高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第八章 水溶液中的離子平衡 水溶液中的離子平衡 第26講 弱電解質(zhì)的電離平衡練習(xí)
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1、 第26講 弱電解質(zhì)的電離平衡 考綱要求 1.了解電解質(zhì)的概念,了解強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。2.理解電解質(zhì)在水中的電離以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。3.理解弱電解質(zhì)在水中的電離平衡,能利用電離平衡常數(shù)(Ka、Kb)進(jìn)行相關(guān)計算。 考點一 弱電解質(zhì)的電離平衡 1.弱電解質(zhì) (1)概念 (2)與化合物類型的關(guān)系 強電解質(zhì)主要是大部分離子化合物及某些共價化合物,弱電解質(zhì)主要是某些共價化合物。 2.弱電解質(zhì)的電離概念 (1)電離平衡的建立 在一定條件下(如溫度、壓強等),當(dāng)弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時,電離過程達(dá)到
2、了平衡。 (2)電離平衡的建立與特征 ①開始時,v(電離)最大,而v(結(jié)合)為0。 ②平衡的建立過程中,v(電離)>v(結(jié)合)。 ③當(dāng)v(電離)=v(結(jié)合)時,電離過程達(dá)到平衡狀態(tài)。 3.外因?qū)﹄婋x平衡的影響 (1)濃度:在一定溫度下,同一弱電解質(zhì)溶液,濃度越小,越易電離。 (2)溫度:溫度越高,電離程度越大。 (3)同離子效應(yīng):加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì)時,可使電離平衡向結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的方向移動。 (4)化學(xué)反應(yīng):加入能與弱電解質(zhì)電離出的離子反應(yīng)的物質(zhì)時,可使電離平衡向電離方向移動。 (1)強電解質(zhì)稀溶液中不存在溶質(zhì)分子,弱電解質(zhì)稀溶液中存在溶質(zhì)分子(
3、√) (2)氨氣溶于水,當(dāng)NH3H2O電離出的c(OH-)=c(NH)時,表明NH3H2O電離處于平衡狀態(tài) () (3)室溫下,由0.1molL-1一元堿BOH的pH=10,可知溶液中存在BOH===B++OH-() (4)電離平衡右移,電解質(zhì)分子的濃度一定減小,離子濃度一定增大() (5)稀釋弱電解質(zhì)溶液時,所有粒子濃度都一定會減小() (6)電離平衡時,由于分子和離子的濃度不斷發(fā)生變化,所以說電離平衡是動態(tài)平衡() 解析 (2)NH3+H2O??NH3H2O??NH+OH-,NH3H2O電離出的c(OH-)與c(NH)永遠(yuǎn)相等,不能表明NH3H2O電離處于平衡狀態(tài)。(3)由于
4、OH-的濃度小于0.1molL-1,所以BOH應(yīng)屬于弱堿,其電離方程式應(yīng)為BOH??B++OH-。(4)都不一定。如對于CH3COOH?? CH3COO-+H+平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根據(jù)勒夏特列原理,只能“減弱”而不能“消除”,再次平衡時,c(CH3COOH)比原平衡時大;加水稀釋或加少量NaOH固體,都會引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡時要小。(5)不是所有粒子濃度都會減小。對于弱酸或弱堿溶液,只要對其稀釋,電離平衡均會發(fā)生右移,例如:弱酸HA溶液稀釋時,c(HA)、c(H+)、c(A-)均減小(參與平衡建立的微粒);平衡右移的目
5、的是為了減弱c(H+)、c(A-)的減小,但c(OH-)會增大。(6)電離平衡是動態(tài)平衡指的是v(電離)=v(結(jié)合)≠0,是濃度不再變化。 以0.1molL-1CH3COOH溶液為例,填寫外界條件對CH3COOH??CH3COO-+H+ ΔH>0的影響。 實例(稀溶液) CH3COOH??H++CH3COO-ΔH>0 改變條件 平衡移動方向 n(H+) c(H+) 導(dǎo)電能力 Ka 加水稀釋 向右 增大 減小 減弱 不變 加入少量冰醋酸 向右 增大 增大 增強 不變 通入HCl(g) 向左 增大 增大 增強 不變 加NaOH(s) 向
6、右 減小 減小 增強 不變 加入鎂粉 向右 減小 減小 增強 不變 升高溫度 向右 增大 增大 增強 增大 加CH3COONa(s) 向左 減小 減小 增強 不變 題組一 外因?qū)Χ嗥胶怏w系中影響結(jié)果的判定 1.(2017桂林質(zhì)檢)飽和氨水中存在化學(xué)平衡和電離平衡:NH3+H2O??NH3H2O??NH+OH-。下列有關(guān)說法正確的是( ) A.常溫下飽和氨水的pH<7 B.向氨水中滴加過量硫酸,上述平衡均正向移動,pH增大 C.電離是吸熱過程,升高溫度,上述平衡均正向移動 D.向氨水中加入少量NaOH固體,上述平衡均逆向移動,有N
7、H3放出 答案 D 解析 常溫下飽和氨水呈堿性,pH>7,A項錯誤;加入過量硫酸,H+濃度增大,pH減小,B項錯誤;升溫會使NH3逸出,NH3+H2O??NH3H2O平衡向逆方向移動,C項錯誤;加入少量NaOH固體,OH-濃度增大,平衡向生成NH3的方向移動,有NH3放出,D項正確。 2.H2S水溶液中存在電離平衡H2S??H++HS-和HS-??H++S2-。若向H2S溶液中 ( ) A.加水,平衡向右移動,溶液中氫離子濃度增大 B.通入過量SO2氣體,平衡向左移動,溶液pH值增大 C.滴加新制氯水,平衡向左移動,溶液pH值減小 D.加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化),溶液中
8、所有離子濃度都減小 答案 C 解析 加水促進(jìn)電離,但氫離子濃度減小,A項錯誤;通入過量SO2氣體發(fā)生反應(yīng)2H2S+SO2===3S↓+2H2O,當(dāng)SO2過量時溶液顯酸性,而且酸性比H2S強,pH值減小,B項錯誤;滴加新制氯水,發(fā)生反應(yīng)Cl2+H2S===2HCl+S↓,平衡向左移動,溶液pH值減小,C項正確;加入少量硫酸銅固體,發(fā)生反應(yīng)H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,H+濃度增大,D項錯誤。 3.(2017重慶一中月考)等體積、濃度均為0.2molL-1的三種溶液:①HA溶液、②HB溶液、③NaHCO3溶液,已知將①②分別與③混合,實驗測得所產(chǎn)生的CO2氣體體積(V)隨時間(t)
9、的變化如圖所示。下列說法不正確的是( ) A.酸性:HB>HA>H2CO3 B.恰好反應(yīng)時,所得兩溶液中:c(A-)>c(B-) C.上述三種溶液中由水電離出的c(OH-)的相對大小:③>①>② D.HA溶液和NaHCO3溶液恰好反應(yīng),所得的溶液中:c(A-)+c(HA)=0.1molL-1 答案 B 解析 由題圖可知,HB溶液與NaHCO3溶液反應(yīng)的速率較快,說明HB溶液中氫離子濃度較大,所以酸性:HB>HA>H2CO3,A項正確;反應(yīng)結(jié)束后所得兩溶液分別為NaA溶液、NaB溶液,根據(jù)“越弱越水解”,則c(B-)>c(A-),B項錯誤;NaHCO3水解促進(jìn)水的電離,酸的酸性
10、越強,對水的電離的抑制程度越大,所以HB對水的電離的抑制程度最大,三種溶液中由水電離出的c(OH-)的相對大?。篘aHCO3溶液>HA溶液>HB溶液,C項正確;根據(jù)物料守恒可知,HA溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)所得溶液中c(A-)+c(HA)=0.1 molL-1,D項正確。 題組二 平衡移動,結(jié)果變化,判采取措施 4.(2018重慶調(diào)研)稀氨水中存在著下列平衡:NH3H2O??NH+OH-,若要使平衡向左移動,同時使c(OH-)增大,應(yīng)加入的物質(zhì)或采取的措施是( ) ①NH4Cl固體 ②硫酸?、跱aOH固體?、芩、菁訜幄藜尤肷倭縈gSO4固體 A.①②③⑤B.③⑥C.③D.③⑤
11、答案 C 解析 若在氨水中加入NH4Cl固體,c(NH)增大,平衡向左移動,c(OH-)減小,①不合題意;硫酸中的H+與OH-反應(yīng),使c(OH-)減小,平衡向右移動,②不合題意;當(dāng)在氨水中加入NaOH固體后,c(OH-)增大,平衡向左移動,③符合題意;若在氨水中加入水,稀釋溶液,平衡向右移動,且c(OH-)減小,④不合題意;電離屬吸熱過程,加熱平衡向右移動,c(OH-)增大,⑤不合題意;加入少量MgSO4固體發(fā)生反應(yīng)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,溶液中c(OH-)減小,⑥不合題意。 5.已知0.1molL-1的醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOH??CH3COO-+H+,要使
12、溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值增大,可以采取的措施是( ) ①加少量燒堿溶液?、谏邷囟取、奂由倭勘姿幄芗铀? A.①②B.①③C.②④D.③④ 答案 C 解析 本題中提供的四種措施都會使醋酸的電離平衡正向移動,但①③會使c(H+)/c(CH3COOH)的值減小。 題組三 電離平衡與溶液導(dǎo)電性綜合判斷 6.一定溫度下,將一定質(zhì)量的冰醋酸加水稀釋過程中,溶液的導(dǎo)電能力變化如圖所示,下列說法正確的是( ) A.a(chǎn)、b、c三點溶液的pH:c<a<b B.a(chǎn)、b、c三點CH3COOH的電離程度:c<a<b C.用濕潤的pH試紙測量a處溶液的pH,測量結(jié)果偏小 D
13、.a(chǎn)、b、c三點溶液用1molL-1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液體積:c<a<b 答案 C 解析 A項,由導(dǎo)電能力知c(H+):b>a>c,故pH:c>a>b;B項,加水體積越大,越利于CH3COOH電離,故電離程度:c>b>a;C項,用濕潤的pH試紙測量a處溶液的pH,相當(dāng)于稀釋a點溶液,c(H+)增大,pH偏??;D項,a、b、c三點n(CH3COOH)相同,用NaOH溶液中和時消耗n(NaOH)相同,故消耗V(NaOH):a=b=c。 7.(2018山東省滕州一中模擬)電導(dǎo)率是衡量電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力大小的物理量,根據(jù)溶液電導(dǎo)率變化可以確定滴定反應(yīng)的終點。下圖是KOH溶液分別滴定
14、HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲線示意圖。下列示意圖中,能正確表示用NH3H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲線的是( ) 答案 D 解析 HCl為強電解質(zhì),CH3COOH為弱電解質(zhì),滴加NH3H2O,先與HCl反應(yīng),生成同樣為強電解質(zhì)的NH4Cl,但溶液體積不斷增大,溶液稀釋,所以電導(dǎo)率下降。當(dāng)HCl被中和完后,繼續(xù)與CH3COOH弱電解質(zhì)反應(yīng),生成CH3COONH4,為強電解質(zhì),所以電導(dǎo)率增大。HCl與CH3COOH均反應(yīng)完后,繼續(xù)滴加弱電解質(zhì)NH3H2O,電導(dǎo)率變化不大,因為溶液被稀釋,有下降趨勢。 考點二 電離平衡常數(shù) 1.表達(dá)式
15、(1)一元弱酸HA的電離常數(shù):根據(jù)HA??H++A-,可表示為Ka=。 (2)一元弱堿BOH的電離常數(shù):根據(jù)BOH??B++OH-,可表示為Kb=。 2.特點 (1)電離平衡常數(shù)與溫度有關(guān),與濃度無關(guān),升高溫度,K值增大。 (2)電離平衡常數(shù)反映弱電解質(zhì)的相對強弱,K越大,表示弱電解質(zhì)越易電離,酸性或堿性越強。 例如,在25℃時,K(HNO2)=4.610-4,K(CH3COOH)=1.810-5,因而HNO2的酸性比CH3COOH強。 (3)多元弱酸的各級電離常數(shù)的大小關(guān)系是K1?K2?K3……,故其酸性取決于第一步電離。 (1)H2CO3的電離常數(shù)表達(dá)式:Ka=() (
16、2)電離常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對強弱(√) (3)電離常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度無關(guān)(√) (4)弱電解質(zhì)的電離平衡右移,電離平衡常數(shù)一定增大() (5)電離常數(shù)大的酸溶液中的c(H+)一定比電離常數(shù)小的酸溶液中的c(H+)大() (6)對于0.1molL-1的氨水,加水稀釋后,溶液中c(NH)、c(OH-)變小(√) (7)某一弱電解質(zhì),電離度越大,電離常數(shù)就越大() 1.H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1=4.310-7,Ka2=5.610-11,它的Ka1、Ka2差別很大的原因__________________________________________________
17、_______(從電離平衡的角度解釋)。 答案 第一步電離產(chǎn)生的H+對第二步的電離起抑制作用 2.部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表: 弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO 電離平衡常數(shù)(25℃) K=1.7710-4 K1=1.310-7 K2=7.110-15 K1=4.410-7 K2=4.710-11 3.010-8 按要求回答下列問題: (1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由強到弱的順序為_________________________。 (2)同濃度的HCOO-、HS-、S2-、HCO、CO、ClO-結(jié)合H+的能力由強到弱
18、的順序為________________________________________________________________________。 (3)按要求書寫下列離子方程式 ①將少量Na2CO3溶液滴加到HCOOH溶液中 ________________________________________________________________________。 ②將少量CO2氣體通入NaClO溶液中 ________________________________________________________________________。 ③將少量CO2氣
19、體通入到Na2S溶液中 ________________________________________________________________________。 答案 (1)HCOOH>H2CO3>H2S>HClO (2)S2->CO>ClO->HS->HCO>HCOO- (3)①2HCOOH+CO===2HCOO-+H2O+CO2↑ ②ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO ③CO2+H2O+2S2-===2HS-+CO 題組一 應(yīng)用電離常數(shù)判斷酸性強弱 1.(2018長沙質(zhì)檢)已知下面三個數(shù)據(jù):7.210-4、4.610-4、4.910-10分別是下列
20、有關(guān)的三種酸的電離常數(shù)(25℃),若已知下列反應(yīng)可以發(fā)生:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2 NaCN+HF===HCN+NaF NaNO2+HF===HNO2+NaF。由此可判斷下列敘述中不正確的是( ) A.K(HF)=7.210-4 B.K(HNO2)=4.910-10 C.根據(jù)兩個反應(yīng)即可得出一元弱酸的強弱順序為HF>HNO2>HCN D.K(HCN)<K(HNO2)<K(HF) 答案 B 解析 相同溫度下,酸的電離常數(shù)越大,該酸的酸性越強,結(jié)合強酸制取弱酸分析可知,亞硝酸的酸性大于氫氰酸而小于氫氟酸,所以亞硝酸的電離平衡常數(shù)為4.610-4,故B錯誤。 2.(
21、2018河南省實驗中學(xué)檢測)體積為10mLpH=2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1000mL,稀釋過程中pH變化如圖所示,則HX的電離平衡常數(shù)____(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的電離平衡常數(shù);理由是__________________________________。 答案 大于 稀釋相同倍數(shù),HX的pH變化比CH3COOH的pH變化大,酸性強,電離平衡常數(shù)大 解析 稀釋100倍,HX、CH3COOH溶液的pH變化均小于2,二者均為弱酸,酸性HX>CH3COOH。 題組二 判斷微粒比值的大小 3.將濃度為0.1molL-1HF溶液加水不斷稀釋,下列各量始終保持增大的
22、是( ) A.c(H+) B.Ka(HF) C. D. 答案 D 解析 HF為弱酸,存在電離平衡:HF??H++F-。根據(jù)勒夏特列原理:當(dāng)改變影響平衡的一個條件,平衡會向著能夠減弱這種改變的方向移動,但平衡的移動不能完全消除這種改變,故加水稀釋,平衡正向移動,但c(H+)減小,A錯誤;電離平衡常數(shù)只受溫度的影響,溫度不變,電離平衡常數(shù)Ka不變,B錯誤;當(dāng)溶液無限稀釋時,c(F-)不斷減小,但c(H+)接近10-7 molL-1,所以減小,C錯誤;=,由于加水稀釋,平衡正向移動,所以溶液中n(H+)增大,n(HF)減小,所以增大,D正確。 4.常溫下,將0.1molL-1的CH3
23、COOH溶液加水稀釋,請?zhí)顚懴铝斜磉_(dá)式中的數(shù)據(jù)變化情況(填“變大”“變小”或“不變”)。 (1)________; (2)________; (3)________; (4)________。 答案 (1)變小 (2)不變 (3)變大 (4)不變 解析 (1)將①式變?yōu)椋剑? (2)此式為Ka; (3)將③式變?yōu)椋終a/c(H+); (4)將④式變?yōu)椋健? 題組三 電離常數(shù)的有關(guān)計算 5.(2017北京西城市模擬)已知室溫時,0.1molL-1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,下列敘述錯誤的是( ) A.該溶液的pH=4 B.升高溫度,溶液的pH增大 C.此酸的電
24、離常數(shù)約為110-7 D.由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍 答案 B 解析 c(H+)=0.1%0.1 molL-1=10-4 molL-1,pH=4;因HA在水中有電離平衡,升高溫度促進(jìn)平衡向電離的方向移動,c(H+)將增大,pH會減??;C選項可由電離常數(shù)表達(dá)式算出Ka=≈110-7;c(H+)=10-4 molL-1,所以由水電離出的c(H+)=10-10 molL-1,前者是后者的106倍。 6.碳?xì)浠衔锿耆紵蒀O2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達(dá)到平衡時,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.510-5molL-1。若忽略水
25、的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3??HCO+H+的電離常數(shù)K1=________(已知:10-5.60=2.510-6)。 答案 4.210-7 解析 由H2CO3??H++HCO得 K1==≈4.210-7。 有關(guān)電離平衡常數(shù)計算的答題模板(以弱酸HX為例) HX ?? H+ + X- 起始/molL-1:c(HX) 0 0 平衡/molL-1:c(HX)-c(H+) c(H+) c(H+) 則K= 由于弱酸只有極少一部分電離,c(H+)的數(shù)值很小,可做近似處理:c(HX)-c(H+)≈c(HX)。則K=或c(H+)=。 考
26、點三 強酸(堿)與弱酸(堿)的比較 1.一元強酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)的比較 (1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較 比較 項目酸 c(H+) pH 中和堿的能力 與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率 鹽酸 大 小 相同 相同 大 醋酸溶液 小 大 小 (2)相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較 比較 項目 酸 c(H+) c(酸) 中和堿的能力 與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率 鹽酸 相同 小 小 少 相同 醋酸溶液 大 大
27、 多 2.一元強酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)稀釋圖像比較 (1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸 加水稀釋相同的倍數(shù),醋酸的pH大 加水稀釋到相同的pH,鹽酸加入的水多 (2)相同體積、相同pH值的鹽酸、醋酸 加水稀釋相同的倍數(shù),鹽酸的pH大 加水稀釋到相同的pH,醋酸加入的水多 題組一 強酸與弱酸的多角度比較 1.在一定溫度下,有a.鹽酸 b.硫酸 c.醋酸三種酸: (1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時,c(H+)由大到小的順序是_________(用字母表示,下同)。 (2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸,中和NaOH的能力由大
28、到小的順序是______________。 (3)若三者c(H+)相同時,物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________________。 (4)當(dāng)三者c(H+)相同且體積也相同時,分別放入足量的鋅,相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是__________。 (5)當(dāng)三者c(H+)相同且體積相同時,同時加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅,若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況),則開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為_____________________________,反應(yīng)所需時間的長短關(guān)系是__________。 (6)將c(H+)相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后,c(H+)由大到小的順
29、序是________________________________________________________________________。 (7)將c(H+)相同且體積也相同的三種酸,分別與等濃度的NaOH稀溶液反應(yīng)至pH=7,則消耗NaOH溶液的體積大小關(guān)系為__________。 答案 (1)b>a>c (2)b>a=c (3)c>a>b(4)c>a=b (5)a=b=c a=b>c (6)c>a=b(7)c>a=b 解析 解答本題要注意以下三點:①HCl、H2SO4都是強酸,但H2SO4是二元酸;②CH3COOH是弱酸,在水溶液中不能完全電離;③醋酸溶液中存在CH3CO
30、OH??CH3COO-+H+的電離平衡。 題組二 一強一弱比較的圖像分析 2.(2018長沙市長郡中學(xué)月考)pH=2的兩種一元酸x和y,體積均為100mL,稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如下圖所示。分別滴加NaOH溶液(c=0.1molL-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy,則( ) A.x為弱酸,Vx<Vy B.x為強酸,Vx>Vy C.y為弱酸,Vx<Vy D.y為強酸,Vx>Vy 答案 C 解析 由圖知:將一元酸x和y分別稀釋10倍,pH的變化量ΔpHx=1,ΔpHy<1,所以x為強酸,y為弱酸。pH=2時弱酸y的濃度大,滴加NaOH溶液至pH=7時消耗
31、NaOH溶液的體積y比x大。 3.(2017湖北名校聯(lián)考)兩種一元堿MOH和ROH的溶液分別加水稀釋,溶液pH的變化如圖所示,下列敘述不正確的是( ) A.MOH是一種弱堿 B.在x點,c(M+)=c(R+) C.稀釋前,c(ROH)=10c(MOH) D.稀釋前MOH溶液和ROH溶液中由水電離出的c(OH-)前者是后者的10倍 答案 C 解析 A項,由圖像可知稀釋相同倍數(shù),MOH的pH變化小,故MOH為弱堿;B項,在x點,c(OH-)=c(M+)+c(H+)=c(R+)+c(H+),x點時MOH和ROH溶液中c(H+)均為10-11 molL-1,c(OH-)均為10-3
32、 molL-1,故c(M+)=c(R+);C項,MOH為弱堿,ROH為強堿,則稀釋前c(ROH)<10c(MOH);D項,稀釋前MOH溶液中由水電離出的c(OH-)=10-12 molL-1,ROH溶液中由水電離出的c(OH-)=10-13 molL-1,故前者是后者的10倍。 題組三 弱電解質(zhì)的判斷方法 4.為了證明醋酸是弱電解質(zhì),甲、乙、丙、丁四人分別選用下列試劑進(jìn)行實驗:0.1 molL-1醋酸溶液、0.1 molL-1鹽酸、pH=3的鹽酸、pH=3的醋酸、CH3COONa晶體、NaCl晶體、CH3COONH4晶體、蒸餾水、鋅粒、pH試紙、酚酞、NaOH溶液等。 (1)甲取出10m
33、L0.1molL-1的醋酸溶液,用pH試紙測出其pH=a,確定醋酸是弱電解質(zhì),則a應(yīng)該滿足的關(guān)系是____________,理由是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)乙分別取pH=3的醋酸和鹽酸各1mL,分別用蒸餾水稀釋到100mL,然后用pH試紙分別測定兩溶液的pH,則可認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì),判斷的依據(jù)是_______________________________________________
34、_________________________ ________________________________________________________________________。 (3)丙分別取pH=3的鹽酸和醋酸各10mL,然后加入質(zhì)量相同的鋅粒,醋酸放出H2的平均速率快,則認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì),你認(rèn)為這一方法正確嗎?________,請說明理由: ________________________________________________________________________。 (4)丁用CH3COONa晶體、NaCl晶體、蒸餾水和酚酞做實驗,也論證
35、了醋酸是弱酸的事實,該同學(xué)的實驗操作和現(xiàn)象是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)a>1 因醋酸是弱酸,不能完全電離 (2)鹽酸的pH=5,醋酸的pH<5 (3)正確 由于醋酸是弱酸,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,醋酸不斷電離,c(H+)變化小,產(chǎn)生H2的平均速率醋酸比鹽酸快 (4)將CH3COONa晶體、NaCl晶體分別溶于適量水配成溶液,再分別滴入酚酞溶液,CH3COONa溶
36、液變淺紅色,NaCl溶液不變色 判斷弱電解質(zhì)的三個思維角度 角度一:弱電解質(zhì)的定義,即弱電解質(zhì)不能完全電離,如測0.1molL-1的CH3COOH溶液的pH>1。 角度二:弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡,條件改變,平衡移動,如pH=1的CH3COOH加水稀釋10倍后,1<pH<2。 角度三:弱電解質(zhì)形成的鹽類能水解,如判斷CH3COOH為弱酸可用下面兩個現(xiàn)象: (1)配制某濃度的醋酸鈉溶液,向其中加入幾滴酚酞溶液?,F(xiàn)象:溶液變?yōu)闇\紅色。 (2)用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上,測其pH。現(xiàn)象:pH>7。 1.正誤判斷,正確的打“√”,錯誤的打“” (1)稀醋酸
37、中加入少量醋酸鈉能增大醋酸的電離程度( )(2015重慶理綜,3A) (2)25℃時,等體積等濃度的硝酸與氨水混合后,溶液的pH=7( )(2015重慶理綜,3B) (3)25℃時,0.1molL-1的硫化氫溶液比等濃度的硫化鈉溶液的導(dǎo)電能力弱( ) (2015重慶理綜,3C) 答案 (1) (2) (3)√ 2.(2015海南,11)下列曲線中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.810-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.410-3)在水中的電離度與濃度關(guān)系的是( ) 答案 B 解析 根據(jù)甲、乙的電離平衡常數(shù)得,這兩種物質(zhì)都是弱電解質(zhì),在溫度不變、濃度相等時,電離程度CH3
38、COOH<CH2ClCOOH,可以排除A、C;當(dāng)濃度增大時,弱電解質(zhì)的電離程度減小,排除D選項,故B項正確。 3.(2015全國卷Ⅰ,13)濃度均為0.10molL-1、體積均為V0的MOH和ROH溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨lg的變化如圖所示。下列敘述錯誤的是( ) A.MOH的堿性強于ROH的堿性 B.ROH的電離程度:b點大于a點 C.若兩溶液無限稀釋,則它們的c(OH-)相等 D.當(dāng)lg=2時,若兩溶液同時升高溫度,則增大 答案 D 解析 A項,0.10molL-1的MOH和ROH,前者pH=13,后者pH小于13,說明前者是強堿,后者是弱堿,正確;B項,RO
39、H是弱堿,加水稀釋,促進(jìn)電離,b點電離程度大于a點,正確;C項,兩堿溶液無限稀釋,溶液近似呈中性,c(OH-)相等,正確;D項,由MOH是強堿,在溶液中完全電離,所以c(M+)不變,ROH是弱堿,升高溫度,促進(jìn)電離平衡ROH??R++OH-向右進(jìn)行,c(R+)增大,所以減小,錯誤。 4.(2017全國卷Ⅱ,12)改變0.1molL-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨pH的變化如圖所示[已知δ(X)=]。 下列敘述錯誤的是( ) A.pH=1.2時,c(H2A)=c(HA-) B.lg[K2(H2A)]=-4.2 C.pH=2.7時
40、,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-) D.pH=4.2時,c(HA-)=c(A2-)=c(H+) 答案 D 解析 A項,根據(jù)圖像,pH=1.2時,H2A和HA-相交,則有c(H2A)=c(HA-),正確;B項,根據(jù)pH=4.2時,K2(H2A)==c(H+)=10-4.2,正確;C項,根據(jù)圖像,pH=2.7時,H2A和A2-相交,則有c(H2A)=c(A2-),正確;D項,根據(jù)pH=4.2時,c(HA-)=c(A2-),且c(HA-)+c(A2-)約為0.1molL-1,而c(H+)=10-4.2molL-1,可知c(HA-)=c(A2-)>c(H+),錯誤。 5.[2015福建
41、理綜,23(3)③]25℃,兩種酸的電離平衡常數(shù)如下表。 Ka1 Ka2 H2SO3 1.310-2 6.310-8 H2CO3 4.210-7 5.610-11 H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為_______________________________。 答案 H2SO3+HCO===HSO+CO2↑+H2O 1.下列說法正確的是( ) A.濃度為0.1molL-1CH3COOH溶液,加水稀釋,則減小 B.濃度為0.1molL-1CH3COOH溶液,升高溫度,Ka(CH3COOH)不變,但醋酸的電離程度增大 C.濃
42、度為0.1molL-1HA溶液pH為4,則HA為弱電解質(zhì) D.CH3COOH的濃度越大,CH3COOH的電離程度越大 答案 C 解析 A項,加水稀釋,n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)減小,故增大;B項,升溫,Ka增大;D項,濃度越大,電離程度越小。 2.25℃時不斷將水滴入0.1molL-1的氨水中,下列圖像變化合理的是( ) 答案 C 解析 A項,氨水的pH不可能小于7;B項,NH3H2O的電離程度在稀釋過程中始終增大;D項,溫度不變,Kb不變。 3.(2017邢臺期末)常溫下,在pH=5的CH3COOH溶液中存在如下電離平衡:CH3COOH??CH3COO
43、-+H+,對于該平衡,下列敘述正確的是( ) A.加入水時,平衡向右移動,CH3COOH電離常數(shù)增大 B.加入少量CH3COONa固體,平衡向右移動 C.加入少量NaOH固體,平衡向右移動,c(H+)減少 D.加入少量pH=5的硫酸,溶液中c(H+)增大 答案 C 解析 加入水稀釋,使醋酸的電離平衡向右移動,但CH3COOH電離常數(shù)不變,A項錯誤;加入少量CH3COONa固體,c(CH3COO-)增大,使醋酸的電離平衡向左移動,B項錯誤;加入的少量NaOH固體與H+中和,c(H+)減小,使醋酸的電離平衡向右移動,C項正確;加入少量pH=5的硫酸,溶液中c(H+)不變,D項錯誤。
44、 4.(2017北京東城區(qū)模擬)下列關(guān)于常溫下pH=2的醋酸溶液的敘述正確的是( ) A.c(CH3COOH)=0.01molL-1 B.c(H+)=c(CH3COO-) C.加水稀釋100倍后,pH=4 D.加入醋酸鈉固體,可抑制醋酸的電離 答案 D 解析 醋酸為弱酸。A項,c(CH3COOH)>0.01 molL-1;B項,c(H+)>c(CH3COO-);C項,pH<4。 5.(2017開封聯(lián)考)在體積都為1L,pH都等于2的鹽酸和醋酸溶液中,投入0.65g鋅粒,則下圖所示符合客觀事實的是( ) 答案 C 解析 由題意可知鹽酸與鋅反應(yīng)時鹽酸不足,醋酸與鋅反應(yīng)
45、時醋酸過量,所以CH3COOH放H2既快又多,C正確。 6.醋酸溶液中存在電離平衡CH3COOH??H++CH3COO-,下列敘述正確的是( ) A.圖甲表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固體后,溶液pH的變化 B.圖乙表示向CH3COOH溶液中加水時溶液的導(dǎo)電性變化,則CH3COOH溶液的pH:a>b C.醋酸溶液中離子濃度的關(guān)系滿足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-) D.向0.10molL-1的CH3COOH溶液中加水稀釋,溶液中c(OH-)減小 答案 C 解析 向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固體,c(CH3COO-)增大,
46、抑制醋酸的電離,溶液的pH增大,A項錯誤;溶液的導(dǎo)電性與溶液中自由移動的離子的濃度和離子所帶的電荷量有關(guān),若醋酸溶液的導(dǎo)電性越強,則溶液中氫離子的濃度越大,pH越小,故CH3COOH溶液的pH:a<b,B項錯誤;根據(jù)電荷守恒,可得醋酸溶液中c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),C項正確;加水稀釋醋酸溶液,醋酸的電離程度增大,但c(H+)減小,而稀釋時溫度不變,Kw不變,根據(jù)Kw=c(H+)c(OH-),則c(OH-)增大,D項錯誤。 7.對室溫下氫離子濃度、體積均相同的HCl溶液和CH3COOH溶液分別采取以下措施,有關(guān)敘述正確的是( ) A.加適量的CH3COONa晶體,兩溶
47、液的氫離子濃度減小 B.使溫度升高20℃,兩溶液的氫離子濃度不變 C.加水稀釋2倍,兩溶液的氫離子濃度增大 D.加足量的Zn充分反應(yīng)后,兩溶液中產(chǎn)生的氫氣一樣多 答案 A 解析 醋酸和鹽酸c(H+)相同,CH3COOH溶液中存在著電離平衡:CH3COOH??CH3COO-+H+,加入少量CH3COONa晶體,平衡向逆方向移動,溶液中c(H+)減小,而鹽酸則和CH3COONa反應(yīng)生成弱電解質(zhì)CH3COOH,c(H+)減小;升溫,促進(jìn)CH3COOH電離,c(H+)增大,鹽酸揮發(fā),溶質(zhì)減少,c(H+)減??;加水稀釋,CH3COOH的電離平衡向正方向移動,稀釋相同倍數(shù)后兩溶液的c(H+)不相
48、同,醋酸中的c(H+)大于鹽酸中的c(H+),但c(H+)均減小;由于醋酸和鹽酸的c(H+)相同,而醋酸為弱酸,所以c(CH3COOH)大于c(HCl),加入足量的鋅,由于CH3COOH濃度大,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CH3COOH繼續(xù)電離產(chǎn)生H+,因此產(chǎn)生的氫氣多。 8.(2018東北育才中學(xué)質(zhì)檢)25℃時,向盛有50mLpH=2的HA溶液的絕熱容器中加入pH=13的NaOH溶液,加入NaOH溶液的體積(V)與所得混合溶液的溫度(T)的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是( ) A.HA溶液的物質(zhì)的量濃度為0.01molL-1 B.b→c的過程中,溫度降低的主要原因是溶液中發(fā)生了吸熱反應(yīng) C
49、.a(chǎn)→b的過程中,混合溶液中可能存在:c(A-)=c(Na+) D.25℃時,HA的電離平衡常數(shù)K約為1.4310-2 答案 C 解析 恰好中和時混合溶液溫度最高,即b點,此時消耗氫氧化鈉0.004mol,得出HA的濃度為0.08molL-1,故A錯誤;b→c的過程中,溫度降低的主要原因是溶液中反應(yīng)已完全,繼續(xù)滴加溫度較低的氫氧化鈉溶液,使混合液溫度降低,故B錯誤;NaA呈堿性,HA呈酸性,a→b的過程中,混合溶液中可能呈中性,存在:c(A-)=c(Na+),故C正確;電離平衡常數(shù)K==0.010.01(0.08-0.01)≈1.4310-3,故D錯誤。 9.(2017西安長安區(qū)模擬)
50、25℃時,相同pH值的兩種一元弱酸HA與HB溶液分別加水稀釋,溶液pH值隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是( ) A.同濃度的NaA與NaB溶液中,c(A-)小于c(B-) B.a(chǎn)點溶液的導(dǎo)電性大于b點溶液 C.a(chǎn)點的c(HA)大于b點的c(HB) D.HA的酸性強于HB 答案 D 解析 pH相同的酸,稀釋相同倍數(shù)時,酸性強的pH變化大,酸性較弱的pH變化小,據(jù)此得出酸性:HA>HB,故D項正確;A項,根據(jù)“越弱越水解”的規(guī)律,可知A-的水解程度小于B-的水解程度,故同濃度的NaA與NaB溶液中,c(A-) 大于c(B-),錯誤;B項,在這兩種酸溶液中,c(H+)
51、≈c(A-),c(H+)≈c(B-),而a點的c(H+)小于b點的c(H+),則a點的c(A-)小于b點的c(B-),即a點的離子濃度小于b點的離子濃度,故a點的導(dǎo)電能力小于b點的導(dǎo)電能力,錯誤;C項,在稀釋前兩種酸的pH相同,而兩種酸的酸性:HA>HB,故在稀釋前兩種酸溶液的濃度:c(HA)<c(HB),故將溶液稀釋相同倍數(shù)時,酸的濃度仍有:c(HA)<c(HB),錯誤。 10.現(xiàn)有室溫下四種溶液,有關(guān)敘述不正確的是( ) 序號 ① ② ③ ④ pH 11 11 3 3 溶液 氨水 氫氧化鈉溶液 醋酸 鹽酸 A.③④中分別加入適量的醋酸鈉晶體后,兩溶液
52、的pH均增大 B.②③兩溶液等體積混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-) C.分別加水稀釋10倍,四種溶液的pH①>②>④>③ D.V1L④與V2L①混合,若混合后溶液pH=7,則V1<V2 答案 D 解析 醋酸鈉溶液顯堿性,A正確,也可以從平衡移動角度分析,CH3COONa電離出的CH3COO-:a.與鹽酸中的H+結(jié)合生成CH3COOH;b.使醋酸中平衡CH3COOH??CH3COO-+H+左移,兩溶液中H+濃度均減小,所以pH均增大;假設(shè)均是強酸強堿,且物質(zhì)的量濃度相同,等體積混合后溶液呈中性,但③醋酸是弱酸,其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于②,即混合后醋酸過量,溶液顯酸性,c(H+)>c(OH
53、-),B正確;分別加水稀釋10倍,假設(shè)平衡不移動,那么①②溶液的pH均為10,但稀釋氨水使平衡NH3H2O??NH+OH-右移,使①pH>10,同理醋酸稀釋后pH<4,C正確;假設(shè)均是強酸強堿,混合后溶液呈中性,V1=V2,但①氨水是弱堿,其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于④鹽酸,所以需要的①氨水少,即V1>V2,D錯誤。 11.根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù),判斷下列離子方程式或化學(xué)方程式正確的是( ) 化學(xué)式 電離常數(shù) HClO K=310-8 H2CO3 K1=4.310-7 K2=5.610-11 A.向Na2CO3溶液中滴加少量氯水:CO+2Cl2+H2O===2Cl-+2HClO+CO2↑
54、 B.向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:2HCO+Cl2===Cl-+ClO-+2CO2↑+H2O C.向NaClO溶液中通少量CO2:CO2+NaClO+H2O===NaHCO3+HClO D.向NaClO溶液中通過量CO2:CO2+2NaClO+H2O===Na2CO3+2HClO 答案 C 解析 HClO的電離常數(shù)小于H2CO3的第一步電離常數(shù),向Na2CO3溶液中滴加少量氯水,不能生成二氧化碳,應(yīng)該生成碳酸氫根。 12.在25℃下,將amolL-1的氨水與0.01molL-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)平衡時溶液中c(NH)=c(Cl-),則溶液顯________性(填“酸”“堿”
55、或“中”);用含a的代數(shù)式表示NH3H2O的電離常數(shù)Kb=______。 答案 中 解析 氨水與HCl等體積混合,電荷守恒關(guān)系式為c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因c(NH)=c(Cl-),故有c(H+)=c(OH-),溶液顯中性。 NH3H2O ?? NH ?。 H- molL-1 molL-1 10-7 molL-1 Kb==。 13.(2018吉林大學(xué)附屬中學(xué)月考)(1)25℃時,0.1molL-1的HCOONa溶液的pH=10,則HCOOH的電離常數(shù)Ka=________。 (2)25℃時,向含amolNH4NO3的溶液中滴加bL氨水呈中性
56、,則所滴加氨水的濃度為________molL-1。[已知Kb(NH3H2O)=210-5] 答案 (1)10-7 (2) 解析 (1)Ka=≈=10-7。 (2)根據(jù)溶液呈中性可知c(OH-)=c(H+)=110-7 molL-1,n(NH)=n(NO)=a mol 設(shè)加入氨水的濃度為c molL-1,混合溶液的體積為V L 由Kb= ==210-5, 得c=。 14.(2017邯鄲模擬)磷能形成次磷酸(H3PO2)、亞磷酸(H3PO3)等多種含氧酸。 (1)次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)化工產(chǎn)品,已知10mL、1molL-1H3PO2與20mL1molL-1的NaOH溶液
57、充分反應(yīng)后生成組成為NaH2PO2的鹽,回答下列問題: ①NaH2PO2屬于________(填“正鹽”“酸式鹽”或“無法確定”)。 ②若25℃時,K(H3PO2)=110-2,則0.02molL-1的H3PO2溶液的pH=________。 ③設(shè)計兩種實驗方案,證明次磷酸是弱酸:__________________________________________ ______________________________________________________________________________、 _______________________________
58、_________________________________________。 (2)亞磷酸是二元中強酸,25℃時亞磷酸(H3PO3)的電離常數(shù)為K1=110-2、K2=2.610-7。 ①試從電離平衡移動的角度解釋K1為什么比K2大__________________________________ ________________________________________________________________________。 ②寫出亞磷酸與NaOH反應(yīng)時可能生成的鹽的化學(xué)式_______________________________。 ③亞磷酸的結(jié)構(gòu)式為
59、(式中P→O表示成鍵電子對全部由磷原子提供),由此類推次磷酸分子中含有________個“O—H”鍵。 答案 (1)①正鹽?、??、蹨yNaH2PO2溶液的pH,若pH>7則證明次磷酸為弱酸 向等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊試液,若次磷酸溶液中紅色淺一些,則說明次磷酸為弱酸 (2)①第一步電離出的H+抑制了第二步的電離②NaH2PO3、Na2HPO3?、? 15.Ⅰ.室溫下,現(xiàn)有pH=2的醋酸甲和pH=2的鹽酸乙: (1)相同條件下,取等體積的甲、乙兩溶液,各稀釋100倍。稀釋后的溶液,其pH大小關(guān)系為pH(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”)pH(乙)
60、。若將稀釋前的甲、乙兩溶液等體積混合,溶液的pH=__________。 (2)各取25mL的甲、乙兩溶液,分別用等濃度的NaOH稀溶液中和至pH=7,則消耗的NaOH溶液的體積大小關(guān)系為V(甲)________(填“大于”“小于”或“等于”)V(乙)。 (3)取25 mL的甲溶液,加入等體積pH=12的NaOH溶液,反應(yīng)后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)的大小關(guān)系為c(Na+)________(填“大于”“小于”或“等于”)c(CH3COO-)。 Ⅱ.已知25℃時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)如下: 弱酸化學(xué)式 HSCN CH3COOH HCN H2CO3 電離平衡常數(shù)
61、1.310-1 1.810-5 4.910-10 Ka1=4.310-7 Ka2=5.610-11 (1)25℃時,將20mL0.1molL-1CH3COOH溶液和20mL0.1molL-1HSCN溶液分別與20mL0.1molL-1NaHCO3溶液混合,實驗測得產(chǎn)生的氣體體積(V)隨時間(t)的變化如圖所示: 反應(yīng)初始階段兩種溶液產(chǎn)生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是______________________ ________________________________________________________________________。 (2)若
62、保持溫度不變,在醋酸溶液中通入一定量氨氣,下列各量會變小的是________(填字母)。 a.c(CH3COO-) b.c(H+) c.Kw d.醋酸電離平衡常數(shù) 答案 Ⅰ.(1)小于 2 (2)大于 (3)小于 Ⅱ.(1)HSCN的酸性比CH3COOH強,其溶液中c(H+)較大,故其溶液與NaHCO3溶液的反應(yīng)速率快(2)b 解析?、?(1)由于在稀釋過程中醋酸繼續(xù)電離,故稀釋相同的倍數(shù)后pH(甲)小于pH(乙)。鹽酸和醋酸溶液的pH都是2,溶液中的H+濃度都是0.01 molL-1,設(shè)醋酸的原濃度為c molL-1,混合后平衡沒有移動,則有: CH3COOH?
63、?H++CH3COO- 原平衡濃度(molL-1)c-0.010.010.01 混合后濃度(molL-1) (c-0.01)/2 0.01 0.01/2 由于溫度不變醋酸的電離常數(shù)不變,結(jié)合數(shù)據(jù)可知醋酸的電離平衡確實未發(fā)生移動,因此混合后溶液的pH仍等于2。(2)取體積相等的兩溶液,醋酸的物質(zhì)的量較大,經(jīng)NaOH稀溶液中和至相同pH時,消耗NaOH溶液的體積V(甲)大于V(乙)。(3)兩者反應(yīng)后醋酸過量,溶液顯酸性,根據(jù)電荷守恒可得c(Na+)小于c(CH3COO-)。 Ⅱ.(1)由Ka(CH3COOH)=1.810-5和Ka(HSCN)=0.13可知,CH3COOH的酸性弱于H
64、SCN的酸性,即在相同濃度的情況下HSCN溶液中H+的濃度大于CH3COOH溶液中H+的濃度,濃度越大反應(yīng)速率越快。 (2)通入氨氣,促進(jìn)醋酸的電離,則c(CH3COO-)增大,故a錯誤;通入氨氣,c(OH-)增大,c(H+)減小,故b正確;由于溫度不變,則Kw不變,故c錯誤;由于溫度不變,醋酸電離平衡常數(shù)不變,故d錯誤。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375
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