高中化学(新人教版)选择性必修一课后习题：电离平衡(课后习题)【含答案及解析】

第三章水溶液中的离子反应与平衡

第一节 电离平衡

课后篇素养形成

必备知识基础练

1.关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是

( )

,Cl 2是单质,氨水、盐酸都是混合物,既不属于电解质,也不属于非电解质;CaCO 3、BaSO 4虽难溶于水,但溶解的部分全部电离,属于强电解质;HClO 、CH 3COOH 都是弱电解质;SO 2的水溶液能导电,但不是自身电离导致的,C 2H 5OH 水溶液不导电,SO 2、C 2H 5OH 都是非电解质,所以A 、B 、C 项错误,D 项正确。 2.下列叙述正确的是( ) A.硫酸钡难溶于水,故硫酸钡为弱电解质 B.硝酸钾溶液能导电,故硝酸钾溶液为电解质 C.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳为弱电解质 D.石墨虽能导电,但既不是电解质,也不是非电解质

4溶于水的部分全部电离,BaSO 4是强电解质,A 项不正确;KNO 3溶液为混合物,不属于电解质,B 项不正确;CO 2与水反应生成的H 2CO 3为弱电解质,CO 2为非电解质,C 项不正确;石墨为单质,既不是电解质,也不是非电解质,D 项正确。

3.将浓度为0.1 mol·L -1 HF 溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( ) A.c (H +) B.K a (HF)

C.c (F -)

c (H +) D.c (H +)c (HF )

解析HF 为弱酸,存在电离平衡:HF

H ++F -。加水稀释,平衡虽正向移动,但c (H +)减小,A 错误;电离

常数与温度有关,温度不变,电离常数K 不变,B 错误;当溶液无限稀释时,c (F -)不断减小,但c (H +)无限接近

10-7 mol·L -1,所以c (F -)c (H +)

减小,C 错误。

4.下列电离方程式正确的是()

A.NaHSO4溶于水:NaHSO4Na++H++S O42-

B.次氯酸电离:HClO ClO-+H+

C.HF溶于水:HF+H2O H3O++F-

D.NH4Cl溶于水:N H4++H2O NH3·H2O+H+

解析A项,NaHSO4是强电解质,电离方程式不应使用“”;B项,HClO是弱酸,电离方程式中应使用“”;D项不是电离方程式。

5.下列关于电离常数的说法正确的是()

A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大

B.CH3COOH的电离常数表达式为K a=

c(CH3COOH)

c(H+)·c(CH3COO-)

C.恒温下,在CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小

D.电离常数只受温度影响,与浓度无关

,与弱电解质的浓度无关,故A项错误,D项正确;B项,CH3COOH的电离

常数表达式为K a=c(H +)·c(CH

3COO

-)

c(CH3COOH)

,故B项错误;C项,CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,温度不变,电离常数不变,故C项错误。

6.高氯酸、硫酸、HCl和硝酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:

由以上表格中数据判断以下说法不正确的是()

A.在冰醋酸中这四种酸都没有全部电离

B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸

C.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO42H++S O42-

D.水对这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱

项,由H2SO4的K a可知,H2SO4在冰醋酸中不能全部电离,故错误。

7.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2O N H4++OH-。

(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有(填字母,下同)。

①加NH4Cl固体②加NaOH溶液③通入HCl

④加CH3COOH溶液⑤加水⑥加压

A.①③⑤

B.①④⑥

C.③④⑤

D.①②④

(2)在含有酚酞的0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色。

A.变蓝色

B.变深

C.变浅

D.不变

(3)在一定温度下,用水缓慢稀释1 mol·L -1氨水的过程中,溶液中随着水量的增加: ①n (OH -) (填“增大”“减小”或“不变”,下同); ②c (OH -)

c (NH 3·H 2O )

; ③

c (NH 3·H 2O )

c (NH 4+)·c (OH -)

。

(2)C (3)①增大 ②增大 ③不变

①加入NH 4Cl 固体增大了溶液中N H 4+

的浓度,平衡左移;②加入NaOH 溶液,增大了OH -的浓

度,平衡左移;③通入HCl,HCl 电离产生的H +中和OH -,平衡右移;④加CH 3COOH 溶液,CH 3COOH 电离产生的H +中和OH -,平衡右移;⑤加水稀释,越稀越电离,平衡右移;⑥加压对电离平衡无影响。

(2)氨水中加入NH 4Cl 晶体,c (N H 4+

)增大,则NH 3·H 2O 的电离平衡逆向移动,c (OH -)减小,溶液颜色

变浅。

(3)①加水稀释,NH 3·H 2O

电离平衡正向移动,n (OH -)增大。②

c (OH -)

c (NH 3·H 2O )

=

c (OH -)·c (NH 4+)c (NH 3·H 2O )·c (NH 4+)=

K b c (NH 4+)

,加水稀释,NH 3·H 2O 电离平衡正向移动,n (N H 4+

)增大,但c (N H 4+

)减小,因此

K b

c (NH 4+)

增大,即c (OH -)c (NH 3·H 2O )增大。③电离平衡常数K b =c (NH 4+)·c (OH -)c (NH 3·H 2O )

,平衡常数K b 只与温度有关,所以加水稀释时

c (NH 3·H 2O )

c (NH 4+)·c (OH -)

不变。 8.已知:

(1)在相同浓度的H 2SO 3和H 2CO 3的溶液中,用“>”“<”或“=”填空。 c (H +):H 2SO 3 H 2CO 3; c (H 2SO 3) c (H 2CO 3)。

(2)HS O 3-的电离平衡常数表达式为 。

(3)H 2SO 3溶液与NaHCO 3溶液反应的主要离子方程式为 。

<

(2)K a =c (SO 32-)·c (H +

)

c (HSO 3

-)

(3)H 2SO 3+HC O 3-H 2O+CO 2↑+HS O 3-

关键能力提升练

9.(双选)在相同温度时100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸相比较,下列数值前者大于后者的是()

A.中和时所需NaOH的量

B.电离程度

C.H+的物质的量

D.CH3COOH的物质的量

L-1的醋酸与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸相比,两者所含溶质的物质的量是相等的,所以中和时所需NaOH的量也是相等的。弱电解质溶液越稀,电离程度越大。则B、C正确。

10.室温下,对于0.10 mol·L-1的氨水,下列判断正确的是()

A.与AlCl3溶液反应的离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓

B.加水稀释后,溶液中c(N H4+)·c(OH-)变大

C.与等体积0.10 mol·L-1 HNO3溶液恰好完全中和

D.溶液中存在电离平衡:NH3·H2O N H4++OH-

解析离子方程式中弱电解质不能改写为离子,氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3N H4+,A项错。稀释氨水时,c(N H4+)、c(OH-)都减小,其乘积减小,B项错。据

NH3·H2O+HNO3NH4NO3+H2O知,C项正确。NH3·H2O为弱电解质,电离方程式应为NH3·H2O N H4++OH-,D项错。

11.醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是()

A.1 mol·L-1的醋酸溶液中c(H+)=10-2 mol·L-1

B.醋酸以任意比与H2O互溶

C.10 mL 1 mol·L-1的醋酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液完全反应

D.醋酸溶液的导电性比盐酸的弱

项中,若醋酸全部电离,则c(H+)=1 mol·L-1,而实际c(H+)=0.01 mol·L-1,故醋酸仅部分电离,为弱电解质;B项中,电解质的强弱与水溶性无关;C项中,酸的强弱与中和碱的能力无关;D项中,电解质的强弱不是根据其溶液导电性强弱区分的,强电解质溶液的导电性不一定强,弱电解质溶液的导电性不一定弱。

12.(2020黑龙江绥化高二月考)已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是()

A.升高温度,溶液的pH减小

B.室温时,此酸的电离平衡常数约为1×10-7

C.该溶液的氢离子浓度为1×10-3 mol·L-1

D.升高温度,电离平衡常数增大

,升高温度,电离平衡正向移动,H +浓度增大,溶液的pH 减小,故A 正确;室温时,此酸的电离平衡常数K a =

0.1×0.1%×0.1×0.1%

0.1

=1×10-7,故B 正确;该溶液的氢离子浓度为

0.1 mol·L -

1

×0.1%=10-4 mol·L -1,故C 错误;升高温度,平衡正向移动,电离平衡常数增大,故D 正确。

13.(2019全国Ⅰ)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl 气体分子在253 K 冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是( )

A.冰表面第一层中,HCl 以分子形式存在

B.冰表面第二层中,H +浓度为5×10-3mol·L -1(设冰的密度为0.9 g·cm -3)

C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变

D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl H ++Cl -

,冰表面第一层中,HCl 以分子形式存在,A 项正确;冰表面第二层中,c (H +)=c (Cl -),设n (Cl -)=1 mol,则

n (H 2O)=1×104 mol,m (H 2O)=18 g·mol -1×1×104 mol=1.8×105 g,V (H 2O)=1.8×105g 0.9 g ·cm -3

=2×105 cm 3=200 L,c (H +)=c (Cl -)=1mol

200 L =5×10-3mol·L -1,B 项正确;由图示可知,冰表面第三层中只有水分子,因此冰的氢键网络结构保持不变,C 项正确;由图示可知,冰表面第三层中无此可逆反应,D 项错误。 14.(2019北京卷)探究草酸(H 2C 2O 4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L -1H 2C 2O 4的pH=1.3)

由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是 ( )

A.H 2C 2O 4有酸性,Ca(OH)2+H 2C 2O 4

CaC 2O 4↓+2H 2O

B.酸性:H 2C 2O 4>H 2CO 3,NaHCO 3+H 2C 2O 4

NaHC 2O 4+CO 2↑+H 2O C.H 2C 2O 4有还原性,2Mn O 4-+5C 2O 42-+16H

+

2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O

D.H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OH C2H5OOCCOOC2H5+2H2O

解析H2C2O4有酸性,与Ca(OH)2溶液发生反应生成沉淀:Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O,A正确;由于酸性H2C2O4>H2CO3,故向少量NaHCO3溶液中加入草酸生成CO2和NaHC2O4,B正

确;H2C2O4有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2,但由于H2C2O4是弱电解质,离子方程式中应保留其分子式,C错误;H2C2O4是二元羧酸,与乙醇可发生酯化反应,其完全酯化的化学方程式为

HOOCCOOH+2C2H5OH C2H5OOCCOOC2H5+2H2O,D正确。

15.在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力如图所示,请回答:

(1)“O”点导电能力为0的理由是。

(2)A、B、C三点溶液c(H+)由大到小的顺序为。

(3)若使C点溶液中c(CH3COO-)增大,溶液的c(H+)减小,可采取的措施有:

①;

②;

③。

在“O”点处醋酸未电离,无自由移动的离子

(2)B>A>C

(3)加入少量氢氧化钠固体加入少量碳酸氢钠固体加入镁(或加入少量醋酸钠粉末等)(合理即可)

学科素养拔高练

16.蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种人们称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。当人受到蚊叮蚁咬时,皮肤上常起小疱,这是因为人体血液中酸碱平衡被破坏所致。若不治疗,过一段时间小疱会自行痊愈,这是由于血液中又恢复了原先的酸碱平衡。

醋酸与蚁酸同属于一元有机酸,酸性比蚁酸弱一些。下面用醋酸和盐酸进行如下探究实验。

在a、b两支试管中,分别装入形态相同、质量相等的足量锌粒,然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:

(1)a、b两支试管中的现象:相同点是;不同点

是,原因是。

(2)a、b两支试管中生成气体的速度开始时是v(a)v(b)(填“大于”“小于”或“等于”),原因

是。

(3)反应完后生成气体的总体积是V(a)V(b),原因是。

两试管中均有气泡产生a试管比b试管中反应剧烈HCl是强电解质,CH3COOH是弱电解质,同浓度的稀盐酸和稀醋酸,盐酸中H+浓度大,反应较剧烈

(2)大于开始时,HCl电离出的H+浓度远大于CH3COOH电离出的H+浓度,故盐酸产生H2的速率大

(3)等于由于两溶液中n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与足量Zn反应产生H2的体积相等

解析锌粒与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H+发生置换反应产生H2,c(H+)越大,产生H2的速率越大。HCl是强电解质,CH3COOH是弱电解质,两者起始物质的量浓度相同时,HCl电离出的H+浓度远大于CH3COOH电离出的H+浓度,但由于醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+,随着Zn与H+的反应,平衡右移,CH3COOH不断电离出H+,故反应后期醋酸产生H2的速率大,由于两溶液中n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等。