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文档简介

水溶液中的离子反应与平衡

第1讲电离平衡

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

「动1

一。:(电离)三。(结合)三。

.等」

-定:各组分浓度保持恒定不变

-变:条件改变,平衡可能发生移动

(1)开始时,。电离)最人,而“结合)为①

(2)平衡的建立过程中,0(电离)二。(结合)。

⑶当0(电离)三式结合)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:温度越高,电离程度越大。

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窗子反应的物质时,可使电离平衡向电

离方向移动。

4.实例

以0.1molfCH3coOH溶液为例,填写外界条件对CH3coOHCHsCOO'

+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

加入NaOH(s)向右减小减小增强不变

加入CH3COONa(s)向左减小减小增强理

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

(1)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-HCOT_H1±COFO

(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(0H)3Fe3^

+30Ho

(3)强酸的酸式盐完全电离,如NaIISO4的电离方程式:NaHSO4=Na+II

SO

⑷弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离,如NaHCCh的电离方程式:

NaHCO3=Na++HCO丘,HCO亍不+8仁。

【诊断1】判断下列说法是否正确,正确的打J,错误的打X。

(1)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(OH-)=c(NH3)时,表明NH3H2O电离

处于平衡状态()

(3)向0.1molL-1的CH3COOH溶液中加入冰醋酸或水,CH3COOH电离平衡均

右移,均使CH3coOH的电离程度增大()

(4)室温下,由0.1mo卜一元碱BOH的pH=10,可知溶液中存在BOH=B,

+OH7)

(5)0.1molL-1的氨水加水稀释〃(OH)、c(OH。均减小()

(6)25℃时,0.1molLrCH3coOH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

,一溶液中原有弱电解质的总分子数

以-r主j弱电解质的某离子浓度、cc,

也可表不为a—弱电解质的初始浓度X1004

(3)影响因素

升高温度,电离平衡向左移动,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HA—可表示为3叫皓。

②一元弱碱BOH的电离常数:根据BOHB++OH"可表示为心=

c(B+)<(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K》K2》K3……,故其酸性取决于第

一■步电离。

(3)影响因素

L内因(决定因素):弱电解班本身的性而

选响因素一

----------L■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。(卬)、以014一)。稀溶液中、弱酸溶液中,0(1)=正元,

弱碱溶液中c(OH)=,萌。

(5)电离度和电离常数的关系。七、,,或

【诊断2】判断下列说法是否正确,正确的打,错误的打X。

(1)电离平衡右移,电离常数一定增人()

(2)H2c03的电离常数表达式:元=玛携鲁()

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()

⑷在相同的温度下,不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(依不同()

⑸对于().1的氨水,加水稀释后,溶液中c(NH3>c(OH。变小()

⑹室温下,向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀释后,溶液中

c(CH£。。一不变

c(CH3coOH)c(OH)।乂l)

答案(1)X(2)X(3)V(4)X(5)V⑹。

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

c(H*)pH

酸的能力应产生H2的量反应的速率

盐酸X大

相同相同

醋酸溶液小大

(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较

X

中和碱与足量活泼金属开始与金属

«H+)c(酸)

的能力反应产生H2的量反应的速率

盐酸少

相同相同

醋酸溶液大大多

2.一元强酸(HC1)与一元弱酸(CH3coOH)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

叫…一…一叫一

^p^HClCH.COOH夕kl:CH,COOH

J产“未)

醋酸的pH大盐酸加入的水多

(2)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

PHPH(

6f

b^<CHACOOH

____।一

6VV(水)r(T)

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0.01mo卜的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J,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()

⑵中和等体积、等pH的盐酸和醋酸所用NaOH的物质的最:醋酸,盐酸()

(3)中和等浓度、等体积的盐酸和醋酸所用NaOH的物质的质盐酸〉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)J(3)X4)X

-----------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^的CH3C00H溶液,溶液中c(OH)减小

B.室温时,0.1mo卜的某一元酸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(NH;)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(OIT)不变,所以GOH)增大,错误;B项,溶液中的c(H+)=().lmol-L一

,X().1%=LOXIO-4mol-L_1,则pH=4,正确;C项,加水稀释弱碱溶液,其电

离平衡正向移动,4M器°)的值减小,错误;D项,盐酸抑制了水的电离,铁

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+

+2-

+HS-和HS一H4-SO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SCh气体发生反

应2H2S+SCh=3SI+2H20,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Cb+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+C1?+

=CuSI+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0.1mol/L的HF溶液中加水,测得以0犷)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(OHT)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)一定温度卜.,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()

f导电能力

”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1mo卜丁।NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:

<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〃(NaOH)相同,故消耗

V(NaOH):a=b=Co

------------------易错警示-------------------s

(1)电离平衡向右移动,电离程度不一定增大。

(2)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」氨水,溶液中c(H+).c(OFT)和湍汽均保持不变

B.向CILCOONa溶液中力口入少量CII3coONa,溶液中强馨黑^的值增大

c(CH3cOOH)

C.等体积、等物质的量浓度的Na2c03和NaHCCh溶液混合:胃箸*V啜晟士

C(H2co3)C(HCO3)

D.将浓度为0.1molL।HF溶液加水不断稀释过程中,电离平衡常数Ka(HF)保持

不变,喇始终增大

c(H)

答案B

解析A项中,0.1molLf氨水稀释过程中c(H+)增大,c(OH)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(CH3coe)一)_Ka

C(CH3COOH)=C(H)加入CH3coONa,溶液碱性增强,贝』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Na2co3和

c(CH3coOH)

C(H+>C(HC03)_c(H)c(COl)

NaHCCh溶液混合,根据电离常数有心产KA2

c(H2c03)、~C(HCOJ)'

同一溶液中c(H+)相等,而Kai>Ku2,则黑3;>:;葭)4,错误;D项,0.1mol-L

一1的HF加水稀释,c(F。趋近于0,而以FT)趋于不变(10一7molL」),故比值变

小,错误。

方法技巧

溶液中离子浓度比值变化的判断方法

(1)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(OHD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。

1.0

().«

0.6

0.4

0.2

(H)2.27.()11.5

26B1()12

PH

H3ASO4第一步电离方程式H3Ase)4H2ASO1+H+的电离常数为心,则pKal

,(pKal=­lgKal)。

答案2.2

解析Ka尸{H会y,K仅与温度有关,为方便计算,在图中取pH=2.2

C(H3/\SU4)

时计算,此时c(H2AsO3)=c(H3As04),则Kai=c(H+)=10—Z2,pKui=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0.lmR.LCH3C00H溶液,加水稀释,则黑蔻磊减小

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0.1mol.LrHA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(CH3coeQKa(CH3co0H)

解析A项,,加水稀释,c(H.)减小,Ka(CH3coOH)

c(CH3coOH)—c(H+)

C(CH3C00^

不变,故,项,升温,增大;项,浓度越大,电离程度

c(CH3coOH)自人BKaD

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HC1+H2O=H3O++C1,已知H2s04和

HNCh在冰醋酸中的电离常数为KM(H2so4)=6乂10—9,K“(HNO3)=4Xl(rq下

列说法中正确的是()

A.H2so4在冰醋酸中电离方程式为H2so4+2CHaCOOH=SOM+2cH3coOH3

B.浓度均为().1mol/L的H2s04和HNCh在冰醋酸中pH为:H2SO4>HNO3

C.H2so4的冰醋酸溶液中有:c(CHsCOOH£)=ciHSOi)+2c(SOF)+c(CHsCOO

-)

D.向HNO3的冰醋酸溶液中加冰醋酸,以,瑞短;二减小

答案C

解析根据电离常数知,冰醋酸中H2s04发生部分电离,分步电离以第一步电离

为主,则冰醋酸中H2so4的电离方程式:H2SO4-CH3COOHHSO3+

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H2so4中氢离子浓度大,则pH(H2so4)

<pH(HNOs),B说法错误;H2so4在冰醋酸中发生电离,根据电荷守恒

c(CH3coOH办=c(HS0i)+2c(S01)+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。(N03)减小,电离常数为

C(CH3COOH2)<(NOJ)C(CH3COOHJ)

------而而-----是常数,所以C(HN03)增大,D说法错庆。

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0.01HC1和0.1

111011一1(21«00^1两种溶液的比较,下列说法正确的是()

A.稀释10倍后浓度变化:c(CH3coOH)=10c(C「)

B.中和1molNaOH时消耗酸的体积:V(HC1)=1OV(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10倍后,C「浓度减小到原HC1溶液浓度的古,但由于

CH3coOH为弱酸,稀释促进CH3coOH的电离,故稀释后CH3co0H的浓度小

于原CH3C00H溶液浓度的吉,即0@38014)<10式0一)小项错误;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

+)<().lmolL-1,c(Cr)=c(Na+)=0.01mol-L-1,故c(CH3coeT)VD

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

R.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+)=l()—3mol/L,与足量的锌粉反应,CH3coOH均

10-3

被消耗,c(CH3COOH)=-^rmol/L=10mol/L,盐酸的浓度与氢离子浓度相

10-3

等,c(H+)=10-3mol/L,H2so4的浓度为一厂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

V

「、体积均为%的M0H和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随1g所的变

化如图所示。下列叙述正确的是()

A.MOH的电离程度:c点大于d点

B.ROH溶液由。点到b点时,c(RO%.;H+)变大

C.pH=10时,MOH和ROH溶液中,c(M')>c(R)

D.1点=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c点与d

点电离程度相同,A错误;ROH溶液由。点到力点时,g燃2口+、可变式为

«R堪*■2(/)=*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一)=c(H+)+c(M+),C(OH一)=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1/=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(OFT)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立的变

化关系如图所示。下列叙述正确的是()

y

A.pH随1启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,Ka(HB遍lor

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1瓯变化,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)

C(H+>C(B-)1()~4X1()-4

c(HB)=0.0—1(T产106,C不正确;HB是弱酸,0.1moLL-HA溶液

的pH=l,则HA是强酸,向浓度均为0.1molLl体积均为%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

完金中和,HA溶液中加入的NaOH溶液将HA恰好完金中和,溶液中c(A)>

c、(B),D不正确。

真题链接把握高考命脉

1.(20211月湖北学业水平选择考适应性测试,15)25°C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

0.20molL-10.20mol-L-1

HB10.0mL5.0mL

溶液[IpH=4.0

0.20molL-10.20mol-L-1

下列说法错误的是()

A.溶液I中,c(A)>c(Na')>c(H^)>c(OH-)

B.I和II的pH相差1.0,说明《(HB)=1°

C.混合I和II:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+dOH-)

D.混合I和II:c(HA)>c(HB)

答案B

解析A.根据电荷守恒,I中以Na+)+c(H+)=c(OH-)+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)VKa(HB),J,口口、VI,

错误;C.由电荷守恒可知,I和II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,K《HA)VKa(HB),则I、I【混合后必有

r(HA)>r(HR),正确。

2.(2019.课标全国I,U)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的

心=1.1X10、,治2=3.9义10―6)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()

4

6

5

4

3

2

10203()40

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?一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(OH-)

答案C

解析滴定至终点时发生反应:2NaOH+2KHA=K2A+Na2A+2H2Oo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*)、GHA1逐渐减小,而Na-、A之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?一的导电能力之和大于

HA一的,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HC(K+)>C(OFF),所以c(Na+)>c(K+)>c(OH。,D项正确。

3.(2019.天津理综,5)某温度下,HNCh和CH3coOH的电离常数分别为5.0X10

一4和1.7X10-5。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HNCh溶液

B.溶液中水的电离程度:b点>(:点

C.从c点到d点,溶液中,保持不变(其中IIA、A一分别代表相应的

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HNCh和CH3coOH的电离常数,可知酸性:HNO2>CH?COOHO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

注上*如皿--«心、口—-C(HA)c(OFT)c(HA)c(OH-)<(Hb)

的电离程度:b点Vc点,B项错误;溶液中△~~7T±7--=-~~

=淳陪八,从c点到d点,HA的电离平衡正向移动,但Kw、Ka(HA)的值不变,

故迎与普D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)>H(HNO2),因此与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na

")不同,D项错误。

4.(2020.课标全国II)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可3(X)=«HC]cff;(ciOyX为HC1O或CIO]与pH的

关系如图所示。HC1O的电离常数Ka值为

答案1075

解析HC1O溶液中存在电离平衡HQOH++CKT,HQO的电离常数治=

累?),由题图可知,当pH=7.5时,溶液中c(CIO)=c(HC10),即Ka

=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(HCO9):c(CO『)=2:1,溶液pH=0(室温下,

H2cCh的K=4X10?K2=5X1()F)

⑵Q020•天津卷)调节溶液pH可实现工业废气82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(HCOJ):c(COF)=

答案(1)CO51()(2)1("Kall()24,KalKa2

解析(1)若所得溶液的pH=13,溶液呈强碱性,则co?主要转化为cor0若

所得溶液c(HC03):c-(C0r)=2:1,根据幻=吟/鲁,则式才)=

VIAAx--J)

/<2X^^y=5X10-HX2mol-L-1=IO-10mol-L-1,pH=—Ig10」°=10。(2)Kai

=[c(HCO,)Xc(H”/c(H2co3),ATa2=[c(CODXc(H+)]/c(HCOJ),pH=12时,c(H

+)=10-12mol-L-1,则c(COM)=10i2Ka2c(HCO3),c(HC03)=lO%Kai&H2co3),

进而可得c(COM)=10i2Ka2X10i2Kac(H2co3),故有c(H2co3):c(HCOJ):C(cor)

1212

=c(H2co3):I0'XIC(H2CO3):[10/fa2X10Araic(H2CO3)]=

,224

I:IOATa|:10ATal-A: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.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2

B.0.1molL-1CHsCOONa溶液的pH大于7

C.CH3COOH溶液与Na2c03反应生成CO2

D.0.1molL.1CH3coOH溶液可使紫色石蕊溶液变红

答案B

2.在相同温度下,100mL0.01mol-L」的醋酸溶液与10mL0.1molL」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.K的物质的量浓度

D.CH3coOH的物质的量

答案B

解析100mL0.01molL」的醋酸溶液与lOmLO.lmolL」的醋酸溶液中所含醋

酸的物质的量相等,配以中和时所需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,0.1mol-L」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1xio-7

D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c、(H+)的1。6倍

答案B

解析c(H')=0.1%X0.1molL'^104molL_1,pH=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

由电离常数表达式算出Ka=«H)=1义10一7;c(H+)=10一4mol・L」,所以

由水电离出的以11+)=1()一|。11]0卜L「,前者是后者的1()6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:CHsCOOHCH3coeT+H',对于该平衡,下列叙述正确的是()

A.加入水时,平衡向右移动,CHsCOOH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CH?COONa固体,c(CH3co0)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1X10-5pH=5的硫酸溶液中氢离子浓度为1X10—5两溶

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°C时二次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离常数如下表:

弱电解质电离常数(Ka)

HC1O&=4.7X10-8

H2c03Xai=4.2X10-7Ka2=5.6Xl()F

H2SO3%1=1.54*10-2Ka2=1.02X10-7

下列微粒在溶液中不能大量共存的是()

A.SOM、HCCKB.。0一、HCOJ

C.HSO,、COFD.HC1O、HCOI

答案C

解析根据表中电离常数可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HS03>HC1O>HC0;;

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:HSO3>HCOJ,贝ISOM、HCO3不能反应,可以大量共存,A不符合

题意;酸性:HCIO>HCOi,则。CT、HCO3不能反应,可以大量共存,B不符

合题意;由于酸性:HS03>HC0J,贝1HSO,、COM反应生成SO歹和HC05,

不能大量共存,C符合题意;由于酸性:H2CO3>HC1O,HC1O、HCO3不能反应,

可以大量共存,D不符合题意。

6.25°C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.。点溶液的导电性大于〃点溶液

C.。点的c(HA)大于力点的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〃点的c(H+)小于点的C(H'),则a点的“A。

小于〃点的c(B),即。点的离子浓度小于点的离子浓度,故。点溶液的导电

能力小于匕点溶液的导电能力,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)Vc(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。

7.已知25℃时,H2A的Kai=4.0X10-4、Ka2=5.0X10力,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,黑*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《A?)减小,而c(Na,)不变,故舞彳增大,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

根据“越弱越水解”,知A?一的水解程度大于B一的水解程度,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/(molLr)0.120.20.911

电离度0.250.20.10.30.5

电离常数Kal&2%Ka4Ka5

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,叫出养嬴)变小,若加少量盐酸,则

C&)专大

c(HZ)c(OH)又入

C.含等物质的量的NaX、NaY和NaZ的混合溶液:c(Z-)<c(Y-)<c(X-)

D.在相同温度下,Ka5>Ku4>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ImolL」时,HX的电离度小于().1,故三种酸的酸性强弱顺序为:HZ

>HY>HX,D项正确;电离常数只与温度有关,温度相同,Kal=Ka2=Ka3,A

项错误;依据Z-+H2OHZ+OH一可知,,口乎2丁、是Z一水解平衡常数的

倒数,其只随温度的变化而变化,B项错误;依据“越弱越水解”可知,NaX的

水解程度最大,c(X.)最小,C项错误。

9.某二元酸(H2A)在水中的电离方程式为H2A=H++HA\HA-H'+A-

(25℃时,Ka=1.0Xl(f2),下列有关说法中正确的是()

A.H2A是弱酸

B.稀释0.1mo卜I/1H2A溶液,电离平衡向右移动,c(H+)增大

C.在0.1molLf的H2A溶液中,c(H+)=0.12mol-L-1

D.若0.1mol-L"'NaHA溶液中c(H+)=0.02mol-L^1,则0.1molL_1的H2A中

c(H+)<0.12molL",

答案D

解析A项,二元酸(FhA)在水中第一步电离为完全电离,则H2A酸性较强,不

是弱酸,错误;B项,加水稀释电离平衡右移,但是c(H+)减小,错误;C项,

二元酸(H2A)在水中的电离方程式为H2A=H++HA,HA-Hh+A2-(25℃

时,A:a=1.0X10-2),第一步完全电离,第二步部分电离,设电离的HA-为x,

(01+x)v

则有八I=1.0X10—2,解得XN0.0084,所以在0.1molL」的H2A溶液中,

0.1—X

c(H+)=0.1mol-L-1+0,0084mol-L1=0.1084mol-L_1,错误;D项,若0.1mol-L

T的NaHA溶液中c(H+)=0.02molf'0.1mol-L-1的H2A溶液中存在H?A-H

++HA,HA-H++A2-,第一步电离出的氢离子,抑制了第二步电离,所

以c(H+)<0.12moLLf,正确。

10.根据下表提供的数据,判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是

()

化学式HC1OH2CO3

电离常数K=3Xl()—8Ki=4X1(广K2=6X10-U

A.向Na2cCh溶液中滴加少量氯水:COr+2Ch+H2O=2Cl-+2HC1O+CO2t

B.向NaHCCh溶液中滴力口少量氯水:2HCO7+Ch=Cr+CIO"+2CO?t+H2O

C.向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HC1O

D.向NaClO溶液中通入过量CO2:CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HC1O

答案C

解析根据表格数据可知酸性:H2CO3>HCIO>HCOJOA项,向Na2co3溶液中

滴加少量氯水:2CO3+Ch+H20=Cl+2HCO3+C1O,错误;B项,向NaHCCh

溶液中滴加少量氯水,反应的离子方程式是HCO3+C12=C「+HCIO+CO2f,

错误;C项,符合物质的酸性强弱比较,正确;D项,向NaClO溶液中通入过

量CO2,化学方程式是CO2+NaClO

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