2020化学人教版选修4作业第三章第1节弱电解质的电离综合训练解析

第1节弱电解质的电离[综合训练]对应学生用书P37一、选择题1．下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是()答案C解析铁既不是电解质，也不是非电解质，A项错误；NH3是非电解质，B项错误；碳酸钙是盐，为强电解质；磷酸是中强酸，是弱电解质；乙醇是非电解质，C项正确；H2O是弱电解质，D项错误。2．下列说法正确的是()A．氯化钾溶液在电流作用下电离成钾离子和氯离子B．二氧化硫溶于水能部分转化成离子，故二氧化硫属于弱电解质C．硫酸钡难溶于水，所以硫酸钡属于弱电解质D．纯净的强电解质在液态时，有的导电有的不导电答案D解析A项，KCl溶液不需在电流作用下就能电离成K＋和Cl－；B项，SO2本身不能电离出离子，故SO2不是电解质，SO2与H2O反应生成的H2SO3才是电解质；C项，BaSO4属于强电解质；D项，纯净的强电解质在液态时有的导电(如熔融NaCl)，有的不导电(如HCl、HClO4等)。3．下列电离方程式中，正确的是()A．H2S2H＋＋S2－B．NaHCO3Na＋＋H＋＋CO2－3C．NaCl===Na＋＋Cl－D．CH3COOH===CH3COO－＋H＋答案C解析H2S是二元弱酸，分步电离(一般只写第一步：H2SH＋＋HS－)，所以A项错误；NaHCO3为弱酸酸式盐，其中HCO－3不能拆分，B项错误；CH3COOH为弱酸，部分电离，其电离方程式应用“”，D项错误。4．下列关于电解质的说法正确的是()A．液态HCl不导电，所以HCl不是电解质B．NH3溶于水形成的溶液能导电，所以NH3是电解质C．SO2溶于水能导电，所以SO2是电解质D．BaSO4在水溶液中难导电，但熔融状态下能导电，所以BaSO4是电解质答案D解析液态HCl不导电，但溶于水后能导电，所以HCl是电解质，A项错误；NH3溶于水形成的溶液能导电，是因为NH3与水生成的NH3·H2O发生电离，NH3·H2O是电解质，NH3是非电解质，B项错误；C项错误，SO2溶于水后生成了H2SO3电离而导电，SO2是非电解质。5．下列说法正确的是()A．溶液中有CH3COOH、CH3COO－和H＋即可证明CH3COOH达到电离平衡状态B．CH3COOH电离出的CH3COO－和H＋的物质的量相等时CH3COOH达到电离平衡状态C．当NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中NH3·H2O、NH＋4和OH－的浓度相等D．H2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱答案D解析溶液中除电解质电离出的离子外，还存在电解质分子，能证明该电解质是弱电解质，但不能说明达到平衡状态，A项错误；CH3COO－和H＋浓度不变时，CH3COOH达到平衡状态，B项错误；NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中各粒子的浓度不变，但不一定相等，C项错误；H2CO3是二元弱酸，分步电离且电离程度依次减小，D项正确。6．甲酸(HCOOH)是一种一元弱酸，下列性质中可以证明它是弱电解质的是()A．常温下，1mol·L－1甲酸溶液中的c(H＋)约为1×10－2mol·L－1B．甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳C．10mL1mol·L－1甲酸溶液恰好与10mL1mol·L－1NaOH溶液完全反应D．甲酸溶液与锌反应比强酸溶液缓慢答案A解析若能说明甲酸只发生部分电离，便可以证明它是弱电解质。A项，c(H＋)c(HCOOH)，说明甲酸部分电离；B项，只能说明甲酸的酸性比碳酸强；C项，与甲酸的电离程度无关；D项，没有指明甲酸溶液和强酸溶液的浓度、反应温度和锌的表面积的大小等，故无法证明甲酸是弱电解质。7．下列说法正确的一组是()①不溶于水的盐(AgCl、BaSO4等)都是弱电解质②所有的盐都是强电解质③0．5mol·L－1的所有一元酸中氢离子浓度都是0．5mol·L－1④强酸溶液中氢离子浓度一定大于弱酸溶液中氢离子浓度⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子⑥熔融的电解质都能导电A．①③⑤⑥B．②④⑤⑥C．只有⑤D．只有⑥答案C解析AgCl、BaSO4虽不溶于水，但它们都是强电解质，故①错；醋酸铅是弱电解质，属于盐，故②错；0．5mol·L－1一元强酸中氢离子浓度为0．5mol·L－1，一元弱酸中氢离子浓度小于0．5mol·L－1，故③错；0．0001mol·L－1盐酸中氢离子浓度小于1mol·L－1CH3COOH中氢离子浓度，故④错；液态HCl不导电，故⑥错。综上，选C。稀释时溶液中c(H＋)或c(OH－)的变化：常采用“假设法”进行判断。先假设弱电解质不电离，求溶液中稀释后的c(H＋)或c(OH－)；然后考虑弱电解质还能继续电离，导致n(H＋)或n(OH－)要比假设情况的大，c(H＋)或c(OH－)也就随之发生变化。8．下列实验事实能说明HNO2是弱电解质的是()①HNO2溶液中存在HNO2分子，呈酸性②用HNO2溶液做导电性实验，灯泡很暗③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应④0．1mol·L－1HNO2溶液中，c(H＋)＝0．015mol·L－1⑤相同浓度时，HNO2溶液的导电能力比盐酸弱A．①②③B．②③④C．①④⑤D．①②④⑤答案C解析弱电解质溶液中既存在离子，又存在电解质分子，故①能说明；②中做导电性实验，虽导电能力弱，但不能说明其是弱电解质，因为强电解质在浓度很小时，导电能力同样很弱；③能否与Na2SO4溶液反应不能作为判断电解质强弱的标准，因为强酸HCl与Na2SO4也不反应；④若HNO2是强电解质，在溶液中应完全电离，则c(H＋)＝0．1mol·L－1，而实际上c(H＋)＝0．015mol·L－1，说明HNO2在溶液中不能完全电离，故④能说明；⑤同浓度时，弱电解质溶液的导电能力比强电解质溶液的导电能力弱，也可说明HNO2是弱电解质。故能说明HNO2是弱电解质的有①④⑤。9．下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1．8×10－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1．4×10－3)在水中的电离度与浓度关系的是()答案B解析根据乙酸、一氯乙酸的Ka知，二者均为弱酸，且酸性：一氯乙酸乙酸。在温度不变、浓度相等时，电离度：一氯乙酸乙酸，对于弱酸，浓度越大，电离度越小。本题选B。10．在0．1mol·L－1的HCN溶液中存在如下电离平衡：HCNH＋＋CN－，下列叙述正确的是()A．加入少量NaOH固体，平衡正向移动B．加水，平衡逆向移动C．滴加少量0．1mol·L－1的HCl溶液，溶液中c(H＋)减小D．加入少量NaCN固体，平衡正向移动答案A解析加入NaOH固体，OH－与HCN电离产生的H＋反应，平衡正向移动，A正确；加水，平衡正向移动，B错误；滴加少量0．1mol·L－1HCl溶液，溶液中c(H＋)增大，C错误；加入少量NaCN固体，c(CN－)增大，平衡逆向移动，D错误。二、非选择题11．在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。请回答：(1)“O”点处冰醋酸的导电能力为0的原因是__________________________________。(2)在a、b、c三点处，溶液中c(H＋)由小到大的顺序为________(用字母表示)。(3)在a、b、c三点处，电离程度最大的是________(用字母表示)。(4)若使c点处的溶液中c(CH3COO－)增大，c(H＋)减小，可采取的措施有①____________________________；②____________________________；③________________________。答案(1)在“O”点处冰醋酸未发生电离，无自由移动的离子存在(2)cab(3)c(4)①加少量NaOH固体②加少量Na2CO3固体③加入Zn、Mg等活泼金属解析溶液的导电能力主要由离子浓度来决定，题目中的图像说明冰醋酸加水稀释过程中，离子浓度随着水的加入先逐渐增大后逐渐减小，c(H＋)在b点处的溶液中最大，在c点处的溶液中最小，这是因为c(H＋)＝nH＋Vaq，加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，n(H＋)增大使c(H＋)有增大的趋势，而V(aq)增大使c(H＋)有减小的趋势，c(H＋)增大还是减小，取决于这两种趋势中哪一种占主导地位。溶液导电能力越强，说明离子浓度越大，即c(H＋)越大。在“O”点处，未加水，只有冰醋酸，因冰醋酸未发生电离，没有自由移动的离子存在，故导电能力为0。要使c点处的溶液中CH3COO－的浓度增大，H＋的浓度减小，可加入强碱、活泼金属等消耗H＋使电离平衡正向移动。12．电离度可表示电解质的相对强弱，电离度α＝(已电离的电解质的浓度/溶液中原有电解质的浓度)×100%。已知25℃时几种物质(微粒)的电离度(溶液浓度均为0．1mol·L－1)如表所示：编号物质(微粒)电离度αA硫酸溶液(第一步完全电离)：第二步HSO－4SO2－4＋H＋10%B硫酸氢钠溶液：HSO－4SO2－4＋H＋29%C醋酸：CH3COOHCH3COO－＋H＋1．33%D盐酸：HCl===H＋＋Cl－100%(1)25℃时，上述几种溶液中c(H＋)从大到小的顺序是________(填序号)。(2)25℃时，0．1mol·L－1硫酸溶液中HSO－4的电离度小于相同温度下0．1mol·L－1硫酸氢钠溶液中HSO－4的电离度，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)醋酸的电离平衡常数Ka的表达式是________________________，则物质的量浓度为cmol·L－1的醋酸的电离平衡常数Ka与电离度α的关系为Ka＝________(用含c、α的代数式表示)。答案(1)ADBC(2)硫酸的第一步电离抑制了硫酸氢根离子的电离(3)Ka＝c(CH3COO－)·c(H＋)/c(CH3COOH)cα2/(1－α)解析(1)硫酸第一步完全电离，第二步部分电离，硫酸中c(H＋)＝(0．1＋0．1×10%)mol·L－1＝0．11mol·L－1；硫酸氢钠溶液中c(H＋)＝(0．1×29%)mol·L－1＝0．029mol·L－1；醋酸中c(H＋)＝(0．1×1．33%)mol·L－1＝0．00133mol·L－1；盐酸中c(H＋)＝0．1mol·L－1，所以c(H＋)由大到小的顺序是ADBC。(2)硫酸溶液中，硫酸第一步电离出氢离子，第二步又电离出氢离子，第一步电离出的氢离子抑制了第二步的电离，而硫酸氢钠溶液中硫酸氢根离子的电离不受抑制，所以0．1mol·L－1H2SO4溶液中HSO－4的电离度小于0．1mol·L－1NaHSO4溶液中HSO－4的电离度。(3)CH3COOH在溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，则Ka＝c(CH3COO－)·c(H＋)/c(CH3COOH)；醋酸中c(H＋)＝c(CH3COO－)＝cα，则Ka＝c(CH3COO－)·c(H＋)/c(CH3COOH)＝cα×cα/(c－cα)＝cα2/(1－α)。有关电离平衡常数计算的常用方法依照化学平衡计算中“三段式”法，通过起始浓度、消耗浓度、平衡浓度，结合电离常数Ka(Kb)、电离度α等条件便可以轻松地进行电离平衡的有关计算。由cH＋c＝α、c2H＋c－cH＋＝Ka可推出c(H＋)的常用计算公式：c(H＋)＝cα，c(H＋)＝Ka·c，α与Ka的关系式为α＝Kac。同样，对于一元弱碱来说，c(OH－)＝cα＝Kb·c。