高三化学一轮复习题【弱电解质的电离】

(45分钟　100分)

一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)

1.常温下pH=1的乙酸溶液和pH=13的NaOH溶液,下列有关叙述中正确的是

　(　　)

A.乙酸溶液中水的电离程度比NaOH溶液中的小

B.乙酸溶液中[CH3COOH]大于NaOH溶液中[Na+]

C.若两溶液混合后pH=7,则有:

[Na+]=[CH3COOH]+[CH3COO-]

D.分别稀释10倍,两溶液的pH之和大于14

【解析】选B。酸、碱均抑制水的电离,pH=1的乙酸溶液和pH=13的NaOH溶液对水的电离抑制程度相同,A项错误;乙酸是弱酸,部分电离,NaOH是强碱,全部电离,所以[H+]和[OH-]相同的乙酸和NaOH溶液中,乙酸溶液的[CH3COOH]大于NaOH溶液中[Na+],B项正确;若两者恰好反应,生成强碱弱酸盐,pH>7,在此条件下有物料守恒,[Na+]=[CH3COOH]+[CH3COO-],若pH=7,则[Na+]<[CH3COOH]+[CH3COO-],C项错误;若稀释10倍,NaOH的pH=12,乙酸是弱酸,加水稀释,电离程度增大,则2>pH>1。

【加固训练】

在0.1 mol·L-1NH3·H2O溶液中存在如下平衡:NH3+H2ONH3·H2ON+OH-。下列叙述中正确的是　(　　)

A.加入少量浓盐酸,盐酸与NH3反应生成NH4Cl,使NH3浓度减小,N浓度增大,平衡逆向移动

B.加入少量NaOH固体,OH-与N结合生成NH3·H2O,使N浓度减小,平衡正向移动

C.加入少量0.1 mol·L-1NH4Cl溶液,电离平衡常数不变,溶液中[OH-]减小

D.加入少量MgSO4固体,溶液pH增大

【解析】选C。A选项,加入少量浓盐酸,首先发生H++OH-H2O,使OH-浓度降低,平衡正向移动;B选项,加入少量NaOH固体,使OH-浓度升高,平衡逆向移动;C选项,使N浓度升高,平衡逆向移动,溶液中[OH-]减小;D选项,Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,溶液中[OH-]减小,溶液pH减小。

2.常温下,关于浓度相等的氢氧化钠和氨水,下列说法正确的是　(　　)

A.NH3·H2O溶液的[OH-]>NaOH溶液的[OH-]

B.[Na+]=[N]

C.等体积的氢氧化钠和氨水溶液分别与足量盐酸完全反应,NaOH消耗的盐酸体积多

D.将等体积的氢氧化钠和氨水溶液加水稀释相同倍数,NaOH溶液的pH大

【解析】选D。NH3·H2O是弱电解质,在水溶液中部分电离,因此浓度相等的氢氧化钠和氨水中,前者的[OH-]大于后者,[Na+]大于[N],故A、B错误;等体积的两种碱消耗等量的盐酸,C错误;稀释相同的倍数后,前者的[OH-]依然大于后者,即NaOH溶液的pH更大,D正确。

3.下列说法中正确的是　(　　)

A.向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小

B.室温下,浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液的pH分别为2、3、4,则三种酸的电离常数关系:KHA>KHD>KHB

C.室温下,稀释0.1 mol·L-1CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强

D.已知25℃时,HA的Ka=6.25×10-5,当pH为5.0时,HA溶液中=0.16

【解析】选D。加水稀释,CH3COOH的电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+正向移动,n(H+)增多,n(CH3COOH)减小,则==增大,A项错误;浓度相同的三种酸,HA的pH最小,HD的pH最大,酸性越强电离常数越大,三种酸的电离常数HA的最大,HD的最小,B项错误;稀释CH3COOH溶液时,CH3COO-和H+的浓度均减小,导电能力减弱,C项错误;根据HAH++A-,Ka==6.25×10-5,故当溶液的pH为5.0时,[H+]=10-5mol·L-1,HA溶液中==0.16,故D项正确。

4.向10 mL 0.1mol·L-1的某一元酸HA溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,滴加过程溶液的pH随滴加NaOH溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是 (　　)

A.HA为一元强酸

B.水的电离程度:a点>b点>c点

C.c点时,酸和碱恰好完全反应

D.d点时,溶液中离子浓度:[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+]

【解析】选D。A项,由图可知,0.1 mol·L-1的HA的pH=4,可知HA为弱酸,错误;B项,随着中和反应的进行,酸的浓度不断减小,对水的电离的抑制程度逐渐减弱,所以水的电离程度:c点>b点>a点,错误;C项,c点溶液呈中性,但不是酸碱恰好中和的点,此时酸仍有剩余,错误;D项,d点时,碱溶液过量,离子浓度大小顺序:[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+],正确。

5.常温下,有下列四种溶液:①0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液;②0.1 mol·L-1的NaOH溶液;③pH=3的CH3COOH溶液;④pH=11的NaOH溶液,下列有关说法正确的是

　(　　)

A.①稀释到原来的100倍后,pH与③相同

B.①与②混合,若溶液pH=7,则V(NaOH)>V(CH3COOH)

C.由水电离出的c(H+):③>④

D.③与④混合,若溶液显酸性,则所得溶液中离子浓度可能为[CH3COO-]>[H+]>[Na+]>[OH-]

【解析】选D。A项,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液稀释后浓度变为0.001 mol·L-1,但是电离出的H+浓度小于0.001 mol·L-1,所以pH不是3,错误;B项,①与②混合,若等体积混合酸碱恰好完全反应,产物为强碱弱酸盐,pH>7,若溶液pH=7,则应该是弱酸稍过量,错误;C项,pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液中酸和碱电离出的H+或OH-浓度相等,对水的电离的抑制程度相同,错误;D项,③与④混合,若溶液显酸性,则酸过量,当酸的量远多于碱的量时,则溶液中的离子浓度可能为[CH3COO-]>[H+]>[Na+]>[OH-],正确。

【易错提醒】

(1)忽视了弱电解质加水稀释10n倍时,pH变化小于n个单位。

(2)没弄懂等浓度等体积的一元弱酸和一元强碱混合后溶液呈碱性。

(3)不清楚[H+]和[OH-]相等的两种不同的酸碱溶液对水的电离的抑制程度相等。

6.已知H2SO3、H2CO3存在电离平衡:H2SO3H++HS,HS

H++S;H2CO3H++HC;HCH++C;电离平衡常数分别为K1、K′1、K2、K′2,已知K1>K′1≈K2>K′2,则溶液中不可以大量共存的离子组是　(　　)

A.S、HC　　　　　    B.HS、C

C.S、C                D.HS、HC

【解析】选B。因K′1>K′2,故酸性HS>HC,所以HS能与C反应生成HC与S。

7.(能力挑战题)能证明乙酸是弱酸的实验事实是　(　　)

A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2

B.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液的pH大于7

C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2

D.0.1 mol·L-1CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红

【解析】选B。CH3COOH溶液与Zn反应放出H2只能证明乙酸是酸,不能证明是弱酸,A错误;0.1 mol·L-1CH3COONa溶液的pH大于7,证明CH3COONa溶液中的CH3COO-能够发生水解反应,存在水解平衡,从而可以证明乙酸是弱酸,B正确;CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2只能证明乙酸的酸性比碳酸强,不能证明乙酸是弱酸,C错误;0.1 mol·L-1CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红只能证明乙酸是酸,不能证明乙酸是弱酸,D错误。

【易错提醒】

(1)忽视了CH3COOH溶液中存在氢离子,具有酸的通性。

(2)要证明某酸是弱酸可以依据某酸溶液中存在电离平衡,或者是含有某酸根离子的溶液中存在水解平衡。

二、非选择题(本题包括4小题,共58分)

8.(14分)磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。

(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10 mL、1 mol·L-1H3PO2与20 mL

 1 mol·L-1的NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐,回答下列问题:

①NaH2PO2属于________(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。

②若25℃时,K(H3PO2)=1×10-2,则0.02 mol·L-1的H3PO2溶液的pH=________。

③设计两种实验方案,证明次磷酸是弱酸________、________。

(2)亚磷酸是二元中强酸,25℃时亚磷酸(H3PO3)的电离常数为K1=1×10-2、K2=2.6×10-7。

①试从电离平衡移动的角度解释K1为什么比K2大________。

②写出亚磷酸与NaOH反应时可能生成的盐的化学式________。

③亚磷酸的结构式为(式中P→O表示成键电子对全部由磷原子提供),由此类推次磷酸分子中含有________个“O—H”键。

【解析】(1)①由次磷酸与过量的NaOH溶液反应时只能得到NaH2PO2,说明次磷酸分子中只有一个氢原子可以与OH-反应,由此可知它是一元酸,NaH2PO2是正盐。

②设达到电离平衡时,c(H+)=xmol·L-1,由H3PO2H++H2P得,x2/(0.02-x)= 1×10-2,解得x=0.01,故pH=2。

③可通过测NaH2PO2溶液的pH来证明次磷酸是弱酸;也可根据等物质的量浓度的盐酸、次磷酸与等量石蕊试液混合后溶液颜色的深浅来证明。

(2)①多元弱酸分步电离,第一步电离出的H+抑制了第二步的电离,所以K1>K2。

②亚磷酸为二元酸,与NaOH反应时可能生成NaH2PO3、Na2HPO3。

③由亚磷酸的结构式及它是二元酸知,只有“O—H”上的氢原子可以电离出H+,由此知次磷酸分子中只有1个“O—H”键。

答案:(1)①正盐　②2　③测NaH2PO2溶液的pH,若pH>7则证明次磷酸为弱酸　向等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊试液,若次磷酸溶液中红色浅一些,则说明次磷酸为弱酸

(2)①第一步电离出的H+抑制了第二步的电离

②NaH2PO3、Na2HPO3　③1

9.(16分) (1)在25℃时,HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表:

②向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液,反应的化学方程式为________________。

③25℃时,为证明HClO为弱酸,某学习小组的同学设计了以下三种实验方案。下列三种方案中,你认为能够达到实验目的的是________(填字母)。

a.用pH计测量0.1 mol·L-1NaClO溶液的pH,若测得pH>7,可证明HClO为弱酸

b.用pH试纸测量0.01 mol·L-1HClO溶液的pH,若测得pH>2,可证明HClO为弱酸

c.用仪器测量浓度均为0.1 mol·L-1的HClO溶液和盐酸的导电性,若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸,可证明HClO为弱酸

(2)①肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。联氨溶于水可以发生与氨水类似的电离,试写出联氨在水溶液中的电离方程式:______________________________(写一步即可)。

②N在溶液中能发生水解反应。在25℃时,0.1 mol·L-1的氯化铵溶液由水电离出的氢离子浓度为1×10-5mol·L-1,则在该温度下此溶液中氨水的电离常数Kb(NH3·H2O)=________。

【解析】(1)①SCN-水解溶液显碱性;②由电离常数大小可知酸性强弱HSCN>H2CO3>HClO>HC,所以Na2CO3与过量HClO反应只能生成比HClO弱的HC;③b选项,HClO具有漂白性,不能用pH试纸测其pH,错误。

(2)①依据氨水电离方程式NH3·H2ON+OH-书写;②首先写出Kb(NH3·H2O)=

,然后分析NH4Cl溶液中的[H+]=水电离出的[H+]=1×10-5mol·L-1,溶液中[OH-]=1×10-9mol·L-1;依据N+H2ONH3·H2O+H+可知[NH3·H2O]=[H+]=1×10-5mol·L-1、[N]=0.1 mol·L-1-[NH3·H2O]=0.1 mol·L-1-1×10-5mol·L-1≈

0.1 mol·L-1,代入可得Kb(NH3·H2O)=1×10-5mol·L-1。

答案:(1)①[K+]>[SCN-]>[OH-]>[H+]

②Na2CO3+HClONaHCO3+NaClO　③a、c

(2)①N2H4+H2ON2+OH-

②1×10-5mol·L-1

10.(10分)现有pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的盐酸乙,请根据下列操作回答问题:　世纪金榜导学号53342374

(1)取10 mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”);另取10 mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中[H+]/[CH3COOH]的值将________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。

(2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为pH(甲)______pH(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)各取25 mL的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________V(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。

(4)取25 mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中[Na+]、[CH3COO-]的大小关系为[Na+]________[CH3COO-](填“大于”“小于”或“等于”)。

【解析】(1)对醋酸稀释,会促进其电离;而加CH3COONa固体,由于增加CH3COO-,会使平衡CH3COOHCH3COO-+H+左移,所以[H+]/[CH3COOH]的值减小。

(2)pH相等的强酸和弱酸稀释相同倍数时,弱酸的pH变化小于强酸,所以pH(甲)小于pH(乙)。

(3)分别用等浓度的NaOH中和至pH=7时,消耗NaOH的体积应是醋酸的多。

(4)醋酸溶液中加入等体积的NaOH溶液正好把醋酸中已经电离的H+完全中和,但甲中还有大量未电离的CH3COOH会继续电离,因此[Na+]小于[CH3COO-]。

答案:(1)向右　减小

(2)小于　(3)大于　(4)小于

11.(18分)(能力挑战题) (1)通常状况下,将amol·L-1的醋酸与bmol·L-1Ba(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2[Ba2+]=[CH3COO-],用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为________。

(2)三种弱酸HA、H2B、HC,电离平衡常数的数值为①1.8×10-5、②5.6×10-11、③4.9×10-10、④4.3×10-7(数据顺序已打乱),已知三种酸和它们的盐之间能发生以下反应:HA+HB-(少量)A-+H2B,H2B(少量)+C-HB-+HC。则三种酸对应的电离平衡常数分别为(请用序号填空):

已知:a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5。

b.CH3COOH+NaHCO3CH3COONa+CO2↑+H2O。

则CH3COONH4溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液呈________性,NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是________(填化学式)。

(4)99℃时,Kw=1.0×10-12,该温度下测得0.1 mol·L-1Na2A溶液的pH=6。

①H2A在水溶液中的电离方程式为___________________________________。

②该温度下,将0.01 mol·L-1H2A溶液稀释到20倍后,溶液的pH=________。

③体积相等、pH均为1的盐酸与H2A溶液分别与足量的Zn反应,产生的氢气________(填字母序号)。

A.盐酸多　    B.H2A多

C.一样多　    D.无法确定

④将0.1 mol·L-1H2A溶液与0.2 mol·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】(1)依据CH3COOHCH3COO-+H+可知Ka=,混合溶液体积为原来溶液体积的2倍,混合后溶液中[CH3COO-]=bmol·L-1,[CH3COOH]=mol·L-1

-[CH3COO-]=(-b)mol·L-1,依据电荷守恒2[Ba2+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-],可知[H+]=1×10-7mol·L-1。

(2)由反应可知酸性强弱HA>H2B、H2B>HC且HC>HB-,HA酸性最强,Ka1最大,HB-的酸性最弱,Ka3最小。

(3)弱酸弱碱盐溶液酸碱性的判断要注意对应的弱酸和弱碱的电离平衡常数的大小,电离平衡常数越大,其对应离子水解的程度越小。

(4)由题给信息知H2A为强酸,在水溶液中完全电离。

答案:(1)×10-7mol·L-1

(2)①　④　②　③

(3)中　碱　N

(4)①H2A2H++A2-　②3　③C

④[N]>[A2-]>[H+]>[OH-]