2020届高考化学 精准培优专练十六 弱电解质电离平衡及电离平衡常数（含解析）

弱电解质电离平衡及电离平衡常数1．影响电离平衡的因素典例1．常温下，在pH＝5的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO−+H+，对于该平衡，下列叙述正确的是()A．加入水时，平衡向右移动，CH3COOH电离常数增大B．加入少量CH3COONa固体，平衡向右移动C．加入少量NaOH固体，平衡向右移动，c(H+)减小D．加入少量pH＝5的硫酸，溶液中c(H+)增大2．电离平衡常数的应用典例2．分析下表，下列选项错误的是()弱酸CH3COOHHCNH2CO3电离常数(25℃)1.8×10－54.9×10－10Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－11A．CH3COO－、HCO－3、CN－在溶液中可以大量共存B．向食醋中加入水可使CH3COOH的电离平衡向电离方向移动C．相同物质的量浓度的Na2CO3和NaCN溶液，后者pH较大D．pH＝a的上述3种酸溶液，加水后溶液的pH仍相同，则醋酸中加入水的体积最小3．强弱电解质的比较典例3．某温度下，相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示，下列判断正确的是()A．a点导电能力比b点强B．b点的Kw值大于c点C．与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积Va＞Vc一．弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用相关计算D．a、c两点的c(H+)相等4．实验探究典例4．25℃时，0.1mol·L-1HA溶液中𝑐(H+)𝑐(OH-)=108，0.01mol·L-1BOH溶液pH=12。请回答下列问题：(1)0.1mol·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)。A.𝑐(H+)𝑐(HA)B.𝑐(HA)𝑐(A-)C.c(H+)与c(OH−)的乘积D.c(OH−)(3)在体积相等、pH相等的HA溶液与HCl溶液中加入足量Zn，HA溶液中产生的气体比HCl溶液中产生的气体(填“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“”)BA溶液的pH。(5)已知碳酸的Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.6×10-11，向等浓度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加盐酸直至过量，则与H+作用的粒子依次为。1．一定浓度的盐酸分别与等体积的NaOH溶液和氨水反应，恰好中和，消耗的盐酸体积相同，则NaOH溶液与氨水（）A．OH−浓度相等B．pH相等C．电离度相等D．物质的量浓度相等2．常温下，用0.1mol·L－1的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1的NaOH溶液，当滴加VmLCH3COOH溶液时，混合溶液的pH＝7。已知CH3COOH的电离平衡常数为Ka，忽略混合时溶液体积的变化，下列关系式正确是()A．Ka＝2×10－70.1V－2B．V＝2×10－70.1Ka－2C．Ka＝2×10－7V＋20D．Ka＝2×108V3．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)随时间的变化示意图如下：二．对点增分集训其中正确的是（）A．①③B．②④C．①②③④D．都不对4．已知常温时HClO的Ka(HClO)=3.0×10-8，HF的Ka(HF)=3.5×10-4。现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分別加蒸馏水稀释，pH随溶液体积的变化如图所示，下列叙述正确的是()A.曲线Ⅰ为次氯酸稀释时pH变化曲线B.取a点的两种酸溶液，中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液，消耗氢氟酸的体积较小C.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小D.从b点到d点，溶液中𝑐(R-)𝑐(HR)·𝑐(OH-)保持不变(HR代表HClO或HF)5．下列说法正确的是()A．将0.10mol·L－1氨水加水稀释后，溶液中c(NH＋4)·c(OH－)变大B．为确定某酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH7，则H2A是弱酸；若pH7，则H2A是强酸C．将CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中c(CH3COOH)c(CH3COO－)变大D．用0.2000mol·L－1NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合溶液(混合溶液中两种酸的浓度均为0.1mol·L－1)，至中性时，溶液中的酸未被完全中和6．已知：pKa=－lgKa。25℃时，几种弱酸的pKa值如下表所示。下列说法正确的是（）弱酸的化学式CH3COOHHCOOHH2SO3pKa4.743.741.90、7.20A．向Na2SO3溶液中加入过量乙酸，反应生成SO2B．25℃时，pH=8的甲酸钠溶液中，c(HCOOH)=9.9×10－7mol·L-1C．25℃时，某乙酸溶液pH=a，则等浓度的甲酸pH=a－1D．相同温度下，等浓度的HCOONa溶液比Na2SO3溶液的pH大7．室温下，将10.00mL5.0000mol·L－1醋酸滴入100.00mL蒸馏水中，溶液中c(H+)和温度随着加入醋酸体积的变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是()A．a～b段，醋酸电离过程为放热过程B．c～d段，c(H+)增加，醋酸电离程度增大C．c点时，加入等体积等浓度的NaOH溶液，则：c(Na+)＝c(CH3COO－)+c(CH3COOH)D．d点时，c(H+)c(CH3COOH)8．将0.1mol·L－1的NH3·H2O溶液加水稀释，下列说法正确的是()A．cNH＋4cNH3·H2O的值减小B．OH－的物质的量减小C．cNH＋4·cOH－cNH3·H2O的值减小D．NH＋4的浓度减小9．某温度下，和的电离常数分别为和。将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是（）2HNO3CHCOOH45.01051.710pHpHA．曲线Ⅰ代表溶液B．溶液中水的电离程度：b点＞c点C．从c点到d点，溶液中保持不变（其中、分别代表相应的酸和酸根离子）D．相同体积a点的两溶液分别与恰好中和后，溶液中相同10．回答下列问题（1）等pH、等体积的两份溶液A（盐酸）和B（CH3COOH）分別与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是_____（填写序号）。①开始反应时的速率A＞B②参加反应的锌的物质的量A=B③反应所需要的时间B＞A④A中有锌剩余（2）已知，CH3COOH是常见的弱酸，现有常温下0.1mol·L−1的CH3COOH溶液。①温度不变，加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是_____（填字母序号，下同），②若该溶液升高温度，下列表达式的数据增大的是_____。A．c(H+)B．c(H+)·c(OH-)C．+3c(H)c(CHCOOH)D．-+33c(CHCOO)c(H)c(CHCOOH)（3）取0.10molCH3COOH（冰醋酸）作导电性实验，测得其导电率随加入的水量变化如图所示：比较a、b点的相关性质（填“＞”“＜”或“=”）：①n(H+)：a_____b；②c(CH3COO−)：a_____b；③完全中和时消耗NaOH的物质的量：a_____b；（4）25℃时，部分物质的电离平衡常数如下表所示：2HNOHAOHAcccHAANaOHNanCH3COOHH2CO3HCN1.7×10﹣5K1=4.3×10-7K2=5.6×10﹣114.9×10﹣10请回答下列问题：①CH3COOH、H2CO3、HCN的酸性由强到弱的顺序为_________。②焦炉煤气中一般含有H2S和HCN气体，有的工厂在真空条件下，使用K2CO3溶液吸收煤气中的H2S和HCN气体，实现脱硫脱氰。请根据上述数据，尝试从理论上推测同为0.lmol·L−1的K2CO3溶液和HCN混合后，最可能发生的反应的离子方程式_____。11．25℃时，三种酸的电离常数如下：化学式CH3COOHH2CO3HClO电离常数1.8×10-5K1=4.3×10-7K2=5.6×10-113.0×10-8回答下列问题：(1)一般情况下，当温度升高时，Ka(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是(用字母表示)。A.CO32−B.ClO−C.CH3COO−D.HCO3-(3)用蒸馏水稀释0.10mol·L-1的醋酸溶液，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是(填字母)。A.𝑐(CH3COOH)𝑐(H+)B.𝑐(CH3COO-)𝑐(CH3COOH)C.𝑐(H+)𝑐WD.𝑐(H+)𝑐(OH-)(4)体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL，稀释过程中pH变化如图所示。则HX的电离常数(填“大于”“等于”或“小于”，下同)醋酸的电离常数；稀释后，HX溶液中水电离出来的c(H+)醋酸溶液中水电离出来的c(H+)，理由是。参考答案一、弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用典例1．【答案】C【解析】加入水稀释，使醋酸的电离平衡向右移动，但CH3COOH电离常数不变，A项错误；加入少量CH3COONa固体，c(CH3COO－)增大，使醋酸的电离平衡向左移动，B项错误；加入的少量NaOH固体与H+中和，c(H+)减小，使醋酸的电离平衡向右移动，C项正确；加入少量pH＝5的硫酸，溶液中c(H+)不变，D项错误。典例2．【答案】C【解析】根据电离常数可知HCO－3和CH3COO－、HCO－3和CN－均不发生反应，A正确；向食醋中加入水，CH3COOH的电离平衡正向移动，B正确；由于电离常数HCNHCO－3，根据“越弱越易水解”可知C错误；pH相同的CH3COOH、HCN、H2CO33种酸溶液，加入相同体积的水，CH3COOH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。典例3．【答案】D【解析】选项A，根据图示可知，a点对应的曲线为NaOH溶液稀释曲线，b、c点对应的曲线为氨水的稀释曲线，a点溶液中离子浓度小于b点溶液中离子浓度，a点导电能力更弱。Kw值只与温度有关，b、c两点Kw值相等。选项C，NH3·H2O的物质的量大于NaOH，稀释过程中溶质总量不变，所以c点消耗盐酸多。选项D，a、c两点溶液pH相等，则c(H+)相等。典例4．【答案】(1)310-5强电解质(2)B(3)多(4)(5)CO2−3、HCO−3、A−【解析】(1)由题意知，25℃时，0.1mol·L-1的HA溶液中𝑐(H+)𝑐(OH-)=108，结合KW=c(H+)·c(OH−)=1×10−14，可得c(H+)=1×10-3mol·L-1，所以pH=3。HA的电离常数Ka=𝑐(A-)·𝑐(H+)𝑐(HA)=1×10-3×1×10-30.1=10−5。0.01mol·L-1BOH溶液pH=12，c(OH−)=1×10-2mol·L-1，所以BOH是强电解质。(2)稀释过程中，温度不变，Ka=𝑐(H+)·𝑐(A-)𝑐(HA)不变，c(A−)减小，所以𝑐(H+)𝑐(HA)增大，A项不符合题意；稀释过程中Ka=𝑐(H+)·𝑐(A-)𝑐(HA)不变，c(H+)减小，𝑐(A-)𝑐(HA)增大，因此𝑐(HA)𝑐(A-)减小，B项符合题意；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。(3)由(1)知HA是弱电解质，体积、pH均相等的HA与HCl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pHBA溶液的pH。(5)已知碳酸的Ka1=4.3×10-7，Ka2=