1、13 弱电解质电离平衡及电离平衡常数 例 1氨水中存在电离平衡:NH3H2ONH4+OH。下列叙述正确的是()A加水后,溶液中 n(OH)增大B加入少量浓盐酸,溶液中 c(OH)增大C加入少量浓 NaOH 溶液,电离平衡正向移动D加入少量 NH4Cl 固体,溶液中 c(NH4)减小【解析】向氨水中加入水,促进一水合氨电离,所以溶液中 n(OH)增大,A 正确;向氨水中加入少量浓盐酸,氢离子和氢氧根离子反应,导致溶液中 c(OH)减小,B 错误;向氨水中加入少量浓 NaOH 溶液,氢氧根离子浓度增大,则一水合氨的电离平衡逆向移动,C 错误;向氨水中加入少量 NH4Cl 固体,溶液中 c(NH4)
2、增大,D 错误;故答案为:A。【答案】A 例 2分析下表,下列选项错误的是()弱酸CH3COOHHCNH2CO3电离常数(25)1.81054.91010Ka1=4.3107Ka2=5.61011ACH3COO、HCO3、CN在溶液中可以大量共存B向食醋中加入水可使 CH3COOH 的电离平衡向电离方向移动C相同物质的量浓度的 Na2CO3 和 NaCN 溶液,后者 pH 较大DpH=a 的上述 3 种酸溶液,加水后溶液的 pH 仍相同,则醋酸中加入水的体积最小【解析】根据电离常数可知 HCO3 和 CH3COO、HCO3 和 CN均不发生反应,A 正确;向食醋中加入水,CH3COOH 的电离
3、平衡正向移动,B 正确;由于电离常数 HCNHCO3,根据“越弱越易水解”可知 C 错误;pH 相同的 CH3COOH、HCN、H2CO3 3 种酸溶液,加入2.应用电离平衡常数的应用 1.应用影响电离平衡的因素 弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用 相同体积的水,CH3COOH 溶液 pH 变化最大,则 pH 变化相同的情况下,CH3COOH 溶液中加入水的体积最小,D 正确。【答案】C 例 325时有三瓶溶液:pH=3 的盐酸、pH=3 的醋酸溶液和 pH=11 的氢氧化钠溶液,下列说法正确的是()A中和等体积的 pH=11 的氢氧化钠溶液,所需 pH=3 的醋酸溶液的体积大于 pH=3
4、的盐酸的体积B往上述盐酸、醋酸溶液中分别加入少量相同的锌粒,盐酸中的锌粒先反应完全C将上述醋酸溶液、氢氧化钠溶液混合得到 pH=7 的溶液,该溶液中 c(Na+)大于 c(CH3COO)D25时 pH=3 的盐酸、pH=11 的 NaOH 溶液中水电离出的 c(H+)均为 1011mol/L【解析】醋酸是一元弱酸,存在电离平衡,当溶液 pH 相等时,醋酸浓度大于盐酸的浓度,所以中和等体积、等 pH 的 NaOH 溶液,消耗醋酸溶液的体积小于盐酸的体积,A 错误;向上述两种溶液中分别加入相同的锌粒,醋酸电离平衡正向移动,反应过程中醋酸的浓度大于盐酸的浓度,所以醋酸中的锌粒先反应完全,B 错误;C
5、在醋酸与 NaOH 反应得到的溶液pH=7,c(H+)=c(OH),由于反应后混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO)+c(OH),则 c(Na+)=c(CH3COO),C 错误;D25时 pH=3 的盐酸 c(H+)=103mol/L,水电离出的 c(H+)水=c(OH)水=wKc H mol/L=1431010mol/L=1011mol/L;pH=11 的 NaOH 溶液中c(OH)=wKc H mol/L=1431010 mol/L=103mol/L,溶液中 H+就是水电离产生的,所以水电离出的 c(H+)水=1011mol/L,故两种溶液中水电离出的 c(H
6、+)均为 1011mol/L,D 正确。【答案】D 例 425时,0.1molL1 HA 溶液中(H+)(OH-)=108,0.01molL1 BOH 溶液 pH=12。请回答下列问题:(1)0.1molL1 HA 溶液 pH=,HA 的电离常数 Ka 为 ,BOH 是 4.应 用 实 验 探 究 3.应 用 强 弱 电 解质 的 比 较 (填“强电解质”或“弱电解质”)。(2)在加水稀释 HA 的过程中,随着水量的增加而减小的是 (填字母)。A(H+)(HA)B(HA)(A-)Cc(H+)与 c(OH)的乘积Dc(OH)(3)在体积相等、pH 相等的 HA 溶液与 HCl 溶液中加入足量 Z
7、n,HA 溶液中产生的气体比HCl 溶液中产生的气体 (填“多”“少”或“相等”)。(4)pH 相等的 BOH 溶液与 BA 溶液,分别加热到相同的温度后 BOH 溶液的 pH (填“”“=”或“”)BA 溶液的 pH。(5)已知碳酸的 Ka1=4.3107,Ka2=5.61011,向等浓度的 Na2CO3 和 NaA 的溶液中滴加盐酸直至过量,则与 H+作用的粒子依次为。【解析】(1)由题意知,25时,0.1molL1 的 HA 溶液中(H+)(OH-)=108,结合 KW=c(H+)c(OH)=11014,可 得c(H+)=1103molL1,所 以pH=3。HA的 电 离 常 数Ka=(
8、A-)(H+)(HA)=110-3110-30.1=105。0.01molL1 BOH 溶液 pH=12,c(OH)=1102molL1,所以 BOH 是强电解质。(2)稀释过程中,温度不变,Ka=(H+)(A-)(HA)不变,c(A)减小,所以(H+)(HA)增大,A 项不符合题意;稀释过程中 Ka=(H+)(A-)(HA)不变,c(H+)减小,(A-)(HA)增大,因此(HA)(A-)减小,B 项符合题意;由于温度不变,故 KW=c(H+)c(OH)不变,C 项不符合题意;KW=c(H+)c(OH)不变,c(H+)减小,所以 c(OH)增大,D 项不符合题意。(3)由(1)知 HA 是弱电
9、解质,体积、pH 均相等的 HA 与 HCl 溶液,HA 溶液的物质的量浓度较大,所以 HA 溶液中产生的氢气较多。(4)由(1)知 BOH 为强电解质,在水溶液中完全电离出 OH,BA 为强碱弱酸盐,A水解使溶液显碱性,pH 相等的 BOH 溶液与 BA 溶液,分别加热到相同的温度后,A的水解程度增大,BA 溶液碱性增强,所以 BOH 溶液的 pHH2CO3HCO3,根据“越弱越水解”可知,向等浓度的 Na2CO3 和 NaA 的溶液中滴加盐酸直至过量,与 H+作用的粒子依次为 CO23、HCO3、A。【答案】(1)3 105 强电解质(2)B(3)多(4)(5)CO23、HCO3、A 1已
10、知人体体液中存在如下平衡:CO2+H2OH2CO3H+HCO3,以维持体液 pH的相对稳定。下列说法不合理的是()A静脉滴注大量生理盐水,体液的 pH 减小B如果 CO2 进入血液,会使体液的 pH 减小C当强酸性物质进入体液后,平衡向左移动D当强碱性物质进入体液后,平衡向右移动【解析】静脉滴注大量生理盐水,则体液被稀释,虽然平衡正常移动,但氢离子浓度减小,pH 增大,A 错误;如果 CO2 进入血液,使平衡正向移动,体液的 pH 减小,B 正确;当强酸性物质进入体液后,氢离子浓度增大,平衡向左移动,C 正确;当强碱性物质进入体液后,消耗了氢离子,降低氢离子浓度,平衡向右移动,D 正确;故选
11、A。【答案】A2下列叙述正确的是()A95纯水的 pHc(Y)c(X)C稀释前的电离程度大小为 XYZDpH=2 时,X、Y、Z 都是稀溶液【解析】A加水稀释促进弱电解质电离,pH=2 的三种酸,稀释 1000 倍后,如果该酸是强酸,则稀释后溶液 pH=5,如果是弱酸,稀释后溶液的 pH5,根据图象知,X 溶液的 pH=5、Y 和 Z 溶液 pH 小于 5,所以 X 是强酸、Y 和 Z 属于弱酸,A 项正确;BpH 相等时,弱酸浓度大于强酸,所以 Y 和 Z 浓度大于 X,根据图象知,刚开始稀释时,Z 的 pH 减小、Y 的pH 增大,说明 Z 是浓溶液、Y 是稀溶液,则三种酸浓度大小顺序是
12、c(Z)c(Y)c(X),B 项正确;C强电解质 X 完全电离,Y 和 Z 部分电离,溶液浓度越大其电离程度越小,所以稀释前电离程度大小为 XYZ,C 项正确;D根据 B 知,pH=2 时,X 和 Y 属于稀溶液,Z 属于浓溶液,D 项错误;答案选 D。【答案】D5下列说法正确的是()A将 0.10molL1 氨水加水稀释后,溶液中 c(NH4)c(OH)变大B为确定某酸 H2A 是强酸还是弱酸,可测 NaHA 溶液的 pH。若 pH7,则 H2A 是弱酸;若 pH7,若所得溶液 pH=7,说明碱不足,酸未被完全中和,D 项错误。【答案】C6已知:pKa=lgKa。25时,几种弱酸的 pKa
13、值如下表所示。下列说法正确的是()弱酸的化学式CH3COOHHCOOHH2SO3pKa4.743.741.90、7.20A向 Na2SO3 溶液中加入过量乙酸,反应生成 SO2B25时,pH=8 的甲酸钠溶液中,c(HCOOH)=9.9107molL1C25时,某乙酸溶液 pH=a,则等浓度的甲酸 pH=a-1D相同温度下,等浓度的 HCOONa 溶液比 Na2SO3 溶液的 pH 大【解析】根据表格数据分析,酸性顺序为:H2SO3HCOOHCH3COOHHSO3。A因为乙酸的酸性大于亚硫酸氢根离子,所以亚硫酸钠和乙酸反应生成亚硫酸氢钠和乙酸钠,故 A错误;B甲酸钠溶液因为甲酸根离子水解溶液显
14、碱性,且存在质子守恒,c(OH)=c(H+)+c(HCOOH),因为溶液的 pH=8,所以 c(OH)=106molL1,c(H+)=108molL1,所以c(HCOOH)=9.9107molL-1,故 B 正确;C.等浓度的乙酸和甲酸溶液中存在电离平衡,假设甲酸溶液的 pH=,4.74101010caa,b3.74101010cb,计算 b=a-0.5,故 C 错误;D.因为甲酸的酸性比亚硫酸氢根离子酸性强,所以同温度下,等浓度的溶液中甲酸根离子水解程度小于亚硫酸根离子水解程度,即等浓度的甲酸钠的 pH 小于亚硫酸钠,故 D 错误。【答案】B7室温下,将 10.00mL 5.0000molL
15、1 醋酸滴入 100.00mL 蒸馏水中,溶液中 c(H+)和温度随着加入醋酸体积的变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是()Aab 段,醋酸电离过程为放热过程Bcd 段,c(H+)增加,醋酸电离程度增大Cc 点时,加入等体积等浓度的 NaOH 溶液,则:c(Na+)=c(CH3COO)+c(CH3COOH)Dd 点时,c(H+)c(CH3COOH)【解析】ab 段,醋酸电离过程为吸热过程,电解质溶于水,扩散过程(电离)吸热,水合过程(形成水合离子)放热,故 A 错误;cd 段,醋酸浓度增大,c(H+)增加,醋酸电离程度减小,故 B 错误;c 点时,加入等体积等浓度的 NaOH 溶液,根据物料
16、守恒,有c(Na+)=c(CH3COO)+c(CH3COOH),故 C 正确;d 点时,c(H+)BDC。(3)用蒸馏水稀释 0.10 molL-1 的醋酸溶液,醋酸的电离平衡正向移动,(CH3COOH)(H+)=(CH3COO-)a,Ka 只与温度有关,温度不变,Ka 不变,c(CH3COO)减小,故(CH3COOH)(H+)减小,A 错误;(CH3COO-)(CH3COOH)=a(H+),Ka 不变,c(H+)减小,所以(CH3COO-)(CH3COOH)增大,B 正确;(H+)W 中,KW 不变,c(H+)减小,所以(H+)W 减小,C 错误;(H+)(OH-)=W2(OH-),KW 不变,c(OH)增大,故(H+)(OH-)减小,D 错误。(4)HX 和醋酸加水稀释同样的倍数,HX 的 pH 变化较大,说明 HX 的电离常数大于醋酸的,稀释后 HX 的pH 大于醋酸的 pH,说明 HX 电离出来的 c(H+)小于醋酸的,则 HX 溶液中水电离出来的 c(H+)大于醋酸溶液中水电离出来的 c(H+)。【答案】(1)增大(2)ABDC(3)B (4)大于 大于 稀释后 HX 溶液中的 c(H+)小于 CH3COOH 溶液中的 c(H+),对水的电离的抑制能力减弱