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【走向高考】2016高考化学二轮复习习题:专题9弱电解质的电离平衡


第一部分
一、选择题

专题九

1.(2015· 厦门期末)25 ℃时,相同 pH 的两种一元弱酸 HA 与 HB 溶液分别加水稀释,溶液 pH 随溶液体积变化的曲线如图所示。下列 说法正确的是( )
- -

A.同浓度的 NaA 与 NaB 溶液中,c(A )小于 c(B ) B.a 点溶液的导

电性大于 b 点溶液 C.a 点的 c(HA)大于 b 点的 c(HB) D.HA 的酸性强于 HB 解析:本题考查电解质溶液稀释时的 pH 变化,意在考查考生的分析判断能力。由于稀 释过程中 HA 的 pH 变化较大,故 HA 的酸性强于 HB,D 项正确;酸的酸性越强,对应的 盐的水解程度越小,故 NaB 的水解程度大,同浓度的 NaA 与 NaB 溶液中 c(B )小于 c(A ), A 项错误;b 点溶液的 pH 小于 a 点溶液的 pH,说明 b 点溶液中 c(H )较大、c(B )较大,故 溶液导电性较强,B 项错误;稀释相同倍数时,HA 的电离程度较大,故 a 点的 c( HA)小于 b 点的 c(HB),C 项错误。 答案:D 2.(2015· 山东日照 3 月模拟)常温下,向 10 mL b mol· L 积的 0.01 mol· L 确的是( )
-1 -1 + - - -

的 CH3COOH 溶液中滴加等体


的 NaOH 溶液,充分反应后溶液中 c(Na )=c(CH3COO ),下列说法不正



A.b>0.01 B.混合后溶液呈中性 C.CH3COOH 的电离常数 Ka= 10 9 - mol· L 1 b-0.01


D.向 CH3COOH 溶液中滴加 NaOH 溶液的过程中,水的电离程度逐渐减小 解析:CH3COOH 为弱酸,NaOH 为强碱,二者反应生成 CH3COONa,根据电荷守恒 c(Na )+c(H )=c(CH3COO )+c(OH ),因为 c(Na )=c(CH3COO ),所以 c(H )=c(OH ), 溶液呈中性;又因为 CH3COONa 水解呈碱性,所以 CH3COOH 应过量,故 b>0.01,A 项、 B 项正确。反应后溶液呈中性,c(H )=10
1
+ -7 + + - - + - + -

mol· L 1,c(Na )=c(CH3COO )=0.005 mol· L
- + - -



b-0.01 10 9 - - ,c(CH3COOH)= mol· L 1,CH3COOH 的电离常数 Ka= mol· L 1,C 项正 2 b-0.01

确。向 CH3COOH 溶液中滴加 NaOH 溶液的过程中,水的电离程度先增大,CH3COOH 完全 反应后,再加 NaOH 溶液,水的电离程度减小,D 项错误。 答案:D 3.(2015· 福建泉州 3 月质检)常温下,浓度均为 1.0 mol· L
-1

的 NH3· H2O 和 NH4Cl 混合

溶液 10 mL,测得其 pH 为 9.3。下列有关叙述正确的是( A.加入适量的 NaCl,可使 c(NH4 )=c(Cl ) B.滴加几滴浓氨水,c(NH4 )减小 C.滴加几滴浓盐酸, D.1.0 mol· L
-1 + + -

)

c?NH4 ? 的值减小 c?NH3· H2O?
+ +

的 NH4Cl 溶液中 c(NH4 )比该混合溶液中的大

解析:根据题意等浓度的两种溶液混合后,溶液呈碱性,说明 NH3· H2O 的电离程度大 于 NH4Cl 的水解程度,即 c(NH4 )>c(Cl ),加入适量的 NaCl,可使 c(NH4 )=c(Cl ),A 项正 确;滴加几滴浓氨水,虽然电离程度减小,但 c(NH4 )仍增大,B 项错误;加入几滴浓盐酸 c?NH4 ? - 后 c(OH )减小,由于电离常数不变, 的值增大,C 项错误;由于 NH3· H2O 的电 c?NH3· H2O?
+ + + - + -

离程度大于 NH4Cl 的水解程度,1.0 mol· L D 项错误。 答案:A

-1

的 NH4Cl 溶液中 c(NH4 )比该混合溶液中的小,



4.(2015· 广东广州质)常温下,有体积相同的四种溶液:①pH=3 的 CH3COOH 溶液; ②pH=3 的盐酸;③pH=1l 的氨水;④pH=11 的 NaOH 溶液。下列说法正确的是( A.①和②混合溶液中:c(H )=3.0 mol· L
+ + -1 -

)

B.①和④混合溶液中:c(Na )=c(CH3COO )+c(CH3COOH) C.②和③混合溶液中:c(Cl )+c(OH )>c(NH4 )+c(H ) D.四种溶液稀释 100 倍,溶液的 pH:③>④>②>① 解析:本题应注意弱酸、弱碱中的 c(H )、c(OH )远低于溶质的浓度。①和②混合溶液 中, c(H )=10
- + -3 + - - - + +

mol· L 1, 故 A 项错误; ①和④混合后, CH3COOH 过量, c(Na )<c(CH3COO
- + - - +

)+c(CH3COOH),故 B 项错误;②和③混合后,根据电荷守恒得 c(Cl )+c(OH )=c(H )
+ +

+c(NH4 ), 故 C 项错误; 稀释相同倍数后, 由于弱电解质电离平衡正向移动, 使 c(H )或 c(OH


)浓度变化程度小,即氨水 pH 降低程度小,而盐酸 pH 升高程度大,但均小 7,由此可得

pH:③>④>②>①,故 D 项正确。 答案:D 5.(2015· 湖南长沙长郡中学月考)25 ℃时,弱酸的电离平衡常数如表所示,下列说法正 确的是( ) 弱酸 Ka CH3COOH 1.8×10
-5

HCN 4.9×10
-10

H2CO3 Ka1=4.3×10 7;


Ka2=5.6×10

-11

A.物质的量浓度相等的三种溶液中,pH 大小关系为: pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)

B.a mol· L


-1

HCN 溶液与 b mol· L

-1

NaOH 溶液等体积混合后所得溶液中 c(Na )>c(CN



),则 a 一定小于 b C.向冰醋酸中逐滴加入水稀释的过程中,溶液导电能力先增大后减小 D.将 0.1 mol· L
-1

的 Na2CO3 溶液逐滴加入到等浓度的 HCN 溶液中无明显现象,说明

未反应 解析: 本题关键在于由平衡常数确定酸的强弱以及对应酸根离子水解能力的强弱。 根据 电离平衡常数可知酸性强弱顺序为 CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3 , 对应酸根离子水解程度 大 小 顺 序 为 CO 2 3 >CN >HCO 3 >CH3COO , 所 以 各 等 浓 度 的 溶 液 pH 大 小 关 系 为
- - - - -

pH(Na2CO3) >pH(NaCN)>pH(NaHCO3)>pH(CHCOONa),故 A 项错误;若 c(Na )>c(CN ), 根据电荷守恒可知 c(H )<c(OH ),溶液呈碱性,a<b 或 a=b 都符合,故 B 项错误;溶液导 电能力与离子浓度成正比,稀释过程中促进醋酸电离,溶液中离子浓度先增大后减小,所以 溶液导电能力先增大后减小,故 C 项正确;由于 HCN 酸性强于 HCO3 ,所以 Na2CO3+ HCN===NaCN+NaHCO3 可以发生,故 D 项错误。 答案:C 6.(2015· 北京石景山一模,10)常温下,将浓度均为 0.1 mol/L HA 溶液和 NaOH 溶液等 体积混合,混合溶液的 pH=9,下列说法正确的是( A.该混合溶液中:c(A )>c(Na )>c(OH )>c(H ) B.该混合溶液中:c(HA)+c(A )=0.1 mol/L C.常温下,0.1 mol/L HA 溶液的 pH=1 D.0.1 mol/L HA 溶液中:c(HA)>c(A ) 解析:根据题意可知 HA 与 NaOH 恰好完全反应,溶液呈碱性,则 HA 为弱酸,在生成 的 NaA 溶液中,A 水解,c(A )<c(Na ),A 项错误;两溶液混合后体积增大为原来的 2 倍, 故 c(HA)+c(A )=0.05 mol/L,B 项错误;因为 HA 为弱酸,故常温下,0.1 mol/L HA 溶液 的 pH>1,C 项错误;在 0.1 mol/L HA 溶液中 HA 只有极少部分电离,故 c(HA)>c(A ),D 项正确。 答案:D 7.(2015· 广东韶关调研)部分弱电解质的电离平衡常数如下表: 弱电解质 电离平衡 常数(25 ℃) HCOOH Ka=1.8×10
-4 - - - - + - - - + - + - + -





)

HCN Ka=4.9×10
-10

H2CO3 Ka1=4.3×10 Ka2=5.6×10
-7

NH3· H2O Kb=1.8×10
-5

-11

下列说法不正确的是(


)
- - - -

A.结合 H 的能力:CO2 3 >CN >HCO3 >HCOO


B.0.1 mol/L 的 HCOONH4 溶液中:c(HCOO )>c(NH4 )>c(H )>c(OH ) C.25℃时,pH=3 的盐酸与 pH=11 的氨水混合,若溶液显中性,则二者消耗的体积







是:V(盐酸)>V(氨水) D.0.1 mol/L 的 NaHCO3 溶液中:c(Na )+c(H )=c(HCO3 )+c(OH )+c(CO2 3 )
+ + - - -

解析:电离常数越小,对应的酸越难电离,所对应的酸根离子结合 H 能力越强,故结 合 H




的 能 力 : CO 2 4 >CN




>HCO 3 >HCOO





,A 项正确;根据表中数据知
+ -

Ka(HCOOH)>Kb(NH3· H2O),则 HCOONH4 溶液呈酸性,NH4 的水解程度大于 HCOO 的水解 程度,B 项正确;由于 NH3· H2O 为弱碱,pH=11 的氨水的浓度远大于 pH=3 的盐酸,若使 混合溶液为中性,盐酸的体积一定大于氨水,C 项正确;0.1 mol/L 的 NaHCO3 溶液中,根 据电荷守恒可得 c(Na )+c(H )=c(HCO3 )+c(OH )+2c(CO2 3 ),D 项错误。
+ + - - -

答案:D 8.(2015· 山东淄博高三一模,13)下列图示与对应的叙述相符的是( )

A.图甲表示相同温度下 pH=1 的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时 pH 的变化曲线,其 中曲线Ⅱ为盐酸,且 b 点溶液的导电性比 a 点强 B.图乙中纯水仅升高温度,就可以从 a 点变到 c 点 C.图乙中在 b 点对应温度下,将 pH=2 的 H2SO4 溶液与 pH=10 的 NaOH 溶液等体积 混合后,溶液显中性 D.用 0.0100 mol/L 硝酸银标准溶液,滴定浓度均为 0.1000 mol/L Cl 、Br 及 I 的混合 溶液,由图丙曲线,可确定首先沉淀的是 Cl
- - - -

解析:图甲中相同 pH 的盐酸和醋酸溶液分别加入水稀释后盐酸的 pH 变化较大,故曲 线Ⅰ为盐酸,A 项错误;图乙中,纯水仅升高温度,c(H )和 c(OH )都增大,但两者仍然相 等, c 点 c(H )和 c(OH )不相等, B 项错误; 在 b 点对应温度下 KW=10
+ - -12 + -

, 将 pH=2 的 H2SO4

溶液与 pH=10 的 NaOH 溶液等体积混合后,溶液显中性,C 项正确;在银离子浓度相同的 情况下,产生沉淀所需 c(I )最低,由图丙曲线,可确定首先沉淀的是 I ,D 项错误。 答案:C 9.(2015· 黄冈调研)有等体积、浓度均为 0.1 mol/L 的三种溶液:①CH3COOH 溶液、 ②HCOOH 溶液、③NaHCO3 溶液,已知将①、②分别与③混合,实验测得产生的 CO2 气体 体积(V)随时间(t)的变化如图所示,下列说法正确的是( )
- -

A.酸性:CH3COOH>HCOOH>H2CO3 B.反应结束后所得两溶液中:c(CH3COO )>c(HCOO ) C.上述三种溶液中由水电离的 c(OH )大小:NaHCO3 溶液>CH3COOH 溶液>HCOOH 溶液 D.CH3COOH 溶液和 NaHCO3 溶液反应所得溶液中: c(CH3COO )+c(CH3COOH)=0.10 mol· L
- -1 - - -

解析: 本题考查电解质溶液的相关知识, 意在考查考生对电解质溶液相关理论的应用能 力。由图象可知,HCOOH 与 NaHCO3 反应的速率比 CH3COOH 与 NaHCO3 反应的速率快, 故酸性 HCOOH>CH3COOH,A 项错误;CH3COO 的水解程度大于 HCOO 的水解程度,故 反应结束后所得两溶液中:c(CH3COO )<c(HCOO ),B 项错误;HCO3 的水解程度大于其电 离 程 度 , 故 NaHCO3 促 进 水 的 电 离 , 酸 电 离 出 氢 离 子 , 抑 制 了 水 的 电 离 , 因 酸 性 CH3COOH<HCOOH,故后者抑制水电离的效果更大,因此三种溶液中由水电离的 c(OH ) 大小: NaHCO3 溶液>CH3COOH 溶液>HCOOH 溶液, C 项正确; 等体积、 浓度均为 0.1 mol/L 的 CH3COOH 溶液和 NaHCO3 溶液混合后,溶液体积加倍,故 c(CH3COO )+c(CH3COOH) =0.050 mol· L 1,D 项错误。
- - - - - - - -

答案:C 10. (2015· 河南八市联考)某二元酸(H2A)按下式发生电离: H2A===H +HA ; HA ??H
+ + - -

+A2 。现有下列四种溶液:


①0.01 mol· L ②0.01 mol· L ③0.02 mol· L ④0.02 mol· L

-1 -1 -1 -1

的 H2A 溶液 的 NaHA 溶液 的 HCl 溶液与 0.04 mol· L
-1

的 NaHA 溶液等体积混合
-1

的 NaOH 溶液与 0.02 mol· L

的 NaHA 溶液等体积混合 )


下列关于上述四种溶液的说法正确的是(


A.溶液②中存在水解平衡:HA +H2O??H2A+OH B.溶液③中有:c(HA )+2c(A2 )=c(Na )
- - +

C.溶液④中有:c(OH )=c(H )+c(HA ) D.四种溶液中 c(HA )大小:③>①>④>② 解析:本题主要考查了电解质溶液的相关知识,意在考查考生综合分析问题的能力。由 题示信息可知,H2A 的一级电离属于完全电离,故 HA 不能水解,A 项错误。由物料守恒 可知,溶液③中有:c(HA )+c(A2 )=c(Na ),B 项错误。溶液④中的溶质是 Na2A,水电离
- - + - -







出的氢离子一部分以 H 形式存在,一部分转化为 HA ,由质子守恒原理知 C 项正确。溶液 ①中 H2A 一级电离生成的 H 抑制了 HA 的电离, 而溶液②中没有这种抑制, 故这两种溶液 中 c(HA )大小为①>②;溶液③中两种物质不反应,盐酸电离出的 H 抑制了 HA 的电离, 故①、③两种溶液中 c(HA )大小为③>①(不考虑 HA 电离时③中 HA 浓度是①中的 2 倍); 溶液④是 0.01 mol· L
- -1 - - - - + - + -





的 Na2A 溶液,A2 水解生成的 HA 的浓度小于②中 HA 的浓度,四
- -

种溶液中 c(HA )大小为③>①>②>④,D 项错误。 答案:C 11. 25 ℃时, 用浓度为 0.1000 mol· L mol· L
-1 -1

的 NaOH 溶液分别滴定 20.00 mL 浓度均为 0.1000 )

的三种酸 HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(

A.相同浓度时,三种酸的酸性强弱顺序:HX>HY>HZ B.根据滴定曲线可得,Ka(HX)=10
-3

mol· L


-1 - - +

C.滴定 HY,V(NaOH)=20 mL 时,c(Na )=c(Y )>c(OH )=c(H ) D.滴定 HZ,V(NaOH)=15 mL 时,c(Z )>c(Na )>c(H )>c(OH ) 解析:氢氧化钠溶液的体积为 0 mL 时,0.1000 mol· L
-1 - + + -

的三种酸 HX、HY、HZ 的 pH


依次减小,故酸性强弱为 HX<HY<HZ,A 项错误;0.100 0 mol· L 1HX 的 pH=4,HX??H


+X ,c(H )=10
+ -





-4

mol· L 1,c(X )=10
- -

-4

mol· L 1,c(HX)≈0.1000 mol· L 1,Ka(HX)=
- -

c?H ?· c?X ? - - - =10 7 mol· L 1,B 项错误;0.100 0 mol· L 1 HY 溶液的 pH 约为 3,故 HY 为弱 c?HX? 酸,当 NaOH 溶液体积为 20 mL 时,恰好完全反应生成 NaY,Y 水解使溶液显碱性,c(Na
+ -

)>c(Y )>c(OH )>c(H ),C 项错误;0.100 0 mol· L







-1 +

HZ 溶液的 pH=1,故 HZ 为强酸,当


NaOH 溶液体积为 15 mL 时,溶液显酸性,即 c(H )>c(OH ),又因溶液中存在电荷守恒: c(H )+c(Na )=c(Z )+c(OH ),故有:c(Z )>c(Na )>c(H )>c(OH ),D 项正确。 答案:D 12.(2015· 天津十二区县联考)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( A.常温下电离常数为 Ka 的 HA 溶液中 c(H )= Ka mol· L B. 0.2 mol· L
- -1 + -1 + - + + - - - + + -

)

CH3COOH 溶液与 0.1 mol· L

-1

NaOH 溶液等体积混合: 2c(H )-2c(OH )

=c(CH3COO )-c(CH3COOH) C.将饱和 Na2SO4 溶液加入到饱和石灰水中,有白色沉淀产生,说明 Ksp[Ca(OH)2]大于 Ksp(CaSO4)

D.常温下,向 0.1 mol/L NH4HSO4 溶液中滴加 NaOH 溶液至中性:c(Na )>c(NH4 )> c(SO2 4 )>c(OH )=c(H )
- - +





解析: 常温下电离常数为 Ka 的 HA 溶液中, HA 电离出的氢离子浓度为 c?HA?· Ka mol· L
-1

(HA 的浓度远大于 H 的浓度),同时溶液中还存在水电离出的氢离子,故 A 项错误;二者




反应后溶质为等浓度的醋酸钠和醋酸, 根据混合液中的物料守恒和电荷守恒判断可得 2c(H ) -2c(OH )=c(CH3COO )-c(CH3COOH),故 B 项正确;饱和硫酸钠溶液中硫酸根离子浓度 较大, 饱和硫酸钠溶液加入到饱和石灰水中则生成了硫酸钙沉淀, 无法比较氢氧化钙与硫酸 钙的溶度积大小,C 项错误;由于铵根离子部分水解,则 c(SO2 4 )>c(NH4 ),D 项错误。
- + - -

答案:B 二、填空题 13.(1)为了证明一水合氨是弱碱,甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。 ①甲同学用 pH 试纸测得室温下 0.10 mol· L
-1

氨水的 pH 为 10,则认定一水合氨是弱电

解质,理由是____________________________________________。 ②乙同学取 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,若要确认一水合氨是弱电解质,则 a、b 应满足的 关系是________(用等式或不等式表示)。 ③丙同学取出 10 mL 0.10 mol· L
-1

氨水,滴入 2 滴酚酞溶液,显粉红色,再加入 NH4Cl

晶体少量,观察到的现象是 ________ ,则证明一水合氨是弱电解质。 (2)向 25 mL 0.10 mol· L 确的是________。 a.c(Cl )=c(NH4 )>c(H )=c(OH ) b.c(Cl )>c(NH4 )=c(H )>c(OH ) c.c(NH4 )>c(OH )>c(Cl )>c(H ) d.c(OH )>c(NH4 )>c(H )>c(Cl ) (3)常温下, 0.10 mol· L=1 的 NH4Cl 溶液 pH 为 5, 则一水合氨的电离常数 Kb=________。 解析:(1)①甲同学用 pH 试纸测得室温下 0.10 mol· L
-1 -1 - + + - + - - + - + + - - + + - -1

的盐酸中滴加氨水至过量, 该过程中离子浓度大小关系可能正

氨水的 pH 为 10,则认定一水合 氨水的 pH 为 13,溶液的 pH=

氨是弱电解质,理由是如果一水合氨是强碱,0.10 mol· L

10<13,所以一水合氨是弱碱;②若是强碱,稀释 100 倍,pH 减小 2 个单位,由于一水合氨 是弱碱,稀释的过程中,促进电离,c(OH )变化的幅度变小,pH 减小幅度小于 2 个单位, 则有(a-2)<b<a;③如果一水合氨是弱碱,则存在电离平衡 NH3· H2O??NH4 +OH ,向氨 水中加入氯化铵后,c(NH4 )增大,平衡逆向移动,溶液中 c(OH )降低,溶液的碱性减弱, 则溶液的颜色变浅。(2)a 项,氨水稍过量,混合液呈中性,c(Cl )=c(NH4 )>c(H )=c(OH ), 正确;c 项,氨水远远过量,溶液为氨水和氯化铵的混合液,一水合氨的电离程度大于铵根 离子的水解程度,溶液呈碱性,c(NH4 )>c(OH )>c(Cl )>c(H ),正确。
+ - - + - + + - + - + - -

答案:(1)①如果一水合氨是强碱,0.10 mol· L 所以一水合氨是弱碱 ②(a-2)<b<a (2)ac (3)1×10
-5

-1

氨水的 pH 为 13,溶液的 pH=10<13,

③溶液的颜色变浅

14. (2015· 云南名校统考)描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数, 下表是 常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。 酸或碱 CH3COOH HNO2 HCN HClO NH3· H2O 电离平衡常数(Ka 或 Kb) 1.8×10 4.6×10 5×10
-5 -4

-10 -8 -5

3×10

1.8×10

(1) 上述四种酸中,酸性最弱的是 ________( 用化学式表示 ) 。下列能使醋酸溶液中 CH3COOH 的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是________(填序号)。 A.升高温度 C.加少量的 CH3COONa 固体 B.加水稀释 D.加少量冰醋酸

(2)CH3COONH4 的水溶液呈________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是: __________________________,溶液中各离子浓度大小的关系是____________________。 解析: 本题考查了弱电解质的电离、 盐类水解等知识, 意在考查考生运用所学知识分析、 解决综合问题的能力。(1)弱酸的电离平衡常数越小,其酸性越弱,故酸性最弱的是 HCN。 弱酸的电离为吸热过程,升高温度,电离平衡常数增大,电离平衡常数只与温度有关,只要 温度不变,电离平衡常数就不变;加水稀释可使 CH3COOH 的电离程度增大;加入少量 CH3COONa 固体,其电离出的 CH3COO 抑制 CH3COOH 的电离;加入冰醋酸时,醋酸浓度 增大,其电离程度减小;(2)CH3COONH4 溶液中 NH4 与 CH3COO 虽相互促进水解,但其水 解程度仍然很小, 根据 CH3COOH 与 NH3· H2O 的电离平衡常数相等可知, NH4 与 CH3CCOO
- + + - -

在相等浓度时的水解程度相同,故 CH3COONH4 溶液呈中性,c(H )=c(OH ),而根据电荷
+ + - - + - +





守恒可知 c(NH4 )+c(H )=c(CH3COO )+c(OH ),故 c(NH4 )=c(CH3COO ),因此 c(NH4 ) =c(CH3COO )>c(H )=c(OH )。 答案:(1) HCN B (2)中性 根据 CH3COOH 与 NH3· H2O 的电离平衡常数相等,可知 CH3COO 和 NH4 在 相等浓度时的水解程度相同 c(NH4 )=c(CH3COO )>c(H )=c(OH )
+ - + - - + - + -


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