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文檔簡介

第八章

水溶液中的離子反應與平衡

第一節(jié)弱電解質的電離平衡

便曜n0烈

1.從電離、離子反應、化學平衡的角度認識電解質水溶液的組成、性質和反

應,如酸堿性、導電性等。

2.認識弱電解質在水溶液中存在電離平衡,了解電離平衡常數的含義。

3.能運用化學用語正確表示水溶液中的離子反應與平衡,能通過實驗證明水溶

液中存在的離子平衡,能舉例說明離子反應與平衡在生產、生活中的應用。

國夯實?必備知識O-基礎排查清障礙層級I

j心---------------------------------------------------------------------------------------------------------

考點一弱電解質的電離平衡

主干好梳厘

1.電離平衡的概念

在一定條件下(如溫度、壓強等),當弱電解質分子電離成離子的速率和離子

結合成分子的速率相等時,電離過程達到平衡狀態(tài)。

2.電離平衡的建立與特征

"。(電離)一動一?

T,(電離)三”結合自0

-等」

平衡狀態(tài)

特征-定:各組分濃度保持恒定不變

L變:條件改變,平衡發(fā)生移動

%7

(1)開始時,v(電離)最大,而v(結合)為。。

(2)平衡的建立過程中,v(電離)>v(結合)。

(3)當u(電離)=v(結合)時,電離過程達到平衡狀態(tài)。

3.外界條件對電離平衡的影響

以O.lmolL」CH3coOH溶液為例,填寫外界條件對CH3coOH=CH3coeT+

H+A")。的影響。

改變動〃(Hc(Hc(CHsCOO電離程

條件方')十)■)度

加水正

一iti減小減小增大

稀釋向

加冰正

一增大增大減小

醋酸向

通入

HC1一增大減小減小

(g)

加醋

酸逆

減小減小增大減小

鈉固向

升高正

一姬增大增大增大

溫度包

自主"

1.正誤判斷(正確的打,錯誤的打“X”)。

(1)CaC03難溶于水,其屬于弱電解質。()

(2)強電解質的導電能力一定比弱電解質的導電能力強。()

(3)離子化合物一定是強電解質,共價化合物一定是弱電解質。()

(4)氨氣溶于水,當NH3H2O電離出的c(OH-)=c(NH;)時,表明

NH3H2O電離處于平衡狀態(tài)。()

(5)弱電解質的電離平衡右移,電解質分子的濃度一定減小,離子濃度一定增

大。()

(6)室溫下,由0.1mol-L-i一元堿BOH的pH=10,可知溶液中存在

BOH=B^+OH-o()

答案:(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X(6)X

42-

2.H2s水溶液中存在電離平衡H2S=H'+HS和HS#H+SO下列說法正確

的是()

A.加水,平衡向右移動,溶液中氫離子濃度增大

B.通入過量SO2氣體,平衡向左移動,溶液pH增大

C.滴加新制氯水,平衡向左移動,溶液pH減小

D.加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化),溶液中所有離子濃度都減小

解析:C向H2s溶液中加水,平衡向右移動,但溶液體積增大,溶液中H+濃

度減小,A錯誤;通入SO2,可發(fā)生反應:2H2S+SO23SJ+2H2O,

平衡向左移動,SO2過量時,SO2與水反應生成的H2s03酸性比氫硫酸強,因

此溶液pH減小,B錯誤;滴加新制氯水,發(fā)生反應:H2S+CI22HC1

+S1,H2s濃度減小,平衡向左移動,反應生成的鹽酸為強酸,溶液酸性增

強,pH減小,C正確;加入少量CuS04固體,發(fā)生反應:CuSO4+

H2sCuSj+H2so4,溶液中S2一濃度減小,H'濃度增大,D錯誤。

3.常溫下,①100mL0.01mo卜J的CH3COOH溶液,②10mL0.1molL-1的

CH3coOH溶液。用”=”或"V”回答下列問題。

(1)c(CH3coeT):①②。

(2)電離程度:①②。

(3)在上述兩種溶液中加入足量鋅片。開始時的反應速率:①②,反

應結束生成相同狀況下H2的體積:①②。

(4)與同濃度的NaOH溶液完全反應消耗NaOH溶液的體積:①

②。

答案:(1)<(2)>(3)<=(4)=

考點二電離平衡常數

主干/

1.概念

在一定條件下,當弱電解質達到電離平衡時,溶液中電離所生成的各種離子濃

度(累次方)的乘積,與溶液中未電離分子的濃度之比是一個常數,這個常數

叫做電離平衡常數,簡稱電離常數,用K(弱酸用Ka,弱堿用Kb)表示。

2.表達式

/X1一元弱酸HA一元弱堿BOH

電離方

HAUH++A-BOHUB++OH

程式

電離常丫_

Ka-

和K_C(B+)C(OH-)

趙c(H+>c(A)Abc(BOH)

表達式-A)

3.特點

(1)電離平衡常數與溫度有關,與濃度無關,升高溫度,K增大。

(2)電離平衡常數反映弱電解質的相對強弱,K越大,表示弱電解質越易電

離0

(3)多元弱酸的各步電離常數的大小關系是Kal?Ka2》Ka3……,故其酸性取決

于第一步的電離。

4.電離度

(1)概念

在一定條件下的弱電解質達到電離平衡時,已經電離的電解質分子數占原電解

質分子總數的百分比。

(2)表示方法

已電離的弱電解質分子數八八0/卅b主二由弱電解質的某離子濃度寸|八八0/

法法際麗贏拓"X100%,也可表示為弱電解質麗濃度X100%。

(3)影響因素

①相同溫度下,同一弱電解質,濃度越大,其電離度(a)越小。

②相同濃度下,同一弱電解質,溫度越高,其電離度(a)越大。

自主瀛

1.正誤判斷(正確的打,錯誤的打“X”)。

(1)H2c03的電離平衡常數表達式可表示為Ka=T^警。()

(H2。3)

(2)弱電解質的電離平衡右移,電離平衡常數一定增大。()

(3)電離平衡常數大的酸溶液中的c(HD一定比電離平衡常數小的酸溶液中

的c(H+)大。()

(4)向CHsCOOH溶液中滴加相同濃度的氨水,

先增大再減小。()

匚(NH3H2口)

(5)某一弱電解質,電離度越大,電離常數就越大。()

答案:(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X

2.下列關于電解質的說法正確的是()

A.向0.1molL-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中(C,*))減小

B.室溫下向10mL0.1molL」的氨水中加水稀釋后,溶液中不變

C.等體積、等物質的量濃度的Na2c03和NaHCO3溶液混合:一煤〈普共

口(電匚。3)C(HCO3)

D.將濃度為0.1moLLfHF溶液加水不斷稀釋過程中,電離平衡常數Ka(HF)

保持不變,濡始終增大

解析:BA項,加水稀釋,促進電離,“看一)、增大,即「百、、增大,

□(CHJLIUIJU)U(CH3UUULI)

錯誤;B項,NH3H2O的電離常數Kb=(同:溫度不變,Kb不變,正

□(NH3H2U)

確;C項,等體積、等物質的量濃度的Na2c03和NaHCCh溶液混合,根據電離

常數有Ka產?。?>Ka尸同一溶液中C(IT)相等,則

普黑>2解,錯誤;D項,O.lmolL」的HF加水稀釋,當接近中性時,c

□(H2UO3)□(HCO3)

(F-)趨近于0,而c(H+)趨于不變(lO^moiL-i),故三黑變小,錯誤。

3.部分弱酸的電離平衡常數如表:

弱酸電離平衡常數(25C)

HCOOH&=1.77X104

Kai=l.1X10-7

H2S

Ka2=1.3X1013

Kal=4.5X10-7

H2CO3

Ka2=4.7X10”

HC10Ka=4.0X10-8

按要求回答下列問題:

(1)HCOOH、HzS、H2c03、HC10的酸性由強到弱的順序

為。

(2)相同濃度的HC00、HS、S2\HC03、CO/、CIO結合H+的能力由強

到弱的順序

為___________________________________________________________________

O

(3)運用上述電離常數及物質的特性判斷下列化學方程式不正確的是

(填序號)。

①次氯酸與NaHCCh溶液的反應:HClO+HCOjCIO+H2O+CO2T

②少量CCh通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2C1O~CO^+2HC1O

③少量CCh通入NaClO溶液中:C02+H2O+C1CTHCOg+HC10

④硫化氫通入NaClO溶液中:HzS+CIOHS-+HC10

⑤碳酸鈉滴入足量甲酸溶液中:2HC00H+CO:2HC00+CQ2T+

H2O

答案:(1)HCOOH>H2CO3>H2S>HC10

(2)S2->CO^'>CIO>HS->HCO3>HCOO

(3)①②④

考點三強酸(堿)與弱酸(堿)的比較

主干好梳厘

1.一元強酸(HC1)與一元弱酸(CH3co0H)的比較

(1)相同物質的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較

\比較中和與活潑

c(H堿金屬反開始與金屬

pH

酸\+)的能應產生反應的速率

力H2的量

鹽酸大小相同相同大

醋酸溶液小大小

(2)相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較

小小少

相同相司

醋酸溶液大大多

2.一元強酸(HC1)與一元弱酸(CH3co0H)稀釋圖像比較

(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸

加水稀釋相同的倍加水稀釋到相同的pH,鹽酸

數,醋酸的pH大加入的水多

(2)相同體積、相同pH值的鹽酸、醋酸

加水稀釋相同的倍加水稀釋到相同的pH,醋酸加

數,鹽酸的pH大入的水多

自主/j誨

1.相同溫度下,關于鹽酸和醋酸兩種溶液的比較,下列說法正確的是()

-

A.pH相等的兩溶液中:c(CH3C00)=c(CD

B.分別中和pH相等、體積相等的兩溶液,所需NaOH的物質的量相同

C.相同濃度的兩溶液,分別與金屬鎂反應,反應速率相同

D.相同濃度的兩溶液,分別與NaOH固體反應后呈中性的溶液中(忽略溶液體

積變化):c(CH3coeT)=c(Cl-)

解析:A在鹽酸中存在電荷守恒:c(CD+c(OH-)=c(H+),可推得c

(CD=c(H+)-c(OH-),同理在醋酸溶液中存在:c(CH3coeT)=c

(H1)-c(OH-),由于兩者pH相等,即c(HD-c(OH)相同,故c

(CD=c(CH3coeT),A項正確;由于鹽酸為強酸,在水溶液中完全電

離,醋酸為弱酸,在水溶液中部分電離,故pH相等、體積相等的兩溶液,〃

(CH3coOH)>n(HCI),故醋酸溶液所需NaOH的物質的量較大,B項錯

誤;相同濃度的兩溶液中醋酸溶液的c(H+)小于鹽酸的c(H+),故與金屬

鎂反應,反應速率不同,C項錯誤;當醋酸恰好與NaOH反應時,CH3coeT水

解使溶液呈堿性,則中性溶液為CH3co0H和CH3coONa,貝Uc(CH3coeF)

<c(CD,D項錯誤。

2.關于pH相同的醋酸和鹽酸,下列敘述不正確的是()

A.取等體積的醋酸和鹽酸分別稀釋至原溶液的m倍和〃倍,結果兩溶液的pH

仍然相同,則加>〃

B.取等體積的兩種酸溶液分別與完全一樣的足量鋅粒反應,開始時反應速率鹽

酸大于醋酸

C.取等體積的兩種酸溶液分別中和NaOH溶液,醋酸消耗NaOH的物質的量比

鹽酸多

D.兩種酸溶液中c(CH3COO)=c(CD

解析:BA項,由于弱酸溶液中存在電離平衡,故稀釋相同倍數時,弱酸的

pH變化小,現pH變化相等,則弱酸稀釋的倍數大,正確;B項,由于兩者的

pH相同,故開始時反應速率相等,不正確;C項,pH相同的情況下,醋酸的

濃度遠大于鹽酸,故等體積時醋酸消耗的氫氧化鈉多,正確;D項,根據電離

關系可知,正確。

3.已知常溫時HC10的Ka=3.0X103HF的Ka=3.5X104,現將pH和體積都

相同的次氯酸和氫氟酸溶液分別加蒸儲水稀釋,pH隨溶液體積的變化如圖所

示,下列敘述正確的是()

溶液體積

A.曲線II為氫氟酸稀釋時pH變化曲線

B.取a點的兩種酸溶液,中和相同體積、相同濃度的NaOH溶液,消耗氫氟酸

的體積較小

C.b點溶液中水的電離程度比c點溶液中水的電離程度小

D.從b點到d點,溶液中,二,二口一、保持不變(HR代表HQO或HF)

解析:DA項,酸性越強,加水稀釋時溶液pH變化越大,HF酸性強于

HC1O,加水稀釋時pH變化大,所以曲線1代表氫氟酸稀釋時pH變化曲線,

錯誤;B項,pH相同的兩種酸,HC1O酸性弱于HF,越弱的酸其濃度越大,所

以中和相同體積、相同濃度的NaOH溶液,消耗HC1O的體雙較小,錯誤;C

項,酸越弱,電離出H+趨勢越小,對水的電離抑制程度越低,所以b點溶液中

水的電離程度比c點溶液中水的電離程度大,錯誤;D項,溶液中,點以g=

—,Ka和Kw只隨溫度的改變而改變,所以從b點到d點,溶液中

YHR)?■研w

———保持不變,正確。

IZ(HR)3(OH)

4.電導率是衡量電解質溶液導電能力大小的物理量。常溫下,將相同體積的鹽

酸和氨水分別加水稀釋,溶液的電導率隨加入水的體積丫(H2O)變化的曲線

如圖所示,下列說法正確的是()

A.曲線I表示鹽酸加水稀釋過程中溶液電導率的變化

V(H2O)

B.a、b、c三點溶液的pH:a>b>c

C.將a、b兩點溶液混合,所得溶液中:c(Cl)=c(NH;)+c(NH3H2O)

D.氨水稀釋過程中,不斷減小

解析:B加水稀釋時,一水合氨進一步電離,導電能力變化較小,則曲線I

表示氨水加水稀釋過程中溶液電導率的變化,A錯誤;鹽酸顯酸性,氨水顯堿

性,導電能力越大,說明離子濃度越大,則a、b、c三點溶液的pH:a>b>

c,B正確;將a、b兩點溶液混合,由于氨水濃度大于鹽酸濃度,反應后溶液

中的溶質為NH4cl和過量的NH3H2O,則c(CD<c(NHj)+c

(NH3H2O),C錯誤;氨水稀釋過程中,雇不變,,期)c(0H

(NH3H2J)1(OH)

~)減小,所以、不斷增大,D錯誤。

.G■突破?關鍵能力0-熱點突破提能力層級II

電離常數的相關計算

1.甘氨酸(NH2cH2coOH)是人體必需氨基酸之一。在25℃時,

NH;CH2coOH、NH[CH2coeT和NH2cH2coO的分布分數上口口(人2)=

□(A2')

2與溶液pH關系如圖。下列說法錯誤的是()

(H2)+(HA-)+(A')

1

分.8

樹.6.

4

(.2

()

02468101214PH

A.甘氨酸具有兩性

B.曲線c代表NH2cH2coeF

C.NH]CH2coeF+H2O^NH^CH2COOH+OFT的平衡常數K=10一”65

D.c2(NH]CH2coeT)Vc(NHJCH2COOH)C(NH2CH2COO)

解析:DNH2cH2coOH中存在一NH2和一COOH,所以甘氨酸既有酸性又有

堿性,A正確;氨基具有堿性,在酸性較強時會結合氫離子,藪基具有酸性,

在堿性較強時會與氫簞根離子反應,故曲線a表示NHfCH2coOH的分布分數

隨溶液pH的變化,曲線b表示NH^CH2coeT的分布分數隨溶液pH的變化,

曲線c表示NH2cH2coO一的分布分數隨溶液pH的變化,B正確;

NH]CH2coeT+HzOUNH^CH2coOH+OFT的平衡常數K=

□嗎*—25C時,根據a、b曲線交點坐標(2.35,0.50)可知,

L(NH3CH2UUO)

pH=2.35時,c(NH[CH2coeT)=c(NH《CH2coOH),則K=c(OH-)=

贏c正確;由c項分析可知,伏。卜喘,根據b、c

曲線交點坐標(9.78,0.50)分析可得電離平衡NH^CH2coeT=NH2cH2coeT

+M的電離常數為K=10"3,財盜藍穿品=/,則

(NH*2)喧2

二例嗎出二一%一R=Sx+VI,KPc(NH7CH2COO)>c

□(NHJCH2^DO')r](NHj:]H2naO-;□(OH)C(H)

(NH^CH2coOH)c(NH2CH2COO),D錯誤。

2.賴氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人體必需氨基酸,

其鹽酸鹽(H3RC12)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+4H2R+旦HR'R,

向一定濃度的H3RCI2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R\HR和R

一的分布系數d(x)隨pH變化如圖所示。己知d(x)=

A.二V/

口1口2

++

B.M點,c(C「)+c(0H-)+c(R)=2c(H2R*)+c(Na)+c(H)

C.O點,pH=1g臺3

D.P點,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH)>c(H+)

解析:B向H3RCI2溶液中滴加NaOH溶液,依次發(fā)生離子反應:HSR2++OH

H2R++H2O、H2R*+0HHR+H2O、HR+OHR

+H2O,溶液中H3R2+逐漸減小,HzR+和HR先增大后減小,R一逐漸增大。KT

(HR+)-(H+)

2,K2=TT粵,2=鼻普,M點c(H3R2J)=c(H2R

2+

(H3R)口(H?R)(HR)

),由此可知長|=10-2.2,N點C(HR)=C(HOR*),則4=10-9」,p點c

1A"9.1rn1A-10.8

(HR)=c(RD,則K3=l()r%A項,二='=10-6.9,-2=11^=10"

匚I10々口210

L7,因此,V二,正確;B項,M點存在電荷守恒:c(R-)+c(OH-)+c

口1口2

2+++2+

(CD=2c(H3R)+C(H2R)+C(H+)+C(Na),此時c(H3R)

+--++

=c(H2R),因此c(R)+c(OH)+c(Cl)=3c(H2R)+c(H)

+

+c(Na),錯誤;C項,O點c(H2R*)=C(RD,因此‘黑=L即

C(R)

當黯需需需=普=1,因此c(H,)=L;,溶液pH=Tgc

+

(H)=也1愴3,正確;D項,P點溶質為NaCl、HR、NaR,此時溶液呈堿

性,因此。(OH-)>c(H+),溶質濃度大于水解和電離所產生微粒濃度,因

此c(Na‘)>c(CD>c(OH)>c(H+),D正確。

L關于電離平衡常數的計算(以弱酸HX為例)

HX=H++X-

起始/

(moIL-1)c(HX)00

平衡/

(moIL-1)c(HX)-c(H+)c(H+)c(H+)

口2(H+)

Ka=(HX)-(H+)°

(1)已知c(HX)和c(H+),求電離平衡常數

由于弱酸只有極少一部分電離,c(HD的數值很小,可做近似處理:c(HX)

—c(H+)(HX),則2,代入數值求解即可。

L(HX)

(2)已知。(HX)和電離平衡常數,求c(HD

由于K值很小,c(HD的數值很小,可做近似處理:c(HX)-c(HD&c

(HX),則c(H+)=JEV"HX),代入數值求解即可。

2.分布系數圖像中K的計算

分布曲線指以pH為橫坐標,分布系數(即組分的平衡濃度占總濃度的分數)

為縱坐標的關系曲線。

一元弱酸(以二元弱酸(以草酸

CH3C00H為例)H2c2。4為例)

(HC2O4)(H^)

A點:c(HC2O;)=

C(H2C2O4),故Kal

+

K-(CH3Q-)-(H)

一□(CH3Dnnn)=

交點:C(CH3COOc(H+)=10-12;Ka2

-)=L

C(CH3COOH),故□320:>口出+)

+476

Ka=c(H)=10--D(HC2O;)-

B點:c(CzOf)=c

(HC2O;)故Ka2=10

-4.2

能力"W成

1.己知室溫時,0.1mol-L「某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,下列敘述錯

誤的是()

A.該溶液的pH=4

B.升高溫度,溶液的pH增大

C.此酸的電離平衡常數約為ixio-7

D.由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍

解析:B根據HA在水中的電離度可算出c(H+)=0.1%X0.1mol-L",=10-4

molL-1,所以pH=4,A正確;因HA在水中有電離平衡,升高溫度,促進平

衡向電離的方向移動,所以c(HD將增大,pH會減小,B錯誤;由平衡常數

表達式算出Ka=出+)?區(qū))=1乂]0-7,C正確;c(H+)=10~4mol-L-1,所以c

□(HA)

水(H-)=10",0molL_,,前者是后者的1。6倍,D正確。

2.已知常溫下二元弱酸H2A溶液中,H2A、HA,A?一的分布分數(3)隨pH變

化如圖所示

[如A2-分布分數:5CA2-)=麗晨繇礪],下列說法錯誤的是

()

PH

A.曲線x代表H2A,曲線z代表A?一

B.pH從3升高至4,三黑的直一直減小

C.n點對應的溶液中水電離出的c(H+)=10-127molL-1

D.將濃度均為0.05mol-L1的NaHA溶液與Na2A溶液等體積混合后,所得溶液

pH>4.3

解析:B根據二元弱酸的兩步電離平衡判斷,當加入堿后促進第一步電離,

故曲線x代表H2A,曲線z代表A?,A正確;-^-=—當pH從3升高

口(叱口)D(HA,1

至4時,扁]保持不變,通過圖像判斷HA在減小,故噌大,B錯誤;n

」(出口)

點對應的溶液中,pH=1.3,則根據Kw得c(OFT)=10-,2-7mol-L-1,故水電

離出的c(H+)=10-,2;7mol-L-1,C正確;根據圖像中m點判斷HA一和A?一的

濃度相同時,溶液的pH=4.3,根據圖像n點計算出Kai=10f3,m點計算出

乂2=10—4.3,則心1=3=10—9.7,a2=乎=10一電7,當將濃度均為0.05molL-

的NaHA溶液與Na2A溶液等體積混合后,因為HA的電離大于A2的水解,

導致溶液中HA的濃度小于A2一的濃度,根據圖像判斷pH>4.3,D正確。

3.常溫下,向20mL0.2molL-HiX溶液中滴加0.2molL—】NaOH溶液,溶液

中各微粒的物質的量分數隨pH的變化如圖所示,以下說法不正確的是

()

%

/

A.由圖可推測,H?X為弱酸

B.滴加過程中發(fā)生的反應有:H2X+OH-HX'+H2O,HX+OH

X2+H2O

C.水的電離程度:a點與b點大致相等

D.若常溫下Ka(HY)=1.1X10-2,HY與少量NazX發(fā)生的反應是:2HY+X?

H2X+2Y-

解析:C由圖像可知當X2一的濃度最大時酸堿恰好反應,溶液顯堿性,說明鹽

是強堿弱酸鹽,故H2X為弱酸,A正確;由圖像可知滴加過程中發(fā)生的反應

2

有:H2X+OH-HX~+H2O,HX+OH~X~+H2Q,B正

確;由圖像可知a點的溶質組成為等量的H2X和NaHX的混合溶液,b點為等

量的NaHX和NazX的混合溶液,H2X是酸抑制水的電離,NazX為強堿弱酸鹽

促進水的電離,由此可知b點水的電離程度大于a點水的電離程度,C錯誤;

圖可得a點Kal(H2X)=T:HX-)=C(H+)=]0-7,b點Ka2(HX)=

14H2口)2

(H+)=10F,若常溫下Ka(HY)=1.1X102,則酸性:HY>

-

H2X>HX,根據強酸制弱酸的原則,HY與少量Na2X發(fā)生妁反應是:2HY+

X2-H2X+2Y-,D正確。

百G形成?學科素養(yǎng)情境創(chuàng)新培索養(yǎng)層級III

情境。

某離子化合物MCI(s)在水中溶解并發(fā)生電離,該過程的微觀示意圖如圖。

已知NA為阿伏加德羅常數的直。下列相關說法正確的是()

MCl(s施水中溶解和電離

A.lmolMCI中含有NA對共用電子對

B.MC1為弱電解質,在水中僅部分電離

C.M+和C「均與水分子中的氧原子結合形成水合離子

D.MC1在水作用下的溶解和電離過程是物理變化

解析:DMCI為離子化合物,通過陰、陽離子之間的靜電作用形成化學鍵,

不存在共用電子對,A錯誤;MCI為離子化合物,故MCI為強電解質,在水中

完全電離,B錯誤;M+帶正弓荷,與水分子中的顯負電性的氧原子結合形成水

合離子,C「帶負電荷,與水分子中顯正電性的氫原子結合形成水合離子,C錯

誤;MCI在水作用下的溶解和電離過程中沒有新物質生成,是物理變化,D正

確。

實驗此探兗

在兩個密閉的錐形瓶中,0.05g形狀相同的鎂條(過量)分別與2mL2moLL

?的鹽酸和醋酸反應,測得容器內壓強隨時間的變化曲線如圖。下列說法正確

的是

01(X)2(M)30()

時間/s

A.①代表的是鹽酸與鎂條反應時容器內壓強隨時間的變化曲線

B.任意相同時間段內,鹽酸與Mg反應的化學反應速率均快7醋酸與Mg反應

的化學反應速率

C.反應中醋酸的電離被促進,兩種溶液最終產生的氫氣總量基本相等

D.lmolL-1NaOH溶液完全中和上述兩種酸溶液,鹽酸消耗NaOH溶液的體積

更大

解析:C鹽酸為一元強酸,醋酸為一元弱酸,則2mL2moi的鹽酸和醋酸

中,鹽酸中c(H+)大,與鎂條反應的速率大,相同時間內產生的氫氣多,容

器內壓強大,反應速率快,反應先結束,故②代表的是鹽酸與鎂條反應時容器

內壓強隨時間的變化曲線,A錯誤;可以通過曲線的斜率比較二者的反應速

率,從圖像可以看出,100s后,醋酸與鎂條的反應速率更大,此時鹽酸與鎂條

的反應已接近結束,c(HD較小,反應速率小,B錯誤;由于鹽酸和醋酸的濃

度和體積均相同,則二者物質的量相同,故反應結束時,產生的氫氣總量基本

相等,C正確;由于鹽酸和醋酸的物質的量相同,故用lmol-LiNaOH溶液完

全中和上述兩種酸溶液時,鹽酸與醋酸消耗NaOH溶液的體積相等,D錯誤。

□體現?核心價值真題體臉明考向層級IV

1.(2022?湖北高考)根據酸堿質子理論,給出質子(H+)的物質是酸,給出質

子的能力越強,酸性越強。已知:N2HJ+NH3NH*+N2H4,N2H4+

CH38OHN2H;+CH3coO,下列酸性強弱順序正確的是()

A.N2H^>N2H4>NHj

B.N2H;>CH3coOH>NHi

C.NH3>N2H4>CH3COO

D.CH3coOHAN2H吉>NH?

解析:D根據復分解反應的規(guī)律,強酸能制得弱酸,根據酸堿質子理論,給

出質子(H+)的物質是酸,則反應N2H4+CH3coOH=----------N2HH+CH3COO

一中,酸性:CH3COOH>N2Ht,反應N2H/+NH3-NHj+N2H4中,酸

性:N2H〉NH),故酸性:CH3COOH>N2H^>NH1,選D。

2.(2022?海南高考)NaClO溶液具有漂白能力,己知25c時,Ka(HC1O)=

4.0X10一8。下列關于NaClO溶液說法不正確的是()

A.0.01molL」溶液中,c(CIO)<0.01molL-1

B.長期露置在空氣中,釋放。2,漂白能力減弱

C.通入過量SO2,反應的離子方程式為S02+C1CT+H2O:2H'+S0f+

cr

D.25℃,pH=7.0的NaClO和HC10的混合溶液中,c(HC1O)>c(CIO)

=c(Na+)

解析:BNaClO溶液中CUT會水解,故0.01mol-L-1NaClO溶液中c(CIO

■)<0.01mol-L-1,A正確;次氯酸鈉溶液中的OCT會發(fā)生水解生成HC1O,

HC1O長期露置在空氣中會分解為HC1和O2,不會釋放CL,B錯誤;將過量的

SO2通入NaClO溶液中,SO2被氧化:SO2+CIO"+H2OCl-+SO^+

2H\C正確;25℃,pH=7.0的NaClO和HC1O的混合溶液中,存在電荷守

恒:c(C1CT)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),則c(CUT)=c(Na

+),又c(HC1O)>c(CIO-),所以c(HC1O)>c(CIO-)=c(Na+),

D正確。

3.(2022?全國乙卷)常溫下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0X10-3o在某體系

中,才與A一離子不能穿過隔膜,未電離的HA可自由穿過該膜(如圖所

示)。設溶液中。總(HA)=c(HA)+c(A-),當達到平衡時,下列敘述正

確的是()

溶液I膜溶液n

pH=1.0

pH=7.0

-----------

H++A#HA^—

+A-

A.溶液I中c(HD(OH)+c(A-)

B.溶液H中HA的電離度Y巳為心

中(HA)101

C.溶液I和II中的。(HA)不相等

D.溶液I和H中的???HA)之比為10-4

解析:B溶液I中pH=7.0,呈中性,c(H+)=c(OH),若c(H+)=c

(OH)+c(A-),則c(A-)=0,明顯不符合實際情況,A項錯誤;溶

液中口(?)_平衡(AD_1_1_1_1

B項正確;

口總(HA)n平衡(HA)+、衡(A-)平衡(HA)平衡(H+)102+1101

+,3

平衡(A-產a(HA)IO-

HA可以自由通過隔膜,溶液I、II中c(HA)應相等,C項錯誤;溶液I、

平衡(A)?二平衡(H+)

II中c(HA)相等,由Ka(HA)=?可得ci平衢(A)i平衡

口平衡(HA)

(H+)=cn^(AD?[平衡(H+),則'*;:=、可:;=/=1()6,由B項

口匚平衡(A)□□平衡世)I。

分析,溶液I中,噌::=^--1,CI總(HA)=CI初(A"),溶液n中,

總(HA)llj+1

總。認)_口口平衡(A)_|Q6^

(HA)=101cn平篇(A-),故104,D項錯誤。

總(HA)-101□□平衡(4)一而1?

4.(2021?浙江6月選考)某同學擬用pH計測定溶液pH以探究某酸HR是否為

弱電解質。下列說法正確的是()

A.25A時,若測得0.01molL-1NaR溶液pH=7,則HR是弱酸

B.25℃時,若測得0.01mol-L'HR溶液pH>2且pH<7,則HR是弱酸

C.25C時,若測得HR溶液pH=m取該溶液10.0mL,加蒸饋水稀釋至100.0

mL,測得pH=b,b-a<\,則HR是弱酸

D.25C時,若測得NaR溶液pH=〃,取該溶液10.()mL,升溫至50℃,測得

pH=b,a>b,則HR是弱酸

解析:B25c時,若測得0.01NaR溶液pH=7,可知NaR為強酸強

堿鹽,則HR為強酸,A錯誤;25c時,若測得0.01molL^HR溶液pH>2且

pH<7,可知溶液中c(H')<0.01molL-1,所以HR未完全電離,HR為弱

酸,B正確;假設HR為強酸,取pH=6的該溶液10.0mL,加蒸用水稀釋至

100.0mL測得此時溶液pHV7,C錯誤;假設HR為強酸,則NaR為強酸強堿

鹽,溶液呈中性,升溫至50C,促進水的電離,水的離子存常數增大,pH減

小,D錯誤。

?傘評價?核心素養(yǎng)學習效果跟蹤測層級V

I—..................................................................................................,一■一”一

一、選擇題:本題包括11個小題,每小題僅有1個選項符合題意。

1.常溫下,下列實驗事實能證明醋酸是一元酸的是()

A.0.1010卜「?醋酸溶液pH=3

B.向醋酸鈉溶液中滴加酚配溶液,溶液變紅

C.完全中和25mL0.1molLI醋酸溶液需要25mL0.1molL^NaOH溶液

D.等物質的量濃度時,醋酸溶液的導電性弱于鹽酸

解析:CO.lmolL-1醋酸溶液pH=3只能說明醋酸的一級電離不完全,不能

說明其為幾元酸,A不符合題意;向醋酸鈉溶液中滴加酚猷溶液,溶液變紅,

水解呈堿性,只能說明醋酸為弱酸,不能說明其為幾元酸,B不符合題意;完

全中和25mL0.1moLL」醋酸溶液需要25mL0.1molL,NaOH溶液,說明醋

酸和NaOH按物質的量1:1混合恰好完全反應,說明醋酸為一元酸,C符合題

意;等物質的量濃度時,醋酸溶液的導電性弱于鹽酸,只能說明醋酸為弱酸,

不能說明其為幾元酸,D不符合題意。

2.在O.lmoLL?的HCN溶液中存在電離平衡:HCN=H'+CN,對該平衡,下

列敘述正確的是()

A.加入少量NaOH固體,平衡正向移動

B.加水,平衡逆向移動

C.滴加少量O.lmolLTHCl溶液,溶液中c(H+)減小

D.加入少量NaCN固體,平衡正向移動

解析:A加入NaOH固體,NaOH和H*反應而使溶液中c(H+)減小,從而

促進HCN電離,則平衡正向移動,A正確;加水稀釋促進弱電解質的電離,所

以平衡正向移動,B錯誤;加入少量相同濃度的HC1溶液,HC1是強電解質,

完全電離,導致溶液中C(HD增大,C錯誤;加入少量NaCN固體,導致溶

液中c(CND增大,平衡逆向移動,D錯誤。

3.濱甲基藍(用HBb表示)指示劑是一元弱酸,HBb為黃色,Bb一為藍色。下

列敘述正確的是()

A.0.01molL_1HBb溶液的pH=2

B.HBb溶液的pH隨溫度升高而減小

C.向NaOH溶液中滴加HBb指示劑,溶液顯黃色

D.0.01mol-L「NaBb溶液中,c(H卜)+c(Na+)=c(Bb")+c(HBb)

解析:B由于HBb為弱酸,0.01molLTHBb溶液中氫離子濃度小于0.01

mol-L故溶液的pH>2,A錯誤;升溫促進電離,HBb溶液的pH隨溫度升

高而減小,B正確;向NaOH溶液中滴加HBb指示劑,溶液含有Bb為藍色,

C錯誤;0.01moll/iNaBb溶液中,存在物料守恒c(Na+)=c(BbD+c

(HBb),D錯誤。

4.相同溫度下,根據下列三種酸的電離常數,以下說法正確的是()

酸HXHYHZ

電離常數

9X1079X1061X1()

Ka

A.三種酸的強弱關系:HX>HY>HZ

B.反應HZ+Y--------------HY+Z一能夠發(fā)生

C.相同溫度下,0.1mol?L「的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大

D.相同溫度下,1molL-1HX溶液的電離常數大于0.1mol-L-1HX溶液的電離

常數

解析:B表中電離常數大小關系:HZ>HY>HX,所以三種酸的酸性強弱為

HZ>HY>HX,A、C不正確;電離常數只與溫度有關,與溶液濃度無關,D

不正確。

5.醋酸為一元弱酸,25℃時,其電離常數Ka=1.75X10"。下列說法錯誤的是

()

A.0.1mol-L-1CH3COOH溶液的pH在2?3范圍內

B.CH3coONa溶液中,c(CH3coOH)+c(H+)=c(OH)

C.將0.1molL-'CH3COOH溶液加水稀釋,其電離常數和均不變

D.等體積的0.1mol-L1NaOH溶液和0.1mol-L-1CH3COOH溶液混合后,溶液

pH>7,且c(Na+)(CH3co0一)>c(OH)>c(H+)

解析:CKa=(H?(CH,or=]75X10-5,c(H+)Qc(CH3coeT),則c

□(CH3□口□口)

+x1-5

(H)=7a(CH3!1j=Vo.lx1.75xIOmoU10-3

mol-L-1,pH=-lg(VT775X1O-3)=3-lgTT75,因2=3—lg7TUUv3一

IgJTT污V3—lgjr=3,則溶液的pH在2?3范圍內,A正確;CH3coONa溶液

中,根據質子守恒得:c(CH3coOH)+c(H+)=c(OH),B正確;溫度

不變,則電離常數不變,將0.1molLrCH3coOH溶液加水稀釋,c(CH3COO

")減小,K

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