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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
酸
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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