资源简介

第九章　水溶液中的离子反应与平衡
第41讲　电离平衡
1．理解弱电解质在水溶液中的电离平衡，能用化学用语正确表示弱电解质的电离平衡。2.理解电离常数的含义，掌握电离常数的应用并能进行相关计算。
考点一　弱电解质的电离平衡
1．电离平衡的概念
在一定条件下(如温度、浓度等)，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，达到电离平衡状态。
2．电离平衡的建立和特征
3．外界条件对电离平衡的影响
温度 温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大
浓度 稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大
同离子效应 加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小
加入能反应的物质 电离平衡向右移动，电离程度增大
正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)弱电解质溶液中至少存在两种共价化合物分子。(　√　)
(2)在氨水中，当c(NH)＝c(OH－)时，表示一水合氨已达到电离平衡。(　×　)
(3)弱电解质加水稀释，导电粒子的数目减小。(　×　)
(4)电离平衡向右移动，弱电解质分子的浓度一定减小。(　×　)
(5)CH3COOH溶液加水稀释，电离平衡向右移动，c(H＋)增大。(　×　)
题组一　弱电解质电离平衡及影响因素
1．在0.1 mol/L CH3COOH溶液中存在如下平衡：CH3COOH CH3COO－＋H＋。对于该平衡体系，下列叙述正确的是(　C　)
A．加水时，平衡向逆反应方向移动
B．加入0.5 mol/L HCl溶液导电性减弱
C．加入NaOH固体平衡向右移动
D．加入少量CH3COONa固体溶液pH减小
解析：加水可以促进CH3COOH的电离，A错误；加入0.5 mol·L-1 HCl溶液使溶液中离子浓度增大，导电性增强，B错误；加入氢氧化钠消耗H＋平衡向右移动，C正确；加入醋酸钠使醋酸根的浓度增大，抑制CH3COOH的电离，H＋浓度减小pH增大，D错误。
2．已知次磷酸(H3PO2)为一元酸，欲证明它是弱电解质，下列操作方法不正确的是(　A　)
A．用物质的量浓度相同的NaCl溶液和NaH2PO2溶液进行导电性实验，比较灯泡的亮度
B．用一定浓度的NaOH溶液分别滴定等体积、等pH的盐酸和次磷酸溶液，比较消耗碱液的体积
C．加热滴有酚酞溶液的NaH2PO2溶液，溶液颜色变深
D．常温下，稀释0.1 mol·L-1次磷酸溶液至原溶液体积的100倍，测得pH在4～5
解析：NaCl和NaH2PO2都属于强电解质，所以用物质的量浓度相同的NaCl溶液和NaH2PO2溶液进行导电性实验，比较灯泡的亮度，不能证明H3PO2是弱电解质，A错误；因HCl为强酸，若滴定时次磷酸溶液消耗NaOH溶液的体积大于等体积、等pH的盐酸消耗的NaOH溶液的体积，则说明次磷酸为弱电解质，B正确；若次磷酸为弱电解质，则NaH2PO2溶液呈碱性，加热促进其水解，滴有酚酞溶液的NaH2PO2溶液颜色变深，C正确；常温下，若次磷酸为一元强酸，则把0.1 mol·L-1次磷酸溶液稀释至原溶液体积的100倍，pH应为3，而现测得pH在4～5，说明次磷酸没有完全电离，为弱电解质，D正确。
判断弱电解质的两种常用方法
(1)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溶液加水稀释10倍后，1＜pH＜2。
(2)弱电解质形成的盐能水解，如用玻璃棒蘸取一定浓度的CH3COONa溶液滴在pH试纸上，pH＞7，说明CH3COONa为弱酸盐，即CH3COOH为弱酸。
题组二　弱电解质溶液导电图像分析
3．一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是(　C　)
A．a、b、c三点溶液的pH：c＜a＜b
B．a、b、c三点CH3COOH的电离程度：c＜a＜b
C．用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小
D．a、b、c三点溶液用1 mol·L-1NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液体积：c＜a＜b
解析：用湿润的pH试纸测量，相当于加水稀释，从图像来看，导电能力加强，c(H＋)增大，pH减小。
4．电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。如图是KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中，能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是(　D　)
　　
　　
解析：HCl为强电解质，CH3COOH为弱电解质，滴加NH3·H2O，先与HCl反应，生成同样为强电解质的NH4Cl，但溶液体积不断增大，溶液稀释，所以电导率下降。当HCl被中和完后，继续与弱电解质CH3COOH反应，生成CH3COONH4(强电解质)，所以电导率增大。HCl与CH3COOH均反应完后，继续滴加弱电解质NH3·H2O，电导率变化不大，但因为溶液被稀释，有下降趋势。
考点二　电离平衡常数及其应用
1．电离平衡常数及其相关概念
(1)概念
在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用K(弱酸用Ka，弱碱用Kb)表示。
(2)表达式
项目 一元弱酸HA 一元弱碱BOH
电离方程式 HA H＋＋A－ BOH B＋＋OH－
电离常数表达式 Ka＝ Kb＝
(3)特点
①电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K值增大。
②多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1 Ka2 Ka3……故其酸性取决于第一步电离。
2．电离度
(1)概念：在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分比。
(2)表示方法
α＝×100%
也可表示为α＝×100%
(3)影响因素
温度 升高温度，电离平衡向右移动，电离度增大； 降低温度，电离平衡向左移动，电离度减小
浓度 当弱电解质溶液浓度增大时，电离度减小； 当弱电解质溶液浓度减小时，电离度增大
正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)同一弱电解质，浓度不同其电离常数一定不同。(　×　)
(2)电离平衡正向移动时，电离度、电离常数均增大。(　×　)
(3)相同温度时电离常数越大，表示电解质的电离能力越强。(　√　)
(4)常温下，依据Ka1(H2CO3)>Ka2(H3PO3)，可知碳酸的酸性比磷酸强。(　×　)
(5)电离常数大的酸溶液中的c(H＋)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H＋)大。(　×　)
题组一　电离常数的理解与应用
1．部分弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸 HCOOH H2S
电离平衡常数(25 ℃) Ka＝1.77×10-4 Ka1＝1.1×10-7 Ka2＝1.3×10-13
弱酸 H2CO3 HClO
电离平衡常数(25 ℃) Ka1＝4.5×10-7 Ka2＝4.7×10-11 Ka＝4.0×10-8
按要求回答下列问题：
(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为HCOOH＞H2CO3＞H2S＞HClO。
(2)相同浓度的HCOO－、HS－、S2-、HCO、CO、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为S2-＞CO＞ClO－＞HS－＞HCO＞HCOO－。
(3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式不正确的是①②④(填序号)。
①次氯酸与NaHCO3溶液的反应：HClO＋HCO===ClO－＋H2O＋CO2↑
②少量CO2通入NaClO溶液中：CO2＋H2O＋2ClO－===CO＋2HClO
③少量CO2通入NaClO溶液中：CO2＋H2O＋ClO－===HCO＋HClO
④硫化氢通入NaClO溶液中：H2S＋ClO－===HS－＋HClO
⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中：2HCOOH＋CO===2HCOO－＋CO2↑＋H2O
2．常温下，将0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释，请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。
(1)变小；
(2)变大；
(3)变小；
(4)不变；
(5)不变。
解析：(1)将该式变为＝或稀释时CH3COOH的电离平衡正向移动，n(CH3COOH)减小，n(H＋)增大因而其比值变小。(2)将该式变为＝或稀释时CH3COOH的电离平衡正向移动，n(CH3COOH)减小，n(CH3COO－)增大因而其比值变大。(3)假设无限稀释，c(CH3COO－)趋近于0，极稀溶液要考虑水的电离，c(H＋)趋近于10-7 mol·L-1，因此比值变小。(4)该式为CH3COOH的电离常数表达式，温度不变，Ka不变。(5)将该式变为＝，故比值不变。
判断溶液中粒子浓度比值的三种方法
(1)将浓度之比转化为物质的量之比进行比较，这样分析起来可以忽略溶液体积的变化，只需分析粒子数目的变化即可。
(2)“假设法”，如上述问题(3)，假设无限稀释，c(CH3COO－)趋近于0，c(H＋)趋于10-7 mol·L-1，故比值变小。
(3)“凑常数”，解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度，转化为一个常数与某种粒子浓度的乘积或相除的关系。
题组二　电离常数的有关计算
3．(1)25 ℃，0.01 mol·L-1的HA溶液的电离常数为1×10-8，则溶液的c(H＋)约为1×10-5 mol·L-1，电离度为0.1%。
(2)常温下，向a mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L-1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，则CH3COOH的电离常数Ka＝(用含a和b的代数式表示)。
解析：(1)≈＝1×10-8，c(H＋)＝1×10-5 mol·L-1，α＝×100%＝0.1%。(2)根据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(CH3COO－)，根据元素守恒有c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝ mol·L-1，溶液呈中性，所以c(CH3COOH)＝c(Cl－)＝ mol·L-1。
CH3COOH　 　CH3COO－　　＋　 　H＋
mol·L-1 mol·L-1 10-7 mol·L-1
Ka＝＝。
4．已知草酸为二元弱酸：H2C2O4 HC2O＋H＋　Ka1，HC2O C2O＋H＋　Ka2，常温下，向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液，所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三种粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
则常温下：
(1)Ka1＝10-1.2。
(2)Ka2＝10-4.2。
(3)pH＝2.7时，溶液中＝1 000。
解析：(1)由题中图像可知pH＝1.2时，c(HC2O)＝c(H2C2O4)，则Ka1＝10-1.2。(2)pH＝4.2时，c(HC2O)＝c(C2O)，则Ka2＝10-4.2。(3)由电离常数表达式可知＝＝＝1 000。
计算电离平衡常数的思维方法
(1)根据电离方程式，写出电离平衡常数表达式。
(2)根据题干信息，结合电荷守恒、元素守恒，找出各粒子的浓度，代入表达式即可。
(3)若有图像信息，可选择曲线上的特殊点(能准确读出纵、横坐标的数值)，确定各粒子的浓度，最后代入平衡常数表达式计算。
考点三　强酸(或碱)与弱酸(或碱)的比较
1．一元强酸(如HCl)与一元弱酸(如CH3COOH)的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸的比较
比较项目 c(H＋) pH 中和碱的能力 与活泼金属反应 产生H2的量 开始与金属反应的速率
盐酸 大 小 相同 相同 大
醋酸 小 大 小
(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸的比较
比较项目 c(H＋) c(酸) 中和碱 的能力 与足量活泼金属 反应产生H2的量 开始与金属 反应的速率
盐酸 相同 小 小 少 相同
醋酸 大 大 多
2.一元强酸(如HCl)与一元弱酸(如CH3COOH)稀释图像比较
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大 加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多
(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多
1．相同温度下，关于盐酸和醋酸两种溶液的比较，下列说法正确的是(　A　)
A．pH相等的两溶液中：c(CH3COO－)＝c(Cl－)
B．分别中和pH相等、体积相等的两溶液，所需NaOH的物质的量相同
C．相同浓度的两溶液，分别与金属镁反应，反应速率相同
D．相同浓度、相同体积的两溶液，分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化)：c(CH3COO－)＝c(Cl－)
解析：在pH相等的两种溶液中，氢离子的浓度相同，根据溶液中电荷守恒可知阴离子浓度相等，即c(CH3COO－)＝c(Cl－)，A正确；CH3COOH为弱酸，是弱电解质，只能部分电离，与pH相同的强酸溶液比起来，与其他物质反应时，可以持续电离出氢离子，平衡右移，所以醋酸消耗的氢氧化钠的量要更多一些，B错误；反应刚开始时，CH3COOH是弱酸，部分电离，与同等浓度的强酸比较，反应速率会慢一些，C错误；相同浓度、相同体积的这两种酸的物质的量相等，醋酸钠溶液呈碱性，要使混合溶液呈中性，则醋酸应该稍微过量，NaCl溶液呈中性，根据电荷守恒得c(Na＋)＝c(CH3COO－)、c(Na＋)＝c(Cl－)，反应后的中性溶液中氯化钠浓度大于醋酸钠，所以c(CH3COO－)＜c(Cl－)，D错误。
2．在两个密闭的锥形瓶中，0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如图。下列说法正确的是(　C　)
A．①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线
B．任意相同时间段内，盐酸与Mg反应的化学反应速率均大于醋酸与Mg反应的化学反应速率
C．反应中CH3COOH的电离被促进，两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
D．1 mol·L-1NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
解析：2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋酸，盐酸中c(H＋)大，与镁条反应的速率快，相同时间内产生的氢气多，容器内压强大，反应先结束，故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线，A错误；从图像可以看出，100 s后，醋酸与镁的反应速率更大，此时盐酸与镁已接近反应结束，c(H＋)较小，反应速率较小，B错误；由于盐酸和醋酸的浓度和体积均相同，则二者物质的量相同，故反应结束时，产生的氢气总量基本相等，C正确；用1 mol·L-1NaOH溶液完全中和题述两种酸溶液时，盐酸与醋酸消耗NaOH溶液的体积相等，D错误。
3．(2024·黑龙江哈尔滨期中)常温下，浓度均为1 mol·L-1的CH3NH2和NH2OH两种溶液各10 mL，分别加水稀释，所得曲线如图所示{V表示溶液的体积，pOH＝－lg[c(OH－)]}，下列说法正确的是(　D　)
A．用相同浓度的盐酸分别与a、b处溶液恰好完全反应，消耗盐酸的体积Va>Vb
B．等浓度的CH3NH3Cl和NH3OHCl的混合溶液中c(NH3OH＋)>c(CH3NH)
C．当两溶液均稀释至lg＝5时，溶液的导电性：NH2OH>CH3NH2
D．加水稀释过程中不断增大
解析：由图可知，等浓度的CH3NH2的pOH小于NH2OH，说明CH3NH2的碱性强于NH2OH。体积相等、浓度相等的CH3NH2和NH2OH的中和能力相等，则用相同浓度的盐酸分别与a、b处溶液恰好完全反应，消耗盐酸的体积Va等于Vb，A错误；由盐类水解规律可知，NH3OH＋在溶液中的水解程度大于CH3NH，则等浓度的CH3NH3Cl和NH3OHCl的混合溶液中NH3OH＋的浓度小于CH3NH，B错误；当两溶液均稀释至lg 为5时，CH3NH2和NH2OH的稀释浓度相等，CH3NH2的电离程度大于NH2OH，溶液中离子浓度大于NH2OH，导电性强于NH2OH，C错误；由电离常数可知，溶液中＝，CH3NH2溶液加水稀释过程中，CH3NH的浓度减小，CH3NH2的电离常数不变，则溶液中即的值增大，D正确。
1．(2022·湖北卷)根据酸碱质子理论，给出质子(H＋)的物质是酸，给出质子的能力越强，酸性越强。已知：N2H＋NH3===NH＋N2H4，N2H4＋CH3COOH===N2H＋CH3COO－，下列酸性强弱顺序正确的是(　D　)
A．N2H>N2H4>NH
B．N2H>CH3COOH>NH
C．NH3>N2H4>CH3COO－
D．CH3COOH>N2H>NH
解析：根据复分解反应的规律，强酸能制得弱酸，根据酸碱质子理论，给出质子(H＋)的物质是酸，则反应N2H4＋CH3COOH===N2H＋CH3COO－中，酸性：CH3COOH＞N2H，反应N2H＋NH3===NH＋N2H4中，酸性：N2H＞NH，故酸性：CH3COOH>N2H>NH。
2．(2022·全国乙卷)常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10-3。在某体系中，H＋与A－不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是(　B　)
A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)
B．溶液Ⅱ中HA的电离度为
C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
解析：常温下溶液Ⅰ的pH＝7.0，则溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)，c(H＋)＜c(OH－)＋c(A－)，A错误；常温下溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L-1，Ka＝＝1.0×10-3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，则＝＝＝＝＝＝，B正确；未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，C错误；常温下溶液Ⅰ的pH＝7.0，c(H＋)＝1×10-7 mol·L-1，由题意可知，Ka＝＝1.0×10-3，溶液Ⅰ中c总(HA)＝(104＋1)c(HA)，溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液Ⅱ中c(H＋)＝0.1 mol·L-1，Ka＝＝1.0×10-3，溶液Ⅱ中c总(HA)＝1.01c(HA)，溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104＋1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，D错误。
3．(2024·新课标卷)常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中，分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如：δ(CH2ClCOO－)＝]
下列叙述正确的是(　D　)
A．曲线M表示δ(CHCl2COO－)～pH的变化关系
B．若酸的初始浓度为0.10 mol·L-1，则a点对应的溶液中有c(H＋)＝c(CHCl2COO－)＋c(OH－)
C．CH2ClCOOH的电离常数Ka＝10-1.3
D．pH＝2.08时，＝
解析：随着pH的增大，CH2ClCOOH、CHCl2COOH浓度减小，CH2ClCOO－、CHCl2COO－浓度增大，—Cl为吸电子基团，CHCl2COOH的酸性强于CH2ClCOOH，即Ka(CHCl2COOH)>Ka(CH2ClCOOH)，δ(酸分子)＝δ(酸根离子)＝0.5时的pH分别约为1.3、2.8，则两种酸的电离常数分别为Ka(CHCl2COOH)≈10-1.3，Ka(CH2ClCOOH)≈10-2.8，则曲线M表示δ(CH2ClCOO－)～pH的变化关系，A、C错误；根据Ka(CHCl2COOH)＝，初始c0(CHCl2COOH)＝0.10 mol·L-1，若溶液中溶质只有CHCl2COOH，则c(CHCl2COO－)＝c(H＋)≈＝10-1.15 mol·L-1，但a点对应的c(H＋)＝0.1 mol·L-1，说明此时溶液中加入了酸性更强的酸，根据电荷守恒，c(H＋)>c(CHCl2COO－)＋c(OH－)，B错误；电离度α＝，n始＝n电离＋n未电离，则α(CH2ClCOOH)＝δ(CH2ClCOO－)，α(CHCl2COOH)＝δ(CHCl2COO－)，pH＝2.08时，δ(CH2ClCOO－)＝0.15，δ(CHCl2COO－)＝0.85，D正确。
4．(2024·广东卷节选)酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸HX(X为A或B)在某非水溶剂中的Ka。
a．选择合适的指示剂HIn，Ka(HIn)＝3.6×10-20；其钾盐为KIn。
b．向KIn溶液中加入HX，发生反应：In－＋HX X－＋HIn。KIn起始的物质的量为n0(KIn)，加入HX的物质的量为n(HX)，平衡时，测得c平(In－)/c平(HIn)随n(HX)/n0(KIn)的变化曲线如图。
已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。
(1)计算Ka(HA)＝4.0×10-21。(结果保留两位有效数字)
(2)在该溶剂中，Ka(HB)＞(填“>”“<”或“＝”，下同)Ka(HA)；Ka(HB)＞Ka(HIn)。
解析：(1)由变化曲线图可知，当＝1.0时，＝3.0，设初始c0(KIn)＝c0 mol/L，则初始c(HA)＝c0 mol/L，转化的物质的量浓度为x mol/L，可列出三段式如下：
　　　　 　 In－　＋　HA A－　＋　HIn
c0 c0 0 0
x x x x
c0－x c0－x x x
由＝3.0，即＝3.0，
解得x＝0.25c0，则该反应的平衡常数为K1＝＝＝＝＝，解得Ka(HA)＝4.0×10-21。(2)根据图像可知，当＝1.0时，设此时转化的物质的量浓度为y mol/L，可列出三段式如下：
　　　　　　　　　　In－　＋　HB B－　＋　HIn
起始浓度/(mol/L) c0 c0 0 0
转化浓度/(mol/L) y y y y
平衡浓度/(mol/L) c0－y c0－y y y
此时＜1.0，即＜1.0，则y＞0.5c0，则平衡常数K2＝＞K1，则Ka(HB)＞Ka(HA)；由于y＞0.5c0，则K2＝＞1，Ka(HB)＞Ka(HIn)。
课时作业41
(总分：60分)
一、选择题(每小题3分，共30分。每小题只有1个选项符合题意)
1．下列各式中，没有正确表示物质在溶液中的电离过程的是(　B　)
A．HCO H＋＋CO
B．H2CO3 2H＋＋CO
C．NH4HCO3===NH＋HCO
D．NH3·H2O NH＋OH－
解析：H2CO3是二元弱酸，在水溶液中的电离分步进行，每一步都存在电离平衡，主要是第一步电离，其电离方程式为H2CO3 H＋＋HCO，B符合题意。
2．(2020·北京卷)室温下，对于1 L 0.1 mol·L-1醋酸。下列判断正确的是(　C　)
A．该溶液中CH3COO－的粒子数为6.02×1022
B．加入少量CH3COONa固体后，溶液的pH降低
C．滴加NaOH溶液过程中，n(CH3COO－)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
D．与Na2CO3溶液反应的离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑
解析：1 L 0.1 mol·L-1醋酸中CH3COOH的物质的量为0.1 mol，醋酸属于弱酸，是弱电解质，在溶液中部分电离，存在电离平衡，则CH3COO－的粒子数小于6.02×1022，A错误；加入少量CH3COONa固体后，溶液中CH3COO－的浓度增大，根据同离子效应，会抑制CH3COOH的电离，溶液中的氢离子浓度减小，酸性减弱，碱性增强，则溶液的pH升高，B错误；1 L 0.1 mol·L-1醋酸中CH3COOH的物质的量为0.1 mol，滴加NaOH溶液过程中，溶液中始终存在元素守恒，n(CH3COO－)＋n(CH3COOH)＝0.1 mol，C正确；醋酸的酸性强于碳酸，则根据强酸制取弱酸，过量醋酸与Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，CH3COOH是弱电解质，离子反应中不能拆写，则离子方程式为CO＋2CH3COOH===H2O＋CO2↑＋2CH3COO－，D错误。
3．硼酸(H3BO3)的电离方程式为H3BO3＋H2O B(OH)＋H＋。已知常温下，Ka(H3BO3)＝5.4×10-10、Ka(CH3COOH)＝1.75×10-5。下列说法错误的是(　C　)
A．H3BO3为一元酸
B．0.01 mol·L-1H3BO3溶液的pH≈6
C．常温下，等浓度溶液的pH：CH3COONa>NaB(OH)4
D．NaOH溶液溅到皮肤时，可用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液
解析：根据题意可知H3BO3只存在一步电离，所以为一元酸，A正确；设0.01 mol·L-1H3BO3溶液中c(H＋)＝x mol·L-1，则c[B(OH)]也可近似认为等于x mol·L-1，则有Ka(H3BO3)＝＝5.4×10-10，解得x≈2.3×10-6，所以pH≈6，B正确；Ka(H3BO3)4．H2S在水溶液中存在电离平衡：H2S H＋＋HS－和HS－ H＋＋S2-。若向H2S溶液中分别采取下列措施，有关叙述正确的是(　C　)
A．加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大
B．通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH增大
C．滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH减小
D．加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小
解析：加水促进电离，但氢离子浓度减小，A错误；通入过量SO2气体发生反应2H2S＋SO2===3S＋2H2O，当SO2过量时溶液显酸性，而且酸性比H2S强，pH减小，B错误；滴加新制氯水，发生反应Cl2＋H2S===2HCl＋S↓，平衡向左移动，HCl酸性大于H2S，所以溶液pH减小，C正确；加入少量硫酸铜固体，发生反应H2S＋Cu2+===CuS↓＋2H＋，H＋浓度增大，D错误。
5．分析表中数据，下列叙述错误的是(　C　)
弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
电离常数(25 ℃) 1.8×10-5 4.9×10-10 Ka1＝4.4×10-7 Ka2＝4.7×10-11
A．CH3COO－、HCO、CN－在溶液中可以大量共存
B．CH3COO－＋HCN===CH3COOH＋CN－不能发生
C．向NaCN溶液中通入少量CO2，发生反应的离子方程式为2CN－＋CO2＋H2O===2HCN＋CO
D．CH3COOH、H2CO3、HCN的电离程度依次减弱
解析：根据电离常数可知，HCN与CO可以反应生成HCO，C错误。
6．常温下，有体积相同的四种溶液：①pH＝2的CH3COOH溶液；②pH＝2的盐酸；③0.01 mol/L的醋酸；④0.01 mol/L的盐酸，下列说法正确的是(　D　)
A．把四种溶液稀释到相同pH，所需水的体积：①>②＝④＝③
B．四种溶液中和氢氧化钠的能力：①＝②＝④>③
C．与镁条反应的起始速率的大小关系为①>②＝④>③
D．与镁条反应生成相同体积的氢气所需的时间为①<②＝④<③
解析：CH3COOH为弱酸，在溶液中存在电离平衡，HCl是强酸，在溶液中完全电离，则等浓度的盐酸和醋酸稀释到相同pH，所需水的体积为④>③，A错误；CH3COOH为弱酸，在溶液中存在电离平衡，HCl是强酸，在溶液中完全电离，pH＝2的醋酸的浓度大于0.01 mol·L-1，中和氢氧化钠的能力大于其他三种溶液，B错误；pH＝2的醋酸和pH＝2的盐酸中氢离子浓度相同，与镁条反应的起始速率相等，C错误；CH3COOH为弱酸，在溶液中存在电离平衡，HCl是强酸，在溶液中完全电离，pH＝2的醋酸的浓度大于0.01 mol·L-1，与镁条反应过程中，氢离子浓度减小，电离平衡向右移动，氢离子浓度变化小，生成氢气的反应速率最快，pH＝2的盐酸和0.01 mol·L-1的盐酸中氢离子浓度小于pH＝2的醋酸，与镁条反应过程中，两种溶液生成氢气的反应速率相等，但慢于pH＝2的醋酸，0.01 mol·L-1的醋酸中氢离子浓度最小，与镁条反应过程中，生成氢气的反应速率最慢，则生成相同体积的氢气所需的时间为①<②＝④<③，D正确。
7．(2024·辽宁沈阳联考)常温下，有关下列4种溶液的叙述中错误的是(　A　)
编号 ① ② ③ ④
溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸
pH 11 11 3 3
A．温度下降10 ℃，四种溶液的pH均不变
B．在溶液①②中分别加入适量的氯化铵晶体，两种溶液的pH均减小
C．等体积的③④溶液分别与足量锌反应，生成H2的量：④<③
D．将溶液①④等体积混合，所得溶液显碱性
解析：NH3·H2O、CH3COOH是弱电解质，降低温度，电离平衡逆向移动，氨水中氢氧根离子浓度减小、醋酸中氢离子浓度减小；降低温度，Kw减小，氢氧化钠溶液中氢离子浓度减小；温度下降10 ℃，只有盐酸的pH不变，A错误。在氨水中加入适量的氯化铵晶体，铵根离子浓度增大，NH3·H2O的电离平衡逆向移动，氢氧根离子浓度减小；氢氧化钠溶液中加入适量的氯化铵晶体，氢氧化钠和氯化铵反应生成氯化钠和一水合氨，强碱生成弱碱，氢氧根离子浓度减小，所以两种溶液的pH均减小，B正确。pH相等的醋酸和盐酸，盐酸的浓度小于醋酸，所以等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量锌反应，醋酸生成H2的量大于盐酸，C正确。pH＝11的氨水的浓度大于pH＝3的盐酸的浓度，将溶液①④等体积混合，氨水有剩余，溶液呈碱性，D正确。
8．电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的强弱。室温下，用0.100 mol·L-1氨水滴定10 mL浓度均为0.100 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合液，滴定过程中溶液电导率曲线如图所示。下列说法正确的是(　C　)
A．①溶液中c(H＋)为0.200 mol·L-1
B．溶液温度高低为①>③>②
C．③点溶液中有c(Cl－)>c(CH3COO－)
D．③点后因离子数目减少使电导率略减小
解析：CH3COOH为弱电解质，①点溶液中c(H＋)<0.200 mol·L-1，A错误；酸碱中和反应放热，①点溶液温度较低，B错误；③点时恰好完全反应生成等物质的量的氯化铵和醋酸铵，其中CH3COO－发生微弱水解，则③点溶液中：c(Cl－)>c(CH3COO－)，C正确；③点后，溶液体积变大，溶液中离子浓度减小导致电导率减小，D错误。
9．下列关于电解质的说法正确的是(　B　)
A．向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小
B．室温下向10 mL 0.1 mol·L-1的氨水中加水稀释后，溶液中不变
C．等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合：<
D．将浓度为0.1 mol·L-1HF溶液加水不断稀释过程中，电离平衡常数Ka(HF)保持不变，始终增大
解析：NH3·H2O的电离常数Kb＝，温度不变，Kb不变，B正确；H2CO3电离常数Ka1＝、Ka2＝，同一溶液中c(H＋)相等，而Ka1＞Ka2，则>，C错误；0.1 mol·L-1的HF溶液加水不断稀释，c(F－)趋近于0，而c(H＋)趋近于10-7 mol·L-1，故变小，D错误。
10．(2025·河南实验中学高三期中)常温下，pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液，分别加水稀释至体积为V，溶液pH随lg的变化关系如图所示，下列叙述错误的是(　D　)
A．常温下：Ka(HB)>Ka(HC)
B．HC的电离度：a点C．当lg＝4时，升高温度，减小
D．恰好中和pH均为2、体积均为V0的三种酸溶液，消耗的NaOH溶液一样多
解析：相同温度下，弱酸酸性相对越强其电离平衡常数Ka越大，由题图可知，酸性：HB>HC，则Ka(HB)>Ka(HC)，A正确；HC是弱酸，存在电离平衡：HC H＋＋C－，加水稀释电离平衡正向移动，电离程度增大，越稀电离度越大，稀释时，a点稀释倍数小，b点稀释倍数大，b点浓度更稀，可以判断电离度：a点　　　　HB　　　　 　　　　H＋　＋　B－
初始浓度 c(HB) 0
转化浓度 c(HB)·α c(HB)·α
平衡浓度 c(HB)－c(HB)·α 10-2 mol·L-1
c(HB)·α＝10-2 mol·L-1，c(HB)＝ mol·L-1>10-2 mol·L-1，同样分析弱酸HC，c(HC)＝mol·L-1>10-2 mol·L-1，酸性：HB>HC，相同条件下HC电离度更小，所以c(HC)>c(HB)，溶液浓度：c(HC)>c(HB)>c(HA)，体积都为V0时，溶液中溶质的物质的量：n(HC)>n(HB)>n(HA)，中和反应消耗的NaOH溶液不一样多，D错误。
二、非选择题(共30分)
11．(16分)(2024·辽宁沈阳联考)回答下列问题。
(1)稀氨水中存在着平衡：NH3·H2O NH＋OH－，若要使氨水中c(OH－)增大，应加入适量的②③(填序号)。
①NH4Cl固体　②通入氨气　③NaOH固体　④水
(2)甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1 mol·L-1和0.1 mol·L-1，则甲、乙两瓶氨水中c(OH－)之比<(填“>”“<”或“＝”，下同)10，甲、乙两溶液的电离度的关系：甲<乙。[已知电离度(α)＝×100%]
(3)25 ℃时，CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10-5，0.1 mol·L-1醋酸中c(H＋)＝1.34×10-3 mol·L-1(已知：＝1.34)。
(4)用蒸馏水稀释0.10 mol/L的醋酸，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是b(填字母)。
a． b．
c． d．
(5)c(H＋)相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应，生成的H2在相同状况下的体积分别为V1和V2，则V1<(填“>”“<”或“＝”，下同)V2；物质的量浓度相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应，生成的H2在相同状况下的体积分别为V3和V4，则V3＝V4。
解析：(1)①向氨水中加入氯化铵固体，溶液中铵根离子浓度增大，电离平衡左移，溶液中氢氧根离子浓度减小，故错误；②向氨水中通入氨气，一水合氨的浓度增大，电离平衡右移，溶液中氢氧根离子浓度增大，故正确；③向氨水中加入强碱氢氧化钠固体，溶液中氢氧根离子浓度增大，故正确；④向氨水中加入水稀释，溶液中氢氧根离子浓度减小，故错误。(2)氨水的浓度越大，一水合氨的电离度越小，则α乙大于α甲，甲、乙两瓶氨水中c(OH－)之比为，由于α乙大于α甲，所以的值小于10。(3)由电离常数公式可知，0.1 mol·L-1醋酸中c(H＋)≈ mol·L-1＝1.34×10-3 mol·L-1。(4)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸时，溶液中的CH3COOH、CH3COO－、H＋的浓度均减小，温度不变，电离常数、水的离子积常数均不变；a.由电离常数公式可知，溶液中＝，稀释时，醋酸根离子浓度减小，电离常数不变，则溶液中的值减小，故错误；b.由电离常数公式可知，溶液中＝，稀释时，氢离子浓度减小，电离常数不变，则溶液中的值增大，故正确；c.稀释时，氢离子浓度减小，水的离子积常数不变，则溶液中的值减小，故错误；d.稀释时，氢离子浓度减小，水的离子积常数不变，则溶液中氢氧根离子浓度增大，的值减小，故错误。(5)CH3COOH是弱酸，在溶液中部分电离，HCl是强酸，在溶液中完全电离，氢离子相同、体积相同的盐酸的浓度小于醋酸的浓度，则氢离子浓度相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应时，在相同状况下醋酸生成氢气的体积大于盐酸，但物质的量浓度相同、体积相同的盐酸和醋酸完全电离出的氢离子浓度相等，与足量锌反应的能力相同，则物质的量浓度相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应时，在相同状况下两者生成的氢气的体积相等。
12．(14分)25 ℃时，某混合溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1 mol·L-1，
lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO－)、lg c(H＋)和lg c(OH－)随pH变化的关系如图所示。
(1)写出CH3COOH的电离方程式：CH3COOH H＋＋CH3COO－，若0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸的电离度分别为α1、α2，试比较α1和α2大小：α1>α2，并分析两溶液中H＋浓度的比值<(填“>”“<”或“＝”)10。
(2)已知100.2＝1.6，试计算CH3COOH的电离常数Ka：由图像可知：a代表H＋，b代表CH3COO－，c代表CH3COOH，d代表OH－，N点pH＝4.8，lg c(CH3COO－)＝lg c(CH3COOH)，即c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)，Ka＝＝1×10-4.8≈1.6×10-5(写出计算过程)。
(3)pH＝5时，该体系中CH3COOH分子的浓度为0.038 mol·L-1。
解析：(3)pH＝5时c(H＋)＝1×10-5 mol·L-1，相同温度下电离常数不变，Ka＝＝10-4.8，＝＝100.2＝1.6，由于c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.1 mol·L-1，解得c(CH3COOH)≈0.038 mol·L-1。

展开更多......

收起↑