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.docx

弱电解质电离平衡及电离平衡常数一弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用相关计算1影响电离平衡的因素典例1常温下，在pH5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pH5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)1.8×1054.9×1010Ka14.3×107Ka25.6×1011ACH3COO、HCO、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DpHa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()Aa点导电能力比b点强Bb点的Kw值大于c点C与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积VaVcDa、c两点的c(H+)相等4实验探究典例425时，0.1 mol·L-1 HA溶液中c(H+)c(OH-)=108，0.01 mol·L-1 BOH溶液pH=12。请回答下列问题：(1)0.1 mol·L-1 HA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。 二对点增分集训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（）AOH浓度相等BpH相等C电离度相等D物质的量浓度相等2常温下，用0.1mol·L1的CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1mol·L1的NaOH溶液，当滴加V mL CH3COOH溶液时，混合溶液的pH7。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()AKaBVCKaDKa3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：其中正确的是（）A B CD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·L1氨水加水稀释后，溶液中c(NH)·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pH>7，则H2A是弱酸；若pH<7，则H2A是强酸C将CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中变大D用0.2000mol·L1NaOH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·L1)，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SO2B25时，pH=8的甲酸钠溶液中，c(HCOOH)=9.9×107mol·L-1C25时，某乙酸溶液pH=a，则等浓度的甲酸pH=a1D相同温度下，等浓度的HCOONa溶液比Na2SO3溶液的pH大7室温下，将10.00 mL 5.0000mol·L1醋酸滴入100.00 mL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()Aab段，醋酸电离过程为放热过程Bcd段，c(H+)增加，醋酸电离程度增大Cc点时，加入等体积等浓度的NaOH溶液，则：c(Na+)c(CH3COO)+c(CH3COOH)Dd点时，c(H+)>c(CH3COOH)8将0.1 mol·L1的NH3·H2O溶液加水稀释，下列说法正确的是()A的值减小BOH的物质的量减小C的值减小DNH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（）A曲线代表溶液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）。开始反应时的速率AB 参加反应的锌的物质的量A=B反应所需要的时间BA A中有锌剩余（2）已知，CH3COOH是常见的弱酸，现有常温下0.1mol·L1的CH3COOH溶液。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），若该溶液升高温度，下列表达式的数据增大的是_。Ac(H+) Bc(H+)·c(OH-)C D（3）取0.10mol CH3COOH（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“=”）：n(H+)：a_b；c(CH3COO)：a_b；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：CH3COOHH2CO3HCN1.7×105K1=4.3×10-7 K2=5.6×10114.9×1010请回答下列问题：CH3COOH、H2CO3、HCN的酸性由强到弱的顺序为_。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.l mol·L1的K2CO3溶液和HCN混合后，最可能发生的反应的离子方程式_。1125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0.10 mol·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+)KW D.c(H+)c(OH-)(4)体积均为10 mL、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pH5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和CH3COO、HCO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HCN>HCO，根据“越弱越易水解”可知C错误；pH相同的CH3COOH、HCN、H2CO3 3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)CO、HCO、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)=1×1014，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=105。0.01 mol·L-1 BOH溶液pH=12，c(OH)=1×10-2 mol·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pH<BA溶液的pH。(5)已知碳酸的Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.6×10-11，HA的Ka=10-5，则酸性：HA>H2CO3>HCO3-，根据“越弱越水解”可知，向等浓度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加盐酸直至过量，与H+作用的粒子依次为CO、HCO、A。二、对点增分集训1.【答案】D【解析】盐酸为一元酸，氢氧化钠和氨水均为一元碱，HCl+NaOH=NaCl+H2O、HCl+NH3·H2O= NH4Cl+H2O，等体积的NaOH溶液和氨水反应消耗的盐酸的浓度和体积相同，即消耗的盐酸的物质的量相等，则氢氧化钠溶液和氨水中碱的物质的量相等，根据n=cV，则氢氧化钠溶液和氨水的物质的量浓度相等，故选D。2.【答案】A【解析】当滴加V mL CH3COOH溶液时，混合溶液的pH7，此时氢离子和氢氧根离子浓度相等，都是107mol/L，根据电荷守恒，钠离子浓度等于醋酸根离子浓度，c(Na+) mol/L，CH3COOH的电离平衡常数为Ka，故答案为A。3.【答案】D【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。4.【答案】D【解析】pH相同的弱酸溶液加水稀释，其pH应该都会升高，其中酸性越强，其pH的变化应该越明显(或者说曲线的斜率应该越大)，因为Ka(HF)>Ka(HClO)，所以HF的酸性更强，所以曲线为氢氟酸稀释时pH变化曲线，选项A错误；中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液，消耗的次氯酸和氢氟酸的物质的量一定相等，a点两者的pH相同，因为HF酸性更强，所以HF的浓度较小，达到相同的物质的量需要较大的体积，所以消耗的氢氟酸的体积较大，选项B错误；c点比b点的pH更小，说明c点酸电离出来的氢离子浓度更大，所以对于水的电离的抑制应该更强，水的电离程度应该是c点更小，选项C错误；c(R-)c(HR)·c(OH-)可以认为是R-的水解平衡常数的倒数，水解平衡常数只与温度有关，所以选项D正确。5. 【答案】D【解析】氨水中存在电离平衡：NH3·H2ONH+OH，加水稀释，促进NH3·H2O的电离，NH3·H2O的电离平衡正向移动，但c(NH)和c(OH)都变小，故两者的乘积变小，A项错误；若NaHA溶液呈碱性，说明HA的水解程度大于其电离程度，则H2A是弱酸，若NaHA溶液呈酸性，可能是HA的电离程度比HA的水解程度大，但不能说明H2A是强酸，B项错误；CH3COOH溶液中存在的电离平衡：CH3COOHCH3COO+H+，加水稀释时，平衡正向移动，溶液中变小，C项错误；强酸与强碱溶液恰好完全中和时，所得溶液pH7，而弱酸与强碱溶液恰好完全中和时，所得溶液pH>7，若所得溶液pH7，说明碱不足，酸未被完全中和，D项正确。6.【答案】B【解析】根据表格数据分析，酸性顺序为：H2SO3>HCOOH>CH3COOH>HSO。A.因为乙酸的酸性大于亚硫酸氢根离子，所以亚硫酸钠和乙酸反应生成亚硫酸氢钠和乙酸钠，故A错误；B.甲酸钠溶液因为甲酸根离子水解溶液显碱性，且存在质子守恒，c(OH)=c(H+) +c(HCOOH)，因为溶液的pH=8，所以c(OH)=106 mol·L1，c(H+)=108 mol·L1，所以c(HCOOH)=9.9×107mol·L-1，故B正确；C.等浓度的乙酸和甲酸溶液中存在电离平衡，假设甲酸溶液的pH，计算b=a-0.5，故C错误；D.因为甲酸的酸性比亚硫酸氢根离子酸性强，所以同温度下，等浓度的溶液中甲酸根离子水解程度小于亚硫酸根离子水解程度，即等浓度的甲酸钠的pH小于亚硫酸钠，故D错误。7.【答案】C【解析】ab段，醋酸电离过程为吸热过程，电解质溶于水，扩散过程(电离)吸热，水合过程(形成水合离子)放热，故A错误；cd段，醋酸浓度增大，c(H+)增加，醋酸电离程度减小，故B错误；c点时，加入等体积等浓度的NaOH溶液，根据物料守恒，有c(Na+)c(CH3COO)+c(CH3COOH)，故C正确；d点时，c(H+)<c(CH3COOH)，故D错误。8.【答案】D【解析】在NH3·H2O溶液中，存在电离平衡：NH3·H2ONH+OH，当加水稀释时，电离平衡正向移动，使电离出的n(NH)增大，溶液中的n(NH3·H2O)减小，则的值增大，A错误；加水稀释，电离平衡正向移动，所以OH的物质的量增大，B错误；加水稀释，c(NH)、c(OH)、c(NH3·H2O)都减小，Kb，温度不变，Kb值不变，C错误；加水稀释，使c(NH)减小，D正确。9.【答案】C【解析】A. 由图可知，稀释相同的倍数，的变化大，则的酸性比I的酸性强，代表HNO2，I代表CH3COOH，故A错误；B. 酸抑制水电离，b点pH小，酸性强，对水电离抑制程度大，故B错误；C. 代表HNO2，c(HNO2)c(OH)/c(NO)=c(H+)·c(HNO2)c(OH)/c(H+)·c(NO)=kw/k(HNO2)，kw为水的离子积常数，k(HNO2)为HNO2的电离常数，这些常数只与温度有关，温度不变，则不变，故C正确；D、体积和pH均相同的HNO2和CH3COOH溶液，c（CH3COOH）c（HNO2），分别滴加同浓度的NaOH溶液至恰好中和，CH3COOH消耗的氢氧化钠溶液体积多，HNO2消耗的NaOH少，故D错误。10.【答案】（1）（2）A ABCD （3） = （4）CH3COOHH2CO3HCN CO+ HCNHCO+CN-【解析】（1）等pH的盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相同，开始反应时的速率相等，故错误；放出氢气的质量相同，由得失电子数目守恒可知参加反应的锌的物质的量相等，故正确；因醋酸溶液中存在电离平衡，等pH的盐酸和醋酸溶液与锌反应时，醋酸溶液中氢离子浓度变化小，氢离子浓度越大，反应速率越快，生成等量氢气所需时间越少，故错误；等pH的盐酸和醋酸溶液，盐酸的浓度小于CH3COOH的浓度，而体积相等，即醋酸的物质的量比盐酸的物质的量多，由与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的量相同，得到锌与盐酸反应盐酸不足，锌与醋酸反应锌不足，故正确；故答案为；（2）温度不变，加水稀释过程中，平衡向电离方向移动，CH3COOH溶液中c(H+)、c(CH3COO)、c(CH3COOH)均减小，温度不变，水的离子积常数和醋酸电离常数不变。A、加水稀释过程中，c(H+)减小，故A正确；B、加水稀释过程中，水的离子积常数Kw= c(H+)·c(OH)不变，故B错误；C、醋酸电离常数K=，溶液中=，加水稀释过程中，K不变，c(CH3COO-)减小，则增大，故C错误；D、加水稀释过程中，醋酸电离常数K=不变，故D错误；醋酸和水的电离过程为吸热过程，升高温度，电离平衡向电离方向移动，c(H+)、c(CH3COO)增大，c(CH3COOH)减小，水的离子积常数和醋酸电离常数增大。A、电离是吸热过程，升高温度，电离平衡向电离方向移动，c(H+)增大，故A正确；B、电离是吸热过程，升高温度，电离平衡向电离方向移动，水的离子积常数Kw= c(H+)·c(OH)增大，故B正确；C、电离是吸热过程，升高温度，电离平衡向电离方向移动，c(H+)增大，c(CH3COOH)减小，则增大，故C正确；D、电离是吸热过程，升高温度，电离平衡向电离方向移动，醋酸电离常数K=增大，故D正确；故答案为ABCD；（3）醋酸为弱酸，加水稀释，平衡向电离方向移动，n(H+)增大，则ab，故答案为；醋酸为弱酸，加水稀释，平衡向电离方向移动，n(CH3COO)增大，但c(CH3COO)先增大后减小，由图可知ab，故答案为；溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则完全中和时消耗NaOH的物质的量相等，故答案为=；（4）根据表中数据可知，酸的电离出平衡常数大小为CH3COOHH2CO3HCNHCO，电离平衡常数越大，酸性越强，则酸性由强到弱的顺序为CH3COOHH2CO3HCN，故答案为CH3COOHH2CO3HCN；根据表中数据可知，酸性由强到弱的顺序为CH3COOHH2CO3HCNHCO，由强酸制弱酸的原理可知，K2CO3溶液和HCN反应生成KCN和KHCO3，反应的离子方程式为CO+HCNHCO+CN，故答案为CO+HCNHCO+CN。11.【答案】(1)增大(2)A>B>D>C(3)B (4)大于大于稀释后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+)，对水的电离的抑制能力减弱【解析】(1)弱电解质的电离属于吸热过程，所以温度升高，Ka增大。(2)电离常数越大，离子结合质子的能力越弱，所以结合质子的能力由大到小的顺序为A>B>D>C。(3)用蒸馏水稀释0.10mol·L-1的醋酸溶液，醋酸的电离平衡正向移动，c(CH3COOH)c(H+)=c(CH3COO-)Ka，Ka只与温度有关，温度不变，Ka不变，c(CH3COO)减小，故c(CH3COOH)c(H+)减小，A错误；c(CH3COO-)c(CH3COOH)=Kac(H+)，Ka不变，c(H+)减小，所以c(CH3COO-)c(CH3COOH)增大，B正确；c(H+)KW中，KW不变，c(H+)减小，所以c(H+)KW减小，C错误；c(H+)c(OH-)=KWc2(OH-)，KW不变，c(OH-)增大，故c(H+)c(OH-)减小，D错误。(4)HX和醋酸加水稀释同样的倍数，HX的pH变化较大，说明HX的电离常数大于醋酸的，稀释后HX的pH大于醋酸的pH，说明HX电离出来的c(H+)小于醋酸的，则HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液中水电离出来的c(H+)。