高三化学下考点训练25 弱电解质的电离平衡

考点 25　弱电解质的电离平衡 [题组一　基础小题] 1．下列各组按强电解质、弱电解质、非电解质、离子化合物的顺序排列的 是(　　) 强电解质 弱电解质 非电解质 离子化合物 A BaSO4 HI SO2 NaCl B AgCl CH3COOH C2H5OH NH4Cl C HCl HClO4 H2O KCl D NaOH HF NO2 HNO3 答案　B 解析　A 选项中 HI 为强电解质，错误；C 选项中，HClO4 为强电解质，H2O 为弱电解质，错误；D 选项，HNO3 为共价化合物，错误。 2．下列有关电解质的说法正确的是(　　) A．二氧化碳的水溶液有微弱的导电性，故二氧化碳属于弱电解质 B．在电流的作用下，氯化钠在溶液中能完全电离成钠离子和氯离子 C．硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质 D．强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强 答案　C 解析　CO2 溶于水时，与水反应生成了 H2CO3，H2CO3 是弱电解质，能部分 电离，CO2 是非电解质；NaCl 在溶液中能完全电离，不需要电流的作用；BaSO4 难溶于水，但溶于水的 BaSO4 能完全电离，因此 BaSO4 是强电解质；电解质溶 液的导电能力取决于溶液中离子浓度的大小，与电解质的强弱没有必然的联系。 3．稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2O NH＋4 ＋OH－，若要使平衡向逆 反应方向移动，同时使 c(OH－)增大，应加入适量的物质是(　　) ①NH4Cl 固体　②硫酸　③NaOH 固体　④水　⑤加热　⑥加入少量MgSO4 固体 A．①②③⑤ B．③⑥ C．③ D．③⑤ 答案　C 解析　若在氨水中加入 NH4Cl 固体，c(NH＋4 )增大，平衡向逆反应方向移动， c(OH－)减小，①不符合题意；硫酸中的 H＋与 OH－反应，使 c(OH－)减小，平衡 向正反应方向移动，②不符合题意；当在氨水中加入 NaOH 固体后，c(OH－)增 大，平衡向逆反应方向移动，符合题意，③正确；若在氨水中加入水，稀释溶液， 平衡向正反应方向移动，但 c(OH－)减小，④也不符合题意；电离属吸热过程， 加热，平衡向正反应方向移动，c(OH－)增大，⑤不符合题意；加入 MgSO4 固体 发生反应 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，溶液中 c(OH－)减小，⑥不符合题意。 4．下列说法正确的是(　　) ①强电解质一定是离子化合物，弱电解质一定是共价化合物　②强电解质一 定是易溶于水的化合物，弱电解质一定是难溶于水的化合物　③水难电离，纯水 几乎不导电，所以水是弱电解质　④属于共价化合物的电解质在熔融状态下不导 电 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案　C 解析　强电解质包括所有离子化合物和部分共价化合物，所以①错误；强弱 电解质的根本区别是其在水溶液中或熔融状态下是否完全电离，而与其溶解性没 有直接的关系，所以②错误；水中只有极少量分子发生电离产生 H＋和 OH－，浓 度都很小，故纯水几乎不导电，水是弱电解质，所以③正确；共价化合物在熔融 状态下不能电离成自由移动的离子，所以不导电，④正确。 5．下列电离方程式书写正确的是(　　) A．NaHSO4 Na＋＋H＋＋SO2－4 B．NaHCO3 Na＋＋HCO－3 C．H3PO4 3H＋＋PO3－4 D．HF＋H2O F－＋H3O＋ 答案　D 解析　NaHSO4、NaHCO3 是强电解质，不存在电离平衡，A、B 错误；H3PO4 是三元弱酸，分步电离，以第一步电离为主，C 错误；HF 是弱酸，D 正确。6．室温下向 10 mL pH＝3 的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是 (　　) A．溶液中导电粒子的数目减少 B．溶液中 c(CH3COO－) c(CH3COOH)·c(OH－)不变 C．醋酸的电离程度增大，c(H＋)也增大 D．再加入 10 mL pH＝11 的 NaOH 溶液，混合液的 pH＝7 答案　B 解析　稀释后，除 c(OH－)增大外，其余离子浓度均减小，但醋酸电离平衡 向右移动，带电粒子数目增多，A、C 错误；因 Ka＝c(CH3COO－)·c(H＋) c(CH3COOH) ，故 c(CH3COO－) c(CH3COOH)·c(OH－)＝ Ka c(H＋)·c(OH－)＝Ka Kw(定值)，B 正确；D 项操作后，还 有大量醋酸剩余，溶液显酸性，D 错误。 7．常温下 0.1 mol·L－1 醋酸溶液的 pH＝a，下列能使溶液 pH＝(a＋1)的措施 是(　　) A．将溶液稀释到原体积的 10 倍 B．加入适量的醋酸钠固体 C．加入等体积的 0.2 mol·L－1 盐酸 D．提高溶液的温度 答案　B 解析　醋酸中存在电离平衡：CH3COOH CH3COO－＋H＋，加水稀释 10 倍，若不考虑电离平衡移动，溶液中 c(H＋)变为原来的十分之一，pH 增大 1 个 单位，而稀释过程中电离平衡正向移动，H＋的物质的量增多，所以 pH 变化不 足 1 个单位，即 pH＜(a＋1)，A 错误；加入 CH3COONa 固体，c(CH3COO－)增 大，平衡逆向移动，c(H＋)减小，pH 增大，pH 有可能变为(a＋1)，B 正确；加入 0.2 mol·L－1 盐酸，虽然平衡逆向移动，但是 c(H＋)比原来的大，pH 减小，C 错 误；由于弱电解质的电离过程吸热，所以升高温度，平衡正向移动，c(H＋)增大， pH 减小，D 错误。 [题组二　高考小题]8．(2018·浙江 4 月选考)相同温度下，关于盐酸和醋酸两种溶液的比较，下 列说法正确的是(　　) A．pH 相等的两溶液中：c(CH3COO－)＝c(Cl－) B．分别中和 pH 相等、体积相等的两溶液，所需 NaOH 的物质的量相同 C．相同浓度的两溶液，分别与金属镁反应，反应速率相同 D．相同浓度的两溶液，分别与 NaOH 固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶 液体积变化)：c(CH3COO－)＝c(Cl－) 答案　A 解析　根据电荷守恒得：醋酸溶液中 c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，盐酸 中 c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，又因两溶液的 pH 相等，故 c(CH3COO－)＝c(Cl－)， A 项正确；pH 相等的两种溶液，溶质的酸性越弱，溶液的浓度越大，体积相同 时所含溶质的物质的量就越多，CH3COOH 的酸性小于 HCl，所以分别中和 pH 相等、体积相等的两溶液时醋酸溶液所消耗的氢氧化钠更多，B 项错误；溶液与 金属镁反应，c(H＋)越大反应速率越快，相同浓度的两溶液，HCl 完全电离而醋 酸部分电离，故盐酸与金属镁的反应速率更快，C 项错误；相同浓度(假设为 c0) 的 CH3COOH 溶液和盐酸，分别与 NaOH 固体反应后呈中性的溶液中，分别有 c(CH3COO－)＝c(Na＋)，c(Cl－)＝c(Na＋)，前者所得溶液中 c(Na＋)c(H2A)＝c(A2－)，C 正确；根据题给 图像，pH＝4.2 时，HA－与 A2－的物质的量分数相等，c(HA－)＝c(A2－)，且 c(HA －)＋c(A2－)约为 0.1 mol·L－1，c(H＋)＝10－4.2 mol·L－1，则 c(HA－)＝c(A2－)>c(H ＋)，D 错误。 10．(2016·全国卷Ⅰ)298 K 时，在 20.0 mL 0.10 mol·L －1 氨水中滴入 0.10 mol·L－1 的盐酸，溶液的 pH 与所加盐酸的体积关系如图所示。已知 0.10 mol·L－ 1 氨水的电离度为 1.32%，下列有关叙述正确的是(　　)A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B．M 点对应的盐酸体积为 20.0 mL C．M 点处的溶液中 c(NH＋4 )＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－) D．N 点处的溶液中 pHKsp(AgI)，故混合溶液中氯离子和碘离子的浓度不同，D 项错误。 [题组三　模拟小题] 13．(2019·大连双基测试)下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　) A．0.1 mol·L－1 的醋酸加水稀释后，溶液中所有离子的浓度均减小 B．分别向同体积、同 pH 的醋酸和盐酸中加入足量锌粉，两者产生 H2 的体 积一样多 C．向水中加入少量 NaHSO4 固体，c(H＋)＝c(SO2－4 )＋c(OH－) D．将 V1 L pH＝11 的 NaOH 溶液与 V2 L pH＝3 的 HA 溶液混合，溶液显中 性，则 V1≤V2 答案　C 解析　稀醋酸加水稀释，c(H＋)减小，则 c(OH－)增大，A 项错误；pH 相同， c(H＋)相同，但 c(CH3COOH)>c(HCl)，加入足量锌，醋酸产生的 H2 多，B 项错 误；NaHSO4 溶液，由电荷守恒有 c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO2－4 )＋c(OH－)，由物料 守恒有 c(Na＋)＝c(SO2－4 )，得 c(H＋)＝c(SO2－4 )＋c(OH－)，C 项正确；若 HA 为强 酸，则 V1＝V2，若 HA 为弱酸，两者等体积混合，由于酸过量，溶液呈酸性，现 在溶液呈中性，说明 V2≤V1，D 项错误。 14．(2019·江苏南京质检)液氨与纯水相似，也存在着微弱的电离：2NH3 NH＋4 ＋NH－2 ，据此判断以下叙述中错误的是(　　) A．NH3、NH＋4 、NH －2 的电子数相等，化学性质也相同 B．一定温度下，液氨中 c(NH＋4 )·c(NH－2 )是一个常数C．液氨的电离达到平衡时 c(NH3)≠c(NH＋4 )＝c(NH－2 ) D．加入其他物质，c(NH＋4 ) c(NH－2 )可能不变 答案　A 解析　NH3、NH＋4 、NH －2 均含有 10 个电子，由于三种粒子的电性不同，则 其化学性质不同，A 错误；类似于水的离子积常数 Kw＝c(H＋)·c(OH－)，液氨的 离子积常数 K＝c(NH＋4 )·c(NH－2 )，只与温度有关，温度一定时，c(NH＋4 )·c(NH－2 ) 为定值，是一个常数，B 正确；液氨与纯水相似，存在着微弱的电离，故达到电 离平衡时 c(NH＋4 )＝c(NH－2 ) 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＋CO2－3 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 c(R－) c(HR)·c(OH－)相等(HR 代表 CH3COOH 或 HClO) 答案　D 解析　A 项，根据醋酸和次氯酸的电离平衡常数，Ka(CH3COOH)>Ka(HClO)， 所以相同浓度的 CH3COONa 和 NaClO 的混合溶液中，ClO－水解程度更大，所 以各离子浓度的大小关系是 c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)，错 误；B 项，根据次氯酸和碳酸的二级电离平衡常数，向 NaClO 溶液中通入少量 二氧化碳生成 HCO－3 ，而不是 CO2－3 ，离子方程式为 ClO－＋CO2＋H2O===HClO ＋HCO－3 ，错误；C 项，由纵坐标 pH，pHa>pHb，图像中 a 点的酸的总浓度小于 b 点酸的总浓度，错误；D 项， c(R－) c(HR)·c(OH－)＝ c(H＋)·c(R－) c(H＋)·c(OH－)·c(HR)＝Ka Kw ，Ka、 Kw 都只受温度的影响，溶液温度不变化，所以 a、c 两点处的溶液中 c(R－) c(HR)·c(OH－) 相等(HR 代表 CH3COOH 或 HClO)，正确。 16．(2018·杭州质检)室温下，关于 pH＝1 的醋酸溶液，下列说法正确的是 (　　) A．溶液中 c(H＋)比 pH＝1 的盐酸小 B．1 L 该醋酸溶液与足量的 Fe 粉完全反应，生成 0.05 mol H2 C．若将 10 mL 该醋酸溶液加水稀释至 100 mL，溶液 pH＝2 D．与 0.1 mol/L 的 NaOH 溶液完全中和所需溶液体积：V(NaOH)>V(醋酸) 答案　D 解析　A 项，pH＝1 的醋酸溶液中的 c(H＋)与 pH＝1 的盐酸中 c(H＋)相等， 错误；B 项，醋酸是弱电解质，随反应进行，H＋被消耗，促使醋酸电离出更多 H ＋，生成的 H2 大于 0.05 mol，错误；C 项，10 mL 该醋酸溶液加水稀释至 100 mL，醋酸电离程度增大，溶液 pH0.1 mol/L，则与 0.1 mol/L NaOH 完全中和时，V(NaOH)>V(醋酸)， 正确。 17．(2018·天津河西质量调查)室温下，将 1.0 mol·L－1 盐 酸滴入 20 mL 1.0 mol·L－1 氨水中，溶液 pH 随加入盐酸体积变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．a 点，pH＝14 B．V1>20 mL，此时水的电离程度最大 C．c(NH＋4 )＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)时，V(盐酸)＝20 mL D．c 点可能存在 c(NH＋4 )>c(Cl－)>c(H＋) 答案　C 解析　A 项，一水合氨是弱电解质，1.00 mol·L－1 氨水中存在电离平衡，所 以溶液中 c(OH－)c(Cl－)>c(H ＋)>c(OH－)，则 c(NH＋4 )＋c(H＋)>c(Cl－)＋c(OH－)，不符合电荷守恒，错误。 [题组一　基础大题] 18．Ⅰ.现有以下物质：①NaCl 晶体　②液态 SO3　③液态的冰醋酸　④汞　 ⑤BaSO4 固体　⑥纯蔗糖　⑦乙醇 ⑧熔融的 KNO3 请回答下列问题(用序号)： (1)以上物质中能导电的是__________。 (2)以上物质中属于电解质的是__________。 (3)以上物质中属于非电解质的是__________。 (4)以上共价化合物中溶于水后形成的水溶液能导电的是__________。 Ⅱ.CH3COOH 为常见的弱酸，在工业生产和生活中有广泛应用。 常温下，用 0.1000 mol·L－1 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 某未知浓度的 CH3COOH 溶液，滴定曲线如图所示。其中 A 点所示溶液中 c(CH3COO－)＝ 2c(CH3COOH)，C 点所示溶液中存在：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝c(Na＋)。 则 CH3COOH 的电离平衡常数 Ka＝__________，CH3COOH 的实际浓度为 __________________。答案　Ⅰ.(1)④⑧　(2)①③⑤⑧　(3)②⑥⑦　 (4)②③ Ⅱ.2×10－5　0.1006 mol·L－1 解析　Ⅰ.(1)④为金属单质，⑧为熔融状态的电解质，均能导电。 (2)①⑤⑧为盐，③为酸，均属于电解质。 (3)②为非金属氧化物，⑥⑦为有机物，均属于非电解质。 (4)②③⑥⑦均为共价化合物，只有②③溶于水后形成的溶液能导电。 Ⅱ.结合已知条件 c(CH3COO－)＝2c(CH3COOH)可知，电离常数 Ka＝ c(CH3COO－)·c(H＋) c(CH3COOH) ＝2c(CH3COOH)·c(H＋) c(CH3COOH) ＝2c(H＋)＝2×10－5；根据物料守恒， 原溶液中的醋酸的物质的量即为滴定过程中溶液中 CH3COO－和 CH3COOH 的 物质的量之和，由等式 c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Na＋)可知，C 点 CH3COO －和 CH3COOH 的物质的量之和等于 Na＋的物质的量，故原醋酸中 CH3COOH 的 浓度为 0.1000 mol·L－1×20.12×10－3 L÷(20×10－3) L＝0.1006 mol·L－1。 19．为了证明 NH3·H2O 是弱电解质，甲、乙同学分别选用下列物品进行实 验：0.01 mol·L－1 氨水、0.1 mol·L－1 NH4Cl 溶液、pH 试纸、蒸馏水。 (1)甲同学用 pH 试纸测出 0.01 mol·L－1 氨水的 pH 约为 10，则认定 NH3·H2O 是弱电解质，你认为这一方法________(填“正确”或“不正确”)，理 由是 ___________________________________________________________。 (2)乙同学取出 10 mL 0.01 mol·L－1 氨水，用 pH 试纸测出其 pH＝a，然后用 蒸馏水稀释至 1000 mL，再用 pH 试纸测出其 pH 为 b，若要确认 NH3·H2O 是弱 电解质，则 a、b 应满足____________________(用等式或不等式表示)。 (3)根据所提供的试剂，再提出一个合理又简便的方案证明 NH3·H2O 是弱电 解质： ______________________________________________________________。 答案　(1)正确　若 NH3·H2O 是强电解质，则 0.01 mol·L－1 氨水中 c(OH－)应为 0.01 mol·L－1，pH＝12 (2)a－2＜b＜a (3)取一张 pH 试纸，用玻璃棒蘸取 0.1 mol·L－1 NH4Cl 溶液，滴在 pH 试纸上， 显色后跟标准比色卡比较，pH＜7(方案合理即可) 解析　(1)若 NH3·H2O 是强电解质，则 0.01 mol·L－1 氨水中 c(OH－)应为 0.01 mol·L－1，pH＝12，事实上 0.01 mol·L－1 氨水的 pH 仅为 10，故可判断 NH3·H2O 是弱电解质。 (2)弱碱溶液每稀释 10 倍，溶液的 pH 减小不足一个单位，故当用蒸馏水稀 释 100 倍时，其 pH 为 b＞a－2，但小于 a。 (3)如果 NH3·H2O 是弱电解质，则它的强酸盐水解显酸性，可利用这一原理 设计实验证明 NH3·H2O 是弱电解质。 [题组二　高考大题] 20．Ⅰ.(2015·海南高考)氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料。回答下列 问题： 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 ＋4 的浓度________(填“增 大”或“减小”)。 Ⅱ.(全国卷Ⅰ)(1)H3PO2 是一元中强酸，写出其电离方程式__________。 (2)NaH2PO2 为________(填“正盐”或“酸式盐”)，其溶液显________ (填“弱 酸性”“中性”或“弱碱性”)。 答案　Ⅰ.NH3·H2O NH＋4 ＋OH－　降低　增大 Ⅱ.(1)H3PO2 H2PO－2 ＋H＋ (2)正盐　弱碱性 解析　Ⅰ.氨的水溶液中发生反应：NH3＋H2O NH3·H2O NH＋4 ＋OH －，使氨的水溶液显弱碱性；在氨水中加入少量 NH4Cl 固体，NH4Cl 电离出 NH＋4 ，溶液中 NH ＋4 浓度增大，使得 NH3·H2O 的电离平衡逆向移动，故溶液 pH 降低。加入少量明矾，Al3＋结合溶液中的 OH－，使 NH3·H2O 的电离平衡正向移动，NH ＋4 的浓度增大。 Ⅱ.H3PO2 是一元中强酸，所以其电离方程式只生成一个 H＋，用可逆号连接。 NaH2PO2 为次磷酸的正盐，水解显碱性。 [题组三　模拟大题] 21．(2019·郑州质检)现有浓度均为 0.1 mol·L －1 的盐酸、硫酸、醋酸三种溶 液，回答下列问题： (1)若三种溶液中 c(H＋)分别为 a1 mol·L－1、a2 mol·L－1、a3 mol·L－1，则它们 的大小关系为__________。 (2)等体积的以上三种酸分别与过量的 NaOH 溶液反应，若生成盐的物质的 量依次为 b1 mol、b2 mol、b3 mol，则它们的大小关系为________。 (3)分别用以上三种酸中和等物质的量的 NaOH 溶液生成正盐，则需要体积 最少的酸为________(填化学式)。 (4)分别与 Zn 反应，开始时生成 H2 的速率为 v1、v2、v3，其大小关系为 ________。 答案　(1)a2>a1>a3 (2)b1＝b2＝b3 (3)H2SO4 (4)v2>v1>v3 解析　(1)硫酸和盐酸是强酸，醋酸是弱酸，则 c1(H＋)＝c(HCl)＝0.1 mol·L－ 1，c2(H＋)＝2c(H2SO4)＝0.2 mol·L－1，c3(H＋)a1>a3。 (2)等体积、等浓度的盐酸、硫酸和醋酸，它们的物质的量相等，分别与过 量的 NaOH 溶液反应，生成盐的物质的量相等，则它们的大小关系为 b1＝b2＝ b3。 (3)三种酸的浓度相等，盐酸和醋酸都是一元酸，硫酸是二元酸，硫酸中氢 离子浓度是盐酸中的 2 倍，则完全中和物质的量均相同的三份 NaOH 溶液时， 需要盐酸和醋酸的体积相等，需要硫酸的体积是盐酸的一半，所以需要体积最少的酸为硫酸。 (4)三种溶液中 c(H＋)的大小关系为 a2>a1>a3，分别与 Zn 反应，开始时生成 H2 的速率为 v2>v1>v3。 22．(2018·北京西城期末)25 ℃时，向 10 mL 0.1 mol·L－1 NH4HSO4 溶液中逐 滴滴入 0.1 mol·L－1 NaOH 溶液，溶液的 pH 与 NaOH 溶液体积关系如图所示： (1)用电离方程式表示 P 点 pHc(NH＋4 ) b．N 点 c(NH＋4 )＋c(Na＋)＝2c(SO2－4 ) c．Q 点 c(NH＋4 )＋c(NH3·H2O)＝c(Na＋) 答案　(1)NH4HSO4===NH＋4 ＋H＋＋SO2－4 (或 HSO－4 ===H＋＋SO2－4 ) (2)M　(3)ab 解析　(1)P 点 NaOH 溶液体积为 0，此时溶液中溶质为 NH4HSO4，NH4HSO4 为强电解质，在溶液中完全电离：NH4HSO4===NH＋4 ＋H＋＋SO2－4 (或 HSO－4 ===H ＋＋SO2－4 )，溶液呈酸性，溶液的 pHc(NH＋4 )，正确；b 项，N 点溶液呈中性，则 c(H ＋)＝c(OH－)，结合电荷守恒可知 c(NH＋4 )＋c(Na＋)＝2c(SO2－4 )，正确；c 项，Q 点溶质为等浓度的 Na2SO4 和 NH3·H2O，结合物料守恒可知 2c(NH＋4 )＋2c(NH3·H2O)＝c(Na＋)，错误。