1、第3章物质在水溶液中的行为第2节弱电解质的电离盐类的水解第1课时弱电解质的电离平衡课后篇素养形成必备知识基础练1.下列关于电离常数(K)的说法中正确的是()A.电离常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱B.电离常数(K)与温度无关C.不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同D.多元弱酸各步电离常数相互关系为K1K2K3答案A解析电离常数表示电离程度的大小,K值越大,电离程度越大。电离常数是一个温度的函数,温度不变时电离常数不变。多元弱酸的电离常数关系为K1K2K3。2.(2020重庆巴蜀中学高二检测)常温时,0.1 molL-1 HF溶液的pH=2,则Ka的数值大约是()A.2 molL
2、-1B.0.1 molL-1C.0.01 molL-1D.0.001 molL-1答案D解析由HFH+F-可知,K(HF)=c平(H+)c平(F-)c平(HF)=10-2molL-110-2molL-10.1molL-1=0.001molL-1。3.下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述正确的是()A.因为电离过程是吸热过程,所以温度越高,同一弱电解质的电离平衡常数越小B.弱电解质的电离平衡常数是由各微粒的平衡浓度计算得到的,所以弱电解质的电离平衡常数只与浓度有关C.对于不同的弱酸,电离平衡常数越大,其溶液酸性一定越强D.弱电解质的电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的一种方法答案D解析电离常
3、数与温度有关,在一定温度下,可以通过电离常数大小判断弱酸(或弱碱)的相对强弱。4.(2020辽宁盘锦第二高级中学高二月考)用水稀释1 molL-1氨水时,溶液中随着水量的增加而增大的是()A.c平(H+)和c平(OH-)的乘积B.c平(NH3H2O)c平(OH-)C.OH-的物质的量浓度D.H+的物质的量浓度答案D解析c平(H+)和c平(OH-)的乘积等于水的离子积常数,温度不变,水的离子积常数不变,A错误;在氨水中存在电离平衡:NH3H2ONH4+OH-,c平(NH3H2O)c平(OH-)=n(NH3H2O)n(OH-),加水稀释,平衡正向移动,n(NH3H2O)减小,n(OH-)增多,所以
4、c平(NH3H2O)c平(OH-)减小,B错误;加水稀释,c平(OH-)减小,C错误;加水稀释,c平(OH-)减小,由于水的离子积不变,所以c平(H+)增大,D正确。5.向0.1 molL-1 CH3COOH溶液中加入少量的CH3COONa晶体时,会引起()A.溶液的pH增大B.溶液中的c平(H+)增大C.溶液的导电能力减弱D.溶液中的c平(OH-)减小答案A解析CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,当加入CH3COONa晶体时,溶液中c平(CH3COO-)增大,平衡向左移动,c平(H+)减小,pH增大,A正确,B不正确。c平(OH-)增大,且溶液中离子浓度增大,
5、导电性增强,C、D不正确。6.液氨与水的电离相似,存在着微弱的电离:2NH3NH4+NH2-。对该体系的说法中错误的是()A.液氨中含有NH3、NH4+和NH2-等微粒B.一定温度下,液氨中c平(NH4+)与c平(NH2-)的乘积为一常数C.液氨的电离达到平衡时,c平(NH3)=c平(NH2-)=c平(NH4+)D.只要不加入其他物质,液氨中c平(NH4+)总是与c平(NH2-)相等答案C解析液氨中存在电离平衡,所以液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等粒子,故A正确;液氨中c平(NH4+)与c平(NH2-)的乘积只与温度有关,与溶液的浓度无关,所以只要温度一定,液氨中c平(NH4+)与c平(
6、NH2-)的乘积为定值,故B正确;液氨的电离是微弱的,所以液氨电离达到平衡状态时,c平(NH4+)=c平(NH2-)HClOHCO3-,根据强酸可以制取弱酸分析,A项与酸性HClOHCO3-矛盾,错误;B项与酸性H2CO3HClO矛盾,错误;C项与酸性HClOHCO3-矛盾,反应应该生成碳酸氢钠,错误;D项与酸性H2CO3HClOHCO3-吻合,正确。8.(2020陕西榆林第二中学高二期中)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=4B.升高温度,溶液的pH增大C.此酸的电离平衡常数约为110-7 molL-1D.由HA电离出的
7、c酸(H+)约为水电离出的c水(H+)的106倍答案B解析0.1molL-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,说明溶液中c平(H+)=0.10.1%molL-1=10-4molL-1,pH=4,故A项正确;升温促进电离,溶液的pH减小,故B项错误;此酸的电离平衡常数约为K=c平(H+)c平(A-)c平(HA)=110-80.1molL-1=110-7molL-1,故C项正确;由HA电离出的c酸(H+)约为10-4molL-1,所以c水(H+)=10-10molL-1,前者是后者的106倍,所以由HA电离出的c酸(H+)约为水电离出的c水(H+)的106倍,故D项正确。9.在氨水中存在下列电
8、离平衡:NH3H2ONH4+OH-。(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有(填字母,下同)。加NH4Cl固体加NaOH溶液通入HCl加CH3COOH溶液加水加压a.b.c.d.(2)在含有酚酞的0.1 molL-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色。a.变蓝色b.变深c.变浅d.不变(3)在一定温度下,用水缓慢稀释1 molL-1氨水的过程中,溶液中随着水量的增加,n(OH-)(填“增大”“减小”或“不变”,下同);c平(OH-)c平(NH3H2O);c平(NH3H2O)c平(NH4+)c平(OH-)。答案(1)c(2)c(3)增大增大不变解析(1)加入NH4Cl固体相当于加入NH4
9、+,平衡左移;加入OH-,平衡左移;通入HCl,相当于加入H+,可中和OH-,平衡右移;加CH3COOH溶液,相当于加H+,可中和OH-,平衡右移;加水稀释,越稀越电离,平衡右移;无气体参加和生成,加压对电离平衡无影响。(2)向氨水中加入NH4Cl晶体,c平(NH4+)增大,则NH3H2O电离平衡逆向移动,c平(OH-)减小,颜色变浅。(3)加水稀释,NH3H2O电离平衡向电离方向移动,n(OH-)逐渐增大,n(NH3H2O)逐渐减小,所以c平(OH-)c平(NH3H2O)逐渐增大;电离平衡常数K=c平(NH4+)c平(OH-)c平(NH3H2O)只与温度有关,所以加水稀释时c平(NH3H2O
10、)c平(NH4+)c平(OH-)不变。关键能力提升练10.(2021吉林长春高二期末)室温下pH=2的两种一元酸x和y的溶液,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0.1 molL-1 NaOH溶液至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则()A.x为弱酸,VxVyC.y为弱酸,VxVy答案C解析由图像分析可知,x为强酸,y为弱酸;pH均为2的x、y两种酸溶液,前者的浓度为0.01molL-1,而后者浓度大于0.01molL-1,故中和至中性时,后者消耗碱液的体积大,所以C正确。11.(2020江苏南京师大苏州实验学校高二月考)高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都
11、是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。某温度下这四种酸在纯醋酸中的电离常数如下表。则从表格中判断以下说法不正确的是()酸HClO4H2SO4(第一步电离)HClHNO3Ka(Ka1)1.610-5molL-16.310-9molL-11.610-9molL-14.210-10molL-1A.在纯醋酸中这四种酸都没有完全电离B.在纯醋酸中HClO4是这四种酸中最强的酸C.在纯醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO42H+SO42-D.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答案C解析根据电离平衡常数可知,在纯醋酸中这几种酸都没有完全电离,故A正确;在纯醋酸中,高氯酸的电离平衡常数最大
12、,所以高氯酸的酸性最强,故B正确;在纯醋酸中硫酸存在电离平衡,所以其电离方程式为H2SO4H+HSO4-,故C错误;这四种酸在水中都完全电离,在纯醋酸中电离程度不同,所以水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但纯醋酸可以区分这四种酸的强弱,故D正确。12.(2019北京理综)探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 molL-1H2C2O4的pH=1.3)实验装置试剂a现象Ca(OH)2溶液(含酚酞)溶液褪色,产生白色沉淀少量NaHCO3溶液产生气泡酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色C2H5OH和浓硫酸加热后产生有香味物质由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是()A.
13、H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4+2H2OB.酸性:H2C2O4H2CO3,NaHCO3+H2C2O4NaHC2O4+CO2+H2OC.H2C2O4有还原性,2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2+10CO2+8H2OD.H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O答案C解析H2C2O4有酸性,与Ca(OH)2溶液发生反应生成沉淀:Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4+2H2O,A正确;由于酸性H2C2O4H2CO3,故向少量NaHCO3溶液中加入草酸生成CO2和NaHC2O4,B正确;H2C2O4有
14、还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2,但由于H2C2O4是弱电解质,离子方程式中应保留其分子式,C错误;H2C2O4是二元羧酸,与乙醇可发生酯化反应,其完全酯化的化学方程式为HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O,D正确。13.(2020山东淄博第七中学高二月考)氢离子浓度相同的等体积的两份溶液A和B:A为盐酸,B醋酸。分别加入一定量的锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是()反应所需要的时间BA开始反应时的速率A=B参加反应的锌的物质的量A=B反应过程的平均速率BA盐酸里有锌剩余醋酸里有锌剩余A.B.C.D.答案C
15、解析氢离子浓度相同的等体积的A、B两份溶液(A为盐酸,B为醋酸)分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌粉,且放出氢气的质量相同,由于醋酸部分电离,其酸的浓度大于氢离子浓度,盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度,所以醋酸的浓度大于HCl的浓度,如果盐酸过量,则醋酸一定过量;锌不会有剩余,因此盐酸少量,锌剩余,醋酸中锌没有剩余,则盐酸中锌粉剩余;由于醋酸中酸过量,则反应较快,所以反应所需的时间AB,故错误;开始pH相同,则氢离子浓度相同,所以开始时反应速率A=B,故正确;由于生成的氢气质量相同,所以参加反应的锌粉物质的量A=B,故正确;醋酸的浓度大于盐酸的浓度,则醋酸中反应速率大,所以反应过程中
16、的平均速率BA,故正确;醋酸的浓度大于盐酸的浓度,醋酸有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,故正确;醋酸的浓度大于盐酸的浓度,醋酸有剩余,则盐酸中有锌粉剩余,故错误。14.(2020安徽六安舒城中学高二检测)常温下,关于下列两种溶液的说法不正确的是()编号pH1212溶质NaOHNH3H2OA.中c平(NH4+)与中c平(Na+)相等B.两溶液中溶质的物质的量浓度:C.中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:答案D解析由电荷守恒可得:c平(OH-)=c平(NH4+)+c平(H+)、c平(OH-)=c平(Na+)+c平(H+),两溶液的pH相同,相同温度下氢离子、氢氧根离子浓度相同,则c平(NH4+)=c
17、平(Na+)=c平(OH-)-c平(H+),A正确;NaOH是一元强碱,完全电离,c平(OH-)=c平(NaOH),一水合氨是一元弱碱,存在电离平衡,所以c平(NH3H2O)c平(OH-)=c平(NaOH),即物质的量浓度,所以当两者体积相同时,n(NH3H2O)n(NaOH),因此中和等体积的两溶液所用等浓度盐酸的体积:,所以两溶液分别与pH=2的盐酸等体积混合后,一水合氨过量,故混合后混合液的pH:BDC(2)CD(3)B(4)大于大于解析从题给电离平衡常数可得出酸性强弱为CH3COOHH2CO3HClOHCO3-。(1)对应酸越弱结合氢离子能力越强,所以结合氢离子能力ABDC。(2)根据
18、相对强的酸可制相对弱的酸原理分析可得,A、B反应能发生,C、D反应不能发生。(3)用蒸馏水稀释0.10molL-1的醋酸溶液,A选项,c平(CH3COOH)c平(H+)=n(CH3COOH)n(H+),加水稀释,平衡正向移动,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,比值减小,故不选;B选项,c平(CH3COO-)c平(CH3COOH)=n(CH3COO-)n(CH3COOH),加水稀释平衡正向移动,n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)增大,所以比值增大,故选;C选项,加水稀释,c平(H+)减小,KW不变,所以c平(H+)KW减小,故不选;D选项,加水稀释,c平(H+)减小,c平(O
19、H-)增大,所以c平(H+)c平(OH-)减小,故不选。(4)体积均为10mL的pH=2的醋酸溶液与一元酸HX的溶液分别加水稀释至1000mL,加水稀释变化大的酸性相对较强,因此根据稀释过程pH变化可知,HX的酸性比醋酸强,则HX的电离平衡常数大于醋酸的电离平衡常数,稀释后,HX溶液酸性比醋酸溶液酸性弱,对水电离抑制程度比醋酸抑制水的能力弱,因此HX溶液中水电离出来的c水(H+)大于醋酸溶液中水电离出来的c水(H+)。学科素养拔高练16.蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种人们称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。当人受到蚊叮蚁咬时,皮肤上常起小疱,这是因为人体血液中酸碱平衡被
20、破坏所致。若不治疗,过一段时间小疱会自行痊愈,这是由于血液中又恢复了原先的酸碱平衡。醋酸与蚁酸同属于一元有机酸,酸性比蚁酸弱一些。下面用醋酸和强酸盐酸进行如下探究实验。在a、b两支试管中,分别装入形态相同、质量相等的足量锌粒,然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:(1)a、b两支试管中的现象:相同点是;不同点是;原因是。(2)a、b两支试管中生成气体的速率开始时是v(a)v(b);原因是。(3)反应完后生成气体的总体积是V(a)V(b);原因是。答案(1)两试管均有气泡产生a试管比b试管反应剧烈HCl是强电解质,醋酸是弱电解质,同浓度的稀盐酸和稀醋酸,盐酸中H+浓度大,反应较剧烈(2)大于开始时,盐酸中HCl电离出的H+浓度远大于醋酸电离出的H+浓度,故盐酸产生H2的速率快(3)等于由于n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等解析锌粒与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H+发生置换反应产生H2,H+的浓度越大,产生H2的速率越快。HCl是强电解质,醋酸是弱电解质,在起始的物质的量浓度相同时,盐酸中HCl电离出的H+浓度远大于醋酸电离出的H+浓度,故开始时盐酸产生H2的速率快。由于n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等。