2021届高考化学一轮复习弱电解质的电离平衡作业
专题十四 弱电解质的电离平衡
探考情 悟真题
【考情探究】
考点
内容解读
5年考情
预测热度
考题示例
难度
关联考点
弱电解质的电离平衡
1.理解弱电解质在水中的电离平衡
2.了解强电解质和弱电解质的概念
3.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性
2019课标Ⅲ,11,6分
中
阿伏加德罗常数
★★
电离平衡常数及其应用
能利用电离平衡常数进行相关计算
2017课标Ⅱ,12,6分
中
溶液pH与c(H+)之间的换算
★★
分析解读 弱电解质的电离是中学化学基本理论中的重要组成部分,也是在学习中比较难理解的内容,更是近几年高考命题的必考内容,赋分一般为4~6分。命题形式以选择题或与中和反应及盐类水解相结合以主观题形式出现,高考命题热点主要有影响弱电解质电离平衡的因素,通过图像分析强、弱电解质,电离常数和电离度,比较微粒浓度大小和pH的相关计算等,命题时与水解相结合又增加了试题难度,预计在今后的高考中出现的概率仍较大。
【真题探秘】
破考点 练考向
【考点集训】
考点一 弱电解质的电离平衡
1.(2020届山西霍州一中开学模拟,14)下列各选项中所述的两个量,前者一定大于后者的是( )
A.pH=10的NaOH和Na2CO3溶液中,水的电离程度
B.物质的量浓度相等的(NH4)2CO3溶液与(NH4)2SO4溶液中NH4+的物质的量浓度
C.将pH=3的盐酸和醋酸分别稀释成pH=5的溶液,所加水的体积
D.相同温度下,100 mL 0.01 mol/L的醋酸与10 mL 0.1 mol/L的醋酸中的H+的物质的量
答案 D
2.(2019山西顶级名校月考,6)下列说法正确的一组是( )
①不溶于水的盐(CaCO3、BaSO4等)都是弱电解质 ②盐都是强电解质 ③所有0.5 mol·L-1的一元酸溶液中氢离子浓度都是0.5 mol·L-1 ④强酸溶液中氢离子浓度一定大于弱酸溶液中氢离子浓度 ⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子 ⑥熔融的电解质都能导电
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.只有⑤ D.只有⑥
答案 C
3.(2020届陕西合阳中学开学调研,14)25 ℃时,0.1 mol/L的CH3COOH溶液pH=3,0.1 mol/L 的HCN溶液pH=4。下列说法正确的是( )
A.CH3COOH与HCN均为弱酸,酸性:HCN>CH3COOH
B.25 ℃时,水电离出来的c(H+)均为10-11 mol/L的两种酸,酸的浓度:HCN>CH3COOH
C.25 ℃时,浓度均为0.1 mol/L的CH3COONa和NaCN溶液中,pH大小:CH3COONa>NaCN
D.25 ℃时,pH均为3的CH3COOH与HCN溶液各100 mL分别与等浓度的NaOH溶液恰好完全反应,消耗NaOH溶液体积:CH3COOH>HCN
答案 B
考点二 电离平衡常数及其应用
1.(2018河南豫北、豫南第二次联考,14)已知:25 ℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。该温度下,用0.100 mol·L-1的氨水滴定10.00 mL 0.100 mol·L-1的一元酸HA的溶液,滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中lgc(H+)c(OH-)的关系如图所示。下列说法中不正确的是( )
A.HA为强酸
B.a=10
C.25 ℃时,NH4+的水解平衡常数为59×10-9
D.当滴入20 mL氨水时,溶液中存在c(NH4+)>c(A-)
答案 B
2.(2020届四川成都摸底,20)0.1 mol/L二元弱酸H2A溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.pH=1.9时,c(Na+)
7
C.pH=6时,c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
D.lg[Ka2(H2A)]=-7.2
答案 B
3.(2019河南、河北八市重点高中一联,13)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量水,溶液中c(NH3·H2O)c(NH4+)增大
B.向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量冰醋酸,溶液中c(H+)c(CH3COOH)减小
C.将NH4Cl溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中c(NH4+)·c(OH-)c(NH3·H2O)·KW不变
D.向NaHCO3溶液中加入NH4Cl至中性,溶液中c(Na+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
答案 B
4.(2019四川顶级名校入学考试,20)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是二元弱碱,在水中的电离原理类似于氨。常温下,向乙二胺溶液中滴加稀盐酸,溶液的pH随离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.Kb2(H2NCH2CH2NH2)的数量级为10-8
B.曲线G代表pH与lgc(H3NCH2CH2NH32+)c(H2NCH2CH2NH3+)的变化关系
C.H3NCH2CH2NH2Cl溶液中c(H+)>c(OH-)
D.0.01 mol·L-1H2NCH2CH2NH2电离度约为10%
答案 C
炼技法 提能力
【方法集训】
方法 电解质强弱的判断方法
1.(2020届贵州贵阳摸底,7)室温下,能说明NH3·H2O为弱电解质的实验事实是( )
A.铵盐受热都易分解
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH<7
C.氨水中只有少量的OH-
D.0.1 mol·L-1的氨水能使无色酚酞试液变红色
答案 B
2.(2018陕西西安长安一中五检,15)下列事实一定能说明HX是弱电解质的是( )
①常温下NaX溶液的pH大于7;②HX溶液做导电实验,灯泡很暗;③HX不与NaCl反应;④0.1 mol/L的HX溶液的pH=2;⑤HX具有很强的挥发性;⑥pH=1的HX加水稀释至10倍后,pH=1.5
A.②③⑤ B.①④⑥
C.①②④⑥ D.①②③④⑤⑥
答案 B
3.(2018甘肃靖远一中检测,13)现有a mol/L的NaX和b mol/L的NaY两种盐溶液。下列说法中正确的是( )
A.若a=b且c(X-)=c(Y-)+c(HY),则HX为强酸
B.若a=b且pH(NaX)>pH(NaY),则c(X-)+c(OH-)>c(Y-)+c(OH-)
C.若a>b且c(X-)=c(Y-),则酸性HX>HY
D.若两溶液等体积混合,则c(Na+)=(a+b) mol/L(忽略混合过程中的体积变化)
答案 A
【五年高考】
A组 统一命题·课标卷题组
考点一 弱电解质的电离平衡
1.(2019课标Ⅰ,10,6分)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5×10-3 mol·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-
答案 D
2.(2015课标Ⅰ,13,6分)浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lgVV0的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lgVV0=2时,若两溶液同时升高温度,则c(M+)c(R+)增大
答案 D
考点二 电离平衡常数及其应用
3.(2017课标Ⅱ,12,6分)改变0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=c(X)c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]。
下列叙述错误的是( )
A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)
B.lg[K2(H2A)]=-4.2
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
答案 D
B组 自主命题·省(区、市)卷题组
考点一 弱电解质的电离平衡
1.(2019北京理综,7,6分)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)( )
A
B
C
D
NaCl溶于水
电解CuCl2溶液
CH3COOH在
水中电离
H2与Cl2反应
能量变化
NaCl Na++Cl-
CuCl2
Cu2++2Cl-
CH3COOH
CH3COO-+H+
H2(g)+Cl2(g)
2HCl(g)
ΔH=-183 kJ·mol-1
答案 B
2.(2018北京理综,8,6分)下列化学用语对事实的表述不正确的是( )
A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H518OHC17H35COOC2H5+H218O
B.常温时,0.1 mol·L-1氨水的pH=11.1:NH3·H2ONH4++OH-
C.由Na和Cl形成离子键的过程:
D.电解精炼铜的阴极反应:Cu2++2e-Cu
答案 A
3.(2016北京理综,11,6分)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析不正确的是( )
A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
C.c点,两溶液中含有相同量的OH-
D.a、d两点对应的溶液均显中性
答案 C
4.(2015山东理综,13,5分)室温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
答案 D
考点二 电离平衡常数及其应用
5.(2019天津理综,5,6分)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.从c点到d点,溶液中c(HA)·c(OH-)c(A-)保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
答案 C
6.(2018天津理综,3,6分)下列叙述正确的是( )
A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小
B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈
C.反应活化能越高,该反应越易进行
D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3
答案 B
7.(2015浙江理综,12,6分)40 ℃,在氨-水体系中不断通入CO2,各种离子的变化趋势如图所示。下列说法不正确的是( )
A.在pH=9.0时,c(NH4+)>c(HCO3-)>c(NH2COO-)>c(CO32-)
B.不同pH的溶液中存在关系:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-)
C.随着CO2的通入,c(OH-)c(NH3·H2O)不断增大
D.在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成
答案 C
C组 教师专用题组
考点一 弱电解质的电离平衡
1.(2014天津理综,5,6分)下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(SO42-)+c(OH-)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
C.CO2的水溶液:c(H+)>c(HCO3-)=2c(CO32-)
D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:3c(Na+)=2[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)]
答案 A
2.(2014广东理综,12,4分)常温下,0.2 mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA为强酸
B.该混合液pH=7
C.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
D.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
答案 D
3.(2013广东理综,12,4分)50 ℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=4的醋酸中:c(H+)=4.0 mol·L-1
B.饱和小苏打溶液中:c(Na+)=c(HCO3-)
C.饱和食盐水中:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
D.pH=12的纯碱溶液中:c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
答案 C
4.(2013重庆理综,2,6分)下列说法正确的是( )
A.KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电解质
B.25 ℃时,用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH=7,V醋酸7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图3所示。
图3
①在pH 7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是 。
②在pH 4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为 。提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是 。
答案 (14分)(1)碱性溶液吸收了空气中的CO2
(2)①OH-+H3AsO3 H2AsO3-+H2O ②2.2
(3)①在pH 7~9之间,随pH升高H2AsO4-转变为HAsO42-,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加
②在pH 4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H2AsO4-和HAsO42-阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小
加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷
【三年模拟】
时间:35分钟 分值:75分
一、选择题(每题6分,共48分)
1.(2020届安徽江淮十校一联,8)依据所给条件推出的结论不正确的是( )
选项
条件
结论
A
在水溶液或熔融状态下可以导电的化合物,称为电解质
水中存在:2H2OH3O++OH-,因此水是电解质
B
凡是能给出质子的分子或离子称为酸,凡是能接受质子的分子或离子称为碱
HSO3-既是酸又是碱
C
联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似
联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为:N2H5(HSO4)2
D
发生化学反应时,接受电子对的物质为酸,提供电子对的物质为碱
NH3+HClNH4Cl,在该反应中,NH3是碱
答案 C
2.(2020届河南平顶山调研,13)常温下,二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如下图所示,下列有关说法错误的是( )
A.曲线M表示pH与lgc(HY-)c(H2Y)的变化关系
B.a点溶液中:c(H+)-c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-)-c(K+)
C.H2Y的二级电离平衡常数Ka2(H2Y)=10-4.3
D.交点b的溶液中:c(H2Y)=c(Y2-)>c(HY-)>c(H+)>c(OH-)
答案 D
3.(2019河南开封一模,13)常温下向10 mL 0.1 mol/L的HR溶液中逐滴加入0.1 mol/L的氨水,所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析正确的是( )
A.a~c点,溶液中离子数目先增大后减小
B.b点溶液pH=7,说明c(NH4+)=c(R-)
C.c点溶液中存在c(NH4+)>c(R-)>c(H+)>c(OH-)
D.b、c两点对应溶液中,水的电离程度相同
答案 B
4.(2019山西适应性测试,13)室温下,向10 mL 0.1 mol·L-1HX溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1 YOH溶液,混合溶液的pH变化情况如图所示(温度和体积变化忽略不计)。则下列结论错误的是( )
A.HX为一元强酸,YOH为一元弱碱
B.M点水的电离程度大于N点水的电离程度
C.N点对应溶液中粒子浓度:c(YOH)>c(Y+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
D.25 ℃时pH=4的YX溶液中水电离出的c(H+)=1.0×10-4 mol/L
答案 C
5.(2019安徽宣城二模,13)t ℃时,将0.200 mol/L的某一元酸HA溶液与0.200 mol/L的NaOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液中部分离子浓度如下表。下列说法中正确的是( )
微粒
H+
Na+
A-
浓度(mol/L)
2.50×10-10
0.100
9.92×10-2
A.所得溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(OH-)
B.t ℃时,水的离子积KW=1.0×10-13
C.t ℃时,一元酸HA的电离常数K=3.10×10-7
D.t ℃时,0.100 mol/L NaA溶液中A-的水解率为0.80%
答案 D
6.(2019江西南昌一模,12)向25 ℃时,体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的两种酸HX、HY溶液中分别滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,所加NaOH溶液体积与反应后溶液的pH的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.HX、HY均为弱酸
B.Ka(HY)的数量级约为10-6
C.b点时:2c(Na+)=c(Y-)+c(HY)
D.V(NaOH溶液)=20 mL时,反应后的两种溶液中c(X-)=c(Y-)
答案 C
7.(2019河南顶级名校四联,13)25 ℃时,用HCl气体或NaOH固体调节0.01 mol·L-1二元酸(以H2A表示)溶液的pH(忽略溶液体积的变化),溶液中H2A、HA-、A2-、H+、OH-浓度的对数值(lgc)变化如下图所示:
下列说法错误的是( )
A.25 ℃时,H2A的Ka1数量级为10-2
B.pH=1.2时,调节溶液pH用的是HCl气体
C.pH=7时,溶液中:c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)
D.pH=8时,溶液中:c(A2-)>c(HA-)>c(H2A)
答案 C
8.(2018安徽马鞍山二模,13)室温时,1 mol·L-1的HA溶液和1 mol·L-1的HB溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,所得曲线如图所示。下列说法中错误的是( )
A.M点溶液中c(A-)等于N点溶液中c(B-)
B.HA的电离常数约为10-4
C.浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和HA混合溶液的pH<7
D.M、P两点的溶液分别用等浓度的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液体积:P>M
答案 D
二、非选择题(共27分)
9.(2020届安徽江淮十校一联,20)(13分)Ⅰ.已知亚磷酸(H3PO3)是具有强还原性的二元弱酸,可被银离子氧化为磷酸。
(1)亚磷酸与银离子反应的离子方程式为
。
(2)向亚磷酸溶液中滴加氢氧化钠溶液至中性,写出所得溶液中电荷守恒式: 。
(3)某温度下,0.2 mol·L-1的亚磷酸溶液的pH为1.4,即c(H+)=3.9×10-2,则该温度下亚磷酸的一级电离平衡常数Ka1= (亚磷酸第二级电离忽略不计,结果保留两位有效数字)。
Ⅱ.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、印染、食品等方面应用广泛,也可作为食品的抗氧化剂。
(4)工业上制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常用SO2与碳酸钠溶液的反应,当SO2加过量直至过饱和时,溶液中就会析出焦亚硫酸钠的晶体,写出该反应的化学方程式: 。
(5)由于Na2S2O5具有毒性,因此国家对其在食品中的用量有严格的规定。某化学兴趣小组在测定某白葡萄酒中Na2S2O5的残留量时,取40 mL葡萄酒样品,用0.02 mol/L的含有淀粉的碘的标准溶液滴定至终点,消耗碘标准溶液5 mL,则滴定终点的现象为 ,该样品中Na2S2O5的残留量为 g·L-1(以SO2计)。
答案 (1)H2O+H3PO3+2Ag+2Ag↓+H3PO4+2H+
(2)c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(H2PO3-)+2c(HPO32-)[不写c(H+)、c(OH-)也可]
(3)0.009 4
(4)2SO2+Na2CO3Na2S2O5↓+CO2
(5)当加入最后一滴标准液时,溶液恰好由无色变为蓝色,且半分钟内不恢复 0.16
10.(2018贵州贵阳普通高中摸底,20)(14分)常温下,在体积为10 mL、物质的量浓度为0.1 mol·L-1的某酸HA溶液中逐滴滴入物质的量浓度为0.1 mol·L-1的NaOH溶液,测得混合溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。
请回答以下问题:
(1)HA为 (填“强酸”或“弱酸”),做出该判断的理由是 。
(2)常温下,0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)= mol·L-1;B点时,溶液中由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
(3)B点时,溶液中各离子浓度的大小关系为 ,c(HA)+c(A-)= mol·L-1。
(4)若测得NH4A溶液的pH=7,且将HA溶液滴入(NH4)2CO3溶液中有CO2生成,则相同条件下,等物质的量浓度的下列溶液的pH由小到大的顺序为 。
a.NH4A b.NH4Cl c.NH4HCO3 d.(NH4)2SO4
答案 (每空2分)(1)弱酸 HA溶液与等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液混合后所得溶液呈碱性
(2)10-13 10-5
(3)c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) 0.05
(4)d
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