高中化学3.1弱电解质的电离练习新人教版选修4

3.1弱电解质的电离
1．将1 mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。

下列各项中，表明已达到电离平衡状态的是 ( )
A．醋酸的浓度达到1 mol·L－1
B．H＋的浓度达到0.5 mol·L－1
C．醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H＋的浓度均为0.5 mol·L－1
D．醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等
【解析】在未电离时c(CH3COOH)＝1 mol·L－1，当醋酸、H＋、CH3COO－的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5 mol·L－1)，醋酸的电离达到平衡状态，故A、B、C 均错。

依据平衡状态的标志即电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等，可知D项正确。

【答案】 D
2．下列溶液中导电性最强的是( )
A．1 L 0.1 mol/L醋酸
B．0.1 L 0.1 mol/L H2SO4溶液
C．0.5 L 0.1 mol/L盐酸
D．2 L 0.1 mol/L H2SO3溶液
【解析】溶液中离子浓度越大，溶液的导电能力越强。

当离子浓度相同时，还要比较离子所带的电荷数是否相同。

离子浓度越大，离子所带的电荷越多，溶液的导电性越强。

【答案】 B
3．(双选)在相同温度时，100 mL 0.01 mol·L－1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L－1的醋酸溶液相比，下列数值前者大于后者的是( )
A．中和时所需NaOH的量
B．电离程度
C．H＋的物质的量
D．CH3COOH的物质的量
【解析】相同温度时，100 mL 0.01 mol·L－1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L－1的醋酸溶液所含CH3COOH的物质的量相等，中和时所需NaOH的量也相等。

溶液越稀，电离程度越大，所含H＋的物质的量也就越大，因此B、C两选项符合题意。

【答案】BC
4．一元弱酸HA(aq)中存在下列电离平衡：HA A－＋H＋。

将1.0 mol HA加入1.0 L 水中，如图中，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( )
【解析】根据弱酸HA的电离平衡知，HA浓度由大到小，排除D项；A－、H＋浓度由0增大，排除了A、B；平衡时，HA减少量等于A－的增加量。

【答案】 C
5．下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)。

CH3COOH
CH3COO－＋H＋
H2CO3H＋＋HCO HCO－3H＋＋CO2－3－3
H2S H＋＋HS－
HS－H＋＋S2－
H3PO4H＋＋H2PO－4 H2PO－4H＋＋HPO2－4 HPO2－4H＋
＋PO3－4
(2)在温度相同时，各弱酸的K值不同，那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系？__________________。

(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO－3、H2S、HS－、H3PO4、H2PO－4、HPO2－4都看作是酸，其中酸性最强的是________，最弱的是________。

(4)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数。

对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律，此规律是________，产生此规律的原因是__________________。

(5)用食醋浸泡有水垢的水壶，可以清除其中的水垢，通过该事实________(填“能”或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱，请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱。

方案：_____________。

【解析】(1)弱电解质的电离是吸热反应，升高温度能促进电离，故升高温度，K值
增大。

(2)K 值越大，说明电离出的氢离子浓度越大，该酸越易电离，酸性越强。

(3)因为K 值越大，酸性越强，这几种酸中，H 3PO 4的K 值最大，HPO 2－
4的K 值最小，故酸性最强的是H 3PO 4，酸性最弱的是HPO 2－
4。

(4)由表中K 1、K 2、K 3常数之间约是105
倍的关系，即K 1∶K 2∶K 3≈1∶10－5
∶10
－10
，酸的每级电离都能产生H ＋，故上一级电离产生的H ＋
对下一级电离有抑制作用，
使得上一级的电离常数远大于下一级的电离常数。

(5)证明醋酸的酸性大于碳酸，可用CH 3COOH 与CaCO 3(水垢的主要成分)或NaHCO 3反应产生CO 2来证明。

【答案】 (1)增大
(2)K 值越大，电离出的氢离子浓度越大，所以酸性越强 (3)H 3PO 4 HPO 2－
4
(4)K 1>K 2>K 3 上一级电离产生的H ＋
对下一级电离有抑制作用
(5)能 向盛有少量NaHCO 3溶液的试管中加入适量CH 3COOH 溶液，产生无色气泡，证明醋酸酸性大于碳酸 [能力提升层次（B ）]
6．用水稀释0.1 mol/L 的醋酸溶液，其中随加水量的增加而增大的有( ) ①n (H ＋
) ②c (H ＋
) ③c (H ＋
)/c (CH 3COOH) ④c (CH 3COOH)/c (H ＋
)
A ．①③
B ．①④
C ．②③④
D ．①②③ 【解析】 CH 3COOH
CH 3COO －
＋H ＋
，加水稀释时，平衡右移，则n (H ＋
)、n (CH 3COO －
)
均增大，而n (CH 3COOH)减小。

因溶液被稀释，c (CH 3COOH)、c (CH 3COO －
)、c (H ＋
)均减小。

故
c （H ＋）
c （CH 3COOH ）＝c （H ＋）·V （溶液）c （CH 3COOH ）·V （溶液）＝n （H ＋）n （CH 3COOH ），应增大；同理c （CH 3COOH ）
c （H ＋）＝
n （CH 3COOH ）
n （H ）
应减小。

【答案】 A
7．今有①盐酸、②醋酸、③硫酸三种稀溶液，用序号回答下列问题。

(1)若三种酸的物质的量浓度相等。

a ．三种溶液中的c (H ＋
)大小关系为 _______________。

b ．取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH 溶液完全中和，所需NaOH 溶液体积大小关系为 ________。

c ．若取等质量Zn 分别跟这三种溶液反应，使Zn 恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为________。

(2)若三种酸溶液中的c (H ＋
)相等。

a ．三种酸的物质的量浓度大小关系为_______________。

b．取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为________。

c．若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为________。

【解析】(1)a.H2SO4为二元强酸；CH3COOH为一元弱酸，部分电离。

b.三种酸的物质的量相等，但H2SO4为二元酸，所以消耗NaOH溶液体积是盐酸和醋酸的两倍，盐酸和醋酸消耗的NaOH溶液体积相等，所以③>①＝②。

c.等质量的Zn完全反应，消耗的盐酸和醋酸溶液体积相等，消耗的硫酸溶液体积最小，所以①＝②>③。

(2)a.CH3COOH是弱酸，c(CH3COOH)≫c(H＋)，c(H2SO4)＝1
2
c(H＋)，c(HCl)＝c(H＋)，所以
②>①>③。

b.等体积的三种溶液中，n(CH3COOH)≫n(HCl)，而HCl和H2SO4都是强电解质，两溶液中的n(H＋)相等，消耗NaOH一样多，所以②>①＝③。

c.等质量的Zn完全反应，消耗的n(H＋)相等，硫酸溶液与盐酸的c(H＋)相等，消耗两种酸体积相等，而CH3COOH在反应中会电离产生H＋，所以消耗体积最小，所以①＝③>②。

【答案】(1)③>①>②③>①＝②①＝②>③
(2)②>①>③②>①＝③①＝③>②。