資源簡介 INCLUDEPICTURE "1-8章.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024《金版新學案》高三總復習 新教材 化學 人教版(雙選)B\\圖片\\1\\1-8章.TIF" \* MERGEFORMATINET第38講 弱電解質的電離平衡[課程標準] 1.理解電解質在水中的電離以及電解質溶液的導電性。2.理解弱電解質在水中的電離平衡,能利用電離平衡常數進行相關計算。考點一 弱電解質的電離平衡INCLUDEPICTURE "要點梳理.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024《金版新學案》高三總復習 新教材 化學 人教版(雙選)B\\圖片\\1\\要點梳理.TIF" \* MERGEFORMATINET1.電離平衡在一定條件(如溫度、濃度)下,當電離的速率和離子結合為分子的速率相等時,電離過程就達到了平衡狀態。2.電離平衡的特征3.外界條件對電離平衡的影響以0.1 mol/L的醋酸溶液為例(CH3COOHCH3COO-+H+)填寫下表。外界條件 平衡移動方向 平衡常數Ka n(H+) c(H+) 導電性加水稀釋 正向 不變 增大 減小 減弱加冰醋酸 正向 不變 增大 增大 增強升溫 正向 增大 增大 增大 增強加CH3COONa(s) 逆向 不變 減小 減小 增強加NaOH(s) 正向 不變 減小 減小 增強[正誤辨析](1)強電解質溶液中不存在溶質分子,弱電解質溶液中存在溶質分子( )(2)氨氣溶于水,當NH3·H2O電離出的c(OH-)=c(NH)時,表明NH3·H2O電離處于平衡狀態( )(3)室溫下,由0.1 mol·L-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,電解質分子的濃度一定減小,離子濃度一定增大( )(5)稀釋弱電解質溶液時,所有粒子濃度都一定會減小( )答案: (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×INCLUDEPICTURE "核心突破.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024《金版新學案》高三總復習 新教材 化學 人教版(雙選)B\\圖片\\1\\核心突破.TIF" \* MERGEFORMATINET1.下列說法正確的是( )A.NaHSO4在熔融狀態下的電離方程式為NaHSO4===Na++H++SOB.H2CO3是弱酸,故Na2CO3是弱電解質C.KClO3和SO3溶于水后均能導電,故KClO3和SO3均為電解質D.NaHCO3在水溶液中的電離:NaHCO3===Na++HCO、HCOH++COD [NaHSO4在熔融狀態下的電離方程式為NaHSO4===Na++HSO,A項錯誤;Na2CO3為強電解質,B項錯誤;SO3為非電解質,C項錯誤。]2.H2S水溶液中存在電離平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-。若對H2S溶液進行以下操作,說法正確的是( )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增大C.滴加新制氯水,平衡向左移動,溶液pH減小D.加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化),溶液中所有離子濃度都減小C [加水促進H2S的電離,由于溶液體積增大,氫離子濃度減小,A項錯誤;反應:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,pH增大;當SO2過量,溶液顯酸性,因H2SO3酸性比H2S強,故pH減小,B項錯誤;滴加新制氯水,發生反應Cl2+H2S===2HCl+S↓,平衡向左移動,生成了強酸,溶液pH減小,C項正確;加入少量硫酸銅固體,發生反應H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,H+濃度增大,D項錯誤。]3.一定溫度下,將一定質量的冰醋酸加水稀釋過程中,溶液的導電能力變化如圖所示。下列有關說法正確的是( )A.三點溶液中c(CH3COO-):a>b>cB.三點溶液中醋酸的電離程度:b>a>cC.三點溶液用等濃度的KOH溶液中和,消耗KOH溶液的體積:a>b>cD.若使b點溶液的pH增大,可采取的措施是稀釋溶液或加入CH3COONa固體D [溶液的導電能力越強,溶液中離子的濃度越大,由題圖可知,導電能力:b>a>c,則溶液中c(CH3COO-):b>a>c,A錯誤。加水稀釋,醋酸的電離平衡正向移動,電離程度增大,故醋酸的電離程度:a學生用書?第186頁考點二 電離平衡常數INCLUDEPICTURE "要點梳理.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024《金版新學案》高三總復習 新教材 化學 人教版(雙選)B\\圖片\\1\\要點梳理.TIF" \* MERGEFORMATINET1.電離平衡常數表達式(1)一元弱酸HA:HAH++A-,平衡常數Ka= 。(2)一元弱堿BOH:BOHB++OH-,平衡常數Kb= 。(3)二元弱酸:(以碳酸為例)H2CO3H++HCO,Ka1= eq \f(c(H+)·c(HCO),c(H2CO3)) ;HCOH++CO,Ka2= eq \f(c(H+)·c(CO),c(HCO)) 。[微思考] H2CO3的電離平衡常數Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11。試從電離平衡的角度解釋Ka1、Ka2差別很大的原因。提示: 第一步電離產生的H+對第二步的電離起抑制作用。2.電離平衡常數的意義[對弱酸(堿)而言]―→―→3.外因對電離平衡常數的影響(1)電離平衡常數只與溫度有關。(2)升高溫度,K值增大,原因是電離過程均為吸熱過程。4.電離度(1)概念在一定條件下的弱電解質達到電離平衡時,已經電離的電解質分子數占原電解質總分子數的百分比。(2)表示方法α=×100%(3)影響因素①相同溫度下,同一弱電解質,濃度越大,其電離度(α)越小。②相同濃度下,同一弱電解質,溫度越高,其電離度(α)越大。[正誤辨析](1)H2CO3的電離平衡常數表達式:Ka= eq \f(c2(H+)·c(CO),c(H2CO3)) ( )(2)電離平衡常數可以表示弱電解質電離能力的相對強弱( )(3)弱電解質電離平衡右移,電離平衡常數一定增大( )(4)對于0.1 mol/L的氨水,加水稀釋后,溶液中c(NH)·c(OH-)變小( )(5)向CH3COOH溶液中滴加相同濃度的氨水, eq \f(c(NH),c(NH3·H2O)) 先增大再減小( )(6)室溫下,向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀釋后,溶液中不變( )答案: (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√ INCLUDEPICTURE "核心突破.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024《金版新學案》高三總復習 新教材 化學 人教版(雙選)B\\圖片\\1\\核心突破.TIF" \* MERGEFORMATINET1.相同溫度下,根據三種酸的電離常數,下列判斷正確的是( )一元酸 HX HY HZ電離常數Ka 9×10-7 9×10-6 1×10-2A. 三種酸的酸性強弱關系:HX>HY>HZB.反應HZ+Y-===HY+Z-能夠發生C.相同溫度下,濃度均為0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液的pH最大D.相同溫度下,1 mol·L-1HX溶液的電離常數大于0.1 mol·L-1HX溶液的電離常數B [Ka越大,說明酸性越強,根據表中數據可知,三種酸的酸性強弱關系是HZ>HY>HX,A項錯誤;根據A項分析及強酸制弱酸的原理知,反應HZ+Y-===HY+Z-能夠發生,B項正確;一元酸的Ka越小,其對應鹽的水解程度越大,根據鹽類水解的規律——越弱越水解,知三種鈉鹽中pH最大的是NaX,C項錯誤;電離常數只受溫度的影響,相同的溫度下,HX的電離常數不變,D項錯誤。]2.常溫下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀釋過程中,填寫下列表達式中的數據變化情況(填“變大”“變小”或“不變”)。學生用書?第187頁(1) ;(2) ;(3) ;(4) 。答案: (1)變小 (2)不變 (3)變大 (4)不變判斷溶液中微粒濃度比值的三種方法1.將濃度之比轉化為物質的量之比進行比較,這樣分析起來可以忽略溶液體積的變化,只需分析微粒數目的變化即可。2.“假設法”:假設無限稀釋, c(CH3COO-)趨近于0,c(H+)趨于10-7mol·L-1,故比值變小。3.“湊常數”,解題時將某些粒子的濃度比值乘以或除以某種粒子的濃度,轉化為一個常數與某種粒子濃度的乘積或相除的關系。 INCLUDEPICTURE "重點強化專欄14.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024《金版新學案》高三總復習 新教材 化學 人教版(雙選)B\\圖片\\1\\重點強化專欄14.TIF" \* MERGEFORMATINET1.依據電離平衡常數計算c(H+)或c(OH-)當一元弱酸或一元弱堿的電離常數很小時,可用如下兩個公式計算c(H+)或c(OH-)。(1)一元弱酸(以CH3COOH為例):c(H+)=。(2)一元弱堿(以NH3·H2O為例):c(OH-)=。INCLUDEPICTURE "例1.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024《金版新學案》高三總復習 新教材 化學 人教版(雙選)B\\圖片\\1\\例1.TIF" \* MERGEFORMATINET 已知飽和硫化氫的濃度為0.1 mol·L-1,硫化氫的電離常數為Ka1=1.0×10-7,Ka2=1.0×10-19。計算飽和硫化氫溶液中氫離子的濃度。答案: 由于硫化氫Ka1 Ka2,且電離常數很小,因而可用其一級電離常數計算氫離子濃度。c(H+)=≈ mol·L-1=1.0×10-4 mol·L-1。2.電離常數(K)與電離度(α)的定量關系一定溫度下,當電離常數很小時,電離度與電離常數有如下關系:K=c·α2或α= 。INCLUDEPICTURE "例2.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024《金版新學案》高三總復習 新教材 化學 人教版(雙選)B\\圖片\\1\\例2.TIF" \* MERGEFORMATINET 計算25 ℃時,2 mol·L-1氨水的電離度(已知25 ℃時,Kb=1.8×10-5)。答案: α= = =3×10-3=0.3%。3.計算電離常數的思維方法(以弱酸HX為例) HX H+ + X-起始/(mol·L-1): c(HX) 0 0平衡/(mol·L-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+)的數值很小,可做近似處理:c(HX)-c(H+)≈c(HX),則K=或c(H+)=。INCLUDEPICTURE "例3.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024《金版新學案》高三總復習 新教材 化學 人教版(雙選)B\\圖片\\1\\例3.TIF" \* MERGEFORMATINET 常溫下,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-)與所加NaOH溶液的體積(V)的關系如圖。(1)判斷HA為強酸還是弱酸。(2)若HA為弱酸,請計算在P點的電離平衡常數。答案: (1)縱軸坐標為lg c(OH-),在M點時,溶液中c(OH-)=10-10mol·L-1,常溫時c(H+)=10-4mol·L-1<0.010 mol·L-1,HA為弱酸。(2)在相同溫度下,M、P點的電離常數相同,用M點計算電離常數。HAH++A-,c(H+)≈c(A-),常溫下,Ka(HA)=≈=1.0×10-6。應用1.已知25 ℃時,測得濃度為0.1 mol·L-1的BOH溶液中,c(OH-)=1×10-3mol·L-1。(1)寫出BOH的電離方程式: 。(2)BOH的電離度α= 。(3)BOH的電離平衡常數Kb= 。解析: 因c(BOH)初始=0.1 mol·L-1,c(BOH)電離=c(B+)=c(OH-)=1×10-3mol·L-1,則電離度α=×100%=1%;BOH不完全電離,故電離方程式為BOHB++OH-;電離平衡時,c(BOH)平衡=0.1 mol·L-1-1×10-3mol·L-1≈0.1 mol·L-1,則電離常數Kb===1×10-5。答案: (1)BOHB++OH- (2)1% (3)1×10-5應用2.碳氫化合物完全燃燒生成CO2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達到平衡時,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3HCO+H+的電離常數K1≈ (已知:10-5.60=2.5×10-6)。解析: 由H2CO3H++HCO得K1= eq \f(c(H+)·c(HCO),c(H2CO3)) =≈4.2×10-7。答案: 4.2×10-7學生用書?第188頁應用3.(1)常溫下,向a mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加等體積的b mol·L-1鹽酸使溶液呈中性(不考慮鹽酸和醋酸的揮發),則醋酸的電離常數Ka= (用含a和b的代數式表示)。(2)常溫下,將a mol·L-1的醋酸與b mol·L-1的Ba(OH)2溶液等體積混合,充分反應后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),則該混合溶液中醋酸的電離常數Ka= (用含a和b的代數式表示)。解析: (1)由電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-),元素質量守恒有c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),溶液呈中性,所以c(CH3COOH)=c(Cl-)。CH3COOHCH3COO-+H+ - 10-7Ka==。(2)根據電荷守恒2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于c(CH3COO-)=2c(Ba2+)=b mol·L-1,所以c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。CH3COOHCH3COO-+H+-b b 10-7Ka==。答案: (1) (2)應用4.已知草酸為二元弱酸:H2C2O4HC2O+H+ Ka1,HC2OC2O+H+ Ka2,常溫下,向某濃度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定濃度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三種微粒的物質的量分數(δ)與溶液pH的關系如圖所示。則常溫下:(1)Ka1= 。(2)Ka2= 。(3)pH=2.7時,溶液中 eq \f(c2(HC2O),c(H2C2O4)·c(C2O)) = 。解析: (1)由圖像可知pH=1.2時,c(HC2O)=c(H2C2O4),則Ka1=c(H+)=10-1.2。(2)pH=4.2時,c(HC2O)=c(C2O),則Ka2=c(H+)=10-4.2。(3)由電離常數表達式可以知道 eq \f(c2(HC2O),c(H2C2O4)·c(C2O)) ===103=1 000。答案: (1)10-1.2 (2)10-4.2 (3)1 000應用5.已知亞磷酸(H3PO3)為二元弱酸,常溫下,向某濃度的亞磷酸溶液中逐滴加入一定物質的量濃度的KOH溶液,混合溶液的pH與離子濃度的關系如圖所示。(1)寫出亞磷酸電離的方程式: 、 。(2)表示pH與lg eq \f(c(HPO),c(H2PO)) 的變化關系的曲線是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(3)根據圖像計算亞磷酸的Ka1= 。解析: 由于Ka1= eq \f(c(H2PO)·c(H+),c(H3PO3)) ,Ka2= eq \f(c(HPO)·c(H+),c(H2PO)) ,且Ka1>Ka2,由圖像可知,在相同 eq \f(c(H2PO),c(H3PO3)) 或 eq \f(c(HPO),c(H2PO)) 時,“曲線Ⅱ”對應的c(H+)較大,為一級電離(Ka1),“曲線Ⅰ”對應的c(H+)較小,為二級電離(Ka2),顯然選用“曲線Ⅱ”中的特殊點B計算Ka1,Ka1= eq \f(c(H2PO)·c(H+),c(H3PO3)) =10×10-2.4=10-1.4。答案: (1)H3PO3H2PO+H+H2POHPO+H+ (2)Ⅰ (3)10-1.4真題演練 明確考向1.(2022·全國乙卷,13)常溫下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某體系中,H+與A-離子不能穿過隔膜,未電離的HA可自由穿過該膜(如圖所示)。設溶液中c總(HA)=c(HA)+c(A-),當達到平衡時,下列敘述正確的是( )A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)B.溶液Ⅱ中的HA的電離度為C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c總(HA)之比為10-4B [A.常溫下溶液Ⅰ的pH=7.0,則溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,c(H+)<c(OH-)+c(A-),A錯誤;B.常溫下溶液Ⅱ的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1 mol/L,Ka==1.0×10-3,c總(HA)=c(HA)+c(A-),則=1.0×10-3,解得=,B正確;C.根據題意,未電離的HA可自由穿過隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,C錯誤;D.常溫下溶液Ⅰ的pH=7.0,溶液Ⅰ中c(H+)=1×10-7mol/L,Ka==1.0×10-3,c總(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液Ⅰ中c總(HA)=(104+1)c(HA),溶液Ⅱ的pH=1.0,溶液Ⅱ中c(H+)=0.1 mol/L,Ka==1.0×10-3,c總(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液Ⅱ中c總(HA)=1.01c(HA),未電離的HA可自由穿過隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,溶液Ⅰ和Ⅱ中c總(HA)之比為[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D錯誤。]2. (2022·1月浙江選擇考,17)已知25 ℃時二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列說法正確的是( )A. 在等濃度的Na2A、NaHA溶液中,水的電離程度前者小于后者B.向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化)至pH=3,則H2A的電離度為0.013%C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,則c(A2-)>c(HA-)D.取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸餾水稀釋至100 mL,則該溶液pH=a+1B [A.在等濃度的Na2A、NaHA溶液中,A2-的水解程度大于HA-,水的電離程度前者大于后者,故A錯誤;B.溶液中c(H+)=10-3mol/L,H2A電離程度較小,溶液中c(H2A)≈0.1 mol/L,Ka1==1.3×10-7,c(HA-)=1.3×10-5mol/L,c(HA-)≈c(H2A) 電離,則H2A的電離度 ×100%=1.3×10-4×100%=0.013%,故B正確;C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,=7.1×10-15,則c(A2-)3.(雙選)(2021·山東等級考,15)賴氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人體必需氨基酸,其鹽酸鹽(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:學生用書?第189頁向一定濃度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系數δ(x)隨pH變化如圖所示。已知δ(x)=,下列表述正確的是( )A. >B.M點,c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)C.O點,pH=D.P點,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)CD [向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,依次發生反應:H3R2++OH-===H2R++H2O,H2R++OH-===HR+H2O,HR+OH-===R-+H2O,溶液中H3R2+濃度逐漸減小,H2R+、HR濃度先增大后減小,R-濃度逐漸增大,曲線①、②、③、④分別表示H2R2+、H2R+、HR和R-的分布系數δ(x)隨pH的變化,K1=,K2=,K3=,由題圖得K1≈10-2.2,K2≈10-9.1,K3≈10-10.8。A.==10-6.9,==10-1.7,因此<,故A錯誤;B.M點存在電荷守恒:c(R-)+c(OH-)+c(Cl-)=2c(H3R2+)+c(H2R+)+c(H+)+c(Na+),此時c(H3R2+)=c(H2R+),因此c(R-)+c(OH-)+c(Cl-)=3c(H2R+)+c(H+)+c(Na+),故B錯誤;C.O點c(H2R+)=c(R-),因此=1,即==1,因此c(H+)=,溶液pH=-lg c(H+)=,故C正確;D.P點溶質為NaCl、HR、NaR,此時溶液呈堿性,因此c(OH-)>c(H+),溶質濃度大于水解和電離所產生微粒濃度,因此c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D正確。]4.[2020·全國卷Ⅱ·26(2)] 次氯酸為一元弱酸,具有漂白和殺菌作用,其電離平衡體系中各成分的組成分數δ[δ(X)=,X為HClO或ClO-]與pH的關系如圖所示。HClO的電離常數Ka值為 。解析: 由題圖pH=7.5時,c(HClO)=c(ClO-),HClO的Ka==c(H+)=10-7.5。答案: 10-7.5課時精練(三十八) 弱電解質的電離平衡(本欄目內容,在學生用書中以獨立形式分冊裝訂!)1.等物質的量的下列物質溶于水配成等體積的溶液,導電能力最弱的是( )A.NaOH B.H3PO4C.NH3 D.CH3CH2OHD [ NaOH是強電解質,在水溶液中完全電離,故其中自由移動的離子濃度最大,導電能力最強,A錯誤;H3PO4是弱電解質,在水溶液中部分電離,故其中自由移動的離子濃度較小,導電能力較弱,B錯誤;NH3溶于水,與水反應生成的NH3·H2O是弱電解質,在水溶液中部分電離,故其中自由移動的離子濃度較小,導電能力較弱,C錯誤;CH3CH2OH是非電解質,其水溶液幾乎不導電,導電能力最弱,D正確。]2.能證明乙酸是弱酸的實驗事實是( )A.CH3COOH溶液與Zn反應放出H2B.常溫下,0.1 mol·L-1CH3COONa溶液的pH大于7C.CH3COOH溶液與Na2CO3反應生成CO2D.0.1 mol·L-1CH3COOH溶液可使紫色石蕊試液變紅B [乙酸溶液與Zn反應放出H2,只能證明乙酸具有酸性,不能證明其酸性強弱,A項錯誤;常溫下,CH3COONa溶液顯堿性,可以證明乙酸是弱酸,B項正確;可以證明乙酸的酸性比碳酸強,但不能證明其是弱酸,C項錯誤;可以證明乙酸具有酸性,但不能證明其酸性強弱,D項錯誤。]3.液態化合物AB會發生微弱的自身電離,電離方程式為ABA++B-,在不同溫度下其平衡常數K(25 ℃)=1.0×10-14,K(35 ℃)=2.1×10-14。則下列敘述正確的是( )A.c(A+)隨溫度的升高而降低B.35 ℃時,c(A+)>c(B-)C.AB的電離程度:α(25 ℃)>α(35 ℃)D.AB的電離是吸熱過程D [升高溫度,K增大,說明AB的電離程度增大,所以c(A+)隨著溫度的升高而增大,A項錯誤;根據題給信息,無法推出35 ℃時,c(A+)>c(B-),B項錯誤;升高溫度,K增大,AB的電離程度增大,所以AB的電離程度:α(25 ℃)<α(35 ℃),C項錯誤;升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動,則AB的電離是吸熱過程,D項正確。]4.已知:在25 ℃時,次氯酸、碳酸和亞硫酸的電離平衡常數如表:弱電解質 電離平衡常數(Ka)HClO Ka=4.7×10-8H2CO3 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11H2SO3 Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7下列微粒在溶液中不能大量共存的是( )A.SO、HCO B.ClO-、HCOC.HSO、CO D.HClO、HCOC [根據表中電離平衡常數可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HSO>HClO>HCO;根據“較強酸制取較弱酸”的復分解反應規律,判斷溶液中微粒能否大量共存。由于酸性:HSO>HCO,則SO、HCO不能反應,可以大量共存,A不符合題意;酸性:HClO>HCO,則ClO-、HCO不能反應,可以大量共存,B不符合題意;由于酸性:HSO>HCO,則HSO、CO反應生成SO和HCO,不能大量共存,C符合題意;由于酸性:H2CO3>HClO,HClO、HCO不能反應,可以大量共存,D不符合題意。]5.下列曲線中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)在水中的電離度與濃度關系的是( )B [乙酸和一氯乙酸均顯弱酸性。弱酸的濃度越大,在水中的電離度越小,排除C項、D項。電離平衡常數:CH3COOH6.常溫下,向0.01 mol·L-1的醋酸溶液中加入醋酸銨固體(其水溶液pH=7),溶液的pH隨加入醋酸銨固體質量的變化曲線如圖所示。下列分析正確的是( )A.a點:pH=2B.b點:c(CH3COO-)>c(NH)C.c點:pH可能大于7D.a點到c點,溶液pH增大是因為醋酸銨水解顯堿性B [醋酸是弱電解質,0.01 mol·L-1的醋酸溶液中c(H+)<0.01 mol·L-1,則溶液的pH>2,A錯誤。b、c點為CH3COOH和CH3COONH4的混合溶液,而CH3COONH4溶液顯中性,CH3COOH電離使溶液顯酸性,則混合溶液的pH<7,即b點溶液中c(H+)>c(OH-),結合電荷守恒推知,c(CH3COO-)>c(NH),B正確,C錯誤。a點到c點,溶液的pH增大,其原因是醋酸是弱電解質,溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,向醋酸溶液中加入醋酸銨固體,c(CH3COO-)增大,醋酸的電離平衡逆向移動,則溶液中的c(H+)減小,溶液的pH增大,常溫下,醋酸銨的水溶液pH=7,即醋酸銨溶液顯中性,D錯誤。]7.已知室溫時,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%發生電離,下列敘述錯誤的是( )A.該溶液的pH=4B.升高溫度,溶液的pH增大C.室溫時,此酸的電離常數約為1×10-7D.稀釋HA溶液時,不是所有粒子的濃度都一定會減小B [0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%發生電離,說明溶液中c(H+)約為0.1 mol·L-1×0.1%=1×10-4mol·L-1,溶液的pH=4,A項正確;電離屬于吸熱過程,升溫促進HA電離,溶液中的c(H+)增大,pH減小,B項錯誤;室溫時,此酸的電離常數約為10-4×10-4/0.1=1×10-7,C項正確;稀釋HA溶液可促進HA電離,但溶液中c(H+)、c(A-)、c(HA)都減小,而c(OH-)增大,D項正確。]8.常溫下,0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=a+1的措施是( )A.將溶液稀釋到原體積的10倍B.加入適量的醋酸鈉固體C.加入等體積的0.2 mol·L-1鹽酸D.提高溶液的溫度B [醋酸是弱酸,電離方程式是CH3COOHH++CH3COO-,故稀釋10倍,pH增加不到一個單位,A項錯誤;加入適量的醋酸鈉固體,抑制醋酸的電離,使其pH增大,可以使其pH由a變成a+1,B項正確;加入等體積的0.2 mol·L-1鹽酸,雖然抑制了醋酸的電離,但增大了c(H+),溶液的pH減小,C項錯誤;提高溶液的溫度,促進了醋酸的電離,c(H+)增大,溶液的pH減小,D項錯誤。]9.有關0.1 mol/L NH3·H2O溶液中,下列說法中正確的是( )A.NH3·H2O的電離方程式為:NH3·H2O===NH+OH-B.溶液中有:c(NH)+c(H+)=c(OH-)C.溶液中:c(NH3·H2O)=0.1 mol/LD.加入少量NaOH固體,溶液堿性增強,c(H+)與c(OH-)的乘積將增大B [NH3·H2O是弱電解質,NH3·H2O的電離方程式為:NH3·H2ONH+OH-,故A錯誤;根據電荷守恒,溶液中有:c(NH)+c(H+)=c(OH-),故B正確;根據元素質量守恒,溶液中:c(NH)+c(NH3·H2O)=0.1 mol/L,故C錯誤;溫度不變,c(H+)與c(OH-)的乘積不變,故D錯誤。]10.常溫時,改變飽和氯水的pH,得到部分含氯微粒的物質的量分數與pH的關系如圖所示。下列敘述不正確的是( )A.該溫度下,HClOH++ClO-的電離常數Ka的對數值lg Ka=-7.54B.氯水中的Cl2、ClO-、HClO均能與KI發生反應C.pH=1的氯水中,c(Cl2)>c(Cl)>c(HClO)>c(ClO-)D.已知常溫下反應Cl2(aq)+Cl-(aq)Cl(aq)的K=0.191,當pH增大時,K減小D [HClOH++ClO-的電離常數Ka的對數值lg Ka=lg=lg c(H+)+lg,根據圖示,當溶液的pH=7.54時,HClO和ClO-的物質的量分數相等,即c(H+)=10-7.54mol·L-1時,c(HClO)=c(ClO-),代入得lg Ka=-7.54,A項正確;氯水中的Cl2、ClO-、HClO均有強氧化性,均能與KI發生反應,B項正確;根據圖示,pH=1的氯水中,c(Cl-)>c(Cl2)>c(Cl)>c(HClO)>c(ClO-),C項正確;平衡常數只與溫度有關,當pH增大時,K不變,D項錯誤。]11.25 ℃時,下列說法錯誤的是( )A.pH相等的鹽酸和醋酸溶液等體積混合(忽略溶液體積變化),混合液中c(Cl-)=c(CH3COO-)B.pH相等的鹽酸和醋酸溶液分別與足量的鎂粉反應,相同條件下醋酸產生H2的體積更大C.HNO2溶液中加入一定量的NaNO2晶體,溶液中c(OH-)增大,可以證明HNO2為弱酸D.pH=3的酸HA和pH=11的堿BOH等體積混合后溶液呈酸性,則HA為弱酸B [ 鹽酸和醋酸溶液中電荷關系分別為c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)、c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),pH相等的兩溶液等體積混合后pH不變,即c(H+)、c(OH-)不變,所以混合液中c(Cl-)=c(CH3COO-),故A正確;pH相等的鹽酸和醋酸溶液:c(CH3COOH)>c(HCl),溶液體積未知,則不能確定n(CH3COOH)、n(HCl)大小,不能確定產生H2的體積的大小,故B錯誤;HNO2溶液中加入一定量的NaNO2晶體,溶液中c(OH-)增大,則溶液酸性減弱,HNO2的電離平衡逆向移動,可證明HNO2為弱酸,故C正確;pH=3的HA溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,pH=11的BOH溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1,等體積混合后溶液呈酸性,則HA過量,說明HA為弱酸,故D正確。]12.次磷酸(H3PO2)是一種精細化工產品,已知10 mL 1 mol·L-1 H3PO2與20 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液充分反應后生成組成為NaH2PO2的鹽,回答下列問題:(1)NaH2PO2屬于 (填“正鹽”“酸式鹽”或“無法確定”)。(2)若25 ℃時,Ka(H3PO2)=1×10-2,則0.02 mol·L-1的H3PO2溶液的pH= 。(3)設計兩種實驗方案,證明次磷酸是弱酸:; 。解析: (1)計算可知NaOH過量,只生成NaH2PO2,說明次磷酸只能電離出一個H+,因而NaH2PO2是正鹽。(2)設溶液中的H+濃度為x mol·L-1。 H3PO2H++H2PO起始/(mol·L-1) 0.02 0 0轉化/(mol·L-1) x x x平衡/(mol·L-1) 0.02-x x xKa(H3PO2)==1×10-2,解得x≈0.01,故pH=-lg 0.01=2。(3)可從NaH2PO2溶液存在水解平衡以及H3PO2存在電離平衡等角度設計實驗。答案: (1)正鹽 (2)2 (3)測NaH2PO2溶液的pH,若pH>7,則證明次磷酸為弱酸 向等物質的量濃度的鹽酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊溶液,若次磷酸溶液中紅色淺一些,則說明次磷酸為弱酸(答案合理即可)13.現有常溫下pH=2的鹽酸(甲)和pH=2的醋酸溶液(乙),請根據下列操作回答問題:(1)常溫下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀釋過程,下列表達式的數值一定變小的是 (填字母)。A.c(H+) B.C.c(H+)·c(OH-) D.(2)取10 mL的乙溶液,加入等體積的水,醋酸的電離平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移動;另取10 mL的乙溶液,加入少量無水醋酸鈉固體(假設加入固體前后,溶液體積保持不變),待固體溶解后,溶液中的值將 (填“增大”“減小”或“無法確定”)。(3)已知25 ℃時,三種酸的電離平衡常數如下:化學式 CH3COOH H2CO3 HClOKa1 1.8×10-5 4.3×10-7 3.0×10-8Ka2 - 5.6×10-11 -下列四種離子結合H+能力最強的是 (填字母)。A.HCO B.COC.ClO- D.CH3COO-寫出下列反應的離子方程式。CH3COOH+Na2CO3(少量): ;HClO+Na2CO3(少量): 。解析: (1)CH3COOH溶液中存在電離平衡:CH3COOHH++CH3COO-,加水稀釋過程中,平衡正向移動,但溶液中c(H+)、c(CH3COO-)均減小,A符合題意。CH3COOH的電離平衡常數Ka=,則有=,加水稀釋時,c(CH3COO-)減小,但Ka不變,則增大,B不符合題意。由于溫度不變,則c(H+)·c(OH-)=Kw不變,C不符合題意。加水稀釋時,溶液中c(H+)減小,由于c(H+)·c(OH-)=Kw不變,則c(OH-)增大,故增大,D不符合題意。(2)醋酸溶液中加入等體積的水,醋酸的電離平衡向右移動,電離程度增大;醋酸溶液中加入少量無水醋酸鈉固體,c(CH3COO-)增大,電離平衡逆向移動,據CH3COOH的電離平衡常數Ka=推知,=,由于溫度不變,Ka不變,c(CH3COO-)增大,則溶液中的值減小。(3)由表中電離平衡常數可知,各種酸的酸性強弱:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,則酸的電離程度由易到難的順序:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,而酸越易電離,則電離產生的酸根離子結合質子(H+)的能力越弱,因此四種離子結合H+的能力:CH3COO-H2CO3>HClO>HCO,則CH3COOH與Na2CO3(少量)反應生成CH3COONa、CO2和H2O,離子方程式為2CH3COOH+CO===2CH3COO-+CO2↑+H2O;HClO與Na2CO3(少量)反應生成NaClO和NaHCO3,離子方程式為HClO+CO===ClO-+HCO。答案: (1)A (2)向右 減小 (3)B 2CH3COOH+CO===2CH3COO-+CO2↑+H2O HClO+CO===ClO-+HCO14.H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各種微粒的分布分數(平衡時某物質的濃度占各物質濃度之和的分數)與pH的關系分別如圖所示。(1)以酚酞為指示劑(變色范圍:pH 8.2~10.0),將NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,當溶液由無色變為淺紅色時停止滴加。該過程中主要反應的離子方程式為 。(2)H3AsO4第一步電離方程式為 。(3)若pKa2=-lg Ka2,H3AsO4第二步電離的電離常數為Ka2,則pKa2= 。解析: (1)以酚酞為指示劑,將NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,當溶液由無色變為淺紅色時,溶液pH在8.2~10.0之間,結合圖像可知溶液中H3AsO3減少而H2AsO增加,則該過程中主要發生反應的離子方程式為OH-+H3AsO3===H2AsO+H2O。(2)結合題圖知,H3AsO4為多元弱酸,存在電離平衡,其第一步電離方程式為H3AsO4H2AsO+H+。(3)H3AsO4第二步電離方程式為H2AsOHAsO+H+,其電離常數Ka2= eq \f(c(HAsO)·c(H+),c(H2AsO)) ,由圖像可知當pH=7.0時,c(H2AsO)=c(HAsO),則Ka2=10-7.0,pKa2=7.0。答案: (1)OH-+H3AsO3===H2AsO+H2O(2)H3AsO4H2AsO+H+ (3)7.0 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫