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文档简介
第8章水溶液中的离子反应与平衡
CHEMISTRY
第1讲电离平衡
课程标准知识建构
1.从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶
液的组成、性质和反应。
2.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡,了解电离1表示卜—1电离了数1——「应用1
|强电解质h广|特点|
常数的含义。^电解-H电离平衡卜
|弱电解质P移动|
3.能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平
衡,能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡,能举
例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。
双基过关夯实必备知识
一'弱电解质的电离平衡
1.弱电解质的电离平衡
在一定条件下(如温度、浓度等),当弱电解质分子电离产生离子的速率和离子结
合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡状态。
2.电离平衡的建立与特征
叶厂动1-
义电离);1”(电离七,(结合注。
平衡.态一等
篇高一将证-定:各组分浓度保持恒定不变
“'■tL变:条件改变,平衡可能发生移动
⑴开始时,■电离)最大,而。(结合)为0。
(2)平衡的建立过程中,0(电离)二0(结合)。
⑶当0(电离)三0(结合)时,电离过程达到平衡状态。
3.影响因素
(1)内因:弱电解质本身的性质。
(2)外因
①温度:温度越IWJ,电曷程度越大。
②浓度:在一定温度下同一弱电解质溶液中,溶液浓度越小,越易电离。
③相同离子:加入与弱电解质具有相同离子的电解质时,可使电离平衡向结合成
弱电解质分子的方向移动。
④化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时,可使电离平衡向电
离方向移动。
4.实例
以0.11CH3co0H溶液为例,填写外界条件对CH3coOHCH3COO
+H+AH>0的影响。
平衡移
改变条件“(H+)c(H+)导电能力Ka
动方向
加水稀释向右增大减小减弱不变
加入少量冰醋酸向右增大增大增强不变
通入HCl(g)向左增大增大增强不变
力口入NaOH(s)向右减小减小增强不变
加入CH3coONa(s)向左减小减小增强不变
加入镁粉向右减小减小增强不变
升高温度向右增大增大增强增大
5.电离方程式的书写
⑴多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远大王第二步,如H2c03的电离方
程式:H2c03H++HCO亍,HCO亍
3+
(2)多元弱碱电离方程式一步写成,如Fe(0H)3的电离方程式:Fe(OH)3Fe
+3OH~o
++
(3)强酸的酸式盐完全电离,如NaHSO4的电离方程式:NaHSQ4=Na+H+
-
SO?0
(4)弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离,如NaHCOs的电离方程式:
NaHCCh==Na++HCO亍,HC01H+CO北。
【诊断1】判断下列说法是否正确,正确的打错误的打X。
⑴强电解质稀溶液中不存在溶质分子,弱电解质稀溶液中存在溶质分子()
(2)氨气溶于水,当NH3H2O电离出的c(0IT)=c(NHj)时,表明NH3H2O电离
处于平衡状态()
⑶向0.1mol-L-1的CH3COOH溶液中加入冰醋酸或水,CH3coOH电离平衡均
右移,均使CH3co0H的电离程度增大()
(4)室温下,由0.1mol.L-1一元碱BOH的pH=10,可知溶液中存在BOH===B+
+OH-()
(5)0.1mol.LT的氨水加水稀释〃(OH]、c(OIT)均减小()
(6)25℃时,0.1mol-L-】CH3coOH加水稀释,各离子浓度均减小()
答案(1)V(2)X(3)X(4)X(5)X(6)X
二、电离度和电离常数
1.电离度
⑴概念
在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,已经电离的电解质分子数占原电解质
分子总数的百分比。
(2)表示方法
已电离的弱电解质分子数1nno/
。一溶液中原有弱电解质的总分子数*100%
弱电解质的某离子浓度、/1nno/
也可表示为「弱电解质的初始浓度10%
(3)影响因素
升高温度,电离平衡向右移动,电离度增大;
温度
降低温度,电离平衡向左移动,电离度减小
当弱电解质溶液浓度增大时,电离度减小;
浓度
当弱电解质溶液浓度减小时,电离度增大
2.电离常数
(1)表达式
①一元弱酸HA的电离常数:根据HAH++A\可表示为Ka
-。c(H即A)
+-
②一元弱碱BOH的电离常数:根据BOHB+OH,可表示为Kb=
c(B+)c(OH)
-c(BOH)-°
⑵特点
①电离常数与温度有关,与浓度无关。升高温度,K值增大。
②电离常数反映弱电解质电离程度的相对强弱,K越大,表示弱电解质越易电离,
酸性或碱性越强。
③多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1》K2》K3……,故其酸性取决于第
一步电离。
⑶影响因素
.__________l内因(决定因素):弱电解质本身的性质
|影响因素H
1----*1L外因:温度(随温度升高而增大)
(4)电离常数的四大应用
①判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。
②判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,酸
性(或碱性)越弱。
③判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。
④计算弱酸、弱碱溶液中的c(H+)、c(OH。。稀溶液中、弱酸溶液中,c(H+)=五
弱碱溶液中c(OH-)="二后。
(5)电离度和电离常数的关系或K^ca2.
【诊断2】判断下列说法是否正确,正确的打错误的打X。
⑴电离平衡右移,电离常数一定增大()
(2)H2c03的电离常数表达式:Ka=c(,晨)()
⑶在相同的温度下,电离常数可以表示弱电解质的相对强弱()
(4)在相同的温度下,不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同()
(5)对于0.1moLL-i的氨水,加水稀释后,溶液中c(NH办c(OfT)变小()
(6)室温下,向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀释后,溶液中
_C(CH3COO)
C(CH3COOH)-C(OH)I)
答案(1)X(2)X(3)V(4)X(5)V(6)V
三、强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
1.一元强酸(HC1)与一元弱酸(CH3coOH)的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
项目中和碱与活泼金属反开始与金属
。(比)PH
酸的能力应产生H2的量反应的速率
盐酸大小大
相同相同
醋酸溶液小大小
(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
中和碱与足量活泼金属开始与金属
c(H+)C(酸)
X的能力反应产生的量反应的速率
H2
酸
盐酸小小少
相同相同
醋酸溶液大大妥
2.一元强酸(HC1)与一元弱酸(CH3co0H)稀释图像比较
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释的图像:
加水稀释相同的倍数加水稀释到相同的pH
pH*pH|
人斤苗&、COOH/XJHCI;CHCOOH
3
1__________
0VV(水)
醋酸的pH大盐酸加入的水多
⑵相同体积、相同pH的盐酸、醋酸加水稀释的图像:
加水稀释相同的倍数加水稀释到相同的pH
PH|
PH
a
bc^^COOH
Z/«CH3COOH
1
东)
0Vyo匕匕y(水)
盐酸的pH大醋酸加入的水多
3.判断HA为一元弱酸的两种常用方法
(1)常温下,测量NaA溶液的pH,若pH>7,则证明HA为一元弱酸。
⑵配制0.01mol-L1的HA的溶液,测量溶液的pH,若pH>2,则证明HA为
一元弱酸。
【诊断3】判断下列说法是否正确,正确的打,错误的打X。
⑴等浓度的醋酸和盐酸与Zn反应时生成H2的速率:醋酸〉盐酸()
(2)中和等体积、等pH的盐酸和醋酸所用NaOH的物质的量:醋酸,盐酸()
(3)中和等浓度、等体积的盐酸和醋酸所用NaOH的物质的量:盐酸,醋酸()
(4)加水稀释两种相同pH的酸,pH变化大的一定是强酸()
答案(1)X(2)V(3)X4)X
重难突破■------------------------培育关键能力
考点一弱电解质的电离平衡分析
【典例1】下列说法中正确的是()
A.加水稀释0.01molL-i的CH3co0H溶液,溶液中c(OH。减小
B.室温时,0.1moll'的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,则该溶液的pH
=4
C.氨水加水稀释后,溶液中c(NH3・H2O)/c(NHi)的值增大
D.常温下,pH均为5的盐酸与氯化镂溶液中,水的电离程度相同
答案B
解析A项,加水稀释醋酸促进醋酸电离,但溶液中氢离子浓度减小,溶液中
c(H+).c(OH-)不变,所以c(OIT)增大,错误;B项,溶液中的c(H+)=0.1mol.L-
1X0.1%=1.0X104mol-L1,则pH=4,正确;C项,加水稀释弱碱溶液,其电
离平衡正向移动,逑船P的值减小,错误;D项,盐酸抑制了水的电离,钱
C(NH4)
根离子水解促进了水的电离,错误。
【对点练1】(弱电解质电离平衡的移动)H2s水溶液中存在电离平衡H2sH+
+HS-和HS-H++S2-o若向H2s溶液中()
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
答案C
解析加水促进电离,但氢离子浓度减小,A项错误;通入过量SO2气体发生反
应2H2S+SO2=3SI+2H2O,当SO2过量时溶液显酸性,而且酸性比H2s强,
pH减小,B项错误;滴加新制氯水,发生反应CL+H2s=2HC1+SI,平衡向
左移动,溶液pH减小,C项正确;加入少量硫酸铜固体,发生反应H2S+CI?+
=CuS;+2H+,H+浓度增大,D项错误。
【对点练2】(弱电解质的判断)(2020.福建福州市高三期末)下列操作能证明HF
是弱电解质的是()
A.用氢氟酸在玻璃上刻字
B.用氢氟酸做导电性试验,灯泡很暗
C.在O.lmol/L的HF溶液中加水,测得c(OIT)增大
D.在10mLpH=2的HF溶液中加入10mL0.01mol/LNaOH溶液,混合溶液
呈酸性
答案D
解析用氢氟酸在玻璃上刻字,是因为HF与玻璃中的二氧化反应,不能证明
HF是弱电解质,故A错误;用氢氟酸做导电性试验,灯泡很暗,没有指明浓度,
没有与强酸对比,不能说明它是否全部电离,故B错误;不论是强酸还是弱酸,
在0.1mol/L的酸溶液中加水,c(OIT)均增大,故C错误;在10mLpH=2的
HF溶液中加入10mL0.01mol/LNaOH溶液,混合溶液呈酸性,说明酸因浓度
大而过量,没有完全电离,故D正确。
【对点练3】(弱电解质电离与溶液导电图像分析)一定温度下,将一定质量的冰
醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是()
加水体积
A.a、b、c三点溶液的pH:c<a<b
B.a、b、c三点CH3coOH的电离程度:a<b<c
C.用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果偏大
D.a、b、c三点溶液用ImoLL-NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c〈a
<b
答案B
解析A项,由导电能力知c(H+):b>a>c,故pH:c>a>b;B项,加水体积
越大,越利于CH3coOH电离,故电离程度:c>b>a;C项,用湿润的pH试纸
测量a处溶液的pH,相当于稀释a点溶液,c(H+)增大,pH偏小;D项,a、b、
c三点〃(CH3coOH)相同,用NaOH溶液中和时消耗7?(NaOH)相同,故消耗
V(NaOH):a=b=co
易错警示一
(1)电离平衡向右移动,电离程度不一定增大。
⑵加水稀释电解质,电解质分子的浓度不一定减小。
(3)溶液的导电能力(电导率)与电解质的强弱无关,它取决于溶液中自由移动的离
子浓度大小以及离子所带电荷的多少。
考点二电离常数的计算与应用
【典例2】(2020.山东省济南二模)25℃时,下列有关电解质溶液的说法正确
的是()
A.加水稀释0.1moLL-i氨水,溶液中c(H+>c(OH-)和。黑,均保持不变
B.向CH3coONa溶液中力口入少量CH3coONa,溶液中平兽黑]的值增大
c(CH3coOH)
c.等体积、等物质的量浓度的Na2c03和NaHCOs溶液混合:弁*<
C(H2co3)C(HCO3)
D.将浓度为0.1mol-L1HF溶液加水不断稀释过程中,电离平衡常数Ka(HF)保持
不变,器始终增大
答案B
解析A项中,0.1moLL-1氨水稀释过程中c(H+)增大,c(OIT)减小,因而比值
变大,错误;B项,向CH3coONa溶液中加入少量CH3coONa,溶液中
c(CH3coeT)Ka
c(CH3coOH)=c(H+),加入CH3coONa,溶液碱性增强,则c(H+)减小,所以
c(CH3coeT)
的值增大,正确;C项,等体积、等物质的量浓度的Na2c03和
C(CH3COOH)
c(H)c(HC0,)c(H+)-c(COD
NaHCCh溶液混合,根据电离常数有Kal=~c(H2co3)~Ka2=c(HCO?)(
同一溶液中c(H+)相等,而及>&2,则及法错误;D项,01mol-L
C(H2co3)C(HCO3)
-i的HF加水稀释,c(「)趋近于0,而c(H+)趋于不变(KT,moLL-i),故比值变
小,错误。
/-------------------方法技巧-------------------
溶液中禺子浓度比值变化的判断万法
⑴将浓度之比转化为物质的量之比;
(2)“凑常数”:将某些离子的浓度比值乘以或除以某些离子的浓度,转化为一
个Ka或Kb或Kw等常数与某种离子浓度乘积或相除的关系;
(3)“假设法”:假设无限稀释,则c(H+)、c(OH-)趋于不变,其他离子浓度趋于
Oo
【对点练4】(电离常数的计算)根据下列条件计算弱电解质的电离常数。
H3ASO4水溶液中含碑的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度
之和的分数)与pH的关系如图所示。
据
会
谷
仁
友
辞
W章
H
H3ASO4第一步电禺方程式H3Ase)4H2AS(K+H+的电离常数为Kal,则pKal
=(pKal=-lgKal)O
答案2.2
C(H2ASO">C(H+)
解析Kal=,K仅与温度有关,为方便计算,在图中取pH=2.2
C(H3ASO4)
时计算,此时C(H2ASO7)=C(H3ASO4),则Kal=C(H+)=10-22,pKal=2.2。
【对点练5】(利用电离常数判断微粒浓度比值的大小)下列说法正确的是()
A.浓度为(MmabL'CHsCOOH溶液,加水稀释,贝慌篝就减小
B.浓度为0.1molL-CH3coOH溶液,升高温度,Ka(CH3coOH)不变,但醋酸
的电离程度增大
C.浓度为0.1moLL-iHA溶液pH为4,则HA为弱电解质
D.CH3coOH的浓度越大,CH3coOH的电离程度越大
答案C
c(CH3coO)Ka(CH3coOH)
解析A项,,加水稀释,c(H+)减小,Ka(CH3coOH)
C(CH3COOH)c(H+)
不变,故黑鬻W增大;B项,升温,Ka增大;D项,浓度越大,电离程度
c(CH3co0H)
越小。
【对点练6】(电离常数的应用)(2020.四川省南充市白塔中学月考)酸在溶剂中的
电离是酸中的H+转移给溶剂分子,如HCl+H2O=H3O++Cr。已知H2s04和
HNCh在冰醋酸中的电离常数为Kai(H2SO4)=6Xl(y9,Ka(HNO3)=4Xl(ri°。下
列说法中正确的是()
A.H2s04在冰醋酸中电离方程式为H2SO4+2CH3COOH==SOF+2CH3COOH2
B.浓度均为0.1mol/L的H2s。4和HNO3在冰醋酸中pH为:H2SO4>HNO3
C.H2s04的冰醋酸溶液中有:c(CH3coOH9)=C(HSO4)+2C(SOI)+C(CH3COO
~)
D.向HNO3的冰醋酸溶液中加冰醋酸,减小
C(HNO3)
答案c
解析根据电离常数知,冰醋酸中H2SO4发生部分电离,分步电离以第一步电离
为主,则冰醋酸中H2s04的电离方程式:H2SO4+CH3COOHHS04+
CH3COOH2,A说法错误;在冰醋酸中酸的电离常数越大,电离出的氢离子浓度
越大,pH越小,硫酸的电离常数大,所以H2s04中氢离子浓度大,则pH(H2so4)
<pH(HNO3),B说法错误;H2s04在冰醋酸中发生电离,根据电荷守恒
c(CH3COOH2)=c(HSO4)+2c(S0F)+c(CH3COO),C说法正确;向HNCh的冰
醋酸溶液中加入冰醋酸,溶液的体积增大,则c(NOI)减小,电离常数为
”需丁)是常数,所以嘲泮1增大,口说法错误。
C(HNO3)C(HNO3)
考点三强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
【典例3】(2020•浙江温州适应性测试)25℃时,关于0.01mol-L1HC1和0.1
moLL一〔CH3co0H两种溶液的比较,下列说法正确的是()
A.稀释10倍后浓度变化:c(CH3co0H尸lOc(CF)
B.中和1molNaOH时消耗酸的体积:V(HC1)=10V(CH3COOH)
C.上述两种溶液与足量的NaOH溶液反应,后者放热更多
D.分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(CH3coeT)
=ioc(cr)
答案B
解析两种溶液稀释io倍后,cr浓度减小到原HCI溶液浓度的玄,但由于
CH3coOH为弱酸,稀释促进CH3coOH的电离,故稀释后CH3coOH的浓度小
于原CHsCOOH溶液浓度的噌,即c(CH3coOH)<10c(C「),A项错误;中和1mol
NaOH需要HC1和醋酸的物质的量均为1mol,由于HC1和CH3COOH溶液浓度
比为1:10,则消耗二者的体积比为10:1,B项正确;由于没有给出两种酸溶
液的体积,所以不能确定与足量的NaOH溶液反应后放出热量的多少,C项错误;
由于醋酸为弱酸,所以当用NaOH中和醋酸时,若是完全中和,所得溶液呈碱
性,如果得到中性溶液,则需要醋酸过量,即加入的NaOH固体的量要小于醋
酸的量,则加入NaOH固体反应后呈中性的两溶液中分别有c(CH3coeT)=c(Na
+)<0.1mol-Lc(Cr)=c(Na+)=0.01mol-L,,故c(CH3coeF)<10c(Cr),D
项错误。
【对点练7](强酸与弱酸的比较)(2020.湖南怀化月考)室温下,有pH=3的盐酸、
硫酸、醋酸(假设CH3co0H的电离度为1%)三种相同体积的溶液。以下叙述错
误的是()
A.测定其导电性能相同
B.与足量的锌粉反应的起始速率相同
C.与足量的锌粉反应产生氢气的体积比为1:1:1
D.与同浓度氢氧化钠溶液反应,消耗氢氧化钠溶液的体积为1:1:100
答案C
解析pH=3的盐酸、硫酸、醋酸导电性能相同,A正确;pH=3的盐酸、硫酸、
醋酸,锌与氢离子反应,氢离子浓度相同,起始速率相同,B正确;CH3COOH
的电离度为1%,pH=3,c(H+)=10-3moVL,与足量的锌粉反应,CH3co0H均
10-3
被消耗,Cmol/L=10-1mol/L,盐酸的浓度与氢离子浓度相
(CH3COOH)=1-^/0-
10-3
等,c(H+)=10-3mol/L,H2s04的浓度为u-mol-L-1,pH=3的盐酸、硫酸、
醋酸与足量的锌粉反应产生氢气的体积比为1:1:100,C错误;消耗氢氧化钠
溶液的体积为1:1:100,D正确。
【对点练8】(弱碱的稀释比较)(2020.广东广州月考)常温下,浓度均为0.10mol.L
-1、体积均为%的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随1g5的变
化如图所示。下列叙述正确的是()
1234]上
二V。
A.MOH的电离程度:。点大于d点
B.ROH溶液由a点到8点时,eel/口+、变大
c(ROH)c(H)
C.pH=10时,MOH和ROH溶液中,c(M+)>c(R+)
D.lg\=2时,MOH和ROH两种溶液中,水电离的c(OfT)的比值是1:10
答案D
解析由图示可以看出MOH为强碱,强电解质不存在电离平衡,所以。点与d
点电离程度相同,A错误;ROH溶液由a点到b点时,.港),口+、可变式为
c(R就「渭:(去)二普而这个数值仅与温度有关,B错误;C.MOH和ROH
溶液中,电荷守恒为c(OH-)=c(H+)+c(M+),C(OH-)=C(H+)+C(R+),因为两溶
液中氢离子浓度相同,所以c(R+)=c(M+),故C错误;根据A知,碱性MOH>ROH,
当lgj=2时,MOH和ROH两种溶液中对应的pH分别为11、10,而这里的氢
离子浓度均是水电离产生的,故水电离的c(OH-)的比值是1:10,D正确。
【对点练9】(2020.四川宜宾二诊)常温下,浓度均为0.1mol-L-1,体积均为Vo
的HA、HB溶液分别加水稀释至体积为V的溶液。稀释过程中,pH与1g的变
化关系如图所示。下列叙述正确的是()
A.pH随的变化始终满足直线关系
B.溶液中水的电离程度:b>a>c
C.该温度下,^a(HB)^10-5
D.分别向稀释前的HA、HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时,c(A-)=c(B-)
答案B
V
解析无限稀释后,溶液pH约为7,pH不再随1g■厉变化,A不正确;酸溶液中
pH越小,水的电离程度越小,故溶液中水的电离程度:c<a<b,B正确;由图
可知,在a点c(H+)=c(B")=10-4mol-L-1,c(HB)=(0.01-10-4)mol-L-1,Ka(HB)
=二—一冏心I。,C不正确;HB是弱酸,(MmoLLTHA溶液
c(HB)0.01—10
的pH=l,则HA是强酸,向浓度均为0.1moLL-I体积均为Vo的HA、HB溶
液中分别滴加NaOH溶液至pH=7时,HB溶液中加入的NaOH溶液不能将HB
完全中和,HA溶液中加入的NaOH溶液将HA恰好完全中和,溶液中°(人一)>
c(B-),D不正确。
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1.(2021-1月湖北学业水平选择考适应性测试,15)25℃时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液加入的NaOH溶液混合后所得溶液
HA10.0mL5.0mL
溶液IpH=5.0
0.20mol-L10.20mol-L1
HB10.0mL5.0mL
溶液npH=4.0
0.20mol-L10.20mol-L1
下列说法错误的是()
A.溶液I中,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH^)
B.I和n的pH相差1.0,说明N(口n)=10
AaItiD)
C.混合I和n:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B+c(OH^)
D.混合I和H:c(HA)>c(HB)
答案B
解析A.根据电荷守恒,I中c(Na+)+c(H+)=c(OIT)+c(A-),由于pH=5.0,
溶液显酸性,c(H+)>c(OH),因此,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),正确;B.
由于溶液I、II的pH分别为5.0和4.0,所以Ka(HA)<Ka(HB),=皿、<1,
错误;C.由电荷守恒可知,I和n的混合溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)
+c(OH),正确;D.由B的分析可知,Ka(HA)<Ka(HB),则I、II混合后必有
c(HA)>c(HB),正确。
2.(2019•课标全国I,ll)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的
^al=l.lX10-3,Ka2=3.9XIO多溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所
示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是()
V(NaOH)/mL
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A?-的导电能力之和大于HA」的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH3
答案C
解析滴定至终点时发生反应:2NaOH+2KHA=K2A+Na2A+2H20。溶液导
电能力与溶液中离子浓度、离子种类有关,离子浓度越大、所带电荷越多,其导
电能力越强,A项正确;图像中纵轴表示“相对导电能力”,随着NaOH溶液的
滴加,溶液中c(K*)、c(HA-)逐渐减小,而Na+、A?一的物质的量逐渐增大,由题
图可知,溶液的相对导电能力逐渐增强,说明Na+与A?-的导电能力之和大于
HA-的,B项正确;本实验默认在常温下进行,滴定终点时,溶液中的溶质为邻
苯二甲酸钠和邻苯二甲酸钾,由于邻苯二甲酸是弱酸,所以溶液呈碱性,pH>7,
C项错误;滴定终点时,c(K+)=c(Na+),a点到b点加入NaOH溶液的体积大于
b点到c点的,故c点时c(K+)>c(OIT),所以c(Na+)>c(K+)>c(OH-),D项正确。
3.(2019•天津理综,5)某温度下,HNO2和CH3coOH的电离常数分别为5.0X10
r和1.7X10-。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积
的变化如图所示。下列叙述正确的是()
A.曲线I代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>5点
C.从c点到d点,溶液中)保持不变(其中HA、A」分别代表相应的
酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中”(Na+)相同
答案C
解析根据HNO2和CH3coOH的电离常数,可知酸性:HNO2>CH3COOH。相
同pH的两种酸溶液,稀释相同倍数时,弱酸的pH变化较小,故曲线I代表
CH3COOH溶液,A项错误;两种酸溶液中水的电离受到抑制,b点溶液pH小
于c点溶液pH,则b点对应酸电离出的c(H+)大,对水的电离抑制程度大,故水
心上e、^c(HA)c(OH-)c(HA)c(OH")c(H+)
的电离程度:b点<C点,B项错误;溶液中」~~~一~
c(A)c(A)-c(H)
=运,口工,从c点到d点,HA的电离平衡正向移动,但Kw、Ka(HA)的值不变,
故—C(A5—不变,C项正确;相同体积a点的两溶液中,由于c(CH3coOH)
>C(HNO2),故“(CH3coOH)>〃(HNO2),因此与NaOH恰好中和后,溶液中〃(Na
+)不同,D项错误。
4.(2020.课标全国H)次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其电离平衡体
=,
系中各成分的组成分数8[8(X)c(HC1(^+c(C10-)X为HC1O或C1CT]与pH的
关系如图所示。HC10的电离常数Ka值为
10()
8()
8910
答案10一7$
解析HC1O溶液中存在电离平衡HC1OH++C1O,HC1O的电离常数Ka=
“H翟印),由题图可知,当pH=7.5时,溶液中C(C1CT)=c(HC10),即Ka
LIAJLJ
=C(H+)=10-7-5O
5.(1)(2018•天津卷)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。CO2
可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为(写离子
符号);若所得溶液c(HCO3):c(COt)=2:1,溶液pH=0(室温下,
H2c03的K1=4X107K2=5X1C(F)
(2)(2020.天津卷)调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放。已知25℃碳
酸电离常数为Kal、Ka2,当溶液pH=12时,c(H2co3):c(HCO?):c(COD=
1::o
答案(l)COM10(2)1012<al1024<al<a2
解析(1)若所得溶液的pH=13,溶液呈强碱性,则CO2主要转化为CCT。若
所得溶液c(HCOy):c(COF)=2:1,根据K2=,(Hj栗一),则c(H+)=
K2><C=5X1011X2mol-L-1=10-110
C(CS~)10mol-L,pH=-lg10=10o(2)Kai
=[c(HCO,)Xc(H+)]/c(H2co3),Ka2=[c(COl)Xc(H+)]/c(HCO5),pH=12时,c(H
12
+)=10T2mol-L则c(CO/)=l()i2Ka2c(HCO。,c(HCO3)=10^aic(H2CO3),
进而可得。((20歹)=1012及2乂1012原10(112€:03),故有。(112(203):c(HCO?):c(COD
1212
=C(H2co3):1012KalC(H2co3):[10^a2X10^alC(H2CO3)]=
1:1012Kal:1024^al-^a2o
课时演练提升学科素养
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.能证明乙酸是弱酸的实验事实是()
A.CH3co0H溶液与Zn反应放出H2
B.O.lmolL-iCH3coONa溶液的pH大于7
C.CH3COOH溶液与Na2cCh反应生成C02
D.0.1mol-L1CH3COOH溶液可使紫色石蕊溶液变红
答案B
2.在相同温度下,100mL0.01mol-L1的醋酸溶液与10mL0.1mol-L1的醋酸
溶液相比较,下列数值前者大于后者的是()
A.中和时所需NaOH的量
B.电离的程度
C.H+的物质的量浓度
D.CH3coOH的物质的量
答案B
解析100mL0.01moLL-i的醋酸溶液与10mL0.1molir的醋酸溶液中所含醋
酸的物质的量相等,所以中和时所需NaOH的量相等;H+的物质的量浓度后者
大;电离程度前者大,弱电解质浓度越小,电离程度越大。
3.(2020.北京西城区模拟)已知室温时,0.1moLL-i某一元酸HA在水中有0.1%
发生电离,下列叙述错误的是()
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离常数约为ixio-7
D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
答案B
解析c(H+)=0.1%X0.1mol-L1=104mol-LpH=4;因HA在水溶液中有
电离平衡,升高温度促进平衡向电离的方向移动,c(H+)将增大,pH会减小;可
+41
由电离常数表达式算出Ka-8NiXIO?C(H)=1O-mol-L-,所以
由水电离出的0(11+)=10-10111011-I前者是后者的倍。
4.(2020.辽宁省黑山中学月考)常温下,在pH=5的CH3coOH溶液中存在如下
电离平衡:CH3coOHCH3coeT+H1,对于该平衡,下列叙述正确的是()
A.加入水时,平衡向右移动,CH3co0H电离常数增大
B.加入少量CH3coONa固体,平衡向右移动
C.加入少量NaOH固体,平衡向右移动,c(H+)减小
D.加入少量pH=5的硫酸,溶液中c(H+)增大
答案C
解析加水促进弱电解质的电离,则电离平衡正向移动,由于温度不变,则醋酸
的电离常数不会变化,故A错误;加入少量CH3coONa固体,c(CH3coeT)增
大,该电离平衡向左移动,故B错误;加入少量NaOH固体,氢氧化钠电离的
氢氧根离子与CH3co0H电离生成的H+反应生成水,促进平衡向右移动,导致
溶液中氢离子浓度减小,故C正确;pH=5的CH3co0H溶液中,氢离子浓度
为1X10=mol-L-1,pH=5的硫酸溶液中氢离子浓度为1X10=mol-L-1,两溶
液中氢离子浓度相等,平衡不移动,则混合液中c(H+)不变,故D错误。
5.已知:在25℃时,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离常数如下表:
弱电解质电离常数(Ka)
HC1OKa=4.7Xl(y8
H2c03Kal=4.2X10-7Ka2=5.6X10-u
H2sO3Kal=1.54X10-2Ka2=1.02X10-7
下列微粒在溶液中不能大量共存的是()
A.SO/、HC03B.C1CT、HCO?
C.HS(K、COtD.HC10、HCO?
答案C
解析根据表中电离常数可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HSOF>HC10>HCO?;
根据“较强酸制取较弱酸”的复分解反应规律,判断溶液中微粒能否大量共存。
由于酸性:HS0AHC0,,则SOM、HCO,不能反应,可以大量共存,A不符合
题意;酸性:HC10>HC03,则C1CT、HCO,不能反应,可以大量共存,B不符
合题意;由于酸性:HSOF>HCO3,则HS05、CO/反应生成S0「和HC03,
不能大量共存,C符合题意;由于酸性:H2co3〉HC10,HC1O、HC03不能反应,
可以大量共存,D不符合题意。
6.25℃时,相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH随
溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()
PH
HA
°溶液体积
A.同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A]小于c(B)
B.a点溶液的导电性大于6点溶液
C.。点的c(HA)大于6点的c(HB)
D.HA的酸性强于HB
答案D
解析根据“越弱越水解”的规律,可知A-的水解程度小于B-的水解程度,故
同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)大于c(B-),A项错误;在这两种酸溶液中,
c(H+)-c(A-),c(H+)-c(B-),而a点的c(H+)小于6点的c(H+),则a点的c(A-)
小于6点的c(B一),即a点的离子浓度小于6点的离子浓度,故a点溶液的导电
能力小于方点溶液的导电能力,B项错误;在稀释前两种酸的pH相同,而两种
酸的酸性:HA>HB,故在稀释前两种酸溶液的浓度:c(HA)<c(HB),故将溶液
稀释相同倍数时,酸的浓度仍有:c(HA)<c(HB),C项错误;pH相同的酸,稀
释相同倍数时,酸性强的pH变化大,酸性较弱的pH变化小,据此得出酸性:
HA>HB,D项正确。
-11
7.已知25℃时,H2A的Kai=4.0X10-4、^a2=5.0X10,HB的Ka=2.0X10
一5。下列说法正确的是()
A.相同浓度H2A溶液的pH小于HB
B.升高Na2A溶液的温度,甥减小
C.HB能与NaHA溶液反应生成H2A
D.相同浓度溶液的碱性:Na2A<NaB
答案A
解析H2A的Kal大于HB的Ka,说明H2A的电离程度比HB的电离程度大,故
相同浓度H2A溶液的pH小于HB,A项正确;升高Na2A溶液的温度,A?一水解
程度增大,溶液中c(A2一)减小,而c(Na+)不变,故,增大,B项错误;根据
电离平衡常数,可知酸性:H2A>HB>HA",又知酸和盐反应遵循“强酸制弱
酸”原理,故HB不能与NaHA溶液反应生成H2A,C项错误;酸性HB>HA,
根据“越弱越水解”,知A?一的水解程度大于B-的水解程度,故相同浓度溶液
的碱性:Na2A>NaB,D项错误。
8.下表是在相同温度下三种酸的一些数据,下列判断正确的是()
酸HXHYHZ
浓度/(mol1-1)0.120.20.911
电离度0.250.20.10.30.5
电离常数KalKa2Ka3Ka4Ka5
A.在相同温度下,从HX的数据可以说明:弱电解质溶液,浓度降低,电离度越
大,且Kal>Ka2>Ka3=0.01
B.室温时,若在NaZ溶液中加水,则,口乎变小,若加少量盐酸,则
c(HZ)c(OH)
c(Z-).।.
c(HZ>c(OH-)变大
C.含等物质的量的NaX、NaY和NaZ的混合溶液:c(Z-)<。(丫一)<°侬一)
D.在相同温度下,Ka5>Ka4>Ka3
答案D
解析相同温度下电离度随溶液浓度的增大而减小,结合表中数据判断,当HX
的浓度为
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