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1、第八章 水溶液中的离子平衡课时作业23弱电解质的电离平衡时间:45 分钟一、选择题1. 下列说法正确的是(D )A .强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强B. 因为 CH3COOH 是弱电解质,HCI 是强电解质,所以中和等体积等物质的量浓度的醋酸和盐酸时,中和醋酸消耗的NaOH 比盐酸消耗的 NaOH 用量少C.物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中PO4的物质的量浓度相同D. 足量 Zn 分别与等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸反应时, 产生 H2的量相同,放出 H2的速率不等解析:溶液的导电性与溶液中离子浓度大小和所带电荷有关,与 电解质的种类无关,A 项错误;中和反应
2、与酸所含氢离子物质的量有 关,与电解质的强弱无关,B 项错误;磷酸钠是强电解质,可以完全 电离出 PO?-,而磷酸是弱电解质,电离出极少量 PO4-, C 项错误; HCI 是强电解质,醋酸是弱电解质,等体积等物质的量浓度的盐酸和 醋酸,盐酸电离出的 c(H+)大于醋酸电离出的 c(H十),所以与足量 Zn 反应放出的 H2的量相同,放出 H2的速率盐酸大于醋酸,D 项正确。2.在 0.1 mol L-1NH3H2O 溶液中存在平衡:NH3+H2ONH3H2ONH4+ OH-。下列叙述中正确的是(C )A .加入少量浓盐酸,盐酸与 NH3反应生成 NH4CI,使 NH3浓度 减小,NH4浓度增
3、大,平衡逆向移动B. 加入少量 NaOH 固体,OH与NH4结合生成 NH3H2O,使NH4浓度减小,平衡正向移动C. 加入少量 0.1 mol L,NH4CI 溶液, 电离平衡常数不变, 溶液 中 c(OH一)减小D .加入少量 MgSO4固体,溶液 pH 增大解析:加入少量浓盐酸,首先发生 H+ OH-=H2O ,使 OH-浓度降低,平衡正向移动;加入少量 NaOH 固体,使 OH-浓度升高, 平衡逆向移动; 加入少量 NH4CI 溶液, 使 NH+浓度升高, 平衡逆向移 动, 溶液中 c(OH-)减小;Mg2+ 2OH-=Mg(OH)2J,溶液中 c(OH-)减小,溶液 pH 减小。3.
4、 下列说法中正确的是(D )A. 向 0.1 mol L -1CH3COOH 溶液中加入少量水,溶液中减小c CH3COOHB .室温下,浓度均为 0.1 mol L-1的三种酸(HA、HB 和 HD)溶液 的 pH分别为 2、3、4,则三种酸的电离常数关系:KHAKHDKHBC.室温下,稀释 0.1 mol L-1CH3COOH 溶液,溶液的导电能力 增强D .已知 25C时,HA 的 Ka= 6.25X10-5,当 pH 为 5.0 时,HA 溶液中字丄=0.16c A解析:加水稀释,CH3COOH 的电离平衡 CH3COOHCH3COOc H+-+ H+正向移动,n(H+)增多,n(CH
5、3COOH)减小,则c CH3COOH=c H+V 溶液n H+=n CH COOH增大,A 项错误;浓度相同的三c CH3COOH V 溶液n nCH3COOH种酸,HA 的 pH 最小,HD 的 pH 最大,酸性越强电离常数越大,三种酸的电离常数 HA 的最大, HD 的最小, B 项错误; 稀释 CH3C00H 溶液时,CH3COO-和 H+的浓度均减小,导电能力减弱,C 项错误;c H+c A根据 HAH H十+ A-, 旳=6 6.妙1010-5,故当溶液的cHAc H+pH 为 5.0 时,c(H+)= 10-5, HA 溶液中 =厂=0.16,故 D 项 c AK Ka正确。4.
6、 (2019 安徽安庆模拟)室温下,甲、乙两烧杯均盛有 5 mL pH =3 的某一元酸溶液,向乙烧杯中加水稀释至 pH = 4。关于甲、乙两烧 杯中溶液的描述正确的是(D )A .溶液的体积 10V甲V乙B .水电离出的 OH-浓度:10c(OH-)甲wc(OH-)乙C.若分别用等浓度的 NaOH 溶液完全中和,所得溶液的 pH:甲w乙D .若分别与 5 mL pH = 11 的 NaOH 溶液反应,所得溶液的 pH :甲w乙解析:本题考查弱电解质的电离和盐类水解。由题意原甲、乙两烧杯均盛有 5 mL 的溶液,向乙烧杯中加水稀释至 pH = 4,若该酸为强 酸则10V甲=V乙,若为弱酸则 1
7、0V甲V乙,所以 A 错误;B 中根据常 温下水的离子积可以计算出水电离出的 c(OH-): 10c(OH-)甲= c(OH-)乙; C 中若分别用等浓度的 NaOH 溶液完全中和,甲中所得盐溶液的 浓度大,若为强酸则所得溶液的 pH :甲=乙,若为弱酸,弱酸盐浓度 大的碱性(pH)也大,则所得溶液的 pH:甲 乙,错误;D 中若分别与 5 mL pH =11 的 NaOH 溶液反应,若为强酸,则所得溶液的 pH :甲= 乙,若为弱酸,所得溶液应为酸性,甲中浓度大,酸性强,pH 小,所以所得溶液的 pH:甲w乙5. 查阅资料表明,NaOH 是一种强电解质,为证明醋酸是一种弱酸,盐酸是一种强酸,
8、下列实验方案切实可行的是(B )1用冰醋酸和已知浓度的浓盐酸分别配制浓度为0.01 mol LT1的稀醋酸和稀盐酸,用 pH 计分别测它们的 pH ;2用冰醋酸和已知浓度的浓盐酸分别配制pH 为 5 的稀醋酸和稀盐酸,然后加水稀释 1 000 倍,再用 pH 计比较它们的 pH 变化;3用醋酸钠固体和氯化钠固体配制浓度均为 0.01 mol LT1的醋酸 钠、氯化钠溶液,用 pH 试纸测定溶液的 pH ;4用冰醋酸和已知浓度的浓盐酸分别配制浓度为0.01 mol LT1的稀醋酸和稀盐酸,然后测定溶液的导电性。A . B.C .D .只有解析:方案存在问题,无法准确配制 pH = 5 的醋酸溶液
9、,且稀 释 1000 倍时,醋酸的 pH 肯定是小于 7 而大于 5,盐酸 pH 接近乙 据此难确定盐酸是强酸,醋酸是弱酸,该方案不可行。6. 常温下,某酸 HA 的电离常数 K = 1X10-5。下列说法中正确的 是(D )cHAc OHA.HA溶液中加入NaA固体后,二- 减小C AB. 常温下,0.1 mol/L HA 溶液中水电离出的 c(H+)为 10_13mol/LC.NaA 溶液中加入盐酸至恰好完全反应,存在关系:2c (NaJ = c(A一) + c(C)D .常温下,0.1 mol/L NaA 溶液的水解常数为 10-9c HA cOH-解析:HA 溶液中加入 NaA 固体后
10、抑制 HA 的电离,-c A-误、D 正确;常温下,0.1 mol/L 的 HA 溶液中氢离子浓度约为(0.1X10-5)1/2mol/L = 0.001 mol/L,则水电离出的 c(H+)为10-7 8 9 10 11mol/L , B 错 误;NaA 溶液中加入盐酸至恰好完全反应,根据物料守恒:2c(Na+)=c(A-) + c(HA) + c(Cl-), C 错误。7(2019 广东揭阳一模)25C时,相同 pH 的两种一元弱酸 HA 与 HB溶液分别加水稀释,溶液 pH 随溶液体积变化的曲线如图所示。 下 列说法正确的是(D )A .同浓度的 NaA 与 NaB 溶液中,c(A-)小
11、于 c(B-)B.a 点溶液的导电性大于 b 点溶液C.a 点的 c(HA)大于 b 点的 c(HB)D.HA 的酸性强于 HB解析:由于稀释过程中 HA 的 pH 变化较大,故 HA 的酸性强于HB , D 项正确;酸的酸性越强,对应的盐的水解程度越小,故 NaB 的 水解程度大,同浓度的 NaA 与 NaB 溶液中 c(B-)小于 c(A-), A 项错 误;b 点溶液的 pH 小于 a 点溶液的 pH,说明 b 点溶液中 c(H+)较大、 c(B-)较大,故溶液导电性较强,B 项错误;HA 酸性强于 HB,则相同c HA c OH-c H+c A-c H+KwKa10-14Kh=1X10
12、-510-9,故比值不变,A 错pH的溶液, c(HA)v c(HB), 稀释相同倍数时, a点的c(HA)小于b点 的c(HB) ,C 项错误。8.在体积都为 1 L, pH 都等于 2 的盐酸和醋酸溶液中,投入 0.65溶液中 c(HCl) = 0.01 mol L-而C(CH3COOH)0.01 mol -L-1, 1 L 溶 液中n(HCI) = 0.01 mol, n(CH3COOH)0.01 mol。A 项,相同时间内 pH 变化较大的应为 HCI,错误;B 项,产生 H2的速率大的应为 CH3COOH,错误;D 项,相同时间内 c(H+)变化较大的为 HCI,错误。9. 常温下,
13、向 10 mL b mol L-1的 CH3COOH 溶液中滴加等体积的 0.01 mol L-1的 NaOH 溶液,充分反应后溶液中 c(Na+)= c(CH3COO),下列说法不正确的是(D )A.b0.01B .混合后溶液呈中性109D .向 CH3COOH 溶液中滴加 NaOH 溶液的过程中,水的电离程 度逐渐减小解析:根据题意知,常温下,向 10 mL b mol -1的 CH3COOH溶液中滴加等体积的 0.01 mol L-1的 NaOH 溶液,充分反应后溶液中 c(Na+)= c(CH3COO-),则反应后的溶液为醋酸和醋酸钠的混合液。A项,反应后溶液为醋酸和醋酸钠的混合液,
14、则醋酸过量,b0.01,正确; B项,反应后溶液为醋酸和醋酸钠的混合液,根据电荷守恒有 c(Na+)+ c(H+)= c(CH3COO) + c(OH),又 c(Na+)= c(CH3COO),则 c(H+)= c(OH-),混合后溶液呈中性,正确;C 项,CH3COOH 的电离常10-9代入计算得 3 3b b而正确;D D项向CHCH3COOHCOOH溶液中滴加NaOHNaOH溶液的过程中生成强碱弱酸盐醋酸钠,醋酸根水解促进水的电离,水 的电离程度逐渐增大,错误。10.某二元酸(H2A)在水中的电离方程式为 H2A=H+ HA, HAH+ A2(25C时 Ka= 1.0X102),下列有关
15、说法中正确的是(D )A.H2A 是弱酸B. 稀释 0.1 mol/L H2A 溶液,因电离平衡向右移动而导致 c(H+) 增大C.在 0.1 mol/L 的 H2A 溶液中,c(H+) = 0.12 mol/LC. CH3COOH 的电离常数 Ka=b0.01c CH3COOc H+数Ka=CCH3COOHc(Na+)= c(CH3COO) = 0.005 mol L1,c(H+)=b 0.012mol L1,D .若 0.1 mol/L NaHA 溶液中 c(H+)= 0.02 mol/L,贝 S 0.1 mol/L的 H2A 中 c(H+)0.12 mol/L解析:因 H2A 的一级电离
16、是完全的,所以它是强酸, A 错误;稀 释过程中溶液体积增大,虽然电离平衡向右移动,但 c(H+)减小,B 错 误;假设溶液中 c(H+) = 0.12 mol/L,贝匸级电离生成的 c(A2-)为 0.02c H+xc A2-mol/L , c(HA-)= 0.08 mol/L,将这些数据代入 Ka=中c HA-求出的 KaM1.0X10-2, C 错误;0.1 mol/L H2A 溶液中,第一步电离生 成的 c(H+) = 0.1 mol/L ,由于 H2A 第一步电离生成的 H+对第二步电离 有抑制作用,而 NaHA 溶液中则不存在这样的抑制作用,故 0.1 mol/L 的 H2A 溶液
17、中 c(H+)HCO-,根据“越弱越易水解”可知 C 错;pH 相同的 CH3COOH、HCN、H2CO33 种酸溶液,加入相同体积的水,CH3C00H 溶液 pH 变化最大,则 pH 变化相同的情况 下,CH3COOH 溶液中加入水的体积最小,D 正确12. (2019 甘肃兰州诊断)下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 C):酸电离方程式电离平衡常数 KaCH3COOHCH3COOHCH3COO+H+1.76X105H2CO3H2CO3H+HC03HCO3H+CO3Ka1=4.4X107Ka2=4.7X1011H3PO4H3PO4H+H2PO4H2PO4H+HP04HPO4H+PO2Ka
18、1=7.1X103Ka2=6.3X108Ka3=4.2X1013下列说法中正确的是(D )A .温度升高,Ka值减小B .向 0.1 mol Lr 1CH3COOH 溶液中加入少量冰醋酸,c(H+)/c(CH3COOH)的值将增大C.等物质的量浓度的各溶液中 c(H+)关系为:CH3COOHH3PO4H2CO3D.PO4_、HP04-和 H2PO4在溶液中不能大量共存解析:电解质的电离是一个吸热过程,温度升高,K 值增大,A错误;醋酸的电离平衡正向移动,溶液中 c(CH3COO-)增大,而 Ka值c H+Kac H+不变,c CH COOH=, 故c CH COOH的值减小,B 错c CH3C
19、OOH c CH3COOc CH3COOH误;根据电离平衡常数,可知等物质的量浓度的各溶液中 c(H+)的关系为:H3PO4CH3COOHH2CO3, C 错误;根据磷酸的三级电离平衡常 数,酸性 H2POHPO2-,故 H2P0与 PO4-可能反应生成HPO4-, 即 PO4-和 H2P0在溶液中不能大量共存,D 正确。、非选择题13. (2019 东广州一模)(1)一定温度下,向 1 L 0.1 mol L CH3COOH 溶液中加入 0.1 mol CHsCOONa 固体,则醋酸的电离平衡向_ (填“正”或“逆”)反应方向移动;溶液中变”)。(2)氨气的水溶液称为氨水,其中存在的主要溶质
20、微粒是NH3H2O。已知:a.常温下,醋酸和 NH3H2O 的电离平衡常数均为 1.74X105.b.CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2f+H2O。则 CH3COONH4溶液呈_性(填“酸”“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液呈_性,NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是_(填化学式)。(3)99C时,Kw= 1.0X10_12,该温度下测得 0.1 mol L一1NazA 溶 液的 pH = 6。1H2A 在水溶液中的电离方程式为 _。2该温度下,将 0.01 mol L一1H2A 溶液稀释到 20 倍后,溶液的pH =_ 。3体积相等、pH 均为 1 的盐酸
21、与 H2A 溶液分别与足量的 Zn 反应,产生的氢气_(填字母序号)。A .盐酸多B. H2A 多C. 一样多D.无法确定4将 0.1 mol 1_广1H2A 溶液与 0.2 mol 1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:(1)CH3COOH 溶液中存在电离平衡CH3COO+ H+,力口入 CH3COONa 固体,c(CH3COOCCH3C00-cH+CCH3C00H的值_填“增大”“减小”或“不CH3COOH-)增大,平衡左移;CH3COOH 的电离平衡常数 K =c CH3COO-c H+CCH3C00Hc CH3COOc H+意对应的弱酸和弱碱的电离平衡常数的
22、大小,电离平衡常数越大,其 对应离子水解的程度越小。(3)由题给信息知 H2A 为强酸,在水溶液中 完全电离。答案:(1)逆不变(2)中碱 NH才H2A=2H十+ A2-3Cc(NH+)c(A2-)c(H+)c(OH-)BOH 溶液 pH = 12。请回答下列问题:(1)_ 0.1 mol L-1HA 溶液 pH =,HA 的电离常数 Ka为_, BOH 是_ 填“强电解质”或“弱电解质”)(2)在加水稀释 HA 的过程中,随着水量的增加而减小的是_填字母)C. c(H+)与 c(OH-)的乘积D. c(OH-)在体积相等、pH 相等的 HA 溶液与 HCI 溶液中加入足量 Zn ,HA 溶液
23、中产生的气体比 HCI 溶液中产生的气体 _ (填温度不变,电离平衡常数不变,故CCH3COOH的值不变弱酸弱碱盐溶液酸碱性的判断要注14. 25C时,0.1 mol L-1HA 溶液中cOH=1080.01 mol 1_-1A.c HAB.c HAc A“多”“少”或“相等”)。(4) pH 相等的 BOH 溶液与 BA 溶液,分别加热到相同的温度后BOH 溶液的 pH_(填“ ”“ =”或 “ ”)B 溶液的 pH。(5) 已知碳酸的 Ka1= 4.3X10-7, Ka2= 5.6X10-11,向等浓度的Na2CO3和 NaA 的溶液中滴加盐酸直至过量,则与 H乍用的粒子依次 为_ 。c
24、H+解析:(1)25C时,0.1 mol -1的 HA 溶液中=108,结合c OHKw= c(H+) c(OH)= 1X10-14,可得 c(H+) = 1X10-3mol L-1,所以c A-c H+1X10-3x1X10-3pH = 3。HA 的电离常数一A=0.01 mol L-1BOH 溶液 pH = 12, c(OH-) = 1X10-2mol L-1,所以c H+c A-BOH 是强电解质。(2)稀释过程中,温度不变,Ka= JHA不变,c H+c(A-)减小,所以 cHA增大,A 项不符合题意;稀释过程中 Ka=c H+cA-c A-cHAHA 不变,c(H+)减小,c HA增
25、大,因此 减小,B 项符c HAc HAc A合题意;由于温度不变,故 Kw= c(H+) c(OH-)不变,C 项不符合题意; Kw= c(H+)c(OH-)不变,c(H+)减小,所以 c(OH-)增大,D 项不符合 题意。由(1)知 HA 是弱电解质,体积、pH 均相等的 HA 与 HCI 溶 液,HA 溶液的物质的量浓度较大,所以 HA 溶液中产生的氢气较多。(4)由(1)知 BOH 为强电解质,在水溶液中完全电离出 OH-, BA 为强 碱弱酸盐,A-水解使溶液显碱性,pH 相等的 BOH 溶液与 BA 溶液, 分别加热0.1到相同的温度后,A-的水解程度增大,BA 溶液碱性增强, 所以 BOH 溶液的 pHH2CO3HCO-,向 等浓度的 Na2CO3和 NaA 的溶液中滴加盐酸直至过量,与 H+作用的粒子依次为 CO2-、HCO3.A-。答案:(1)310-5强电解质(2)B(3)多 (4)(5)CO2-、HCO-、A15.常温下有 0.1 mol L-1的以下几种溶液:H2SO4溶液NaHS04溶液CH3C00H 溶液HCl 溶液HCN 溶液氨水,其中如下几种溶液的电离度(即已经电离的占原来总的百分数)如下表(已知 H2SO4的第一步电离是完全的)H2SO4溶液中 HSO4NaHSO4溶液中 HSO4 CH3COOH溶液HCI溶液10%29%1.33%100%
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