高考化学复习 弱电解质的电离平衡习题含解析

下列说法正确的是( ) A．丙酸的酸性比甲酸强 B．CH3CH2COOH

－1

CH3CH2COO＋H 的lg K＝－4.88

－1

－＋

C．若0.1 mol·L甲酸溶液的pH＝2.33，则0.01 mol·L甲酸溶液的pH＝3.33 D．将0.1 mol·L的HCOOH溶液与0.1 mol·L的HCOONa溶液等体积混合，所得溶液中：c(Na)>c(HCOOH)>c (HCOO)>c(OH) >c(H)

解析：由图中信息可知，相同pH时，丙酸的酸分子的分布分数大，说明电离程度小，故其酸性比甲酸强，A错误；pH＝4.88时，丙酸的酸分子的分布分数为50%，即c(CH3CH2COOH)＝c(CH3CH2COO)，针对CH3CH2COOH

－

＋

－

－

＋

－1

－1

CH3CH2COO＋H电离过程可知，lg K＝lgc(H)

－1

－＋＋

＝－4.88，B正确；稀释弱酸，电离程度增大，故0.1 mol·L甲酸溶液的pH＝2.33，则0.01 mol·L甲酸溶液的pH<3.33，C错误；将0.1 mol·L的HCOOH溶液与0.1 mol·L的HCOONa溶液等体积混合，电离过程大于水解过程，所得溶液呈酸性，即c(OH)

答案：B

10．某一元弱酸(用HA表示)在水中的电离方程式为HA

H＋A，回答下列问题：

＋

－

－

＋

－1

－1

－1

(1)向溶液中加入适量NaA固体，以上平衡将向________(填“正”或“逆”)反应方向移动，理由是_____________________________

_____________________________________________________。

(2)若向溶液中加入适量NaCl溶液，以上平衡将向____(填“正”或“逆”)反应方向移动，溶液中c(A)将______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，溶液中c(OH)将______。

(3)在25 ℃下，将a mol·L的氨水与0.01 mol·L的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4)＝c(Cl)，则溶液显____________性(填“酸”“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝________________。

5

＋

－

－1

－1

－

－

解析：(3)由溶液的电荷守恒可得：c(H)＋c(NH4)＝c(Cl)＋c(OH)，已知c(NH4)＝

＋＋－－＋

c(Cl－)，则有c(H＋)＝c(OH－)，所以溶液显中性；电离常数只与温度有关，则此时NH3·H2O

－－7－9

c（NH＋0.005×10104）·c（OH）

的电离常数Kb＝＝＝。

c（NH3·H2O）aa－0.01

－0.005

2

－

答案：(1)逆 c(A)增大，平衡向c(A)减小的方向即逆反应方向移动 (2)正 减小 增大

10

(3)中

a－0.01

11．(2019·广州模拟)现有pH＝2的醋酸甲和pH＝2的盐酸乙：

(1)取10 mL甲溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”，下同)；若加入少量的冰醋酸，醋酸的电离平衡________移动，若加入少量无水醋酸钠固体，待固体溶解后，溶液中“无法确定”)。

(2)相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释100倍。稀释后的溶液，其pH大小关系为pH(甲)______pH(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。若将甲、乙两溶液等体积混合，溶液的pH＝________。

(3)各取25 mL的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH＝7，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)________V(乙)(填“大于”“小于”或“等于”，下同)。

(4)取25 mL的甲溶液，加入等体积pH＝12的NaOH溶液，反应后溶液中c(Na)、c(CH3COO

－

＋

－9

－

c（H＋）

c（CH3COOH）

的值将________(填“增大”“减小”或

) 的大小关系为c(Na) ________c(CH3COO)。

解析：(1)根据勒夏特列原理可知，加水稀释后电离平衡正向移动；若加入冰醋酸，相

＋－

当于增大了反应物浓度，因此电离平衡也正向移动；加入醋酸钠固体后，溶液中醋酸根离子浓度增大，抑制了醋酸的电离，故

c（H＋）

c（CH3COOH）

的值减小。

(2)由于在稀释过程中醋酸继续电离，故稀释相同的倍数后pH(甲)小于pH(乙)。盐酸和醋酸溶液的pH都是2，溶液中的H浓度都是0.01 mol·L，设醋酸的原浓度为c mol·L

－1

＋

－1

，混合后平衡没有移动，则有： CH3COOH

－1

H＋CH3COO

＋－

原平衡浓度/mol·L c－0.01 0.01 0.01 （c－0.01）0.01－1混合后浓度/mol·L 0.01 22

由于温度不变醋酸的电离常数不变，结合数据可知醋酸的电离平衡确实未发生移动，因此混合后溶液的pH仍等于2。

(3)取体积相等的两溶液，醋酸的物质的量较多，经NaOH稀溶液中和至相同pH时，消

6

耗NaOH溶液的体积V(甲)大于V(乙)。

(4)两者反应后醋酸过量，溶液显酸性，根据电荷守恒可得c(Na)小于c(CH3COO)。 答案：(1)向右 向右 减小 (2)小于 2 (3)大于 (4)小于 12．已知：

酸 电离平衡 常数Ka H2C2O4 HF 未知 H2CO3 H3BO3 5.8× 10－10＋

－

Ka1＝5.9×10－2 Ka2＝6.4×10－5 Ka1＝4.2×10－7 Ka2＝5.6×10－11 (1)为了证明HF是弱酸，甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。 ①甲同学取一定体积的HF溶液，滴入2滴紫色石蕊试液，显红色，再加入NaF固体观察到的现象是______________________

____________________________________________________， 则证明HF为弱酸。

②乙同学取10 mL未知浓度的HF溶液，测其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL。再测其pH为b，若要认为HF为弱酸，则a、b应满足的关系是b<______(用含a的代数式表示)。

③丙同学用pH试纸测得室温下0.10 mol·L的HF溶液的pH为2，则测定HF为弱酸，由丙同学的实验数据可得室温下

HF

的电离平衡常数约为

－1

___________________________________________。

(2)25 ℃时，调节2.0×10 mol·L氢氟酸水溶液的pH(忽略体积变化)，得到c(HF)、

－3

－1

c(F－)与溶液pH的变化关系如图所示。请结合图中信息回答下列问题：

HF电离平衡常数的表达式：Ka＝_________________________。

室温下，向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH＝3.4时，c(F)∶c(HF)＝________。HF的

7

－

电离常数值为________。

解析：(1)①HF在溶液中电离出氢离子和氟离子，溶液显酸性，滴入2滴紫色石蕊试液，显红色，再加入NaF固体，HF的电离平衡向逆方向移动，氢离子浓度减小，溶液的红色变浅，证明HF存在电离平衡，即HF为弱酸；②乙同学取10 mL未知浓度的HF 溶液，测其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，体积增大10倍，弱酸加水稀释会促进弱酸的电离，稀释10倍，pH变化小于2个单位，所以稀释后pH＝b

2

2

c（F－）·c（H＋）mol·L的HF 溶液的pH为2，则c(H)＝0.01 mol·L，则Ka＝＝

c（HF）

－1

＋

－1

0.01×0.01－3

≈1.0×10。

0.1－0.01

(2)HF电离方程式为HF

F＋H，因此平衡常数的表达式：Ka＝

－

＋

c（F－）·c（H＋）＋－4－1

。由图象可知，当pH＝4时，c(H)＝1.0×10mol·L，c(HF)＝4.0×

c（HF）

10

－4

mol·L

－4

－1

，c(F

－3

－

)＝1.6×10

－3

mol·L

－1

c（F－）·c（H＋）

，则Ka(HF)＝＝

c（HF）

1×10×1.6×10－4

＝4.0×10。室温下，向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH＝3.4时，氢离子浓度－4

4.0×10是10

－1

－3.4

mol·

－4

－

4×10

L，则根据电离常数可知c(F)∶c(HF)＝－3.4＝1∶1。

10

答案：(1)①红色变浅 ②a＋2 ③1.0×10

－3

c（F－）·c（H＋）－4(2) 1∶1 4.0×10

c（HF）

8