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高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡学案

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第八章 水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 　教材复习——打牢基础，基稳才能楼高 强、弱电解质与弱电解质的电离平衡 1．强、弱电解质 (1)概念 (2)与化合物类型的关系 强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物，弱电解质主要是某些共价化合物。 2．弱电解质的电离平衡 (1)电离平衡的建立 ①开始时，v(电离)最大，而v(结合)为。 ②平衡的建立过程中，v(电离)v(结合)。 ③当v(电离)v(结合)时，电离过程达到平衡状态。 (2)电离平衡的特征 (3)外界条件对电离平衡的影响 电离平衡属于动态平衡，当外界条件改变时，电离平衡会发生移动，平衡移动遵循勒夏特列原理。 ①一般结论 外界条件 电离平衡移动方向 电离程度变化 温度 升高温度 向移动 增大 浓度 稀释溶液 向移动 增大 相同离子 加入与弱电解质 相同离子的强电解质 向移动 减小 加入能与电解质离子反应的物质 向移动 增大 ②实例 以CH3COOHH＋＋CH3COO－　ΔH＞0为例： 改变条件 平衡移 动方向 n(H＋) c(H＋) 导电能力 Ka 加水稀释 → 增大 减小 减弱 不变 加入少量冰醋酸 增大 增大 增强 不变 通入HCl(g) 增大 增大 增强 不变 加入NaOH(s) 减小 减小 增强 不变 加入镁粉 减小 减小 增强 不变 升高温度 增大 增大 增强 增大 [对点练习] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“”)。 (1)HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质() (2)弱电解质溶液中存在溶质分子，而强电解质溶液中不存在溶质分子(√) (3)同浓度的盐酸和醋酸溶液，二者pH相同(室温下)() (4)25 ℃时，pH相同的NaOH溶液和氨水，c(NaOH)＞c(氨水)() (5)稀释弱电解质溶液时，所有粒子浓度都一定会减小() (6)电离平衡右移，电解质分子一定减少，离子浓度一定增大() (7)温度不变，向CH3COOH溶液中加入CH3COONa，CH3COOH电离平衡左移(√) (8)pH相同的盐酸和醋酸溶液，用NaOH完全中和时，醋酸消耗NaOH的量多(√) 2．下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是(　　) ①滴入酚酞，NaNO2溶液显红色 ②用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗 ③等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时，HNO2中和碱的能力强 ④0.1 molL－1HNO2溶液的pH＝2 ⑤HNO2与CaCO3反应放出CO2气体 A．①⑤　　　　　　　 　B．②⑤ C．②③ D．③④ 解析：选B　强弱电解质与其溶液的导电性强弱没有必然联系，②符合题意；HNO2与CaCO3反应放出CO2气体，说明HNO2酸性强于H2CO3，不能证明HNO2是弱酸，即不能证明是弱电解质，⑤符合题意。 3．某酸碱指示剂是一种有机酸，其在水溶液中的电离平衡与其呈现颜色相关：HIn(红色)H＋＋In－(黄色)，若向含此指示剂的5 mL 0.1 molL－1的盐酸中加入10 mL 0.1 molL－1的NaOH溶液，则溶液的颜色变化为(　　) A．红色变为无色 B．黄色变为无色 C．红色变为黄色 D．黄色变为红色 解析：选C　由题给信息可知，在盐酸中该指示剂的电离平衡逆向移动，溶液呈红色，当加入NaOH溶液后，因碱过量，混合溶液呈碱性，指示剂的电离平衡正向移动，溶液的颜色由红色变为黄色。 电离度　电离平衡常数(简称电离常数) 1．电离度 (1)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总分子数的分数。 (2)表示方法 α＝100% 也可表示为α＝100% (3)影响因素 温度的影响 升高温度，电离平衡向右移动，电离度增大； 降低温度，电离平衡向左移动，电离度减小 浓度的影响 当弱电解质溶液浓度增大时，电离度减小； 当弱电解质溶液浓度减小时，电离度增大 2．电离常数 (1)概念：电离平衡的常数叫做电离常数。 (2)表达式 ①对于一元弱酸HA：HAH＋＋A－，电离常数Ka＝。 ②对于一元弱碱BOH：BOHB＋＋OH－，电离常数Kb＝。 (3)特点 多元弱酸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。 (4)影响因素 电离常数只与温度有关，升高温度，K值增大。 (5)意义 ―→―→ 如相同条件下常见弱酸的酸性强弱： H2SO3＞H3PO4＞HF＞HCOOH＞CH3COOH＞H2CO3＞H2S＞HClO。 [对点练习] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“””)。 (1)当弱电解质的浓度增大时，电离度增大() (2)在1 molL－1的CH3COOH溶液中，升高温度，电离度增大(√) (3)H2CO3的电离常数表达式：Ka＝() (4)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱(√) (5)不同浓度的同一弱电解质，其电离常数(K)不同() (6)电离平衡右移，电离常数一定增大() (7)电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大() (8)电离常数大的酸溶液中的c(H＋)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H＋)大() (9)温度不变，向氨水中加入NH4Cl，NH3H2O的电离平衡左移，电离常数减小() 2．下表是几种常见弱酸的电离常数(25 ℃) 弱酸 电离方程式 电离常数K CH3COOH CH3COOH CH3COO－＋H＋ 1.2610－5 H2CO3 H2CO3H＋＋HCO HCOH＋＋CO K1＝4.3110－7 K2＝5.6110－11 H2S H2SH＋＋HS－ HS－H＋＋S2－ K1＝9.110－8 K2＝1.110－15 H3PO4 H3PO4H＋＋H2PO H2POH＋＋HPO HPOH＋＋PO K1＝7.5210－3 K2＝6.2310－8 K3＝4.210－13 回答下列问题： (1)K只与温度有关，当温度升高时，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)在温度相同时，各弱酸的K值不同，那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系？________________________________________________________________________。 (3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H2S、HS－、H3PO4、H2PO、HPO都看作是酸，其中酸性最强的是________，最弱的是________。 (4)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离常数，对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律是K1∶K2∶K3≈1∶105∶1010，产生此规律的原因是 ________________________________________________________________________。 答案：(1)增大 (2)相同温度下K值越大，对应酸的酸性越强 (3)H3PO4　HS－ (4)上一级电离出的H＋对下一级电离有抑制作用 [基础过关练] 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．0.1 molL－1 CH3COONa溶液的pH大于7 C．CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2 D．0.1 molL－1 CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红 解析：选B　A项只能证明乙酸具有酸性，不能证明其为弱酸，不符合题意；CH3COONa溶液显碱性，说明其为强碱弱酸盐，故可以证明乙酸是弱酸，B项符合题意；C项可以证明乙酸的酸性比碳酸强，但是不能证明其为弱酸，不符合题意；D项可以证明乙酸具有酸性，但是不能证明其为弱酸，不符合题意。 2．已知达到电离平衡的0.1 molL－1的氨水，为了促进NH3H2O的电离，同时使溶液的pH增大，应采取的措施是(　　) A．加入一定量的水　　　　　 　B．加热溶液 C．加入少量NaOH D．通入氨气 解析：选B　加热能促进NH3H2O的电离且使溶液的pH增大。 3．关于常温下pH＝2的醋酸溶液，下列叙述正确的是(　　) A．c(CH3COOH)＝0.01 molL－1 B．c(H＋)＝c(CH3COO－) C．加水稀释100倍后，溶液pH＝4 D．加入CH3COONa固体，可抑制CH3COOH的电离 解析：选D　由溶液的pH＝2可知，c(H＋)＝0.01 molL－1，但醋酸为弱酸，只能部分电离，题中未给出此条件下醋酸的电离度，无法计算c(CH3COOH)，A项错误；根据电荷守恒，存在：c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，B项错误；加水稀释100倍后，醋酸电离程度增大，10－4 molL－1＜c(H＋)＜0.01 molL－1,2＜pH＜4，C项错误；加入CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO－)增大，CH3COOH的电离平衡向逆反应方向移动，D项正确。 4．将浓度为 0.1 molL－1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是(　　) A．c(H＋)　　B．Ka(HF)　　C.　　D. 解析：选D　A项，在0.1 molL－1 HF 溶液中存在电离平衡：HFH＋＋F－，加水稀释，平衡向右移动，但c(H＋)减小；B项， 电离常数与浓度无关，其数值在稀释过程中不变；C项，加水后，平衡右移，但c(F－)、c(H＋)都减小，由于溶液中存在电荷守恒，则c(F－)＋c(OH－)＝c(H＋)，则＝＝1－，由于c(H＋)减小，c(OH－)增大，故减小；D项，变形后得，稀释过程中c(F－)逐渐减小，故其比值始终保持增大。 5．已知25 ℃时有关弱酸的电离常数如下表： 弱酸化学式 HX HY H2CO3 电离常数 7.810－9 3.710－15 Ka1＝4.310－7 Ka2＝5.610－11 下列推断正确的是(　　) A．HX、HY两种弱酸的酸性：HX＞HY B．相同条件下溶液的碱性：NaX＞Na2CO3＞NaY＞NaHCO3 C．结合H＋的能力：CO＞Y－＞X－＞HCO D．HX和HY酸性相同，都比H2CO3弱 解析：选A　根据电离常数可知，酸性：H2CO3＞HX＞HCO＞HY，则结合H＋的能力：Y－＞CO＞X－＞HCO，A项正确、C项错误；酸越弱，其对应盐的水解能力越强，故相同条件下溶液的碱性：NaY＞Na2CO3＞NaX＞NaHCO3，B项错误；HX与HY的电离常数不相等，所以其酸性不相同，D项错误。 6．部分弱酸的电离常数如下表： 弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO 电离常数 (25 ℃) 1.7710－4 K1＝1.310－7 K2＝7.110－15 K1＝4.410－7 K2＝4.710－11 3.010－8 按要求书写离子方程式： (1)将少量Na2CO3溶液滴加到HCOOH溶液中：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)将少量CO2气体通入到NaClO溶液中：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)将少量CO2气体通入到Na2S溶液中：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)2HCOOH＋CO===2HCOO－＋H2O＋CO2↑ (2)ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO (3)CO2＋H2O＋S2－===HS－＋HCO 7．已知：CH3COOHCH3COO－＋H＋达到电离平衡时，电离常数可以表示为Ka＝；CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－达到水解平衡时，水解平衡常数可以表示为Kh＝(式中各粒子浓度均为平衡时浓度)。 (1)对于任意弱电解质来讲，其电离常数Ka、对应离子的水解平衡常数Kh以及水的离子积常数KW的关系是____________________，由此可以推断，弱电解质的电离程度越小，其对应离子的水解程度____________。 (2)由于CH3COOH的电离程度很小，计算时可将CH3COOH的平衡浓度看成是CH3COOH溶液的浓度，则c molL－1的CH3COOH溶液中c(H＋)＝_______(不为0)。 (3)现用某未知浓度(设为c′)的CH3COOH溶液及其他仪器、药品，通过实验测定一定温度下CH3COOH的电离常数，需测定的数据有(用简要的文字说明)： ①实验时的温度； ②____________； ③用_______________(填一种实验方法)测定溶液浓度c′。 解析：(1)根据Ka＝，Kh＝，可知二者的乘积等于KW。 (2)题中强调c(H＋)不为0是为了防止从“计算时可将CH3COOH的平衡浓度看成是CH3COOH溶液的浓度”得到“CH3COOH不电离”的错误结论。由于CH3COOH电离出的CH3COO－与H＋浓度近似相等，平衡时c(CH3COOH)又可看成是c(CH3COOH)溶液的浓度c，则Ka＝，c(H＋)＝ molL－1。 (3)要测定Ka，则必须分别用pH换算 c(H＋)和用酸碱中和滴定的方法测定c′。 答案：(1)KaKh＝KW　越大　(2) molL－1 (3)②溶液的pH　③酸碱中和滴定 　高考研究——把握考情，方向不对努力白费 考 纲 要 求 高 频 考 点 1.了解强电解质和弱电解质的概念。 2．理解弱电解质在水中的电离平衡。 3．能利用电离平衡常数进行相关计算。 1.电离常数的计算与应用 5年3考 2.强、弱电解质比较的方法与图像 5年2考 考点一　电离常数的计算与应用 [高考这样考] 1．(2017天津高考节选)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题。 用氨水除去SO2 已知25 ℃，NH3H2O的Kb＝1.810－5，H2SO3的Ka1＝1.310－2，Ka2＝6.210－8。若氨水的浓度为2.0 molL－1，溶液中的c(OH－)＝____________molL－1。将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至1.010－7 molL－1时，溶液中的c(SO)/c(HSO)＝________。 解析：设氨水中c(OH－)＝x molL－1，根据NH3H2O的Kb＝，则＝1.810－5，解得x＝6.010－3。根据H2SO3的Ka2＝，则＝，当c(OH－)降至1.010－7molL－1时，c(H＋)为1.010－7 molL－1，则＝＝0.62。 答案：6.010－3　0.62 2．(2015福建高考节选)25 ℃，两种酸的电离常数如下表。 酸 Ka1 Ka2 H2SO3 1.310－2 6.310－8 H2CO3 4.210－7 5.610－11 (1)HSO的电离常数表达式K＝________________。 (2)0.10 molL－1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______________。 (3)H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 ________________________________________________________________________。 解析：(1)HSO的电离平衡为HSOSO＋H＋，则其电离常数表达式为K＝。 (2)SO发生水解，生成HSO和OH－，HSO再进一步水解生成H2SO3和OH－，故离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(SO)＞c(OH－)＞c(HSO)＞c(H＋)。 (3)由电离常数可知酸性：H2SO3＞H2CO3＞HSO＞HCO，结合“强酸制弱酸”原理知：H2SO3＋HCO===HSO＋CO2↑＋H2O。 答案：(1) (2)c(Na＋)＞c(SO)＞c(OH－)＞c(HSO)＞c(H＋) (3)H2SO3＋HCO===HSO＋CO2↑＋H2O [师说高考] 知考情 高考对电离常数的考查主要涉及电离常数的概念、简单计算及其应用。常将弱电解质的电离常数及影响电离平衡的外界因素与图像结合在一起，考查考生对弱电解质电离常数、浓度对弱电解质电离的影响等基础知识掌握的熟练程度 明学法 复习时，要牢固树立“平衡”的意识，电离常数不过是化学平衡常数的一种特殊情况，灵活迁移运用化学平衡常数的相关知识 [过关这样练] 1．已知室温时，0.1 molL－1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110－7 D．由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍 解析：选B　A项，c(H＋)＝0.1%0.1 molL－1＝10－4 molL－1，pH＝4；B项，因HA在水中有电离平衡，升高温度促进平衡向电离的方向移动，c(H＋)增大，pH减小；C选项， 　　　 　HA　　　　H＋　　＋　　A－ 　 起始(molL－1) 0.1　　　　　　0　　　　　 0 　 平衡(molL－1) 0.1(1－0.1%)　0.10.1%　 0.10.1% K＝＝＝＝110－7；D项，c(H＋)＝10－4 molL－1，所以水电离出的c(H＋)水＝10－10 molL－1，前者是后者的106倍。 2．25 ℃时，用0.1 molL－1的CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 molL－1的NaOH溶液，当滴加V mL CH3COOH溶液时，混合溶液的pH＝7。已知CH3COOH的电离常数为Ka，忽略混合时溶液体积的变化，下列关系式正确的是(　　) A．Ka＝　　　 　B．V＝ C．Ka＝ D．Ka＝ 解析：选A　混合溶液的pH＝7，说明醋酸过量，c(CH3COOH)≈ molL－1，根据电荷守恒式：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)及c(H＋)＝c(OH－)可得，c(Na＋)＝c(CH3COO－)＝molL－1，则Ka＝＝，A项正确。 3．氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－强。25 ℃时氯气氯水体系中存在以下平衡关系： Cl2(g)Cl2(aq)　　　　　　　　　　K1＝10－1.2 Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－ K2＝10－3.4 HClOH＋＋ClO－ Ka＝？ 其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是(　　) A．Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－　K＝10－10.9 B．在氯处理水体系中，c(HClO)＋c(ClO－) ＝c(H＋)－c(OH－) C．用氯处理饮用水时，pH＝7.5时杀菌效果比pH＝6.5时差 D．氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好 解析：选C　Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－，K＝K1K2Ka，由图可得Ka＝10－7.5，故K值为10－12.1，A项错误；根据电荷守恒得，c(H＋)＝c(OH－)＋c(ClO－)＋c(Cl－)，而c(HClO)由于部分电离而不等于c (Cl－)，B项错误；已知HClO的杀菌能力比ClO－强，从图中可知，c(HClO)在pH＝7.5时比在pH＝6.5时低，则杀菌效果较差，C项正确；夏季温度高，氯的溶解能力变差，杀菌效果也变差，D项错误。 4．常温下，向a molL－1CH3COONa溶液中，滴加等体积的b molL－1的盐酸，使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，用含a和b的代数式表示醋酸的电离常数Ka＝____________。 解析：由电荷守恒和物料守恒可得 所以c(CH3COOH)＝c(Cl－) CH3COOHCH3COO－　　　　＋　　　H＋ molL－1　molL－1　　10－7 molL－1 Ka＝)＝。 答案： 5．已知： (1)25 ℃时，弱电解质的电离常数： Ka(CH3COOH)＝1.810－5，Ka(HSCN)＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：Ksp(CaF2)＝1.510－10。 (2)25 ℃时，2.010－3 molL－1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH(忽略体积变化)，得到c(HF)、c(F－)与溶液pH的变化关系，如下图所示： 请根据以上信息回答下列问题： 25 ℃时，HF电离常数的数值Ka≈________，列式并说明得出该平衡常数的理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：10－3.45(或3.510－4) Ka＝，当c(F－)＝c(HF)时，Ka＝c(H＋)，查图中的交点处即为c(F－)＝c(HF)，故所对应的pH即为Ka的负对数 1．已知c(HX)始和c(H＋)，求电离常数 　　　　　　 HX　　 　　 H＋　 ＋　X－ 起始(molL－1)：c(HX)始 0 0 平衡(molL－1)：c(HX)始－c(H＋) c(H＋) c(H＋) 则Ka＝＝。 由于弱酸只有极少一部分电离，c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)始－c(H＋)≈c(HX)始，则Ka＝，代入数值求解即可。 2．已知c(HX)始和电离常数，求c(H＋) 由Ka＝≈，则： c(H＋)＝，代入数值求解即可。 考点二　强、弱电解质比较的方法与图像 [高考这样考] 1．(2015海南高考)下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.810－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.410－3)在水中的电离度与浓度关系的是(　　) 解析：选B　两种物质都是弱电解质，在温度不变、浓度相等时，电离程度CH3COOH＜CH2ClCOOH，排除A、C；当浓度增大时，物质的电离程度减小，排除D选项，正确选项是B。 2．(2010山东高考)某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是(　　) A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线 B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强 C．a点KW的数值比c点KW的数值大 D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度 解析：选B　盐酸为强电解质，醋酸为弱电解质，相同pH的盐酸和醋酸加水稀释后，盐酸的pH改变较大，而醋酸的pH改变较小，从图线上看，Ⅰ对应的为盐酸，Ⅱ对应的为醋酸，A项错误；b点溶液的浓度比c点大，导电性强，B项正确；由于温度不变，KW不变，C项错误；开始时，盐酸和醋酸的pH相同，醋酸浓度大于盐酸的浓度，加水稀释相同倍数后，醋酸的浓度仍然较大，D项错误。 [师说高考] 知考情 高考中，对本部分内容常考查一元强酸与一元弱酸的比较，题型有选择题、非选择题。形式上常以图像形式呈现，内容上常常涉及中和能力、电离能力及稀释过程中各种量的变化与对比等 明学法 复习强弱电解质的比较时，可以盐酸与CH3COOH，NaOH和NH3H2O为例，使问题具体化，更容易理解掌握。特别强调的是，电解质的总浓度与其电离出的c(H＋)、c(OH－)的区别，如pH相等的盐酸和CH3COOH，与等物质的量浓度的HCl和CH3COOH不同 [备考这样办] 1．从两方面突破一元强酸与一元弱酸的比较 (1)相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较 酸　　 c(H＋) pH 中和碱的能力 与足量Zn反应产生H2的量 开始与金属反应的速率 一元强酸 大 小 相同 相同 大 一元弱酸 小 大 小 (2)相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较 比较项目 酸　 c(H＋) c(酸) 中和碱的能力 与足量Zn反应产生H2的量 开始与金属反应的速率 一元强酸 相同 小 小 少 相同 一元弱酸 大 大 多 [说明]　一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似。 2．用图像法理解一强一弱的稀释规律 (1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸 加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大 加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多 (2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸 加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大 加水稀释相同的pH，醋酸加入的水多 [过关这样练] 1．(2018东北师大附中月考)已知HCl为强酸，下列对比实验不能用于证明CH3COOH为弱酸的是(　　) A．对比等浓度的两种酸溶液的pH B．对比等浓度的两种酸溶液与相同大小镁条反应的初始速率 C．对比等浓度、等体积的两种酸溶液，与等量NaOH溶液反应后放出的热量 D．对比等浓度、等体积的两种酸溶液，与足量Zn反应，生成H2的体积 解析：选D　A项，强酸完全电离，弱酸部分电离，存在电离平衡，在浓度相等的条件下盐酸的pH小于醋酸溶液的pH，可用于证明CH3COOH为弱酸；B项，在浓度相等的条件下，盐酸中H＋浓度大，与金属镁反应的初始速率快，可用于证明CH3COOH为弱酸；C项，醋酸是弱酸，存在电离平衡，电离吸热，与氢氧化钠反应放出的热量要小于等量的盐酸与氢氧化钠反应放出的热量，可用于证明CH3COOH为弱酸；D项，等浓度、等体积的两种酸溶液，与足量Zn反应，生成H2的体积相等，不能用于比较二者酸性强弱。 2．MOH和ROH两种一元碱，其水溶液分别加水稀释时，pH变化如图所示。下列叙述中正确的是(　　) A．在X点时，ROH完全电离 B．在X点时，c(M＋)＞c(R＋) C．MOH是一种强碱 D．稀释前，c(ROH)＝10c(MOH) 解析：选A　由图可知，pH＝13的ROH溶液稀释100倍，pH变为11，则ROH为强碱，故X点时ROH完全电离，A项正确；在X点，pH相同，则c(OH－)相同，由电荷守恒可知，c(M＋)＝c(R＋)，B项错误；由图可知，pH＝12的MOH溶液稀释100倍，pH变为11，则MOH为弱碱，C项错误；ROH为强碱，稀释前浓度为0.1 molL－1，MOH为弱碱，稀释前MOH的浓度大于0.01 molL－1，则稀释前c(ROH)＜10c(MOH)，D项错误。 3．常温下，将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释，溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是(　　) A．两溶液稀释前的浓度相同 B．a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a＞b＞c C．a点的KW值比b点的KW值大 D．a点水电离的c(H＋)大于c点水电离的c(H＋) 解析：选D　A项，稀释前，两种溶液的导电能力相同，则溶液中离子浓度相同，醋酸是弱电解质，所以醋酸的浓度大于盐酸的浓度，错误；B项，导电能力越强，c(H＋)越大，而溶液的pH越小，pH大小顺序应为b＞a＞c，错误；C项，温度不变，水的离子积常数不变，错误。 [课堂即时练] 1．(2018潍坊模拟)相同体积的pH＝3的强酸HA溶液和弱酸HB溶液分别跟等质量的镁充分反应，下列说法错误的是(　　) A．刚开始时两种溶液中产生H2的速率相同 B．若有一种溶液中镁有剩余，则有剩余的是强酸溶液 C．若两种溶液中镁均无剩余，则两者产生等量的氢气 D．若两种溶液中镁均有剩余，则两者产生等量的氢气 解析：选D　两酸溶液的pH相等，则n总(HA)＜n总(HB)。A项，pH相等即c(H＋)相等，开始反应时速率相等，正确；B项，因n总(HA)＜n总(HB)，若有一种溶液中镁有剩余，则HA溶液消耗镁少，镁与其反应有剩余，正确；C项，若镁均无剩余，镁完全反应，两溶液产生H2量相等，正确；D项，两种溶液中镁均有剩余，则酸完全反应，因n总(HA)＜n总(HB)，故产生H2的量不相等，错误。 2．将c(H＋)相同的盐酸和醋酸溶液分别用蒸馏水稀释至原来体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的c(H＋)仍相同， 则m和n的关系是(　　) A．m＞n　　　　　　　 　B．m＜n C．m＝n D．不能确定 解析：选B　因为醋酸是弱酸，加水后电离正向进行，醋酸电离程度增大，c(H＋)减小的较少；盐酸是强酸在水中完全电离，加水后，c(H＋)减小的较大，所以要使稀释后两溶液pH相同，就必须使m＜n。 3．(2018邯郸一中检测)对室温下c(H＋)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是(　　) A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大 B．使温度都升高20 ℃后，两溶液的pH均不变 C．加水稀释2倍后，两溶液的pH均减小 D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多 解析：选A　盐酸是强电解质，不存在电离平衡，而醋酸是弱电解质，存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－，当分别加入适量CH3COONa晶体后，盐酸中发生反应：H＋＋CH3COO－CH3COOH，而醋酸中由于c(CH3COO－)增大，电离平衡左移，两溶液中c(H＋)均减小，pH均增大，故A项正确；当温度都升高20 ℃后，醋酸的电离平衡右移，c(H＋)增大，pH减小，盐酸的pH不变，B项不正确；加水稀释后，两溶液的c(H＋)均减小，故pH均增大，C项不正确；c(H＋)相同、体积相同的醋酸和盐酸，醋酸浓度大，与足量的锌反应产生的H2多，故D项不正确。 4．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 molL－1)至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则(　　) A．x为弱酸，Vx＜Vy　　　 　B．x为强酸，Vx＞Vy C．y为弱酸，Vx＜Vy D．y为强酸，Vx＞Vy 解析：选C　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，排除选项A、D；pH都为2的x、y，前者浓度为0.01 molL－1，而后者大于0.01 molL－1，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。 5．(2017衡阳三模)室温下，pH相差1的两种一元碱溶液A和B，分别加水稀释时，溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．稀释前，c(A)＝10c(B) B．稀释前，A溶液中由水电离出的OH－的浓度大于10－7 molL－1 C．用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH为7 D．在M点，A、B两种碱溶液中阳离子的物质的量浓度相等 解析：选D　由图知，B为弱碱，稀释前，设c(AOH)＝0.1 molL－1，则c(BOH)＞0.01 molL－1，则c(AOH)＜10c(BOH)，A错误；稀释前A溶液中OH－浓度大于B溶液中OH－浓度，碱抑制水的电离，则A溶液中由水电离出的OH－的浓度小于10－7 molL－1，B错误；用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，醋酸是弱酸，生成的醋酸根离子水解显碱性，C错误；M点A、B溶液pH相同，氢氧根离子浓度相同，所以M点A、B两种碱溶液中阳离子的物质的量浓度相等，D正确。 6．(1)碳酸：H2CO3，Ki1＝4.310－7，Ki2＝5.610－11 草酸：H2C2O4，Ki1＝5.910－2，Ki2＝6.410－5，等浓度草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是____________。 若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是________。(选填编号) a．c(H＋)＞c(HC2O)＞c(HCO)＞c(CO) b．c(HCO)＞c(HC2O)＞c(C2O)＞c(CO) c．c(H＋)＞c(HC2O)＞c(C2O)＞c(CO) d．c(H2CO3)＞c(HCO)＞c(HC2O)＞c(CO) (2)已知：KW＝1.010－14，Al(OH)3 AlO＋H＋＋H2O　K＝2.010－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于________。 解析：(1)根据电离常数可知草酸的酸性强于碳酸，则等浓度草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是草酸。a项，草酸的一、二级电离常数均大于碳酸，所以草酸的电离程度大于碳酸，因此溶液中c(H＋)＞c(HC2O)＞c(C2O)＞c(HCO)＞c(CO)，正确；b项，根据a中分析可知b错误；c项，根据a中分析可知c正确；d项，根据a中分析可知d错误。 (2)由已知得Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数 K＝＝＝＝20。 答案：(1)草酸溶液　ac　(2)20 7．25 ℃时，电离常数： 化学式 CH3COOH H2CO3 HCN 电离常数 1.810－5 K1：4.310－7 K2：5.610－11 4.910－10 请回答下列问题： (1)物质的量浓度为0.1 molL－1的下列四种物质： a．Na2CO3　　 b．NaCN　 c．CH3COONa　　　　 d．NaHCO3 pH由大到小的顺序是____________(填编号)。 (2)25 ℃时，在0.5 molL－1的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H＋)约是由水电离出的c(H＋)的________倍。 (3)写出向氰化钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式： ________________________________________________________________________。 (4)25 ℃时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液，若测得混合液pH＝6，则溶液中c(CH3COO－)－c(Na＋)＝__________________(填准确数值)。 (5)25 ℃时，将a molL－1的醋酸与b molL－1氢氧化钠等体积混合，反应后溶液恰好显中性，用a、b表示醋酸的电离常数为__________________。 解析：(1)酸越弱，对应酸根离子的水解程度越大，所以pH由大到小的顺序是a＞b＞d＞c。(2)Ka(CH3COOH)＝＝＝1.810－5，c(CH3COOH)≈0.5 molL－1，则c(H＋)≈310－3 molL－1，由水电离出的c(H＋)约为 molL－1，故由醋酸电离出的c(H＋)约是由水电离出的c(H＋)的＝9108倍。(3)酸性强弱顺序为H2CO3＞HCN＞HCO，所以向氰化钠溶液中通入少量CO2的离子方程式为CN－＋CO2＋H2O===HCO＋HCN。(4)25 ℃时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液，若测得混合溶液pH＝6，c(H＋)＝10－6 molL－1，c(OH－)＝10－8 molL－1，则溶液中c(CH3COO－)－c(Na＋)＝c(H＋)－c(OH－)＝10－6 molL－1－10－8 molL－1＝9.910－7 molL－1。(5)25 ℃时，将a molL－1的CH3COOH与b molL－1NaOH溶液等体积混合，反应后溶液恰好显中性，此时c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 molL－1，c(CH3COO－)＝c(Na＋)＝ molL－1，剩余的c(CH3COOH)＝ molL－1，则Ka＝＝ 。 答案：(1)a＞b＞d＞c　(2)9108 (3)CN－＋CO2＋H2O===HCO＋HCN (4)9.910－7 molL－1　(5) [课下达标练] 1．(2018廊坊检测)稀氨水中存在着下列平衡：NH3H2ONH＋OH－，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使c(OH－)增大，应加入适量的物质是(　　) ①NH4Cl固体　②硫酸　③NaOH固体　④加水稀释　⑤加热　⑥加入少量MgSO4固体 A．①②③④　　　　　　　 　B．③⑥ C．③ D．③⑤ 解析：选C　①加入NH4Cl固体，平衡左移，c(OH－)减小；②加入H2SO4，c(OH－)减小，平衡右移；③加入NaOH固体，平衡左移，c(OH－)增大，符合题意；④加水稀释，平衡右移，c(OH－)减小；⑤加热，平衡右移，c(OH－)增大；⑥加入MgSO4固体，c(OH－)减小，平衡右移。 2．下列说法正确的是(　　) A．电离常数受溶液浓度的影响 B．电离常数可以表示弱电解质的相对强弱 C．电离常数大的酸溶液中的c(H＋)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H＋)大 D．H2CO3的电离常数表达式：Ka＝ 解析：选B　电离常数是温度的函数，与溶液浓度无关，A项错误；电离常数可以表示弱电解质的相对强弱，B项正确；酸溶液中c(H＋)大小既跟酸的电离常数有关，还跟酸的浓度有关，C项错误；碳酸是分步电离的，第一步电离常数表达式为Ka1＝，第二步电离常数表达式为Ka2＝，D项错误。 3．(2018广州综合测试)对于常温下0.1 molL－1氨水和0.1 molL－1醋酸溶液，下列说法正确的是(　　) A．0.1 molL－1氨水的pH＝13 B．0.1 molL－1氨水加水稀释，溶液中c(H＋)和c(OH－)都减小 C．0.1 molL－1醋酸溶液中：c(H＋)＝c(CH3COO－) D．0.1 molL－1醋酸溶液与0.1 molL－1NaOH溶液等体积混合所得溶液中：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋) 解析：选D　NH3H2O为弱电解质，不能完全电离，故0.1 molL－1氨水的pH＜13，A项错误；0.1 molL－1氨水加水稀释，其溶液中c(OH－)减小，c(H＋)增大，B项错误；醋酸溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，0.1 molL－1醋酸溶液中有c(H＋)＞c(CH3COO－)，C项错误；0.1 molL－1醋酸溶液与0.1 molL－1NaOH溶液等体积混合后，恰好完全反应生成CH3COONa，CH3COONa溶液中CH3COO－水解，使溶液显碱性，故溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)，D项正确。 4．某温度下，相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示，下列判断正确的是(　　) A．a点导电能力比b点强 B．b点的KW值大于c点 C．与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积Va>Vc D．a、c两点c(H＋)相等 解析：选D　pH：b点大于a点，所以溶液中的离子浓度b点大于a点，即导电能力b点大于a点，A错误；b点和c点的温度相同，其KW相等，B错误；由图像中曲线的变化趋势知，a点是NaOH溶液，c点是氨水，pH相同时c(NH3H2O)远大于c(NaOH)，结合溶液的体积c点大于a点，故消耗盐酸体积VaKa2>Ka3＝0.01 B．室温时，若在NaZ溶液中加水，则变小，若加少量盐酸，则变大 C．含等物质的量的NaX、NaY和NaZ的混合溶液： c(Z－)Ka4>Ka3 解析：选D　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1 molL－1时，HX的电离度小于0.1，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，Ka1＝Ka2＝Ka3，A项错误；依据Z－＋H2OHZ＋OH－可知，是Z－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。 7．(2018泉州质检)硼酸(H3BO3)在水中的电离方程式为H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋。常温下，0.1 molL－1H3BO3溶液的pH＝5.0。下列有关说法正确的是(　　) A．用该溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，用甲基橙作指示剂 B．加水稀释时，减小 C．常温下，加入等体积、pH＝9的NaOH溶液后，溶液呈中性 D．常温下，向该溶液滴加NaOH溶液至pH＝7时，c(Na＋)＝c([B(OH)4]－)＞c(H＋)＝c(OH－) 解析：选D　硼酸为弱酸，与NaOH反应生成强碱弱酸盐，故达到滴定终点时溶液显碱性，应用酚酞作指示剂，A项错误；加水稀释时，电离平衡正向移动，但c(H＋)、c([B(OH)4]－)均减小，根据硼酸的电离常数Ka＝，则＝，Ka不变，故增大，B项错误；加入等体积、pH＝9的NaOH溶液，H3BO3过量，得到H3BO3和Na[B(OH)4]的混合溶液，溶液呈酸性，C项错误；向该溶液滴加NaOH溶液至pH＝7时，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒，可得c(Na＋)＝c([B(OH)4]－)，D项正确。 8．常温下，向10 mL b molL－1的CH3COOH溶液中滴加等体积的0.01 molL－1的NaOH溶液，充分反应后溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)，下列说法不正确的是(　　) A．b＞0.01 B．混合后溶液呈中性 C．CH3COOH的电离常数Ka＝ D．向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中，水的电离程度逐渐减小 解析：选D　反应后溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)，根据电荷守恒：c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，说明醋酸过量，b＞0.01，A、B正确；pH＝7，c(H＋)＝10－7molL－1，Ka＝＝＝，C正确；在整个滴加过程中水的电离程度先变大后逐渐减小，因为酸、碱抑制水的电离，D错误。 9．(2018山西四校联考)常温下，某酸HA的电离常数：Ka＝110－5，下列说法正确的是(　　) A．HA溶液中加入NaA固体后，减小 B．常温下，0.1 molL－1HA溶液中水电离出的c(H＋)为10－13 molL－1 C．NaA溶液中加入HCl溶液至恰好完全反应，存在关系：2c(Na＋)＝c(A－)＋c(Cl－) D．常温下，0.1 molL－1NaA溶液的水解常数Kh为10－9 解析：选D　＝＝，KW、Ka只与温度有关，故不变，A项错误；常温下，0.1 molL－1HA溶液中c(H＋)小于0.1 molL－1，则水电离出的c(H＋)大于10－13 molL－1，B项错误；NaA溶液与HCl溶液恰好完全反应，根据物料守恒，有2c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)＋c(Cl－)，C项错误；常温下，0.1 molL－1NaA溶液的水解常数Kh＝＝＝10－9，D项正确。 10．(2018漯河模拟)常温下，浓度均为0.10 molL－1、体积均为V0的HA和HB溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．该温度下HB的电离平衡常数约等于1.1110－5 B．当lg＝3时，若两溶液同时升高温度，则减小 C．相同条件下NaA溶液的pH大于NaB溶液的pH D．溶液中水的电离程度：a＝c＞b 解析：选A　根据图像可知，稀释100倍时HB的浓度变为0.001 molL－1，而此时溶液中c(H＋)为10－4 molL－1，即发生电离的HB是10－4 molL－1，该温度下HB的电离平衡常数K＝＝≈1.1110－5，A正确；当lg＝3时，HA溶液的pH＝4，HB溶液的pH＞4，HA是强酸，HB是弱酸，升高温度，对c(A－)无影响，而HB溶液中存在电离平衡，升高温度，电离正向移动，c(B－)浓度增大，增大，B错误；HA为强酸，HB为弱酸，NaB溶液显碱性，NaA溶液显中性，相同条件下NaA溶液的pH小于NaB溶液的pH，C错误；酸电离出的c(H＋)越大

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