内容正文:
主题分层教学课时安排
基础落实
第一讲 电离平衡 电离平衡常数
第二讲 水的电离和溶液的酸碱性
第三讲 酸碱中和滴定
第四讲 盐类的水解
第五讲 难溶电解质的溶解平衡
综合应用
第六讲 沉淀溶解平衡图像
第七讲 水溶液中的分布系数图像和对数图像
第一讲 电离平衡 电离平衡常数(基础落实课)
|内|容|与|目|标|
1.能用化学用语正确表示弱电解质的电离平衡,能通过实验证明水溶液中存在的电离平衡,能举例说明电离平衡在生产、生活中的应用。
2.了解电离平衡常数的含义和应用;掌握电离平衡常数的相关计算。
逐点清(一) 弱电解质的电离平衡
[再认再现·旧知新学]
1.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的含义
在一定条件下,在电离初始,弱电解质分子电离成离子的速率随着分子浓度的减小而逐渐减小;同时离子结合成分子的速率随着离子浓度的增大而逐渐增大。经过一段时间后,两者的速率相等,达到电离平衡状态。
(2)电离平衡的建立及特征
①开始时,v(电离)最大,而v(结合)为。
②平衡的建立过程中,v(电离)v(结合)。
③当v(电离)v(结合)时,电离过程达到平衡状态。
2.影响电离平衡的因素
(1)影响电离平衡的内因
影响电离平衡的内因是弱电解质本身的结构与性质,其他条件相同时,电解质越弱越难电离,是影响电离平衡的决定性因素。
(2)影响电离平衡的外因
以1.0 mol·L-1 CH3COOH溶液为例,分析外界条件对电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>0的影响。
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
电离程度
浓
度
加水稀释
向右
增大
减小
增大
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
减小
温
度
升高温度
向右
增大
增大
增大
降低温度
向左
减小
减小
减小
反应
通入HCl(g)
向左
增大
增大
减小
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增大
加CH3COONa(s) (同离子效应)
向左
减小
减小
减小
微点澄清训练
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强(×)
(2)强电解质在熔融状态下都能完全电离,弱电解质在水溶液中部分电离(×)
(3)BaSO4难溶于水,其水溶液导电性很差,所以BaSO4是弱电解质(×)
(4)根据溶液中CH3COO-和H+的物质的量浓度相等可证明CH3COOH达到电离平衡状态(×)
(5)室温下,1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液中CH3COO-的粒子数为6.02×1022(×)
2.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2ONH+OH-。
(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有______(填字母,下同)。
①加NH4Cl固体;②加NaOH溶液;③通入HCl;④加CH3COOH溶液;⑤加水
(2)向含有酚酞的0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色__________。
a.变蓝色 b.变深 c.变浅 d.不变
(3)向0.1 mol·L-1醋酸溶液中逐滴加入氨水至过量时,溶液的导电能力将发生相应的变化,其电流强度(I)随加入氨水的体积(V)变化的曲线关系是下图中的__________。
答案:(1)③④⑤ (2)c (3)B
[边练边学·实践提能]
一、电离平衡的移动
1.H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-。对H2S溶液进行如下操作,有关描述正确的是( )
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.滴加NaOH溶液,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:选C 加水后平衡右移,但由于水增多体积变大,氢离子浓度减小,A错误;滴加NaOH溶液,H+浓度减小,平衡向右移动,B错误;氯气和硫化氢反应的离子方程式为Cl2+H2S===S↓+2Cl-+2H+,通入氯气平衡向左移动,盐酸的酸性大于氢硫酸,所以溶液的pH减小,C正确;加入硫酸铜溶液发生反应H2S+CuSO4===H2SO4+CuS↓,硫酸的酸性大于氢硫酸,所以氢离子浓度增大,D错误。
2.醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-。下列叙述错误的是( )
A.0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量浓度增大
B.0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液加水稀释,c(CH3COO-)·c(H+) 减小
C.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度减小
D.0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中减小
解析:选A 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释或加热,平衡正向移动,均可使CH3COO-的物质的量增大,但因加水稀释溶液的体积也增大,且增大的幅度大于
CH3COO-的物质的量增大的幅度,其物质的量浓度减小,A错误;0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液加水稀释,c(CH3COO-)、c(H+)均减小,故c(CH3COO-)·c(H+)减小,B正确;向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,但是此时醋酸浓度增大,则电离程度减小,C正确;0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,平衡正向移动,溶液中醋酸分子减少,醋酸根离子增多,则=减小,D正确。
二、弱电解质的判断
3.下列事实,可以说明次氯酸是弱酸的是( )
A.次氯酸不稳定难保存
B.次氯酸钠与硫酸反应有次氯酸生成
C.能与氢氧化钠反应生成次氯酸钠
D.0.1 mol·L-1次氯酸溶液中c(H+)=10-4mol·L-1
解析:选D 次氯酸不稳定难保存,不能说明次氯酸是弱酸,A不选;次氯酸钠与硫酸反应有次氯酸生成,说明次氯酸的酸性弱于硫酸,但不能说明次氯酸是弱酸,B不选;次氯酸能与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,是酸的通性,不能说明次氯酸是弱酸,C不选;0.1 mol·L-1次氯酸溶液中c(H+)=10-4mol·L-1,说明HClO在水溶液中不能完全电离,说明次氯酸是弱酸,D选。
逐点清(二) 电离平衡常数及应用
[再认再现·旧知新学]
(一)电离平衡常数
1.电离平衡常数表达式
电离方程式
电离常数表达式
一元弱酸HA
HAH++A-
Ka=
一元弱碱BOH
BOHB++OH-
Kb=
多元弱酸的电离常数(H2CO3为例)
H2CO3H++HCO
Ka1=
HCOH++CO
Ka2=
2.电离常数的意义与特点
相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越易电离,所对应的酸性或碱性相对越强。电离常数只与温度有关,与电解质的浓度、酸碱性无关,由于电离过程是吸热的,故温度升高,K增大。多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系是Ka1≫Ka2……,所以其酸性主要取决于第一步电离。
3.电离常数的影响因素
内因
弱电解质本身的性质,酸性越弱,电离常数越小
外因
弱电解质电离吸热,升高温度,电离常数增大
(二)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
(1)相同温度下,同一弱电解质,浓度越大,其电离度(α)越小。
(2)相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度(α)越大。
[边练边学·实践提能]
一、电离常数的计算及应用
1.25 ℃时,H2SO3的电离常数Ka1=1.4×10-2、Ka2=6.0×10-8,H2S的电离常数Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13。下列说法正确的是( )
A.H2SO3的酸性弱于H2S
B.H2S的酸性弱于H2SO3
C.多元弱酸第一步电离产生的H+对第二步电离有促进作用
D.多元弱酸的酸性主要由第二步电离决定
解析:选B 相同温度下,H2SO3的一级电离常数大于H2S的一级电离常数,说明H2SO3的酸性比H2S的酸性强,A错误;多元弱酸第一步电离产生的H+对第二步电离有抑制作用,C错误;多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,D错误。
2.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
H2S
H2CO3
HClO
电离平衡常数(25 ℃)
Ka=1.77×10-4
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-13
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_____________________。
(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________________________________________________________________________。
(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________(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
答案:(1)HCOOH>H2CO3>H2S>HClO
(2)S2->CO>ClO->HS->HCO>HCOO-
(3)①②④
二、电离度的应用
3.已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15,下列说法正确的是( )
A.在等浓度的H2A和NaHA溶液中,水的电离程度前者大于后者
B.向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
C.阴离子结合质子能力:HA->A2-
D.取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,则该溶液pH>a+1
解析:选B 由电离常数可知,等浓度的H2A溶液中氢离子浓度大于NaHA溶液中氢离子浓度,所以H2A溶液中水的电离程度小于NaHA溶液中水的电离程度,A错误;电离常数Ka1(H2A)= = 1.3×10-7,溶液pH为3时,溶液中==1.3×
10-4,则H2A的电离度为0.013%,B正确;由电离常数可知,溶液中A2-的水解程度大于
HA-的水解程度,所以A2-结合氢离子的能力强于HA-,C错误;由电离常数可知,pH为a的H2A溶液加水稀释10倍时,电离平衡右移,促进酸的电离,所以溶液的pH小于a+1,D错误。
4.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-),当达到平衡时溶液Ⅱ中的HA的电离度为_______。
解析:常温下,Ka(HA)==1.0×10-3,溶液Ⅱ中pH=1.0,即溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,c总(HA)=c(HA)+c(A-),因此=1.0×10-3,解得=。
答案:
考教衔接——由教材导向看命题趋向
|教|材|导|向| (人教版选1P61“思考与讨论”栏目)
向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL
2 mol·L-1盐酸、 2 mL 2 mol·L-1醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。
|发|掘|训|练|
1.[原创命题]已知室温下醋酸的Ka=1.8×10-5;≈1.4。
(1)写出CH3COOH的电离方程式:___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)上述盐酸、醋酸中c(H+)分别为2 mol·L-1、__________________ mol·L-1。
(3)室温下,在上述盐酸、醋酸中分别滴入1 mol·L-1 Na2CO3溶液,观察到二者都有气泡冒出。可预测:Ka1(H2CO3)________ Ka(CH3COOH)(填“>”“<”或“=”)。
(4)能表示醋酸参与反应的曲线是______(填序号)。
(5)分别向盛有上述盐酸、醋酸的烧杯中加2 mL水,忽略混合溶液体积变化。则稀释后的盐酸、醋酸溶液中的c(H+)分别为__________ mol·L-1、________ mol·L-1。
解析:(1)CH3COOH是弱电解质,在水溶液中部分电离为CH3COO-、H+,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+ 。(2)醋酸是弱酸,在水溶液中部分电离为CH3COO-、H+,Ka=1.8×10-5,2 mL 2 mol·L-1醋酸溶液中≈=1.8×10-5,c(H+)=6×10-3 mol·L-1。(3)室温下,在盐酸、醋酸中分别滴入1 mol·L-1Na2CO3溶液,观察到二者都有气泡冒出。根据“强酸制弱酸”,醋酸的酸性大于碳酸,可预测:Ka1(H2CO3)<Ka(CH3COOH)。(4)盐酸中氢离子浓度大于醋酸,盐酸和镁反应速率快,所以能表示醋酸参与反应的曲线为②。(5)盐酸是强酸,向盛有2 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中加
2 mL水,忽略混合溶液体积变化。则稀释后的盐酸的浓度变为1 mol·L-1,溶液中的c(H+)=1 mol·L-1;向盛有2 mL 2 mol·L-1的醋酸溶液的烧杯中加2 mL水,忽略混合溶液体积变化。则稀释后醋酸溶液的浓度变为1 mol·L-1,≈=1.8×10-5,
c(H+)≈4.2×10-3 mol·L-1。
答案:(1)CH3COOHCH3COO-+H+ (2)6×10-3 (3)< (4)② (5)1 4.2×10-3
2.[升维训练]向两个锥形瓶内各加入0.24 g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入10 mL 2 mol·L-1的盐酸、10 mL 2 mol·L-1的醋酸,测得锥形瓶内压强和pH变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.a、b表示溶液pH随时间的变化,c、d表示气体压强随时间的变化
B.a、d曲线表示盐酸,b、c曲线表示醋酸
C.反应开始时醋酸的反应速率大于盐酸的速率
D.反应全部结束时,醋酸放出的气体物质的量多
解析:选B 由题给数据可知,镁的物质的量为0.01 mol,盐酸和醋酸的物质的量均为0.02 mol,则反应中镁和盐酸、醋酸均恰好反应分别生成氯化镁和醋酸镁,氯化镁中由于镁离子水解生成氢离子导致溶液显酸性,醋酸镁中醋酸根离子、镁离子均水解,使得醋酸镁溶液pH大于氯化镁,故c、d分别为醋酸、盐酸反应的pH曲线;盐酸为强酸,反应速率更快,开始压强变化更大,故a、b分别为盐酸、醋酸反应的压强曲线,故A错误,B正确。盐酸为强酸,反应速率更快,开始压强变化更大,故反应开始时醋酸的反应速率小于盐酸的速率,C错误。反应全部结束时,醋酸、盐酸放出的气体物质的量相同,D错误。
[课时跟踪检测]
A级——强基训练
1.稀氨水中存在着平衡:NH3·H2ONH+OH-,若要使平衡向逆方向移动,同时使c(OH-)增大,应加入适量的( )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤MgSO4固体
A.①②③ B.③⑤
C.③ D.③④
解析:选C 加入NH4Cl固体,铵根离子浓度增大,平衡向逆方向移动,c(OH-)减小,故①不符合题意;加入硫酸,氢离子消耗氢氧根,平衡正向移动,故②不符合题意;加入NaOH固体,氢氧根浓度增大,平衡向逆方向移动,但c(OH-)比原来浓度大,故③符合题意;加水,平衡正向移动,氢氧根浓度减小,故④不符合题意;加MgSO4固体,镁离子会消耗氢氧根生成沉淀,平衡向正方向移动,氢氧根浓度比原来浓度小,故⑤不符合题意。
2.下列事实一定能说明亚硝酸(HNO2)是弱电解质的是( )
A.NaNO2溶液呈碱性
B.向HNO2溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液呈红色
C.用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗
D.10 mL 0.1 mol·L-1 HNO2溶液恰好与10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液完全反应
解析:选A NaNO2溶液呈碱性说明NO发生水解反应,说明HNO2是弱酸,为弱电解质,A正确;紫色石蕊溶液呈红色说明HNO2为酸,不能说明HNO2部分电离,则不能说明HNO2为弱电解质,B错误;用HNO2溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明溶液中离子浓度很小,不能说明HNO2部分电离,所以不能证明HNO2为弱电解质,C错误;10 mL
0.1 mol·L-1 HNO2溶液恰好与10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液完全反应,说明HNO2为一元酸,不能说明HNO2部分电离,所以不能证明HNO2为弱电解质,D错误。
3.蚂蚁体内会分泌蚁酸(即甲酸,化学式为HCOOH),会使皮肤发痒,下列说法错误的是( )
A.常温下,等浓度HCOOH溶液的导电能力比HCl溶液弱
B.加热或稀释HCOOH溶液,其电离程度均增大
C.25 ℃时pH=1的HCOOH溶液稀释至1 000倍,pH<4
D.0.1 mol·L-1 NaOH溶液与等体积0.1 mol·L-1 HCOOH恰好完全反应,可说明HCOOH是强酸
解析:选D HCOOH是弱酸,在水溶液中不能完全电离,HCl是强酸,在水溶液中完全电离,则常温下,等浓度HCOOH溶液的导电能力比HCl溶液弱,A正确;HCOOH的电离是吸热过程,加热或稀释HCOOH溶液,其电离程度均增大,B正确;25 ℃时pH=1的HCOOH溶液稀释至1 000倍,稀释过程中促进了HCOOH的电离,则稀释后溶液中
c(H+)>1×10-4 mol·L-1,pH<4,C正确;0.1 mol·L-1 NaOH溶液与等体积0.1 mol·L-1 HCOOH恰好完全反应,但没有说明反应后溶液的酸碱性,不能说明HCOOH是强酸,D错误。
4.下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 HF溶液中存在平衡:HFH++F-,加水可使溶液中增大
B.向0.1 mol·L-1弱酸HA溶液中通少量HCl气体,平衡逆向移动,溶液中c(H+)减小
C.等浓度的硫酸与盐酸分别与相同的锌片反应,初始反应的速率一样快
D.将0.1 mol·L-1的氨水升温(不考虑氨水的挥发),氨水的pH下降
解析:选A Ka(HF)=,当HF溶液加水不断稀释,促进电离,但c(H+)减小,Ka(HF)不变,则增大,A正确;弱酸HA溶液中存在平衡:HAH++A-,向溶液中通少量HCl气体,c(H+)增大,平衡逆向移动,最终溶液中c(H+)比原来大,B错误;硫酸为二元酸,盐酸为一元酸,等浓度的稀硫酸与盐酸中氢离子浓度前者大,分别与相同的锌片反应,初始反应的速率前者快,C错误;NH3·H2O电离吸热,升温c(OH-)增大,pH增大,D错误。
5.在新制饱和氯水中,若只改变某一条件,下列叙述正确的是( )
A.再通入少量氯气,减小
B.通入少量SO2,溶液漂白性增强
C.加入少量碳酸钙粉末,pH增大,溶液漂白性增强
D.光照过程中,有气泡冒出,溶液的导电性减弱
解析:选C 饱和氯水中不能再溶解氯气,各成分的浓度不变,不变,A错误;通入少量SO2,发生反应:SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡逆向移动,使HClO的浓度减小,溶液漂白性减弱,B错误;加入少量碳酸钙粉末,消耗H+,pH增大,使上述平衡正向移动,HClO的浓度增大,溶液漂白性增强,C正确;光照过程中,HClO分解生成O2和HCl,溶液中的离子浓度增大,导电性增强,D错误。
6.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃),回答下列各题:
酸
CH3COOH
HNO2
HCN
HClO
电离平衡常数(Ka)
1.8×10-5
4.6×10-4
5×10-10
3×10-8
(1)当温度升高时,K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)①上述四种酸中,酸性最弱、最强的酸分别是________、________(用化学式表示)。
②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是__________(填字母)。
A.升高温度 B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸
(3)已知草酸是一种二元弱酸,其电离常数K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5,写出草酸的电离方程式:______________________、________________________,试从电离平衡移动的角度解释K1≫K2的原因__________________________________________________。
解析:(1)弱酸的电离是吸热的过程,所以升温促进酸的电离,电离平衡常数K增大。
(2)①酸性越强,电离程度越大,电离平衡常数越大,对比表格中数据可知酸性最弱的是HCN,酸性最强的是HNO2;②电离吸热,升高温度,电离程度增大,电离平衡常数增大,A错误;加水稀释,促进醋酸电离,电离程度增大,但温度不变,则电离平衡常数不变,B正确;加少量CH3COONa固体,CH3COO-浓度增大,导致平衡逆向移动,电离程度减小,C错误;加少量冰醋酸,醋酸浓度增大,电离平衡正向移动,但电离程度减小,D错误。
(3)草酸是二元弱酸,在水溶液中分步电离,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,电离方程式分别为H2C2O4HC2O+H+;HC2OC2O+H+;第一步电离出的氢离子抑制了第二步的电离,所以K1≫K2。
答案:(1)增大 (2)①HCN HNO2 ②B
(3)H2C2O4HC2O+H+ HC2OC2O+H+ 由于一级电离H2C2O4HC2O+
H+产生氢离子,增大了溶液中氢离子浓度,使电离平衡HC2OC2O+H+向左移动
B级——对标高考
7.现有HX、H2Y和H2Z三种酸,各酸及其盐之间不发生氧化还原反应,它们的电离常数如表所示。
酸
电离常数(25 ℃)
HX
Ka=10-9.2
H2Y
Ka1=10-6.4 Ka2=10-10.3
H2Z
Ka1=10-1.9 Ka2=10-7.2
下列说法正确的是( )
A.在水溶液中结合H+的能力:Y2-<Z2-
B.0.1 mol·L-1 NaX溶液中离子浓度的关系:c(Na+)<c(X-)
C.Na2Y溶液与过量HX反应的离子方程式:HX+Y2-===HY-+X-
D.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的H2Y和H2Z溶液的pH:H2Y<H2Z
解析:选C H2Y的Ka2小于H2Z的Ka2,故HZ-的电离程度比HY-的大,故在水溶液中结合氢离子的能力:Y2->Z2-,A不正确;根据已知电离常数判断,HX是弱酸,故X-发生水解被消耗,c(Na+)>c(X-),B不正确;从表格中电离平衡常数的大小判断酸性:HX>
HY-,故根据相对强的酸制相对弱的酸,C正确;根据电离平衡常数判断酸性:H2Y<H2Z,故pH:H2Y>H2Z,D不正确。
8.25 ℃,浓度为0.1 mol·L-1的几种弱电解质的电离度α如下表。下列说法不正确的是( )
电解质
CH3COOH
HNO2
HF
NH3·H2O
α/%
1.3
7.0
7.8
1.3
A.电离常数从大到小顺序为Ka(HF)>Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)
B.溶液的pH大小顺序为pH(NH3·H2O)>pH(HF)>pH(HNO2)>pH(CH3COOH)
C.NH4F溶液呈酸性
D.等浓度的CH3COONa、NaNO2、NaF溶液,pH最大的是CH3COONa溶液
解析:选B 从表中可知,电离度HF>HNO2>CH3COOH=NH3·H2O,故电离常数从大到小顺序为Ka(HF)>Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O),A正确;浓度相同的四种溶液,NH3·H2O溶液呈碱性,pH最大,剩余三种物质电离程度HF>HNO2>CH3COOH,电离程度越大,pH越小,则pH大小顺序为pH(NH3·H2O)>pH(CH3COOH)>pH(HNO2)>pH(HF),B错误;NH3·H2O的电离程度小于HF,则NH的水解程度大于F-,因此NH4F溶液呈酸性,C正确;电离程度HF>HNO2>CH3COOH,则等浓度的情况下,其酸根离子的水解程度为F-<NO<CH3COO-,则等浓度的CH3COONa、NaNO2、NaF溶液,pH最大的是CH3COONa溶液,D正确。
9.[双选]下列图像正确,且叙述与图像对应相符合的是( )
A.图甲表示:一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力变化如图,a、b、c三点CH3COOH的电离程度:a<c<b
B.图乙表示:稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则HA酸性更强
C.图丙表示:常温下,0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的滴定曲线,该滴定过程宜选用酚酞作指示剂
D.图丁表示:25 ℃时,0.1 mol·L-1 HF溶液加水稀释过程中随加水量的变化情况
解析:选BD 溶液越稀越电离,加水越多越促进醋酸电离,所以电离程度c>b>a,A错误;等pH的酸,加水稀释时,HA的pH变化幅度大,故HA的酸性更强,B正确;醋酸为弱酸,滴定终点时,醋酸钠呈碱性,pH>7,所以pH=7时,所用NaOH溶液的体积应小于20.00 mL,C错误;稀释过程中,c(F-)减小,c(H+)减小,c(OH-)增大,由电荷守恒可知
c(F-)+c(OH-)=c(H+),==1-,因此减小,D正确。
10.已知草酸为二元弱酸:H2C2O4HC2O+H+ Ka1,HC2OC2O+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三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
则常温下:
(1)Ka1=________。(2)Ka2=________。
(3)pH=2.7时,溶液中=__________。
解析:(1)由图可以知道pH=1.2时,c(HC2O)=c(H2C2O4),则Ka1=c(H+)=10-1.2。(2)pH=4.2时,c(HC2O)=c(C2O),则Ka2=c(H+)=10-4.2。(3)由电离常数表达式可以知道===103=1 000。
答案:(1)10-1.2 (2)10-4.2 (3)1 000
11.已知下列酸的电离平衡常数数据(25 ℃)。
酸
CH3COOH
H2CO3
HClO
B(OH)3
Al(OH)3
Ka
1.75×10-5
4.5×10-7(Ka1)
4.7×10-11(Ka2)
4.0×10-8
5.7×10-10
6.3×10-13
回答下列问题:
(1)T ℃下,CH3COOH的电离平衡常数为1.0×10-5,则T________25 ℃(填“>”“<”或“=”)。估算T ℃下,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的c(H+)=________ mol·L-1;该溶液中,CH3COOH的电离度α=________(用百分数表示)。保持温度不变,将该溶液加水稀释至0.01 mol·L-1,下列物理量增大的是________。
a. b.
c. d.电离度α
(2)根据以上数据,写出将少量CO2气体通入NaClO溶液反应的离子方程式:_____________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B(OH)3是一元酸,其在水中的电离方程式为B(OH)3+H2OB(OH)+H+。利用上表中的数据,计算反应CO+2B(OH)3+2H2OH2CO3+2B(OH)的平衡常数_____________________________________________(列出原始计算式,不计算结果)。估算上述结果不难看出,向Na2CO3溶液中加入少量B(OH)3,___________(填“能”或“不能”)产生CO2气体。
(4)Al(OH)3的酸式电离与B(OH)3类似,在水中电离生成[Al(OH)4]-,试写出Al(OH)3酸式电离的电离方程式:______________________。根据上表中的数据,写出Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液反应的化学方程式:____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)25 ℃, CH3COOH电离平衡常数Ka为1.75×10-5,若电离平衡常数为1.0×
10-5,说明醋酸电离受到抑制,由于电离吸热,则T小于25 ℃;根据CH3COOH
CH3COO-+H+,电离平衡常数Ka==1×10-5,当CH3COOH溶液浓度为0.1 mol·L-1时,则c(CH3COO-)·c(H+)=1×10-6,即c(H+)=1×10-3;电离度α=×100%=1%;稀释过程中,温度不变,Ka=保持不变,c(CH3COO-)减小,则比值增大,故a正确;稀释过程中,温度不变,Ka=保持不变,c(H+)减小,则比值减小,故b错误;醋酸溶液中==1+,加水稀释过程中,c(CH3COO-)减小,c(OH-)增大,则增大,故c正确;加水稀释过程中促进了醋酸的电离,电离度α增大,故d正确;(2)根据表中数据,碳酸的电离能力大于次氯酸大于碳酸氢根,按强酸制弱酸原理,少量CO2气体通入NaClO溶液反应生成次氯酸和碳酸氢根,离子方程式:CO2+ClO-+H2O===HClO+HCO;(3)Ka[B(OH)3]=、Ka1(H2CO3)=
、Ka2(H2CO3)=,该反应平衡常数:K==,即K==;根据估算可知,K值较小,反应难以进行,即向Na2CO3溶液中加入少量B(OH)3,不能产生二氧化碳气体;(4)Al(OH)3酸式电离的电离方程式:Al(OH)3+H2O[Al(OH)4]-+H+;
Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液反应的化学方程式:Na[Al(OH)4]+NaHCO3===Na2CO3+Al(OH)3↓+H2O。
答案:(1)< 1.0×10-3 1% acd (2)CO2+ClO-+H2O===HClO+HCO
(3) 不能
(4)Al(OH)3+H2O[Al(OH)4]-+H+ Na[Al(OH)4]+NaHCO3===Na2CO3+Al(OH)3↓+H2O
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