3.1 电离平衡 同步练习题 2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

3.1 电离平衡同步练习题 一、选择题 1．下列物质中属于强电解质的是 A．NH3·H2O B．Cu C．饱和食盐水 D．醋酸铵 2．化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡，故可用作酸碱指示剂：HIn(溶液，红色)⇌H+(溶液)+In-(溶液，黄色)，浓度为的下列各溶液，其中能使指示剂显红色的是 ①食醋 ②石灰水 ③食盐水 ④柠檬水 ⑤苏打水 ⑥氨水 A．①④ B．①④⑤ C．②⑤⑥ D．②③⑥ 3．根据下表数据(均在同温、同压下测定)，可得出弱电解质的强弱顺序为( ) 酸 HX HY HZ 电离常数 7.2×10－4 1.8×10－6 1.8×10－8 A．HX＞HY＞HZ B．HZ＞HY＞HX C．HY＞HZ＞HX D．HZ＞HX＞HY 4．已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸化学式 CH3COOH HCN H2CO3 电离平衡常 1.75×10-5 6.2×10-10 K1=4.5×10-7K2=4.7×10-11 下列有关说法正确的是 A．等物质的量浓度的各溶液中c(H+)大小关系为CH3COOH溶液<H2CO3溶液<HCN溶液 B．醋酸溶液加水稀释，其电离程度先增大后减小 C．NaCN溶液中通入少量CO2发生的化学反应为NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3 D．稀释HCN溶液过程中，减小 5．在水溶液中，下列物质的电离方程式书写正确的是 A．NaHCO3=Na++H++ B．HF+H2O=H3O++F- C．H2SO32H++ D．NH3·H2O +OH- 6．相同条件下，体积相同、pH 相同的氨水和 NaOH 溶液，分别用蒸馏水稀释至原来体积的 m 倍和 n 倍，若稀释后两种溶液的 pH 仍相同，则 m 和 n 的关系是 A．m＞n B．m＜n C．m=n D．无法判断 7．25℃，加水稀释10 mL pH=11的氨水，下列判断正确的是 A．原氨水的浓度=10-3 mol·L-1 B．NH3·H2O的电离程度减小 C．溶液中的增大 D．再加入10 mL pH=3的盐酸，混合液pH=7 8．将4份等量的铝片分别加到足量的下列溶液中充分反应后，产生氢气最快的是 A．2 mol/LCH3COOH溶液 B．3 mol/LHNO3溶液 C．18 mol/LH2SO4溶液 D．1 mol/LHCl溶液 二、填空题 9．物质A～E都是由下表中的离子组成的，常温下将各物质的溶液从1mL稀释到1000mL，pH的变化关系如图甲所示，其中A与D反应得到E。请回答下列问题。 阳离子 、H+、Na+ 阴离子 OH-、CH3COO-、Cl- (1)根据pH的变化关系，写出物质的化学式：B___________，C___________。 (2)写出D的电离方程式：___________ (3)写出A与C反应的离子方程式：___________。 10．回答下列问题： (1)在一定条件下，氢气在氯气中燃烧的热化学方程式：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1；该反应属于___________(填“热吸”或“放热”)反应。 (2)常温常压下，1mol乙醇(C2H5OH)完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1367kJ，写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式：___________。 (3)根据盖斯定律计算： P4(白磷，s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2983.2kJ·mol-1 ① P(红磷，s)+O2(g)=P4O10(s) ΔH=-738.5kJ·mol-1 ② 则白磷转化为红磷的热化学方程式为___________。 (4)已知破坏1molH-H键、1molI-I键、1molH-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由氢气和碘单质反应生成2molHI需要放出___________kJ的热量。 (5)白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P键akJ·mol-1、P-O键bkJ·mol-1、P=O键ckJ·mol-1、O=O键dkJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热为___________。 (6)常温下，pH=1的H2SO4溶液，由水电离出来的c(H+)=___________mol/L (7)H3BO3溶液中存在以下平衡：H3BO3(aq)+H2O(l)⇌[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)。已知0.70mol/LH3BO3溶液在298K达到平衡时，c(H+)=2.0×10-5mol/L，水的电离忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K(保留2位有效数字)：___________。 11．常温下，①的溶液，②的液．用“>”“=”或“<”填写下列问题． (1)：①_______________②。 (2)电离程度：①_______________②。 (3)在上述两种溶液中加入足量锌片．开始时的反应速率：①_______________②，反应结束生成相同状况下的体积：①_______________②。 (4)与同浓度的溶液完全反应消耗溶液的体积：①_______________②。 12．I．25℃时，三种酸的电离平衡常数如下表所示。 名称 醋酸 氢氟酸 草酸 化学式 HF 电离平衡常数 (1)三种酸的酸性由强到弱的顺序为____________________(填化学式)。 (2)将pH和体积均相同的溶液和HF溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。 ①稀释前__________(填“>”“=”或“<”)。 ②a、b两点：__________(填“>”“=”或“<”)。 (3)在NaF溶液中滴加少量的草酸溶液，发生反应的离子反应方程式为____________________。 II．分别取40mL的盐酸与40mL的溶液进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题： 某学生实验记录数据如下： 实验序号 起始温度 终止温度 盐酸 NaOH 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 23.6 (4)近似认为的NaOH溶液和的盐酸的密度都是，中和后生成溶液的比热容，则中和热__________(取小数点后一位)。 (5)用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热数值()会__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 13．已知在时，醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为： 醋酸 次氯酸 碳酸 亚硫酸 (1)写出亚硫酸的第一步电离平衡常数表达式Ka1 =___________。 (2)在相同条件下，CH3COO-、ClO-、和结合H+的能力由弱到强的顺序是___________。 (3)若保持温度不变，在醋酸溶液中通入少量HCl气体，下列量会变小的是___________(填字母序号，下同)。 a． c(CH3COO-) b． c(H+) c． 醋酸的电离平衡常数 (4)下列离子方程式中错误的是___________。 A 少量CO2通入次氯酸钠溶液中： B．少量SO2通入次氯酸钙溶液中： C．过量CO2通入氢氧化钠溶液中： (5)用食醋浸泡有水垢的水壶，可以清除其中的水垢，通过该事实___________(填“能”或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱，请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱___________。 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：强电解质前提是电解质，电解质必须是化合物，Cu为单质，饱和食盐水为混合物，故排除选项B、C，NH3·H2O为弱碱，溶于水部分电离属于弱电解质，排除A选项，CH3COONH4溶液水完全电离，属于强电解质，D正确，故答案选D。 2．A 解析：由指示剂变色原理知：酸性溶液中指示剂显红色，碱性溶液中指示剂显黄色。①食醋酸性显红色；②石灰水碱性显黄色；③食盐水呈中性，为过渡色；④柠檬水酸性显红色；⑤苏打水呈碱性，显黄色；⑥氨水呈碱性，显黄色。故显红色的为①④。 故选A。 3．A 解析：在同一情况下，酸的电离常数越大，则酸性越强，故根据表格信息可知，电离常数：HX＞HY＞HZ，则酸性：HX＞HY＞HZ，答案选A。 4．C 解析：A．电离平衡常数越大，电离程度越强，酸性越强，所以酸性CH3COOH＞H2CO3＞HCN，则物质的量浓度相同的弱酸电离的c(H+)：CH3COOH溶液>H2CO3溶液>HCN溶液，故A错误； B．弱电解质的浓度越小电离程度越大，即加水稀释，电离程度一直增大，故B错误； C．根据电离平衡常数的大小关系可知酸性H2CO3＞HCN＞HCO，所以NaCN中通入少量CO2生成碳酸氢钠和HCN，化学方程式为NaCN+CO2+H2O＝HCN+NaHCO3，故C正确； D．，加水稀释酸性减弱，氢离子浓度减小，电离平衡常数不变，所以增大，故D错误； 综上所述答案为C。 5．D 解析：A．在水溶液中，NaHCO3=Na++，A错误； B．HF是弱酸，部分电离，用可逆符号，HF+H2OH3O++F-，B错误； C．亚硫酸是二元弱酸，分步电离，H2SO3H++，H++，C错误； D．氨水是弱碱，部分电离，NH3·H2O +OH-，D正确； 故选：D。 6．A 【分析】等pH的氨水和NaOH溶液，它们均有相同的c(OH-)，但氨水中还存在分子，这是导致二者不同的主要原因，是解决问题的关键。 解析：原来二种溶液中n(OH-)相同，加水稀释促进NH3·H2O电离，导致氨水中n(OH-)增大，NaOH溶液中n(OH-)基本不变，要使稀释后两种溶液的pH同，氨水要多加水以抵消n(OH-)的增加，m＞n； 故答案为A正确。 7．C 解析：A．氨水溶液中存在弱电离，，pH=11的氨水中，所以原氨水的浓度：，故A错误； B．对于弱电解质溶液，加水稀释过程中，电离平衡，向右移动，电离程度增大，所以加水稀释10 mL pH=11的氨水，氨水电离程度增大，故B错误； C．溶液中加水稀释过程中，电离平衡，向右移动，增大，减小，所以比值增大，即比值增大，故C正确； D．因为10mL原氨水浓度：，所以，HCl是强电解质，10 mL pH=3的盐酸中，，两者混合氨水过量，溶液pH大于7，故D错误； 故选C。 8．D 【分析】相同的铝片与酸溶液反应时，一般而言，氢离子物质的量浓度越大，反应速率越快； 解析：属于弱酸，存在弱电离，2 mol/L溶液中低；属于氧化性酸，与铝片反应生成硝酸铝、氮氧化物和水，没有氢气放出；18 mol/LH2SO4溶液属于浓硫酸，常温下与铝片发生钝化，阻止反应发生，没有氢气放出；HCl是强酸，1 mol/LHCl溶液中，与铝片反应生成氢气和氯化铝，其反应速率比2 mol/L溶液与铝片反应速率要快，综上所述，以上四种酸溶液产生氢气最快的是1 mol/LHCl溶液，故选D。 二、填空题 9．(1) NaOH HCl (2)CH3COOH⇌CH3COO-+H+ (3)NH3·H2O+H+=+H2O 解析：E溶液显中性，应为NaCl溶液；A、B均显碱性，稀释时B的pH变化更明显，所以B的碱性更强，则B为NaOH、A为NH3·H2O；C、D均显酸性，稀释时C的pH变化更明显，则C的酸性更强，所以C为HCl，D为CH3COOH，A与D反应得到E，则E为CH3COONH4。 (1)根据分析可知B为NaOH，C为HCl； (2)D为CH3COOH，为弱电解质，电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO-+H+； (3)A为NH3·H2O，C为HCl，二者反应的离子方程式为NH3·H2O+H+=+H2O。 10．(1)放热 (2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1367kJ/mol (3)P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-29.2kJ/mol (4)11 (5)(6a+5d-4c-12b)kJ•mol-1 (6) (7)5.7×10-10 解析：（1）ΔH=-184.6kJ•mol-1<0，该反应属于放热反应； （2）乙醇燃烧热指1mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量，则乙醇燃烧热的热化学方程式：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1367kJ/mol； （3）根据盖斯定律：①-②×4=P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=(-2983.2+738.5×4)kJ/mol=-29.2kJ/mol； （4）已知破坏1molH-H键、1molI-I键、1molH-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。△H=反应物的总键能-生成物的总键能，则由氢气和碘单质反应生成2mol HI需要放出-[(436kJ+151kJ)-2×299kJ]=11kJ的热量； （5）各化学键键能为P-P  a kJ•mol-1、P-O b kJ•mol-1、P=O c kJ•mol-1、O=O  d kJ•mol-1，反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，所以反应P4+5O2=P4O10的反应热△H=6akJ•mol-1+5dkJ•mol-1-(4ckJ•mol-1+12bkJ•mol-1)=(6a+5d-4c-12b)kJ•mol-1； （6）酸抑制水的电离，水电离出的氢氧根离子等于氢离子，常温下，pH=1的H2SO4溶液，水电离出来的c(H+)=c(OH-)=； （7）由电离平衡：H3BO3(aq)+H2O(l)⇌[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)，电离出c(H+)= c([B(OH)4]-)=2.0×10-5mol/L，c(H3BO3)= 0.70mol/L，此温度下该反应的平衡常数。 11．(1)< (2)> (3) < = (4)= 解析：（1）的溶液中的小于的溶液中的； （2）弱电解质浓度越大，电离程度越小，所以的电离程度大于的溶液； （3）因为的溶液大于 的溶液，与锌片反应速率较快，的和的，相同，生成相同状况下的体积相同； （4）因为的溶液大于 的溶液，与锌片反应速率较快，的和的，相同，与同浓度的溶液完全反应消耗溶液的体积相同。 12．(1) (2) > > (3) (4) (5)偏小 解析：（1）电离平衡常数越大，酸性越强，则三种酸的酸性由强到弱的顺序为； （2）①稀释前HF的pH为2，由于HF为弱酸，则。②据电荷守恒可知，酸根离子浓度与氢氧根离子浓度之和等于氢离子浓度，pH越小，氢离子浓度越大，酸根离子浓度越大，曲线II表示醋酸，则a、b两点：； （3）氯氟酸的电离平衡常数介于草酸一级电离和二级电离的平衡常数之间，可见酸性：。因此往氟化钠溶液中加入少量草酸溶液，发生反应的离子方程式为； （4）40mL的盐酸与40mL的溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.02mol，实验1、2、3的温度差分别为3.15℃、3.1℃、3.05℃，则三次实验温度差的平均值为3.1℃，中和热； （5）由于醋酸电离需要吸热，则用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸溶液进行上述实验，测得的中和热数值()会偏小。 13．(1) (2) (3)a (4)B (5) 能 往石灰石中加入醋酸，观察是否有气体产生 解析：（1）根据电离平衡常数的含义可得亚硫酸的第一级电离平衡常数表达式。 （2）酸的电离平衡常数越小，则相应的酸根离子结合H+的能力就越强，故CH3COO-、、和结合的能力由弱到强的顺序是。 （3）a．CH3COO－会与氯化氢电离出的氢离子结合形成CH3COOH，所以c(CH3COO－)变小，a正确； b．由于加入了H+，所以c(H＋)会增大，b错误； c．醋酸的电离平衡常数只与温度有关，温度不变，所以电离平衡常数就不变，c错误； 故选a； （4）A．由于酸性H2CO3>HClO>HCO，所以少量CO2通入次氯酸钠溶液中，会发生反应：CO2＋H2O＋ClO－= HCO＋HClO，A正确； B．由于HClO有强氧化性，而H2SO3有还原性，所以少量SO2通入次氯酸钙溶液中，会发生氧化还原反应：Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O=CaSO4↓＋2HClO +Cl-，B错误； C．过量CO2通入氢氧化钠溶液中生成碳酸氢钠，离子方程式是：CO2＋OH－=HCO，C正确。 故选B； （5）根据强酸制弱酸原理可知，食醋和水垢中碳酸钙反应生成二氧化碳气体，能说明醋酸酸性强于碳酸钠；也可以设计实验：往石灰石中加入醋酸，观察是否有气体产生，也能醋酸酸性强于碳酸钠。 学科网（北京）股份有限公司 $$