2011年高二化学同步测试：3.2.1弱电解质的电离平衡（鲁科版选修4）

第3章 第2节 第1课时
(十六)
(45分钟　100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．在醋酸的电离平衡CH3COOH??CH3COO－＋H＋中，要使电离平衡右移且[H＋]增大，应采取的措施是(　　)
A．加入NaOH(s)　　　　　　　 B．加入盐酸
C．加蒸馏水 D．升高温度
解析：　加入NaOH(s)、蒸馏水、升高温度均能使平衡右移，但加入NaOH、蒸馏水时[H＋]减小，升高温度时[H＋]增大。
答案：　D
2．在下列的各种叙述中，正确的是(　　)
A．任何酸都有电离平衡常数
B．任何条件下，酸的电离平衡常数都不变
C．多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为Ka1D．KW并不是水的电离平衡常数
解析：　强电解质完全电离，不存在电离平衡常数；K随温度的变化而变化；多元弱酸各步电离常数关系为Ka1>Ka2>Ka3。
答案：　D
3．(2011·抚顺高二质检)NH3·H2O的电离平衡常数为Kb＝。氨水中各离子和分子的浓度大小为(　　)
A．[NH4＋]＝[OH－]＝[NH3·H2O] B．[NH4＋]>[OH－]>[NH3·H2O]
C．[NH4＋]＝[OH－]>[NH3·H2O] D．[NH4＋]<[OH－]<[NH3·H2O]
解析：　NH3·H2O的Kb很小，表明NH3·H2O的水溶液主要以NH3· H2O分子形式存在，又因H2O也能电离出OH－，所以[NH3·H2O]>[OH－]>[NH4＋]。
答案：　D
4．已知下面三个数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是下列有关的三种酸的电离常数，若已知下列反应可以发生：
NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2
NaCN＋HF===HCN＋NaF
NaNO2＋HF===HNO2＋NaF
由此可判断下列叙述不正确的是(　　)
A．K(HF)＝7.2×10－4 B．K(HNO2)＝4.9×10－10
C．根据其中两个反应即可得出结论 D．K(HCN)解析：　相同温度下，弱电解质的电离常数是比较弱电解质相对强弱的条件之一；根据第一、第三两个反应可知三种一元弱酸的强弱顺序为：HF>HNO2>HCN。由此可判断K(HF)>K(HNO2)>K(HCN)，其对应数据依次为K(HF)＝7.2×10－4，K(HNO2)＝4.6×10－4，K(HCN)＝4.9×10－10。
答案：　B
5．(2011·阜新高二质检)某碱BOH在水中的电离过程为BOH??B＋＋OH－，在不同温度下其电离常数为Kb(20 ℃)＝2.3×10－15mol·L－1，Kb(30 ℃)＝3.3×10－14mol·L－1，则下列叙述正确的是(　　)
A．[OH－]随温度的升高而降低 B．在30 ℃时，[OH－]＝[B＋]
C．BOH的电离程度α(20 ℃)>α(30 ℃) D．电离常数只与温度有关
解析：　电离常数表达式为Kb＝，温度升高，电离常数增大，电离程度增大，[OH－]增大；在溶液中除BOH电离的OH－外还有水电离出的OH－，故[OH－]>[B＋]或利用溶液中电荷守恒[H＋]＋[B＋]＝[OH－]，所以[OH－]>[B＋]。
答案：　D
6．18 ℃时，用蒸馏水稀释0.10 mol·L－1的醋酸，若用KW表示水的离子积常数，则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是(　　)
A．[CH3COOH]/[H＋] B．[CH3COO－]/[CH3COOH]
C．[H＋]/KW D．[H＋]/[OH－]
解析：　在CH3COOH中存在电离平衡CH3COOH??CH3COO－＋H＋，稀释时平衡正向移动，n(H＋)增大，n(CH3COO－)增大，n(CH3COOH)减小，[CH3COOH]/[H＋]＝n(CH3COOH)/n(OH－)，故A项数值减小，[CH3COO－]/[CH3COOH]＝n(CH3COO－)/n(CH3COOH)，故B项数值增大；稀释后[H＋]减小，而KW不变，故[H＋]/KW数值减小，而[OH－]＝，其数值增大，所以[H＋]/[OH－]数值减小。
答案：　B
7．已知[Cl－]＝0.1 mol·L－1的HCl溶液和[CH3COO－]＝0.1 mol·L－1的醋酸溶液，则盐酸和醋酸的物质的量浓度比较(　　)
A．盐酸更大 B．醋酸更大
C．两者浓度相同 D．无法判断
解析：　由于醋酸是弱酸，已电离的[CH3COO－]＝[Cl－]＝0.1 mol·L－1，则醋酸浓度大于盐酸浓度。
答案：　B
8．一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的(双选)(　　)
A．NaOH(s) B．H2O
C．NH4Cl(s) D．CH3COONa
解析：　铁粉与过量盐酸反应的实质是：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。要减缓反应速率，必须使溶液中的H＋浓度减小，要使生成氢气的量不变，应使H＋的总量不变。对于选项A，加入NaOH固体，不但使H＋浓度减小，而且还使H＋的总量减小，因而反应速率减小的同时，最终生成的氢气量也减小，不符合题意。对于选项B，加入水后仅使H＋浓度减小，但H＋的总量不变，符合题意。对于选项C，不可能使溶液中H＋的浓度减小，也不符合题意。对于选项D，由于CH3COO－与H＋反应生成弱电解质CH3COOH，使溶液中H＋的浓度减小，但随着反应的进行，CH3COOH还能不断电离而释放出H＋，H＋的总量不变，故产生H2的总量不变，符合题意。
答案：　BD
9．用pH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好被完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系正确的是(　　)
A．V1>V2 B．V1C．V1＝V2 D．V1≤V2
解析：　由于醋酸是弱酸，pH均为2时，醋酸的物质的量浓度大于盐酸，中和等量NaOH时，消耗醋酸的体积要少。
答案：　A
10.现有pH＝2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1 L，其pH与溶液体积的关系如右图所示，下列说法正确的是(　　)
①A是强酸或比B强的弱酸，B是弱酸 ②稀释后，A溶液的酸性比B溶液强　③若A、B均为弱酸，则2＜a＜5　④若A、B均为强酸，则A、B的物质的量浓度一定相等
A．①② B．①③
C．①③④ D．②③④
解析：　观察图象：两种酸溶液稀释相同的倍数后，pH不相同，推出两种酸的酸性强弱不同，强酸变化幅度大，弱酸变化幅度小，则B一定是弱酸，A为强酸或比B强的弱酸，④一定错误，①正确；A的酸性比B的酸性强，稀释后A的pH大于B的pH，则②错误；若A为强酸，则稀释后pH＝5，若A为弱酸，稀释后2＜pH＜5，则③正确。
答案：　B
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(10分)根据NH3·H2O的电离方程式，结合变化量填下表
H2O NH4Cl(s) NaOH(s) HCl(g)
(1)Kb
(2)n(OH－)
(3)[OH－]
(4)[NH4＋]
(5)平衡移动方向
答案：　(1)不变　不变　不变　不变　(2)增加　减少　增加　减少　(3)减小　减小　增大　减小　(4)减小　增大　减小　增大　(5)正向　逆向　逆向　正向
12．(14分)(2011·盐城高二质检)(1)甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1 mol·L－1和0.1 mol·L－1，则甲、乙两瓶氨水中[OH－]之比________(填“大于”、“等于”或“小于”)10。请说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)常温下，pH＝10的NH3·H2O溶液稀释10倍体积。
①______10(用“>、<或＝”号填写)。
②________10(用“>、<或＝”号填写)。
③pH值范围是____________。
解析：　(2)若NH3·H2O为强电解质，则各微粒浓度均为原来的。但NH3·H2O为弱电解质，存在电离平衡，加水后平衡右移，使得[NH3·H2O]减少的更多，而[OH－]减少的倍数稍小一点。
答案：　(1)小于　设甲、乙两瓶氨水的电离转化率(电离度)分别为α1和α2，则有＝＝10，由于α1<α2，所以<10
(2)①>　②<　③913．(16分)浓度为0.1 mol/L的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液，试回答：
(1)三种溶液中[H＋]依次为a mol·L－1，b mol·L－1，c mol·L－1，其大小顺序为__________ ______________________________________________________________。
(2)等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH溶液反应，生成的盐的物质的量依次为n1 mol、n2 mol、n3 mol，它们的大小关系为______________。
(3)中和一定量NaOH溶液生成正盐时，需上述三种酸的体积依次是V1L、V2L、V3L，其大小关系为____________。
(4)与锌反应时产生氢(气)的速率分别为v1、v2、v3，其大小关系为______________。
解析：　(1)这三种酸中盐酸与硫酸为强酸，完全电离，故盐酸中[H＋]＝0.1 mol/L，硫酸中[H＋]＝0.2 mol/L，而醋酸是弱酸，存在电离平衡，部分电离[H＋]<0.1 mol/L。
(2)等体积的三种酸，其物质的量也相等，所以其生成盐的物质的量也相等。
(3)生成正盐是指与这些酸中的H＋完全反应，由于硫酸是二元酸，另外两种都是一元酸，所以在等体积的前提下，硫酸中的H＋的物质的量是另外两种酸的两倍，因此中和一定量的NaOH所需硫酸的体积都是另外两种酸体积的一半。
(4)[H＋]越大，产生H2速率越快，由(1)知v2>v1>v3。
答案：　(1)a＝>c(或b>a>c)
(2)n1＝n2＝n3
(3)V1＝2V2＝V3　(4)v2>v1>v3
14．(10分)25 ℃时，在0.5 L 0.2 mol/L的HA溶液中，有0.01 mol的HA电离成离子。求该温度下的电离常数和电离度。
解析：　　　　　　　 HA　 ??　 H＋　 ＋ 　A－
起始物质的量　 0.5 L×0.2 mol/L　 0　　　　 0
已电离的物质的量　 0.01 mol　　 0.01 mol　 0.01 mol
平衡时的物质的量　 0.09 mol　　 0.01 mol　 0.01 mol
该溶液中含H＋和A－的物质的量浓度为：[H＋]＝[A－]＝0.01 mol/0.5 L＝0.02 mol·L－1。HA分子的平衡浓度为：[HA]＝0.09 mol/0.5 L＝0.18 mol·L－1。
故HA的电离平衡常数为：
Ka＝＝
＝2.22×10－3 mol·L－1，
电离度α＝×100%＝10%。
答案：　2.22×10－3 mol·L－1　10%