考点55 电离平衡常数的考查-2020年高考化学必刷题(解析版)

考点五十五电离平衡常数的考查

1．以下是常温下几种弱酸的电离平衡常数：

CH3COOH H2S HClO

K1=1.3×10－7

K=1.8×10－5

K=4.69×10－11

K2=7.1×10－15

下列说法正确的是

A．可发生反应：H2S+ 2ClO－=S2－+ 2HClO

B．CH3COOH溶液与Na2S溶液不能反应生成NaHS

C．同物质的量浓度的Na2S、NaClO、CH3COONa溶液，pH最大的是NaClO溶液D．同物质的量浓度的H2S、HClO、CH3COOH溶液，酸性最强的是CH3COOH 【答案】D

2．由表格中的电离平衡常数判断可以发生的反应是

化学式电离常数

HClO K=3×10－8

K1=4.4×10－7

H2CO3

K2=4.7×10－11

A．NaClO + NaHCO3 = HClO + Na2CO3

B．NaClO+ CO2+ H2O = HClO + NaHCO3

C．2NaClO+ CO2+ H2O = 2HClO + Na2CO3

D．2HClO + Na2CO3 = 2NaClO + CO2↑+ H2O

【答案】B

3．根据下表提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式正确的是

化学式电离常数

HClO K＝3×10－8

H2CO3K1＝4×10－7K2＝6×10－11

A．向Na2CO3溶液中滴加少量氯水：＋2Cl2＋H2O===2Cl－＋2HClO＋CO2↑

B．向NaHCO3溶液中滴加少量氯水：2＋Cl2===Cl－＋ClO－＋2CO2↑＋H2O

C．向NaClO溶液中通少量CO2：CO2＋NaClO＋H2O===NaHCO3＋HClO

D．向NaClO溶液中通过量CO2：CO2＋2NaClO＋H2O===Na2CO3＋2HClO

【答案】C

【解析】A.向Na2CO3溶液中滴加少量氯水，溶液中碳酸钠过量，盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，次氯酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和次氯酸钠，反应的离子方程式应为：2CO32-+2Cl2+H2O=2Cl-+ClO-+2HCO3-，故A错误；B.向NaHCO3溶液中滴加少量氯水，氯水中的盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，次氯酸不能和碳酸氢钠反应，产物为次氯酸，反应的离子方程式为：HCO3-+Cl2=Cl-+HClO+CO2↑，故B错误；

C．向NaClO溶液中通入少量CO2，因次氯酸的酸性强于HCO3-，则反应生成碳酸氢钠和次氯酸，反应的化学方程式为：CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO，故C正确；D.向NaClO溶液中通入足量CO2反应生成碳酸氢钠和次氯酸，反应的化学方程式为：CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO，故D错误。学科*网

4．硫酸、硝酸、高氯酸在水溶液中都是强酸，下表是某温度下这三种酸在冰醋酸中的电离常数。下列说法正确的是

酸H2SO4HNO3HClO4 K1 6.3×10－9 4.2×10－10 1.6×10－5

A．在冰醋酸中H2SO4的电离方程式为：H2SO42H＋＋

B．在冰醋酸中，HNO3的酸性最强

C．在冰醋酸中，0.01 mol/L的HClO4，其离子总浓度约为4×10－4mol/L

D．高氯酸水溶液与氨水反应的离子方程式为H＋＋NH3·H2O===H2O＋

【答案】D

5．化合物HB在水中达到电离平衡时各微粒的浓度如表所示(25 ℃):

HB初始浓度/mol·L-1 1.00 0.100

c(HB) 0.996 0.098 7

平衡浓度/mol·L-1

c(B-)或c(H+) ①4.21×10-3②1.34×10-3

③1.78×10-5④1.82×10-5

K a=

⑤0.421% ⑥1.34%

α=×100%

分析表中①至⑥的数据，下列说法不正确的是

A．①与②的数据都说明化合物HB只有部分电离

B．③与④的数据近似相等，说明HB的电离平衡常数与初始浓度无关

C．⑤与⑥的数据说明加水稀释后HB的电离平衡正向移动

D．⑤与⑥的数据说明HB起始浓度越大，电离的程度越大

【答案】D

6．常温下将盐酸溶液滴加到联氨(N2H4)的水溶液中，混合溶液中的微粒的物质的量分数δ(X)随-1g(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是

A．反应N2H62++N2H4=2N2H5+的pK=90(已知pK=lgK)

B．N2H5Cl溶液中存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+)

C．N2H5Cl溶液中c(H+)>c(OH-)

D．K b1(N2H4)=10-6

【答案】A

【解析】A、由N 2H5+的电离方程式N2H5++H2O N2H62++OH-可得K b2(N2H4)＝

，则K b1(N2H4)/K b2(N2H4)＝，即为反应

N2H62++N2H4=2N2H5+的K=K b1(N2H4)/K b2(N2H4)=，所以pK=9.0，A错误；B、N2H5C1溶液中存在的电荷守恒为c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+)，B正确。C、N2H5C1溶液中因N2H5+的水解使溶液呈酸性，所以c(H+)＞c(OH-)，C正确；D、由图象可知当-lg(OH-)=6时，N2H4和N2H5+的物质的量分数相等，可推知其浓度相等，由N 2H4的电离方程式N2H4+H2O N2H5++OH-，得K b1(N2H4)＝

，D正确；答案选A。学科*网

7．若定义pC是溶液中微粒物质的量浓度的负对数，则常温下，一定浓度的某酸(H2A)水溶液中pC(H2A)、pC(HAˉ)、pC(A2-)随着溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法一定正确的是

A．pH=4时，c(HAˉ)

B．c(H2A)+c(HAˉ)+c(A2-)是定值

C．该酸的电离常数K a1=10-1.3

D．常温下，NaHA的水溶液呈碱性

【答案】C

8．25℃时，用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液，溶液中-1g[c(H+)/c(H2C2O4)]和-1gc(HC2O4-)或-1g[c(H+)/c(HC2O4-)]和-1gc(C2O42-)关系如图所示，下列说法不正确的是

A．曲线L1表示-1g[c(H+)/c(H2C2O4)]和-1gc(HC2O4-)的关系

B．Ka2(H2C2O4)的数量级为10-2

C．已知NaHC2O4溶液的pH＜7，则溶液中c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)

D．向0.1mol/L H2C2O4溶液中加入少量水[c(HC2O4-)/c(H2C2O4)]增大

【答案】B

9．常温下，H2A是一种易溶于水的二元酸，将NaOH溶液滴入等物质的量浓度的H2A溶液中，溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数(a)随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是

A．常温下，H 2A HA-+H+的电离平衡常数K a1=10-3.30

B．当c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)时，溶液呈中性

C．pH=6.27时，c(A2-)=c(HA-)>c(H+)>c(OH-)

D．V(NaOH溶液)：V(HA溶液)=3：2时，2c(Na+)+c(OH-)=2c(H2A)+c(HA-)+c(H+)

【答案】D

10．25℃时，将浓度均为0.1 mol·L-1、体积分别为V a和V b的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合，保持V a+V b=100 mL，V a、V b与混合液pH的关系如图所示。下列说法正确的是

A．K a(HA)=1×10-6

B．b点时，c(B+)=c(A-)

C．c点时，混合溶液中随温度升高而增大

D．a→c过程中水的电离程度始终增大

【答案】B

【解析】A. 由图可知0.1mol/L HA溶液pH=3，由HA?H++A?可知：，故A 错误；B.b点是两者等体积混合溶液呈中性，所以离子浓度的大小为：c(B+)=c(A?)>c(H+)=c(OH?)，故B正

确；C.c点时，水解平衡常数K h只与温度有关，温度升高，K h增大，减小，

减小，故C错误；D.a→b是酸过量和b→c是碱过量两过程中水的电离程受抑制，b点是弱酸弱碱盐水解对

水的电离起促进作用，所以a→c过程中水的电离程度先增大后减小，故D错误；本题选B。学科*网11．T℃时，浓度均为1mol/L的两种弱酸HA、HB中不断加水稀释，并用pH传感器测定溶液pH。所得溶液pH的两倍(2pH)与溶液浓度的对数(lgc)的关系如图所示。下列叙述错误的是

已知：①HA的电离平衡常数：

②pK a=-lgK a

A．酸性：HA>HB

B．a点对应的溶液中：c(HA)=0.1mol/L，c(H+)=0.01mol/L

C．T℃时，弱酸HB的pK a≈5

D．弱酸的K a随溶液浓度的降低而增大

【答案】D

12．t℃时，配制一组c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=1.000×10-3mol·L-1的H2CO3与HCl或H2CO3与NaOH的混合溶液，溶液中部分微粒浓度的负对数(-lgc)与pH关系如下图所示。下列说法正确的是（）

A．pH=6.3的溶液中： c(Na+)>1.000×10-3mol·L-1

B．pH=7的溶液中： c(Na+)>c(H2CO3)>c(CO32-)

C．pH=a的溶液中： c(HCO3-)>c(Na+)>c(H+)>c(CO32-)

D．25℃时，反应H 2CO3+CO32-2HCO3-的平衡常数为1.0×104

【答案】BD

化学式CH3COOH H2CO3HClO

电离平

K a＝1.8×10－5K a1＝4.3×10－7K a2＝5.6×10－11K a＝3.0×10－8

衡常数

回答下列问题：

（1）物质的量浓度均为0.1mol·L－1的四种溶液：

a．CH3COONa b．Na2CO3 c．NaClO d．NaHCO3

pH由小到大排列的顺序是________（用字母编号填写）。

（2）常温下，0.1mol·L－1 CH3COOH溶液加水稀释过程中，下列表达式的数据变大的是___（填字母）。

A．c（H＋）

B．c（H＋）／c（CH3COOH）

C．c（H＋）·c（OH－）

D．c（OH－）／c（H＋）

E．c（H＋）·c（CH3COO－）／c（CH3COOH）

（3）体积均为100mL pH＝2的CH3COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则HX的电离平衡常数________（填“大于”、“小于”或“等于”）CH3COOH的电离平衡常数。

（4）标准状况下，将1.12L CO2通入100mL 1mol·L－1的NaOH溶液中，用溶液中微粒的浓度符号完成下列等式：

①c（OH－）＝2c（H2CO3）＋________；

②c（H＋）＋c（Na＋）＝________。

（5）25℃时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液，若测得pH＝6，则溶液中c（CH3COO－）－c（Na＋）＝________mol·L－1（填精确值）。

【答案】a＜d＜c＜bBD大于c(HCO3－)+c(H+)c(OH－)+c(HCO3－)+2c(CO32－)9.9×10－7

14．25℃时，三种酸的电离平衡常数如下：回答下列问题：

化学式CH3COOH H2CO3HClO[来源学科网]

K1＝4.3×10－7

3.0×10－8来源:Z_xx_https://www.360docs.net/doc/31916242.html,]

电离平衡常数 1.8×10－5

K2＝5.6×10－11

（1）一般情况下，当温度升高时，电离平衡常数K________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）下列四种离子结合质子能力最强的是______(填字母)。

a.CO32－

b.ClO－

c.CH3COO－

d.HCO3－

（3）下列反应不能发生的是________(填字母)。

a.CO32－＋2CH3COOH＝2CH3COO－＋CO2↑＋H2O

b.ClO－＋CH3COOH＝CH3COO－＋HClO

c.CO32－＋2HClO＝CO2↑＋H2O＋2ClO－

d.2ClO－＋CO2＋H2O＝CO32－＋2HClO

（4）体积均为10 mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000 mL，稀释过程中pH变化如下图所示。

则HX的电离平衡常数________(填“>”、“=”或“<”，下同)醋酸的电离平衡常数；稀释后，HX溶液中水电离出来的c(H＋)_____醋酸溶液中水电离出来的c(H＋)；用同浓度的NaOH溶液分别中和上述两种酸溶液，恰好中和时消耗NaOH溶液的体积：醋酸____HX。

【答案】增大acd>>>

15．Ⅰ．CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。

（1）用甲烷与水蒸气制备合成气，每生成1mol合成气，需要供给51.5 kJ热量。该反应的热化学方程式为_____________________________________________________。

（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，发生反应：CH4(g) +

H2O(g) CO(g) + 3H2(g)。测得CH4和H2的物质的量浓度随时间变化如下表所示：

时间/min

物质的浓度

(mol/L)

0 1 2 3 4

CH40.2 0.13 0.1 0.1 0.09

H20 0.21 0.3 0.3 0.33

①该反应第一次达平衡时的平衡常数K=_______________。

②3min时改变的反应条件是__________________（只填一种条件的改变即可）。

（3）已知一定压强下，温度、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]对该反应的影响如图所示。图1中的两条曲线所示投料比的关系X1 ______X2(填“=”、“>”或“<”)。

Ⅱ．（4）已知常温下HCOOH的电离常数为，则HCOO—的水解反应HCOO-+ H2O HCOOH + OH-的平衡常数K h =__________________。

（5）常温下，将a mol／L的HCOOH溶液与a/2mol／L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______________________________。

（6）常温下，在a mol／L的HCOOH溶液中加入等体积的bmol／L的NaOH溶液至溶液呈中性，此时溶液中HCOOH的物质的量浓度为______________________。

【答案】CH4(g) + H2O(g)=CO(g) + 3H2(g) △H=+206kJ/mol0.135升高温度或增大c （H2O）>5×c(HCOO－)>c(Na＋)>c(H＋) >c(OH－)(a-b)/2

【解析】(1)根据热化学方程式的书写方法,先写出方程式并标注状态,再根据热量与化学计量数计算焓变,则

16．碳及其化合物在能源、材料等方面具有广泛的用途。回答下列问题：

（1）碳酸和草酸（H2C2O4）均为二元弱酸，其电离均为分步电离，二者的电离常数如下表：

H2CO3H2C2O4

K1 4.2×10?7 5.4×10?2

K2 5.6×10?11 5.4×10?5

①向碳酸钠溶液中滴加少量草酸溶液所发生反应的离子方程式为_____________。

②浓度均为0.1 mol·L?1的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、Na2C2O4溶液、NaHC2O4溶液，其溶液中H+浓度分别记作c1、c2、c3、c4。则四种溶液中H+浓度由大到小的顺序为________________。

（2）常温时，C和CO的标准燃烧热分别为?394.0 kJ·mol?1、?283.0 kJ·mol?1，该条件下C转化为CO的热化学方程式为____________________。

（3）氢气和一氧化碳在一定条件下可合成甲醇，反应如下：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)ΔH=Q kJ·mol?1①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表：

温度/℃250 300 350

K/L2·mol?2 2.041 0.270 0.012

由此可判断Q______(选填“ >”或“<”)0。

②一定温度下，将6 mol H2和2 mol CO充入体积为2 L的密闭容器中，10 min反应达到平衡状态，此时测得c(CO)=0.2 mol·L?1，该温度下的平衡常数K=____，0~10 min内反应速率v(CH3OH)=______。

③在两个密闭容器中分别都充入20 mol H2和10 mol CO，测得一氧化碳的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如图所示：

若A点对应容器的容积为20 L，则B点对应容器的容积为____L。

【答案】H 2C2O4+ 22+c4>c3>c2>c12C(s)+O2(g) 2CO(g)ΔH=?222.0 kJ·mol?1< 2.041 L2·mol?20.08 mol·L?1·min?1 4

17．25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：

化学式CH3COOH H2CO3HClO

电离平衡常数 1.7×10-5K1＝4.3×10-7K2＝5.6×10-11 3.0×10-8

请回答下列问题：

（1）物质的量浓度相等的CH3COONa溶液和NaClO溶液pH大小关系为：c(CH3COONa)_____c(NaClO)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）H2CO3的电离方程式为：_____。

（3）向NaClO溶液中通入少量二氧化碳气体，发生反应的离子方程式为：_____。

（4）泡沫灭火器内筒装有Al2(SO4)3溶液，外筒装有NaHCO3溶液。

①Al2(SO4)3溶液呈酸性的原因是：_____。（用离子方程式说明）

②内、外筒溶液混合后发生反应离子方程式为：_____。

（5）常温下0.1 mol?L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变大的是______。A．c(H+) B．c(H+)·c(OH－)[来源学科网ZXXK]

C．D．

（6）H+浓度相等、体积相等的两份溶液A（盐酸）和B（CH3COOH）分别与锌粉反应后，仅有一份溶液

中剩余锌，放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是__（填写序号）。

①开始反应时的速率A＞B ②放出等量氢气所需要的时间B＞A

③参加反应的锌的物质的量A＝B ④A中有锌剩余

【答案】< H 2CO3HCO＋H+HCO3-CO32- + H+(或H2CO3HCO＋H+) ClO- + CO 2 + H2O = HCO3- + HclO Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+Al3+ + 3HCO3-= Al(OH)3↓+ 3CO2↑ C ③④

【解析】(1)根据表中数据可以知道,酸的电离出平衡常数大小为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,电离平衡常数越大,酸性越强，对应的盐水解越弱；

(2)H 2CO3为二元弱酸，分两步电离，以第一步为主，电离方程式为：H2CO3HCO＋H+HCO3-

CO32- + H+；

(3)因为酸性H2CO3>HClO>HCO3-，根据强制弱规律，向NaClO溶液中通入少量二氧化碳气体，发生反应的离子方程式为：ClO- + CO2 + H2O = HCO3- + HClO ；

(4)①Al2(SO4)3溶液中由于Al3+水解而呈酸性。

②Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合，发生相互促进水解；

（5）A.0.1 mol?L-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,溶液中氢离子浓度减小;

B、K W=c(H+)·c(OH-)只受温度的影响,温度不变则其值是一个常数;

C.0.1 mol?L-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,各个微粒浓度减小,同时醋酸的电离向右移动,c(H+)减小的程度小于c(CH3COOH)的减小程度,所以增大；

D.=K w/Ka，为常数,因为温度不变则常数不变；

（6）由于醋酸部分电离，其酸的浓度大于氢离子浓度，盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度，所以醋酸的浓度大于HCl的浓度，则盐酸中锌粉剩余，以此解答该题。

详解:(1)根据表中数据可以知道,酸的电离出平衡常数大小

为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,电离平衡常数越大,酸性越强，对应的盐水解越弱，所以pH大小关系为：c(CH3COONa)

因此，本题正确答案是:<;

(2)H 2CO3为二元弱酸，分两步电离，以第一步为主，电离方程式为：H2CO3HCO＋H+，HCO3-

18．传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高。DIS数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)因为可以准确测量溶液的pH等，所以在中和滴定的研究中应用越来越广泛。（1）某学习小组利用DIS系统测定某醋酸溶液的物质的量浓度，以测量溶液导电能力来判断滴定终点，实验步骤如下：

①用__________(填仪器名称)量取20.00 mL醋酸溶液样品，倒入洁净干燥锥形瓶中，连接好DIS系统。如果锥形瓶中含有少量蒸馏水，测量结果将______________(选填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。向锥形瓶中滴加0.1000 mol·L－1的NaOH溶液，计算机屏幕上显示出溶液导电能力与加入NaOH溶液体积关系的曲线图如下图。

②醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为___________________________。

③图中b点时，溶液中各离子浓度大小的关系是_________________。

④若图中某一点pH等于8，则c(Na＋)—c(CH3COO－)的精确值为________。

（2）将体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1 000 mL，稀释过程pH的变化曲线如图所示，则HX的电离平衡常数________(填“大于”“等于”或“小于”，下同)醋酸的电离平衡常数；稀释后，HX溶液中由水电离出来的c(H+)______醋酸溶液中由水电离出来的c(H+)。

（3）25 ℃时，CH3COOH的电离平衡常数K=1.8×10-5。在0.5 mol·L-1的CH3COOH溶液中由CH3C OOH电离出的c(H+)约是由水电离出的c(H+)的______倍。

【答案】酸式滴定管不影响CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H ＋) 9.9×10－7mol·L－1大于大于 3.6×109

CH 3COOH 电离出的c(H +

)

约为5

31.810610/c 0.5

K mol L --?==?，酸抑制水的电离，则由水电离出的c(H +)= c(OH -)=

()

111

10/6

w

K mol L c H -+

=?，由CH 3COOH 电离出的c(H +)约是由水电离出的c(H +)的3911610/ 3.6101

10/6

mol L

mol L --?=??倍。学科*网

19．以硼镁矿(2MgO·B 2O 3·H 2O 、SiO 2及少量Fe 3O 4、CaCO 3、A12O 3)为原料生产硼酸的工艺流程如下：

已知：表一：不同温度下H 3BO 3的溶解度 温度℃） 20 40 60 100 溶解度（g ） 5.0

8.7

14.8

40.2

表二：不同物质沉淀完全时的pH 物质 Fe （OH ）3 Al （OH ）3 Fe （OH ）2来源学§科§网

Mg （OH ）2 pH 3.2

5.2

9.7

12.4

(1)由于矿粉中含CaCO 3，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出，应采取的措施为_________________。

(2)“浸出液”显酸性，含有H 3BO 3、Mg 2+和SO 42-，还含有Fe 2+、Fe 3+、Ca 2+、Al 3+等杂质。“除杂”时，向浸出液中依次加入适量H 2O 2和MgO ，可以除去的杂质离子为_______________________，H 2O 2的作用为_____________________(用离子方程式表示)。

(3)“浸取”后，采用“热过滤”的目的为__________________________。

(4)“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO 4·H 2O ，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩，