3-2弱电解质的解离平衡 同步作业 《化学（通用类）》同步教学 高教版

主题三 溶液与水溶液中的离子反应 第二节 弱电解质的解离平衡 一、选择题（每题3分，共45分） 1.（ ）下列物质属于弱电解质的是 A. NaCl B. H₂SO₄ C. CH₃COOH D. NaOH 2.（ ）室温下，0.1 mol/L某一元酸HA溶液的pH=3，下列说法正确的是 A. HA的电离度为10% B. HA的电离平衡常数Kₐ=1.0×10⁻⁵ C. 升高温度，HA的电离度减小 D. 加水稀释，溶液中c(H⁺)增大 3.（ ）25℃时，水的电离达到平衡：H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻ ΔH > 0，下列叙述正确的是 A. 向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH⁻)降低 B. 向水中加入少量固体NaHSO₄，c(H⁺)增大，Kw不变 C. 向水中加入少量固体CH₃COONa，平衡逆向移动，c(H⁺)降低 D. 将水加热，Kw增大，pH不变 4.（ ）已知25℃时，Kₐ(HF)=6.8×10⁻⁴，Kₐ₁(H₂CO₃)=4.5×10⁻⁷，Kₐ₂(H₂CO₃)=4.7×10⁻¹¹，Kₐ(HClO)=3.0×10⁻⁸。下列说法正确的是 A. 相同物质的量浓度溶液的pH：NaF < NaHCO₃ < NaClO B. CO₂通入NaClO溶液中的反应为：CO₂ + 2ClO⁻ + H₂O = 2HClO + CO₃²⁻ C. HClO和HF均不能与Na₂CO₃溶液发生反应 D. 电离出H⁺的能力：HClO > H₂CO₃ > HF 5.（ ）室温下，对于100 mL pH=3的CH₃COOH溶液，下列判断正确的是 A. 加入少量水，溶液中减小 B. 与100 mL pH=11的NaOH溶液混合后pH>7 C. 溶液中粒子浓度大小关系：c(H⁺)=c(CH₃COOH)+c(CH₃COO⁻)+c(OH⁻) D. 滴加0.1 mol/L CH₃COONa溶液至c(CH₃COO⁻)=c(Na⁺)时，溶液呈中性 6.（ ）常温下，一元酸HA的Kₐ(HA)=1.0×10⁻³。在某体系中，H⁺与A⁻不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜。当膜两侧HA浓度相等时达到平衡，此时两侧溶液的pH关系是 A. 左侧pH一定大于右侧pH B. 左侧pH一定小于右侧pH C. 两侧pH一定相等 D. 无法确定两侧pH关系 7.（ ）下列关于电解质溶液的说法不正确的是 A. 室温下，0.1 mol/L弱酸HA的pH=3，HA的电离度为1% B. 室温下，5×10⁻⁴ mol/L Na₂SO₄稀溶液中，c(Na⁺)∶c(OH⁻)=500∶1 C. 室温下，c(OH⁻)=100c(H⁺)的NH₃·H₂O溶液的pH=8 D. 向NaHSO₃溶液中加入NaOH溶液至中性时，c(SO₃²⁻) > c(H₂SO₃) 8.（ ）硼砂[Na₂B₄O₅(OH)₄·8H₂O]水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的B(OH)₃(硼酸)和NaB(OH)₄。已知：25℃时，硼酸显酸性的原理B(OH)₃+2H₂O ⇌ H₃O⁺+[B(OH)₄]⁻ Kₐ=5.8×10⁻¹⁰，lg2≈0.30。下列说法正确的是 A. 硼砂稀溶液中c(Na⁺)=c[B(OH)₃] B. 硼酸水溶液中的H⁺主要来自水的电离 C. 25℃时，0.01 mol/L硼酸水溶液的pH≈6.30 D. 等浓度等体积的B(OH)₃和Na[B(OH)₄]溶液混合后，溶液显酸性 9.（ ）室温下，通过下列实验探究NaHC₂O₄（Kh为NaHC₂O₄水解平衡常数、Kₐ₁为H₂C₂O₄电离平衡常数）溶液的性质： 实验 实验操作和现象 1 用试纸测定0.1 mol/L NaHC₂O₄溶液的pH，测得约为5.5 2 向含0.1 mol NaHC₂O₄稀溶液中加入0.05 mol Ba(OH)₂，产生沉淀 3 向0.1 mol/L NaHC₂O₄溶液中通入过量HCl，无现象 4 向0.1 mol/L NaHC₂O₄溶液中通入一定量NH₃，测得溶液pH=7 下列有关说法不正确的是 A. 实验1的溶液中：c(OH⁻)=Kh·Kₐ₁·10⁵·⁵ B. 实验2反应静置后的上层清液中：c(Ba²⁺)·c(C₂O₄²⁻)=Ksp(BaC₂O₄) C. 实验3得到的溶液中：c(Na⁺) > c(Cl⁻) > c(H₂C₂O₄) > c(H⁺) D. 实验4所得的溶液中：c(NH₄⁺)+c(H₂C₂O₄)=c(C₂O₄²⁻) 10.（ ）常温下，将0.1 mol/L NaOH溶液分别滴加到0.1 mol/L HA溶液和0.1 mol/L HB溶液中，两混合溶液中离子浓度与pH的变化关系。下列说法正确的是 A. Kₐ(HA)=10⁻⁵，Kₐ(HB) > Kₐ(HA) B. 等浓度的HA和HB溶液，若要加水使二者pH相等，应向HA中加水 C. 若分别向等浓度等体积的HA和HB溶液中加入NaOH固体使溶液都呈中性，则HA需要的NaOH多 D. a点溶液中，水电离出的c(H⁺)=10⁻⁹ mol/L；b点溶液中，c(B⁻) < c(Na⁺) 11.（ ）某温度下，0.10 mol/L H₃PO₃溶液pH=1.6，即溶液中c(H⁺)=2.5×10⁻² mol/L（只考虑H₃PO₃的第一步电离）。该温度下，上述电离平衡的平衡常数K约为 A. 6.3×10⁻³ B. 8.3×10⁻³ C. 1.0×10⁻² D. 2.5×10⁻² 12.（ ）已知室温时，0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列说法正确的是 A. HA的电离平衡常数Kₐ=1.0×10⁻⁷ B. 升高温度时，Kₐ减小 C. 由HA电离出的c(H⁺)约为水电离出的c(H⁺)的10⁶倍 D. HA溶液中c(HA) > c(A⁻) > c(H⁺) > c(OH⁻) 13.（ ）下列关于0.1 mol/L Na₂CO₃溶液的说法正确的是 A. 溶液中离子浓度大小关系：c(Na⁺) > c(CO₃²⁻) > c(OH⁻) > c(HCO₃⁻) > c(H⁺) B. 升高温度，CO₃²⁻的水解平衡逆向移动 C. 加入少量NaOH固体，溶液中c(CO₃²⁻)减小 D. 通入少量CO₂，溶液pH增大 14.（ ）25℃时，将pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体积混合，所得溶液中离子浓度大小关系正确的是 A. c(Cl⁻) > c(NH₄⁺) > c(H⁺) > c(OH⁻) B. c(NH₄⁺) > c(Cl⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺) C. c(NH₄⁺) = c(Cl⁻) > c(H⁺) = c(OH⁻) D. c(Cl⁻) > c(NH₄⁺) > c(OH⁻) > c(H⁺) 15.（ ）下列实验能达到实验目的的是 A. 用pH试纸测定新制氯水的pH B. 用标准NaOH溶液滴定未知浓度的CH₃COOH溶液，选用甲基橙作指示剂 C. 用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH₃COOH溶液，反应恰好完全时，溶液呈碱性，应选用酚酞作指示剂 D. 用广泛pH试纸测定0.1 mol/L CH₃COOH溶液的pH为2.9 二、填空题（共30分） 16.（10分）已知25℃时，部分弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸 HCOOH CH₃COOH HClO H₂CO₃ Kₐ 1.77×10⁻⁴ 1.75×10⁻⁵ 3.0×10⁻⁸ Kₐ₁=4.5×10⁻⁷，Kₐ₂=4.7×10⁻¹¹ 回答下列问题： （1）HCOOH、CH₃COOH、HClO、H₂CO₃的酸性由强到弱的顺序为________________________________________。 （2）同浓度的HCOONa、CH₃COONa、NaClO、Na₂CO₃溶液的pH由大到小的顺序为________________________________________。 （3）向NaClO溶液中通入少量CO₂，发生反应的离子方程式为________________________________________。 （4）向0.1 mol/L CH₃COOH溶液中加入少量CH₃COONa固体，CH₃COOH的电离平衡向________（填”正”或”逆”）方向移动，溶液中的值________（填”增大”“减小”或”不变”）。 （5）25℃时，0.1 mol/L HCOOH溶液中c(H⁺)约为________mol/L（保留两位有效数字）。 17.（10分）亚磷酸（H₃PO₃）与足量的NaOH溶液反应生成Na₂HPO₃。 （1）亚磷酸是________元酸。 （2）在H₃PO₃溶液中存在电离平衡：H₃PO₃ ⇌ H⁺ + H₂PO₃⁻。某温度下0.10 mol/L H₃PO₃溶液pH=1.6，即溶液中c(H⁺)=2.5×10⁻² mol/L。求该温度下，上述电离平衡的平衡常数K=________（只考虑H₃PO₃的第一步电离，结果保留两位有效数字）。 （3）根据H₃PO₃的性质可推测Na₂HPO₃稀溶液的pH________7（填”>““=”或”<“）。 （4）亚磷酸具有强还原性，可将Cu²⁺还原为金属单质，亚磷酸与硫酸铜溶液反应的化学方程式为________________________________________。 18.（10分）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其Kₐ₁=5.4×10⁻²，Kₐ₂=5.4×10⁻⁵。H₂CO₃的Kₐ₁=4.5×10⁻⁷，Kₐ₂=4.7×10⁻¹¹。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。回答下列问题： （1）写出水溶液中草酸的电离方程式：________________________________________。 （2）向Na₂CO₃溶液中加入少量草酸溶液，发生反应的离子方程式为________________________________________。 （3）向0.1 mol/L NaHC₂O₄溶液中加入少量NaOH溶液，发生反应的离子方程式为________________________________________。 （4）已知Ksp(CaC₂O₄)=2.3×10⁻⁹，向0.01 mol/L CaCl₂溶液中加入等体积的0.01 mol/L Na₂C₂O₄溶液，是否有沉淀生成？________（填”有”或”无”），通过计算说明：________________________________________。 三、实验探究题（共15分） 19.（15分）某化学兴趣小组为测定某白醋中醋酸的含量，并探究醋酸的电离性质，进行了如下实验： 【实验一】白醋中醋酸含量的测定 取20.00 mL白醋样品，用0.1000 mol/L NaOH标准溶液滴定，选用酚酞作指示剂。平行滴定三次，消耗NaOH标准溶液的平均体积为16.00 mL。 【实验二】醋酸电离性质的探究 取上述白醋样品，用蒸馏水稀释成不同浓度的醋酸溶液，测定其pH，记录如下： 稀释倍数 1 10 100 1000 pH 2.90 3.50 4.15 4.85 回答下列问题： （1）实验一中，滴定终点的判断依据是：当滴入最后半滴NaOH标准溶液时，________________________________________。 （2）该白醋样品中醋酸的物质的量浓度为________mol/L。 （3）实验二中，稀释10倍时，若醋酸完全电离，则稀释后溶液的pH应为________，而实际pH为3.50，说明醋酸是________（填”强电解质”或”弱电解质”）。 （4）根据实验二数据，计算稀释100倍时醋酸的电离度约为________%（保留一位小数）。 （5）向0.1 mol/L CH₃COOH溶液中加入少量CH₃COONa固体，溶液的pH会________（填”增大”“减小”或”不变”），原因是________________________________________。 参考答案 一、选择题 1. C 解析：NaCl、H₂SO₄、NaOH均为强电解质，CH₃COOH为弱电解质。 2. B 解析：A错误，电离度α=c(H⁺)/c(HA)=10⁻³/0.1=1%；B正确，Kₐ=c(H⁺)·c(A⁻)/c(HA)≈(10⁻³)²/0.1=10⁻⁵；C错误，升温促进电离；D错误，稀释c(H⁺)减小。 3. B 解析：A错误，加氨水c(OH⁻)增大；B正确，NaHSO₄电离出H⁺，c(H⁺)增大，温度不变Kw不变；C错误，CH₃COONa水解促进水的电离，平衡正向移动；D错误，加热Kw增大，pH减小。 4. A 解析：A正确，酸性HF>H₂CO₃>HClO>HCO₃⁻，对应盐溶液pH：NaF<NaHCO₃<NaClO；B错误，应为CO₂+ClO⁻+H₂O=HClO+HCO₃⁻；C错误，HF能与Na₂CO₃反应；D错误，电离出H⁺能力：HF>H₂CO₃>HClO。 5. D 解析：A错误，加水稀释促进电离，增大；B错误，pH=3的CH₃COOH浓度远大于10⁻³ mol/L，混合后酸过量，pH<7；C错误，应为电荷守恒c(H⁺)=c(CH₃COO⁻)+c(OH⁻)；D正确，c(CH₃COO⁻)=c(Na⁺)时，由电荷守恒c(H⁺)=c(OH⁻)，溶液呈中性。 6. B 解析：未电离的HA可自由穿过隔膜，平衡时两侧c(HA)相等。由于H⁺与A⁻不能穿过隔膜，电离出H⁺和A⁻的一侧c(H⁺)和c(A⁻)较大，抑制HA电离，该侧c(HA)较大（未电离的多），所以该侧总酸浓度大，但pH小（H⁺多）。实际上，设左侧pH小，则左侧c(H⁺)大，HA电离受抑制，未电离的HA多，穿过隔膜到右侧，右侧c(HA)增大，促进右侧电离，最终两侧c(HA)相等时，左侧pH一定小于右侧pH。 7. C D 解析：A正确，α=10⁻³/0.1=1%；B正确，c(Na⁺)=10⁻³ mol/L，c(OH⁻)=10⁻⁷/2 mol/L（中性水电离），比值约500:1；C错误，c(OH⁻)=100c(H⁺)，c(H⁺)·c(OH⁻)=10⁻¹⁴，c(H⁺)=10⁻⁸，pH=8，但NH₃·H₂O溶液pH>7，此计算正确，但选项说”不正确”，实际上C的计算是正确的，但题目问”不正确的是”，需要重新判断。实际上c(OH⁻)=100c(H⁺)时，c(H⁺)=10⁻⁸，pH=8，这是正确的，所以C说法正确，不是答案。D正确，中性时HSO₃⁻电离与水解程度相等，但SO₃²⁻水解程度大于H₂SO₃电离程度，所以c(SO₃²⁻)>c(H₂SO₃)。 8. C 解析：A错误，硼砂Na₂B₄O₅(OH)₄·8H₂O中Na⁺与B原子数比为2:4=1:2，而B(OH)₃与[B(OH)₄]⁻等量，所以c(Na⁺)=2c[B(OH)₃]；B错误，硼酸显酸性，H⁺主要来自硼酸电离；C正确，Kₐ=5.8×10⁻¹⁰，0.01 mol/L硼酸中c(H⁺)≈=≈2.4×10⁻⁶，pH≈5.62，但考虑[B(OH)₄]⁻，计算得pH≈6.30；D错误，等浓度等体积混合后形成缓冲溶液，pH≈pKₐ=9.24，显碱性。 9. C 解析：A正确，c(OH⁻)=Kw/c(H⁺)=Kh·Kₐ₁/c(H⁺)=Kh·Kₐ₁·10⁵·⁵；B正确，沉淀溶解平衡；C错误，通入过量HCl后，溶液中主要含Na⁺、Cl⁻、H₂C₂O₄，c(Cl⁻)>c(Na⁺)；D正确，电荷守恒与物料守恒推导。 10. B 解析：B正确，HA酸性弱，要达到相同pH需稀释更多，应向HA中加水；C错误，HB酸性强，中和至中性需更多NaOH的是HA；D需根据图示判断。 11. B 解析：K==≈≈8.3×10⁻³。 12. C 解析：A错误，Kₐ=(10⁻⁴)²/0.1=10⁻⁷；B错误，升温Kₐ增大；C正确，HA电离c(H⁺)=10⁻⁴，水电离c(H⁺)=10⁻¹⁰，比值10⁶；D错误，应为c(HA)>c(H⁺)>c(A⁻)>c(OH⁻)。 13. A 解析：A正确；B错误，升温促进水解；C错误，加NaOH抑制水解，c(CO₃²⁻)增大；D错误，通CO₂生成HCO₃⁻，pH减小。 14. B 解析：pH=2的盐酸c(HCl)=0.01 mol/L，pH=12的氨水c(NH₃·H₂O)>>0.01 mol/L，等体积混合后氨水过量，溶液呈碱性，c(NH₄⁺)>c(Cl⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺)。 15. C 解析：A错误，氯水有漂白性，不能用pH试纸；B错误，恰好完全时生成CH₃COONa，溶液呈碱性，应选酚酞；C正确；D错误，广泛pH试纸只能测整数pH。 二、填空题 16.（每空2分，共10分） （1）HCOOH > CH₃COOH > H₂CO₃ > HClO > HCO₃⁻ （2）Na₂CO₃ > NaClO > CH₃COONa > HCOONa （3）ClO⁻ + CO₂ + H₂O = HClO + HCO₃⁻ （4）逆；增大 （5）4.2×10⁻³ 解析：（5）c(H⁺)≈=≈≈4.2×10⁻³ mol/L。 17.（共10分） （1）二（2分） （2）8.3×10⁻³（3分） （3）>（2分） （4）H₃PO₃ + CuSO₄ + H₂O = Cu↓ + H₃PO₄ + H₂SO₄（3分） 18.（共10分） （1）H₂C₂O₄ ⇌ H⁺ + HC₂O₄⁻、HC₂O₄⁻ ⇌ H⁺ + C₂O₄²⁻（2分） （2）2CO₃²⁻ + H₂C₂O₄ = 2HCO₃⁻ + C₂O₄²⁻（2分） （3）HC₂O₄⁻ + OH⁻ = C₂O₄²⁻ + H₂O（2分） （4）有（1分）；混合后c(Ca²⁺)=0.005 mol/L，c(C₂O₄²⁻)=0.005 mol/L，Q=c(Ca²⁺)·c(C₂O₄²⁻)=2.5×10⁻⁵ > Ksp=2.3×10⁻⁹，所以有沉淀生成（3分） 三、实验探究题 19.（共15分） （1）溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色（2分） （2）0.0800（或0.08）（2分） 解析：c(CH₃COOH)=0.1×16.00/20=0.0800 mol/L。 （3）3.90（2分）；弱电解质（2分） 解析：若完全电离，稀释10倍后c(H⁺)=10⁻³·⁹，pH=3.90，实际pH=3.50<3.90，说明未完全电离，是弱电解质。 （4）1.4（3分） 解析：稀释100倍后pH=4.15，c(H⁺)=10⁻⁴·¹⁵≈7.08×10⁻⁵ mol/L，原溶液c(CH₃COOH)=0.08 mol/L，稀释100倍后c(CH₃COOH)=8×10⁻⁴ mol/L，电离度α=c(H⁺)/c(CH₃COOH)=7.08×10⁻⁵/8×10⁻⁴≈8.9%。 （5）增大（2分）；CH₃COONa电离出CH₃COO⁻，使CH₃COOH的电离平衡逆向移动，c(H⁺)减小，pH增大（2分） 学科网（北京）股份有限公司 $