1、十九 弱电解质的电离平衡 (40分钟 70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)1下列电离方程式书写错误的是()A(NH4)2SO4溶于水:(NH4)2SO4=2NH4 SO24BH3PO4溶于水:H3PO43HPO34CHF溶于水:HFHFDNaHS溶于水:NaHS=NaHS,HSHS2【解析】选B。H3PO4溶于水要分步电离:H3PO4HH2PO4 、H2PO4 HHPO24 、HPO24 HPO34 。2下列有关“电离平衡”的叙述中正确的是()A电解质在溶液里达到电离平衡时,各种分子的浓度和离子的浓度相等B电离平衡时,由于各种分子和离子的浓度不断发生变化,所以说电离平衡
2、是动态平衡C电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡就会发生移动D电解质达到电离平衡后,各种离子的浓度相等【解析】选C。电离达到平衡时,各种分子的浓度和离子的浓度不一定相等,A错;各种分子和离子的浓度一定,并不是不断发生变化,B错;各种离子的浓度不一定相等,D错。【加固训练】HF 是弱酸,其在水溶液中的电离方程式为 HFHF,则其达到电离平衡的标志是()Ac(H)c(F)Bc(HF)c(H)C水溶液显酸性D单位时间内,发生电离的 HF 分子数与生成的 HF 分子数相等【解析】选D。弱电解质电离达到平衡时各微粒的浓度不再改变,不一定相等,A、B错误;酸电离就显酸性,C错误;D项指v正v逆是
3、达到电离平衡的标志。3已知:在25 时,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离常数如下表:弱电解质 电离常数(Ka)HClO Ka=4.010-8 H2CO3 Ka1=4.310-7 Ka2=5.610-11 H2SO3 Ka1=1.5410-2 Ka2=1.0210-7 下列微粒在溶液中不能大量共存的是()ASO23、HCO3 BClO、HCO3CHSO3、CO23DHClO、HCO3【解析】选C。根据表中电离常数可知,酸性:H2SO3H2CO3HSO3 HClOHCO3 ;根据“较强酸制取较弱酸”的反应规律,判断溶液中微粒能否大量共存。由于酸性:HSO3 HCO3 ,则SO23 、HCO3 不能反应,
4、可以大量共存,A不符合题意;酸性:HClOHCO3 ,则ClO、HCO3 不能反应,可以大量共存,B不符合题意;由于酸性:HSO3 HCO3 ,则HSO3 、CO23 反应生成SO23 和HCO3 ,不能大量共存,C符合题意;由于酸性:H2CO3HClO,HClO、HCO3 不能反应,可以大量共存,D不符合题意。40.10 molL1HA溶液中有1%的HA电离,则HA的电离平衡常数Ka为()A1.0105 B1.0107C1.0108D1.0109【解析】选A。电离HA的物质的量浓度为c(HA)0.10 molL11%1.0103 molL1,根据HAHA,则平衡时c(H)c(A)1.0 10
5、3 molL1,c(HA)平0.10 molL11.0103 molL10.10 mol L1,将有关数据代入平衡常数表达式得:Kac(H)c(A)c(HA)1.0 105。5(2021怀仁高二检测)醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHHCH3COO,下列叙述不正确的是()A升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数Ka增大B0.10 molL1的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中c(OH)增大CCH3COOH溶液中加入一定量的冰醋酸,平衡正向移动,CH3COOH的电离度减小D25 时,欲使醋酸溶液的pH、电离常数Ka和电离度都减小,可加入少量冰醋酸【解析】选D。弱电解质的电离平衡常数只受温度影
6、响,升高温度电离平衡常数增大,A项正确;将溶液稀释,c(H)减小,c(OH)增大,B项正确;加入CH3COOH会使平衡正向移动,但是醋酸的电离度是减小的,C项正确;加入冰醋酸,溶液的pH、电离度均减小,但电离常数不变,D项错误。6在氨水中存在电离平衡:NH3H2ONH4OH,下列情况不能引起电离平衡正向移动的有()A加NH4Cl固体 B通入HClC加CH3COOH溶液D加水【解析】选A。加入NH4Cl固体相当于加入NH4,平衡左移;通入HCl,中和OH,平衡右移;加CH3COOH溶液,中和OH,平衡右移;加水稀释,越稀越电离,平衡右移。【互动探究】(1)如果向含有酚酞的0.1 molL1的氨水
7、中加入少量的NH4Cl晶体时,颜色如何变化呢?提示:变浅。加入NH4Cl固体相当于加入NH4 ,平衡左移,c(OH)减小,所以颜色变浅。(2)如果向溶液中加入氢氧化钠固体,一水合氨的电离度怎么变化?提示:加入氢氧化钠固体,相当于增大c(OH),平衡逆向移动,一水合氨电离度减小。7根据下表数据(均在同温、同压下测定)酸 HX HY HZ 物质的量 浓度/molL-1 0.1 0.2 0.3 电离平衡常数 7.210-4 1.810-4 1.810-5 可得出弱电解质酸性强弱顺序正确的是()AHXHYHZ BHZHYHXCHYHZHX DHZHXHY【解析】选A。弱电解质的电离常数越大,表明弱电解
8、质的电离程度越大,其酸性越强,即酸性:HXHYHZ。8已知某温度下H2CO3的电离常数:K14.4107,K24.71011,HClO的电离常数:2.95108。反应:Cl2H2OHClHClO达到平衡后,要使HClO浓度增大可加入()ANaOH固体B浓盐酸CCaCO3固体D水【解析】选C。要使HClO浓度增大,必须使平衡右移,且加入的物质不与HClO反应,加入NaOH固体时,平衡虽然右移,但HClO也参与反应,导致c(HClO)减小;加入浓盐酸时,平衡左移,c(HClO)减小;加水稀释时,c(HClO)也减小;加入CaCO3固体时,CaCO3只与盐酸反应,使平衡右移,c(HClO)增大,所以
9、选C。9已知25,醋酸溶液中各微粒存在下述关系:Kc(CH3COO)c(H)c(CH3COOH)1.8105下列有关说法可能成立的是()A25 条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K8105B25 条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K2104C标准状况下,醋酸溶液中K1.8105D升高到一定温度,K7.2105【解析】选D。题中K为醋酸电离常数的表达式,由于电离常数不随浓度变化而变化,只随温度变化而变化,所以排除A、B项;醋酸的电离是吸热的,所以升高温度,K增大,降低温度,K减小。标准状况下(0),温度低于25,则K小于1.8105,所以C项错误。10(2021茂名高二检测)25 时,把
10、0.2 molL1的醋酸加水稀释,那么图中的纵坐标y表示的是()A溶液中OH的物质的量浓度B溶液的导电能力C溶液中的c(CH3COO)c(CH3COOH)D醋酸的电离程度【解析】选B。A.加水稀释促进醋酸电离,但酸的电离程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中氢离子浓度逐渐减少,OH的物质的量浓度逐渐增大,故A错误;B.醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,但酸的电离程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中氢离子、醋酸根离子浓度逐渐减少,溶液的导电能力逐渐减小,故B正确;C.因温度不变,则Ka不变,且Kac(CH3COO)c(CH3COOH)c(H),因c(H)浓度减小,则 c(CH3COO)c(CH
11、3COOH)增大,故C错误;D.加水稀释,促进电离,醋酸的电离程度增大,故D错误。【方法规律】解决微粒比值问题时,可以借助平衡常数表达式来进行微粒比值的求算。【加固训练】在25 时,用蒸馏水稀释1 molL1氨水至0.01 molL1,随溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是()Ac(OH)c(NH3H2O)Bc(NH4)c(OH)Cc(NH3H2O)c(NH4)Dc(OH)【解析】选A。A项,加水稀释促进NH3H2O电离,溶液中n(OH)、n(NH4 )增大,分子的物质的量减小,该比值增大,正确;B项,溶液中OH、NH4 的物质的量增大,且水电离出OH数目增多,该比值变小,错误;C项,稀
12、释时,溶液中NH4 的物质的量增大,NH3H2O分子的物质的量减小,该比值减小,错误;D项,加水稀释c(OH)减小,错误。二、非选择题(本题包括2小题,共30分)11(16分)有下列物质的溶液:CH3COOH HCl H2SO4 NaHSO4(1)若四种溶液的物质的量浓度相同,其c(H)的大小比较为_(用序号表示,下同)。(2)若四种溶液的c(H)相同,其物质的量浓度的大小比较为_。(3)将6 g CH3COOH溶于水制成1 L溶液,此溶液的物质的量浓度为_,经测定溶液中c(CH3COO)为1.4103 molL1,此温度下醋酸的电离常数Ka_,加入少量Na2CO3后c(H)_,Ka_。【解析
13、】醋酸是一元弱酸、盐酸是一元强酸、硫酸是二元强酸、硫酸氢钠相当于一元强酸,(1)若CH3COOH HClH2SO4 NaHSO4溶液的物质的量浓度相同,c(H)的大小顺序为;(2)若CH3COOH HCl H2SO4 NaHSO4溶液的c(H)相同,则其物质的量浓度大小顺序为;(3)开始时c(CH3COOH)0.1 molL1,由于CH3COOH电离的很少,平衡后可认为c(CH3COOH)仍为0.1 molL1。由CH3COOHCH3COOH Kac(CH3COO)c(H)c(CH3COOH)1.41031.41030.1 1.96105。加入碳酸钠,碳酸钠消耗H,c(H)减小,但是平衡常数只
14、与温度有关,所以平衡常数不变。答案:(1)(2)(3)0.1 molL1 1.96105 变小 不变 12(14分)(2021嘉兴高二检测)在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力I随加入的水的体积V变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(1)“O”点时醋酸不能导电的原因是_。(2)a、b、c三点对应的溶液中,c(H)由小到大的顺序为_。(3)a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH的电离程度最大的是_。(4)若使c点对应的溶液中的c(CH3COO)增大,在下列措施中,可行的是_。A加热 B加入NaOH稀溶液C加入KOH固体D加水E加入CH3COONa固体F加入锌粒(5)在稀释过程中
15、,随着醋酸浓度的降低,下列始终保持增大趋势的量是_。Ac(H)Bn(H)CCH3COOH分子数Dc(H)c(CH3COOH)【解析】(1)在冰醋酸中,CH3COOH以分子形式存在,未电离,故“O”点时不导电。(2)导电能力越强,c(H)、c(CH3COO)越大,故a、b、c三点对应的溶液中,c(H)由大到小的顺序为bac。(3)加水稀释促进CH3COOH的电离,故c点对应的溶液中CH3COOH的电离程度最大。(4)加热可以使CH3COOHCH3COOH右移,c(CH3COO)增大,A正确;加入NaOH稀溶液,虽然可使CH3COOH的电离平衡右移,但c(CH3COO)由于稀释而减小,B错误;加入
16、KOH固体,OH与H反应使平衡右移,c(CH3COO)增大,C正 确;加水虽使平衡右移,但c(CH3COO)会减小,D错误;加入CH3COONa固体虽使平衡左移,但c(CH3COO)增大,E正确;加入锌粒会消耗H,使平衡右移,c(CH3COO)增大,F正确。(5)在稀释过程中,始终保持增大趋势的是n(H)和c(H)c(CH3COOH),选BD。答案:(1)“O”点CH3COOH还没有发生电离,所以不能导电 (2)caKa1(H2CO3)Ka(HCN)Ka2(HCO3 ),所以只有反应B不能进行。【加固训练】已知:H2S是二元弱酸;CuSO4H2S=CuSH2SO4。向H2S溶液中通入或加入少量
17、的以下物质:Cl2;SO2;CuSO4。其中能使溶液中c(H)增大的是()A B C D【解析】选B。H2S溶液中存在平衡:H2SHHS,HSHS2。向其中加入少量的CuSO4时,Cu2会与S2结合生成CuS沉淀,c(S2)减小,平衡向右移动,溶液中c(H)增大;SO2能与H2S反应生成S和H2O,平衡向左移动,c(H)减小;Cl2与H2S反应生成S和HCl,HCl是强酸,溶液中c(H)增大。综上所述,B项正确。14一元弱酸HA(aq)中存在下列电离平衡:HAAH。将1.0 mol HA分子加入水中制得1.0 L溶液,下图中,表示溶液中HA、H、A的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是()【
18、解析】选C。本题考查电离平衡原理与图像结合能力。根据弱酸HA的电离平衡知,HA浓度由大到小,排除D项;A、H浓度由0增大,排除了A、B;平衡时,HA减小量等于A、H的增加量。二、非选择题(本题包括1小题,共20分)15在一定温度下,醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO H(1)某温度时,0.1 molL1的醋酸溶液中的c(H)与0.01 molL1的醋酸溶液中的c(H)的比值_(填“大于”“小于”或“等于”)10。(2)已知:25 时,该电离平衡的平衡常数为1.8105。求该温度时,a molL1的醋酸溶液中c1(H)_molL1(用含a的代数式表示)。提示:此时电离度比较小,进
19、行简化计算,平衡时c(CH3COOH)可用初始浓度代替,水电离出的c(H)、c(OH)忽略不计,下同若该温度时向该溶液中加入一定量的CH3COONH4(假设溶液体积不变),使溶液中c(CH3COO)为b molL1,则此时c2(H)_molL1(用含a、b的代数式表示)。c1(H)_(填“大于”“小于”或“等于”)c2(H)。【解析】(1)对于相同的弱电解质溶液,浓度越大,电离程度越小,0.1 molL1的醋酸溶液中电离程度比0.01 molL1的醋酸溶液电离程度小,则二者c(H)之比小于10。(2)醋酸的电离平衡常数Kc(CH3COO)c(H)c(CH3COOH)1.8105,则c21(H)
20、1.8105a molL1,c1(H)1.75a105 molL1。根据平衡常数表达式,将c(CH3COO)代入,可求得c2(H)1.75a105b molL1。在醋酸溶 液中加入醋酸铵会抑制醋酸的电离,使氢离子浓度减小。答案:(1)小于(2)1.75a105 1.75a105b 大于 【加固训练】(1)0.1 molL1醋酸溶液中,存在电离平衡CH3COOHHCH3COO。经测定溶液中c(CH3COO)为1.4103 molL1,此温度下醋酸的电离常数Ka_。(2)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH5.60,c(H2CO3)1.5105 molL1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3H的电离平衡常数K1_。(已知:105.602.5106)【解析】(1)CH3COOH CH3COO H 起始(molL1)0.1 0 0 平衡(molL1)0.11.4103 1.4103 1.4103 Kac(CH3COO)c(H)c(CH3COOH)(1.4103)20.11.4103(1.4103)20.1 1.96105。(2)H2CO3HHCO3 K1c(H)c(HCO3 )c(H2CO3)105.60105.601.5105 4.2107。答案:(1)1.96105(2)4.2107