新教材适用2024-2025学年高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡第1节电离平衡提能作业新人教版选择性必修1

第三章第一节A级·基础达标练一、选择题1．下列关于强、弱电解质的叙述中，错误的是(B)A．强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡B．在溶液里导电实力强的电解质是强电解质，导电实力弱的电解质是弱电解质C．同一弱电解质的溶液，当温度、浓度不同时，其导电实力也不同D．强电解质既包括强酸、强碱，也包括难溶于水的大多数盐解析：强弱电解质与导电实力无关，取决于在水溶液中能否完全电离，故选B。2．下列说法不正确的是(C)①氨溶于水得到的溶液能导电，所以NH3是电解质；②盐溶于水肯定电离出金属阳离子③液态HCl不导电，所以属于非电解质；④金属铜能导电，但它不是电解质，是非电解质⑤强电解质的导电实力比弱电解质强⑥NaHSO4在熔融状态下电离生成三种离子A．②③⑥ B．①③⑤C．全部 D．①②③④⑤解析：①氨溶于水得到氨水，溶液中一水合氨部分电离出铵根离子和氢氧根离子，导致溶液能导电，但是氨气自身不能电离出阴阳离子，不导电，所以NH3是非电解质，故错误；②盐溶于水不肯定电离出金属阳离子、可能电离出铵离子，故错误；③液态HCl不导电，但是HCl溶于水，电离出氢离子和氯离子，能够导电，所以液态HCl属于电解质，故错误；④金属铜是单质，既不是电解质也不是非电解质，故错误；⑤电解质溶液的导电实力与离子浓度成正比，与电解质强弱无必定的联系，所以强电解质的导电实力不肯定强于弱电解质，故错误；⑥NaHSO4在熔融状态下电离生成钠离子和硫酸氢根离子，故错误。故选C。3．对于碳酸溶液中的电离平衡，下列电离常数的表达式正确的是(C)A．Ka＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·cH＋,cH2CO3) B．Ka＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·c2H＋,cH2CO3)C．Ka1＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cH＋,cH2CO3) D．Ka2＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·c2H＋,cHCO\o\al(－,3))解析：碳酸是分步电离的，H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)，其中以第一步电离为主，故碳酸的第一步电离的平衡常数Ka1＝eq\f(cH＋·cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)，其次步电离的平衡常数Ka2＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))。故选C。4．在氨水中存在电离平衡：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，下列状况不能引起电离平衡正向移动的有(A)A．加NH4Cl固体B．通入HClC．加CH3COOH溶液D．加水解析：加入NH4Cl固体，使c(NHeq\o\al(＋,4))变大，平衡逆移，选A；通HCl气体，使c(OH－)变小，平衡右移，不选B；加入CH3COOH后，c(OH－)变小，平衡右移，不选C；加水促进NH3·H2O电离，平衡右移，不选D。5．氢氰酸(HCN)是一种弱酸，在水溶液中存在电离平衡：HCNH＋＋CN－，常温下电离常数为Ka。下列说法正确的是(B)A．0.1mol·L－1HCN溶液的pH<1B．增大HCN溶液浓度，其电离程度减小C．上升HCN溶液温度，平衡逆向移动D．恒温加入少量NaOH溶液，会使Ka增大解析：氢氰酸(HCN)是一种弱酸，不能完全电离，因此0.1mol·L－1HCN溶液中c(H＋)<0.1mol·L－1，pH>1，故A错误；弱电解质溶液的浓度越大，弱电解质的电离程度越小，氢氰酸是一种弱酸，为弱电解质，增大HCN溶液浓度，其电离程度减小，故B正确；弱电解质的电离是吸热过程，上升HCN溶液温度，HCNH＋＋CN－平衡正向移动，故C错误；加入少量NaOH溶液，中和氢离子，电离平衡右移，但溶液的温度不变，电离平衡常数不变，故D错误。故选B。6．下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述中，正确的是(B)A．弱电解质的电离平衡常数就是电解质溶于水后电离出的各种离子浓度的乘积与未电离分子的浓度的比值B．弱电解质的电离平衡常数只与弱电解质本身的性质及外界温度有关C．同一温度下，弱酸的电离平衡常数越大，酸性越强；弱碱的电离平衡常数越大，碱性越弱D．多元弱酸的各级电离平衡常数相同解析：电离平衡常数的比值必需是达到电离平衡后的，而不是随意时刻的。弱电解质的电离平衡常数是由弱电解质自身的性质确定的，并且受外界温度的影响，同一温度和浓度下，弱酸的电离平衡常数越大，酸性越强；同样，弱碱的电离平衡常数越大，碱性越强。对于同一弱电解质，温度越高，电离平衡常数越大。多元弱酸是分步电离的，其各级电离平衡常数逐级减小且差别很大。7．已知：①H2S是二元弱酸；②CuSO4＋H2S=CuS↓＋H2SO4。向H2S溶液中通入或加入少量的以下物质：①Cl2；②SO2；③CuSO4。其中能使溶液中c(H＋)增大的是(B)A．①② B．①③C．②③ D．①②③解析：H2S溶液中存在平衡：H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－。向其中加入少量的CuSO4时，Cu2＋会与S2－结合生成CuS沉淀，c(S2－)减小，平衡向右移动，溶液中c(H＋)增大；SO2能与H2S反应生成S和H2O，平衡向左移动，c(H＋)减小；Cl2与H2S反应生成S和HCl，HCl是强酸，溶液中c(H＋)增大。综上所述，B项正确。8．H＋浓度相同的等体积的两份溶液A和B，A为盐酸，B为醋酸，分别和锌反应，若最终仅有一份溶液中存在锌，且放出的氢气的体积相等，则下列说法正确的是(A)①反应所须要的时间B>A②起先反应时的速率A>B③参与反应的锌的物质的量A＝B④反应过程的平均速率B>A⑤盐酸里有锌剩余⑥醋酸里有锌剩余A．③④⑤ B．①③④C．②③⑤ D．②③⑥解析：H＋浓度相同时，醋酸溶液浓度大，等体积溶液含溶质物质的量大。放出等体积氢气时，消耗锌的物质的量相同，③正确；反应起先H＋浓度相同，反应速率相同，②错误；但反应过程中醋酸接着电离，溶液中H＋浓度较盐酸大，反应平均速率醋酸较盐酸大，④正确；反应所需时间醋酸较盐酸短，①错误；因为醋酸肯定过量，醋酸里锌没有剩余，故⑤正确，⑥错误。二、非选择题9．25℃时，50mL0.10mol·L－1醋酸中存在下述平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，若分别作如下变更，对上述平衡有何影响？(1)加入少量纯醋酸，平衡将_向电离方向移动__，溶液中c(H＋)将_增大__(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)加入肯定量蒸馏水，平衡将_向电离方向移动__，溶液中c(H＋)将_减小__(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)加入少量0.10mol·L－1盐酸，平衡将_向离子结合成分子的方向移动__，溶液中c(H＋)将_增大__(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)加入20mL0.10mol·L－1NaCl溶液，平衡将_向电离方向移动__，溶液中c(H＋)将_减小__(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：对于弱电解质的水溶液，加水稀释，溶液的体积增大，平衡向电离的方向移动。若加入纯醋酸，CH3COOH分子的浓度增大，平衡向电离方向移动。10．在相同条件下进行Mg和酸反应的对比试验，相关数据如下表：Mg的质量酸溶液起先的反应速率产生H2的总量Ⅰ0.24g100mL0.2mol·L－1HCl溶液v1n1Ⅱ0.24g100mL0.2mol·L－1CH3COOH溶液v2n2(1)试比较有关量的大小：v1_>__v2，n1_＝__n2(填“>”“＝”或“<”)。(2)现欲变更反应条件，使试验Ⅰ中v1降低，n1不变，试写出两种可行的方法：①_加水稀释__；②_加入少量醋酸钠固体__。解析：(1)HCl是强酸，CH3COOH是弱酸，两种酸溶液的物质的量浓度相同时，HCl溶液中c(H＋)较大，与Mg反应的初始速率较快；酸的物质的量及Mg的质量均相等，两种酸溶液放出氢气的总量相等。(2)要使盐酸与镁反应的速率降低，但放出氢气的量不变，可加水稀释或加入少量CH3COONa固体。11．蚊虫、蚂蚁等叮咬人时，常向人体血液注入一种含有蚁酸(甲酸，HCOOH)的液体，皮肤上会起小疱。(1)已知SO2＋H2O＋HCOONa=NaHSO3＋HCOOH，HCOOH属于强电解质还是弱电解质？写出甲酸在溶液中的电离方程式。(2)蚊虫叮咬后皮肤上所起的小疱，即使不治疗，过一段时间小疱也能自行痊愈，其缘由是什么？(3)有同学认为，受到蚂蚁叮咬时刚好涂抹稀氨水或肥皂水能起到治疗作用，这一观点是否正确？请说明理由。答案：(1)弱电解质。HCOOHH＋＋HCOO－。(2)蚊虫、蚂蚁等叮咬人时，向人体血液中注入了HCOOH，增加了血液中H＋浓度，使H2CO3的平衡向生成CO2的方向移动，从而导致皮肤上出现小疱。一段时间后，小疱内的CO2和H2O作用重新达到电离平衡状态，血液中复原原先的酸碱平衡而自行痊愈。(3)正确。由于稀氨水或肥皂水都是碱性溶液，能与HCOOH反应从而起到治疗作用。解析：(1)依据SO2＋H2O＋HCOONa=NaHSO3＋HCOOH，结合强酸制弱酸原理，可知酸性：H2SO3>HCOOH，又因H2SO3属于弱酸，故HCOOH属于弱电解质。电离方程式为HCOOHH＋＋HCOO－。(2)人身体中的体液里存在如下平衡，H＋＋HCOeq\o\al(－,3)H2CO3H2O＋CO2↑，人被叮咬后，人体血液中注入了HCOOH，使H＋浓度变大，上述平衡右移，一段时间后，又达新的平衡，血液又复原原有平衡。(3)因为HCOOH水溶液显酸性，氨水和肥皂水显碱性，两者发生酸碱中和起到治疗作用。B级·实力提升练一、选择题1．(2024·全国乙卷)常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与A－离子不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是(B)A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)B．溶液Ⅱ中HA的电离度eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(cA－,c总HA)))为eq\f(1,101)C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10－4解析：pH＝7.0，溶液Ⅰ呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，若c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，则c(A－)＝0，明显不符合实际状况，A项错误；溶液Ⅱ中，eq\f(cA－,c总HA)＝eq\f(c平衡A－,c平衡HA＋c平衡A－)＝eq\f(1,\f(c平衡HA,c平衡A－)＋1)＝eq\f(1,\f(c平衡H＋,KaHA)＋1)＝eq\f(10－3,10－1＋10－3)＝eq\f(1,101)，B项正确；HA可以自由通过隔膜，溶液Ⅰ、Ⅱ中c(HA)应相等，C项错误；溶液Ⅰ、Ⅱ中c(HA)相等，由Ka(HA)＝eq\f(c平衡A－×c平衡H＋,c平衡HA)，可得cⅠ平衡(A－)×cⅠ平衡(H＋)＝cⅡ平衡(A－)×cⅡ平衡(H＋)，则eq\f(cⅠ平衡A－,cⅡ平衡A－)＝eq\f(cⅡ平衡H＋,cⅠ平衡H＋)＝eq\f(10－1,10－7)＝106，溶液Ⅰ中，eq\f(cⅠ平衡A－,cⅠ平衡总HA)＝eq\f(10－3,10－7＋10－3)≈1，cⅠ平衡总(HA)＝cⅠ平衡(A－)，同理溶液Ⅱ中，cⅡ平衡总(HA)＝101cⅡ平衡(A－)，故eq\f(cⅠ平衡总HA,cⅡ平衡总HA)＝eq\f(cⅠ平衡A－,101cⅡ平衡A－)＝eq\f(106,101)≈104，D项错误。2．下列各项中电解质的电离方程式正确的是(C)A．NaHC2O4的水溶液：NaHC2O4=Na＋＋H＋＋C2Oeq\o\al(2－,4)B．熔融状态的NaHSO4：NaHSO4Na＋＋HSOeq\o\al(－,4)C．HF的水溶液：HFH＋＋F－D．H2S的水溶液：H2S2H＋＋S2－解析：HC2Oeq\o\al(－,4)是弱酸的酸式酸根，不能拆写，应是NaHC2O4=Na＋＋HC2Oeq\o\al(－,4)，A项错误；熔融状态下，HSOeq\o\al(－,4)不电离，NaHSO4为强电解质应用“=”，B项错误；HF是弱酸，用“”连接，C项正确，H2S属二元弱酸，应分步电离H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－，D项错误。3．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，越水解，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)的水解程度最强，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，依据水的离子积Kw＝c(H＋)×c(OH－)，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。4．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。5．25℃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6．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不满意；越稀越电离。加水稀释，促进电离，温度不变K值不变，B满意；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不满意；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满意；加氢氧化钠固体，发生反应、大量放热，温度上升，K值增大，E不满意；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－＋C