3.1电离平衡 课时训练 高中化学人教版选择性必修1（含解析）

第三章　第一节　电离平衡
A组·基础达标
1．下列关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是 (　　)
选项 A B C D
强电解质 NaCl H2SO4 盐酸 CaCO3
弱电解质 HF BaSO4 HClO CH3COOH
非电解质 Cl2 氨水 C2H5OH SO2
【答案】D　【解析】单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质，Cl2是单质，氨水、盐酸都是混合物，既不属于电解质，也不属于非电解质。
2．(2023·广东广州广雅中学期中)下列方程式书写正确的是(　　)
A．H2SO3的电离：H2SO3 2H＋＋SO
B．熔融的硫酸氢钠发生电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
C．向醋酸溶液滴加碳酸钠溶液：2H＋＋CO===CO2↑＋H2O
D．HCO在水溶液中的电离：HCO＋H2O H3O＋＋CO
【答案】D　【解析】H2SO3的电离分两步进行：H2SO3 H＋＋HSO，HSO H＋＋SO，A错误；熔融状态下HSO不能拆开，因此熔融的硫酸氢钠发生电离：NaHSO4===Na＋＋HSO，B错误；醋酸是弱酸不能拆，2CH3COOH＋ CO===CO2↑＋H2O＋2CH3COO－，C错误；HCO在水溶液中的电离：HCO＋H2O H3O＋＋CO，D正确。
3．(2023·山东菏泽鄄城月考)部分弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常 数(25 ℃) Ka1＝ 1.77×10-4 Ka1＝ 4.9×10-10 Ka1＝4.3×10-7 Ka2＝5.6×10-11
下列选项错误的是(　　)
A．CN－＋H2O＋CO2===HCN＋HCO
B．相同浓度的HCN和NaHCO3的导电能力：HCN＞NaHCO3
C．中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量，前者小于后者
D．等pH的HCOOH和HCN稀释相同的倍数后，pH前者大于后者
【答案】B　【解析】由电离常数可知，氢氰酸的电离程度大于碳酸氢根离子，则氰酸盐溶液与二氧化碳反应生成氢氰酸和碳酸氢盐，反应的离子方程式为CN－＋H2O＋CO2===HCN＋HCO，A正确；氢氰酸是弱电解质，碳酸氢钠是强电解质，则相同浓度的氢氰酸溶液中离子浓度小于碳酸氢钠溶液，导电性弱于碳酸氢钠溶液，B错误；等pH的醋酸溶液的浓度小于氢氰酸溶液，中和能力小于氢氰酸溶液，则中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量，醋酸溶液的浓度小于氢氰酸溶液，C正确；醋酸的酸性强于氢氰酸，等pH的醋酸溶液和氢氰酸溶液稀释相同的倍数后，醋酸溶液的pH变化大，则醋酸溶液的pH大于氢氰酸溶液，D正确。
4．室温下，对于0.10 mol·L-1的氨水，下列判断正确的是(　　)
A．与AlCl3溶液反应的离子方程式为Al3+＋3OH－ ===Al(OH)3↓
B．加水稀释后，溶液中c(NH)·c(OH－)变大
C．与等体积0.10 mol·L-1 HNO3溶液恰好完全中和
D．溶液中存在电离平衡：NH3·H2O===NH＋OH－
【答案】C　【解析】离子方程式中弱电解质不能改写为离子，氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式为Al3+＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，A错误；稀释氨水时，c(NH)、c(OH－)都减小，其乘积减小，B错误；据NH3·H2O＋HNO3===NH4NO3＋H2O知，C正确；NH3·H2O为弱电解质，电离方程式应为NH3·H2O NH＋OH－，D错误。
5．(2024·广东佛山南海石门期中)下列事实一定能说明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是(　　)
①常温下HNO2溶液中存在的微粒有：H＋、NO、HNO2、OH－、H2O
②用HNO2溶液做导电性实验，灯泡很暗
③10 mL 1 mol·HNO2溶液恰好与10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应
④0.1 mol·L-1 HNO2溶液的c(H＋)＜0.1 mol·L-1
A．①③　 B．②③
C．①④　 D．②④
【答案】C　【解析】①常温下HNO2溶液中存在的微粒有：H＋、NO、HNO2、OH－、H2O，还存在电解质分子，说明亚硝酸是部分电离，故①符合题意；②不清楚HNO2溶液的浓度，不能根据导电性实验，灯泡很暗来判断电解质强弱，故②不符合题意；③10 mL 1 mol·L-1HNO2溶液恰好与10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应，两者物质的量相等，而且是1∶1反应，不能说明亚硝酸是弱电解质，故③不符合题意；④0.1 mol·L-1HNO2溶液的c(H＋)＜0.1 mol·L-1，说明亚硝酸部分电离，故④符合题意。C项符合题意。
6．将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是(　　)
A．c(H＋)　 B．Ka(HF)
C．　 D．
【答案】D　【解析】HF为弱酸，存在电离平衡：HF H＋＋F－。加水稀释，平衡虽正向移动，但c(H＋)减小，A错误；电离常数与温度有关，温度不变，电离常数K不变，B错误；当溶液无限稀释时，c(F－)不断减小，但c(H＋)无限接近10-7 mol·L-1，所以减小，C错误。
7．高氯酸、硫酸、HCl和硝酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
Ka 1.6×10-5 6.3×10-9 1.6×10-9 4.2×10-10
由以上表格中数据判断以下说法不正确的是(　　)
A．在冰醋酸中这四种酸都没有全部电离
B．在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸
C．在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO
D．水对这四种酸的强弱没有区分能力，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
【答案】C　【解析】C项，由H2SO4的Ka可知，H2SO4在冰醋酸中不能全部电离，故错误。
8．冰醋酸加水稀释时，溶液中的氢离子浓度随加入水的量的变化的下列各曲线图中，正确的是(　　)
　　　　
　　　　
【答案】C
9．已知：
酸 Ka1 Ka2
H2SO3 1.54×10-2 1.02×10-7
H2CO3 4.3×10-7 5.6×10-11
(1)在相同浓度的H2SO3和H2CO3的溶液中，用“>”“<”或“＝”填空。
c(H＋)：H2SO3________H2CO3；
c(SO)________c(CO)；
c(H2SO3)________c(H2CO3)；
溶液导电能力：H2SO3________H2CO3。
(2)HSO的电离平衡常数表达式为___________________________________。
(3)H2SO3溶液与NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为_______________________。
【答案】(1)>　>　<　>　(2)Ka＝
(3)H2SO3＋HCO===H2O＋CO2↑＋HSO
B组·能力提升
10．某温度下，等体积、相同c(H＋)的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液中的c(H＋)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是(　　)
A．Ⅰ表示的是醋酸溶液中c(H＋)的变化曲线
B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C．取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗的NaOH的量相同
D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
【答案】B　【解析】CH3COOH属于弱电解质，在稀释时会电离出H＋，故稀释时c(H＋)的变化要比盐酸中c(H＋)的变化慢一些，即Ⅰ是盐酸中c(H＋)的变化曲线，Ⅱ是醋酸溶液中c(H＋)的变化曲线，A错误；溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关，离子浓度b>c，故导电能力也是b>c，B正确；a点、b点表示两溶液稀释相同倍数，溶质的物质的量没有发生变化，都等于稀释前的物质的量，稀释前两溶液中c(H＋)相同，但CH3COOH为弱酸，则c(CH3COOH)>c(HCl)，故稀释前n(CH3COOH)>n(HCl)，即CH3COOH消耗NaOH多，C错误；a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度，D错误。
11．(2023·江苏扬州期中)室温下，草酸(H2C2O4)属于二元弱酸，通过下列实验探究草酸的性质。
实验1：将草酸溶液滴加到酸性高锰酸钾溶液中，紫红色褪去；
实验2：将草酸加入少量NaHCO3溶液中，产生气泡；
实验3：10 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH约为1.3，用水稀释至1 000 mL后测得pH变大。
下列说法错误的是(　　)
A．实验1说明草酸具有还原性，离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O
B．实验2说明酸性强弱关系为H2C2O4＞H2CO3
C．实验3加水稀释至1 000 mL 后，pH小于3.3，溶液中所有离子浓度都降低
D．实验3加水过程中，逐渐变大
【答案】C　【解析】草酸具有还原性，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成锰离子、二氧化碳和水，A正确；将草酸加入到碳酸氢钠溶液中产生气泡，说明生成了碳酸，根据强酸可以制取弱酸知，草酸酸性强于碳酸， B正确；加水稀释后，对于酸性溶液， pH增大，即OH－的浓度增大，C错误；由草酸的电离平衡常数知K1＝，加水的过程中， H＋浓度降低，电离平衡常数不变，则逐渐变大，D正确。
12．(2023·上海七宝中学期中)当电解质溶于水后，由于电离或水解的因素，溶液中往往会存在多种离子，它们之间存在着多种关系，既有等量关系，也有大小关系。已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数见下表。回答下列问题。
化学式 HF HCN H2CO3
电离 常数 Ka＝ 3.5×10-4 Ka＝ 5.0×10-10 Ka1＝4.4×10-7， Ka2＝4.7×10-11
(1)HF、HCN、H2CO3、HCO酸性由强到弱的顺序为________________________。c(H＋)相同的HF、HCN、H2CO3三种酸，这三种酸的浓度由大到小的顺序为________________________________。
(2)若HF的起始浓度为0.1 mol·L-1，平衡时c(H＋)约为________mol·L-1(结果保留一位小数，下同)；HF的电离度为________%。
(3)若使1.0 mol·L-1HF的电离程度增大且c(H＋)增大，下列措施可行的是__________。
A．加水　　　　
B．升温
C．加入NaOH固体　　　　
D．加入1.0 mol·L-1 HF
(4)向NaCN溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为________________________。
(5)冰醋酸加水稀释过程中，溶液导电能力的变化如图所示，回答下列问题。
①a，b，c三点对应溶液中，溶液c(H＋)浓度最大的是________；pH最大的是________；电离程度最大的是________。
②在醋酸稀释过程中，下列始终保持增大趋势的是________。
A．c(CH3COO－)　 B．c(H＋)
C．CH3COOH分子数　 D．
【答案】(1)HF>H2CO3>HCN>HCO　HCN>H2CO3>HF
(2)6.0×10-3　6.0　(3)B　(4)CO2＋CN－＋H2O===HCN＋HCO　(6)①b　c　c　②D
【解析】(1)根据电离常数大小可知，酸性由强到弱的顺序：HF＞H2CO3＞HCN＞HCO；酸性越弱，相同氢离子浓度所需酸的浓度越大，故c(H＋)相同的是HF、HCN、H2CO3三种酸，其酸的浓度由大到小的顺序为HCN＞H2CO3＞HF。(2)若HF的起始浓度为0.1 mol·L-1，平衡时溶液中c(H＋)≈c(F－)，HF浓度近似为0.1 mol·L-1，可得＝＝3.5×10-4，c(H＋)≈6.0×10-3 mol·L-1；HF的电离度为×100%＝6.0%。(3)加水稀释，电离平衡正向移动，HF电离程度增大，c(H＋)减小，A错误；升温，电离平衡正向移动，HF电离程度增大，c(H＋)增大，B正确；加入NaOH固体，电离平衡正向移动，HF电离程度增大，c(H＋)减小，C错误；加入1.0 mol·L-1HF，HF浓度增大，电离平衡正向移动，HF电离程度减小，c(H＋)增大，D错误。(4)根据酸性：H2CO3＞HCN＞HCO，向NaCN溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为CO2＋CN－＋H2O===HCN＋HCO。(5)①溶液导电能力越强，c(H＋)浓度越大，故a、b、c三点对应溶液中，溶液c(H＋)浓度最大的是b；溶液导电能力越弱，c(H＋)浓度越小，pH越大，故pH最大的是c；溶液越稀，冰醋酸电离程度越大，电离程度最大的是c；②根据图中导电能力变化，在醋酸稀释过程中，c(CH3COO－)先增大后减小，A错误；根据图中导电能力变化，在醋酸稀释过程中，c(H＋)先增大后减小，B错误；在醋酸稀释过程中，醋酸电离程度增大，CH3COOH分子数减少，C错误；＝，在醋酸稀释过程中，氢离子物质的量增大，醋酸分子物质的量减小，故始终保持增大趋势，D正确。
13．在a、b两支试管中，分别装入形态相同、质量相等的足量锌粒，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白：
(1)a、b两支试管中的现象：相同点是______________________________________；不同点是__________________________________________；原因是_____________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)a、b两支试管中生成气体的速率开始时是v(a)________v(b)；原因是__________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)反应完后生成气体的总体积是V(a)________V(b)；原因是____________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】(1)两试管均有气泡产生　a试管比b试管反应剧烈　HCl是强电解质，醋酸是弱电解质，同浓度的稀盐酸和稀醋酸，盐酸中H＋浓度大，反应较剧烈
(2)大于　开始时，盐酸电离出的H＋浓度远大于醋酸电离出的H＋浓度，故盐酸产生H2的速率快
(3)等于　由于n(HCl)＝n(CH3COOH)，所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等
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第三章　第一节　电离平衡
A组·基础达标
1．下列关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是 (　　)
选项 A B C D
强电解质 NaCl H2SO4 盐酸 CaCO3
弱电解质 HF BaSO4 HClO CH3COOH
非电解质 Cl2 氨水 C2H5OH SO2
2．(2023·广东广州广雅中学期中)下列方程式书写正确的是(　　)
A．H2SO3的电离：H2SO3 2H＋＋SO
B．熔融的硫酸氢钠发生电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
C．向醋酸溶液滴加碳酸钠溶液：2H＋＋CO===CO2↑＋H2O
D．HCO在水溶液中的电离：HCO＋H2O H3O＋＋CO
3．(2023·山东菏泽鄄城月考)部分弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常 数(25 ℃) Ka1＝ 1.77×10-4 Ka1＝ 4.9×10-10 Ka1＝4.3×10-7 Ka2＝5.6×10-11
下列选项错误的是(　　)
A．CN－＋H2O＋CO2===HCN＋HCO
B．相同浓度的HCN和NaHCO3的导电能力：HCN＞NaHCO3
C．中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量，前者小于后者
D．等pH的HCOOH和HCN稀释相同的倍数后，pH前者大于后者
4．室温下，对于0.10 mol·L-1的氨水，下列判断正确的是(　　)
A．与AlCl3溶液反应的离子方程式为Al3+＋3OH－ ===Al(OH)3↓
B．加水稀释后，溶液中c(NH)·c(OH－)变大
C．与等体积0.10 mol·L-1 HNO3溶液恰好完全中和
D．溶液中存在电离平衡：NH3·H2O===NH＋OH－
5．(2024·广东佛山南海石门期中)下列事实一定能说明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是(　　)
①常温下HNO2溶液中存在的微粒有：H＋、NO、HNO2、OH－、H2O
②用HNO2溶液做导电性实验，灯泡很暗
③10 mL 1 mol·HNO2溶液恰好与10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应
④0.1 mol·L-1 HNO2溶液的c(H＋)＜0.1 mol·L-1
A．①③　 B．②③
C．①④　 D．②④
6．将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是(　　)
A．c(H＋)　 B．Ka(HF)
C．　 D．
7．高氯酸、硫酸、HCl和硝酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
Ka 1.6×10-5 6.3×10-9 1.6×10-9 4.2×10-10
由以上表格中数据判断以下说法不正确的是(　　)
A．在冰醋酸中这四种酸都没有全部电离
B．在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸
C．在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO
D．水对这四种酸的强弱没有区分能力，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
8．冰醋酸加水稀释时，溶液中的氢离子浓度随加入水的量的变化的下列各曲线图中，正确的是(　　)
　　　　
　　
9．已知：
酸 Ka1 Ka2
H2SO3 1.54×10-2 1.02×10-7
H2CO3 4.3×10-7 5.6×10-11
(1)在相同浓度的H2SO3和H2CO3的溶液中，用“>”“<”或“＝”填空。
c(H＋)：H2SO3________H2CO3；
c(SO)________c(CO)；
c(H2SO3)________c(H2CO3)；
溶液导电能力：H2SO3________H2CO3。
(2)HSO的电离平衡常数表达式为___________________________________。
(3)H2SO3溶液与NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为_______________________。
B组·能力提升
10．某温度下，等体积、相同c(H＋)的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液中的c(H＋)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是(　　)
A．Ⅰ表示的是醋酸溶液中c(H＋)的变化曲线
B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C．取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗的NaOH的量相同
D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
11．(2023·江苏扬州期中)室温下，草酸(H2C2O4)属于二元弱酸，通过下列实验探究草酸的性质。
实验1：将草酸溶液滴加到酸性高锰酸钾溶液中，紫红色褪去；
实验2：将草酸加入少量NaHCO3溶液中，产生气泡；
实验3：10 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH约为1.3，用水稀释至1 000 mL后测得pH变大。
下列说法错误的是(　　)
A．实验1说明草酸具有还原性，离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O
B．实验2说明酸性强弱关系为H2C2O4＞H2CO3
C．实验3加水稀释至1 000 mL 后，pH小于3.3，溶液中所有离子浓度都降低
D．实验3加水过程中，逐渐变大
12．(2023·上海七宝中学期中)当电解质溶于水后，由于电离或水解的因素，溶液中往往会存在多种离子，它们之间存在着多种关系，既有等量关系，也有大小关系。已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数见下表。回答下列问题。
化学式 HF HCN H2CO3
电离 常数 Ka＝ 3.5×10-4 Ka＝ 5.0×10-10 Ka1＝4.4×10-7， Ka2＝4.7×10-11
(1)HF、HCN、H2CO3、HCO酸性由强到弱的顺序为________________________。c(H＋)相同的HF、HCN、H2CO3三种酸，这三种酸的浓度由大到小的顺序为________________________________。
(2)若HF的起始浓度为0.1 mol·L-1，平衡时c(H＋)约为________mol·L-1(结果保留一位小数，下同)；HF的电离度为________%。
(3)若使1.0 mol·L-1HF的电离程度增大且c(H＋)增大，下列措施可行的是__________。
A．加水　　　　
B．升温
C．加入NaOH固体　　　　
D．加入1.0 mol·L-1 HF
(4)向NaCN溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为________________________。
(5)冰醋酸加水稀释过程中，溶液导电能力的变化如图所示，回答下列问题。
①a，b，c三点对应溶液中，溶液c(H＋)浓度最大的是________；pH最大的是________；电离程度最大的是________。
②在醋酸稀释过程中，下列始终保持增大趋势的是________。
A．c(CH3COO－)　 B．c(H＋)
C．CH3COOH分子数　 D．
13．在a、b两支试管中，分别装入形态相同、质量相等的足量锌粒，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白：
(1)a、b两支试管中的现象：相同点是______________________________________；不同点是__________________________________________；原因是_____________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)a、b两支试管中生成气体的速率开始时是v(a)________v(b)；原因是__________
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(3)反应完后生成气体的总体积是V(a)________V(b)；原因是____________________
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