高考化学专题十六弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用精准培优专练108

培优点十六弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用一．弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用1．影响电离平衡的因素典例1．体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl－)＝n(CH3COO －)＝0.01mol，下列叙述错误的是（）A ．与NaOH完全中和时，醋酸所消耗的NaOH多B．分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多C．两种溶液的pH相等D．分别用水稀释相同倍数时，n(Cl－)＜n(CH3COO－)【解析】体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl－)＝n(CH3COO－)＝0.01mol，根据二者的电离方程式可知，二者电离出的c(H＋)相同，故pH相等，C项正确；由于醋酸不能完全电离，因此n(CH3COOH)＞n(HCl)，故与NaOH完全中和，醋酸消耗的NaOH多，分别与足量CaCO3反应时，醋酸放出的CO2多，A项正确，B项错误；分别用水稀释相同倍数时，醋酸的电离程度增大，n(CH3COO－)增大，而n(Cl－)不变，D项正确。

【答案】B2．电离平衡常数的应用典例2．已知H2SO3、H2CO3分别属于中强酸和弱酸，H2SO3H+＋HSO－3，HSO－3H+＋SO2－3；H2CO3H+＋HCO－3，HCO－3H+＋CO2－3；电离平衡常数分别为K1、K′1、K2、K′2，已知K1＞K′1≈K2＞K′2则溶液中不可以大量共存的离子组是（）A．SO2－3、HCO－3 B．HSO－3、CO2－3 C．SO2－3、CO2－3D．HSO－3、HCO－3【解析】因、K′1＞K′2，故酸性HSO－3＞HCO－3，所以HSO－3能与CO2－3反应生成HCO－3与SO2－3。

【答案】B3．强弱电解质的比较典例3．25℃时，CH3COOH的电离平衡常数K a＝1.8×10－5，体积均为10mL pH＝3的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000 mL，稀释过程中pH的变化如图所示。

下列有关叙述不正确的是（）A ．HX 的酸性比CH 3COOH 强且为弱酸B ．10mL pH ＝3的醋酸溶液中c (H ＋)＋c (CH 3COOH)＞c (CH 3COO －)＋c (OH －) C ．10mL pH ＝3的醋酸溶液中c (CH 3COOH)约为0.056mol ·L −1D ．中和等体积、等pH 的CH 3COOH 和HX 溶液消耗NaOH 的物质的量前者小于后者 【解析】对于强酸稀溶液，体积稀释至100倍，pH 增大2，而题述两种酸溶液pH 增大均小于2，故二者均为弱酸，且HX 溶液pH 增大的多，故HX 的酸性比CH 3COOH 强，选项A正确；由电荷守恒可得：c (H +)＝c (OH －)＋c (CH 3COO －)，选项B 正确；K a ＝c (CH 3COO －)·c (H ＋)c (CH 3COOH)＝1.8×10－5，c (H ＋)＝c (CH 3COO －)，解得c (CH 3COOH)约为0.056mol ·L −1，选项C 正确；等体积、等pH 的CH 3COOH 和HX 溶液，前者溶质的物质的量浓度大，物质的量多，故消耗的NaOH 前者大于后者，选项D 错误。

【答案】D 4．实验探究典例4．（1）一定温度下，向1L 0.1 mol ·L −1CH 3COOH 溶液中加入0.1mol CH 3COONa 固体，则醋酸的电离平衡向________(填“正”或“逆”)反应方向移动；溶液中c (CH 3COO －)·c (H ＋)c (CH 3COOH)的值______(填“增大”“减小”或“不变”)。

（2）氨气的水溶液称为氨水，其中存在的主要溶质微粒是NH 3·H 2O 。

已知：a.常温下，醋酸和NH 3·H 2O 的电离平衡常数均为1.8×10－5； b ．CH 3COOH ＋NaHCO 3===CH 3COONa ＋CO 2↑＋H 2O 。

则CH 3COONH 4溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”，下同)性，NH 4HCO 3溶液呈________性，NH 4HCO 3溶液中物质的量浓度最大的离子是________。

（3）99℃时，K w ＝1.0×10－12，该温度下测得0.1mol ·L −1Na 2A 溶液的pH ＝6。

①H 2A 在水溶液中的电离方程式为_______________________________________。

②该温度下，将0.01mol ·L −1H 2A 溶液稀释到20倍后，溶液的pH ＝________。

③将体积相等、pH ＝1的盐酸和H 2A 溶液分别与足量的Zn 反应，产生的氢气____。

(填字母)A ．盐酸多B ．H 2A 多C ．一样多D ．无法确定④将0.1mol ·L −1H 2A 溶液与0.2mol ·L −1氨水等体积混合，完全反应后溶液中各离子浓度从大到小的顺序为_________________。

【解析】（3）99℃时，K w ＝1.0×10－12，该温度下测得0.1mol ·L −1Na 2A 溶液的pH ＝6，说明溶液呈中性，即A 2－不水解，故H 2A 为强酸，在水溶液中完全电离。

【答案】（1）逆 不变 （2）中 碱 NH ＋4（3）①H 2A===2H ＋＋A 2－②3 ③C ④c (NH ＋4)>c (A 2－)>c (H ＋)>c (OH －)1．已知氢氟酸水溶液中存在如下电离平衡：HF H +＋F －。

只改变一个条件一定可以使c (HF)c (H ＋)减小的是（ ） A ．通入少量氯化氢气体 B ．加入少量氟化钾固体 C ．加入少量氢氧化钠固体 D ．通入少量氟化氢气体【解析】通入少量HCl 气体，溶液中c (H +)增大，电离平衡逆向移动，c (HF)增大，但c (HF)增大的程度没有c (H +)增大的程度大，c (HF)c (H ＋)减小，A 项正确；加入少量KF 固体，溶液中c (F －)增大，平衡逆向移动，c (H +)减小，c (HF)增大，c (HF)c (H ＋)增大，B 项错；加入少量NaOH 固体，溶液中c (H +)减小，电离平衡正向移动，c (HF)减小，但c (HF)减小的程度没有c (H +)减小的程度大，c (HF)c (H ＋)增大，C 项错；通入少量HF 气体，c (HF)增大，平衡正向移动，导致c (H +)增大，但最终结果是c (HF)增大的程度比c (H +)增大的程度大，c (HF)c (H ＋)增大，D 错。

【答案】A2．25℃时加水稀释10mL pH ＝11的氨水，下列判断正确的是（ ） A ．原氨水的浓度为10−3mol·L −1二．对点增分集训B．溶液中c(NH＋4)c(NH3·H2O)减小C．氨水的电离程度增大，溶液中所有离子的浓度均减小D．再加入10 mL pH＝3的盐酸充分反应后混合液的pH值肯定大于7【解析】 A项，原氨水的浓度应大于10−3 mol·L−1，错误；B项，由于n(NH＋4)增多，而n(NH3·H2O)减小，因处于同一溶液中，所以c(NH＋4)c(NH3·H2O)增大，错误；C项，由于c(OH－)减小，所以c(H+)应增大，错误；D项，氨水过量，所以pH＞7，正确。

【答案】D3．现有体积相等且等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，分别加入足量镁粉，产生H2的体积(同温同压下测定)随时间的变化示意图如下：其中正确的是（）A．①③ B．②④ C．①②③④D．都不对【解析】①随着反应的进行，氢气的体积应逐渐增大，故①错误；②等pH时，醋酸浓度较大，加入足量镁，不仅产生的氢气的体积更大，反应更快，而且反应时间更长，不可能比盐酸更早结束，故②错误；③随着反应的进行，氢气的体积应逐渐增大，不可能逐渐减小，故③错误；④等物质的量浓度时，醋酸溶液中氢离子浓度较小，反应速率较小，不可能比盐酸反应的快，故④错误。

故选D【答案】D4．硼酸(H 3BO3)溶液中存在：H3BO3(aq)＋H2O(l)[B(OH)4]－(aq)＋H＋(aq)。

下列说法正确的是（）化学式电离常数(298 K)硼酸K＝5.7×10－10碳酸K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11醋酸K＝1.75×10－5A．等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较，pH：前者>后者B．等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者>后者C．将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生D．将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生【解析】酸的电离常数越大，其酸性越强，根据电离常数知，酸性强弱顺序是：醋酸＞碳酸＞硼酸＞碳酸氢根离子。

醋酸的酸性强于碳酸，碳酸根离子的水解程度大于醋酸根离子，所以等物质的量浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液的pH，A正确；碳酸的酸性强于硼酸，则等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者＜后者，B错误；碳酸钠和硼酸反应生成碳酸氢钠而不是二氧化碳，所以观察不到有气泡产生，C错误；醋酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和醋酸反应生成二氧化碳，由于只有一滴醋酸溶液，所以不一定能观察到有气泡产生，D错误。

【答案】A5．由已知电离平衡常数判断，下列关于SO2与Na2CO3(aq)反应的离子方程式的书写中，不合理的是（）酸电离平衡常数H2CO3K1＝4×10－7K2＝5.6×10－11H2SO3K1＝1.54×10－2K2＝1.02×10－7A．SO2＋H2O＋2CO2－3===2HCO－3＋SO2－3B．SO2＋2HCO－3===2CO2＋SO2－3＋H2OC．2SO2＋H2O＋CO2－3===CO2＋2HSO－3D．SO2＋H2O＋CO2－3===HCO－3＋HSO－3【解析】分析表中的电离平衡常数判断电离程度大小，碳酸存在电离平衡：H 2CO3HCO－3＋H＋K1＝4×10－7，HCO－3H＋＋CO2－3K2＝5.6×10－11；亚硫酸存在电离平衡：H 2SO3HSO－3＋H＋K1＝1.54×10－2，HSO－3H＋＋SO2－3K2＝1.02×10－7，碳酸与亚硫酸都是弱酸，电离平衡常数越大，酸性越强，则酸性强弱顺序为H2SO3＞H2CO3＞HSO－3＞HCO－3，发生化学反应应遵循强酸制弱酸的原理，以此分析B项不合理。