江苏专用2024-2025学年高中化学专题3第一单元2第2课时常见的弱电解质影响电离平衡的因素练习含解析苏教版选修4

PAGEPAGE6常见的弱电解质影响电离平衡的因素[基础巩固]1．水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在25℃时，水的离子积Kw＝1×10－14，在35℃时，水的离子积Kw＝2.1×10－14，则下列叙述正确的是()A．随着温度的上升，Kw变大，水呈酸性B．35℃时，c(H＋)<c(OH－)C．35℃时的水比25℃时的水电离程度小D．水的电离是吸热过程解析：选D。由题中条件可以看出，温度上升时，Kw增大；25℃时，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1；35℃时，c(H＋)＝c(OH－)≈1.45×10－7mol·L－1；温度上升，c(H＋)和c(OH－)都增大，且始终相等，呈中性，水的电离程度也增大；因温度上升平衡向正方向移动，故水的电离是吸热过程。2．已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10mL浓度为0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中()A．水的电离程度始终增大B．eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)先增大再减小C．c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和始终保持不变D．当加入氨水的体积为10mL时，二者恰好完全反应解析：选D。A.醋酸溶液显酸性，水的电离平衡受到抑制。在滴加NH3·H2O的过程中，酸性减弱，水的电离程度受到抑制的程度减小，水的电离程度增大，当CH3COOH反应完后，加入的NH3·H2O会抑制水的电离，水的电离程度减小，故该选项错误。B.在向醋酸中滴加氨水的过程中，碱性增加酸性减弱，c(OH－)始终增大。由NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－可知，Kb＝eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）·c（OH－）,c（NH3·H2O）)，则eq\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）,c（NH3·H2O）)＝eq\f(Kb,c（OH－）)，而Kb是常数，故eq\f(Kb,c（OH－）)始终减小，该选项错误。C.n(CH3COOH)和n(CH3COO－)之和保持不变，但溶液的体积是增大的，故c(CH3COOH)与c(CH3COO－)之和渐渐减小，该选项错误。D.当加入氨水10mL时，二者恰好完全反应生成CH3COONH4，该选项正确。3．纯水在25℃和80℃的H＋浓度，前后两个量的大小关系为()A．前者大 B．两者相等C．后者大 D．不能确定解析：选C。此题考查温度对水电离平衡的影响，水电离吸热，温度越高，水电离程度越大，故25℃和80℃相比，前者水的电离程度小，H＋浓度小。4．已知25℃时，醋酸溶液中各微粒存在下述关系：Ka＝eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）)＝1.75×10－5。下列有关说法可能成立的是()A．25℃条件下，向该溶液中加入确定量的盐酸时，Ka＝8×10－5B．25℃条件下，向该溶液中加入确定量的盐酸时，Ka＝2×10－4C．标准状况下，醋酸溶液中Ka＝1.75×10－5D．上升到确定温度，Ka＝7.2×10－5解析：选D。醋酸溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，在确定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，弱电解质电离出的离子的浓度的幂之积跟溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数，这个常数叫做电离常数。由此可知题中Ka为醋酸的电离常数，由于电离常数不随浓度改变而改变，只随温度改变而改变，所以解除A、B两项；醋酸的电离是吸热的，所以上升温度，Ka增大，降低温度，Ka减小。标准状况下(0℃)，温度低于25℃，则Ka小于1.75×10－5，所以C项错误，D项正确。5．25℃时，在0.01mol·L－1的硫酸溶液中，水电离出的H＋浓度是()A．5×10－13mol·L－1 B．0.02mol·L－1C．1×10－7mol·L－1 D．1×10－12mol·L－1解析：选A。溶液中c(H＋)＝0.02mol·L－1，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，溶液中的OH－是由水电离产生的，水溶液中c水(H＋)＝c水(OH－)，c水(OH－)＝Kw/c(H＋)＝1×10－14/0.02＝5×10－13(mol·L－1)。6．下列醋酸溶液中c(H＋)最大的是()A．20℃0.1mol/L B．30℃0.1mol/LC．20℃0.01mol/L D．30℃0.01mol/L解析：选B。CH3COOH是弱电解质，且电离是吸热的，温度越高，电离程度越大，c(H＋)也越大。7．部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHHCNH2CO3电离平衡常数(25℃)Ka＝1.77×10－4Ka＝4.9×10－10Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－11下列选项错误的是()A．2CN－＋H2O＋CO2=2HCN＋COeq\o\al(2－,3)B．2HCOOH＋COeq\o\al(2－,3)=2HCOO－＋H2O＋CO2↑C．由数据可知酸性：HCOOH>H2CO3>HCN>HCOeq\o\al(－,3)D．25℃时，在等浓度的CH3COOH溶液和HCN溶液中，水的电离程度后者大解析：选A。A项，Ka1(H2CO3)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3)，故HCN可与COeq\o\al(2－,3)发生反应生成CN－和HCOeq\o\al(－,3)，因此向含CN－的溶液中通入CO2发生反应为CN－＋H2O＋CO2=HCN＋HCOeq\o\al(－,3)，错误；B项，利用甲酸与碳酸的电离平衡常数可知酸性：HCOOH>H2CO3，则HCOOH可与碳酸盐作用生成甲酸盐、CO2和H2O，正确；C项，酸性：HCOOH>H2CO3>HCN>HCOeq\o\al(－,3)，正确；D项，相同温度下，等浓度的CH3COOH溶液与HCN溶液中，醋酸中c(H＋)大，对水的电离抑制程度大，即HCN溶液中水的电离程度大，正确。8．常温下，由水电离出的c(OH－)＝1×10－13mol/L的无色溶液中，确定能大量共存的离子组是()A．Cl－、AlOeq\o\al(－,2)、Na＋、K＋B．Fe3＋、NOeq\o\al(－,3)、K＋、H＋C．NOeq\o\al(－,3)、Ba2＋、K＋、Cl－D．Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－解析：选C。依题设条件可知，水电离出的c(OH－)＝1×10－13mol/L＜1×10－7mol/L，故水的电离受到抑制，有可能是酸的溶液，也可能是碱的溶液；再依据各选项分析在酸或碱溶液中各种离子与H＋或OH－是否发生反应确定答案。9．已知H2CO3的电离常数：Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11，HClO的电离常数：Ka＝2.95×10－8。反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO达到平衡后，要使HClO浓度增大可加入()A．NaOH B．HClC．CaCO3(固体) D．H2O解析：选C。要使HClO浓度增大，必需使平衡右移，且加入的物质与HClO不反应，加入NaOH时，平衡虽然右移，但HClO也参加反应，导致HClO浓度减小；加入HCl时，平衡左移，c(HClO)减小；加水稀释时，c(HClO)也减小；加入CaCO3固体时，只与盐酸反应，使平衡右移，c(HClO)增大。10．某温度下，纯水中c(H＋)＝2×10－7mol/L，则此温度下水的离子积为________。若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4mol/L，则此时c(OH－)＝________，由水电离产生的c(H＋)为________，此时温度________(填“高于”“低于”或“等于”)25℃。解析：水的离子积为c(H＋)·c(OH－)＝4×10－14。c(OH－)＝Kw/c(H＋)＝8×10－11mol/L，水电离的氢离子和氢氧根离子的浓度任何时候都相等。答案：4×10－148×10－11mol/L8×10－11mol/L高于11．(1)H2S溶于水的电离方程式为_______________________________________________________________________________________________________________；(2)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时，电离平衡向____________移动，c(H＋)________，c(S2－)________；(3)向H2S溶液中加入NaOH固体时，电离平衡向____________移动，c(H＋)________，c(S2－)________；(4)若将H2S溶液加热至沸腾，c(H2S)________；(5)若要增大H2S溶液中c(S2－)，最好加入________。解析：(1)H2S是二元弱酸，在水溶液中是分两步电离的，其电离方程式应为H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－；(2)当加入CuSO4溶液时，因发生反应Cu2＋＋S2－=CuS↓，使平衡右移，导致c(H＋)增大，但c(S2－)减小；(3)当加入NaOH固体时，因发生反应H＋＋OH－=H2O，使平衡右移，导致c(H＋)减小，但c(S2－)增大；(4)当加热H2S溶液至沸腾时，因H2S挥发，使c(H2S)减小；(5)增大c(S2－)最好是加入只与H＋反应的物质，可见加入强碱如NaOH固体最相宜。答案：(1)H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－(2)右增大减小(3)右减小增大(4)减小(5)NaOH固体(或其他合理答案)[实力提升]12．在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示：(1)A点水的离子积为1×10－14，B点水的离子积为____________。造成水的离子积改变的缘由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)100℃时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)100℃时，若盐酸中c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，则由水电离产生的c(H＋)＝______________。解析：(1)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6×10－6＝10－12。由于水的电离是吸热过程，升温，水的电离平衡正向移动，Kw增大。(2)若加盐酸，使c(H＋)＞c(OH－)，但Kw不变。(3)盐酸中c(H＋)主要来自HCl的电离，溶液中c(OH－)＝eq\f(Kw,c（H＋）)＝eq\f(10－12,5×10－4)mol·L－1＝2×10－9mol·L－1，c水(H＋)＝c(OH－)＝2×10－9mol·L－1。答案：(1)1×10－12水的电离是吸热过程，温度上升，水的电离程度增大，即离子积增大(2)否，在盐酸中c(H＋)≠c(OH－)，所以不行能使体系处于B点位置(3)2×10－9mol·L－113．在确定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电实力如图。(1)O点导电实力为零的理由：__________________________________________________________________________________________________________________。(2)A、B、C三点酸性由大到小的依次是____________________________________。(3)若使C点溶液中的c(CH3COO－)提高，在如下措施中，可选________。A．加热 B．加很稀的NaOH溶液C．加固体KOH D．加水E．加固体CH3COONa F．加Zn粒(4)在稀释过程中，随着醋酸浓度的降低，下列始终保持增大趋势的量是________。A．c(H＋)B．H＋个数C．CH3COOH分子数D．c(H＋)/c(CH3COOH)解析：(3)在醋酸溶液中存在平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋ΔH>0，由此可知加热以及加固体KOH、加Zn粒均可使平衡正向移动，且c(CH3COO－)增大。加入很稀的NaOH溶液、加水虽可使平衡正向移动，但因溶液稀释，所以c(CH3COO－)减小。加入固体CH3COONa，平衡逆向移动，但因加入较多CH3COO－，故使其浓度增大。(4)在稀释过程中，CH3COOH的电离度增大，因而H＋个数确定增大，CH3COOH分子数不断减小，c(H＋)/c(CH3COOH)＝n(H＋)/n(CH3COOH)，所以c(H＋)/c(CH3COOH)不断增大。答案：(1)无自由移动的离子(2)B>A>C(3)ACEF(4)BD14．如表所示是几种常见弱酸的电离常数(25℃)：酸电离方程式电离常数KaCH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋1.75×10－5H2CO3H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)Ka1＝4.4×10－7Ka2＝4.7×10－11H2SH2SH＋＋HS－HS－H＋＋S2－Ka1＝1.3×10－7Ka2＝7.1×10－15H3PO4H3PO4H＋＋H2POeq\o\al(－,4)H2POeq\o\al(－,4)H＋＋HPOeq