2025浙江专版新教材化学高考第一轮基础练--常考点10电离常数的应用（含答案）

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2025浙江专版新教材化学高考第一轮
常考点10电离常数的应用
1.某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.6×10-4和1.75×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.从c点到d点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
2.25 ℃时,用NaOH调节0.10 mol·L-1二元弱酸(H2R)溶液的pH,假设不同pH下均有c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.10 mol·L-1。使用数字传感器测得溶液中含R微粒的物质的量浓度随pH的变化如图所示。下列分析不正确的是(　　)
A.25 ℃时,H2R溶液的=1.0×10-4.2
B.0.10 mol·L-1 H2R溶液和0.10 mol·L-1 Na2R溶液中c(HR-):前者大于后者
C.c(Na+)=0.10 mol·L-1的溶液中,c(H+)+c(H2R)=c(R2-)+c(OH-)
D.25 ℃时HClO的Ka=2.95×10-8,在足量的0.10 mol·L-1 NaClO溶液中滴加少量0.10 mol·L-1 H2R溶液,发生反应:ClO-+H2R===HClO+HR-
3.已知标准状况下,1 L水能溶解V L二氧化硫气体,且饱和溶液中的SO2有与水反应生成H2SO3,测得c(H+)=0.2 mol·L-1,计算该条件下的V=　　　　　(已知H2SO3的第一步电离平衡常数=0.02,忽略第二步电离和溶液体积的变化)。
4.(教材选择性必修1酸碱中和滴定教材内容改编)常温下,向20 mL 0.010 mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中lg c(OH-)与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图。
(1)判断HA为强酸还是弱酸。
(2)若HA为弱酸,请计算在P点的电离(平衡)常数。
5.常温下,部分酸的电离常数如表所示:
化学式 HF HCN H2CO3
电离 常数 Ka=6.3×10-4 Ka=6.2×10-10 =4.5×10-7, =4.7×10-11
(1)c(H+)相同的三种酸,其酸的浓度从大到小顺序为　　　　　　　　　　。
(2)若HCN的起始浓度为0.01 mol·L-1,平衡时c(H+)约为　　　　　 mol·L-1。若使此溶液中HCN的电离程度增大且c(H+)也增大的方法是　　　　　。
(3)中和等量的NaOH,消耗等pH的氢氟酸和硫酸的体积分别为a L、b L,则a　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”,下同)b。中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量为n1、n2,则n1　　　　n2。
(4)向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的离子方程式为 　。
(5)设计实验证明氢氟酸比盐酸的酸性弱: 。
常考点10　电离常数的应用
1.C　根据HNO2和CH3COOH的电离常数,可知酸性:HNO2>CH3COOH,相同pH的两种酸溶液,稀释至原体积相同倍数时,弱酸的pH变化较小,故曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液,A项错误;两种酸溶液中水的电离受到抑制,b点溶液pH小于c点溶液pH,则b点对应酸电离出的c(H+)大,对水的电离抑制程度大,故水的电离程度:b点c(HNO2),故n(CH3COOH)>n(HNO2),因此与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)不同,D项错误。
2.D　用NaOH调节0.10 mol·L-1二元弱酸(H2R)溶液的pH,随pH升高,H2R的浓度降低、HR-的浓度先增大后降低、R2-的浓度升高,b表示c(H2R)随pH的变化,a表示c(HR-)随pH的变化,c表示c(R2-)随pH的变化。根据a、c曲线的交点pH=4.2,25 ℃时,H2R的=c(H+)=10-4.2;b、c曲线的交点c(R2-)=c(H2R),则=c2(H+)=10-5.5,=10-1.3。由以上分析可知A正确;Na2R的水解常数Kh==10-9.8,H2R的=10-1.3,H2R电离程度大于Na2R水解程度,所以0.10 mol·L-1 H2R溶液和0.10 mol·L-1 Na2R溶液中,c(HR-)前者大于后者,故B正确;因为c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.10 mol·L-1,所以当溶液中c(Na+)=0.10 mol·L-1时,c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=c(Na+),根据电荷守恒,c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-)=c(Na+)+c(H+),所以c(H+)+c(H2R)=c(R2-)+c(OH-),故C正确;25 ℃时HClO的Ka=2.95×10-8,酸性:H2R>HR->HClO,在足量的0.10 mol·L-1 NaClO溶液中滴加少量0.10 mol·L-1 H2R溶液生成HClO和Na2R,发生反应:2ClO-+H2R===2HClO+R2-,故D错误。
3.答案 73.92
解析 溶液中H2SO3的浓度为 mol·L-1,根据H2SO3的电离可知:
　　　　　　　H2SO3H++HS
起始/(mol·L-1) 0 0
反应/(mol·L-1) 0.2 0.2 0.2
平衡/(mol·L-1) -0.2 0.2 0.2
=0.02,解得V=73.92。
4.答案 (1)纵轴坐标为lg c(OH-),在M点时,溶液中c(OH-)=10-10 mol·L-1,常温时0.010 mol·L-1的HA溶液中c(H+)=10-4 mol·L-1,则HA为一元弱酸。
(2)在相同温度下,M、P点的电离常数相同,用M点计算电离(平衡)常数。
HAH++A-,c(H+)≈c(A-),
常温下,Ka(HA)==1.0×10-6。
5.答案 (1)c(HCN)>c(H2CO3)>c(HF)
(2)×10-6　升高温度
(3)小于　小于
(4)CN-+CO2+H2O===HCN+HC
(5)测定等浓度的两种酸的pH,氢氟酸的pH大(其他合理答案均可)
解析 (1)根据三种酸的电离常数可知,酸性:HF>H2CO3>HCN>HC,因此c(H+)相同的三种酸,其酸的浓度从大到小的顺序为c(HCN)>c(H2CO3)>c(HF)。(2)设c(H+)=x mol·L-1,根据HCNH++CN-,Ka==6.2×10-10,解得x≈×10-6,弱电解质的电离是吸热过程,升高温度,能够促进HCN的电离,电离程度增大,c(H+)也增大。(3)中和等量的NaOH,需要消耗等物质的量的H+,当氢氟酸和硫酸的pH相等时,由于硫酸是强酸,氢氟酸为弱酸,氢氟酸浓度大于硫酸,需要氢氟酸的体积小于硫酸的体积,即a小于b。氢氟酸为一元酸、硫酸为二元酸,中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量之比为1∶2,即n1小于n2。(4)酸性:H2CO3>HCN>HC,向NaCN溶液中通入少量的CO2反应生成HCN和NaHCO3,反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O===HCN+HC。(5)证明氢氟酸比盐酸的酸性弱,可以使用的方法有:①测定等浓度的两种酸的pH,氢氟酸的pH大;②等浓度的两种酸分别与Zn反应,初始氢氟酸中冒气泡慢;③测定等物质的量浓度的两种溶液的导电性,连接氢氟酸的灯泡较暗等。
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