培優(yōu)點(diǎn)十六弱電解質(zhì)電離平衡及電離平衡常數(shù)的應(yīng)用

1、培優(yōu)點(diǎn)十六弱電解質(zhì)電離平衡及電離平衡常數(shù)的應(yīng)用一.弱電解質(zhì)電離平衡及電離平衡常數(shù)的應(yīng)用1.影響電離平衡的因素典例1.體積相同的鹽酸和醋酸兩種溶液，n(Cl ) = n(CH3COO) = 0.01mol ,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.與NaOHg全中和時(shí)，醋酸所消耗的NaOHB.分別與足量 CaCO反應(yīng)時(shí)，放出的 CO一樣多C.兩種溶液的pH相等D.分別用水稀釋相同倍數(shù)時(shí)，n(Cl )< n(CH3COO)【解析】體積相同的鹽酸和醋酸兩種溶液，n(Cl ) = n(CH3COO) = 0.01mol ,根據(jù)二者的電離方程式可知，二者電離出的c(H + )相同，故pH相等，C項(xiàng)正確；由于醋酸不

2、能完全電離，因此n(CH3COOH)>n(HCl),故與NaOHg全中和，醋酸消耗的NaOH,分別與足量 CaCO 反應(yīng)時(shí)，醋酸放出的 CO多，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分別用水稀釋相同倍數(shù)時(shí)，醋酸的電離 程度增大，n(CTCOO)增大，而n(Cl 一)不變，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽2 .電離平衡常數(shù)的應(yīng)用典例2.已知 H2SO、H2CO分別屬于中強(qiáng)酸和弱酸， HbSO=H+HSG, HSO=H+ + SO3 ;H2COH+HCO,HC(OH+CCO;電離平衡常數(shù)分別為K、K'、K、K2,已知K>K' =K>K則溶液中不可以大量共存的離子組是()A. SO、HCO B

3、. HSO、cO c . sO、cOd. hso、hco【解析】因、K1 >K，故酸性HSO>HCO,所以HSO能與cO反應(yīng)生成HCO與sO?！敬鸢浮緽3 .強(qiáng)弱電解質(zhì)的比較典例3. 25C時(shí)，CHCOOH勺電離平衡常數(shù) K,= 1.8 X105,體積均為10mL pH= 3的醋 酸溶液與一元酸 HX溶液分別加水稀釋至 1000 mL稀釋過程中pH的變化如圖所示。下列有 關(guān)敘述不正確的是()A.B.C.D.HX的酸性比CHCOOH雖且為弱酸10mL pH= 3 的醋酸溶液中 C(H + ) + c(CH3COOHAJCHCOO) +c(OH )10mL pH= 3 的醋酸溶液中 c

4、(CH3COOH)J為 0.056mol L-1中和等體積、等 pH的CHCOO悌口 HX溶液消耗NaOH勺物質(zhì)的量前者小于后者【解析】對(duì)于強(qiáng)酸稀溶液，體積稀釋至100倍，pH增大2,而題述兩種酸溶液pH增大均小于2,故二者均為弱酸，且 HX溶液pH增大的多，故 HX的酸性比CHCOOH,選項(xiàng)A正確；由電荷守恒可得：C(H+) = C(OH) + C(CHsCOO),選項(xiàng)B正確；”=C(CH3COO) C(H +)C(CH3COOH)= 1.8X10 5, C(H + ) = C(CHsCOO),解得 C(CH3COOH)J為 0.056mol L-1,選項(xiàng)C正確；等體積、等pH的CHCOOH

5、 HX溶液，前者溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度大，物質(zhì)的量多,故消耗的NaOH前者大于后者，選項(xiàng) D錯(cuò)誤。4.實(shí)驗(yàn)探究典例 4. (1) 一定溫度下，向 1L 0.1 mol - L-1 CH3COOH§液中加入 0.1mol CHsCOONaH體，則醋酸的電離平衡向(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)；溶液中c(CH3COO) c(H+)c(CH3COOH)的值(填“增大” “減小”或“不變”(2)氨氣的水溶液稱為氨水，其中存在的主要溶質(zhì)微粒是NH H2Q已知：a.常溫下，醋酸和 NH H 2O的電離平衡常數(shù)均為-51.8X10 ;b. CHCOOH NaHC3=CHCOONa COT + H2O

6、。則 chcoonho呈(填“酸” “堿”或“中”，卜同 )性，NHHCO溶液呈性，NHHCO溶液中物質(zhì)的量濃度最大的離子是(3) 99c時(shí)，&= 1.0X10 ： 該溫度下測得 0.1mol L-1NaA溶液的 pH= 6。H2A在水溶液中的電離方程式為該溫度下，將 0.01mol L-1HA溶液稀釋至IJ 20倍后，溶液的pH=將體積相等、pH= 1的鹽酸和H2A溶液分別與足量的 Zn反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣 。(填 字母)A.鹽酸多 B . HA多 C . 一樣多 D .無法確定將0.1mol L-1HA溶液與0.2mol L-1氨水等體積混合，完全反應(yīng)后溶液中各離子濃 度從大到小的順序

7、為 ?！窘馕觥?3) 99c時(shí)，Kw= 1.0X10T2,該溫度下測得 0.1mol L-1 NaA溶液的pH= 6, 說明溶液呈中性，即 A2不水解，故HA為強(qiáng)酸，在水溶液中完全電離。【答案】(1)逆不變(2)中 堿 Nd(3) HA=2H + A2 3 C C(NH4)>C(A2 )>C(H+)>C(OH )k二.對(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn)1.已知?dú)浞崴芤褐写嬖谌缦码婋x平衡：HF=H + F o只改變一個(gè)條件一定可以使需減小的是()C(H )A.通入少量氯化氫氣體B.加入少量氟化鉀固體C.加入少量氫氧化鈉固體D.通入少量氟化氫氣體【解析】通入少量 HCl氣體，溶液中C(H+)增大，

8、電離平衡逆向移動(dòng),C(HF)增大，但C(HF)增大的程度沒有c(H+)增大的程度大,誓)減小，A項(xiàng)正確；加入少量5H )KF固體,溶液中C(F一)增大，平衡逆向移動(dòng)，C(H+)減小,所)增大需增大B項(xiàng)錯(cuò);加入少量NaOH固體，溶液中C(H+)減小，電離平衡正向移動(dòng),C(HF)減小，但C(HF)減小的程度沒有+C(H)減小的程度大， 誓)增大，C項(xiàng)錯(cuò)；通入少量C(H )HF氣體，C(HF)增大，平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致C(H+)增大，但最終結(jié)果是C(HF)增大的程度比C(H+)增大的程度大，CHF)增大，D錯(cuò)。C(H )2.25c時(shí)加水稀釋10mL pH= 11的氨水，下列判斷正確的是(A.3-1原氨

9、水的儂度為 10 mol - LB.、C(NH4)、溶液中C(NH3 H2O)減小C.氨水的電離程度增大，溶液中所有離子的濃度均減小D.再加入10 mL pH = 3的鹽酸充分反應(yīng)后混合液的pH值肯定大于7【解析】A項(xiàng)，原氨水的濃度應(yīng)大于n(NH3 H2O)減小，因處于同一溶液中，所以10-3mol”-1,錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于n(NH4)增多，而C(NH4),一c0m . h增大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于C(OH )減小，所以c(H+)應(yīng)增大，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氨水過量，所以 pH> 7,正確?！敬鸢浮緿3 .現(xiàn)有體積相等且等 pH或等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸溶液，分別加入足量鎂粉， 產(chǎn)生H2的體積(同溫

10、同壓下測定)隨時(shí)間的變化示意圖如下：O 等 pH iO等 pH其中正確的是()A.B . C .D.都不對(duì)【解析】隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫氣的體積應(yīng)逐漸增大，故錯(cuò)誤；等 pH時(shí)，醋酸濃度較大，加入足量鎂，不僅產(chǎn)生的氫氣的體積更大，反應(yīng)更快，而且反應(yīng)時(shí)間更長，不可能 比鹽酸更早結(jié)束，故錯(cuò)誤；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氫氣的體積應(yīng)逐漸增大， 不可能逐漸減小， 故錯(cuò)誤；等物質(zhì)的量濃度時(shí)，醋酸溶液中氫離子濃度較小，反應(yīng)速率較小，不可能比鹽酸反應(yīng)的快，故錯(cuò)誤。故選 D【答案】D4 .硼酸(H3BO)溶液中存在：HBO(aq) + 40(1)B(OH) 4 (aq) + H (aq)。下列說法正確的是()化學(xué)式電置常數(shù)(

11、298 K)硼酸K= 5.7 X10 10碳酸K = 4.4 X10 711K2=4.7 X 10醋酸5K= 1.75 X 10A.等物質(zhì)的量濃度的碳酸鈉溶液和醋酸鈉溶液比較，pH:前者 后者B.等物質(zhì)的量濃度的碳酸溶液和硼酸溶液比較，pH:前者 后者C.將一滴碳酸鈉溶液滴入硼酸溶液中一定能觀察到有氣泡產(chǎn)生D.將一滴醋酸溶液滴入碳酸鈉溶液中一定能觀察到有氣泡產(chǎn)生【解析】酸的電離常數(shù)越大，其酸性越強(qiáng)，根據(jù)電離常數(shù)知，酸性強(qiáng)弱順序是：醋酸 碳酸硼酸碳酸氫根離子。 醋酸的酸性強(qiáng)于碳酸，碳酸根離子的水解程度大于醋酸根離子， 所以等物質(zhì)的量濃度的碳酸鈉溶液的pH大于醋酸鈉溶液的 pH, A正確；碳酸的酸

12、性強(qiáng)于硼酸，則等物質(zhì)的量濃度的碳酸溶液和硼酸溶液比較，pH:前者V后者，B錯(cuò)誤；碳酸鈉和硼酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉而不是二氧化碳，所以觀察不到有氣泡產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；醋酸和碳酸鈉反應(yīng)先生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉再和醋酸反應(yīng)生成二氧化碳，由于只有一滴醋酸溶液，所以不一定能觀察到有氣泡產(chǎn)生，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼5 .由已知電離平衡常數(shù)判斷，下列關(guān)于SO與N&CO(aq)反應(yīng)的離子方程式的書寫中,不合理的是()酸電離平衡常數(shù)H2COK = 4X10 7 K=5.6 X10 11H2SOK= 1.54 X 10 2 Ka=1.02X10 7A. SO+ H2O+ 2CO =2HCO + SOB. SO+2HC

13、O=2C/ SO +H2OC. 2SO+H2O+ CO =C/ 2HSD. SO+ H2O+ CO =HCO+ HSO【解析】分析表中的電離平衡常數(shù)判斷電離程度大小，碳酸存在電離平衡： H2CO=HCO+H+ Ki = 4X10 7, HCO= H + C(O Ka=5.6 X10 11；亞硫酸存在電離平 衡：HSQHSO+H+ Ki= 1.54 X 10 2, HSOh+sO K= 1.02 X 10 7,碳酸與亞 硫酸都是弱酸，電離平衡常數(shù)越大，酸性越強(qiáng)，則酸性強(qiáng)弱順序?yàn)?H2SO > HCO> HS。> HCO,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)應(yīng)遵循強(qiáng)酸制弱酸的原理，以此分析B項(xiàng)不合理。【

14、答案】B6 . 25c時(shí)，向盛有 50mL pH= 2的HA溶液的絕熱容器中加入 pH= 13的NaOH容液，加卜列敘述正確的是入NaOH體積(V與所得混合溶液的溫度(T)的關(guān)系如下圖所示。A. HA溶液的物質(zhì)的量濃度為0.01mol - LB. b-c的過程中，溫度降低的原因是溶液中發(fā)生了吸熱反應(yīng)C. a-b的過程中，混合溶液中可能存在：c(A ) = c(Na+)D. 25c時(shí)，HA的電離平衡常數(shù) K約為1.43X102【解析】恰好中和時(shí)混合溶液溫度最高，即b點(diǎn)，此時(shí)消耗氫氧化鈉為0.04L X0.1mol - L -1=0.004mol得出50 mL HA的濃度為0.004 mol0.0

15、5 L= 0.08 mol L t, A錯(cuò)誤;b-c的過程中,HA已完全反應(yīng)，繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液不再發(fā)生反應(yīng)，溶液溫度降低,B錯(cuò)誤；NaA水解呈堿性，HA電離呈酸性，a-b的過程中,混合溶液可能呈中性，存在:c(A)= c(Na+) , C正確；電離平衡常數(shù)1.43X10： D錯(cuò)誤。c(H ). c(A > 0.01 mol - LK=->-r=c(HA)0.08 mol - L1x 0.01 mol1 0.01 mol7. pH= 1的HA HB兩溶液各10mL分別加水稀釋至1000mLi其pH變化關(guān)系如圖所示,卜列說法正確的是(A. HA一定是強(qiáng)酸，HB一定是弱酸B.稀釋后，

16、HA溶液的酸性比 HB溶液的酸性弱C.向上述10mLHA溶液中加入10 mLpH= 13的NaOH§液，溶液中有c(Na+) >c(A ) >c(OH一 十)>C(H )D.當(dāng)a=3時(shí)，HA HB兩溶液起始濃度相等【解析】當(dāng)a=3, HA一定是強(qiáng)酸，HB一定是弱酸，若a<3, HA HB都是弱酸，A錯(cuò)誤; 由圖像可知，稀釋后 HA溶液的pH比HB溶液的大，故稀釋后 HA溶液的酸性比 HB溶液的酸 性弱，B正確；若a= 3, HA是強(qiáng)酸，與NaOHB液反應(yīng)后，溶液中生成的溶質(zhì) NaA不水解， 溶液呈中性，C(H+) =C(OH ) , C錯(cuò)誤；當(dāng)a=3時(shí)，HA是

17、強(qiáng)酸，HA HB兩溶液起始pH相等, 但溶液濃度不相等，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽8 .為比較鹽酸與醋酸的酸性強(qiáng)弱，下列方案不可行的是(均在常溫下測定)()A.比較等體積、等 pH的兩種溶液的導(dǎo)電性B.比較等物質(zhì)的量濃度的氯化鈉與醋酸鈉溶液的pHC.比較等體積、等 pH的兩種溶液與過量鋅粉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量D.比較等體積、等物質(zhì)的量濃度的兩種溶液稀釋相同倍數(shù)后的pH變化【解析】A項(xiàng)，由于鹽酸、醋酸的pH相同，C(H+)相同，所以導(dǎo)電性也相同， 故不可行。 【答案】A9 .向0.1mol L -的CHCOOH#液中加水或加入少量 CHCOON編體時(shí)，下列有關(guān)敘述 不正確的是()A.都能使溶液的pH增大B.

18、都能使溶液中c(H + ) - c(CH3COO)減小C.都能使溶液中c(CH3COO)%c(CH3COOH )匕值培大D.溶液中c(H+) c(CHCOO)c(CH3COOH)不變【解析】醋酸中存在CHCOOH= CHCOO+ H+,溫度不變，醋酸的Ka不變，即c(h + ) c(CH3COO)c(CH3COOH)不變,D正確；加水稀釋，雖促進(jìn)醋酸的電離，但溶液中c(H + )、c(CHCOO)減小，pH增大；加入少量CHCOONai體時(shí)引入c(CH3COO) , c(CH3COO)增大，醋酸的電離平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),c(H + )減小，pH增大，A正確；加入少量 CHCOONa晶體后 K

19、 =c(H + ) - c(CH3COO)c(CH3COOH)一 _ +- c(CHsCOO)不變，而c(CH3c00師大，則c(H) c9H3cOO)變大，B錯(cuò)】吳；指COOH)C正確。c（CH3COOL）工）=益丁 時(shí),變小，則比值增大，C（CH3COOH） C（H ） C（H ）【答案】A溫度/ C-c(NH3 H 2O)/(mol - L1)電窗常數(shù)電離度/%C(OH )/(mol - L -1)016.5651.37X 109.098一一 一21.507 X 101015.1651.57 X1010.18一一 一21.543 X 102013.6351.71 X1011.2一一 一2

20、1.527 X 1010.常壓下，取不同濃度、不同溫度的氨水測定，得到下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。提示：電離度=已電離的弱電解質(zhì)物質(zhì)的量 起始時(shí)的弱電解質(zhì)物質(zhì)的量X100%（1）溫度升高，NH H2O的電離平衡向 （填“左”或“右”）移動(dòng)，能支持該 結(jié)論的表中數(shù)據(jù)是 （填字母）。A.電離常數(shù) B .電離度 C . C（OH ） D . C（NH3-H2。）（2）表中C（OHI ）基本不變的原因是 。（3）常溫下，在氨水中加入一定量的氯化俊晶體，下列說法錯(cuò)誤.的是（填字母,卜同）。A.溶1的pH增大B.氨水的電離度減小C. C（OH ）減小D. c（NH4）減?。?）將氨水與鹽酸等濃度等體積混合，下列做法能使

21、C（NH4）與C（Cl ）比值變大的是A.加入固體氯化錢B.通入少量氯化氫C.降低溶液溫度D.加入少量固體氫氧化鈉【解析】（1）根據(jù)表中電離常數(shù)隨溫度的變化可以判斷，NH H2。的電離吸收熱量，升高溫度，NH H2。的電離平衡向右移動(dòng)。（3）對(duì)于平衡 NH 七。=NH4+OH,加入 NHCl固體，平衡左移，pH減小，電離度減小，C（OHI ）減小，C（NH4）增大，A D錯(cuò)誤。（4）好生成NHCl溶液，NH>H2O= NH H2O+H,加入固體氨水與鹽酸等濃度等體積混合，恰NHCl, C（NH4）增大，CCH-）曾大,A正確；降溫，NH4水解程度減小， 股3曾大, C正確；B項(xiàng)，通入HC

22、l, C（Cl ）增大的較 C（NH4） C Cl多,患舊、；D項(xiàng),加入NaO制體, C（NH4）減小，cCT；咸小?！敬鸢浮?1)右 A(2)氨水濃度降低，使c(OHI )減小，而溫度升高，使c(OHT)增大，雙重作用使c(OH ) 基本不變(3) AD(4) AC11.與化學(xué)平衡類似，電離平衡的平衡常數(shù)，叫做電離常數(shù) (用K表示)。下表是25 C 下幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù)：酸電離方程式電離平衡常數(shù)KCHCOOHCHCOO H+CHCOO51.96 x 10HClOHClO=t H+ClO3.0 X10 8H2COHbCO H+HCO HCO H+COK = 4.4 X10 7.-11K

23、2=5.6 X 10H2SOH2SQ H+HSC3 HS(O= H+SO.-2K = 1.54 X10K2=1.02 X10 7回答下列問題:(1) CH3COOHHClO、H2CO、HCO、HbSO、HSO都可看作是酸，其中酸性最強(qiáng)的是 , 最弱的是。(2)向NaCO溶液中通入足量的氯氣，發(fā)生的離子方程式為 ,向NaClO溶液中通入少量的二氧化硫，發(fā)生的離子方程式為 。(3)求 25 c 時(shí)，1.2mol L-1 的 NaClO溶液 pH=(已知：lg2=0.3) ,0.10mol - L -1 +-1的 CHCOOH中的 c(H ) =mol - L ?！窘馕觥?1)同一溫度下，酸的電離常數(shù)越大