课时规范练27 弱电解质的电离平衡一、选择题:本题共11小题,每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2021山东泰安模拟)下列电离方程式中,错误的是( )A.Al2(SO4)32Al3++3SB.HC+H2OC+H3O+C.HIH++I-D.Cu(OH)2Cu2++2OH-2.(2021上海七宝中学期中)将NaCl溶于水配成1mol·L-1的溶液,溶解过程如图所示,下列说法正确的是( )A.a离子为Na+B.溶液中含有NA个Na+C.水合b离子的图示不科学D.某温度测定该NaCl溶液pH小于7是由于Cl-水解导致3.(2021广东茂名二模)已知弱电解质在水中达到电离平衡状态时,已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数的百分率,称为电离度。在相同温度时,100mL0.01mol·L-1醋酸溶液与10mL0.1mol·L-1醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是( )A.中和时所需NaOH的量B.电离度C.H+的物质的量浓度D.CH3COOH的物质的量4.(2021浙江杭州二模)室温下,对于等体积、pH均为2的醋酸和盐酸两种溶液,下列叙述不正确的是( )A.分别加水稀释后,两溶液的pH一定不相等B.温度都升高20℃后,两溶液的pH不再相等C.分别加足量的锌充分反应后,醋酸溶液产生的氢气多D.若HA表示HCl或CH3COOH,两溶液中都有(H+)=c平(H+)·c平(A-)+KW5.(2020北京卷,11)室温下,对于1L0.1mol·L-1醋酸溶液,下列判断正确的是( )A.该溶液中CH3COO-的粒子数为6.02×1022B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1molD.与Na2CO3溶液反应的离子方程式为C+2H+H2O+CO2↑\n6.(2021广东广州模拟)已知0.1mol·L-1的氢氟酸溶液中存在电离平衡:HFF-+H+,要使溶液中的值增大,可以采取的措施是( )①加少量烧碱 ②升高温度 ③通入少量HF气体 ④加水A.①②B.①③C.②④D.③④7.高氯酸、硫酸、盐酸和硝酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。下表是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数,由表格数据判断以下说法不正确的是( )酸HClO4H2SO4HClHNO3Ka或Ka11.6×10-5mol·L-16.3×10-9mol·L-11.6×10-9mol·L-14.2×10-10mol·L-1A.相同条件下在冰醋酸中,硝酸是这四种酸中最弱的酸B.在冰醋酸中,这四种酸都没有完全电离C.在冰醋酸中,硫酸的电离方程式为H2SO4H++HS、HSH++SD.电解质的强弱与所处的溶剂无关8.25℃时,下列说法错误的是( )A.pH相等的盐酸和醋酸溶液等体积混合(忽略溶液体积变化),混合液中c平(Cl-)=c平(CH3COO-)B.pH相等的盐酸和醋酸溶液分别与足量的镁粉反应,相同条件下醋酸产生H2的体积更大C.HNO2溶液中加入一定量的NaNO2晶体,溶液中c平(OH-)增大,可以证明HNO2为弱酸D.pH=3的酸HA和pH=11的碱BOH等体积混合后溶液呈酸性,则HA为弱酸9.伯瑞坦—罗比森缓冲溶液的配制方法:在100mL三酸混合液(磷酸、乙酸、硼酸,浓度均为0.04mol·L-1)中加入指定体积的0.2mol·L-1NaOH溶液,当加入的NaOH溶液为52.5mL时,溶液的pH=7(常温)。已知:①硼酸的电离方程式为H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-。②三种酸的电离平衡常数如表,下列说法错误的是( )弱酸磷酸乙酸硼酸Ka1=7.11×10-3Ka2=6.23×10-8Ka3=4.5×10-131.75×10-55.4×10-10A.三酸混合液中:c平(H2P)>c平(CH3COO-)>c平{[B(OH)4]-}B.常温下,将1mL0.2mol·L-1NaOH溶液稀释至20L,溶液中OH-浓度为10-5mol·L-1C.H2P与[B(OH)4]-不能大量共存D.少量CH3COOH与Na3PO4反应的离子方程式为3CH3COOH+P3CH3COO-+H3PO410.(2021福建福州三中检测)常温下,将等浓度的NaOH溶液分别滴加到等pH、等体积的HA、HB两种弱酸溶液中,溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列叙述错误的是( )\nA.酸性:HA>HBB.a点时,溶液中由水电离出的c水(OH-)约为1×10-10mol·L-1C.向HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时:c平(B-)>c平(HB)D.b点时,c平(Na+)>c平(B-)=c平(HB)>c平(H+)>c平(OH-)11.(2021山东聊城一中开学模拟)H3PO4的电离是分步进行的,常温下Ka1=7.6×10-3mol·L-1,Ka2=6.3×10-8mol·L-1,Ka3=4.4×10-13mol·L-1。下列说法正确的是( )A.浓度均为0.1mol·L-1的NaOH溶液和H3PO4溶液按照体积比2∶1混合,混合液的pH<7B.Na2HPO4溶液中,c平(H+)+c平(H2P)+c平(H3PO4)=c平(P)+c平(OH-)C.向0.1mol·L-1的H3PO4溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化),溶液pH=1时,溶液中大约有7.1%的H3PO4电离D.在H3PO4溶液中加入NaOH溶液,随着NaOH溶液的加入,溶液的pH增大,当溶液的pH=11时,c平(P)>c平(HP)二、非选择题:本题共3小题。12.现有pH=2的醋酸溶液(甲)和pH=2的盐酸(乙):(1)取10mL的甲,加入等体积的水,醋酸的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动;若加入少量的冰醋酸,醋酸的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动;若加入少量无水醋酸钠固体,待固体溶解后,溶液中的值将 (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,各稀释至体积为原来的100倍。稀释后的溶液,其pH大小关系为pH(甲) (填“大于”“小于”或“等于”)pH(乙)。 (3)各取25mL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) (填“大于”“小于”或“等于”)V(乙)。 (4)取25mL的甲,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c平(Na+)、c平(CH3COO-)的大小关系为c平(Na+) (填“大于”“小于”或“等于”)c平(CH3COO-)。 13.磷元素能形成次磷酸(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10mL1mol·L-1H3PO2与20mL1mol·L-1NaOH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,Ka(H3PO2)=1×10-2mol·L-1,则0.02mol·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(H3PO3)是二元中强酸,某温度下,0.11mol·L-1的H3PO3溶液的pH为2,该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为 (Ka2=2×10-7mol·L-1,H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。 \n(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),含有两个“—OH”,分子中有两个可电离的氢原子,因而是二元酸,由此类推次磷酸分子中含有 个“—OH”。 (4)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液:①当恰好中和生成Na2HPO3时,所得溶液的pH (填“>”“<”或“=”,下同)7。 ②当溶液呈中性时,所得溶液中c平(Na+) c平(H2P)+2c平(HP); ③若用甲基橙作指示剂,用NaOH溶液滴定,达到滴定终点时,所得溶液中c平(Na+) c平(H2P)+2c平(HP)。 14.(1)常温下0.1mol·L-1CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是 (填字母,下同)。 A.c平(H+) B.C.c平(H+)·c平(OH-) D.E.若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据一定增大的是 。 (2)体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图:则HX的电离平衡常数 (填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;理由是 ; 稀释后,HX溶液中由水电离出来的H+浓度 (填“大于”“等于”或“小于”)醋酸溶液中由水电离出来的H+浓度。 (3)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5mol·L-1,H2SO3的Ka1=1.4×10-2mol·L-1,Ka2=6.0×10-8mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c平(OH-)降至1.0×10-7mol·L-1时,溶液中的= 。 \n参考答案课时规范练27 弱电解质的电离平衡1.C 解析硫酸铝属于盐,在水溶液中或熔融状态下完全电离出铝离子和硫酸根离子,电离方程式为Al2(SO4)32Al3++3S,故A正确;碳酸氢根离子属于弱酸酸式盐的酸根部分,部分电离,电离方程式为HC+H2OC+H3O+或HCC+H+,故B正确;HI是强酸,完全电离,电离方程式为HIH++I-,故C错误;氢氧化铜为弱碱,电离方程式为Cu(OH)2Cu2++2OH-,D正确。2.C 解析NaCl在溶液中电离出Na+和Cl-,Na+含有2个电子层、Cl-含有3个电子层,则离子半径Cl->Na+,根据图示可知,a离子为Cl-、b离子为Na+,故A错误;没有告诉该NaCl溶液的体积,无法计算该溶液中含有Na+的数目,故B错误;b离子为Na+,带正电荷,应该吸引带有负电荷的氧离子,图示b离子不科学,故C正确;Cl-、Na+都不发生水解,NaCl溶液呈中性,溶液pH小于7,应该是温度高于常温,促进水的电离所致,故D错误。3.B 解析100mL0.01mol·L-1醋酸溶液与10mL0.1mol·L-1醋酸溶液中溶质的物质的量相等,因此中和时消耗的NaOH的量相等,A错误;醋酸为弱电解质,溶液浓度越大,电离度越小,故电离度前者大于后者,B正确;酸的浓度越大,c平(H+)越大,故c平(H+)前者小于后者,C错误;电离度前者大于后者,故溶液中CH3COOH的物质的量前者小于后者,D错误。4.A 解析醋酸为弱酸不完全电离,盐酸为强酸完全电离,pH均为2的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大,体积相同时,醋酸的物质的量大于盐酸中的HCl。分别加水稀释,但没有说明水的量,故两溶液加水稀释后的pH可能相等,也可能不相等,A错误;升高温度,醋酸能继续电离出氢离子,导致醋酸中的氢离子浓度大于盐酸,两溶液pH不再相等,B正确;等体积时,醋酸的物质的量大于HCl,与足量Zn反应醋酸放出的氢气多,C正确;(H+)=c平(H+)·c平(A-)+KW等式两侧同除以氢离子浓度得:c平(H+)=c平(A-)+c平(OH-),根据电荷守恒可知正确,D正确。5.C 解析1L0.1mol·L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol,醋酸属于弱酸,是弱电解质,在溶液中部分电离,存在电离平衡,则CH3COO-的粒子数小于6.02×1022,A错误;加入少量CH3COONa固体后,溶液中CH3COO-的浓度增大,根据同离子效应,会抑制醋酸的电离,溶液中的氢离子浓度减小,酸性减弱,则溶液的pH升高,B错误;滴加NaOH溶液过程中,溶液中始终存在元素质量守恒,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1mol,C正确;醋酸的酸性强于碳酸,则根据强酸制取弱酸,醋酸与Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,醋酸是弱电解质,离子方程式书写中不能拆写,则离子方程式为\nC+2CH3COOHH2O+CO2↑+2CH3COO-,D错误。6.C 解析①加少量烧碱,发生酸碱中和反应,促进平衡正向移动,导致c平(F-)增大,则的值减小,故错误;②升高温度促进HF电离,导致c平(H+)增大、c平(HF)减小,所以的值增大,故正确;③通入少量HF气体导致c平(HF)增大,平衡正向移动,但c平(H+)增大的程度小于c平(HF)增大的程度,所以的值减小,故错误;④加水稀释促进HF电离,但是HF电离增大的程度小于溶液体积增大的程度,导致c平(H+)、c平(HF)、c平(F-)都减小,增大,故正确。7.D 解析在冰醋酸中,硝酸的电离平衡常数最小,所以硝酸的酸性最弱,故A正确;根据电离平衡常数知,在冰醋酸中这几种酸都不完全电离,故B正确;在冰醋酸中硫酸存在电离平衡,所以其电离方程式为H2SO4H++HS,HSH++S,故C正确;这四种酸在水中都完全电离,在冰醋酸中电离程度不同,所以电解质强弱与所处的溶剂有关,故D错误。8.B 解析盐酸和醋酸溶液中电荷关系分别为c平(H+)=c平(Cl-)+c平(OH-)、c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),pH相等的两溶液等体积混合后pH不变,即c平(H+)、c平(OH-)不变,所以混合液中c平(Cl-)=c平(CH3COO-),故A正确;pH相等的盐酸和醋酸溶液:c始(CH3COOH)>c始(HCl),溶液体积未知,则不能确定n(CH3COOH)、n(HCl)大小,不能确定产生H2的体积的大小,故B错误;HNO2溶液中加入一定量的NaNO2晶体,溶液中c平(OH-)增大,则溶液酸性减弱,HNO2的电离平衡逆向移动,可证明HNO2为弱酸,故C正确;pH=3的HA溶液中c平(H+)=10-3mol·L-1,pH=11的MOH溶液中c平(OH-)=10-3mol·L-1,等体积混合后呈酸性,则HA过量,说明HA为弱酸,故D正确。9.D 解析电离平衡常数越大,电离程度越大,对应的酸根离子浓度越大,由表中数据可知,磷酸的酸性最强、硼酸的酸性最弱,则三酸混合液中:c平(H2P)>c平(CH3COO-)>c平{[B(OH)4]-},A正确;常温下,将1mL0.2mol·L-1NaOH溶液稀释至20L,NaOH的浓度为=10-5mol·L-1,B正确;Ka2(H3PO4)>Ka(H3BO3),即\n酸性:H2P>H3BO3,则H2P与[B(OH)4]-不能大量共存,C正确;由Ka可知,酸性:H3PO4>CH3COOH>H2P>HP,由强酸制弱酸可知少量CH3COOH与P反应不能生成H3PO4,D错误。10.D 解析Ka(HB)=,Ka(HA)=,根据图示进行分析,当横坐标相同时,即相同,此时HA对应的pH小,说明此时HA溶液的c平(H+)大,则Ka(HB)<Ka(HA),酸性:HA>HB,A正确;a点,lg=0,pH=4,酸过量抑制水的电离,根据水的离子积常数可算出溶液中由水电离出的c水(OH-)≈1×10-10mol·L-1,B正确;当lg=0时,pH=5,加NaOH溶液至pH=7时lg>0,则c平(B-)>c平(HB),C正确;b点时,溶液pH等于5,HB的电离大于NaB的水解,所以c平(B-)=c平(HB)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-),D错误。11.C 解析浓度均为0.1mol·L-1的NaOH溶液和H3PO4溶液按照体积比2∶1混合,二者恰好反应产生Na2HPO4,在溶液中HP存在电离平衡:HPP+H+,也存在着水解平衡:HP+H2OH2P+OH-,电离平衡常数Ka3=4.4×10-13mol·L-1,水解平衡常数Kh2=≈1.58×10-7mol·L-1>Ka3=4.4×10-13mol·L-1,水解程度大于电离程度,因此溶液显碱性,pH>7,A错误;在Na2HPO4溶液中,根据质子守恒可得:c平(H+)+c平(H2P)+2c平(H3PO4)=c平(P)+c平(OH-),B错误;向0.1mol·L-1的H3PO4溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化,溶液pH=1时,c平\n(H+)=0.1mol·L-1,假设电离的H3PO4的浓度为x,根据电离平衡常数Ka1==7.6×10-3mol·L-1,解得x≈0.0071mol·L-1,因此溶液中H3PO4电离度=×100%=7.1%,C正确;在H3PO4溶液中加入NaOH溶液,随着NaOH溶液的加入,溶液的pH增大,当溶液的pH=11时,c平(H+)=10-11mol·L-1,Ka3==4.4×10-13mol·L-1,则=4.4×10-2,则c平(P)<c平(HP),D错误。12.答案(1)向右 向右 减小 (2)小于 (3)大于 (4)小于解析(1)加水稀释促进CH3COOH的电离,平衡向右移动;如果加入少量冰醋酸,醋酸浓度增大,平衡向右移动;若加入少量无水醋酸钠固体,待固体溶解后,溶液中CH3COO-浓度增大抑制CH3COOH的电离,则减小。(2)加水稀释促进醋酸电离,同pH、同体积的醋酸溶液和盐酸,稀释相同的倍数时,c平(H+):弱酸大于强酸,所以pH(甲)小于pH(乙)。(3)各取25mL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溶液的体积与酸的物质的量成正比,等pH、等体积的醋酸溶液和盐酸中n(CH3COOH)>n(HCl),所以消耗NaOH溶液体积V(甲)大于V(乙)。(4)pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,醋酸有剩余,溶液呈酸性,则c平(H+)>c平(OH-),再结合电荷守恒得c平(Na+)小于c平(CH3COO-)。13.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滴石蕊溶液,若次磷酸溶液中红色浅一些,则说明次磷酸为弱酸(答案合理即可)(2)1×10-3mol·L-1 (3)1 (4)①> ②= ③< 解析(1)①计算可知NaOH过量,只生成NaH2PO2,说明次磷酸只能电离出一个H+,因而NaH2PO2是正盐。②设溶液中的H+浓度为xmol·L-1。 H3PO2H++H2P初始/(mol·L-1)0.0200转化/(mol·L-1)xxx平衡/(mol·L-1)0.02-xxx\nKa(H3PO2)=mol·L-1=1×10-2mol·L-1,解得x=0.01,故pH=-lg0.01=2。③可从NaH2PO2溶液存在水解平衡以及H3PO2存在电离平衡等角度设计实验。(2)忽略H3PO3的二级电离和水的电离,则c平(H2P)≈c平(H+)=1×10-2mol·L-1,c平(H3PO3)≈(0.11-1×10-2)mol·L-1=0.1mol·L-1,电离平衡常数Ka1=mol·L-1=1×10-3mol·L-1。(3)次磷酸为一元酸,则含有1个“—OH”。(4)①Na2HPO3溶液中,HP水解,溶液呈碱性。②溶液中存在电荷守恒:c平(Na+)+c平(H+)=c平(H2P)+2c平(HP)+c平(OH-),溶液呈中性时,c平(H+)=c平(OH-),则c平(Na+)=c平(H2P)+2c平(HP)。③溶液中存在电荷守恒:c平(Na+)+c平(H+)=c平(H2P)+2c平(HP)+c平(OH-),用甲基橙作指示剂,达到滴定终点时,溶液呈酸性,则c平(H+)>c平(OH-),c平(Na+)<c平(H2P)+2c平(HP)。14.答案(1)A ABCE(2)大于 稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,则HX的酸性强,电离平衡常数大 大于 (3)0.60解析(1)CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,但溶液体积增大,c平(H+)减小,故A选;,稀释过程中n(H+)增大、n(CH3COOH)减小,所以变大,故B不选;稀释过程中温度不变,c平(H+)·c平(OH-)=KW不变,故C不选;稀释过程,c平(H+)减小,c平(H+)·c平(OH-)=KW不变,所以c平(OH-)增大,则\n变大,故D不选;电离常数Ka=,温度不变,电离常数不变,故E不选。升温,水的离子积增大,CH3COOH的电离程度增大,电离常数增大,平衡正向移动,c平(H+)增大,c平(CH3COOH)减小,变大,故选ABCE,升温c平(H+)增大是主要的,故减小,不选D。(2)这两种酸都是一元酸,加水稀释促进弱酸电离,稀释到体积为原来的100倍时,pH变化越大的酸酸性越强,酸性越强其电离平衡常数越大,根据题图知,酸性:HX>CH3COOH,则HX的电离平衡常数大于醋酸;稀释后醋酸中氢离子浓度大于HX,所以醋酸抑制水电离的程度大于HX,则HX溶液中水电离出来的H+浓度大于醋酸溶液中水电离出来的H+浓度。(3)当c平(OH-)降至1.0×10-7mol·L-1时,c平(H+)=1.0×10-7mol·L-1,由H2SO3的Ka2==6.0×10-8mol·L-1可知,=0.60。
