1、弱电解质的电离平衡1.室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是()A.溶液中导电粒子的数目减少B.溶液中不变C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7【解析】选B 。A、C错误,醋酸是弱酸,加水稀释促进醋酸的电离,醋酸的电离程度增大,同时溶液中导电粒子的数目会增大,由于溶液体积变化更大,所以溶液的酸性会降低,即c(H+)、c(CH3COO-)、c(CH3COOH)均会降低。B正确,由水的离子积常数Kw=c(H+)c(OH-)知c(OH-)=,所以=,其中Ka表示醋酸的电离平衡常数,由于水的离子积常数和醋酸
2、的电离平衡常数均只与温度有关。D错误,pH=3的醋酸说明醋酸的浓度大于0.001 molL-1,pH=11的NaOH溶液说明氢氧化钠的浓度等于0.001 molL-1,在稀释过程中醋酸的物质的量是不变的,因此加入等体积的pH=11的NaOH溶液时,醋酸会过量,溶液显酸性。2.在25 时两种酸的电离常数如下:H2CO3:Ki1=4.410-7,Ki2=4.710-11;H2S:Ki1=5.710-8,Ki2=1.210-15,则下列反应可能发生的是()A.NaHCO3+NaHSNa2CO3+H2SB.H2S+Na2CO3NaHS+NaHCO3C.Na2S+H2O+CO2Na2CO3+H2SD.H
3、2S+NaHCO3NaHS+H2CO3【解析】选B。 25 时两种酸的电离常数如下:H2CO3:Ki1=4.410-7,Ki2=4.710-11;H2S:Ki1=5.710-8,Ki2=1.210-15,可知碳酸与氢硫酸都是弱酸,电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性H2CO3H2SHCHS-。根据强酸制弱酸原理可知只有B项符合。3.下列说法中正确的是()A.SO2的水溶液可以导电,说明SO2是电解质B.常温下,向氨水中加水稀释,溶液中减小C.常温下,等体积pH=a的醋酸与pH=b的NaOH溶液恰好中和时,a+b14D.pH与体积都相同的盐酸和醋酸分别与足量锌反应,消耗锌的质量相等【解析】选C。
4、SO2的水溶液可以导电,是因为SO2与水反应生成的H2SO3发生电离,只能说H2SO3是电解质,A项错误;NH3H2O的电离平衡常数Kb=,=,加水稀释时,电离平衡正向移动,c(OH-)减小,Kb只随温度的变化而改变,温度不变,Kb也不变,因此增大,B项错误;假设等体积的醋酸和氢氧化钠都是0.1 molL-1,两者能恰好完全中和,醋酸的pH大于1,氢氧化钠溶液的pH为13,即a+b14,C项正确;pH相同的盐酸和醋酸中醋酸的物质的量浓度大,消耗的锌多,D项错误。4.18 时,用蒸馏水稀释0.10 molL-1的醋酸,则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是()A.c(CH3COOH)/c(H
5、+)B.c(CH3COO-)/c(CH3COOH)C.c(H+)/KWD.c(H+)/c(OH-)【解析】选B。在CH3COOH中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,稀释时平衡正向移动,n(H+)增大,n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,c(CH3COOH)/c(H+)=n(CH3COOH)/n(H+),故A项数值减小,c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=n(CH3COO-)/n(CH3COOH),故B项数值增大;稀释后c(H+)减小,而KW不变,故c(H+)/KW数值减小,而c(OH-)=,其数值增大,所以c(H+)/c(OH-)数值减小。【方法技巧】判断
6、离子浓度之比的两种方法(1)将浓度之比转换为物质的量之比。因为在同一溶液中,浓度之比等于物质的量之比;(2)巧妙利用平衡常数。可将浓度之比的分子和分母同时乘以某一种离子浓度,使分子或分母变成KW或Ka。5.(2019沧州模拟)电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的大小。室温下,用0.100 molL-1 NH3H2O滴定10 mL浓度均为0.100 molL-1 HCl和CH3COOH的混合液,电导率曲线如图所示。下列说法正确的是()A.溶液中c(H+)为0.200 molL-1B.溶液温度高低为C.点溶液中有c(Cl-)c(CH3COO-)D.点后因离子数目减少使电导率略降低【解析】选C。醋酸
7、为弱电解质,点溶液c(H+)c(Cl-)c(CH3COO-),故C正确;点后,溶液体积变大,溶液中离子浓度减小导致电导率降低,故D错误。6.为了证明一水合氨(NH3H2O)是弱电解质,甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验:0.010 molL-1氨水、0.1 molL-1 NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞试液、pH试纸、蒸馏水。(1)甲用pH试纸测出0.010 molL-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确?_(填“正确”或“不正确”),并说明理由_。(2)乙取出10 mL 0.010 molL-1氨水,用pH试纸测其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1 000
8、 mL,再用pH试纸测其pH=b,若要确认NH3H2O是弱电解质,则a,b值应满足什么关系?_(用等式或不等式表示)。(3)丙取出10 mL 0.010 molL-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入少量NH4Cl晶体,颜色变_(填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3H2O是弱电解质?_(填“能”或“否”),并说明原因:_。(4)请你根据所提供的试剂,再提出一个合理又简便的方案证明NH3H2O是弱电解质:_。【解析】(1)若NH3H2O是强电解质,则0.010 molL-1氨水中c(OH-)应为0.010 molL-1,pH=12。用pH试纸测出0.010 molL-1氨水的p
9、H为10,说明NH3H2O没有完全电离,应为弱电解质。(2)若NH3H2O是强电解质,用蒸馏水稀释至1 000 mL,其pH=a-2。因为NH3H2O是弱电解质,不能完全电离,a、b应满足a-2ba。(3)向0.010 molL-1氨水中加入少量NH4Cl晶体,有两种可能:一是氯化铵在水溶液中电离出的N水解使溶液显酸性,加入氨水中使其pH降低;二是N使NH3H2O的电离平衡NH3H2ON+OH-逆向移动,从而使溶液的pH降低,这两种可能均会使溶液颜色变浅,可证明NH3H2O是弱电解质。(4)NH4Cl为强酸弱碱盐,只需检验NH4Cl溶液的酸碱性,即可证明NH3H2O是弱电解质还是强电解质。答案
10、:(1)正确若是强电解质,则0.010 molL-1氨水中c(OH-)应为0.01 molL-1,pH=12(2)a-2ba(3)浅能0.010 molL-1氨水(滴有酚酞试液)中加入氯化铵晶体后颜色变浅,有两种可能:一是氯化铵在水溶液中电离出的N水解使溶液显酸性,加入氨水中使其pH降低;二是N使NH3H2O的电离平衡NH3H2ON+OH-逆向移动,从而使溶液的pH降低。这两种可能均证明NH3H2O是弱电解质(4)取一张pH试纸,用玻璃棒蘸取0.1 molL-1 NH4Cl溶液,滴在pH试纸上,显色后跟标准比色卡比较测出pH,pH1。角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动,如p
11、H=1的CH3COOH加水稀释10倍1pH7。1.下列说法中,正确的是()A.次氯酸的电离方程式是HClOH+ClO-B.醋酸是弱电解质,液态时能导电C.盐酸中加入固体NaCl,因Cl-浓度增大,所以溶液酸性减弱D.向0.1 molL-1氨水中加NH4Cl(s),平衡逆向移动,导电性减弱【解析】选A。次氯酸是一元弱酸,部分电离,电离方程式是HClOH+ClO-,A正确;醋酸是弱电解质,但醋酸是共价化合物,液态时不能导电,B错误;盐酸是强电解质,完全电离,加入固体NaCl,氢离子浓度不变,所以溶液酸性不变,C错误;一水合氨是弱电解质,加NH4Cl固体后电离平衡逆向移动,但离子总浓度增大,导电性增
12、强,D错误。【方法技巧】电解质的导电条件(1)固体电解质不能电离出自由移动的离子,所以不能导电。(2)共价化合物所形成的电解质(如H2SO4、HCl等),原子之间以共价键结合,由于在熔融状态下共价键不能被破坏,不能电离出自由移动的离子,所以不导电。(3)离子化合物所形成的电解质,有的只在水溶液中导电,如BaSO4;有的只在熔融状态下导电,如活泼金属的氧化物;有的在两种情况下都导电,如NaCl等。(4)某些受热容易分解的物质,只能在熔融状态下导电。如(NH4)2CO3、NaHCO3等。2.高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。下表是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:酸H
13、ClO4H2SO4HClHNO3Ka1.610-56.310-91.610-94.210-10根据表中数据判断以下说法不正确的是()A.在冰醋酸中,高氯酸的酸性最强B.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱C.在冰醋酸中1 molL-1的高氯酸的电离度约为0.4%D.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO42H+S【解析】选D。在冰醋酸中,HClO4的Ka最大,酸性最强,A正确;这四种酸在水中都完全电离,在冰醋酸中电离程度不同,因此用冰醋酸可以区分这四种酸的强弱,B正确;因为Ka=1.610-5,在冰醋酸中1 molL-1的高氯酸的c(H+)410-3 molL-1,所以
14、高氯酸的电离度约为0.4%,C正确;在冰醋酸中硫酸的电离方程式应为H2SO4H+HS,D错误。3.25 时,将浓度均为0.1 molL-1,体积分别为Va和Vb的HA 溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100 mL,Va、Vb与混合液的pH 的关系如图所示。下列说法正确的是()A.ac过程中水的电离程度始终增大B.b点时,c(B+)=c(A+)=c(H+)=c(OH-)C.c点时,随温度升高而减小D.相同温度下,Ka(HA)Kb(BOH)【解析】选C。 ab剩余酸越来越少,溶液酸性逐渐减弱,水的电离程度增大,bc剩余碱越来越多,溶液碱性逐渐增强,水的电离程度减小,故A错误;b点
15、时,溶液呈中性,溶液中c(H+)和c(OH-)很小,所以c(B+)=c(A+)c(H+)=c(OH-),故B错误;0.1 molL-1HA溶液pH=3,说明HA是弱酸,c点时溶质为BA、BOH,水解常数Kb=随温度升高而增大,所以随温度升高而减小,故C正确;Va=Vb=50 mL时HA与BOH恰好完全反应,pH=7,所以相同温度下,Ka(HA)=Kb(BOH),故D错误。4.已知H2CO3的电离常数:K1=4.410-7,K2=4.710-11,HClO的电离常数:K=310-8。反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO的浓度增大可加入()A.NaOHB.HClC.NaHCO
16、3固体D.H2O【解析】选C。要使HClO的浓度增大,必须使平衡向右移动,且加入的物质与HClO不反应。加入NaOH时,平衡虽然向右移动,但NaOH会与HClO发生反应,导致c(HClO)减小;加入HCl时,平衡左移,c(HClO)减小;加水稀释时,c(HClO)减小;加入的NaHCO3固体只与盐酸反应,使平衡向右移动,c(HClO)增大,所以C项符合题意。5.在浓度均为0.1 molL-1、体积均为V0的HX、HY,分别加水稀释至体积为V,pH随lg的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()A.a、b两点的溶液中:c(X-)c(Y-)B.相同温度下,电离常数K(HX):daC.溶液中水的电离程
17、度:dcbaD.lg=2时,若同时微热两种液体(不考虑HX、HY和H2O的挥发),则 增大【解析】选D。根据图知,lg=0时,HX的pH1,说明HX部分电离为弱电解质,HY的pH=1,说明HY完全电离,为强电解质,HY的酸性大于HX,a、b两点的溶液中:c(X-)cd,所以溶液中水的电离程度:a=bcd,故C错误;lg=2,若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发),n(X-)增大,n(Y-)不变,二者溶液体积相等,所以=变大,故D正确。6.A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH3H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种。常温下进行下列实验:将1 L pH=3的
18、A溶液分别与x L 0.001 molL-1 B溶液、y L 0.001 molL-1 D溶液充分反应至中性,x、y大小关系为y x。浓度均为0.1 molL-1A和E溶液,pH:AA开始反应时的速率AE参加反应的锌粉物质的量A=E反应过程的平均速率EAA溶液里有锌粉剩余E溶液里有锌粉剩余(4)将等体积、等物质的量浓度B和C混合后,升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如图中的_(填序号)曲线。【解析】(1)能中和酸性物质A的只有NaOH、NH3H2O,等物质的量的A与等物质的量浓度的B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH;根据其他信息可知,A是盐酸,B是氨
19、水,C是NH4HSO4,D是氢氧化钠,E是CH3COOH。(2)氨水是弱电解质,存在电离平衡,稀释促进电离,OH-的物质的量增加,但浓度降低。温度不变,水的离子积常数不变,c(H+)增大。所以答案选。(3)OH-浓度相同,则氢离子浓度也是相同的,因此起始反应速率相同;由于醋酸是弱酸,所以醋酸的浓度大于盐酸的,因此醋酸中锌是不足的,盐酸中酸是不足的。在反应过程中,醋酸会继续电离出氢离子,所以醋酸的反应速率大,所用时间少,答案选。(4)等体积、等物质的量浓度B和C混合后,恰好生成硫酸铵。硫酸铵水解,溶液显酸性。加热促进水解,所以pH减小,答案选。答案:(1)NaOH中和酸性物质A只有NaOH、NH3H2O,同物质的量的A分别与等物质的量浓度B和D混合呈中性,D的用量少,说明D碱性比B的碱性强,所以D是NaOH(2)(3)(4)
