cH cH KwKac2OH cClO OH ) c(ClO ) 1.2molL1， c

26、(OH )210 3.5 molL1， c(H+)KwKa 10 143.010 8510 11.5 ，pHlg(510 11.5 )10.8；该温度下，0.10molL 1的10 14210 3.5CH3COOH 溶液中存在电离平衡，CH 3COOHCH3COO +H+，平衡常数K 1.7610 5， c2(H+)0.101.7610 5， c(H+)cCH3COO cH cCH3COOH1.410 3molL1。【答案】 （1）H 2SO3 HCO 3（2）2Cl 2+H2O+CO =CO2+2Cl +2HClO23SO2+H2O+3ClO =Cl +SO +2HClO24（3）10.8 1.410 3