2014届高三鲁科版化学一轮复习教师用书 第8章 第1讲 弱电解质的电离平衡

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2014届高三鲁科版化学一轮复习教师用书 第8章 第1讲 弱电解质的电离平衡

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第1讲 弱电解质的电离平衡
[考纲要求] 1.了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。3.了解电离平衡常数。
考点一 弱电解质的电离平衡
1.弱电解质
(1)概念
(2)与化合物类型的关系
强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物。弱电解质主要是某些共价化合物。
2.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的建立
在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。
(2)电离平衡的特征
(3)外界条件对电离平衡的影响
①内因:弱电解质本身的性质。
②外因:
a.温度:升高温度,电离平衡向电离方向移动,电离程度增大,原因是电离过程吸热。
b.浓度:加水稀释,使弱电解质的浓度减小,电离平衡向电离的方向移动,电离程度
增大。
c.同离子效应:例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,溶液中[CH3COO-]增大,CH3COOH的电离平衡向左(填“左”或“右”)移动,电离程度减小,[H+]减小,pH值增大。
(4)电离过程是可逆过程,可直接用化学平衡移动原理去分析电离平衡。以0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液为例:CH3COOHCH3COO-+H+(正向吸热)。
实例(稀溶液) CH3COOH??H++CH3COO- ΔH>0
改变条件 平衡移动方向 n(H+) [H+] 导电能力 Ka
加水稀释 → 增大 减小 减弱 不变
加入少量冰醋酸 → 增大 增大 增强 不变
加HCl(g) ← 增大 增大 增强 不变
加NaOH(s) → 减小 减小 增强 不变
加入镁粉 → 减小 减小 增强 不变
升高温度 → 增大 增大 增强 增大
深度思考
1.电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小吗?离子的浓度一定增大吗?
答案 都不一定。如对于CH3COOHCH3COO-+H+平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能“消除”,再次平衡时,[CH3COOH]比原平衡时大;加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但[CH3COOH]、[H+]都比原平衡时要小。
2.稀释一弱电解质溶液时,所有粒子浓度都会减小吗?
答案 对于弱酸或弱碱溶液,只要对其稀释,电离平衡均会发生右移,例如HA溶液稀释时,[HA]、[H+]、[A-]均减小(参与平衡建立的微粒);平衡右移的目的是为了减弱[H+]、[A-]的减小,但[OH-]会增大。
3.下列溶液中所含微粒种类由大到小的顺序是________。
A.氨水 B.氯水
C.硫酸氢钠溶液 D.盐酸
答案 BACD
解析 氨水:NH3、H2O、NH3·H2O、NH、OH-、H+共6种;氯水: H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-共7种;NaHSO4溶液:H2O、Na+、H+、SO、OH-共5种;盐酸:H+、Cl-、OH-、H2O共4种。
4.下列说法不正确的是________。
①BaSO4难溶于水,其属于弱电解质 ②强电解质的导电能力一定比弱电解质的导电能力强 ③弱电解质一定是共价化合物 ④氨气溶于水,当[OH-]=[NH]时,表明氨水电离处于平衡状态 ⑤由0.1 mol·L-1一元碱BOH的pH=10,可知溶液存在BOH===B++OH-
答案 ①②③④⑤
解析 ①BaSO4虽难溶于水,但溶解的部分完全电离,所以BaSO4是强电解质;②强电解质溶液中的离子浓度不一定大于弱电解质中的离子浓度;③某些离子化合物是弱电解质,如(CH3COO)2Pb等;④NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,氨水电离出的c(OH-)与c(NH)永远相等,不能表明氨水电离处于平衡状态;⑤由于OH-的浓度小于0.1 mol·L-1,所以BOH应属于弱碱,应为BOHB++OH-。
题组一 条件改变时电离平衡移动结果的判断
1.(2011·新课标全国卷,10)将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是 (  )
A.[H+] B.Ka(HF)
C. D.
答案 D
解析 HF为弱酸,存在电离平衡:HFH++F-。根据勒夏特列原理:当改变影响平衡的一个条件,平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动,但平衡的移动不能完全消除这种改变,故加水稀释,平衡正向移动,但[H+]减小,A错误;电离平衡常数只受温度的影响,温度不变,电离平衡常数Ka不变,B错误;当溶液无限稀释时,F-的浓度不断减小,但H+的浓度接近10-7 mol·L-1,所以减小,C错误;=,由于加水稀释,平衡正向移动,所以溶液中n(H+)增大,n(HF)减小,所以增大,D正确。
2.(2012·上海,17)将100 mL 1 mol·L-1 的NaHCO3溶液等分为两份,其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。两份溶液中[CO]的变化分别是 (  )
A.减小、减小 B.减小、增大
C.增大、增大 D.增大、减小
答案 B
解析 在NaHCO3溶液中存在如下电离平衡,HCOH++CO,当加入少许冰醋酸时,HCO与冰醋酸电离出的H+反应生成CO2和H2O,上述平衡向左移动,[CO]减小。当加入少量Ba(OH)2固体时发生如下反应,Ba2++2OH-+2HCO===BaCO3↓+CO+2H2O,因而[CO]增大。选项B正确。
题组二 选取措施使电离平衡定向移动
3.在CH3COOH溶液中存在如下平衡:CH3COOHH++CH3COO-。加入少量下列固体物质,能使平衡逆向移动的是 (  )
A.NaCl B.CH3COONa
C.Na2CO3 D.NaOH
答案 B
4.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2O??NH+OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使[OH-]增大,应加入适量的物质是 (  )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤ B.③⑥ C.③ D.③⑤
答案 C
解析 若在氨水中加入NH4Cl固体,[NH]增大,平衡向逆反应方向移动,[OH-]减小,①选项不合题意;硫酸中的H+与OH-反应,使[OH-]减小,平衡向正反应方向移动,②选项不合题意;当在氨水中加入NaOH固体后,[OH-]增大,平衡向逆反应方向移动,符合题意,③项正确;若在氨水中加入水,稀释溶液,平衡向正反应方向移动,但[OH-]减小,④选项也不合题意;电离属吸热过程,加热平衡向正反应方向移动,[OH-]增大,⑤错;加入MgSO4固体发生反应Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,溶液中[OH-]减小,⑥错。考点二 电离平衡常数
1.(1)填写下表
弱电解质 电离方程式 电离常数
NH3·H2O NH3·H2ONH+OH- Kb=1.7×10-5 mol·L-1
CH3COOH CH3COOHCH3COO-+H+ Ka=1.7×10-5 mol·L-1
HClO HClOH++ClO- Ka=4.7×10-8 mol·L-1
(2)CH3COOH酸性大于HClO酸性(填“大于”、“小于”或“等于”),判断的依据:相同条件下,电离常数越大,电离程度越大,[H+]越大,酸性越强。
(3)电离平衡常数的意义:弱酸碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。电离平衡常数越大,电离程度越大。多元弱酸的电离以第一步电离为主,各级电离平衡常数的大小差距较大。
(4)外因对电离平衡常数的影响:电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与温度有关,与电解质的浓度无关,升高温度,K值增大,原因是电离是吸热过程。
2.碳酸是二元弱酸
(1)电离方程式是H2CO3H++HCO,HCO??H++CO。
(2)电离平衡常数表达式:Ka1=,Ka2=。
(3)比较大小:Ka1>Ka2。
深度思考
1.H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.3×10-7mol·L-1,Ka2=5.6×10-11mol·L-1,它的Ka1、Ka2差别很大的原因(从电离平衡的角度解释): ______。
答案 第一步电离产生的H+对第二步的电离起抑制作用
2. 在Na2CO3中加醋酸产生CO2气体,试从电离平衡常数的角度解释原因:______________。
答案 K(CH3COOH)=1.7×10-5 mol·L-1;K(H2CO3)=4.3×10-7 mol·L-1。醋酸的电离平衡常数大,酸性强,较强的酸可制备较弱的酸。
题组一 影响电离平衡常数的因素及其应用
1.25 ℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 1.7×10-5 mol·L-1 K1=4.3×10-7mol·L-1K2=5.6×10-11mol·L-1 3.0×10-8 mol·L-1
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为
________________________________________________________________________。
(2)同浓度的CH3COO-、HCO、CO、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为
_______________________________________________________________________。
(3)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种物质的溶液:a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3,pH由大到小的顺序是____________(填编号)。
(4)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是________(填序号)。
A.[H+]
B.[H+]/[CH3COOH]
C.[H+]·[OH-]
D.[OH-]/[H+]
E.
若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据增大的是__________________________。
(5)体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程中pH变化如图所示,则HX的电离平衡常数______(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数;理由是________________________________________________,
稀释后,HX溶液中由水电离出来的[H+]________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸溶液中由水电离出来的[H+],理由是____________________________________。
答案 (1)CH3COOH>H2CO3>HClO
(2)CO>ClO->HCO>CH3COO-
(3)a>b>d>c
(4)A ABCE
(5)大于 稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,酸性强,电离平衡常数大 大于 HX酸性强于CH3COOH的,稀释后HX溶液中的[H+]小于CH3COOH溶液中的
[H+],所以其对水电离的抑制能力也较弱
解析 电离平衡常数越大,酸性越强,电离平衡常数越小,其对应酸根离子结合H+能力越强,水解程度越大,碱性越强。
(4)醋酸是弱电解质,稀释后电离程度增大,但CH3COOH、CH3COO-、H+的浓度却都减小,[OH-]却是增大的,且CH3COOH的浓度减小最多。升温时,促进电离,Kw、Ka均增大,[H+]增大,[H+]/[CH3COOH]增大,[OH-]/[H+]减小。
(5)根据图像分析知道,起始是两种溶液中[H+]相同,c(较弱酸)>c(较强酸),稀释过程中较弱酸的电离程度增大,故在整个稀释过程中较弱酸的H+的浓度一直大于较强酸的H+的浓度,稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,故HX酸性强,电离平衡常数大;HX酸性强于CH3COOH的,稀释后HX溶液中[H+]小于CH3COOH溶液中的[H+],所以对水的抑制能力减弱。
归纳总结
题组二 有关电离平衡常数的定量计算
2.已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有1.0%电离,此酸的电离平衡常数为____________。
答案 10-5 mol·L-1
解析 HAH++A-
0.1-x x x
x=0.1×1.0%=10-3 mol·L-1
Ka== mol·L-1=10-5 mol·L-1。
3.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pH=5.60,[H2CO3]=1.5×10-5mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3??HCO+H+的平衡常数K1=________。(已知:10-5.60=2.5×10-6)
答案 4.2×10-7 mol·L-1
解析 H2CO3??H++HCO
K1== mol·L-1=4.2×10-7 mol·L-1。
考点三 强酸与弱酸的比较
浓度均为0.01 mol·L-1的强酸HA与弱酸HB pH均为2的强酸HA与弱酸HB
pH或物质的量浓度 2=pHHA开始与金属反应的速率 HA>HB HA=HB
体积相同时与过量的碱反应时消耗碱的量 HA=HB HA体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量 HA=HB HA[A-]与[B-]大小 [A-]>[B-] [A-]=[B-]
分别加入固体NaA、NaB后pH变化 HA:不变HB:变大 HA:不变HB:变大
加水稀释10倍后 3=pHHApHHB>2
溶液的导电性 HA>HB HA=HB
水的电离程度 HA题组一 强酸与弱酸的比较
1.今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是 (  )
序号 ① ② ③ ④
pH 11 11 3 3
溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸
A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.②③两溶液等体积混合,所得溶液中[H+]>[OH-]
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH①>②>④>③
D.V1L④与V2L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V1<V2
答案 D
解析 醋酸钠溶液显碱性,所以A正确,也可以从平衡移动角度分析,CH3COONa电离出的CH3COO-:a.与盐酸中的H+结合生成CH3COOH;b.使醋酸中平衡CH3COOHCH3COO-+H+左移,两溶液中H+浓度均减小,所以pH均增大。B项,假设均是强酸强碱,且物质的量浓度相同,等体积混合后溶液呈中性,但③醋酸是弱酸,其浓度远远大于②,即混合后醋酸过量,溶液显酸性[H+]>[OH-],B正确。分别加水稀释10倍,假设平衡不移动,那么①②溶液的pH均为10,但稀释氨水使平衡NH3·H2O
NH+OH-右移,使①pH>10,同理醋酸稀释后pH<4,所以C正确。假设均是强酸强碱,混合后溶液呈中性,V1=V2,但①氨水是弱碱,其浓度远远大于④盐酸,所以需要的①氨水少,即V1>V2,D错误。
2.在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,[H+]由大到小的顺序是________________。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是_____。
(3)若三者[H+]相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是________________。
(4)当三者[H+]相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是____________。
(5)当三者[H+]相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为____________,反应所需时间的长短关系是__________。
(6)将[H+]相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,[H+]由大到小的顺序是__________。
答案 (1)b>a>c (2)b>a=c (3)c>a>b(或c>a=2b)
(4)c>a=b (5)a=b=c a=b>c (6)c>a=b
解析 解答本题要注意以下三点:
(1)HCl、H2SO4都是强酸,但H2SO4是二元酸。
(2)CH3COOH是弱酸,在水溶液中不能完全电离。
(3)醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+的电离平衡。
题组二 判断弱电解质的方法
3.为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:
0.1 mol·L-1醋酸溶液、0.1 mol·L-1盐酸、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、CH3COONa
晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH试纸、酚酞、NaOH溶液等。(1)甲取出10 mL的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,确定醋酸是弱电解质,则a应该满足的关系是________________________________________________________,
理由是_______________________________________________________________。
(2)乙将pH=3醋酸和盐酸,各取1 mL,用蒸馏水稀释到100 mL,然后用pH试纸分别测定两溶液的pH,则可认定醋酸是弱电解质,判断的依据是_____________________。
(3)丙分别取pH=3的盐酸和醋酸10 mL,然后分别加入质量相同的锌粒,醋酸放出H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗? _______。
(4)丁用CH3COONa晶体、NaCl晶体、蒸馏水和酚酞试验,也论证了醋酸是弱酸的事实,该同学的试验操作和现象是______________________________________________。
答案 (1)a>1 因醋酸是弱酸,不能完全电离 (2)盐酸的pH=5,醋酸的pH<5 (3)正确。由于醋酸是弱酸,随着反应的进行,醋酸不断电离,[H+]变化小,产生H2的速率醋酸比盐酸快 (4)配制CH3COONa、NaCl溶液,分别滴入酚酞试液,CH3COONa溶液变浅红色,NaCl溶液不变色
4.下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是 (  )
①常温下某CH3COONa溶液的pH=8
②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
③等pH、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
④0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=2.1
⑤CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOH
⑥0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液稀释100倍,pH<3
A.② B.②⑤ C.①③⑤ D.③④⑤⑥
答案 A
解析 ①中证明CH3COO-能水解,溶液呈碱性,证明CH3COOH为弱酸;②中未能指明浓度,也没有参照物,不能说明问题;③说明电离前n(CH3COOH)>n(盐酸),故CH3COOH的电离程度比盐酸小,属弱电解质;④中说明[H+]<[CH3COOH],说明CH3COOH部分电离,存在电离平衡,CH3COOH是弱电解质;已知⑤中的H3PO4为中强酸,而中强酸能制备的必定是比H3PO4还要弱的酸,说明CH3COOH为弱电解质;⑥中CH3COOH溶液被稀释,[H+]的变化与溶液浓度的变化不一致,证明存在电离平衡的移动,即证明CH3COOH为弱电解质。
反思归纳
1.判断弱电解质的三个思维角度
角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如测0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。
角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动,如pH=1的CH3COOH加水稀释10倍1角度三:弱电解质形成的盐类能水解,如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象:
(1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。现象:溶液变为浅红色。
(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。现象:pH>7。
2.搭建思维平台
我们在做有关强酸、弱酸、强碱、弱碱的试题时,不妨用假设法给自己搭建一个平台,用这个平台进行分析。如题1中的C选项,分别加水稀释10倍,假设平衡不移动,那么①②溶液的pH均为10,然后再根据平衡移动进行分析;再如D选项,假设均是强酸强碱,则V1=V2,然后再根据弱碱的电离平衡及浓度进行分析。
1.(2009·山东理综,15)某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是 (  )
A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
答案 B
解析 醋酸在稀释时会继续电离,则在稀释相同体积的盐酸与醋酸的过程中醋酸中的
H+浓度减小得慢、pH小,A项错误;随着稀释体积的增大,溶液中离子浓度在减小,B项正确;温度一定,任何稀的水溶液中的Kw都是一定值, C项错误;由于醋酸是弱酸,要使盐酸和醋酸溶液pH值相同,醋酸的浓度比盐酸大得多,D项错误。
2.(2010·大纲全国卷Ⅱ,9)相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是
(  )
答案 C
解析 强酸完全电离,中强酸部分电离,随着反应地进行,中强酸要继续电离出H+,所以溶液②产生氢气的体积多,在相同时间内,②的反应速率比①快。
3.(2011·福建理综,10)常温下0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是 (  )
A.将溶液稀释到原体积的10倍
B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积0.2 mol·L-1盐酸
D.提高溶液的温度
答案 B
解析 醋酸是弱酸,稀释10倍同时也促进了其电离,溶液的pH<(a+1),A错误;醋酸根离子水解显碱性,向酸溶液中加入适量碱性溶液可以使pH增大1,B正确;盐酸完全电离,加入盐酸后溶液的pH4.(2008·天津理综,9)醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述不正确的是 (  )
A.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:[H+]=[OH-]+[CH3COO-]
B.0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中[OH-]减小
C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.常温下pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH<7
答案 B
解析 由电荷守恒可知A项正确;加水稀释,平衡右移,但[H+]减小,[OH-]增大,B项不正确;加入CH3COONa固体,[CH3COO-]增大,平衡左移,C项正确;由于CH3COOH是弱酸,pH=2的CH3COOH其浓度大于0.01 mol·L-1,与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,CH3COOH过量,溶液的pH<7,D项正确。
5.[2009·山东理综,28(4)]在25 ℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中[NH]=[Cl-],则溶液显__________(填“酸”、“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=________。
答案 中  mol·L-1
解析 氨水与HCl等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为[NH]+[H+]=[Cl-]+[OH-],因[NH]=[Cl-],故有[H+]=[OH-],溶液显中性。
1.下列有关强、弱电解质的叙述正确的是 (  )
A.强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强
B.强电解质的水溶液中不存在溶质分子
C.强电解质都是离子化合物,而弱电解质都是共价化合物
D.不同的弱电解质只要物质的量浓度相同,电离程度也相同
答案 B
解析 本题考查强、弱电解质的区别,意在考查学生对电解质概念的理解。强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的导电性强,与其浓度有关,故A错误;强电解质也可以是共价化合物,如HCl,故C错误。
2.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是 (  )
选项 A B C D
强电解质 Fe NaCl CaCO3 HNO3
弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3
非电解质 蔗糖 BaSO4 酒精 H2O
答案 C
解析 A项,Fe既不是电解质,也不是非电解质;B项,NH3是非电解质,BaSO4是强电解质;D项,H2O是弱电解质,不是非电解质。
3.常温时,0.01 mol·L-1某一元弱酸的电离常数Ka=10-6 mol·L-1,则下列说法正确的是(  )
A.上述弱酸溶液的pH=4
B.加入NaOH溶液后,弱酸的电离平衡向右移动,K值增大
C.加入等体积0.01 mol·L-1 NaOH溶液后,所得溶液的pH=7
D.加入等体积0.01 mol·L-1 NaOH溶液后,所得溶液的pH<7
答案 A
解析 设该一元弱酸为HA:HA??H++A-,则Ka==,求得
[H+]=10-4 mol·L-1,故pH=4。选项B中K值应不变,C、D项中pH>7。
4.一定温度下,向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加少量水,下列有关说法错误的是(  )
A.溶液中所有离子的浓度都减小
B.CH3COOH的电离程度变大
C.水的电离程度变大
D.溶液的pH增大
答案 A
解析 A选项错误,H+浓度减小,OH-浓度增大;B选项正确,溶液越稀,弱电解质的电离程度越大;C选项正确,酸溶液中OH-主要是由水电离产生的,OH-浓度变大,说明水的电离程度变大;D选项正确,由于H+浓度减小,故溶液的pH增大。
5.下列关于0.1 mol·L-1氨水的叙述正确的是 (  )
A.加入少量氯化钠溶液,平衡不移动
B.加入少量NaOH固体,平衡正向移动
C.通入少量氯化氢气体,平衡正向移动
D.加入少量MgSO4固体,抑制NH3·H2O电离
答案 C
解析 A选项错误,加氯化钠溶液相当于加水稀释,促进NH3·H2O电离;B选项错误,氢氧化钠抑制氨水电离;C选项正确,氯化氢溶于水生成盐酸,盐酸与氨水电离出的
OH-反应,促进氨水的电离平衡正向移动;D选项错误,镁离子结合OH-,促进氨水
电离。
6.室温下,有两种溶液:①0.01 mol·L-1 NH3·H2O溶液、②0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液,下列操作可以使两种溶液中[NH]都增大的是 (  )
A.加入少量H2O B.加入少量NaOH固体
C.通入少量HCl气体 D.升高温度
答案 C
解析 加水,两溶液中[NH]都减小,A错误;加入少量NaOH固体,NH3·H2O的电离平衡逆向移动,[NH]减小,NH4Cl中由于发生反应:NH+OH-===NH3·H2O,会导致[NH]减小,故B错误;通入少量HCl气体,①中发生酸碱中和反应促进NH3·H2O电离,所以[NH]增大,②中NH的水解平衡逆向移动,[NH]亦增大,故C正确;升高温度促进NH的水解,②中NH的浓度减小,故D错误。
7.室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是(  )
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中不变
C.醋酸的电离程度增大,[H+]亦增大
D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
答案 B
解析 本题考查弱电解质的电离平衡,意在考查学生对电离平衡的理解和应用能力。醋酸溶液加水稀释后,CH3COOH的电离程度增大,n(H+)、n(CH3COO-)增大,A项错误;根据CH3COOH的电离平衡常数Ka==,则有=,由于温度不变,Ka、Kw均不变,因此不变,B项正确;醋酸加水稀释,电离程度增大,n(H+)增大,但[H+]减小,C项错误;再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,反应后得到CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,溶液显酸性,pH<7,D项错误。
8.常温时,某一元弱酸的电离常数Ka=10-6mol·L-1,对于0.01 mol·L-1的该酸下列说法正确的是 (  )
A.该弱酸溶液的pH=4
B.加入NaOH溶液后,弱酸的电离平衡向右移动,Ka增大
C.加入等体积的0.01 mol·L-1 NaOH溶液后,所得溶液的pH=7
D.加入等体积的0.01 mol·L-1 NaOH溶液后,所得溶液的pH<7
答案 A
解析 设该一元弱酸为HA:HA??H++A-,则Ka===10-6,求得[H+]=10-4 mol·L-1,故pH=4,A项对;Ka应不变,B项错;C、D项中该一元弱酸的钠盐因水解而使溶液呈碱性,pH>7,C、D项错。
9.25 ℃时,弱酸的电离平衡常数如表所示,下列说法正确的是 (  )
弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
K2:5.6×10-11Ka/mol·L-1 1.8×10-5 4.9×10-10 K1:4.3×10-7
A.等物质的量浓度溶液pH关系:pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)
B.a mol·L-1 HCN与b mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后所得溶液中[Na+]>[CN-],则a一定小于b
C.往冰醋酸中逐滴加水,溶液导电能力先增大,后减小
D.NaHCO3和Na2CO3的混合液中:[Na+]+[H+]=[OH-]+[HCO]+[CO]
答案 C
解析 A项,由表中数据可知电离程度大小顺序为CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO,所以溶液的pH大小顺序为pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa),错;B项,若a=b,反应生成NaCN,其溶液呈碱性,[Na+]>[CN-],错;C项,往冰醋酸中逐滴加水时,醋酸的电离程度增大,溶液中的离子浓度也增大,溶液导电能力增大,若继续稀释,则离子浓度将减小,导电能力降低,对;D项,NaHCO3和Na2CO3的混合液中,由电荷守恒知:[Na+]+[H+]=[OH-]+[HCO]+2[CO],错。
10.(1)将等质量的Zn粉分别投入:a:10 mL 0.1 mol·L-1 HCl和b:10 mL 0.1 mol·L-1醋
酸中。
①若Zn不足量,则反应速率a______b。(填“>”、“=”或“<”,下同)
②若Zn过量,产生H2的量a______b。
(2)将等质量的Zn粉分别投入pH=1,体积均为10 mL的a:盐酸和b:醋酸中。
①若Zn不足量,则起始反应速率a______b。
②若Zn过量,产生H2的量a______b。
答案 (1)①> ②= (2)①= ②<
11.一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化曲线如图所示,请回答:
(1)O点为什么不导电:___________________________________________________。
(2)a、b、c三点溶液的pH由小到大的顺序是_________________________________。
(3)H+的物质的量最大的是________(填“a”、“b”或“c”)。
(4)若使c点溶液中的[CH3COO-]增大,可以采取下列措施中的________(填序号)。
A.加热  B.加很稀的NaOH溶液 C.加NaOH固体
D.加水  E.加CH3COONa固体 F.加入锌粒
答案 (1)无自由移动的离子 (2)b(4)ACEF
解析 (1)冰醋酸中无自由移动的离子,所以在O点时不导电。
(2)pH的大小与[H+]有关,pH大则[H+]小。溶液的导电能力与离子浓度有关,在醋酸溶液中离子来源于醋酸的电离,醋酸溶液的导电能力越强,说明[H+]越大。
(3)溶液稀释过程中,电离平衡向电离方向移动,氢离子的物质的量增大。
(4)若使[CH3COO-]增大,可以促进CH3COOH的电离平衡向电离方向移动。A、B、C、D、F项均可以达到使电离平衡向电离方向移动的目的。B、D项虽然能使CH3COOH的电离平衡向电离方向移动,但是稀释占据了主导作用,导致[CH3COO-]减小,E项中虽然CH3COOH的电离受到抑制,但加入的CH3COO-能使[CH3COO-]增大。
12.(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,则醋酸的电离平衡向________(填“正”或“逆”)反应方向移动;溶液中的值________(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NH3·H2O。
已知:a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5mol·L-1;
b.CH3COOH+NaHCO3===CH3COONa+CO2↑+H2O。
则CH3COONH4溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液呈________性,NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是__________(填化学式)。
(3)99 ℃时,Kw=1.0×10-12mol2·L-2,该温度下测得0.1 mol·L-1 Na2A溶液的pH=6。
①H2A在水溶液中的电离方程式为________________________________________。
②该温度下,将0.01 mol·L-1 H2A溶液稀释到20倍后,溶液的pH=________。
③体积相等、pH=1的盐酸与H2A溶液分别与足量的Zn反应,产生的氢气________。
A.盐酸多 B.H2A多
C.一样多 D.无法确定
④将0.1 mol·L-1 H2A溶液与0.2 mol·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为_____________________________________________________。
答案 (1)逆 不变
(2)中 碱 NH
(3)①H2A===2H++A2- ②3 ③C
④[NH]>[A2-]>[H+]>[OH-]
解析 (1)CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOH??CH3COO-+H+,加入CH3COONa固体,[CH3COO-]增大,平衡左移;CH3COOH的电离平衡常数
K=,温度不变,电离平衡常数不变,故的值不变。
(2)弱酸弱碱盐溶液酸碱性的判断要注意对应的弱酸和弱碱的电离平衡常数的大小,电离平衡常数越大,其对应离子水解的程度越小。
(3)99 ℃时,Kw=1.0×10-12,该温度下测得0.1 mol·L-1 Na2A溶液的pH=6,故H2A为强酸,在水溶液中完全电离。
13.已知:CH3COOH??CH3COO-+H+达到电离平衡时,电离平衡常数可以表示为Ka=;CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-达到水解平衡时,水解平衡常数可以表示为Kh=(式中各粒子浓度均为平衡时浓度)。
(1)对于任意弱电解质来讲,其电离平衡常数Ka、对应离子的水解常数Kh以及水的离子积常数Kw的关系是______________________,由此可以推断,弱电解质的电离程度越小,其对应离子的水解程度____________。
(2)由于CH3COOH的电离程度很小,计算时可将CH3COOH的平衡浓度看成是CH3COOH溶液的浓度,则c mol·L-1的CH3COOH溶液中[H+]=__________(不为0)。
(3)现用某未知浓度(设为c′)的CH3COOH溶液及其他仪器、药品,通过实验测定一定温度下CH3COOH的电离平衡常数,需测定的数据有(用简要的文字说明):
①实验时的温度;
②________________________________________________________________________;
③用____________(填一种实验方法)测定溶液浓度c′。
答案 (1)Ka·Kh=Kw 越大 (2) mol·L-1 (3)②溶液的pH ③酸碱中和滴定
解析 第(2)题中强调[H+]不为0是为了防止有的学生从“计算时可将CH3COOH的平衡浓度看成是CH3COOH溶液的浓度”得到“CH3COOH不电离”的错误结论。由于CH3COOH电离出的CH3COO-与H+浓度近似相等,平衡时[CH3COOH]又可看成是CH3COOH溶液的浓度c,则Ka={[H+]}2/c, [H+]= mol·L-1。
(3)要测定Ka,则必须要分别用pH换算[H+]和用酸碱中和滴定的方法测定c′。
14.为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质,甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验:0.010 mol·L-1氨水、0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞试液、pH试纸、蒸馏水。
(1)甲用pH试纸测出0.010 mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确?________(填“正确”或“不正确”),并说明理由____________。
(2)乙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,用pH试纸测其pH=a,然后用蒸馏水稀释至
1 000 mL,再用pH试纸测其pH=b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a,b值应满足什么关系?________(用“等式”或“不等式”表示)。
(3)丙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入少量NH4Cl晶体,颜色变________(填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3·H2O是弱电解质?________(填“能”或“否”),并说明原因:__________________________。
(4)请你根据所提供的试剂,再提出一个合理又简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质:________。
答案 (1)正确 若是强电解质,则0.010 mol·L-1氨水中[OH-]应为0.01 mol·L-1,
pH=12
(2)a-2<b<a
(3)浅 能 0. 010 mol·L-1氨水(滴有酚酞试液)中加入氯化铵晶体后颜色变浅,有两种可能:一是氯化铵在水溶液中电离出的NH水解使溶液显酸性,加入氨水中使其pH降低;二是NH使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2O??NH+OH-逆向移动,从而使溶液的pH降低。这两种可能均证明NH3·H2O是弱电解质
(4)取一张pH试纸,用玻璃棒蘸取0.1 mol·L-1NH4Cl溶液,滴在pH试纸上,显色后跟标准比色卡比较测出pH,pH<7(方案合理即可)
解析 (1)若NH3·H2O是强电解质,则0.010 mol·L-1氨水中[OH-]应为0.010 mol·L-1,pH=12。用pH试纸测出0.010 mol·L-1氨水的pH为10,说明NH3·H2O没有完全电离,应为弱电解质。
(2)若NH3·H2O是强电解质,用蒸馏水稀释至1 000 mL,其中pH=a-2。因为NH3·H2O是弱电解质,不能完全电离,a、b应满足a-2<b<a。
(3)向0.010 mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl晶体,有两种可能:一是氯化铵在水溶液中电离出的NH水解使溶液显酸性,加入氨水中使其pH降低;二是NH使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2O??NH+OH-逆向移动,从而使溶液的pH降低,这两种可能均会使溶液颜色变浅,可证明NH3·H2O是弱电解质。
(4)NH4Cl为强酸弱碱盐,只需检验NH4Cl溶液的酸碱性,即可证明NH3·H2O是弱电解质,还是强电解质。

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