2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练：第8章 专项提能特训17 弱电解质电离常数计算与图像分析

2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练：第8章 专项提能特训17 弱电解质电离常数计算与图像分析

专项提能特训17　弱电解质电离常数计算与图像分析 一、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。‎ ‎1．一元弱酸HA溶液中存在下列电离平衡：HAH＋＋A－。将1.0 mol HA分子加入1.0 L水中，如图，表示溶液中HA、H＋、A－的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是(　　)‎ 答案　C 解析　将1.0 mol HA分子加入1.0 L水中，先形成的是浓度接近为1.0 mol·L－1的HA溶液，H＋和A－的浓度此时为0；然后酸分子开始电离，分子的浓度逐渐减小，而电离出的各个离子浓度逐渐增大，达电离平衡时，电离出的各个离子浓度最大，但是一定小于1.0 mol·L－1，而且H＋、A－的物质的量浓度相同，显然只有C中图像符合。‎ ‎2．25 ℃时不断将水滴入0.1 mol·L－1的氨水中，下列图像变化合理的是(　　)‎ 答案　C 解析　稀释时氢氧根离子浓度下降，pH下降，趋近于7，但不可能小于7，故A项错误；随着水的滴入，电离度始终增大，故B项错误；随着水的滴入，离子浓度下降，导电能力下降，故C项正确。‎ ‎3．(2019·山东烟台诊断测试)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下，将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释，溶液的电导率随加入水的体积V(H2O)变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．曲线Ⅰ表示盐酸加水稀释过程中溶液电导率的变化 B．a、b、c三点溶液的pH：a＞b＞c C．将a、b两点溶液混合，所得溶液中：[Cl－]＝[NH]＋[NH3·H2O]‎ D．氨水稀释过程中，不断增大 答案　BD 解析　从图像看，曲线Ⅰ的电导率变化幅度比曲线Ⅱ小，即离子浓度在稀释时变化慢，则曲线Ⅰ为氨水对应的曲线，曲线Ⅱ是盐酸所对应的曲线，A项错误；a点溶液呈碱性，b点电导率较小，则酸性较弱，c点到b点加水稀释，pH增大，故溶液的pH：a>b>c，B项正确；a、b两点溶液混合后的溶质为NH4Cl和过量的NH3·H2O，C项错误；稀释过程中，NH3·H2O电离平衡正向移动，增大，D项正确。‎ ‎4.(2018·马鞍山二模)室温时，1 mol·L－1的HA溶液和1 mol·L－1的HB溶液，起始时的体积均为V0，分别向两溶液中加水进行稀释，所得曲线如图所示。下列说法中错误的是(　　)‎ A．M点溶液中[A－]等于N点溶液中[B－]‎ B．HA的电离常数约为10－4 mol·L－1‎ C．浓度均为0.1 mol·L－1的NaA和HA混合溶液的pH＜7‎ D．M、P两点的溶液分别用等浓度的NaOH溶液中和，消耗的NaOH溶液体积：P＞M 答案　D 解析　由图中信息可知，室温时，1 mol·L－1的HA溶液和1 mol·L－1的HB溶液pH分别为2和0，所以HA是弱酸、HB是强酸，HB已完全电离。因为浓度和体积均相等，故两溶液中所含一元酸的物质的量相等。M点溶液和N点溶液的pH都等于3，由电荷守恒可知，M点溶液中[A－]等于N点溶液中[B－]，A项正确；1 mol·L－1的HA溶液的pH为2，[A－]＝[H＋]＝0.01 mol·L－1，[HA]≈1 mol·L－1，则HA的电离常数约为10－4，B项正确；浓度均为0.1 mol·L－‎ ‎1的NaA和HA混合溶液中，[HA]≈[A－]，根据电离常数的表达式可知，[H＋]＝Ka(HA)＝10－4 mol·L－1，所以该溶液的pH＜7，C项正确；M、P两点的溶液所含一元酸的物质的量相等，故分别用等浓度的NaOH溶液中和时，消耗的NaOH溶液体积相等，D项错误。‎ ‎5.(2020·许昌月考)等体积、浓度均为0.2 mol·L－1的三种溶液：①HA溶液、②HB溶液、③NaHCO3溶液，已知将①②分别与③混合，实验测得所产生的CO2气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．酸性：HB＞HA＞H2CO3‎ B．恰好反应时，所得两溶液中：[A－]＞[B－]‎ C．上述三种溶液中由水电离出的[OH－]的相对大小：③＞①＞②‎ D．HA溶液和NaHCO3溶液恰好反应，所得的溶液中：[A－]＋[HA]＝0.1 mol·L－1‎ 答案　B 解析　由题图可知，HB溶液与NaHCO3溶液反应的速率较快，说明HB溶液中氢离子浓度较大，所以酸性：HB＞HA＞H2CO3，A项正确；反应结束后所得两溶液分别为NaA溶液、NaB溶液，根据“越弱越水解”，则[B－]＞[A－]，B项错误；NaHCO3水解促进水的电离，酸的酸性越强，对水的电离的抑制程度越大，所以HB对水的电离的抑制程度最大，三种溶液中由水电离出的[OH－]的相对大小：NaHCO3溶液＞HA溶液＞HB溶液，C项正确；根据物料守恒可知，HA溶液和NaHCO3溶液反应所得溶液中[A－]＋[HA]＝0.1 mol·L－1，D项正确。‎ ‎6．(2020·信阳联考)298 K时，甲酸(HCOOH)和甲酸钠的混合溶液中HCOOH、HCOO－的浓度存在关系式：[HCOO－]＋[HCOOH]＝0.100 mol·L－1，含碳元素的粒子浓度与pH的关系如图所示。下列说法中正确的是(　　)‎ A．298 K时，HCOOH的电离常数Ka＝1.0×10－3.75 mol·L－1‎ B．0.1 mol·L－1 HCOONa溶液中有[HCOO－]＋[HCOOH]＋[OH－]＜[H＋]＋0.1 mol·L－1‎ C．298 K时，加蒸馏水稀释P点溶液，溶液中n(H＋)·n(OH－)增大 D．0.1 mol·L－1 HCOONa溶液和0.1 mol·L－1 HCOOH溶液等体积混合后，溶液的pH＝3.75(混合后溶液体积变化忽略不计)‎ 答案　AC 解析　298 K时，HCOOH的电离常数Ka＝＝ mol·L－1＝1.0×10－3.75 mol·L－1，A项正确；HCOONa溶液呈碱性，0.1 mol·L－1 HCOONa溶液中有0.1 mol·L－1＋[OH－]＞[H＋]＋0.1 mol·L－1，即[HCOO－]＋[HCOOH]＋[OH－]＞[H＋]＋0.1 mol·L－1，B项错误；298 K时，加蒸馏水稀释P点溶液，溶液中[H＋][OH－]＝Kw，保持不变，但加水稀释，可同时促进HCOOH的电离和HCOONa的水解，n(H＋)和n(OH－)都增大，故n(H＋)·n(OH－)增大，C项正确；0.1 mol·L－1 HCOONa溶液和0.1 mol·L－1 HCOOH溶液等体积混合后，虽然混合溶液中[HCOO－]＋[HCOOH]＝0.100 mol·L－1，但由于HCOOH的电离程度大于HCOONa的水解程度，混合溶液中[HCOO－]＞[HCOOH]，故溶液的pH＞3.75，D项错误。‎ 二、非选择题 ‎7．(1)已知25 ℃，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5 mol·L－1，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2 mol·L－1，Ka2＝6.2×10－8 mol·L－1。若氨水的浓度为2.0 mol·L－1，溶液中的[OH－]＝________ mol·L－1。将SO2通入该氨水中，当[OH－]降至1.0×10－7 mol·L－1时，溶液中的＝__________。‎ ‎(2)氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料。氨的水溶液显弱碱性，其原因为_____________(用离子方程式表示)；0.1 mol·L－1的氨水中加入少量NH4Cl固体，溶液的pH________(填“升高”或“降低”)；若加入少量明矾，溶液中NH的浓度________(填“增大”或“减小”)。‎ ‎(3)25 ℃，两种酸的电离平衡常数如下表。‎ Ka1/ mol·L－1‎ Ka2/ mol·L－1‎ H2SO3‎ ‎1.3×10－2‎ ‎6.3×10－8‎ H2CO3‎ ‎4.2×10－7 ‎ ‎5.6×10－11‎ ‎①HSO的电离平衡常数表达式K＝_______________________________________________。‎ ‎②0.10 mol·L－1 Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________________________。‎ ‎③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为______________________________。‎ ‎(4)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为________(已知：N2H4＋H＋N2H的K＝8.7×107 mol·L－1；Kw＝1.0×10－14 mol·L－1)。‎ 联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为______________________________________________________________。‎ 答案　(1)6.0×10－3　0.62‎ ‎(2)NH3·H2ONH＋OH－　降低　增大 ‎(3)① ‎②[Na＋]>[SO]>[OH－]>[HSO]>[H＋]‎ ‎③H2SO3＋HCO===HSO＋CO2↑＋H2O ‎(4)8.7×10－7　 N2H6(HSO4)2‎ 解析　(1)由NH3·H2O的电离方程式及其电离平衡常数Kb＝1.8×10－5 mol·L－1可知，Kb＝＝1.8×10－5 mol·L－1，当氨水的浓度为2.0 mol·L－1时，溶液中的[NH]＝[OH－]＝6.0×10－3 mol·L－1。由H2SO3的第二步电离方程式HSOSO＋H＋及其电离平衡常数Ka2＝6.2×10－8 mol·L－1可知，Ka2＝＝6.2×10－8 mol·L－1，将SO2通入该氨水中，当[OH－]降至1.0×10－7 mol·L－1时，溶液中的[H＋]＝1.0×10－7 mol·L－1，则＝＝0.62。‎ ‎(2)NH3·H2O为弱电解质，在溶液中部分电离产生NH和OH－，使溶液显碱性。若加入少量氯化铵固体，则[NH]增大，使一水合氨的电离平衡逆向移动，[OH－]减小，pH降低。若加入少量明矾，因Al3＋与OH－反应，使一水合氨的电离平衡正向移动，则[NH]增大。‎ ‎(3)①根据电离平衡常数的含义可知：HSO的电离平衡常数表达式为K＝；②Na2SO3在溶液中发生电离：Na2SO3===2Na＋＋SO，SO发生水解反应： SO＋H2OHSO＋OH－，水解产生的HSO又有部分发生水解反应：HSO＋H2OH2SO3＋OH－，水解是微弱的，而且在水中还存在水的电离平衡H2OH＋＋OH－，所以0.10 mol·L－1 Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为[Na＋]>[SO]>[OH－]>[HSO]>[H＋]；③由于Ka2(H2SO3)

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