第1讲弱电解质的电离

1、第1讲弱电解质的电离测控导航表考点题号及难易度强弱电解质的判断与比较2,3,4,8,9(中)电离平衡影响因素1,5电离平衡常数及其计算6,10(中),11,12(中)综合应用7,13(中),14(中),15(中)一、选择题1.(2014·中山模拟)对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法正确的是(A)A.与等体积、pH=3的盐酸比较,跟足量锌粒反应产生的H2更多B.水稀释到原体积的10倍后,溶液pH变为4C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH降低D.加水稀释后,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小解析:乙酸是弱电解质,在溶液中部分电离,则c(CH3COOH)>c(H+),盐酸中c(HC

2、l)=c(H+),所以等体积、等pH的两者醋酸的物质的量大,则与足量锌粒反应醋酸产生的H2更多;加水稀释到原体积的10倍后,溶液pH变为4,但乙酸是弱电解质存在电离平衡,稀释促进电离,溶液又电离出氢离子,浓度增大,溶液pH小于4;CH3COO-抑制乙酸的电离,CH3COOHCH3COO-+H+左移,氢离子浓度减小,溶液pH增大;水溶液中c(H+)×c(OH-)为常数,加水稀释后,溶液中c(H+)减小,则c(OH-)增大。2.(2014·山西忻州实验中学一模)下列说法正确的是(D)A.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强B.因为CH3COOH是弱电解质,HCl

3、是强电解质,所以中和等体积等物质的量浓度的醋酸和盐酸时,中和醋酸消耗的NaOH比盐酸消耗的NaOH用量少C.物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中P的物质的量浓度相同D.足量Zn分别与等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸反应时,产生H2的量相同,放出H2的速率不等解析:溶液的导电性与溶液中离子浓度大小和所带电荷有关,与电解质的种类无关,A项错误;中和反应与酸所含氢离子物质的量有关,与电解质的强弱无关,B项错误;磷酸钠是强电解质,可以完全电离出P,而磷酸是弱电解质,电离出极少量P,C项错误;HCl是强电解质,醋酸是弱电解质,等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸,盐酸电离出的 c(H+)大于醋酸电离出

4、的c(H+),所以与足量Zn反应放出的H2的量相同,放出H2的速率盐酸大于醋酸,D项正确。3.(2014·温州模拟)下列事实中,能说明MOH是弱碱的有(已知:NaOH为强碱)(B)0.1 mol/L MOH溶液可以使酚酞试液变红0.1 mol/L MCl溶液呈酸性0.1 mol/L MOH溶液的导电性比0.1 mol/L NaOH溶液弱等体积的0.1 mol/L MOH溶液与0.1 mol/L HCl溶液恰好完全反应A.B.C.D.解析:0.1 mol/L MOH溶液可以使酚酞试液变红,说明MOH能电离出氢氧根离子,而不能说明MOH的电离程度,所以不能证明MOH是弱碱;0.1 mol

5、/L MCl溶液呈酸性,说明MCl为强酸弱碱盐,M+水解而导致溶液呈酸性,则MOH为弱碱;溶液的导电性与离子浓度成正比,0.1 mol/L MOH溶液的导电性比0.1 mol/L NaOH溶液弱,说明MOH溶液中离子浓度比NaOH溶液中离子浓度小,MOH部分电离,为弱碱;等体积的0.1 mol/L MOH溶液与0.1 mol/L HCl溶液恰好完全反应,无论是强碱还是弱碱,都恰好完全反应。4.(2014·临沂一模)下列事实能说明亚硫酸的酸性强于碳酸的是(C)A.饱和亚硫酸溶液的pH小于饱和碳酸溶液的pHB.亚硫酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而碳酸不能C.同温下,等浓度的亚硫酸氢钠和碳酸

6、氢钠溶液,碳酸氢钠溶液的碱性强D.将过量二氧化硫气体通入碳酸氢钠溶液中,逸出的气体能使澄清石灰水变浑浊解析:二氧化硫和二氧化碳的溶解度不同,导致其饱和溶液浓度不同,即使其电离程度相等,其溶液的pH也不相等,所以不能据此判断酸性强弱;亚硫酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明亚硫酸具有还原性,不能说明亚硫酸的酸性强弱;同温下,等浓度的亚硫酸氢钠和碳酸氢钠溶液,碳酸氢钠溶液的碱性强,说明碳酸氢根离子水解程度大于亚硫酸氢根离子,则亚硫酸的酸性大于碳酸;二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,通入的二氧化硫过量,所以不能确定哪种气体使澄清石灰水变浑浊,则不能证明两种酸的强弱。5.(2014·黑龙

7、江鸡西高三模拟)已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使溶液中增大,可以采取的措施是(D)加少量烧碱固体升高温度加少量冰醋酸加水A.B.C.D.解析:K(CH3COOH)=,且K(CH3COOH)只受温度的影响。加入少量烧碱固体,c(CH3COO-)增大,K(CH3COOH)不变,故减小;升高温度,CH3COOHCH3COO-+H+向右移动,c(H+)增大、c(CH3COOH)减小,故增大;加少量冰醋酸,CH3COOHCH3COO-+H+向右移动,c(CH3COO-)增大,K(CH3COOH)不变,故减小;加水,CH3COOHCH3

8、COO-+H+向右移动,但c(CH3COO-)减小,K(CH3COOH)不变,故增大。6.(2014·上海嘉定区一模)已知醋酸、醋酸根离子在溶液中存在下列平衡:CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+K1=1.75×10-5CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-K2=5.71×10-10常温下将50 mL 0.2 mol/L醋酸与50 mL 0.2 mol/L醋酸钠混合制得溶液甲,下列叙述正确的是(C)A.甲溶液的pH>7B.对甲进行微热,K1增大、K2减小C.甲溶液中有c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)D.若在

9、甲中加入5 mL 0.1 mol/L的盐酸,则溶液中醋酸的K1会变大解析:由K的关系可知,醋酸和醋酸钠的混合溶液中,电离大于水解,溶液显酸性,pH<7,故A错误;电离、水解均为吸热反应,则对甲进行微热,K1、K2同时增大,故B错误;醋酸和醋酸钠的混合溶液中,电离程度大于水解程度,则c(CH3COO-)>0.1 mol/L,c(CH3COOH)<0.1 mol/L,c(Na+)=0.1 mol/L,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),故C正确;加入盐酸,酸性增强,但醋酸的电离常数只与温度有关,则溶液中醋酸的K1不变,故D错误。7.(2014

10、·怀化一模)下列叙述正确的是(A)A.浓度均为0.1 mol/L的下列溶液,pH由大到小的排列顺序为:NaOH>Na2CO3>(NH4)2SO4>NaHSO4B.为确定H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH,若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸C.常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍,稀释后溶液的pH=4D.常温下Ksp(AgCl)=1.5×10-4,此时将足量氯化银固体分别加入相同体积的蒸馏水0.1 mol/L盐酸0.1 mol/L 氯化镁溶液0.1 mol/L硝酸银溶液中,则溶液中Ag+浓度:>=&

11、gt;解析:硫酸氢钠能完全电离出氢离子,所以其溶液呈强酸性,氢氧化钠为强碱,碳酸钠为强碱弱酸盐,其溶液呈弱碱性,硫酸铵为强酸弱碱盐,其溶液呈弱酸性,所以pH大小顺序是NaOH>Na2CO3>(NH4)2SO4>NaHSO4;NaHA溶液的pH<7,H2A不一定是强酸,如亚硫酸氢钠溶液呈酸性,但亚硫酸是弱酸,故B错误;醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,所以将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍,稀释后溶液中氢离子浓度大于原来的十分之一,所以溶液的 pH<4;银离子或氯离子抑制氯化银溶解,银离子或氯离子浓度越大其抑制能力越强,所以等浓度的氯化镁溶液比盐酸中氯化银

12、的溶解性小,硝酸银溶液中银离子浓度最大,所以银离子浓度大小顺序是>>>。8.(2014·岳阳二模)pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c=0.1 mol/L)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则(C)A.x为弱酸,Vx<VyB.x为强酸,Vx>VyC.y为弱酸,Vx<VyD.y为强酸,Vx>Vy解析:由图像可知x稀释10倍,pH变化1个单位(从pH=2变化为pH=3),故x为强酸,而y稀释10倍,pH变化小于1个单位,故y为弱酸;pH都为2的x、y,前者

13、浓度为0.01 mol/L,而后者大于0.01 mol/L,故中和至溶液为中性时,后者消耗碱的体积大,故选项C正确。9.(2014·泰安一模)关于室温下下列溶液的说法不正确的是(C)编号溶液氨水氢氧化钠溶液盐酸醋酸溶液pH111133A.水的电离程度:=B.分别加水稀释10倍,溶液的pH:>>>C.、两溶液等体积混合:c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)D.V1 L溶液与V2 L溶液混合,若V1V2=911,则混合溶液pH=4(忽略溶液体积变化)解析:酸或碱抑制水电离,酸中氢离子浓度和碱中氢氧根离子浓度相等,所以它们抑制水电离程度相等,

14、则水的电离程度:=;加水稀释促进弱电解质一水合氨和醋酸电离,导致稀释后醋酸pH小于盐酸、氨水pH大于氢氧化钠,所以它们分别稀释10倍后,溶液的pH:>>>中氨水浓度大于中盐酸浓度,两者等体积混合,氨水过量导致溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),根据电荷守恒得c(Cl-)<c(N);常温下,pH=11的NaOH溶液和pH=3的HCl溶液中,两者浓度相等,V1 L溶液与V2 L溶液混合,若V1V2=911,混合溶液中氢离子浓度为: mol/L=10-4 mol/L,所以混合溶液的pH=4。10.(2014·上海奉贤区二模)在25 时两种酸的电离常数如下:

15、H2CO3:K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11;H2S:K1=5.7×10-8,K2=1.2×10-15,则下列反应可能发生的是(B)A.NaHCO3+NaHSNa2CO3+H2SB.H2S+Na2CO3NaHS+NaHCO3C.Na2S+H2O+CO2Na2CO3+H2SD.H2S+NaHCO3NaHS+H2CO3解析:由题干K值知,酸性:H2CO3>H2S>HC>HS-,酸性:H2S>HC,所以A不符合强酸制弱酸原理;酸性:H2S>HC,所以H2S与Na2CO3反应能生成NaHS和NaHCO3;酸性:H2S

16、>HC,所以CO2+H2O(H2CO3)与Na2S反应不生成Na2CO3,应该生成NaHCO3;酸性:H2CO3>H2S,所以不能由H2S和NaHCO3生成H2CO3。11.(2014·山东枣庄期中)已知室温时,0.1 mol/L某一元酸HA溶液在水中有0.1%发生电离,下列叙述中错误的是(B)A.该溶液的pH=4B.升高温度,溶液的pH增大C.此酸的电离平衡常数为1×10-7D.HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍解析:依据HAH+A-,可知溶液中c(H+)=0.1 mol/L×0.1%=0.000 1 mol/L;K=1

17、5;10-7,A、C正确;升高温度,电离程度增大,溶液的酸性增强,溶液的pH减小,B错误;溶液中c(H+)=1×10-4mol/L可知,溶液中c(OH-)为水电离出的c(OH-),等于1×10-10mol/L,水电离出的c(H+)=1×10-10mol/L,D正确。二、非选择题12.(2014·河南南阳一中高三模拟)已知25 时有关弱酸的电离平衡常数:弱酸化学式HSCNCH3COOHHCNH2CO3电离平衡常数1.3×10-11.8×10-54.9×10-10K1=4.4×10-7K2=4.7×10-11

18、(1)同温度下,等pH的a.NaHCO3b.NaCNc.Na2CO3溶液的物质的量浓度由大到小的顺序为  (填序号)。(2)25 时,将20 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol/L HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol/L NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示,反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是  。 反应结束后所得两溶液中,c(SCN-)c(CH3COO-)(填“>”“<”或“=”)。 (3)若保持温度不变,在醋酸溶液中通入一定量

19、氨气,下列量会变小的是(填序号)。 a.c(CH3COO-)b.c(H+)c.KW d.醋酸电离平衡常数解析:(1)由电离平衡常数可知,室温下酸性:H2CO3>HCN>HC,所以碱性:HC<CN-<C。则同浓度溶液的pH:Na2CO3>NaCN>NaHCO3,同pH时溶液的物质的量浓度:a>b>c。(2)由电离平衡常数可知酸性:HSCN>CH3COOH。醋酸、HSCN溶液、NaHCO3溶液等浓度、等体积,所以HSCN与碳酸氢钠反应速率快。水解能力:CH3COO->SCN-,所以反应结束后的溶液中 c(SCN-)>c(C

20、H3COO-)。(3)醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,向醋酸溶液中通入氨气,NH3与H+结合,c(H+)减小,平衡向右移动,c(CH3COO-)增大,醋酸电离平衡常数和KW都只与温度有关,两者均不变。答案:(1)a>b>c(2)相同温度下HSCN比CH3COOH的电离平衡常数大,同浓度时电离出的氢离子浓度大,与碳酸氢钠溶液反应快>(3)b13.(2014·山东滨州高三模拟)(1)为了证明一水合氨是弱电解质,甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。甲同学用pH试纸测得室温下0.10 mol/L氨水pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,理

21、由是  。 乙同学取10 mL 0.10 mol/L氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,再用pH试纸测出其pH为b,若要确认一水合氨是弱电解质,则a、b应满足的关系是(用等式或不等式表示)。 丙同学取出10 mL 0.10 mol/L氨水,滴入2滴酚酞试液,显红色,再加入NH4Cl晶体少量,观察到的现象是 , 则证明一水合氨是弱电解质。(2)向25 mL 0.10 mol/L的盐酸中滴加氨水至过量,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是。 a.c(Cl-)=c(N)>c(H+)=c(OH-)b.c(Cl-)&

22、gt;c(N)=c(H+)>c(OH-)c.c(N)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)d.c(OH-)>c(N)>c(H+)>c(Cl-)(3)常温下,0.10 mol/L的NH4Cl溶液pH为5,则一水合氨的电离常数Kb=。 解析:(1)假设一水合氨是强电解质,则0.1 mol/L氨水pH应为13,而题中pH=10<13,说明假设不成立,所以一水合氨是弱电解质。要证明一水合氨是弱电解质,只需证明其中存在电离平衡。氨水稀释促进NH3·H2O电离,c(OH-) 减小,0.1 mol/L 氨水稀释100倍后pH小于a而大于(

23、a-2)。NH3·H2O中存在电离平衡:NH3·H2ON+OH-,加入NH4Cl晶体,c(N)增大,平衡向左移动,c(OH-)减小,红色变浅。(2)盐酸呈酸性,盐酸中滴加氨水至过量的过程中,若恰好生成NH4Cl,c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-);氨水稍过量一点,溶液可能呈中性,c(Cl-)=c(N)>c(H+)=c(OH-),a正确;当加入氨水很少时,生成的N很少,此时可能c(N)=c(H+),b正确;当加入氨水很多时,此时可能c(OH-)>c(Cl-),c正确;NH3·H2O为弱电解质,溶液中不可能出现c(OH-)&

24、gt;c(N),d错误。(3)N+H2ONH3·H2O+H+,因pH=5,所以c(NH3·H2O)=c(H+)=10-5 mol/L,c(N)=(0.1-10-5)mol/L0.1 mol/L,由NH3·H2ON+OH-知,Kb=1×10-5。答案:(1)如果一水合氨是强电解质,0.10 mol/L氨水的pH为13,溶液的pH=10<13,所以一水合氨是弱电解质a-2<b<a溶液红色变浅(2)abc(3)1.0×10-514.(2014·湖北黄冈重点中学高三月考).氢、氮、氧三种元素可组成许多重要的化合物。(1)一定

25、温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡。其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是(填字母)。 A.减小NO2的浓度B.降低温度C.增大NO2的浓度D.升高温度.已知:25 时,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5;H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)H=-57.3 kJ/ molHF(aq)+OH-(aq)F-(aq)+H2O(l)H=-67.7 kJ/ molpC类似于pH,是指极稀溶液中的溶质浓度的负对数。25 时H2CO3溶液的pCpH图如下:(2)25 时,稀溶液中发生如下反应:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COO

26、Na(aq)+H2O(l),该反应的H-57.3 kJ/ mol(填“>”“<”或“=”)。 (3)K(HF)随温度的升高而(填“增大”或“减小”)。25 时,H2CO3的一级电离平衡常数Ka1约为 , 理由是(用简要文字及列式说明)  。 (4)室温下,向100 mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴加a mol/L 的醋酸溶液,当滴加到溶液呈中性时,此时溶液总体积为200 mL,若用b代表醋酸的电离常数,则a=  (用含b表达式表示)。解析:.(1)增大二氧化氮的浓度等效于增大压强,平衡向右移动,二氧化氮转化率提高,C正确、

27、A错误;反应是放热反应,升高温度,平衡向左移动,二氧化氮转化率减小,B正确、D错误。.(2)醋酸电离吸热,所以醋酸与氢氧化钠生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ。(3)由和可得:HFF-+H+H=-10.4 kJ/mol,所以Ka(HF)随温度升高而减小。H2CO3H+HC,由图像可知当pH=6时c(H2CO3)=c(HC),Ka1(H2CO3)=c(H+)=10-6。(4)醋酸与氢氧化钠溶液等体积混合,溶液呈中性说明c(H+)=10-7 mol/L。电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),因溶液呈中性,所以c(Na+)=c(CH3COO-)=0.1

28、 mol/L;物料守恒式为c(CH3COO-)+c(CH3COOH)= mol/L,所以c(CH3COOH)= mol/L-0.1 mol/L,代入醋酸电离平衡常数K=得,b=,解得a=+0.2。答案:.(1)BC.(2)>(3)减小1×10-6由图知,当pH=6时c(H2CO3)=c(HC),故Ka1(H2CO3)=c(H+)=10-6(4)+0.215.【探究题】 按要求回答下列问题:(1)实验室中常用NaOH溶液来进行洗气和提纯,当100 mL 3 mol/L的NaOH溶液吸收标准状况下4.48 L CO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。 (2)常温

29、下向一定体积的0.1 mol/L醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是。 A.溶液中导电粒子的数目减少B.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大C.溶液中不变D.溶液中减小(3)常温下,若溶液由pH=3的HA溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合而得,则下列说法正确的是。 A.若反应后溶液呈中性,则c(H+)+c(OH-)=2×10-7 mol/LB.若V1=V2,反应后溶液pH一定等于7C.若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2D.若反应后溶液呈碱性,则V1一定小于V2(4)常温下,浓度均为0.1 mol/L的下列五种溶液的pH如表所示:溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCNpH8.89.711.610.311.1根据表中数据,将浓度均为0.01 mol/L的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是。 A.HCN B.HClOC.H2CO3D.CH3COOH根据