3.1 电离平衡-【新课程能力培养】2024-2025学年高中化学选择性必修1同步练习（人教版）

练 高中化学选择性必修 1 （人教版） 知识点 １ 强电解质和弱电解质的概念 1. 下列各组关于强电解质、 弱电解质、 非电 解质的归类， 完全正确的是 （ ） 2. 下列说法正确的是 （ ） A. 氯化钾溶液在电流作用下电离成钾离 子和氯离子 B. 二氧化硫溶于水能部分转化成离子 ， 故二氧化硫属于弱电解质 C. 硫酸钡难溶于水， 所以硫酸钡属于弱 电解质 D. 纯净的强电解质在液态时， 有的导电 有的不导电 知识点 ２ 弱电解质的电离平衡 3. 对室温下 c （ H + ）相同、 体积相同的醋酸和 盐酸两种溶液分别采取下列措施， 有关叙 述正确的是 （ ） A. 加适量的醋酸钠晶体后 ， 两溶液的 c （ H + ）均减小 B. 使温度升高 20 ℃ 后， 两溶液的 c （ H + ） 均不变 C. 加水稀释两倍后， 两溶液的 pH 均减小 D. 加足量的锌充分反应后， 两溶液中产 生的氢气一样多 4. 室温下， 对于 0.10 mol · L -1 的氨水， 下列 描述正确的是 （ ） A. 与 AlCl 3 溶液发生反应的离子方程式为 Al 3+ +3OH - Al （ OH ） 3 ↓ B. 加水稀释后， 溶液中 c （ NH + 4 ）· c （ OH - ） 变大 C. 与 HNO 3 溶液发生反应， 为放热反应 D. 其溶液中 c （ OH - ） =0.1 mol · L -1 5. 下列关于醋酸性质的描述， 不能证明它是 弱电解质的是 （ ） A. 1 mol · L -1 的醋酸溶液中 H + 浓度约为 10 -3 mol · L -1 B. 醋酸溶液中存在 CH 3 COOH 分子 C. 10 mL c （ H + ） =0.1 mol · L -1 的醋酸溶液 与足量锌粉反应生成 H 2 112 mL （标准 状况） D. 10 mL 0.1 mol · L -1 的醋酸溶液与 10 mL 0.1 mol · L -1 的 NaOH 溶液恰好完全中和 6. 在一定温度下， 冰醋酸加水稀释过程中， 溶液的导电能力 I 随加入水的体积 V 变化 的曲线如图所示。 请回答： 选项 A B C D 强电解质 Fe NaCl CaCO 3 HNO 3 弱电解质 CH 3 COOH NH 3 H 3 PO 4 Fe （ OH ） 3 非电解质 蔗糖 BaSO 4 酒精 H 2 O 第一节 电离平衡 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 基 础 练 习 54 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 练 1. 同物质的量浓度、 同体积的 HCl 和醋酸溶 液， 分别与过量相同情况的 Na 2 CO 3 固体 反应时， 下列叙述正确的是 （ ） A. 反应速率： HCl>CH 3 COOH B. 气泡逸出速率： CH 3 COOH>HCl C. 在相同条件下两酸产生的 CO 2 的体积 不相同 D. 如果两酸的 c （ H + ）相同时， 两酸的物质 的量浓度： HCl>CH 3 COOH 2. 已知某温度时， H 2 CO 3 、 HCN 、 CH 3 COOH 提 升 练 习 （ 1 ） “ O ” 点导电能力为 0 的理由是 。 （ 2 ） a 、 b 、 c 三点处， 溶 液的 c （ H + ）由小到大 的顺序为 。 （ 3 ） a 、 b 、 c 三点处， 电离程度最大的是 。 （ 4 ） 若使 c 点溶液中 c （ CH 3 COO - ）增大， 溶液 c （ H + ）减小， 可采取的措施是 ① ； ② ； ③ 。 知识点 3 电离平衡常数 7. 25 ℃ 时， 三种酸的电离平衡常数如下表 所示： 回答下列问题： （ 1 ） 浓度均为 0.1 mol/L 的 CH 3 COOH 、 HClO 、 H 3 PO 3 溶液中， c （ H + ）最小的 是 。 （ 2 ） 亚磷酸 （ H 3 PO 3 ） 为二元酸， 具有较 强的还原性 。 Na 2 HPO 3 是 （填 “酸式盐 ” “碱式盐 ” 或 “正 盐”）。 亚磷酸的第二级电离平衡常数 表达式 K= 。 （ 3 ） 常温下， 0.1 mol/L 的 CH 3 COOH 溶液 加水稀释的过程中， 下列表达式的数 值变大的是 （填字母序号）。 A． c （ H + ） B． c （ H + ） c （ CH 3 COOH ） C． c （ CH 3 COO - ） D． c （ CH 3 COOH ） （ 4 ） 体积均为 10 mL 、 c （ H + ）均为 10 -2 mol/L 的醋酸溶液与一元酸 HX 分别加水稀 释至 1000 mL ， 稀释过程中 c （ H + ）的 变化如图所示。 则 HX 的电离平衡常 数 （填 “大于” “小于” 或 “等于”） 醋酸的电离平衡常数， 理由 是 。 a b c I V O 第 6 题图 化学式 CH 3 COOH HClO H 3 PO 3 名称 醋酸 次氯酸 亚磷酸 电离平衡 常数 1.8×10 -5 3.0×10 -8 K 1 =8.3×10 -3 K 2 =5.6×10 -6 10 -4 10 -2 CH 3 COOH HX 10 1000 V/mL 第 7 题图 55 练 高中化学选择性必修 1 （人教版） 的电离常数如下表： 下列说法正确的是 （ ） A. 酸性： CH 3 COOH>H 2 CO 3 >HCO - 3 >HCN B. NaHCO 3 溶 液 与 CH 3 COONa 溶 液 发 生反应 ： HCO - 3 + CH 3 COO - CO 2- 3 + CH 3 COOH C. 向 NaCN 溶液中通入少量 CO 2 气体 ， 发生反应： CN - +H 2 O+CO 2 HCN+HCO - 3 D. 升高 CH 3 COOH 溶液的温度， c （ H + ）、 c （ CH 3 COO - ）均增大， 电离常数减小 3. 如图所示 ， 烧杯中的溶液为 2 mol · L -1 CH 3 COOH 溶液， 接通直流电源。 分别向 烧杯中加入下列物质 （保持溶液温度不 变）， 灯泡变暗的是 （ ） A. 加入固体 NaOH B. 加水稀释 C. 加入金属 Na D. 通入 HCl 气体 4. 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数 （ 25 ℃ ）。 回答下列各题： （ 1 ） 当温度升高时， K 值 （填 “增大” “减小” 或 “不变”）。 （ 2 ） 在温度相同时， 各弱酸的 K 值不同， 那么 K 值的大小与酸性的相对强弱 有何关系？ 。 （ 3 ） 若把 CH 3 COOH 、 H 2 CO 3 、 HCO - 3 、 H 2 S 、 HS - 、 H 3 PO 4 、 H 2 PO - 4 、 HPO 2- 4 都看作是 酸， 其中酸性最强的是 ， 最 弱的是 。 （ 4 ） 多元弱酸是分步电离的， 每一步都有 相应的电离平衡常数。 对于同一种多 元弱酸的 K 1 、 K 2 、 K 3 之间存在着数 量上的规律， 此规律是 ， 产生此规律的原因是 。 （ 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。 方案： H 2 CO 3 K 1 ＝4.30×10 －7 K 2 ＝5.61×10 －11 HCN K＝4.93×10 －10 CH 3 COOH K＝1.75×10 －5 酸 电离方程式 电离平衡常数 K CH 3 COOH CH 3 COOH CH 3 COO － ＋H ＋ 1.75×10 －5 H 2 CO 3 H 2 CO 3 H ＋ ＋HCO - 3 HCO - 3 H ＋ ＋CO 2- 3 K 1 ＝4.4×10 －7 K 2 ＝4.7×10 －11 H 2 S H 2 S H ＋ ＋HS － HS － H ＋ ＋S 2－ K 1 ＝9.1×10 －8 K 2 ＝1.1×10 －12 H 3 PO 4 H 3 PO 4 H ＋ ＋H 2 PO - 4 H 2 PO - 4 H ＋ ＋HPO 2- 4 HPO 2- 4 H ＋ ＋PO 3- 4 K 1 ＝7.1×10 －3 K 2 ＝6.3×10 －8 K 3 ＝4.2×10 －13 2 mol · L -1 CH 3 COOH 溶液 第 3 题图 56 参考答案与解析 第一节 电离平衡 基础练习 1. C 【解析 】 铁是单质 ， 不是电解质 ， 故 A 错误 ； 氨气本身不能电离产生自由移动的离子 ， 属于非电解 质 ， 故 B 错误 ； 碳酸钙为盐 ， 溶于水的部分能完全电 离 ， 属于强电解质 ， 磷酸水溶液中只能部分电离 ， 属于 弱电解质 ， 酒精在水溶液中和熔融状态下不能导电 ， 且 为化合物 ， 是非电解质 ， 故 C 正确 ； 水是弱电解质 ， 故 D 错误 。 2. D 【解析】 KCl 溶液在水分子作用下电离成钾离子 和氯离子， 故 A 错误； SO 2 溶于水生成亚硫酸， 亚硫酸能 部分电离成离子， 而二氧化硫不能电离， 故二氧化硫属于 非电解质， 故 B 错误； 强电解质指在水溶液中或熔融状态 下， 能完全电离， 硫酸钡属于强电解质， 虽在水溶液中很 难溶解， 但溶于水的部分能完全电离， 故 C 错误； 纯净的 强电解质在液态时， 若为共价化合物在液态时不导电， 若 为离子化合物在液态时导电， 故 D 正确。 3. A 【解析】 向盐酸中加入醋酸钠晶体， 醋酸钠和 盐酸反应生成醋酸， 导致溶液中 c （ H + ）减小， 向醋酸中 加入醋酸钠， 能抑制醋酸电离， 导致其溶液中 c （ H + ）减 小， 故 A 正确； 盐酸是强酸， 不存在电离平衡， 升高温 度不影响盐酸中 c （ H + ）， 醋酸是弱酸， 其水溶液中存在 电离平衡， 升高温度， 促进醋酸电离， 导致醋酸溶液中 氢离子浓度增大， 故 B 错误； c （ H + ）相同、 体积相同的醋 酸和盐酸两种溶液分别加水稀释， 溶液中氢离子浓度减 小， pH 都增大， 故 C 错误； c （ H + ）相同、 体积相同的醋 酸和盐酸， 醋酸的物质的量大于盐酸， 且二者都是一元 酸， 所以分别与足量的锌反应， 醋酸产生的氢气比盐酸 多， 故 D 错误。 4. C 【解析】 一水合氨是弱碱， 书写离子方程式时 不能拆写， 应为 Al 3+ +3NH 3 · H 2 O Al （ OH ） 3 ↓+3NH + 4 ， A 错误； 加水稀释虽然能促进氨水的电离， 但 c （ NH + 4 ）和 c （ OH - ）都减小， 即 c （ NH + 4 ）· c （ OH - ）减小， B 错误； 中和 反应均为放热反应， C 正确； 因为一水合氨为弱碱， 部 分电离， 所以 0.10 mol · L -1 的氨水中 c （ OH - ）远远小于 0.10 mol · L -1 ， D 错误。 5. D 【解析 】 1 mol · L -1 的醋酸溶液中 c （ H + ）约为 10 -3 mol · L -1 ， 说明 CH 3 COOH 部分发生电离， 则 CH 3 COOH 是弱电解质， A 正确； 醋酸溶液中存在 CH 3 COOH 分子， 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 转化为 Y 的变化量为 0.200 mol · L -1 -0.125 mol · L -1 = 0.075 mol · L -1 。 因此， 0~30 min 时间段内， Y 的平均反 应速率为 0.075 mol · L -1 30 min =0.0025 mol · L -1 · min -1 ， A 错误； 由题中信息可知， 反应 ① 和反应 ② 的速率之比为 k 1 k 2 ， Y 和 Z 分别为反应① 和反应 ② 的产物， 且两者与 M 的化 学计量数相同 （化学计量数均为 1 ）， 因此反应开始后， 体系中 Y 和 Z 的浓度之比等于 k 1 k 2 ， 由于 k 1 、 k 2 为速率 常数， 故该比值保持不变， B 正确； 结合 A 、 B 的分析 可知此反应开始后， 在相同的时间内体系中 Y 和 Z 的浓 度之比等于 k 1 k 2 = 0.075 mol · L -1 0.125 mol · L -1 = 3 5 ， 因此， 如果反应能 进行到底， 反应结束时有 5 8 的 M 转化为 Z ， 即 62.5% 的 M 转化为 Z ， C 正确； 由以上分析可知， 在相同的时间 内生成 Z 较多、 生成 Y 较少， 因此， 反应 ① 的化学反应 速率较小， 在同一体系中， 活化能较小的化学反应速率 较快， 故反应 ① 的活化能比反应 ② 的活化能大， D 正确。 5. D ６. Ｃ 7. Ｂ 【解析 】 结合图像分析可知 ， A 正确 ， B 错误 ； 该反应为吸热反应， 温度升高， 平衡常数增大， 结合图像 可知平衡常数 K a ＜K b =K c ， C 正确； 该反应反应前后气体分 子数不相等， 恒温恒容时， 容器内压强不再发生变化， 即 达到平衡状态， D 正确。 8. AC 【解析】 t 1 时刻 TFAA 浓度为 0 ， 则 TFAA 完全 反应， 消耗的 E 为 0.08 mol · L -1 ， E 剩余 0.02 mol · L -1 ， 故 体系中有 E 存在， A 正确； 由题给反应路径和物料守恒知， 体系中 TFAA 、 G 、 F 的总浓度应为 0.08 mol · L -1 ， 由题图 知 ， t 2 时刻 TFAA 和 G 的浓度之和小于 0.08 mol · L -1 ， 则 体系中一定存在 F ， B 错误； 由图可知， 反应刚开始 TFAA 的浓度就迅速减小为 0 ， 则 E 和 TFAA 的反应速率非常快， 该反应的活化能很小， C 正确； G→H 的反应为可逆反应， 反应达平衡后， TFAA 的浓度小于 0.08 mol · L -1 ， D 错误。 a C H 4 的 平 衡 转 化 率 / % b c x 2 x 1 T 1 T/K a→b 温度升高， CH 4 的平衡转化 率增大， 则正反应为吸热反应 b 、 c 点达到平衡状态， H 2 O （ g ）越 多， 反应速率越快， 即 v b 正 >v c 正 温度相同时， H 2 O 越多， CH 4 的平衡 转化率越高， 但 x 越小， 故 x 1 <x 2 第 7 题答图 19 高中化学选择性必修 1 （人教版） 说明 CH 3 COOH 未完全发生电离， 则 CH 3 COOH 是弱电 解质， B 正确； Zn 与醋酸溶液发生的反应为 Zn+2CH 3 COOH （ CH 3 COO ） 2 Zn+H 2 ↑ ， 标准状况下 112 mL H 2 的物质 的 量 为 0.005 mol ， 则 参 与反 应 的 n （ CH 3 COOH ） ＝ 0.01 mol ； 10 mL c （ H + ） ＝0.1 mol · L -1 的醋酸溶液中 ， CH 3 COOH 电 离 产 生 的 n （ H + ） ＝0.01 L ×0.1 mol · L -1 ＝ 0.001 mol ， 则有 n （ H + ） <n （ CH 3 COOH ）， 说明 CH 3 COOH 部分发生电离 ， 则 CH 3 COOH 是弱电解质 ， C 正确 ； 10 mL 0.1 mol · L -1 的醋酸溶液与 10 mL 0.1 mol · L -1 的 NaOH 溶液中， n （ CH 3 COOH ） ＝n （ NaOH ） ＝0.01 L×0.1mol · L -1 ＝0.001 mol ， 二者能恰好完全反应， 只能说明 CH 3 COOH 为一元酸， 不能证明 CH 3 COOH 是弱电解质， D 错误。 6. （ 1 ） 在 “ O ” 点处醋酸未电离 ， 无离子存在 （ 2 ） c<a<b （ 3 ） c （ 4 ） ① 加少量 NaOH 固体 ② 加 少量 Na 2 CO 3 ③ 加入 Zn 、 Mg 等金属 【解析】 溶液的导电能力主要由离子浓度来决定 ， 题目中的图像说明冰醋酸加水稀释过程中， 离子浓度随 着水的加入先逐渐增大到最大值又逐渐减小， 故 c （ H + ） 是 b 点最大， c 点最小， 这是因为 c （ H + ） ＝ n （ H + ） V （ aq ） ， 加水 稀释， 醋酸的电离平衡正向移动， n （ H + ）增大使 c （ H + ）有 增大的趋势， 而 V （ aq ）增大则使 c （ H + ）有减小的趋势。 c （ H + ）是增大还是减小， 取决于这两种趋势中哪一种占 主导地位。 在 “ O ” 点时， 未加水， 只有醋酸， 因醋酸 未发生电离， 没有自由移动的离子存在， 故不能导电； 要使 CH 3 COO - 的浓度增大， 可通过加入 OH - 、 活泼金属 等使平衡正向移动。 7. （ 1 ） HClO 溶液 （ 2 ） 正盐 c （ H + ） c （ HPO 2- 3 ） c （ H 2 PO - 3 ） （ 3 ） B （ 4 ） 大于 c （ H + ）相同的醋酸和 HX 溶液稀释 相同的倍数， HX 溶液的 c （ H + ）变化更大 【解析】 （ 1 ） 据电离平衡常数可知， 三种酸由强 到弱的顺序为亚磷酸、 醋酸、 次氯酸， 所以浓度均为 0.1 mol/L 的 CH 3 COOH 、 HClO 、 H 3 PO 3 溶液中， c （ H + ）最 小的是 HClO 溶液。 （ 2 ） 亚磷酸 （ H 3 PO 3 ） 为二元酸， 分步电离且电离可逆， Na 2 HPO 3 不再电离， 属于正盐； 根据电离方程式 ， 写出电离平衡常数表达式为 K= c （ H + ） c （ HPO 2- 3 ） c （ H 2 PO - 3 ） 。 （ 3 ） CH 3 COOH 溶液加水稀释过程 ， 促进电离， 但溶液酸性减弱， c （ H + ）减小， 故 A 错误； c （ H + ） c （ CH 3 COOH ） = n （ H + ） n （ CH 3 COOH ） ， 则稀释过程中比值变 大 ， 故 B 正确 ； 稀释过程 ， 促进电离 ， 但溶液变稀 ， c （ CH 3 COO - ）减小， 故 C 错误； 稀释过程， 促进电离， c （ CH 3 COOH ）减小， 故 D 错误。 （ 4 ） 由图可知， 稀释 相同的倍数， HX 的 pH 变化程度大， 则酸性 HX 强， 电 离平衡常数大。 提升练习 1. A 【解析】 同物质的量浓度、 同体积的 HCl 和醋 酸溶液中， c （ H + ）是 HCl>CH 3 COOH ， 所以与 Na 2 CO 3 固 体的反应速率 HCl>CH 3 COOH ， A 正确， B 错误； 两种 酸的物质的量相等， 提供的 H + 一样多， 产生的 CO 2 的 体积也相同， C 错误； 两酸的 c （ H + ）相同时， 两酸的物 质的量浓度应为 CH 3 COOH>HCl ， D 错误。 2. C 【解析】 相同温度下， 电离常数较大的酸， 酸 性较强， A 错误； 较强酸 + 较弱酸的盐 → 较弱酸 + 较强酸 的盐， 酸性： HCO - 3 <CH 3 COOH ， B 错误； 酸性： H 2 CO 3 > HCN>HCO - 3 ， C 正确 ； 升高 CH 3 COOH 溶液的温度 ， CH 3 COOH H + +CH 3 COO - 的平衡向右移动 ， c （ H + ）、 c （ CH 3 COO - ） 均增大； 电离常数不受粒子浓度的影响， 但随着温度的升高而增大， D 错误。 3. B 【解析】 A 项， 加入固体 NaOH ， 会发生反应 CH 3 COOH+NaOH CH 3 COONa +H 2 O ， 生 成 强 电 解 质 CH 3 COONa ， 导电能力增强， 灯泡变亮； B 项， 加水稀 释， 溶液中的 c （ H + ）、 c （ CH 3 COO - ）均减小， 所以导电能 力减弱， 灯泡变暗； C 项， 加入金属 Na ， Na 与 CH 3 COOH 发生反应生成强电解质 CH 3 COONa ， 导电能力增强， 灯 泡变亮； D 项， HCl 是强电解质， 通入 HCl 气体， 导电 能力增强， 灯泡变亮。 4. （ 1 ） 增大 （ 2 ） K 值越大， 电离出的氢离子浓 度越大 ， 所以酸性越强 （ 3 ） H 3 PO 4 HPO 2- 4 （ 4 ） K 1 垌K 2 垌K 3 上一级电离产生的 H + 对下一级电离有抑制 作用； 下一级发生电离的离子本身带负电荷， 也不易电 离出带正电荷的 H + （ 5 ） 能 向盛有少量 NaHCO 3 溶 液的试管中加入适量 CH 3 COOH 溶液， 产生无色气泡， 证明醋酸酸性大于碳酸。 【解析】 （ 1 ） 弱电解质的电离是吸热反应， 升高温 度能促进电离， 故升高温度， K 值增大。 （ 2 ） K 值越 大， 说明电离出的离子浓度越大， 该酸易电离， 酸性越 强。 （ 3 ） 因为 K 值越大， 酸性越强， 在这几种酸中， H 3 PO 4 的 K 值最大， HPO 2- 4 的 K 值最小， 故酸性最强的 是 H 3 PO 4 ， 酸性最弱的是 HPO 2- 4 。 （ 4 ） 由表中的数据可 以看出， 常数之间是 10 5 倍的关系， 即 K 1 ∶ K 2 ∶ K 3 ≈1 ∶ 10 -5 ∶ 10 -10 ， 酸的每级电离都能产生 H + ， 故上一级电离产 生的 H + 对下一级电离有抑制作用； 异种电荷之间相互吸 引使得上一级的电离常数远大于下一级的电离常数 。 （ 5 ） 利用醋酸的酸性大于碳酸 ， 可用 CH 3 COOH 与 CaCO 3 （水垢的主要成分） 或 NaHCO 3 反应产生 CO 2 来 证明。 20