2011化学高考必备练习全套81 弱电解质的电离平衡练习

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第八章 水溶液中的离子平衡 第一节 弱电解质的电离平衡 ‎ ‎ ‎1. 现有等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，分别加入足量镁产生H2的体积(同温同压下测定)的变化图示如下：‎ 其中正确的是(　　)‎ A．①③ B．②④ C．①②③④ D．都不对 解析：①③的错误是显而易见的，因为随着反应的进行V(H2)只可能增大而不可能减小。②图粗看起来是对的，但要注意等pH的醋酸和盐酸溶液，醋酸的物质的量浓度要比盐酸大得多，与足量的镁反应时，不仅产生的氢气的体积更大，反应更快，而且反应的时间更长，不可能比盐酸更早结束反应。 ④图看起来好像也对，但要注意到一个细节，在物质的量浓度相同的情况下，醋酸中c(H＋)在反应完成之前都比盐酸中的小，因此其反应速率应该比盐酸中的反应速率小，即取相同的时间点，盐酸所对应的V(H2)应比醋酸的大，因此④图也是错的。‎ 答案：D ‎2. 已知0.1 mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中c(H＋)/c(CH3COOH)的值增大，可以采取的措施是(　　)‎ ‎①加少量烧碱溶液　②升高温度　③加少量冰醋酸　④加水 A．①② B．①③ C．②④ D．③④‎ 解析：本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动，但①③项会使 c(H＋)/c(CH3COOH)值减小。‎ 答案：C ‎3．(2010·改编)下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是(　　)‎ A．相同浓度的两溶液中c(H＋)相同 B．100 mL 0.1 mol·L－1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠 C．pH＝3的两溶液稀释100倍，pH都为5‎ D．两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减小 解析：A项，盐酸和醋酸浓度相同时，因两者电离能力不同，c(H＋)盐酸>c(H＋)醋酸；B项，两者均为一元酸，在同体积、同浓度的前提下，盐酸和醋酸中和氢氧化钠的能力相同；C项，稀释后，盐酸的pH＝5，而醋酸电离平衡被促进，其pH<5；D项，盐酸中c(H＋)几乎不变。‎ 答案：B ‎4．(2009·海南化学，6)已知室温时，0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是(　　)‎ A．该溶液的pH＝4‎ B．升高温度，溶液的pH增大 C．此酸的电离平衡常数约为1×10－7‎ D．由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍 解析：升高温度有利于弱酸的电离，所以升高温度溶液中的c(H＋)增大，pH减小，故B选项的说法错误。‎ 答案：B ‎5．(2010·试题调研，山东威海期中)常温下，向等物质的量浓度的两种一元酸的盐溶液中，分别通入少量的CO2，发生如下反应：‎ ‎ NaA＋CO2＋H2O===HA＋NaHCO3　‎ ‎ 2NaB＋CO2＋H2O===2HB＋Na2CO3，‎ ‎ 则等物质的量浓度的HA和HB在水中电离出H＋的能力大小关系是(　　)‎ A．HA较强 B．HB较强 ‎ C．两者一样 D．无法比较 解析：比较两反应，可知在相同条件下B－能夺取CO2生成的H2CO3中的2个H＋，而A－仅能夺取H2CO3中的1个H＋，故A－对应的HA酸性更强而更易于电离出H＋。‎ 答案：A ‎6．(1)将等质量的锌粉分别投入10 mL 0.1 mol·L－1 的盐酸和10 mL 0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中。‎ ‎①若锌不足量，反应快的是________；‎ ‎②若锌过量，产生氢气的量的关系为________。‎ ‎(2)将等量的锌粉分别投入c(H＋)均为1 mol·L－1、体积均为10 mL的盐酸和醋酸溶液 ‎ 中。‎ ‎①若锌不足量，反应快的是________；‎ ‎②若锌过量，产生氢气的量的关系为________。‎ 解析：(1)两种一元酸溶质的物质的量相等，但盐酸中c(H＋)大，故盐酸与锌反应的速率快；由于金属均过量，酸全都消耗掉，故正确的答案是产生氢气的量相等。‎ ‎(2)这两种酸的c(H＋)相等，显然后者的物质的量浓度大，溶质的物质的量也大，初始的速率相同，但随着反应的进行，H＋不断被消耗，弱酸CH3COOH的电离平衡不断正向移动，又电离出H＋，故在反应进行的同一时刻CH3COOH溶液中的c(H＋)大于盐酸溶液中的c(H＋)，所以醋酸与锌反应速率快。当锌过量时CH3COOH与锌反应产生的氢气多。‎ 答案：(1)①HCl　②相等　(2)①CH3COOH　②CH3COOH与锌反应产生的氢气多 ‎ ‎ 一、选择题 ‎1．下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是(　　)‎ A．CH3COOH B．Cl‎2 ‎ C．NH4HCO3 D．SO3‎ 解析：A选项中CH3COOH是一种弱电解质；B选项中Cl2是单质，既不是电解质，也不是非电解质；C选项中NH4HCO3是一种强电解质；D选项中SO3与水反应生成的硫酸能电离出自由移动的离子，使其溶液导电，但离子不是SO3本身电离出来的，SO3是一种非电解质。‎ 答案：D ‎2．(2010·原创)下列说法正确的是(　　)‎ A．强电解质溶液一定比弱电解质溶液的导电性强 B．强电解质的稀溶液中不存在溶质分子 C．强电解质都是离子化合物，而弱电解质都是共价化合物 D．不同的弱电解质只要物质的量的浓度相同，电离程度也相同 解析：强电解质不一定都是离子化合物如HCl，其水溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液强。而弱电解质不一定都是共价化合物，如Mg(OH)2，不同弱电解质，电离程度不同。‎ 答案：B ‎3．把0.05 mol NaOH固体分别加入到下列100 mL溶液中，导电能力变化较大的是(　　)‎ A．0.5 mol/L MgSO4溶液 B．0.5 mol/L盐酸 C．0.5 mol/L的CH3COOH溶液 D．0.5 mol/L NH4Cl溶液 解析：本题考查导电能力与离子浓度的关系及强弱电解质的电离特点。解题时应首先考虑物质间的反应。MgSO4与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀和Na2SO4，离子所带电荷总浓度几乎没变化，仍是强电解质溶液；盐酸是强电解质，加入NaOH溶液，反应生成NaCl仍是强电解质；NH4Cl与NaOH反应生成NaCl和NH3·H2O。NH4Cl是强电解质，反应生成物中既有强电解质又有弱电解质；只有CH3COOH是弱电解质原来导电能力较弱，加入NaOH后反应生成了强电解质，导电能力改变较大。‎ 答案：C ‎4．(2010·模拟精选，浙江金华12月)醋酸是一种常见的弱酸，为了证明醋酸是弱电解质，某同学开展了题为“醋酸是弱电解质的实验探究”的探究活动。该同学设计了如下方案，其中错误的是(　　)‎ A．先配制一定量的0.10 mol/L CH3COOH溶液，然后测溶液的pH，若pH大于1，‎ ‎ 则可证明醋酸为弱电解质 B．先配制一定量0.01 mol/L和0.10 mol/L 的CH3COOH溶液，分别用pH计测它们 ‎ 的pH，若两者的pH相差小于1个单位，则可证明醋酸是弱电解质 C．先测0.10 mol/L CH3COOH溶液的pH，然后将其加热至‎100℃‎，再测pH，如果 ‎ pH变小，则可证明醋酸是弱电解质 D．配制一定量的CH3COONa溶液，测其pH，若常温下pH大于7，则可证明醋酸 ‎ 是弱电解质 解析：若是强酸，则0.1 mol/L的CH3COOH溶液的pH＝1，0.01 mol/L的CH3COOH溶液的pH＝2，CH3COONa溶液的pH＝7。那么0.1 mol/L的CH3COOH溶液的pH>1；0.1 mol/L CH3COOH与0.01 mol/L CH3COOH溶液的ΔpH<1；CH3COONa溶液呈碱性均可说明CH3COOH是弱酸；C中将溶液加热至‎100℃‎，pH一定变小，C项不对。‎ 答案：C ‎5．(2010·模拟精选，武汉模拟)冰醋酸加水稀释时，溶液中的氢离子浓度随加入的水量变化的下列各曲线图中，正确的是(　　)‎ 解析：冰醋酸为纯醋酸，没有水作溶剂，难以电离出氢离子。随着水的加入，在极性试剂作用下：CH3COOHH＋＋CH3COO－。H＋浓度不断增大，稀释到一定程度，成为醋酸的水溶液，则随水的增加，溶液体积变大，虽然电离程度也增大，但以体积增大的因素占主要地位，所以溶液中H＋的浓度逐渐减小。‎ 答案：C ‎6．下列事实可证明氨水是弱碱的是(　　)‎ A．氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁 B．铵盐受热易分解 C．0.1 mol/L氨水可以使酚酞试液变红 D．0.1 mol/L氯化铵溶液的pH约为5‎ 解析：证明氨水是弱电解质的原理有两个：一个是证明氨水不能完全电离，溶液中存在电离平衡；二是证明氨水与强酸反应生成的盐具有弱酸性。选项D就是利用了第二个原理。‎ 答案：D ‎7. (2010·试题调研，广东揭阳4月)向‎1 L pH＝2的盐酸和醋酸溶液中，分别投入‎0.65 g锌粒，则下图中比较符合客观事实的是(　　)‎ 解析：反应开始时两者c(H＋)相等，由于醋酸是弱酸，随着反应的进行，醋酸不断电离，c(H＋)变化小，产生H2的速率醋酸比盐酸快，A、B、D不正确。由题n(HCl)＝0.01 mol，n(Zn)＝0.01 mol，在盐酸中Zn过量，醋酸的量大于盐酸，醋酸生成H2多，C正确。‎ 答案：C ‎8．相同温度下，两种氨水A、B，浓度分别是0.2 mol/L和0.1 mol/L，则A和B的OH－浓度之比(　　)‎ A．大于2 B．小于‎2 ‎‎ C．等于2 D．不能确定 解析：对于氨水的稀溶液，浓度越小，电离程度越大，因此0.2 mol/L氨水的电离程度比0.1 mol/L氨水的电离程度小，OH－浓度之比小于2。‎ 答案：B ‎9．电离度是描述弱电解质电离程度的物理量，电离度＝(已电离的物质的量/原来的总物质的量)×100%。现取20 mL pH＝3的CH3COOH溶液，加入0.2 mol·L－1的氨水，测得溶液导电性变化如右图，则加入氨水前CH3COOH的电离度为(　　)‎ A．0.5% B．1.5% C．0.1% D．1%‎ 解析：从所给的公式可以看出，欲求电离度，须求出已电离的醋酸和醋酸总量。已电离的醋酸浓度应与电离出来的氢离子浓度相等，即等于1×10－3 mol/L；从图中可看出，在加入10 mL氨水时，溶液导电能力最强，此时醋酸与氨水恰好完全反应生成醋酸铵，故醋酸总浓度为0.2 mol·L－1×‎0.010 L÷‎0.020 L＝0.1 mol·L－1，电离度＝(已电离的物质的量/原来的总物质的量)×100%＝(1×10－3 mol/L÷0.1 mol/L)×100%＝1%。‎ 答案：D ‎10．电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。右图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中，能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是(　　) ‎ 解析：加入NH3·H2O溶液，先和较强的HCl反应，离子的物质的量并未增加，但离子物质的量浓度减小，电导率下降；随后NH3·H2O和较弱的CH3COOH反应，离子物质的量浓度增加，电导率上升；最后，加入的NH3·H2O不再反应，对原溶液稀释，电导率略有下降。‎ 答案：D 二、非选择题 ‎11．(2010·原创)为了证明一水合氨是弱电解质，甲、乙、丙、丁四位同学利用下面的试剂进行实验：0.10 mol·L－1氨水、NH4Cl晶体、醋酸铵晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水。‎ ‎(1)甲用pH试纸测出0.10 mol·L－1氨水的pH为10，据此他认定一水合氨是弱电解质，你认为这一结论________(填“正确”、“不正确”或“无法确定”)，并说明理由____________________________________。‎ ‎(2)乙取出10 mL 0.10 mol·L－1氨水，用pH试纸测出其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用pH试纸测出其pH为b，他认为只要a、b满足如下关系________(用等式或不等式表示)就可以确认一水合氨是弱电解质。‎ ‎(3)丙取出10 mL 0.10 mol·L－1氨水，滴入2滴酚酞试液，显粉红色，再加入CH3COONH4晶体少量，颜色变浅；你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质，________(填“能”或“否”)。‎ ‎(4)丁同学的方案最可能是(答出实验操作方法、现象与结论)______________________________________________________________________。‎ 解析：0.10 mol/L的一元强碱溶液的pH＝13，而弱碱溶液的pH因其不能完全电离而小于13，故甲的判断是正确的。0.10 mol/L的强碱溶液稀释到原体积100倍后，其pH会减小2，弱碱则因稀释会促进原来没有电离的碱分子又电离出一部分OH－而导致pH减小值小于2。(3)因少量晶体的加入对溶液体积的影响可以忽略不计，故溶液颜色变浅只能是由于平衡移动使溶液中OH－浓度减小导致的，故以此现象可以判断一水合氨是弱电解质。(4)由于所给试剂中还有NH4Cl晶体没有用到，故丁同学的方案最可能是测量NH4Cl溶液的pH。‎ 答案：(1)正确　常温下，0.10 mol·L－1 NaOH溶液的pH为13，而0.10 mol·L－1氨水的pH为10　(2)a－b<2　(3)能 ‎(4)测量NH4Cl溶液的pH，其pH<7，证明一水合氨是弱电解质 ‎12. 在一定温度下，有a.盐酸　b．硫酸　c．醋酸三种酸：‎ ‎(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是__________________。‎ ‎(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是______________。‎ ‎(3)若三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是________________。‎ ‎(4)当三者c(H＋)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是__________________。‎ ‎(5)当c(H＋)相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为________。反应所需时间的长短关系是________。‎ ‎(6)将c(H＋)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H＋‎ ‎)由大到小的顺序是________________________________________________________________________。‎ 解析：HCl===H＋＋Cl－　H2SO4===2H＋＋SO CH3COOHH＋＋CH3COO－‎ ‎(1)当三种酸物质的量浓度相同时，三种酸中c(H＋)由大到小顺序为b>a>c。‎ ‎(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力盐酸和醋酸相同，因随着NaOH溶液的加入CH3COOH电离平衡右移，提供的氢离子和盐酸相同，而硫酸提供的H＋是它们的2倍，故b>a＝c。‎ ‎(3)c(H＋)相同时，醋酸溶液浓度最大，因醋酸为弱酸，电离程度小，硫酸浓度为盐酸的一半，故c>a>b。‎ ‎(4)当三者c(H＋)相同时，因HCl、H2SO4为强电解质，在溶液中完全电离，所以H＋总的物质的量相同，故产生H2体积相同。CH3COOH为弱电解质，最终能提供的H＋最多，生成的H2最多，故c>a＝b。‎ ‎(5)因开始时c(H＋)相同，故a＝b＝c；因CH2COOH为弱酸，继续电离出H＋，减弱了c(H＋)的减小，故a＝b>c。‎ ‎(6)因CH3COOH为弱酸，加水稀释时电离平衡右移，减弱了c(H＋)的减小，故c>a＝b。‎ 答案：(1)b>a>c　(2)b>a＝c　(3)c>a>b　(4)c>a＝b　(5)a＝b＝c　a＝b>c　(6)c>a＝b ‎13．常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：‎ 实验编号 HA物质的量浓度 ‎(mol/L)‎ NaOH物质的量浓度 ‎(mol/L)‎ 混合溶液的pH 甲 ‎0.2‎ ‎0.2‎ pH＝a 乙 c1‎ ‎0.2‎ pH＝7‎ 丙 ‎0.1‎ ‎0.1‎ pH>7‎ 丁 ‎0.1‎ ‎0.1‎ pH＝9‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸________________________________________________________________________。‎ ‎(2)不考虑其它组的实验结果，单从乙组情况分析，c1是否一定等于0.2 mol/L________？(填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c(A－)与c(Na＋)的大小关系是(　　)‎ A．前者大 B．后者大 C．二者相等 D．无法判断 ‎(3)从丙组实验结果分析，HA是________酸(填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________。‎ ‎(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH－)＝________mol/L。‎ 写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能做近似计算)。c(Na＋)－c(A－)＝________mol/L 解析：(1)因为是一元酸和一元碱等物质的量浓度等体积混合，说明恰好完全反应，生成的产物是NaA，对NaA溶液分析，若a＝7，说明HA是强酸，若a>7，说明溶液是因A－的水解而显碱性，则HA是弱酸。‎ ‎(2)不一定等于0.2。当HA是强酸时等于0.2；当HA是弱酸时，大于0.2。‎ 因为pH＝7，说明c(H＋)＝c(OH－)，那么根据电荷守恒可知，一定有c(Na＋)＝c(A－)。‎ ‎(3)由丙组实验数据可知，两溶液等体积等物质的量浓度混合后pH>7，说明A－水解，得到HA是弱酸，其他易推知。‎ ‎(4)丁组实验中所得溶液的pH＝9，说明溶液中c(H＋)＝10－9 mol/L，则由水电离产生的c(OH－)＝＝10－5 mol/L，由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，则c(Na＋)－c(A－)＝c(OH－)－c(H＋)＝(10－5－10－9)mol/L。‎ 答案：(1)如a＝7，HA为强酸，如a>7，则为弱酸 ‎(2)否　C　(3)弱　c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)‎ ‎(4)10－5　10－5－10－9‎ ‎14．给你足够的仪器和用品以及下列试剂(药品)：新制的0.1 mol/L的氢氟酸、无水醋酸、醋酸钠晶体、蒸馏水等。‎ 请你根据假设和提供的实验用品设计方案探究假设是否成立？若成立请得出结论。‎ 假设1：相同浓度的不同一元弱酸，pH不同。‎ 假设2：不同浓度的同一种弱酸，pH不同。‎ 假设3：同一种弱酸溶液的温度不同，pH不同。‎ 假设4：向一种弱酸溶液中加入该弱酸的钠盐，会影响该弱酸的电离程度 。‎ 解析：弱电解质的电离程度主要决定于弱电解质本身，同时也与外界条件——浓度、温度、同离子效应有关。根据探究的目的和原理设计出探究方案。‎ 答案：设计方案：一、1.称取一定量的无水醋酸配制0.1 mol/L的醋酸溶液。‎ ‎2．用玻璃棒和pH试纸分别测定0.1 mol/L的氢氟酸和0.1 mol/L醋酸的pH，结果前者pH不等于后者的pH。‎ 二、1.取10 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液置于烧杯中，分别向烧杯中加水90 mL、300 mL，每加一次都要测所得溶液的pH。‎ ‎2．比较不同浓度时溶液的pH。‎ 三、1.取10 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液置于试管中，用酒精灯加热烧杯内的水，控制温度‎40℃‎、‎50℃‎、‎60℃‎左右。将试管置于烧杯内的水中，分别测‎40℃‎、‎50℃‎、‎60℃‎时的pH。‎ ‎2．与常温时pH比较。‎ 四、1.向10 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液中加入‎0.5 g醋酸钠晶体，用玻璃棒搅拌后静置，测溶液的pH。‎ ‎2．与0.1 mol/L的醋酸溶液的pH比较。‎ 实验结论：四个假设均成立。氢氟酸比醋酸更易电离；弱酸的浓度越大，pH越小，但不是成倍变小，其电离程度减小了；弱酸的温度越高，pH越小，电离程度越大；向一种弱酸溶液中加入该弱酸的强碱盐时会使弱酸的电离程度减小。‎