1、专题十六弱电解质的电离平衡考点1 弱电解质的电离平衡1.2021贵州贵阳摸底考试下列能说明乙酸是弱电解质的是()A.乙酸溶液能导电B.室温下,0.01 molL-1乙酸溶液的pH2C.乙酸可以与金属钠反应放出氢气D.乙酸溶液能使紫色石蕊试液变红2.已知25 时,H2A的Ka1=4.010-4、Ka2=5.010-11,HB的Ka=2.010-5。下列说法正确的是()A.常温下,相同浓度溶液的pH:H2AHBB.升高Na2A溶液的温度,c(Na+)c(A2-)减小C.HB能与NaHA溶液反应生成H2AD.常温下,相同浓度溶液的碱性:Na2ANaB考点2 电离常数及其应用3.2020福建福州八县一
2、中联考已知常温下碳酸、亚硫酸、次氯酸的电离平衡常数如表所示。H2CO3H2SO3HClOKa1=4.410-7Ka1=1.2910-2Ka=4.710-8Ka2=4.710-11Ka2=6.2410-8下列说法正确的是()A.常温下,相同浓度的H2SO3溶液和H2CO3溶液的酸性,后者更强B.向Na2CO3溶液中通入少量SO2:2CO32-+SO2+H2O2HCO3-+SO32-C.向NaClO 溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2O2HClO+CO32-D.向氯水中分别加入等浓度的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液,均可提高氯水中HClO的浓度4.2021山东威海测试室温下,将 1
3、0 mL 浓度均为 1 molL-1 的 CH3NH2、NH2OH 两种一元碱溶液分别加水稀释,曲线如图,V 是溶液体积(mL),pOH=-lg c(OH-)。已知:CH3NH2+H2OCH3NH3+OH-;NH2OH+H2ONH3OH+OH-。下列说法正确的是()A.该温度下,Kb(NH2OH)的数量级为 10-9B.当 lg V=3 时,水的电离程度:NH2OHCH3NH2D.等浓度的 CH3NH3Cl 和 NH3OHCl 两种盐溶液中离子总浓度相等5.2021河南部分学校开学考试已知:pOH=-lg c(OH-)。常温下,向10 mL 0.1 molL-1一元碱ROH溶液中逐滴加入0.1
4、 molL-1的醋酸溶液,所得溶液的pOH及导电能力变化如图。下列说法错误的是()A.溶液中的离子浓度总和大小关系:bdB.常温下,CH3COOR溶液中,c(R+)=c(CH3COO-)C.d点溶液中,2c(ROH)=c(CH3COOH)-c(CH3COO-)D.常温下,ROH的电离平衡常数约为10-56.常温下,将一定浓度的HA和HB两种酸溶液分别与0.1 molL-1 NaOH溶液等体积混合,实验记录如下表:混合液pH加入的酸酸的浓度/(molL-1)8.6HA0.102.0HB0.12下列说法正确的是()A.HA为强酸,HB为弱酸B.溶液中存在:c(A-)c(Na+)c(OH-)c(H+
5、)C.升高温度,溶液中c(H+)增大,pH减小D.溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-)7.2020吉林长春第一次质量监测节选,5分酿酒和造醋是古代劳动人民的智慧结晶,白酒和醋也是日常生活中常见的有机物。(1)下列以高粱为主要原料的酿醋工艺中,利用醋酸溶解性的是(填标号)。A.蒸拌原料 B.淀粉发酵 C.用水浸淋 D.放置陈酿(2)写出乙酸在水溶液中的电离平衡常数的表达式:。(3)已知25 下,CH3COOH的电离平衡常数Ka=210-5,则25 时CH3COONa的水解平衡常数Kh=(填数值)。8.3分CO2溶于水形成H2CO3。已知常温下H2CO3的电离平衡常数Ka
6、1=4.410-7、Ka2=4.710-11,NH3H2O的电离平衡常数为Kb=1.7510-5。常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,NH4HCO3溶液显(填“酸性”“中性”或“碱性”);请计算反应NH4+HCO3-+H2ONH3H2O+H2CO3的平衡常数K=(保留2位有效数字)。一、选择题(每小题6分,共18分)1.一元弱酸滴定一元弱碱已知10-3.43.9810-4,常温下CH3COOH和NH3H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.010 0 mol/L的氨水中滴加相同浓度的CH3COOH溶液,在滴加过程中溶液的pH与所加CH3COOH溶液的体积关系如图所示。下列说
7、法错误的是()A.n=7B.水的电离程度先增大再减小C.常温下,0.010 0 mol/L的氨水中NH3H2O的电离度为3.98%D.Y点对应的溶液中c(NH3H2O)+c(OH-)=c(CH3COO-)+c(H+)2.结合图像考查电离常数、水的离子积常数的应用常温下,一元弱碱甲胺(CH3NH2)的电离常数Kb4.010-4,lg 50.7。电解质溶液的电导率与离子浓度有关,电导率越大,溶液的导电能力越强。常温下,用0.02 molL-1盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.02 molL-1的NaOH溶液和CH3NH2溶液,利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列推断正确的是()
8、A.曲线代表NaOH的滴定曲线,H点对应的溶液中不存在电离平衡B.G点对应的溶液中:c(Cl-)c(H+)c(CH3NH3+)c(OH-)C.常温下,E、F点对应的溶液中水电离的c(H+)c(OH-)=1.010-14D.常温下,F点对应的溶液的pH6.33.2021四川巴中质检常温下,用0.100 0 molL-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL-1某酸(HA)溶液,溶液中HA、A-的物质的量分数(X)随pH的变化如图所示。下列说法正确的是已知(X)=c(X)c(HA)+c(A-),X=HA或A-()A.Ka(HA)的数量级为10-5B.溶液中由水电离出的c(H+
9、):a点b点C.当pH=4.7时,c(A-)+c(OH-)=c(HA)+c(H+)D.当pH=7时,消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL二、非选择题(共16分)4.考查电离平衡常数的应用6分已知25 时有关弱酸的电离平衡常数如表所示。弱酸的化学式HSCNCH3COOHHCNH2CO3电离平衡常数1.310-11.810-56.210-10Ka1=4.410-7Ka2=4.710-11(1)25 时,将20 mL 0.1 molL-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 molL-1 HSCN溶液分别与20 mL 0.1 molL-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时
10、间(t)的变化关系如图所示。反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 。(2)若保持温度不变,在CH3COOH溶液中通入一定量的氨气,下列量会变小的是(填字母)。a.c(CH3COO-)b. c(H+) c. Kwd. CH3COOH的电离平衡常数(3)某温度时,测得0.01 molL-1 NaOH溶液的pH=11。在此温度下,将pH=2的H2SO4溶液V1 L与pH=12的NaOH溶液V2 L混合,若所得混合液呈中性,则V1V2=。5.新素材、新情境10分近年研究发现As2O3(砒霜)在治疗白血病、恶性肿瘤等方面有特效。砷有两种常见的酸:砷酸(H3AsO4)、偏亚砷酸(H
11、AsO2)。已知H3AsO4的pKa1、pKa2、pKa3依次为2.25、6.77、11.40(pKa=-lg Ka)。回答下列问题:(1)写出砷酸第二步的电离方程式: 。(2)下列实验不能证明H3AsO4的酸性比HAsO2强的是(填标号)。A.常温下,测定0.01 molL-1 HAsO2溶液和0.01 molL-1 H3AsO4溶液的pHB.常温下,测定0.1 molL-1 NaAsO2溶液和0.1 molL-1 Na3AsO4溶液的pHC.常温下,分别用蒸馏水稀释pH=4的H3AsO4溶液、HAsO2溶液100倍,测定稀释后溶液的pHD.常温下,比较体积均为10 mL,浓度均为0.01
12、molL-1 HAsO2溶液、H3AsO4溶液分别与质量相等且形状相同的锌粒反应(3)常温下,加水稀释H3AsO4溶液,下列量会增大的是(填标号)。A.Kw B.pH C.c(AsO43-)c(H3AsO4) D.c(H+)c(H2AsO4-)(4)向10.00 mL 0.1 molL-1 H3AsO4溶液中滴加0.1 molL-1 NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积为V时,c(H3AsO4)=c(H2AsO4-)。V(填“”“2,说明乙酸不完全电离,是弱电解质,B项正确;强酸、弱酸均能与金属钠反应放出氢气,C项错误;能使紫色石蕊试液变红,只能说明乙酸溶液呈酸性,D项错误。2.AH2A的Ka
13、1大于HB的Ka,说明H2A的电离程度比HB的电离程度大,故常温下,相同浓度溶液的pH:H2AHBHA-,又知酸和盐反应遵循“强酸制弱酸”原理,故HB不能与NaHA溶液反应生成H2A,C项错误。酸性HBHA-,根据“越弱越水解”知,A2-的水解程度大于B-的水解程度,故常温下,相同浓度溶液的碱性:Na2ANaB,D项错误。3.B弱电解质电离平衡常数越大,电离程度越大,H2SO3的Ka1=1.2910-2,而H2CO3的Ka1=4.410-7,所以常温下,相同浓度的H2SO3溶液的酸性强于H2CO3溶液的酸性,A项错误。由于H2SO3的Ka2小于H2CO3的Ka1,但大于其Ka2,所以向Na2C
14、O3溶液中通入少量SO2,反应的离子方程式为2CO32-+SO2+H2O2HCO3-+SO32-,当SO2足量时,生成CO2和HSO3-,B项正确。由题给信息知Ka1(H2CO3)Ka(HClO)Ka2(H2CO3),所以向NaClO溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-,C项错误。HClO不能与NaHCO3溶液反应,但HCl是强酸,能与NaHCO3溶液反应,使c(HCl)减小,促进平衡Cl2+H2OHCl+HClO正向移动,从而可提高HClO的浓度;HClO具有氧化性,NaHSO3具有还原性,二者能够发生氧化还原反应,所以加入NaHSO3溶液不能
15、提高HClO的浓度, D项错误。 4.A浓度均为1 molL-1的NH2OH溶液和CH3NH2溶液的pOH均大于2,说明NH2OH和CH3NH2均为弱碱,NH2OH溶液的pOH大于CH3NH2溶液的pOH,说明NH2OH的碱性弱于CH3NH2的碱性,根据NH2OH+H2ONH3OH+OH-,结合题图知Kb(NH2OH)=c(NH3OH+)c(OH-)c(NH2OH)(10-4.5)2=10-9,A项正确。lg V=3 时,NH2OH溶液的pOH大于CH3NH2溶液的pOH,说明CH3NH2溶液的碱性较强,对水的电离抑制作用较强,故lg V=3 时水的电离程度:NH2OHCH3NH2,B项错误。
16、CH3NH2溶液与NH2OH溶液浓度与体积均相同,但碱性CH3NH2NH2OH,则CH3NH3Cl的水解程度小于NH3OHCl,故用等浓度盐酸分别滴定两种碱溶液至pH=7时,消耗盐酸的体积:CH3NH2NH2OH,C项错误。等浓度溶液中,NH3OHCl水解程度大于CH3NH3Cl,NH3OHCl溶液中H+浓度较大,由电荷守恒知,等浓度的 CH3NH3Cl和NH3OHCl 两种盐溶液中离子总浓度不相等,D项错误。5.C溶液的导电能力与溶液中离子浓度和离子所带电荷数有关,根据题图可知,b点的导电能力比d点的强,且b、d两点溶液中离子所带电荷数均为1,则b点的离子浓度总和大于d点的离子浓度总和,A项
17、正确;当加入醋酸溶液的体积为10 mL时,反应恰好完全,溶液中的溶质只有CH3COOR,此时溶液呈中性,说明c(R+)=c(CH3COO-),B项正确;根据a点0.1 molL-1 ROH溶液的pOH=3知,ROH为弱碱,部分电离,d点溶液的溶质为等浓度的CH3COOR和CH3COOH,由物料守恒可得2c(ROH)+2c(R+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),又此时溶液呈酸性,结合电荷守恒可得c(CH3COO-)c(R+),结合、得2c(ROH)c(CH3COOH)-c(CH3COO-),C项错误;由a点可知,0.1 molL-1的ROH溶液的pOH=3,则c(R+)c(OH-)
18、=10-3 molL-1,c(ROH)0.1 molL-1,Kb(ROH)10-310-30.1=10-5,D项正确。6.D溶液中HA与NaOH恰好完全反应,得到NaA溶液,pH=8.6,说明NaA为强碱弱酸盐,则HA为弱酸,溶液中HB与NaOH反应,HB过量,剩余HB的浓度为0.12-0.12 molL-1=0.01 molL-1,pH=2.0,说明HB为强酸,A项错误;溶液中的溶质为NaA,NaA为强碱弱酸盐,离子浓度关系:c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+),B项错误;升高温度,促进溶液中NaA水解,c(OH-)增大,c(H+)减小,pH增大,C项错误;根据电荷守恒,溶液中c(N
19、a+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-),D项正确。7.(1)C(1分)(2)Ka=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)(2分)(3)510-10(2分)【解析】(1)醋酸易溶于水,用水浸淋淀粉发酵产物可将产物中的醋酸提取出来,C项正确。(2)乙酸的电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+,Ka=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)。(3)根据CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,则水解平衡常数Kh=c(CH3COOH)c(OH-)c(CH3COO-)=KwKa=110-14210-5=510-10。8.碱性(1分)1.310-3(2分)【解析】由
20、Ka1(H2CO3)c(CH3NH3+)c(H+)c(OH-),B项错误。E点对应的溶液为NaCl溶液,呈中性,F点对应的溶液为CH3NH3Cl溶液,呈酸性,CH3NH3+水解促进水的电离,故F点对应溶液中水电离的c(H+)c(OH-)大于水的离子积,C项错误。F点对应的溶液中酸碱恰好完全反应,溶液中溶质为CH3NH3Cl,浓度为0.01 molL-1,溶液中存在水解平衡CH3NH3+H2OCH3NH2H2O+H+,Kh=KwKb=1.010-144.010-4=1410-10。设0.01 molL-1 CH3NH3Cl溶液中c(H+)=x molL-1,有x20.01-x=1410-10,x
21、510-7,得溶液的pH6.3,D项正确。3.A由HAH+A-可知Ka(HA)=c(H+)c(A-)c(HA),当pH=4.7时,c(HA)=c(A-),所以Ka(HA)=c(H+)=10-4.7=100.310-52.0010-5,数量级为10-5,A项正确;a点c(HA)c(NaA),b点c(NaA)c(HA),HA电离出的氢离子抑制水的电离,NaA水解促进水的电离,所以b点溶液中由水电离出的c(H+)大,B项错误;当pH=4.7时,c(HA)=c(A-)、c(OH-)c(H+),故c(A-)+c(OH-)7,D项错误。4.(1)HSCN的酸性比CH3COOH的强,HSCN溶液中c(H+)
22、较大,故HSCN溶液与NaHCO3溶液的反应较快(2分)(2)b(2分)(3)101(2分)【解析】(1)由Ka(CH3COOH)=1.810-5和Ka(HSCN)=1.310-1可知,CH3COOH的酸性弱于HSCN的酸性,即在相同浓度的情况下,HSCN溶液中H+的浓度大于CH3COOH溶液中H+的浓度,H+浓度越大反应越快。(2)通入氨气,促进CH3COOH的电离,则c(CH3COO-)增大,故a项不符合题意;通入氨气,c(OH-)增大,c(H+)减小,故b项符合题意;由于温度不变,则Kw不变,故c项不符合题意;由于温度不变,CH3COOH的电离平衡常数不变,故d项不符合题意。(3)某温度
23、时,0.01 molL-1 NaOH溶液中c(OH-)=0.01 molL-1,pH=11,则c(H+)=110-11 molL-1,Kw=c(H+)c(OH-)=0.01110-11=110-13;此温度下pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 molL-1,pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01 molL-1,若所得混合溶液呈中性,则H2SO4与NaOH恰好完全反应,即0.01 molL-1V1 L=0.1 molL-1V2 L,V1V2=101。5.(1)H2AsO4-H+HAsO42-(2分)(2)B(2分)(3)BC(2分)(4)c(H3AsO4),当c(H3AsO4)=c(H2AsO4-)时,V10.00 mL。Ka1=c(H+)c(H2AsO4-)c(H3AsO4)=c(H+),pH=-lg c(H+)=-lg Ka1=2.25。