第3章 第1节 第2课时 电离平衡常数-(配套练习)【精讲精练】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(人教版)
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
高中化学选择性必修1同步练,聚焦电离平衡常数核心知识点,通过基础巩固与能力提升分层设计,实现从概念理解到综合应用的进阶,培养化学观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础训练|电离平衡常数概念及影响因素、单一弱酸电离分析|以选择题为主,直接考查Ka与温度关系、简单计算,如判断稀硫酸对Ka的影响,巩固课堂核心概念|
|能力提升|多元弱酸电离、离子共存、图像分析、复杂平衡常数计算|结合表格数据与图像(粒子分布系数),考查综合应用,如推导CO₂与NaClO反应离子方程式,提升科学思维与证据推理能力|
内容正文:
[对应知能达标训练P37]
说明:选择题每题3分;非选择题共32分,本试卷共65分。
[基础训练]
1.已知25 ℃时,Ka==1.75×10-5,其中Ka是该温度下CH3COOH的电离平衡常数。下列说法正确的是( )
A.向该溶液中加入一定量的稀硫酸,Ka增大
B.升高温度,Ka增大
C.向CH3COOH溶液中加入少量水,Ka增大
D.向CH3COOH溶液中加入少量氢氧化钠溶液,Ka增大
答案 B
2.常温下,下列操作(忽略过程中温度变化)可以使亚硫酸稀溶液中的增大的是( )
A.通入HCl气体 B.通入SO2气体
C.加入NaOH固体 D.加入NaHSO4固体
解析 C =,只与温度有关,通入HCl气体,c(H+)增大,=减小,A错误;通入SO2气体,生成H2SO3,c(H+)增大,=减小,B错误;加入NaOH固体,c(H+)减小,=增大,C正确;加入NaHSO4固体,c(H+)增大,=减小,D错误。
3.下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数:
CH3COOH
H2CO3
H2S
Ka=1.8×10-5
=4.3×10-7
=5.6×10-11
=9.1×10-8
=1.1×10-12
则下列说法不正确的是( )
A.常温下,加水稀释醋酸,增大
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.碳酸的酸性强于氢硫酸
D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离常数不变
解析 A 已知醋酸的电离平衡常数Ka=,温度不变,Ka不变,因=,故常温下加水稀释醋酸,不变,A错误;多元弱酸分步发生电离,第一步电离产生的H+抑制第二步、第三步的电离,故多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,B正确;由表中H2CO3和H2S的电离平衡常数可知,H2CO3的大于H2S的,则碳酸的酸性强于氢硫酸,C正确;电离平衡常数只与温度有关,向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,溶液温度不变,则电离常数不变,D正确。
4.乳酸是一种重要的化工原料,可用于制备聚乳酸(PLA)生物可降解性塑料。已知常温下,乳酸的电离常数Ka=1.4×10-4。下列有关说法正确的是( )
A.乳酸稀溶液加水稀释的过程中,溶液中c(OH-)减小
B.在乳酸稀溶液中滴加少量盐酸,乳酸的电离平衡逆向移动,c(H+)变小
C.恒温下,在乳酸稀溶液中滴加少量NaOH溶液,乳酸的电离常数Ka>1.4×10-4
D.常温下,体积为10 mL pH=3的醋酸溶液和乳酸溶液分别加水稀释至1000 mL,若稀释后溶液的pH:醋酸<乳酸,则电离常数:醋酸<乳酸
解析 D 乳酸为弱酸,加水稀释后氢离子浓度降低,常温下,Kw值恒定,故氢氧根浓度增大,A错误;乳酸为弱酸,电离产生氢离子,在乳酸稀溶液中滴加少量盐酸,氢离子浓度增大,乳酸的电离平衡逆向移动,B错误;温度不变,电离平衡常数不变,C错误;相同pH值的酸稀释相同倍数时,酸性弱的酸的pH值变化小,若稀释后溶液的pH:醋酸<乳酸,则电离常数:醋酸<乳酸,D正确。
5.25 ℃时,已知部分弱酸的电离平衡常数如表所示:
H2C2O4
5.4×10-2
5.4×10-6
H2CO3
4.4×10-7
4.7×10-11
H2SO3
1.5×10-2
1.0×10-7
HClO
3.0×10-8
下列离子方程式正确的是( )
A.少量SO2通入NaClO溶液中:SO2+2ClO-+H2O===2HClO+SO
B.少量SO2通入Na2CO3溶液中:SO2+H2O+2CO===SO+2HCO
C.相同浓度H2C2O4溶液与Na2CO3溶液等体积混合:H2C2O4+CO===HCO+HC2O
D.相同浓度NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合:H++HCO===CO2↑+H2O
解析 B 少量SO2通入NaClO溶液中发生氧化还原反应,离子方程式:SO2+3ClO-+H2O===2HClO+SO+Cl-,A错误;(H2SO3)>(H2CO3)>(H2SO3)> H2CO3),根据碳酸钠和酸反应的实质,因为SO2是少量的,因此发生的反应为:SO2+H2O+2CO===SO+2HCO,B正确;(H2C2O4)>(H2C2O4)>(H2CO3)>(H2CO3),相同浓度H2C2O4溶液与Na2CO3溶液等体积混合,会生成二氧化碳,离子方程式为H2C2O4+CO===C2O+CO2↑+H2O,C错误;电离平衡常数:H2CO3>HSO>HCO,则同浓度NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合,不发生反应,D错误。
6.根据下表提供的数据可知,在溶液中能大量共存的离子组是( )
弱酸
电离常数
CH3COOH
Ka=1.7×10-5
HCN
Ka=6.2×10-10
H2CO3
=4.5×10-7,=4.7×10-11
A.H2CO3、HCO、CH3COO-、CN-
B.HCO、CH3COOH、CN-、CO
C.HCN、HCO、CN-、CO
D.HCN、HCO、CH3COO-、CN-
解析 D 根据表中电离常数可知,酸性强弱顺序为CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO。A项,H2CO3的酸性强于HCN,H2CO3、CN-能够反应生成HCO和HCN,在溶液中不能大量共存,错误;B项,CH3COOH的酸性强于H2CO3和HCN,CH3COOH能够与HCO、CN-、CO反应,在溶液中不能大量共存,错误;C项,HCN的酸性强于HCO,HCN与CO反应生成HCO和CN-,在溶液中不能大量共存,错误;D项,HCN、HCO、CH3COO-、CN-之间不反应,在溶液中能够大量共存,正确。
7.下表是醋酸电离常数与温度的关系。下列说法不正确的是( )
温度/℃
0
30
50
Ka(10-5)
1.65
1.75
1.63
A.醋酸在水中的电离方程式:CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+
B.0.1 mol·L-1醋酸中加水稀释,醋酸和水的电离程度均增加
C.醋酸溶液升温中可能涉及共价键和氢键断裂、离子水合的过程
D.0~30 ℃电离总过程是放热的,30~50 ℃电离总过程是吸热的
解析 D 醋酸电离平衡常数随温度升高而增大,可知其存在电离平衡,为弱酸,电离方程式为:CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+,故A正确;醋酸稀释过程促进醋酸的电离,同时降低了溶液中氢离子浓度,对水电离的抑制作用减弱,水的电离程度也增大,故B正确;醋酸溶液升温促进醋酸电离,电离的过程中共价键断裂,同时升温破坏分子间的氢键,同时涉及氢离子与水形成水合离子的过程,故C正确;电离过程始终为吸热过程,故D错误。
8.(12分)化学中,酸的电离平衡常数(Ka)是评估酸性强弱的重要依据。已知下列酸的电离平衡常数数据(25 ℃):
物质
H2SO3
HClO
电离平衡常数
=1.4×10-2
=6.0×10-8
=4.0×10-8
物质
H2CO3
CH3COOH
电离平衡常数
=4.5×10-7
=4.7×10-11
Ka=1.8×10-5
回答下列问题:
(1)等浓度的四种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是________。(2分)
(2)写出HClO在水中的电离方程式:______________________。(2分)
(3)T ℃下,CH3COOH的电离平衡常数为1.0×10-5,则T__________25 ℃(填“>”“<”或“=”)。(2分)
(4)估算T ℃下,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的c(H+)=________ mol·L-1该溶液中,CH3COOH的电离度α=________。(2分)
(5)保持温度T ℃不变,将上述(4)溶液加水稀释至0.01 mol·L-1,则电离度α是________(填“增大”“减少”或“不变”)的。(2分)
(6)根据以上数据,写出将少量CO2气体通入NaClO溶液反应的离子方程式:____________________________。(2分)
解析 (1)根据电离平衡常数分析,同浓度,电离常数越大,酸越强,则等浓度的四种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HClO。(3)25 ℃,醋酸的Ka=1.8×10-5,T ℃下,CH3COOH的电离平衡常数为1.0×10-5,电离常数减小,说明温度降低,则T<25 ℃。(4)估算T ℃下,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的c(H+)= mol·L-1=1.0×10-3 mol·L-1;该溶液中,CH3COOH的电离度α=×100%=1%。(5)保持温度T ℃不变,将题述(4)溶液加水稀释至0.01 mol·L-1,平衡正向移动,则电离度α是增大的。(6)根据以上数据,H2CO3>HClO>HCO,则将少量CO2气体通入NaClO溶液反应的离子方程式:H2O+CO2+ClO-===HCO+HClO。
答案 (1)H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HClO
(2)HClO⥫⥬H++ClO-
(3)<
(4)1.0×10-3 1%
(5)增大
(6)H2O+CO2+ClO-===HCO+HClO
[能力提升]
9.已知常温下,2 mol/L的一元酸HA溶液中c(H+)为2×10-4 mol/L,下列说法错误的是( )
A.常温下,HA的电离常数约为2×10-8
B.NaA可以和盐酸发生反应:HCl+NaA===NaCl+HA
C.该条件下,体系中HA的电离度是1%
D.向2 mol/L的HA溶液中加入少量2 mol/L的NaA溶液,HA的电离程度减小
解析 C 已知常温下,2 mol/L的一元酸HA溶液中c(H+)为2×10-4 mol/L,则平衡时c(A-)=2×10-4 mol/L,c(HA)≈2 mol/L,则电离常数Ka===2×10-8,A正确;根据强酸制弱酸,NaA可以和盐酸发生反应:HCl+NaA===NaCl+HA,B正确;该条件下,体系中HA的电离度是×100%=0.01%,C错误;HA溶液中存在电离平衡:HA⥫⥬H++ A-,加入少量2 mol/L的NaA溶液,A-浓度增大,平衡逆向移动,HA的电离程度减小,D正确。
10.25 ℃时,下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.加水稀释0.1 mol·L-1氨水,溶液中c(H+)·c(OH-)和的值保持不变
B.向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa固体,溶液中的值不变
C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合:>
D.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释过程中,电离平衡常数Ka(HF)保持不变,始终增大
解析 C 0.1 mol·L-1氨水稀释过程中c(H+)增大,c(OH-)减小,因而比值变大,A项错误;向CH3COONa溶液中=,加入CH3COONa固体,溶液碱性增强,则c(H+)降低,所以的值增大,B项错误;等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合,根据电离常数有=、=,同一溶液中c(H+)相等,则c(H+)=·=·,而>,则>,C项正确;0.1 mol·L-1的HF加水稀释,c(F-)趋近于0,而c(H+)趋于不变(10-7 mol·L-1),故比值变小,D项错误。
11.常温下,乙二酸(H2C2O4)在不同pH环境中的不同形态的粒子分布系数如图所示,下列说法错误的是( )
A.该温度下,NaHC2O4溶液的pH小于7
B.b点对应溶液的pH约为2.79
C.c点对应溶液中,c(H+)>c(HC2O)=c(C2O)>c(H2C2O4)>c(OH-)
D.a、b、c三点对应溶液中,水的电离程度最大的为c点
解析 C 该温度下,NaHC2O4溶液的电离常数为10-4.27,水解常数为==10-12.7,电离大于水解,所以pH小于7,故A正确;·=c2(H+)=10-1.3×10-4.27=10-5.57,得c(H+)=10,pH约为2.79,故B正确;c点对应溶液中,根据电荷守恒,题干关系错误,又可知溶液显酸性,所以c(HC2O)=c(C2O)>c(H+)>c(OH-)>c(H2C2O4),故C错误;a、b、c三点对应溶液中,溶液越来越稀,酸性减弱,所以水的电离程度增大,最大的为c点,故D正确。
12.硼酸(H3BO3)是一元弱酸。常温下,在0.1 mol·L-1硼酸溶液中滴加NaOH溶液,溶液中含B粒子分布系数δ{例如,δ(H3BO3)=×100%}与pH的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.曲线L1代表δ[B(OH)]与pH的关系
B.Ka(H3BO3)的数量级为10-10
C.pH=8.0的溶液中:c(H3BO3)>c[B(OH)]>c(OH-)>c(H+)
D.B(OH)⥫⥬H3BO3+OH-的平衡常数K=104.86
解析 D 图像中纵坐标数值从下至上递减,初始时H3BO3浓度最大,所以曲线L1代表δ[B(OH)]与pH的关系,A正确;由T点计算电离常数Ka=10-9.14=100.86×10-10,B正确;pH=8.0时,溶液呈碱性,故c(H3BO3)>c[B(OH)]>c(OH-)>c(H+),C正确;根据水解方程式可知,K===10-4.86,D错误。
13.(10分)(1)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3⥫⥬HCO+H+的平衡常数K1=__________。(已知:10-5.60=2.5×10-6)(5分)
(2)用K2CO3溶液吸收H2S,其原理为CO+H2S===HS-+HCO。该反应的平衡常数K=__________。(已知H2CO3的=4.2×10-7,=5.6×10-11;H2S的=5.6×10-8,=1.2×10-15)(5分)
解析 (1)H2CO3⥫⥬H++HCO
K1==≈4.2×10-7。
(2)该反应的平衡常数K====1.0×103。
答案 (1)4.2×10-7 (2)1.0×103
14.(10分)已知草酸为二元弱酸:H2C2O4⥫⥬HC2O+H+ ,HC2O⥫⥬C2O+H+ ,常温下,向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
则常温下:
(1)=__________。(3分)
(2)=__________。(3分)
(3)pH=2.7时,溶液中=__________________。(4分)
解析 (1)由图像可以知道pH=1.2时,c(HC2O)=c(H2C2O4),则=c(H+)=10-1.2。
(2)pH=4.2时,c(HC2O)=c(C2O),则=c(H+)=10-4.2。
(3)由电离常数表达式可以知道=×===103=1000。
答案 (1)10-1.2 (2)10-4.2 (3)1000
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