培优点十六弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用

1、培优点十六弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用一.弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用1.影响电离平衡的因素典例1.体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl ) = n(CH3COO) = 0.01mol ,下列叙述错误的是()A.与NaOHg全中和时，醋酸所消耗的NaOHB.分别与足量 CaCO反应时，放出的 CO一样多C.两种溶液的pH相等D.分别用水稀释相同倍数时，n(Cl )< n(CH3COO)【解析】体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl ) = n(CH3COO) = 0.01mol ,根据二者的电离方程式可知，二者电离出的c(H + )相同，故pH相等，C项正确；由于醋酸不

2、能完全电离，因此n(CH3COOH)>n(HCl),故与NaOHg全中和，醋酸消耗的NaOH,分别与足量 CaCO 反应时，醋酸放出的 CO多，A项正确，B项错误；分别用水稀释相同倍数时，醋酸的电离 程度增大，n(CTCOO)增大，而n(Cl 一)不变，D项正确。【答案】B2 .电离平衡常数的应用典例2.已知 H2SO、H2CO分别属于中强酸和弱酸， HbSO=H+HSG, HSO=H+ + SO3 ;H2COH+HCO,HC(OH+CCO;电离平衡常数分别为K、K'、K、K2,已知K>K' =K>K则溶液中不可以大量共存的离子组是()A. SO、HCO B

3、. HSO、cO c . sO、cOd. hso、hco【解析】因、K1 >K，故酸性HSO>HCO,所以HSO能与cO反应生成HCO与sO。【答案】B3 .强弱电解质的比较典例3. 25C时，CHCOOH勺电离平衡常数 K,= 1.8 X105,体积均为10mL pH= 3的醋 酸溶液与一元酸 HX溶液分别加水稀释至 1000 mL稀释过程中pH的变化如图所示。下列有 关叙述不正确的是()A.B.C.D.HX的酸性比CHCOOH虽且为弱酸10mL pH= 3 的醋酸溶液中 C(H + ) + c(CH3COOHAJCHCOO) +c(OH )10mL pH= 3 的醋酸溶液中 c

4、(CH3COOH)J为 0.056mol L-1中和等体积、等 pH的CHCOO悌口 HX溶液消耗NaOH勺物质的量前者小于后者【解析】对于强酸稀溶液，体积稀释至100倍，pH增大2,而题述两种酸溶液pH增大均小于2,故二者均为弱酸，且 HX溶液pH增大的多，故 HX的酸性比CHCOOH,选项A正确；由电荷守恒可得：C(H+) = C(OH) + C(CHsCOO),选项B正确；”=C(CH3COO) C(H +)C(CH3COOH)= 1.8X10 5, C(H + ) = C(CHsCOO),解得 C(CH3COOH)J为 0.056mol L-1,选项C正确；等体积、等pH的CHCOOH

5、 HX溶液，前者溶质的物质的量浓度大，物质的量多,故消耗的NaOH前者大于后者，选项 D错误。4.实验探究典例 4. (1) 一定温度下，向 1L 0.1 mol - L-1 CH3COOH§液中加入 0.1mol CHsCOONaH体，则醋酸的电离平衡向(填“正”或“逆”)反应方向移动；溶液中c(CH3COO) c(H+)c(CH3COOH)的值(填“增大” “减小”或“不变”(2)氨气的水溶液称为氨水，其中存在的主要溶质微粒是NH H2Q已知：a.常温下，醋酸和 NH H 2O的电离平衡常数均为-51.8X10 ;b. CHCOOH NaHC3=CHCOONa COT + H2O

6、。则 chcoonho呈(填“酸” “碱”或“中”，卜同 )性，NHHCO溶液呈性，NHHCO溶液中物质的量浓度最大的离子是(3) 99c时，&= 1.0X10 ： 该温度下测得 0.1mol L-1NaA溶液的 pH= 6。H2A在水溶液中的电离方程式为该温度下，将 0.01mol L-1HA溶液稀释至IJ 20倍后，溶液的pH=将体积相等、pH= 1的盐酸和H2A溶液分别与足量的 Zn反应，产生的氢气 。(填 字母)A.盐酸多 B . HA多 C . 一样多 D .无法确定将0.1mol L-1HA溶液与0.2mol L-1氨水等体积混合，完全反应后溶液中各离子浓 度从大到小的顺序

7、为 。【解析】(3) 99c时，Kw= 1.0X10T2,该温度下测得 0.1mol L-1 NaA溶液的pH= 6, 说明溶液呈中性，即 A2不水解，故HA为强酸，在水溶液中完全电离。【答案】(1)逆不变(2)中 碱 Nd(3) HA=2H + A2 3 C C(NH4)>C(A2 )>C(H+)>C(OH )k二.对点增分集训1.已知氢氟酸水溶液中存在如下电离平衡：HF=H + F o只改变一个条件一定可以使需减小的是()C(H )A.通入少量氯化氢气体B.加入少量氟化钾固体C.加入少量氢氧化钠固体D.通入少量氟化氢气体【解析】通入少量 HCl气体，溶液中C(H+)增大，

8、电离平衡逆向移动,C(HF)增大，但C(HF)增大的程度没有c(H+)增大的程度大,誓)减小，A项正确；加入少量5H )KF固体,溶液中C(F一)增大，平衡逆向移动，C(H+)减小,所)增大需增大B项错;加入少量NaOH固体，溶液中C(H+)减小，电离平衡正向移动,C(HF)减小，但C(HF)减小的程度没有+C(H)减小的程度大， 誓)增大，C项错；通入少量C(H )HF气体，C(HF)增大，平衡正向移动，导致C(H+)增大，但最终结果是C(HF)增大的程度比C(H+)增大的程度大，CHF)增大，D错。C(H )2.25c时加水稀释10mL pH= 11的氨水，下列判断正确的是(A.3-1原氨

9、水的侬度为 10 mol - LB.、C(NH4)、溶液中C(NH3 H2O)减小C.氨水的电离程度增大，溶液中所有离子的浓度均减小D.再加入10 mL pH = 3的盐酸充分反应后混合液的pH值肯定大于7【解析】A项，原氨水的浓度应大于n(NH3 H2O)减小，因处于同一溶液中，所以10-3mol”-1,错误；B项，由于n(NH4)增多，而C(NH4),一c0m . h增大，错误；C项，由于C(OH )减小，所以c(H+)应增大，错误；D项，氨水过量，所以 pH> 7,正确。【答案】D3 .现有体积相等且等 pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，分别加入足量镁粉， 产生H2的体积(同温

10、同压下测定)随时间的变化示意图如下：O 等 pH iO等 pH其中正确的是()A.B . C .D.都不对【解析】随着反应的进行，氢气的体积应逐渐增大，故错误；等 pH时，醋酸浓度较大，加入足量镁，不仅产生的氢气的体积更大，反应更快，而且反应时间更长，不可能 比盐酸更早结束，故错误；随着反应的进行，氢气的体积应逐渐增大， 不可能逐渐减小， 故错误；等物质的量浓度时，醋酸溶液中氢离子浓度较小，反应速率较小，不可能比盐酸反应的快，故错误。故选 D【答案】D4 .硼酸(H3BO)溶液中存在：HBO(aq) + 40(1)B(OH) 4 (aq) + H (aq)。下列说法正确的是()化学式电置常数(

11、298 K)硼酸K= 5.7 X10 10碳酸K = 4.4 X10 711K2=4.7 X 10醋酸5K= 1.75 X 10A.等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较，pH:前者 后者B.等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH:前者 后者C.将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生D.将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生【解析】酸的电离常数越大，其酸性越强，根据电离常数知，酸性强弱顺序是：醋酸 碳酸硼酸碳酸氢根离子。 醋酸的酸性强于碳酸，碳酸根离子的水解程度大于醋酸根离子， 所以等物质的量浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液的 pH, A正确；碳酸的酸

12、性强于硼酸，则等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH:前者V后者，B错误；碳酸钠和硼酸反应生成碳酸氢钠而不是二氧化碳，所以观察不到有气泡产生，C错误；醋酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和醋酸反应生成二氧化碳，由于只有一滴醋酸溶液，所以不一定能观察到有气泡产生，D错误。【答案】A5 .由已知电离平衡常数判断，下列关于SO与N&CO(aq)反应的离子方程式的书写中,不合理的是()酸电离平衡常数H2COK = 4X10 7 K=5.6 X10 11H2SOK= 1.54 X 10 2 Ka=1.02X10 7A. SO+ H2O+ 2CO =2HCO + SOB. SO+2HC

13、O=2C/ SO +H2OC. 2SO+H2O+ CO =C/ 2HSD. SO+ H2O+ CO =HCO+ HSO【解析】分析表中的电离平衡常数判断电离程度大小，碳酸存在电离平衡： H2CO=HCO+H+ Ki = 4X10 7, HCO= H + C(O Ka=5.6 X10 11；亚硫酸存在电离平 衡：HSQHSO+H+ Ki= 1.54 X 10 2, HSOh+sO K= 1.02 X 10 7,碳酸与亚 硫酸都是弱酸，电离平衡常数越大，酸性越强，则酸性强弱顺序为 H2SO > HCO> HS。> HCO,发生化学反应应遵循强酸制弱酸的原理，以此分析B项不合理。【

14、答案】B6 . 25c时，向盛有 50mL pH= 2的HA溶液的绝热容器中加入 pH= 13的NaOH容液，加卜列叙述正确的是入NaOH体积(V与所得混合溶液的温度(T)的关系如下图所示。A. HA溶液的物质的量浓度为0.01mol - LB. b-c的过程中，温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应C. a-b的过程中，混合溶液中可能存在：c(A ) = c(Na+)D. 25c时，HA的电离平衡常数 K约为1.43X102【解析】恰好中和时混合溶液温度最高，即b点，此时消耗氢氧化钠为0.04L X0.1mol - L -1=0.004mol得出50 mL HA的浓度为0.004 mol0.0

15、5 L= 0.08 mol L t, A错误;b-c的过程中,HA已完全反应，继续滴加氢氧化钠溶液不再发生反应，溶液温度降低,B错误；NaA水解呈碱性，HA电离呈酸性，a-b的过程中,混合溶液可能呈中性，存在:c(A)= c(Na+) , C正确；电离平衡常数1.43X10： D错误。c(H ). c(A > 0.01 mol - LK=->-r=c(HA)0.08 mol - L1x 0.01 mol1 0.01 mol7. pH= 1的HA HB两溶液各10mL分别加水稀释至1000mLi其pH变化关系如图所示,卜列说法正确的是(A. HA一定是强酸，HB一定是弱酸B.稀释后，

16、HA溶液的酸性比 HB溶液的酸性弱C.向上述10mLHA溶液中加入10 mLpH= 13的NaOH§液，溶液中有c(Na+) >c(A ) >c(OH一 十)>C(H )D.当a=3时，HA HB两溶液起始浓度相等【解析】当a=3, HA一定是强酸，HB一定是弱酸，若a<3, HA HB都是弱酸，A错误; 由图像可知，稀释后 HA溶液的pH比HB溶液的大，故稀释后 HA溶液的酸性比 HB溶液的酸 性弱，B正确；若a= 3, HA是强酸，与NaOHB液反应后，溶液中生成的溶质 NaA不水解， 溶液呈中性，C(H+) =C(OH ) , C错误；当a=3时，HA是

17、强酸，HA HB两溶液起始pH相等, 但溶液浓度不相等，D错误。【答案】B8 .为比较盐酸与醋酸的酸性强弱，下列方案不可行的是(均在常温下测定)()A.比较等体积、等 pH的两种溶液的导电性B.比较等物质的量浓度的氯化钠与醋酸钠溶液的pHC.比较等体积、等 pH的两种溶液与过量锌粉反应产生氢气的量D.比较等体积、等物质的量浓度的两种溶液稀释相同倍数后的pH变化【解析】A项，由于盐酸、醋酸的pH相同，C(H+)相同，所以导电性也相同， 故不可行。 【答案】A9 .向0.1mol L -的CHCOOH#液中加水或加入少量 CHCOON编体时，下列有关叙述 不正确的是()A.都能使溶液的pH增大B.

18、都能使溶液中c(H + ) - c(CH3COO)减小C.都能使溶液中c(CH3COO)%c(CH3COOH )匕值培大D.溶液中c(H+) c(CHCOO)c(CH3COOH)不变【解析】醋酸中存在CHCOOH= CHCOO+ H+,温度不变，醋酸的Ka不变，即c(h + ) c(CH3COO)c(CH3COOH)不变,D正确；加水稀释，虽促进醋酸的电离，但溶液中c(H + )、c(CHCOO)减小，pH增大；加入少量CHCOONai体时引入c(CH3COO) , c(CH3COO)增大，醋酸的电离平衡向逆反应方向移动,c(H + )减小，pH增大，A正确；加入少量 CHCOONa晶体后 K

19、 =c(H + ) - c(CH3COO)c(CH3COOH)一 _ +- c(CHsCOO)不变，而c(CH3c00师大，则c(H) c9H3cOO)变大，B错】吴；指COOH)C正确。c（CH3COOL）工）=益丁 时,变小，则比值增大，C（CH3COOH） C（H ） C（H ）【答案】A温度/ C-c(NH3 H 2O)/(mol - L1)电窗常数电离度/%C(OH )/(mol - L -1)016.5651.37X 109.098一一 一21.507 X 101015.1651.57 X1010.18一一 一21.543 X 102013.6351.71 X1011.2一一 一2

20、1.527 X 1010.常压下，取不同浓度、不同温度的氨水测定，得到下表实验数据。提示：电离度=已电离的弱电解质物质的量 起始时的弱电解质物质的量X100%（1）温度升高，NH H2O的电离平衡向 （填“左”或“右”）移动，能支持该 结论的表中数据是 （填字母）。A.电离常数 B .电离度 C . C（OH ） D . C（NH3-H2。）（2）表中C（OHI ）基本不变的原因是 。（3）常温下，在氨水中加入一定量的氯化俊晶体，下列说法错误.的是（填字母,卜同）。A.溶1的pH增大B.氨水的电离度减小C. C（OH ）减小D. c（NH4）减小（4）将氨水与盐酸等浓度等体积混合，下列做法能使

21、C（NH4）与C（Cl ）比值变大的是A.加入固体氯化钱B.通入少量氯化氢C.降低溶液温度D.加入少量固体氢氧化钠【解析】（1）根据表中电离常数随温度的变化可以判断，NH H2。的电离吸收热量，升高温度，NH H2。的电离平衡向右移动。（3）对于平衡 NH 七。=NH4+OH,加入 NHCl固体，平衡左移，pH减小，电离度减小，C（OHI ）减小，C（NH4）增大，A D错误。（4）好生成NHCl溶液，NH>H2O= NH H2O+H,加入固体氨水与盐酸等浓度等体积混合，恰NHCl, C（NH4）增大，CCH-）曾大,A正确；降温，NH4水解程度减小， 股3曾大, C正确；B项，通入HC

22、l, C（Cl ）增大的较 C（NH4） C Cl多,患旧、；D项,加入NaO制体, C（NH4）减小，cCT；咸小。【答案】(1)右 A(2)氨水浓度降低，使c(OHI )减小，而温度升高，使c(OHT)增大，双重作用使c(OH ) 基本不变(3) AD(4) AC11.与化学平衡类似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数 (用K表示)。下表是25 C 下几种常见弱酸的电离平衡常数：酸电离方程式电离平衡常数KCHCOOHCHCOO H+CHCOO51.96 x 10HClOHClO=t H+ClO3.0 X10 8H2COHbCO H+HCO HCO H+COK = 4.4 X10 7.-11K

23、2=5.6 X 10H2SOH2SQ H+HSC3 HS(O= H+SO.-2K = 1.54 X10K2=1.02 X10 7回答下列问题:(1) CH3COOHHClO、H2CO、HCO、HbSO、HSO都可看作是酸，其中酸性最强的是 , 最弱的是。(2)向NaCO溶液中通入足量的氯气，发生的离子方程式为 ,向NaClO溶液中通入少量的二氧化硫，发生的离子方程式为 。(3)求 25 c 时，1.2mol L-1 的 NaClO溶液 pH=(已知：lg2=0.3) ,0.10mol - L -1 +-1的 CHCOOH中的 c(H ) =mol - L 。【解析】(1)同一温度下，酸的电离常数越大