2016高考化学二轮复习习题专题9弱电解质的电离平衡Word版含解析
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第一部分 专题九
一、选择题
1．(2015·厦门期末)25 ℃时，相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．同浓度的NaA与NaB溶液中，c(A－)小于c(B－)
B．a点溶液的导电性大于b点溶液
C．a点的c(HA)大于b点的c(HB)
D．HA的酸性强于HB
解析：本题考查电解质溶液稀释时的pH变化，意在考查考生的分析判断能力。由于稀释过程中HA的pH变化较大，故HA的酸性强于HB，D项正确；酸的酸性越强，对应的盐的水解程度越小，故NaB的水解程度大，同浓度的NaA与NaB溶液中c(B－)小于c(A－)，A项错误；b点溶液的pH小于a点溶液的pH，说明b点溶液中c(H＋)较大、c(B－)较大，故溶液导电性较强，B项错误；稀释相同倍数时，HA的电离程度较大，故a点的c( HA)小于b点的c(HB)，C项错误。
答案：D
2．(2015·山东日照3月模拟)常温下，向10 mL b mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加等体积的0.01 mol·L－1的NaOH溶液，充分反应后溶液中c(Na＋)＝c(CH3COO－)，下列说法不正确的是( )
A．b>0.01
B．混合后溶液呈中性
C．CH3COOH的电离常数Ka＝ mol·L－1
D．向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中，水的电离程度逐渐减小
解析：CH3COOH为弱酸，NaOH为强碱，二者反应生成CH3COONa，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，因为c(Na＋)＝c(CH3COO－)，所以c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性；又因为CH3COONa水解呈碱性，所以CH3COOH应过量，故b>0.01，A项、B项正确。反应后溶液呈中性，c(H＋)＝10－7 mol·L－1，c(Na＋)＝c(CH3COO－)＝0.005 mol·L－1 ，c(CH3COOH)＝ mol·L－1
，CH3COOH的电离常数Ka＝ mol·L－1，C项正确。向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中，水的电离程度先增大，CH3COOH完全反应后，再加NaOH溶液，水的电离程度减小，D项错误。
答案：D
3．(2015·福建泉州3月质检)常温下，浓度均为1.0 mol·L－1的NH3·H2O和NH4Cl混合溶液10 mL，测得其pH为9.3。下列有关叙述正确的是( )
A．加入适量的NaCl，可使c(NH)＝c(Cl－)
B．滴加几滴浓氨水，c(NH)减小
C．滴加几滴浓盐酸， 的值减小
D．1.0 mol·L－1的NH4Cl溶液中c(NH)比该混合溶液中的大
解析：根据题意等浓度的两种溶液混合后，溶液呈碱性，说明NH3·H2O的电离程度大于NH4Cl的水解程度，即c(NH)>c(Cl－)，加入适量的NaCl，可使c(NH)＝c(Cl－)，A项正确；滴加几滴浓氨水，虽然电离程度减小，但c(NH)仍增大，B项错误；加入几滴浓盐酸后c(OH－)减小，由于电离常数不变，的值增大，C项错误；由于NH3·H2O的电离程度大于NH4Cl的水解程度，1.0 mol·L－1的NH4Cl溶液中c(NH)比该混合溶液中的小，D项错误。
答案：A
4．(2015·广东广州质)常温下，有体积相同的四种溶液：①pH＝3的CH3COOH溶液；②pH＝3的盐酸；③pH＝1l的氨水；④pH＝11的NaOH溶液。下列说法正确的是( )
A．①和②混合溶液中：c(H＋)＝3.0 mol·L－1
B．①和④混合溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
C．②和③混合溶液中：c(Cl－)＋c(OH－)>c(NH)＋c(H＋)
D．四种溶液稀释100倍，溶液的pH：③>④>②>①
解析：本题应注意弱酸、弱碱中的c(H＋)、c(OH－)远低于溶质的浓度。①和②混合溶液中，c(H＋)＝10－3 mol·L－1，故A项错误；①和④混合后，CH3COOH过量，c(Na＋)
④>②>①，故D项正确。
答案：D
5．(2015·湖南长沙长郡中学月考)25 ℃时，弱酸的电离平衡常数如表所示，下列说法正确的是( )
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
Ka
1.8×10－5
4.9×10－10
Ka1＝4.3×10－7；
Ka2＝5.6×10－11
A．物质的量浓度相等的三种溶液中，pH大小关系为：
pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)
B．a mol·L－1 HCN溶液与b mol·L－1 NaOH溶液等体积混合后所得溶液中c(Na＋)>c(CN－)，则a一定小于b
C．向冰醋酸中逐滴加入水稀释的过程中，溶液导电能力先增大后减小
D．将0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液逐滴加入到等浓度的HCN溶液中无明显现象，说明未反应
解析：本题关键在于由平衡常数确定酸的强弱以及对应酸根离子水解能力的强弱。根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序为CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO，对应酸根离子水解程度大小顺序为CO>CN－>HCO>CH3COO－，所以各等浓度的溶液pH大小关系为pH(Na2CO3) >pH(NaCN)>pH(NaHCO3)>pH(CHCOONa)，故A项错误；若c(Na＋)>c(CN－)，根据电荷守恒可知c(H＋)c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)
B．该混合溶液中：c(HA)＋c(A－)＝0.1 mol/L
C．常温下，0.1 mol/L HA溶液的pH＝1
D．0.1 mol/L HA溶液中：c(HA)>c(A－)
解析：根据题意可知HA与NaOH恰好完全反应，溶液呈碱性，则HA为弱酸，在生成的NaA溶液中，A－水解，c(A－)1，C项错误；在0.1 mol/L HA溶液中HA只有极少部分电离，故c(HA)>c(A－)，D项正确。
答案：D
7．(2015·广东韶关调研)部分弱电解质的电离平衡常数如下表：
弱电解质
HCOOH
HCN
H2CO3
NH3·H2O
电离平衡
常数(25 ℃)
Ka＝1.8×10－4
Ka＝4.9×10－10
Ka1＝4.3×10－7
Ka2＝5.6×10－11
Kb＝1.8×10－5
下列说法不正确的是( )
A．结合H＋的能力：CO>CN－>HCO>HCOO－
B．0.1 mol/L的HCOONH4溶液中：c(HCOO－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)
C．25℃时，pH＝3的盐酸与pH＝11的氨水混合，若溶液显中性，则二者消耗的体积是：V(盐酸)>V(氨水)
D．0.1 mol/L的NaHCO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋c(CO)
解析：电离常数越小，对应的酸越难电离，所对应的酸根离子结合H＋能力越强，故结合H＋的能力：CO>CN－>HCO>HCOO－，A项正确；根据表中数据知Ka(HCOOH)>Kb(NH3·H2O)，则HCOONH4溶液呈酸性，NH的水解程度大于HCOO－的水解程度，B项正确；由于NH3·H2O为弱碱，pH＝11的氨水的浓度远大于pH＝3的盐酸，若使混合溶液为中性，盐酸的体积一定大于氨水，C项正确；0.1 mol/L的NaHCO3溶液中，根据电荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)，D项错误。
答案：D
8．(2015·山东淄博高三一模，13)下列图示与对应的叙述相符的是( )
A．图甲表示相同温度下pH＝1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线，其中曲线Ⅱ为盐酸，且b点溶液的导电性比a点强
B．图乙中纯水仅升高温度，就可以从a点变到c点
C．图乙中在b点对应温度下，将pH＝2的H2SO4溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液显中性
D．用0.0100 mol/L硝酸银标准溶液，滴定浓度均为0.1000 mol/L Cl－、Br－及I－的混合溶液，由图丙曲线，可确定首先沉淀的是Cl－
解析：图甲中相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加入水稀释后盐酸的pH变化较大，故曲线Ⅰ为盐酸，A项错误；图乙中，纯水仅升高温度，c(H＋)和c(OH－)都增大，但两者仍然相等，c点c(H＋)和c(OH－)不相等，B项错误；在b点对应温度下KW＝10－12，将pH＝2的H2SO4溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液显中性，C项正确；在银离子浓度相同的情况下，产生沉淀所需c(I－)最低，由图丙曲线，可确定首先沉淀的是I－，D项错误。
答案：C
9．(2015·黄冈调研)有等体积、浓度均为0.1 mol/L的三种溶液：①CH3COOH溶液、②HCOOH溶液、③NaHCO3溶液，已知将①、②分别与③混合，实验测得产生的CO2气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．酸性：CH3COOH>HCOOH>H2CO3
B．反应结束后所得两溶液中：c(CH3COO－)>c(HCOO－)
C．上述三种溶液中由水电离的c(OH－)大小：NaHCO3溶液>CH3COOH溶液>HCOOH溶液
D．CH3COOH溶液和NaHCO3溶液反应所得溶液中：
c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.10 mol·L－1
解析：本题考查电解质溶液的相关知识，意在考查考生对电解质溶液相关理论的应用能力。由图象可知，HCOOH与NaHCO3反应的速率比CH3COOH与NaHCO3反应的速率快，故酸性HCOOH>CH3COOH，A项错误；CH3COO－的水解程度大于HCOO－的水解程度，故反应结束后所得两溶液中：c(CH3COO－)CH3COOH溶液>HCOOH溶液，C项正确；等体积、浓度均为0.1 mol/L的CH3COOH溶液和NaHCO3溶液混合后，溶液体积加倍，故c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.050 mol·L－1，D项错误。
答案：C
10．(2015·河南八市联考)某二元酸(H2A)按下式发生电离：H2A===H＋＋HA－；HA－H＋＋A2－。现有下列四种溶液：
①0.01 mol·L－1的H2A溶液
②0.01 mol·L－1的NaHA溶液
③0.02 mol·L－1的HCl溶液与0.04 mol·L－1的NaHA溶液等体积混合
④0.02 mol·L－1的NaOH溶液与0.02 mol·L－1的NaHA溶液等体积混合
下列关于上述四种溶液的说法正确的是( )
A．溶液②中存在水解平衡：HA－＋H2OH2A＋OH－
B．溶液③中有：c(HA－)＋2c(A2－)＝c(Na＋)
C．溶液④中有：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HA－)
D．四种溶液中c(HA－)大小：③>①>④>②
解析：本题主要考查了电解质溶液的相关知识，意在考查考生综合分析问题的能力。由题示信息可知，H2A的一级电离属于完全电离，故HA－不能水解，A项错误。由物料守恒可知，溶液③中有：c(HA－)＋c(A2－)＝c(Na＋)，B项错误。溶液④中的溶质是Na2A，水电离出的氢离子一部分以H＋
形式存在，一部分转化为HA－，由质子守恒原理知C项正确。溶液①中H2A一级电离生成的H＋抑制了HA－的电离，而溶液②中没有这种抑制，故这两种溶液中c(HA－)大小为①>②；溶液③中两种物质不反应，盐酸电离出的H＋抑制了HA－的电离，故①、③两种溶液中c(HA－)大小为③>①(不考虑HA－电离时③中HA－浓度是①中的2倍)；溶液④是0.01 mol·L－1的Na2A溶液，A2－水解生成的HA－的浓度小于②中HA的浓度，四种溶液中c(HA－)大小为③>①>②>④，D项错误。
答案：C
11．25 ℃时，用浓度为0.1000 mol·L－1的NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol·L－1的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．相同浓度时，三种酸的酸性强弱顺序：HX>HY>HZ
B．根据滴定曲线可得，Ka(HX)＝10－3 mol·L－1
C．滴定HY，V(NaOH)＝20 mL时，c(Na＋)＝c(Y－)>c(OH－)＝c(H＋)
D．滴定HZ，V(NaOH)＝15 mL时，c(Z－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
解析：氢氧化钠溶液的体积为0 mL时，0.1000 mol·L－1的三种酸HX、HY、HZ的pH依次减小，故酸性强弱为HXc(Y－)>c(OH－)>c(H＋)，C项错误；0.100 0 mol·L－1 HZ溶液的pH＝1，故HZ为强酸，当NaOH溶液体积为15 mL时，溶液显酸性，即c(H＋)>c(OH－)，又因溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(Z－)＋c(OH－)，故有：c(Z－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，D项正确。
答案：D
12．(2015·天津十二区县联考)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A．常温下电离常数为Ka的HA溶液中c(H＋)＝ mol·L－1
B．0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合：2c(H＋)－2c(OH－)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)
C．将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中，有白色沉淀产生，说明Ksp[Ca(OH)2]大于Ksp(CaSO4)
D．常温下，向0.1 mol/L NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：c(Na＋)>c(NH)> c(SO)>c(OH－)＝c(H＋)
解析：常温下电离常数为Ka的HA溶液中，HA电离出的氢离子浓度为 mol·L－1(HA的浓度远大于H＋的浓度)，同时溶液中还存在水电离出的氢离子，故A项错误；二者反应后溶质为等浓度的醋酸钠和醋酸，根据混合液中的物料守恒和电荷守恒判断可得2c(H＋)－2c(OH－)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)，故B项正确；饱和硫酸钠溶液中硫酸根离子浓度较大，饱和硫酸钠溶液加入到饱和石灰水中则生成了硫酸钙沉淀，无法比较氢氧化钙与硫酸钙的溶度积大小，C项错误；由于铵根离子部分水解，则c(SO)>c(NH)，D项错误。
答案：B
二、填空题
13．(1)为了证明一水合氨是弱碱，甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。
①甲同学用pH试纸测得室温下0.10 mol·L－1氨水的pH为10，则认定一水合氨是弱电解质，理由是____________________________________________。
②乙同学取10 mL 0.10 mol·L－1氨水，用pH试纸测出其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用pH试纸测出其pH为b，若要确认一水合氨是弱电解质，则a、b应满足的关系是________(用等式或不等式表示)。
③丙同学取出10 mL 0.10 mol·L－1氨水，滴入2滴酚酞溶液，显粉红色，再加入NH4Cl晶体少量，观察到的现象是 ________ ，则证明一水合氨是弱电解质。
(2)向25 mL 0.10 mol·L－1的盐酸中滴加氨水至过量，该过程中离子浓度大小关系可能正确的是________。
a．c(Cl－)＝c(NH)>c(H＋)＝c(OH－)
b．c(Cl－)>c(NH)＝c(H＋)>c(OH－)
c．c(NH)>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋)
d．c(OH－)>c(NH)>c(H＋)>c(Cl－)
(3)常温下，0.10 mol·L＝1的NH4Cl溶液pH为5，则一水合氨的电离常数Kb＝________。
解析：(1)①甲同学用pH试纸测得室温下0.10 mol·L－1氨水的pH为10，则认定一水合氨是弱电解质，理由是如果一水合氨是强碱，0.10 mol·L－1氨水的pH为13，溶液的pH＝10<13，所以一水合氨是弱碱；②若是强碱，稀释100倍，pH减小2个单位，由于一水合氨是弱碱，稀释的过程中，促进电离，c(OH－)变化的幅度变小，pH减小幅度小于2个单位，则有(a－2)c(H＋)＝c(OH－)，正确；c项，氨水远远过量，溶液为氨水和氯化铵的混合液，一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度，溶液呈碱性，c(NH)>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋)，正确。
答案：(1)①如果一水合氨是强碱，0.10 mol·L－1氨水的pH为13，溶液的pH＝10<13，所以一水合氨是弱碱
②(a－2)c(H＋)＝c(OH－)。
答案：(1) HCN B
(2)中性 根据CH3COOH与NH3·H2O的电离平衡常数相等，可知CH3COO－和NH在相等浓度时的水解程度相同
c(NH)＝c(CH3COO－)>c(H＋)＝c(OH－)
