2021届高考化学一轮复习弱电解质的电离作业(2)
课时作业(三十) 弱电解质的电离
1．(2020·天津五区联考)根据下列实验现象或结果不能证明一元酸HR为弱酸的是( )
A．HR溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红色
B．室温时，NaR溶液的pH大于7
C．HR溶液加入少量NaR固体，溶解后溶液的pH变大
D．室温时，0.01 mol·L－1的HR溶液pH＝4
答案 A
2．在RNH2·H2ORNH＋OH－的电离平衡中，要使RNH2·H2O的电离程度及c(OH－)都增大，可采取的措施是( )
A．通入HCl B．加少量NaOH固体
C．加适量水 D．升高温度
D [通入HCl气体，H＋与OH－反应生成H2O，平衡正向移动，RNH2·H2O的电离程度增大，但c(OH－)减小，A错误；加少量NaOH固体，溶液中c(OH－)增大，但平衡逆向移动，RNH2·H2O的电离程度减小，B错误；加水稀释，电离平衡正向移动，RNH2·H2O的电离程度增大，但c(OH－)减小，C错误；升高温度，平衡正向移动，RNH2·H2O的电离程度增大，溶液中c(OH－)增大，D正确。]
3．(2020·湖南长沙模拟)已知下面三个数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25 ℃)，若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2 NaCN＋HF===HCN＋NaF NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。由此可判断下列叙述中不正确的是( )
A．K(HF)===7.2×10－4
B．K(HNO2)＝4.9×10－10
C．根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF＞HNO2＞HCN
D．K(HCN)＜K(HNO2)＜K(HF)
B [相同温度下，酸的电离常数越大，该酸的酸性越强，结合强酸制取弱酸分析可知，亚硝酸的酸性大于氢氰酸而小于氢氟酸，所以亚硝酸的电离平衡常数为4.6×10－4，故B错误。]
4．一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．a、b、c三点溶液的pH：c＜a＜b
B．a、b、c三点CH3COOH的电离程度：c＜a＜b
C．用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小
D．a、b、c三点溶液用1 mol·L－1 NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液体积：c＜a＜b
C [A项，由导电能力知c(H＋)：b＞a＞c，故pH：c＞a＞b；B项，加水体积越大，越利于CH3COOH电离，故电离程度：c＞b＞a；C项，用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，相当于稀释a点溶液，c(H＋)增大，pH偏小；D项，a、b、c三点n(CH3COOH)相同，用NaOH溶液中和时消耗n(NaOH)相同，故消耗V(NaOH)：a＝b＝c。]
5．(2019·河南中原联考)在25 ℃下，稀释HA、HB两种酸溶液，溶液pH变化的曲线如图所示，其中V1表示稀释前酸的体积，V2表示稀释后溶液的体积，a点时，HB溶液中B－的物质的量分数δ(B－)＝，下列说法中正确的是( )
A．HA、HB都是弱酸
B．加水稀释过程中，δ(B－)减小
C．NaB溶液中，c(Na＋)＝c(B－)＋c(OH－)
D．曲线上b、c两点的值相等
D [由图可知，lg＝2时，HA溶液的pH＝4，HB溶液的pH<4，则溶液的体积稀释到原来的100倍，HA溶液的pH增大2，HB溶液的pH变化小于2，则HA是强酸，HB是弱酸，A错误；加水稀释时，HB的电离平衡正向移动，HB溶液中B－的物质的量分数δ(B－)的值增大，B错误；NaB溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(B－)＋c(OH－)，C错误；HB的电离平衡常数为Ka(HB)＝＝，则有＝，由b、c两点的温度相同，则Ka(HB)、Kw相同，故曲线上b、c两点的值相等，D正确。]
6．将浓度为0.1 mol·L－1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是( )
A．c(H＋) B．Ka(HF)
C． D．
D [HF为弱酸，存在电离平衡：HFH＋＋F－。根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，故加水稀释，平衡正向移动，但c(H＋)减小，A错误；电离平衡常数只受温度的影响，温度不变，电离平衡常数Ka不变，B错误；当溶液无限稀释时，c(F－)不断减小，但c(H＋)接近10－7 mol·L－1，所以减小，C错误；＝，由于加水稀释，平衡正向移动，所以溶液中n(H＋)增大，n(HF)减小，所以增大，D正确。]
7．(2019·河北沧州模拟)酸在溶剂中的电离实质是酸中的H＋转移给溶剂分子，如HCl＋H2O===H3O＋＋Cl－。已知H2SO4和HNO3在冰醋酸中的电离平衡常数分别为Kal(H2SO4)＝6.3×10－9，Kal(HNO3)＝4.2×10－10。下列说法正确的是( )
A．H2SO4在冰醋酸中的电离方程式为H2SO4＋2CH3COOH===SO＋2CH3COOH
B．H2SO4在冰醋酸溶液中：c(CH3COOH)＝c(HSO)＋2c(SO)＋c(CH3COO－)
C．浓度均为0.1 mol·L－1的H2SO4或HNO3的冰醋酸溶液：pH(H2SO4)>pH(HNO3)
D．向HNO3的冰醋酸溶液中加入冰醋酸，的值减小
B [由于Kal(H2SO4)＝6.3×10－9，则H2SO4在冰醋酸中部分电离，电离方程式为H2SO4＋CH3COOHHSO＋CH3COOH，A错误；H2SO4在冰醋酸溶液中存在质子守恒关系：c(CH3COOH)＝c(HCO)＋2c(SO)＋c(CH3COO－)，B正确；H2SO4、HNO3在冰醋酸溶液中电离平衡常数越大，pH越小，则有pH(H2SO4)
Kb(NH3·H2O)，则等浓度的HCOONa和NH4Cl溶液相比，NH的水解程度大于HCOO－的水解程度，故NH4Cl溶液中由水电离出的c(OH－)大于HCOOH溶液中由水电离出的c(OH－)，B正确；由于Ka(CH3COOH)c(ClO－)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
B．向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClO－＋CO2＋H2O===2HClO＋CO
C．图像中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度
D．图像中a、c两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)
D [由于CH3COOH的Ka大于HClO的Ka，根据盐类水解“越弱越水解”
的规律可知，ClO－的水解程度大于CH3COO－，故混合液中离子浓度大小关系为c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)，A错误。由于Kal(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳生成HClO和NaHCO3，离子方程式为ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，B错误。由于Ka(CH3COOH)>Ka(HClO)，稀释相同倍数时，CH3COOH的pH变化大，则曲线Ⅰ代表CH3COOH，曲线Ⅱ代表HClO；起始时两种酸溶液的pH相等，则有c(HClO)>c(CH3COOH)，故a点酸的总浓度小于b点酸的总浓度，C错误。CH3COOH的电离平衡常数为Ka(CH3COOH)＝＝，则有＝，a、c两点处的溶液温度相同，则Ka(CH3COOH)、Kw相同，故两点溶液中相等，D正确。]
10．(2019·北京石景山区模拟)亚砷酸(H3AsO3)是三元弱酸，可以用于治疗白血病，H3AsO3水溶液中含砷物质的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图，下列说法正确的是( )
A．H3AsO3的电离方程式为H3AsO33H＋＋AsO
B．H3AsO3第一步的电离常数为Kal，则Kal＝1×10－9.2
C．H3AsO3溶液的pH约为9.2
D．pH＝12时，溶液中c(H2AsO)＋2c(HAsO)＋3c(AsO)＋c(OH－)＝c(H＋)
B [H3AsO3是三元弱酸，分步发生电离，第一步电离方程式为H3AsO3H＋＋H2AsO，A错误；H3AsO3第一步的电离常数为Kal＝，由图可知，pH＝9.2时c(H2AsO)＝c(H3AsO3)，则Kal＝c(H＋)＝1×10－9.2，B正确；H3AsO3是三元弱酸，其水溶液的pH小于7，C错误；pH＝12时，溶液呈碱性，则有c(OH－)>c(H＋)，从而可得c(H2AsO)＋2c(HAsO)＋3c(AsO)＋c(OH－)>c(H＋)，D错误。]
11．(2018·山东枣庄期末)(1)已知：25 ℃时NH3·H2O的Kb＝2.0×10－5。
①求0.10 mol·L－1的NH3·H2O溶液中c(OH－)＝________ mol·L－1。
②若向0.10 mol·L－1的NH3·H2O中加入固体NH4Cl，使c(NH)达到0.20 mol·L－1，则c(OH－)＝________ mol·L－1。
③25 ℃时，将a mol·L－1氨水与0.01 mol·L－1的盐酸等体积混合，若混合后所得溶液的pH＝7，用含a的代数式表示的电离常数Kb＝________。
(2)25 ℃时，0.10 mol·L－1的HA溶液中＝1010。
①该HA溶液的pH＝________。
②25 ℃时，将等浓度、等体积的氨水与HA溶液相混合，所得混合溶液的pH＝______7(填“>”“＝”或“<”)。
解析 (1)①NH3·H2O溶液中存在电离平衡：NH3·H2ONH＋OH－，则有Kb＝＝2.0×10－5；0.10 mol·L－1NH3·H2O的电离程度较小，此时c(NH3·H2O)≈0.10 mol·L－1，c(NH)≈c(OH－)，则有Kb＝＝2.0×10－5，解得c(OH－)≈1.4×10－3 mol·L－1。②加入固体NH4Cl，使c(NH)＝0.20 mol·L－1，则有Kb＝＝2.0×10－5，可得c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1。③25 ℃时将a mol·L－1的氨水与0.01 mol·L－1的盐酸等体积混合，混合后溶液的pH＝7，则溶液呈中性，结合电荷守恒可得c(Cl－)＝c(NH)＝0.005 mol·L－1；据N原子守恒可得c(NH3·H2O)＝(0.5a－0.005)mol·L－1，此时c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1，则有NH3·H2O的电离常数为Kb＝＝＝。(2)①25 ℃时Kw的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14,0.10 mol·L－1的HA溶液中＝1010，则有c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1，故HA溶液的pH＝2。②等浓度、等体积的氨水与HA溶液混合，二者恰好完全反应生成NH4A溶液；0.10 mol·L－1的HA溶液中c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1，则Ka(HA)＝＝1×10－3，又知Kb(NH3·H2O)＝2.0×10－5，则有Ka(HA)>Kb(NH3·H2O)，因Kh(NH)＝＝，Kh(A－)＝＝，故NH4A溶液中NH的水解程度大于A－，所得混合溶液呈酸性，溶液的pH<7。
答案 (1)①1.4×10－3 ②1×10－5 ③
(2)①2 ②<
12．常温下，将一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH见下表：
实验
HA溶液物质的量
NaOH溶液物质的量
混合溶液
编号
浓度/(mol·L－1)
浓度/(mol·L－1)
的pH
甲
0.2
0.2
pH＝a
乙
c1
0.2
pH＝7
丙
0.1
0.1
pH＞7
丁
0.1
0.1
pH＝9
请回答下列问题：
(1)不考虑其他组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸：________________________________。
(2)不考虑其他组的实验结果，单从乙组情况分析，c1是否一定等于0.2______(填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c(A－)与c(Na＋)的大小关系是______(填序号)
A．前者大 B．后者大
C．二者相等 D．无法判断
(3)从丙组实验结果分析，HA是______酸(填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________。
(4)丁组实验所得混合溶液由水电离出的c(OH－)＝______ mol·L－1。写出该混合溶液中算式的精确结果：c(Na＋)－c(A－)＝________mol·L－1(不能做近似计算，回答准确值，结果不一定要化简)。
解析 (1)因为是一元酸和一元碱等物质的量浓度等体积混合后恰好反应生成NaA，若a＝7，说明HA是强酸；若a＞7，说明溶液因A－水解而显碱性，则HA是弱酸。(2)c1不一定等于0.2，当HA是强酸时，c1等于0.2；当HA是弱酸时，c1大于0.2。因为pH＝7，说明溶液中c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒可知一定有c(Na＋)＝c(A－)。(3)由丙组实验数据可知，两溶液等体积等物质的量浓度混合后溶液的pH＞7，说明A－水解，得出HA是弱酸。在NaA溶液中因溶液pH＞7，则c(OH－)＞c(H＋)，又因A－发生水解，则c(Na＋)＞c(A－)，所以溶液中的离子浓度关系为c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)。(4)丁组实验中所得溶液的pH＝9，说明溶液中c(H＋)＝10－9 mol·L－1，则由水电离产生的c(OH－)＝＝10－5 mol·L－1。由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，则c(Na＋)－c(A－)＝c(OH－)－c(H＋)＝(10－5－10－9) mol·L－1。
答案 (1)a＝7时，HA是强酸，a＞7时，HA是弱酸 (2)否 C (3)弱 c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋) (4)10－5 10－5－10－9
