2025版新教材高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡第1节电离平衡第2课时电离平衡常数强酸与弱酸的比较课时作业新人教版选择性必修1

第三章第一节其次课时一、选择题1．下列关于电离常数的说法正确的是(D)A．Ka大的酸溶液中c(H＋)确定比Ka小的酸溶液中的c(H＋)大B．CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝eq\f(cCH3COOH,cH＋cCH3COO－)C．向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离常数减小D．电离常数只与温度有关，与浓度无关2．已知25℃下，CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系：Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝1.75×10－5。下列有关结论可能成立的是(D)A．25℃下，向该溶液中加入确定量的盐酸时，Ka＝8×10－5B．25℃下，向该溶液中加入确定量的氢氧化钠时，Ka＝2×10－4C．标准状况下，醋酸中Ka＝1.75×10－5D．上升到确定温度，Ka＝7.2×10－53．下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)在水中的电离程度和浓度关系的是(B)4．相同温度下，三种酸的电离平衡常数如表所示，下列推断正确的是(D)酸HXHYHZ电离平衡常数Ka9×10－79×10－61×10－2A.三种酸的强弱关系：HX>HY>HZB．反应HZ＋Y－=HY＋Z－不能发生C．由电离平衡常数可以推断：HZ属于强酸，HX和HY属于弱酸D．相同温度下，1mol·L－1HX溶液的电离平衡常数等于0.1mol·L－1HX溶液的电离平衡常数解析：A项，酸的电离平衡常数越大，酸的电离程度越大，其酸性越强，依据表中数据可知，酸的电离平衡常数：HZ>HY>HX，则酸性强弱：HZ>HY>HX，错误；B项，依据强酸制弱酸可知HZ＋Y－=HY＋Z－能够发生，错误；C项，完全电离的为强酸、部分电离的为弱酸，这三种酸都部分电离，均为弱酸，错误；D项，电离平衡常数只与温度有关，温度不变，电离平衡常数不变，正确。5．已知25℃，醋酸、次氯酸、碳酸、亚硫酸的电离平衡常数如下表，下列叙述正确的是(A)酸醋酸次氯酸碳酸亚硫酸电离平衡常数Ka＝1.75×10－5Ka＝2.98×10－8Ka1＝4.30×10－7Ka2＝5.61×10－11Ka1＝1.54×10－2Ka2＝1.02×10－7A.25℃，等物质的量浓度的CH3COONa、NaClO、Na2CO3和Na2SO3四种溶液中，碱性最强的是Na2CO3B．将0.1mol·L－1的醋酸加水不断稀释，全部离子浓度均减小C．少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中反应的离子方程式为：SO2＋H2O＋Ca2＋＋2ClO－=CaSO3↓＋2HClOD．少量CO2通入NaClO溶液中反应的离子方程式为：CO2＋H2O＋2ClO－=COeq\o\al(2－,3)＋2HClO解析：这四种盐都是强碱弱酸盐，溶液显碱性，酸性越弱，对应的酸根结合H＋的实力越强，其盐溶液碱性越强，依据电离平衡常数，HCOeq\o\al(－,3)的电离平衡常数最小，则COeq\o\al(2－,3)结合H＋的实力最强，碱性最强的是Na2CO3，A正确；醋酸加水稀释，促进电离，但是pH增大，c(OH－)增大，B错误；HClO具有强氧化性，CaSO3中的＋4价S具有还原性，两者发生氧化还原反应，生成CaSO4，C错误；依据电离平衡常数，HClO的电离平衡常数大于HCOeq\o\al(－,3)的，因此反应方程式：CO2＋H2O＋ClO－=HCOeq\o\al(－,3)＋HClO，D错误。6．将0.1mol·L－1的氨水加水稀释至0.01mol·L－1，稀释过程中温度不变，下列叙述正确的是(D)A．稀释后溶液中c(H＋)和c(OH－)均减小B．稀释后溶液中c(OH－)变为稀释前的eq\f(1,10)C．稀释过程中氨水的电离平衡向左移动D．稀释过程中溶液中eq\f(cOH－,cNH3·H2O)增大解析：温度不变，水的离子积常数不变，稀释后c(OH－)减小，c(H＋)增大，A错误；NH3·H2O为弱电解质，稀释过程中电离平衡向右移动，故稀释后溶液中c(OH－)大于稀释前的eq\f(1,10)，B、C错误；同一溶液中，eq\f(cOH－,cNH3·H2O)＝eq\f(nOH－,nNH3·H2O)，电离平衡向右移动，故n(OH－)增大，n(NH3·H2O)减小，故eq\f(cOH－,cNH3·H2O)增大，D正确。7．(2024·河北保定高二期末)常温下，对下列两组溶液的推断错误的是(B)组别浓度体积①0.1mol·L－1醋酸V1L②0.01mol·L－1醋酸V2LA.醋酸的电离程度：①<②B．溶液中各种离子浓度均有：①>②C．醋酸的电离平衡常数：①＝②D．若V2＝10V1中和NaOH的实力：①＝②解析：醋酸浓度越小，电离程度越大，A项正确；将①加水稀释可得到②，醋酸加水稀释，c(CH3COO－)、c(H＋)均减小，但c(OH－)增大，B项错误；温度不变，醋酸的电离平衡常数不变，C项正确；若V2＝10V1，两种醋酸的物质的量相同，中和NaOH的实力相同，D项正确。8．对室温下c(H＋)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别实行下列措施后，有关叙述正确的是(A)A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的c(H＋)均减小B．使温度上升20℃后，两溶液的c(H＋)均不变C．加水稀释两倍后，两溶液的c(H＋)均增大D．加足量的锌充分反应后，两溶液产生的氢气一样多9．高氯酸、硫酸、HCl和硝酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：酸HClO4H2SO4HClHNO3Ka1.6×10－56.3×10－91.6×10－94.2×10－10由表格中的数据推断下列说法不正确的是(C)A．在冰醋酸中这四种酸都没有全部电离B．在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸C．在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)D．水对这四种酸的强弱没有区分实力，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱10．25℃时，cmol·L－1CH3COOH溶液加水稀释，溶液中CH3COOH和CH3COO－的物质的量分数eq\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(α＝\f(nCH3COOH,nCH3COOH＋nCH3COO－)或))eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(nCH3COO－,nCH3COOH＋nCH3COO－)))随溶液pH变更的关系如图所示。下列说法不正确的是(B)A．在pH＝4.76时，c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)B．cmol·L－1CH3COOH溶液加水稀释，eq\f(cCH3COOH,cCH3COO－)增大C．在pH＝4.76的溶液中通入HCl，α(CH3COOH)增大，α(CH3COO－)减小，α(CH3COOH)＋α(CH3COO－)＝1D．由图可知，25℃时醋酸的Ka＝10－4.76解析：由图可知，当溶液pH＝4.76时，α(CH3COOH)＝α(CH3COO－)，则c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)，故A正确；醋酸为弱电解质，加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，所以n(CH3COOH)减小，n(CH3COO－)增大，eq\f(cCH3COOH,cCH3COO－)＝eq\f(nCH3COOH,nCH3COO－)减小，故B错误；当溶液pH＝4.76时，c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)，通入HCl，HCl电离使溶液中c(H＋)增大，使醋酸的电离平衡逆向移动，所以α(CH3COOH)增大，α(CH3COO－)减小，依据元素养量守恒可知α(CH3COOH)＋α(CH3COO－)＝1，故C正确；由图可知，pH＝4.76时，α(CH3COOH)＝α(CH3COO－)，c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)，醋酸的电离平衡常数Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝c(H＋)＝10－4.76，故D正确。二、非选择题11．下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)，回答下列各题：酸CH3COOHHNO2HCNHClO电离平衡常数(Ka)1.8×10－54.6×10－45×10－103×10－8(1)当温度上升时，K值_增大__(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)结合表中给出的电离常数回答下列问题：①上述四种酸中，酸性最弱、最强的酸分别是_HCN__、_HNO2__(用化学式表示)。②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离平衡正向移动，而电离平衡常数不变的操作是_BD__(填序号)。A．上升温度B．加水稀释C．加少量的CH3COONa固体D．加少量冰醋酸E．加氢氧化钠固体③依上表数据推断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应，假如不能反应说出理由，假如能发生反应请写出相应的离子方程式ClO－＋CH3COOH=CH3COO－＋HClO。(3)已知草酸是一种二元弱酸，其电离常数K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5，写出草酸的电离方程式H2C2O4H＋＋HC2Oeq\o\al(－,4)、HC2Oeq\o\al(－,4)H＋＋C2Oeq\o\al(2－,4)，试从电离平衡移动的角度说明K1≫K2的缘由由于一级电离H2C2O4H＋＋HC2Oeq\o\al(－,4)产生氢离子，增大了溶液中氢离子浓度，使电离平衡HC2Oeq\o\al(－,4)H＋＋C2Oeq\o\al(2－,4)向左移动。(4)用食醋浸泡有水垢的水壶，可以清除其中的水垢，通过该事实_能__(填“能”或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱，请设计一个简洁的试验验证醋酸与碳酸的酸性强弱。方案：_往石灰石中加入醋酸，视察是否有气体产生__。解析：(1)弱酸的电离吸热，当温度上升时，促进电离，则K值增大。(2)①K值越大、电离程度越大、酸性越强，上述四种酸中，酸性最弱、最强的酸分别是HCN、HNO2(用化学式表示)；②弱酸的电离吸热，当温度上升时，促进电离，则K值增大，A不满足；越稀越电离。加水稀释，促进电离，温度不变K值不变，B满足；加少量的CH3COONa固体，醋酸根离子浓度增大、抑制电离，温度不变K值不变，C不满足；加少量冰醋酸，增大反应物浓度，电离平衡正向移动，温度不变K值不变，D满足；加氢氧化钠固体，发生反应、大量放热，温度上升，K值增大，E不满足；答案为BD。③醋酸酸性大于次氯酸，醋酸和次氯酸钠溶液能发生复分解反应，生成次氯酸和醋酸根离子。离子方程式为ClO－＋CH3COOH=CH3COO－＋HClO。(3)多元弱酸分步电离。已知草酸是一种二元弱酸，则草酸的一级电离方程式H2C2O4H＋＋HC2Oeq\o\al(－,4)、二级电离方程式HC2Oeq\o\al(－,4)H＋＋C2Oeq\o\al(2－,4)。由于一级电离H2C2O4H＋＋HC2Oeq\o\al(－,4)产生氢离子，增大了溶液中氢离子浓度，使电离平衡HC2Oeq\o\al(－,4)H＋＋C2Oeq\o\al(2－,4)向左移动，导致K1≫K2。(4)用食醋浸泡有水垢的水壶，可以清除其中的水垢，则水垢中的碳酸钙和食醋发生了反应，故通过该事实能比较：醋酸酸性大于碳酸。试验中可依据强酸制备弱酸的原理来证明酸性强弱。则要通过试验验证醋酸与碳酸的酸性强弱，方案为往石灰石中加入醋酸，视察是否有气体产生，若有气体产生可证明醋酸的酸性大于碳酸。12．(1)已知酸性：H2SO3>>HSOeq\o\al(－,3)>，水杨酸()与Na2SO3溶液反应，生成物为_A__(填字母)。A． B．SO2C．NaHCO3 D．(2)亚硫酸电离常数为Ka1、Ka2，变更0.1mol·L－1亚硫酸溶液的pH，其平衡体系中含硫元素微粒物质的量分数δ与pH的关系如图，则eq\f(Ka1,Ka2)＝_105__。解析：(1)已知酸性：H2SO3>>HSOeq\o\al(－,3)>，则依据强酸制弱酸可知，水杨酸()与亚硫酸钠溶液反应生成与NaHSO3，故选A。(2)c(H2SO3)＝c(HSOeq\o\al(－,3))时，Ka1(H2SO3)＝c(H＋)＝10－pH＝10－2，当c(SOeq\o\al(2－,3))＝c(HSOeq\o\al(－,3))时，Ka2(H2SO3)＝c(H＋)＝10－pH＝10－7，eq\f(Ka1,Ka2)＝eq\f(10－2,10－7)＝105。13．(1)25℃时，amol·L－1CH3COOH溶液中c(H＋)＝10－bmol·L－1，用含a和b的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka＝eq\f(10－2b,a－10－b)。(2)已知25℃时，Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5，Ka(HSCN)＝0.13。在该温度下将20mL0.1mol·L－1CH3COOH溶液和20mL0.1mol·L－1HSCN溶液分别与20mL0.1mol·L－1NaHCO3溶液混合，试验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变更的曲线如图，反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的缘由是_Ka(CH3COOH)<Ka(HSCN)，在相同温度、相同物质的量浓度和体积的两溶液中，HSCN溶液中c(H＋)大于CH3COOH溶液中c(H＋)，故HSCN溶液与NaHCO3溶液反应速率快__。(3)下表是几种弱酸常温下的电离常数：CH3COOHH2CO3H2SH3PO4Ka＝1.75×10－5Ka1＝4.5×10－7Ka2＝4.7×10－11Ka1