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.pdf

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1、是的是的广泛广泛 呵呵复活复活复活 培优点十六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CaCO 3 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】 B 2电离平衡常数的应用 典例 2已知H2SO3、H2CO3分别属于中强酸和弱酸，H2SO3H +HSO 3，HSO 3H + SO 2 3；H2CO3H + HCO 3，HCO 3H +CO2 3；电离平衡常数分别为K1、K1、K2、K2，已 知K1K1K2K2则溶液中不可以大量共存的离子组是（

3、） ASO 2 3、 HCO 3 BHSO 3、CO 2 3 CSO 2 3、CO 2 3DHSO 3、HCO 3 【解析】 因、K 1K2， 故酸性 HSO 3 HCO 3，所以 HSO 3能与 CO 2 3反应生成HCO 3与 SO 2 3。 【答案】 B 3强弱电解质的比较 典例 325时， CH3COOH 的电离平衡常数Ka1.8 10 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。下列有 关叙述不正确的是（） 一弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用 是的是的广泛广泛 呵呵复活复活复活 AHX的酸性比CH3CO

4、OH 强且为弱酸 B10mL pH 3的醋酸溶液中c(H ) c(CH3COOH) c(CH3COO ) c(OH) C10mL pH 3的醋酸溶液中c(CH3COOH) 约为 0.056mol L -1 D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 c(CH3COO ) c(

5、H ) c(CH3COOH) 1.8 10 5，c(H) c(CH3COO ) ，解得 c(CH3COOH) 约为 0.056mol L -1，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】 D 4实验探究 典例 4 （1）一定温度下，向1L 0.1 mol L -1 CH 3COOH 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 c(CH3COO ) c(H )

6、 c(CH3COOH) 的值 _( 填“增大”“减小”或“不变”) 。 （2）氨气的水溶液称为氨水，其中存在的主要溶质微粒是NH3H2O 。 已知： a. 常温下，醋酸和NH3H2O的电离平衡常数均为1.8 10 5； bCH3COOHNaHCO 3=CH3COONa CO2 H2O。 则 CH3COONH 4溶液呈 _( 填“酸”“碱”或“中”，下同) 性， NH4HCO3溶液呈 _性， NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是_。 （3）99时，Kw1.0 10 12，该温度下测得 0.1mol L -1Na 2A溶液的 pH 6。 H2A在水溶液中的电离方程式为_ 。 该温度下，将0

7、.01mol L -1H 2A溶液稀释到20 倍后，溶液的pH _。 是的是的广泛广泛 呵呵复活复活复活 将体积相等、pH1 的盐酸和H2A溶液分别与足量的Zn 反应，产生的氢气_。( 填 字母 ) A盐酸多 BH2A多 C一样多 D无法确定 将 0.1mol L -1H 2A 溶液与0.2mol L -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】（3） 99时，Kw1.0 10 12，该温度下测得 0.1mol L -1 Na2A溶液的 pH6， 说明溶液呈中性，即A 2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

8、 （3） H2A=2H A2 3 C c(NH 4)c(A 2) c(H ) c(OH ) 1已知氢氟酸水溶液中存在如下电离平衡：HFH +F。只改变一个条件一定可以 使 c(HF) c(H ) 减小的是（） 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，c(HF) c(H )减小， A项正确；加入少量KF固体，溶液 中c(F ) 增大，平衡逆向移动， c(H +) 减小， c(HF) 增大， c(H

9、F) c(H )增大， B项错；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， c(HF) c(H )增大， C 项错；通入少量HF 气体，c(HF) 增大，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， c(HF) c(H ) 增大， D错。 【答案】 A 225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10 -3 molL -1 二对点增分集训 是的是的广泛广泛 呵呵复活复活复活 B溶液中 c(NH

10、4) c(NH3H2O)减小 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10 -3 molL-1，错误； B项，由于 n(NH 4) 增多，而 n(NH3H2O)减小，因处于同一溶液中，所以 c(NH 4) c(NH3H2O)增大，错误； C 项，由于 c(OH ) 减 小，所以c(H +) 应增大，错误； D项，氨水过量，所以pH 7，正确。 【答案】 D 3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

11、变化示意图如下： 其中正确的是（） A B CD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】 D 4硼酸 (H3BO3) 溶液中存在： H3BO3(aq) H2O(l)B(OH)4 (aq) H (aq) 。下列说法 正确的是（） 化学式电离常数 (298 K) 是的是的广泛广泛

12、呵呵复活复活复活 硼酸K5.7 10 10 碳酸 K14.4 10 7 K24.7 10 11 醋酸K1.7510 5 A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

13、，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】 A 5由已知电离平衡常数判断，下列关于SO2与 Na2CO3(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 H2CO3K1410 7 K25.6 10 11 H2SO3K11.5410 2 K21.0210 7 ASO2H2O 2CO 2 3=2HCO 3SO 2 3 BSO22HCO 3

14、=2CO2 SO 2 3H2O C2SO2H2OCO 2 3=CO22HSO 3 DSO2H2O CO 2 3=HCO 3 HSO 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 ： H2CO3HCO 3H K1410 7，HCO 3H CO2 3K25.6 10 11；亚硫酸存在电离平 衡： H2SO3HSO 3H K11.5410 2，HSO 3H SO2 3K21.0210 7，碳酸与亚 硫酸都是弱酸， 电离平衡常数越大， 酸性越强，则酸性强弱顺序为H2SO3H2CO3HSO 3HCO 3， 发生化学反应

15、应遵循强酸制弱酸的原理，以此分析B项不合理。 【答案】 B 是的是的广泛广泛 呵呵复活复活复活 625时，向盛有50mL pH2 的 HA溶液的绝热容器中加入pH 13 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0.01molL -1 Bbc的过程中，温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应 Cab的过程中，混合溶液中可能存在：c(A ) c(Na ) D25时， HA的电离平衡常数K约为 1.4310 2 【 解 析 】 恰 好 中 和 时 混 合 溶 液 温 度 最 高 ， 即b点 ，

16、 此 时 消 耗 氢 氧 化 钠 为 0.04L0.1molL -10.004mol ，得出 50 mL HA 的浓度为 0.004 mol 0.05 L 0.08 mol L 1，A错误； bc的过程中， HA已完全 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，ab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 cHA 0.01 mol L 10.01 mol L1 0.08 mol L 10.01 mol L1 1.4310 3，D错误。 【答案】 C 7pH1 的 HA 、H

17、B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（） AHA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) 是的是的广泛广泛 呵呵复活复活复活 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； 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

18、；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】 B 8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pH C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，

19、 故不可行。 【答案】 A 9向 0. 1molL 1 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 c(CH3COO ) c(CH3COOH) 比值增大 D溶液中 c(H ) c(CH3COO ) c(CH3COOH) 不变 【解析】醋酸中存在CH3COOHCH3COO H +，温度不变，醋酸的 Ka不变，即 c(H )c(CH3COO ) c(CH3COOH) 不变，D正确；加水稀释，虽促进醋酸的电离， 但溶液中c(H ) 、 c(CH3COO )

20、 减小， pH增大；加入少量CH3COONa 晶体时引入c(CH3COO ) ，c(CH 3COO ) 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 c(H )c(CH3COO ) c(CH3COOH) 不变，而c(CH3COOH) 变大，则c(H +) c(CH3COO ) 变大，B错误；c(CH3COO ) c(CH3COOH) c(CH 3COO ) c(H ) c(CH3COOH) c(H ) Ka c(H )，c(H +) 变小，则比值增大， C正确。 【答案】 A 是的是的广泛广泛 呵呵复活复活复活 10常

21、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)/(mol L - 1) 电离常数电离度 /% c(OH )/(mol L-1) 0 16.56 1.3710 5 9.098 1.50710 2 10 15.16 1.5710 5 10.18 1. 54310 2 20 13.63 1.7110 5 11.2 1.52710 2 提示：电离度 已电离的弱电解质物质的量 起始时的弱电解质物质的量 100% （1）温度升高，NH3H2O 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电离度 Cc(

22、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 Cc(OH ) 减小 D c(NH 4) 减小 （4）将氨水与盐酸等浓度等体积混合，下列做法能使c(NH 4) 与c(Cl ) 比值变大的是 _。 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，NH3H2O的电离吸收热量，升 高温度， NH3H2O 的电离平衡向右移动。 （ 3）对于平衡NH3H2

23、ONH 4+OH ，加入 NH4Cl 固体，平衡左移，pH减小，电 离度减小，c(OH ) 减小， c(NH 4) 增大， A、 D 错误。 （4）氨水与盐酸等浓度等体积混合，恰 好生成 NH4Cl 溶液， NH 4+H2ONH3H2O+H +，加入固体 NH4Cl，c(NH 4) 增大， cNH 4 cCl 增大， A 正确；降温，NH 4水解程度减小， cNH 4 cCl 增大，C正确；B项，通入 HCl，c(Cl ) 增大的较 c(NH 4) 多， cNH 4 cCl 减小； D项，加入NaOH 固体，c(NH 4) 减小， cNH 4 cCl 减小。 【答案】（1）右A （2）氨水浓度

24、降低， 使c(OH ) 减小， 而温度升高， 使 c(OH ) 增大， 双重作用使 c(OH ) 基本不变 是的是的广泛广泛 呵呵复活复活复活 （3）AD （4）AC 11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K CH3COOH CH3COOHH +CH 3COO 1.9610 5 HClO HClOH +ClO 3.0 10 8 H2CO3 H2CO3H +HCO 3 HCO 3H +CO2 3 K14.4 10 7 K25.6 10 11 H2SO3 H2SO3H +HSO 3 HSO 3H

25、+SO2 3 K11.5410 2 K21.0210 7 回答下列问题： （1） CH3COOH 、 HClO、 H2CO3、 HCO 3、 H2SO3、 HSO 3都可看作是酸， 其中酸性最强的是_， 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：lg2 0.3) ， 0.10molL -1 的 CH3COOH 溶液中的c(H +) _molL- 1。 【解析】（1）同一温度下，酸的电离常数越大其酸性越强，根

26、据酸的电离常数知，酸性 强弱顺序是H2SO3CH3COOH H2CO3HSO 3 HClOHCO 3，所以酸性最强的是H2SO3，最弱的是 HCO 3。(2) 因为酸性：HCl H2CO3 HClO HCO 3，所以反应的离子方程式为2Cl2+H2O+CO 2 3 =CO2+2Cl +2HClO；因为酸性： H 2SO3HSO 3HClO，次氯酸具有强氧化性，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+SO2 4+2HClO。 （ 3） 1.2molL -1 的 NaClO溶液中水解离子方程式为ClO +H2OHClO+OH ， Kh cOH

27、cHClO cClO cOH cHClO cClO cH cH Kw Ka c 2 OH cClO ，c 2(OH ) Kw Ka c(ClO ) 10 14 3.0 10 81.2molL -1 ，c(OH ) 210 3.5 molL -1， c(H +) 10 14 210 3.5 510 11.5 ，pH lg(5 10 11.5 ) 10.8 ；该温度下， 0.10molL -1 的 CH3COOH 溶液中存在电 离 平 衡， CH3COOH? CH3COO +H + ， 平衡 常数K cCH3COO cH cCH3COOH 1.7610 -5 ，c 2(H+) 0.101.7610 - 5， c(H +) 1.4 10-3molL-1。 是的是的广泛广泛 呵呵复活复活复活 【答案】（1） H2SO3HCO 3 （2）2Cl2+H2O+CO 2 3=CO2+2Cl +2HClO SO2+H2O+3ClO =Cl +SO 2 4+2HClO （3）10.8 1.4 10 3