最新高中化学精华解析水溶液中的离子平衡.docx

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最新高中化学精华解析水溶液中的离子平衡

第八章水溶液中的离子平衡

第一节弱电解质的电离课时作业

一、选择题（包括8小题。

1~6小题只有一个选项符合题意，7~8小题有两个选项符合题意。

）

1.下列关于电解质的说法正确的是（）

A.NaHCO3溶于水，其电离方程式为：

NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-=H++CO32-

B.SO2的水溶液能导电，所以SO3为电解质

C.浓度均为1mol·-1L的NaCl和MgSO4溶液，导电能力相同

D.NaCl晶体不导电是由于NaCl晶体中不存在离子

2.（2020年肇庆质检）在25℃时的醋酸溶液，若采用下列不同的措施：

①加入NaOH固体；②加入CaCO3固体；③加等体积的水稀释；④加热醋酸溶液使温度上升10℃；⑤加入醋酸钠固体；⑥加入盐酸。

其中能促进醋酸电离的有（）

A.①③④

B.①②③④

C.①③④⑤

D.①②③④⑤

3.（2020年汕头质检）同一温度下，强电解质溶液a,弱电解质溶液b,金属导体c三者的导电能力相同，若升高温度后，它们的导电能力强弱的顺序是（）

A.a=b=c

B.b>a>c

C.c>a>b

D.b>c>a

4.向体积均为1L,pH均等于2的盐酸和醋酸中，分别投入0.28gFe,则下图中的曲线符合反应事实的是（）

5.在二氧化碳的水溶液中存在着如下平衡：

CO2（g）=CO2（aq）

CO2（aq）+H2O=H2CO3（aq）

H2CO3（aq）=H+（aq）+HCO3-（aq）

HCO3-（aq）=H+（aq）+CO32-（aq）

下列有关说法正确的是（）

A.水中溶解的二氧化碳的浓度，夏天比冬天高

B.如果海水略呈碱性，海水中二氧化碳的浓度比纯水高

C.气压升高，水中c（HCO3-）增大

D.常温下，二氧化碳的水溶液中，由水电离的c（H+）与c（OH-）的乘积等于1×10-14

6.甲、乙两杯醋酸稀溶液，甲的pH=a,乙的pH=a+1，对下列叙述的判断正确的是（）

①甲中由水电离出来的H+的物质的量浓度是乙的1/10

②物质的量浓度c（甲）=10c（乙）

③中和等物质的量的NaOH溶液需甲、乙两种酸的体积，10V（甲）>V（乙）

④甲中的c（OH-）为乙中的c（OH-）的10倍

A.①②④正确

B.①③正确

C.②④正确

D.只有①正确

7.对氨水溶液中存在的电离平衡NH3·H2O=NH4++OH-，下列叙述正确的是（）

A.加水后，溶液中n（OH-）增大

B.加入少量浓盐酸，溶液中c（OH-）增大

C.加入少量浓NaOH溶液，电离平衡向正反应方向移动

D.加入少量NH4Cl固体，溶液中c（NH4+）增大

8.下列实验事实不能证明醋酸是弱酸的是（）

A.常温下，醋酸溶液能与石灰石反应生成CO2

B.常温下，测得0.1mol·-1L醋酸溶液的pH=4

C.常温下，将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍，测得pH<4

D.常温下，将物质的量浓度相同的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合后恰好中和

二、非选择题

9.对于弱酸，在一定温度下达到电离平衡时，各微粒的浓度存在一种定量的关系。

若25℃时有HA=H++A-，则K=c（H+）·c（A-）/c（HA）式中：

K为电离平衡常数，只与温度有关，c为各微粒的平衡浓度。

下表是几种常见弱酸的电离平衡常数（25℃）：

酸

电离方程式

电离平衡常数K

CH3COOH

CH3COOH=CH3COO-+H+

1.76×10-5

H2CO3

H2CO3=H++HCO3-HCO3-=H++CO32-

K1=4.31×10-7

K2=5.61×10-10

H2S

H2S=H++HS

HS-=H++S2-

K1=9.1×10-8

K2=1.1×10-12

H3PO4

H3PO4=H++H2PO4-H2PO4-=H++HPO42-

HPO2-4=H++PO43-

K1=7.52×10-3

K2=6.23×10-8

K3=2.20×10-13

回答下列各题：

（1）K只与温度有关，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CH3COOH、H2CO3、HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-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K1、K2、K3之间存在着数量上的规律，此规律是______________，产生此规律的原因是________________________。

10.（2020年济南一模）请你协助化学兴趣小组的同学完成如下实验，并回答相关问题。

实验目的：

比较等体积0.5mol/L硫酸、1mol/L盐酸、1mol/L醋酸分别与金属反应生成氢气的速率和体积。

实验用品：

仪器（略）、药品（除给定的三种酸溶液外，在Na、Mg、Fe三种金属中选择最合适的一种，并说明理由）。

选择的金属是____________，不选其他两种金属的理由是____________。

实验步骤：

（1）甲同学设计的实验装置如上图所示。

（2）乙同学认为该装置不能控制三个反应在同一时间发生，并作了相应的改进。

你认为乙同学改进的措施是：

________________________。

（3）按改进后的装置进行实验，观察现象并得出相关结论。

实验现象及结论：

____________

____________。

（4）反应开始时的速率：

v（H2SO4）____________v（HCl）____________v（HAc）（用“=”、“<”或“>”填空，下同），反应进行一段时间后的速率：

v（H2SO4）

（5）最终得到的氢气体积：

V（H2/H2SO4）____________V（H2/HCl）____________V（H2/HAc）。

问题讨论：

（6）对结论“（4）”、“（5）”中盐酸和醋酸的异同，你的解释是____________。

11.（2020年山东卷）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。

（1）丙烷脱氢可得丙烯。

已知：

C3H8（g）=CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）;

ΔH1=156.6kJ·mo-1L

CH3CH=CH2（g）=CH4（g）+HC≡CH（g）;

ΔH2=32.4kJ·mo-1L

则相同条件下，反应C3H8（g）=CH3CH=CH2（g）+H2（g）的ΔH=____________kJ·mo-1L。

（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。

电池反应方程式为____________；放电时，CO32-移向电池的____________（填“正”或“负”）极。

（3）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=560，c（H2CO3）=1.5×10-5mol·-1L。

若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3=HCO3-+H+的平衡常数K1=____________。

（已知：

10-5.60=2.5×10-6）

（4）常温下，0.1mol·-1LNaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c（H2CO3）____________c（CO32-）（填“>”“=”或“<”），原因是______________（用离子方程式和必要的文字说明）。

12.下表是铬酸（H2CrO4）溶液中离子的组成与pH的关系，请回答下列问题：

pH

［CrO42-］

［HCrO4-］

［Cr2O72-］

［H2CrO4］

4

0.0020

0.120

0.448

0

5

0.0203

0.120

0.447

0

6

0.2199

0.2209

0.437

0

7

0.2745

0.086

0.3195

0

8

0.902

0.0282

0.2047

0

9

0.996

0.0219

0.0020

0

（1）写出铬酸电离反应方程式：

________________________。

（2）若要得到CrO42-应控制的条件是____________。

（3）铬酸（H2CrO4）溶液中，电离出CrO42-的电离平衡常数为K2，电离出Cr2O72-的电离平衡常数为K3，则K2__________K3（填“>”、“=”或“<”）。

（4）铬酸的物质的量浓度为____________（精确到小数点后两位）。

参考答案：

1.解析:

选项

内容指向·联系分析

结论

A

弱酸酸式盐的电离强中有弱，NaHCO3电离为Na+、

HCO3-写等号，HCO3-电离写可逆号

正确

B

SO3+H2O=H2SO4,SO3的水溶液能导电，但SO3为非电解质，

H2SO4是电解质

错误

C

同浓度时，因Na+、Cl-带电荷比Mg2+、SO42-少NaCl溶液导电性比MgSO42-弱

错误

D

NaCl晶体不导电，是因为NaCl晶体中的阴、阳离子不能自由移动

错误

答案:

A

2.解析:

注意从影响电离平衡的因素浓度，温度分析。

答案:

B

3.解析:

升高温度对弱电解质的电离平衡起到促进的作用。

则弱电解质溶液b中离子浓度增大较多，而强电解质溶液中离子浓度增大主要是由于水的电离程度增大，c（H+）、c（OH-）略有增大。

则b>a。

金属导体c中升高温度，自由电子运动速率变快，导电能力略有降低。

答案:

B

4.解析:

根据题给各物质的量及醋酸为弱酸可知，铁与酸反应时，铁全部反应，故产生的氢气的体积相同，但反应开始后，醋酸中的c（H+）大于盐酸的，则醋酸与铁反应的速率快，C

正确。

随着反应进行，c（H+）减小，反应速率都将减小，故A错误。

反应结束后醋酸有剩余，故B、D错误。

答案:

C

5.解析:

气体的溶解度随温度升高而降低。

在碱性条件下，H+会与OH-反应，使CO2浓度降低。

气体压强越大，溶解度越高。

常温下，在任何溶液中，c（H+）与c（OH-）乘积都等于10-14。

只有在纯水中，水电离出的c（H+）与c（OH-）乘积等于10-14。

答案:

C

6.解析:

①,乙中OH-的浓度是甲的10倍，OH-是由水电离出来的，故①正确。

②，浓度不同，电离程度不同，甲中H+浓度是乙的10倍，总浓度大于乙的10倍。

答案:

D

7.解析:

在氨水中加水，促进NH3·H2O的电离，n（OH-）增大。

加入少量盐酸中和OH-,c（OH-）减小。

加入少量浓NaOH溶液，c（OH-）增大，电离平衡逆反应方向移动。

加入少量NH4Cl固体，虽然平衡向逆反应方向移动，但c（NH4+）仍然是增大的。

答案:

AD

8.解析:

能与碳酸盐反应产生CO2，只能说明酸性比碳酸强，无法说明是强酸还是弱酸。

若为强酸，常温下0.1mol·L-1的一元强酸pH=1,醋酸的为4，说明醋酸未完全电离，是弱酸。

醋酸在稀释过程中可以继续电离出H+，则pH=1的醋酸稀释1000倍，pH<4。

答案:

AD

9.解析:

（1）温度升高，促进电离，所以K值增大

（2）根据题意及表中数据可知，酸性越强，对应的K值越大。

（3）利用K值进行比较。

（4）利用H3PO42-的三步电离的K值进行判断。

答案:

（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）H3PO42-HPO2-4

（4）K1∶K2∶K3≈1∶10-5∶10-10上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用

10.Mg金属钠与酸反应太剧烈，且过量钠能与水反应，Fe与酸反应太慢。

（2）将烧瓶分别放一定体积的各酸，将金属用玻璃燃烧匙（匙小）悬各液面上方，同时振动烧瓶，让金属同时落入酸中反应（4）=><（5）==（6）Cl-可能对反应速率有促进作用，CH3COOH是弱酸，随着溶液浓度变稀不断电离出H+，使c（H+）大于盐酸和稀硫酸中H+的浓度。

11.解析:

（1）根据盖斯定律，将两反应式相减得到：

C3H8（g）=CH3CH=CH2（g）+H2（g）ΔH=+124.2kJ·mol-1。

（2）该燃料电池的电解质是熔融碳酸盐，电池反应方程式是C3H8燃烧的方程式。

放电时，阴离子向负极移动。

（3）根据平衡常数K1=c（H+）·c（HCO3-）/c（H2CO3）,

c（H+）=c（HCO3-）=2.5×10-6mol·L-1，c（H2CO3）=1.5×10-5mol·L-1，

可求出K1=4.2×10-7mol·L-1。

（4）由NaHCO3溶液的pH>8得HCO3-的水解程度大于电离程度。

答案:

（1）124.2

（2）C3H8+5O2=3CO2+4H2O负

（3）4.2×10-7mol·L-1

（4）>HCO3-+H2O=CO32-+H3O+（或HCO3-=CO32-+H+）、HCO3-+H2O=H2CO3+OH-,HCO3-的水解程度大于电离程度

12.解析:

本题考查电离平衡的知识，涉及电离方程式的书写、电离平衡常数的应用和物质的量浓度的计算等。

（1）从表格中数据可知，［H2CrO42-］为0，所以H2CrO42-第一步是完全电离，CrO2-4和HCrO4-同时存在，H2CrO42-第二步是部分电离，此外HCrO4-与Cr2O72-可以相互转化；

（2）分析表格中的数据，碱性越强，CrO2-4的浓度越大；（3）铬酸溶液中pH<7，此范围内CrO42-的浓度小于Cr2O72-的浓度，所以K2

答案:

（1）H2CrO42-=H++HCrO4-、HCrO4-=H++CrO2-4、

2HCrO4-=H2O+Cr2O72-

（2）控制溶液pH>9（3）<（4）1.00mol/L