2020-2021学年化学鲁科版选修4达标训练：第3章 第2节 第1课时 弱电解质的电离平衡含解析

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第2节弱电解质的电离盐类的水解
第1课时弱电解质的电离平衡
夯实基础轻松达标
1.下列关于电离常数(K)的说法中正确的是( )
A.电离常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离常数(K)与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离常数相互关系为K1<K2<K3
2.(2020重庆巴蜀中学高二检测)常温时,0.1 mol·L-1 HF溶液的
pH=2,则K a的数值大约是( )
A.2 mol·L-1
B.0.1 mol·L-1
C.0.01 mol·L-1
D.0.001 mol·L-1
3.下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述正确的是( )
A.因为电离过程是吸热过程,所以温度越高,同一弱电解质的电离平衡常数越小
B.弱电解质的电离平衡常数是由各微粒的平衡浓度计算得到的,所以弱电解质的电离平衡常数只与浓度有关
C.对于不同的弱酸,电离平衡常数越大,其溶液酸性一定越强
D.弱电解质的电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的一种方法
4.(2020辽宁盘锦第二高级中学高二月考)用水稀释1 mol·L-1氨水时,溶液中随着水量的增加而增大的是( )
A.c平(H+)和c平(OH-)的乘积
B.c平(NH3·H2O)
c
(OH-)
平
C.OH-的物质的量浓度
D.H+的物质的量浓度
5.(2020湖南长郡中学高二检测)室温下,下列事实不能说明
NH3·H2O为弱电解质的是( )
A.0.1 mol·L-1氨水能使无色酚酞溶液变红色
B.0.1 mol·L-1氨水pH小于0.1 mol·L-1 NaOH溶液的pH
C.0.1 mol·L-1 NaOH溶液的导电能力比0.1 mol·L-1氨水的导电能力强
D.0.1 mol·L-1氨水的pH小于13
6.用pH均为2的盐酸和醋酸溶液,分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被完全中和时,消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2,则V1和V2的关系正确的是( )
A.V1=V2
B.V1<V2
C.V1>V2
D.V1≤V2
7.由下列表格中的电离常数判断可以发生的反应是( )
A.NaClO+NaHCO3HClO+Na2CO3
B.2HClO+Na2CO32NaClO+CO2↑+H2O
C.2NaClO+CO2+H2O2HClO+Na2CO3
D.NaClO+CO2+H2O HClO+NaHCO3
8.(双选)(2020陕西榆林第二中学高二期中)已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A.该溶液的pH=3
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7mol·L-1
D.由HA电离出的c酸(H+)约为水电离出的c水(H+)的106倍
9.在氨水中存在下列电离平衡:NH 3·H2O N H
++OH-。

4
(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有(填字母,下同)。

①加NH4Cl固体②加NaOH溶液③通入HCl ④加CH3COOH 溶液⑤加水⑥加压
a.①③⑤
b.①④⑥
c.③④⑤
d.①②④
(2)在含有酚酞的0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色。

a.变蓝色
b.变深
c.变浅
d.不变
(3)在一定温度下,用水缓慢稀释1 mol·L-1氨水的过程中,溶液中随着水量的增加,
①n (OH -) (填“增大”“减小”或“不变”,下同); ②c 平(OH -)c
平(NH 3·H 2O ) ; ③c 平(NH 3·H 2O )c 平(NH 4+)·c 平(OH -)。

提升能力跨越等级 1.室温下pH=2的两种一元酸x 和y 的溶液,体积均为100 mL,稀释过程中pH 与溶液体积的关系如图所示。

分别滴加0.1 mol·L -1 NaOH 溶液至pH=7,消耗NaOH 溶液的体积为V x 、V y ,则( )
A.x 为弱酸,V x <V y
B.x 为强酸,V x >V y
C.y 为弱酸,V x <V y
D.y 为强酸,V x >V y
2.(双选)(2020江苏南京师大苏州实验学校高二月考)高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。

某温度下这四种酸在纯醋酸中的电离常数如下表。

则从表格中判断以下说法不正确的是( ) 酸
HClO 4 H 2SO 4
(第一步HCl HNO 3
A.在纯醋酸中这四种酸都没有完全电离
B.在纯醋酸中H2SO4是这四种酸中最强的酸
C.在纯醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO42H++S O
4
2-
D.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱
3.固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。

下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是( )
A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在
B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10-3mol·L-1(设冰的密度为0.9 g·cm-3)
C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变
D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl H++Cl-
4.(2019北京理综)探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。

(已知:室温下,0.1 mol·L-1H2C2O4的pH=1.3)
Ca(OH)
(
少量
溶液
酸性
溶液
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是( )
A.H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O
B.酸性:H2C2O4>H2CO3,NaHCO3+H2C2O4
NaHC2O4+CO2↑+H2O
C.H 2C2O4有还原性,2Mn O
-+5C2O42-+16H+
4
2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OH
C2H5OOCCOOC2H5+2H2O
5.(2020山东淄博第七中学高二月考)氢离子浓度相同的等体积的两份溶液A和B:A为盐酸,B醋酸。

分别加入一定量的锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是( )
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A=B ③参加反应的锌的物质的量A=B ④反应过程的平均速率B>A ⑤盐酸里有锌剩余⑥醋酸里有锌剩余
A.②④⑤
B.③④⑥
C.②③④⑤
D.②③⑤⑥
6.(双选)(2020安徽六安舒城中学高二检测)常温下,关于下列两种溶液的说法不正确的是( )
质
A.①中c平(N H
+)与②中c平(Na+)不相等
4
B.两溶液中溶质的物质的量浓度:①<②
C.中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:①<②
D.两溶液分别与pH=2的盐酸等体积混合后,混合液的pH:①>②
7.(2020江苏南京师大苏州实验学校高二月考)25 ℃时,几种酸的电离平衡常数见下表:
回答下列问题:
(1)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是 ;(填编号)
A.C O 32-
B.ClO -
C.CH 3COO -
D.HC O 3-
(2)下列反应不能发生的是 ;
A.C O 32-+2CH 3COOH 2CH 3COO -+CO 2↑+H 2O
B.ClO -+CH 3COOH
CH 3COO -+HClO C.C O 32-+2HClO CO 2↑+H 2O+2ClO -
D.2ClO -+CO 2+H 2O
C O 32-+2HClO (3)用蒸馏水稀释0.10 mol·L -1的醋酸溶液,则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 ;
A.c 平
(CH 3COOH )c 平(H +) B.c 平(CH 3COO -)
c 平(CH 3COOH )
C.c 平
(H +)K W D.c 平(H +)
c 平(OH -)
(4)将体积均为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX 的溶液分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程中溶液pH 的变化如图所示,则HX 的电离平衡常数 (填“大于”“等于”或“小于”,下同)醋酸的平衡常数,稀释后,HX 溶液中水电离出来的c 水(H +) 醋酸溶液中水电离出来的c 水(H +)。

贴近生活拓展创新
蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种人们称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。

当人受到蚊叮蚁咬时,皮肤上常起小疱,这是因为人体血液中酸碱平衡被破坏所致。

若不治疗,过一段时间小疱会自行痊愈,这是由于血液中又恢复了原先的酸碱平衡。

醋酸与蚁酸同属于一元有机酸,酸性比蚁酸弱一些。

下面用醋酸和强酸盐酸进行如下探究实验。

在a、b两支试管中,分别装入形态相同、质量相等的足量锌粒,然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。

填写下列空白:
(1)a、b两支试管中的现象:相同点是;不同点是;原因
是。

(2)a、b两支试管中生成气体的速率开始时是v(a) v(b);原因是。

(3)反应完后生成气体的总体积是V (a) V (b);原因是 。

参考答案
第2节 弱电解质的电离 盐类的水解
第1课时 弱电解质的电离平衡
夯实基础·轻松达标
1.A 电离常数表示电离程度的大小,K 值越大,电离程度越大。

电离常数是一个温度的函数,温度不变时电离常数不变。

多元弱酸的电离常数关系为K 1≫K 2≫K 3。

2.D 由HF
H ++F -可知,K (HF)=c 平(H +)·c 平(F -)c 平(HF )=10-2mol ·L -1×10-2mol ·L -1
0.1mol ·L -1=0.001 mol·L -1。

3.D 电离常数与温度有关,在一定温度下,可以通过电离常数大小判断弱酸(或弱碱)的相对强弱。

4.D c 平(H +)和c 平(OH -)的乘积等于水的离子积常数,温度不变,水的离子积常数不变,A 错误;在氨水中存在电离平衡:NH 3·H 2O N H 4++OH -,c 平
(NH 3·H 2O )c 平(OH -)=n (NH 3·H 2O )
n (OH -),加水稀释,平衡正向移动,n (NH 3·H 2O)
减小,n (OH -)增多,所以c 平
(NH 3·H 2O )c 平(OH -)减小,B 错误;加水稀释,c 平(OH -)减
小,C 错误;加水稀释,c 平(OH -)减小,由于水的离子积不变,所以c 平(H +)增大,D 正确。

5.A 0.1 mol·L -1的氨水可以使酚酞溶液变红,只能说明氨水具有碱性,但不能说明电离程度,不能说明NH 3·H 2O 为弱电解质,故选A;0.1 mol·L -1氨水pH 小于0.1 mol·L -1 NaOH 溶液的pH,可说明一水合氨为弱电解质,故不选B;在相同条件下,氨水溶液的导电性比强碱溶液弱,可说明一水合氨部分电离,能说明NH 3·H 2O 为弱电解质,故不选C;0.1 mol·L -1氨水的pH 小于13,说明未完全电离,能说明NH 3·H 2O 为弱电解质,故不选D 。

6.C NaOH 的物质的量相同,因pH=2的醋酸溶液的浓度要大于pH=2的盐酸的浓度,因此消耗醋酸溶液的体积要少。

7.D 依据电离常数分析可知,酸性由强到弱的顺序为
H 2CO 3>HClO>HC O 3-,根据强酸可以制取弱酸分析,A 项与酸性
HClO>HC O 3-矛盾,错误;B 项与酸性H 2CO 3>HClO 矛盾,错误;C 项与酸性HClO>HC O 3-矛盾,反应应该生成碳酸氢钠,错误;D 项与酸性
H 2CO 3>HClO>HC O 3-吻合,正确。

8.AB 0.1 mol·L -1某一元酸HA 在水中有0.1%发生电离,说明溶液中c 平(H +)=0.1×0.1% mol·L -1=10-4 mol·L -1,pH=4,故A 项错误;升温促进电离,溶液的pH 减小,故B 项错误;此酸的电离平衡常数约为
K =c 平(H +)·c 平(A -)
c 平(HA )=1×10-8
0.1 mol·L -1=1×10-7 mol·L -1,故C 项正确;由HA 电
离出的c 酸(H +)约为10-4 mol·L -1,所以c 水(H +)=10-10 mol·L -1,前者是后者的106倍,所以由HA 电离出的c 酸(H +)约为水电离出的c 水(H +)的106倍,故D 项正确。

9.答案 (1)c (2)c (3)①增大 ②增大 ③不变
解析 (1)①加入NH 4Cl 固体相当于加入N H 4+,平衡左移;②加入
OH -,平衡左移;③通入HCl,相当于加入H +,可中和OH -,平衡右移;④加CH 3COOH 溶液,相当于加H +,可中和OH -,平衡右移;⑤加水稀释,越稀越电离,平衡右移;⑥无气体参加和生成,加压对电离平衡无影响。

(2)向氨水中加入NH 4Cl 晶体,c 平(N H 4+)增大,则NH 3·H 2O 电离平
衡逆向移动,c 平(OH -)减小,颜色变浅。

(3)加水稀释,NH 3·H 2O 电离平衡向电离方向移动,n (OH -)逐渐增大,n (NH 3·H 2O)逐渐减小,所以c 平(OH -)
c 平(NH 3·H 2O )逐渐增大;电离平衡常数
K =c 平(NH 4+)·c 平(OH -)c 平(NH 3·H 2O )只与温度有关,所以加水稀释时c 平(NH 3·H 2O )
c
平(NH 4+)·c 平(OH -)不变。

提升能力·跨越等级 1.C 由图像分析可知,x 为强酸,y 为弱酸;pH 均为2的x 、y 两种酸溶液,前者的浓度为0.01 mol·L -1,而后者浓度大于0.01 mol·L -1,故中和至中性时,后者消耗碱液的体积大,所以C 正确。

2.BC 根据电离平衡常数可知,在纯醋酸中这几种酸都没有完全电离,故A正确;在纯醋酸中,高氯酸的电离平衡常数最大,所以高氯酸的酸性最强,故B错误;在纯醋酸中硫酸存在电离平衡,所以其电离方程式为H 2SO4H++HS O
-,故C错误;这四种酸在水中都完全电离,在纯
4
醋酸中电离程度不同,所以水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但纯醋酸可以区分这四种酸的强弱,故D正确。

3.D 由图示可知,冰表面第一层中,HCl以分子形式存在,A项正确;冰表面第二层中,c(H+)=c(Cl-),设n(Cl-)=1 mol,则n(H2O)=1×104 mol,m(H2O)=18 g·mol-1×1×104mol=1.8×105
=2×105 cm3=200
g,V(H2O)=1.8×105g
0.9g·cm-3
L,c(H+)=c(Cl-)=1mol
=5×10-3mol·L-1,B项正确;由图示可知,冰表面第200L
三层中只有水分子,因此冰的氢键网络结构保持不变,C项正确;由图示可知,冰表面第三层中无此可逆反应,D项错误。

4.C H2C2O4有酸性,与Ca(OH)2溶液发生反应生成沉
淀:Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O,A正确;由于酸性
H2C2O4>H2CO3,故向少量NaHCO3溶液中加入草酸生成CO2和NaHC2O4,B正确;H2C2O4有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2,但由于H2C2O4是弱电解质,离子方程式中应保留其分子式,C错误;H2C2O4是二元羧酸,与乙醇可发生酯化反应,其完全酯化的化学方程式为HOOCCOOH+2C2H5OH
C2H5OOCCOOC2H5+2H2O,D正确。

5.C 氢离子浓度相同的等体积的A、B两份溶液(A为盐酸,B为醋酸)分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,由于醋酸部分电离,其酸的浓度大于氢离子浓度,盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度,所以醋酸的浓度大于HCl的浓度,如果盐酸过量,则醋酸一定过量;锌不会有剩余,因此盐酸少量,锌剩余,醋酸中锌没有剩余,则盐酸中锌粉剩余;①由于醋酸中酸过量,则反应较快,所以反应所需的时间A>B;故①错误;②开始pH相同,则氢离子浓度相同,所以开始时反应速率A=B,故②正确;③由于生成的氢气质量相同,所以参加反应的锌粉物质的量A=B,故③正确;④醋酸的浓度大于盐酸的浓度,则醋酸中反应速率大,所以反应过程中的平均速率B>A,故④正确;⑤醋酸的浓度大于盐酸的浓度,醋酸有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,故⑤正确;⑥醋酸的浓度大于盐酸的浓度,醋酸有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,故⑥错误。

6.AD 由电荷守恒可得:c平(OH-)=c平(N H
+)+c平(H+)、c平
4
(OH-)=c平(Na+)+c平(H+),两溶液的pH相同,相同温度下氢离子、氢氧根离子浓度相同,则c平(N H
+)=c平(Na+)=c平(OH-)-c平(H+),A错
4
误;NaOH是一元强碱,完全电离,c平(OH-)=c平(NaOH),一水合氨是一元弱碱,存在电离平衡,所以c平(NH3·H2O)>c平(OH-)=c平(NaOH),即物质的量浓度①<②,B正确;由于物质的量浓度②>①,所以当两者体积相同时,n(NH3·H2O)>n(NaOH),因此中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:①<②,C正确;由于物质的量浓度②>①,所以两溶
液分别与pH=2的盐酸等体积混合后,一水合氨过量,故混合后混合液的pH:①<②,D 错误。

7.答案 (1)A>B>D>C (2)CD (3)B
(4)大于 大于
解析 从题给电离平衡常数可得出酸性强弱为
CH 3COOH>H 2CO 3>HClO>HC O 3-。

(1)对应酸越弱结合氢离子能力越强,所以结合氢离子能力
A>B>D>C 。

(2)根据相对强的酸可制相对弱的酸原理分析可得,A 、B 反应能发生,C 、D 反应不能发生。

(3)用蒸馏水稀释0.10 mol·L -1
的醋酸溶液,A 选项,c 平(CH 3COOH )c 平(H +)=n (CH 3COOH )
n (H +),加水稀释,平衡正向移动,n (H +)增大,n (CH 3COOH)减小,比值
减小,故不选;B 选项,c 平(CH 3COO -)
c 平(CH 3COOH )=n (CH 3COO -)
n (CH 3COOH ),加水稀释平衡正向移
动,n (CH 3COOH)减小,n (CH 3COO -)增大,所以比值增大,故选;C 选项,加水稀释,c 平(H +)减小,K W 不变,所以c 平(H +)
K W 减小,故不选;D 选项,加水
稀释,c 平(H +)减小,c 平(OH -)增大,所以c 平(H +)c 平(OH -)减小,故不选。

(4)体积均为10 mL 的pH=2的醋酸溶液与一元酸HX 的溶液分别加水稀释至1 000 mL,加水稀释变化大的酸性相对较强,因此根据稀释过程pH 变化可知,HX 的酸性比醋酸强,则HX 的电离平衡常数大于
醋酸的电离平衡常数,稀释后,HX溶液酸性比醋酸溶液酸性弱,对水电离抑制程度比醋酸抑制水的能力弱,因此HX溶液中水电离出来的c水(H+)大于醋酸溶液中水电离出来的c水(H+)。

贴近生活·拓展创新
答案(1)两试管均有气泡产生a试管比b试管反应剧烈HCl 是强电解质,醋酸是弱电解质,同浓度的稀盐酸和稀醋酸,盐酸中H+浓度大,反应较剧烈
(2)大于开始时,盐酸中HCl电离出的H+浓度远大于醋酸电离出的H+浓度,故盐酸产生H2的速率快
(3)等于由于n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等
解析锌粒与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H+发生置换反应产生H2,H+的浓度越大,产生H2的速率越快。

HCl是强电解质,醋酸是弱电解质,在起始的物质的量浓度相同时,盐酸中HCl电离出的H+浓度远大于醋酸电离出的H+浓度,故开始时盐酸产生H2的速率快。

由于n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等。