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第頁一、電離平衡常數(shù)及影響因素1.下列關(guān)于電離常數(shù)的說法中正確的是()A.電離常數(shù)越小,表示弱電解質(zhì)的電離能力越弱B.電離常數(shù)與溫度無關(guān)C.不同濃度的同一弱電解質(zhì),其電離常數(shù)不同D.多元弱酸各步電離常數(shù)相互關(guān)系為K1<K2<K3解析:電離常數(shù)的大小直接反映了該弱電解質(zhì)的電離能力強弱,A正確;電離常數(shù)的大小只與溫度有關(guān),因為弱電解質(zhì)電離都吸熱,溫度升高,電離常數(shù)增大,除溫度外,電離常數(shù)與其他因素無關(guān),B、C錯誤;對于多元弱酸,第一步電離產(chǎn)生的H+對第二步電離起抑制作用,故K1?K2?K3,D錯誤。答案:A2.液態(tài)化合物AB會發(fā)生微弱的自身電離,電離方程式為ABA++B-,在不同溫度下其平衡常數(shù)為K(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14。則下列敘述正確的是()A.c(A+)隨溫度的升高而降低B.35℃時,c(A+)>c(B-)C.AB的電離程度:α(25℃)>α(35℃)D.AB的電離是吸熱過程解析:由于K(25℃)<K(35℃),故c(A+)隨溫度的升高而增大,A錯;由電離方程式可知,在任何溫度下,都存在c(A+)=c(B-),B錯;由25℃和35℃時的平衡常數(shù)可知,溫度越高,電離程度越大,C錯;由于K(25℃)<K(35℃),因此AB的電離是吸熱過程,D正確。答案:D3.下列說法正確的是()A.電離常數(shù)受溶液濃度的影響B(tài).電離常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對強弱C.電離常數(shù)大的酸溶液中的c(H+)一定比電離常數(shù)小的酸溶液中的c(H+)大D.H2CO3的電離常數(shù)表達式:Ka=eq\f(cH+·cCO\o\al(2-,3),cH2CO3)解析:電離常數(shù)是溫度的函數(shù),與溶液濃度無關(guān),A錯誤;電離常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對強弱,B正確;酸中c(H+)既與酸的電離常數(shù)有關(guān),又與酸的濃度有關(guān),C錯誤;碳酸是分步電離的,第一步電離常數(shù)表達式為Ka1=eq\f(cH+·cHCO\o\al(-,3),cH2CO3),第二步電離常數(shù)表達式為Ka2=eq\f(cH+·cCO\o\al(2-,3),cHCO\o\al(-,3)),D錯誤。答案:B4.相同溫度下,根據(jù)三種酸的電離常數(shù),下列判斷正確的是()酸HXHYHZ電離常數(shù)K9×10-79×10-610-2A.三種酸的強弱關(guān)系:HX>HY>HZB.反應HZ+Y-=HY+Z-能夠發(fā)生C.相同溫度下,0.1mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大D.相同溫度下,1mol·L-1HX溶液的電離常數(shù)大于0.1mol·L-1HX解析:表中電離常數(shù)大小關(guān)系:10-2>9×10-6>9×10-7,所以酸性排序為HZ>HY>HX,可見A、C不正確。電離常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度無關(guān),D不正確。答案:B二、電離平衡常數(shù)的簡單計算5.25℃時,0.1mol·L-1的某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,下列說法不正確的是()A.該溶液pH=4B.由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍C.此酸的電離平衡常數(shù)約為1×10-7D.升高溫度,溶液的pH增大解析:c(H+)=(0.1×0.1%)mol·L-1=10-4mol·L-1,故該溶液的pH=4,A正確;溶液中由HA電離出的c(H+)=10-4mol·L-1,由水電離出的c(H+)水=c(OH-)=10-10mol·L-1,故溶液中由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍,B正確;溶液中的c(H+)=c(CH3COO-)=10-4mol·L-1,c(CH3COOH)=0.1mol·L-1-10-4mol·L-1,近似等于0.1mol·L-1,故此酸的電離平衡常數(shù)約為10-4×10-4/0.1=1×10-7,C正確;升高溫度,醋酸的電離程度增大,c(H+)增大,溶液的pH減小,D錯誤。答案:D6.碳氫化合物完全燃燒生成CO2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達到平衡時,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3HCOeq\o\al(-,3)+H+的平衡常數(shù)K1=________。(已知:10-5.60=2.5×10-6)解析:H2CO3H++HCOeq\o\al(-,3)K1=eq\f(cH+·cHCO\o\al(-,3),cH2CO3)=eq\f(10-5.60×10-5.60,1.5×10-5)≈4.2×10-7。答案:4.2×10-7三、電離平衡常數(shù)的綜合計算7.常溫下,0.1mol·L-1的HCOONa溶液的pH=10,則HCOOH的電離常數(shù)Ka=____________。解析:電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),因此c(HCOO-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)=(0.1+10-10-10-4)mol·L-1=0.1mol·L-1;物料守恒:c(HCOO-)+c(HCOOH)=c(Na+),所以c(HCOOH)=c(Na+)-c(HCOO-)=c(Na+)-[c(Na+)+c(H+)-c(OH-)]=c(OH-)-c(H+)=(10-4-10-10)mol·L-1=10-4mol·L-1,所以Ka=eq\f(cH+·cHCOO-,cHCOOH)=eq\f(10-10×0.1,10-4)mol·L-1=10-7mol·L-1。答案:10-7mol·L-18.在25℃下,將amol·L-1的氨水與0.01mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應平衡時溶液中c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-)。則溶液顯________性(填“酸”“堿”或“中”);用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=____________。解析:解法1:電荷守恒法:根據(jù)電荷守恒:c(NHeq\o\al(+,4))+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-),可知c(H+)=c(OH-),則溶液呈中性。由物料守恒:溶液中含氮的微粒為NH3·H2O和NHeq\o\al(+,4),全部來源于氨水,而等體積混合,體積加倍,濃度減半,因此,c(NHeq\o\al(+,4))+c(NH3·H2O)=eq\f(a,2)mol·L-1,則c(NH3·H2O)=eq\f(a,2)mol·L-1-c(NHeq\o\al(+,4))=eq\f(a,2)mol·L-1-c(Cl-)=(eq\f(a,2)-eq\f(0.01,2))mol·L-1,所以Kb=eq\f(\f(0.01,2)×10-7,\f(a,2)-\f(0.01,2))mol·L-1=eq\f(10-9,a-0.01)mol·L-1。解法2:綜合分析法:amol·L-1的氨水與0.01mol·L-1的鹽酸等體積混合發(fā)生反應:NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O,因為溶液呈中性,則NH3·H2O過量,溶質(zhì)為NH3·H2O和NH4Cl,c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-)=eq\f(0.01,2)mol·L-1。溶液存在平衡:NH3·H2ONHeq\o\al(+,4)+OH-和NHeq\o\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+。由于溶液呈中性,可知NH3·H2O電離程度和NHeq\o\al(+,4)的水解程度相等,即混合后溶液中c(NH3·H2O)與混合后反應余下的c(NH3·H2O)相等,c(NH3·H2O)=eq\f(a-0.01,2)mol·L-1;而混合后溶液中c(NHeq\o\al(+,4))與混合后生成的c(NH4Cl)相等;c(NHeq\o\al(+,4))=eq\f(0.01,2)mol·L-1;所以Kb=eq\f(\f(0.01,2)×10-7,\f(a,2)-\f(0.01,2))mol·L-1=eq\f(10-9,a-0.01)mol·L-1。答案:中eq\f(10-9,a-0.01)mol·L-19.常溫下,將amol·L-1CH3COONa溶于水配成溶液,向其中滴加等體積的bmol·L-1的鹽酸使溶液呈中性(不考慮鹽酸和醋酸的揮發(fā)),用含a和b的代數(shù)式表示醋酸的電離常數(shù)Ka=________。解析:由電荷守恒和物料守恒可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(cNa++cH+=cCl-+cOH-+cCH3COO-,cNa+=cCH3COOH+cCH3COO-))所以c(CH3COOH)=c(Cl-)CH3COOHCH3COO-+H+eq\f(b,2)mol·L-1(eq\f(a,2)-eq\f(b,2))mol·L-110-7mol·L-1Ka=eq\f(10-7\f(a,2)-\f(b,2),\f(b,2))=eq\f(10-7a-b,b)。答案:eq\f(10-7a-b,b)10.在一定條件下可用甲醇與CO反應生成醋酸消除CO污染。常溫下,將amol·L-1的醋酸與bmol·L-1Ba(OH)2溶液等體積混合,充分反應后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),則該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)Ka=____________(用含a和b的代數(shù)式表示)。解析
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