3.2.1 弱电解质的电离平衡 -【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练(鲁科版2019选择性必修1)
2024-10-09
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第2节 弱电解质的电离 盐类的水解 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 弱电解质的电离 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.27 MB |
| 发布时间 | 2024-10-09 |
| 更新时间 | 2024-10-09 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-10-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47827313.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第3章 物质在水溶液中的行为
第二节 弱电解质的电离 盐类的水解
第1课时 弱电解质的电离平衡
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.知道电离平衡常数,认识电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系。
2.能通过化学平衡理论认识弱电解质在水溶液中的电离平衡,认识温度、浓度影响电离平衡的规律。
重点:电离平衡常数的应用。
难点:温度、浓度对电离平衡的影响。
一、弱电解质的电离平衡
1.电离平衡常数
(1)定义:在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离生成的各种离子的 与溶液中未电离的 之比是一个常数,这个常数称为电离平衡常数,简称电离常数。
(2)表达式:一元弱酸:CH3COOHCH3COO-+H+
Ka= 。
一元弱碱:NH3·H2ONH+OH-
Kb= 。
(3)意义:电离常数表征了弱电解质的 ,根据相同温度下电离常数的大小可以判断弱电解质电离能力的 。
(4)电离平衡常数的特点
①电离平衡常数只与 有关,与 无关,且升高温度K值 。
②相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越易电离,对应的酸性(或碱性)越强。
③多元弱酸是 电离,逐级减小且一般相差很大,Ka1≫Ka2,故溶液中的
c平(H+)主要由第一步电离程度决定。
④多元弱碱的电离比较复杂,一般看作是一步电离。
2.电离度
(1)定义:弱电解质在水中的电离达到平衡状态时, ,称为电离度,用α表示。
(2)表达式:α=×100%。
(3)影响因素:弱电解质的电离度与溶液的浓度有关,一般而言,浓度越大,电离度越小;浓度越小,电离度越大。
【特别提醒】温度越高电离度越大;稀释溶液,电离度变大。弱电解质电离程度相对大小的另一种参数。
3.电离常数的影响因素
(1)内因:同一温度下,不同的弱电解质的电离常数 ,说明电离常数首先由物质的 所决定。
(2)外因:对于同一弱电解质,电离平衡常数只与 有关,由于电离为 过程,所以电离平衡常数随温度升高而 。
4.电离常数的计算——三段式法
例:25 ℃ a mol·L-1的CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
起始浓度/(mol·L-1) a 0 0
变化浓度/(mol·L-1) x x x
平衡浓度/(mol·L-1) a-x x x
则Ka==≈。
注意 由于弱电解质的电离程度比较小,平衡时弱电解质的浓度(a-x) mol·L-1一般近似为
a mol·L-1。
5.电离平衡常数的应用
(1)根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,相同条件下,电离平衡常数越大, 越强。
(2)根据电离常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生,相同条件下相对强的酸(或碱)制相对弱的酸(或碱)。
(3)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。
(4)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
如0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,==,加水稀释时,c(H+)减小,Ka值不变,则增大。
二、外界条件对弱电解质电离平衡的影响
1.弱电解质电离平衡
(1)弱电解质的电离平衡
①概念:在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离出离子的速率与离子结合成分子的 时,电离过程就达到了平衡状态,叫做电离平衡。
②特点:电离平衡是 ,服从化学平衡的一般规律。
(2)内因:由弱电解质 决定的。
(3)外因
因素
影响结果
温度
升高温度,电离平衡 移动
浓度
加水稀释,电离平衡 移动
外加
物质
加入与弱电解质电离出的离子相同的离子,电离平衡 移动(同离子效应)
加入与弱电解质电离出的离子反应的离子,电离平衡 移动
微点拨:弱电解质电离遵循“越稀越电离,越热越电离”的规律。
2.电离平衡的影响因素
实例:CH3COOHH++CH3COO- ΔH>0
影响因素
移动方向
n(H+)
c平(H+)
c平(CH3COO-)
Ka
pH
导电能力
升温(不考虑挥发)
加冰醋酸
加入其他物质
CH3COONa
固体
通HCl气体
NaOH固体
加水稀释
【易错警示】电离平衡认识误区
(1)弱电解质的电离是微弱的,在溶液中主要以弱电解质分子形式存在。
(2)对弱电解质溶液升温一般指的是微热,此时电离程度增大,电离常数增大,但是水的离子积一般认为不变。
(3)电离平衡发生正向移动,弱电解质的电离程度不一定增大,如醋酸溶液中加冰醋酸。
(4)多元弱酸分步电离,电离常数逐渐减小,上一步电离产生的H+对下一步的电离起到抑制作用。
(5)弱电解质溶液加水稀释,电离程度增大,但是弱电解质电离出的离子浓度却不是增大,而是减小的。
三、强酸与弱酸的比较
1.实验探究:CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较
实验操作
实验现象
实验结论
Ka大小比较
2.思考与讨论:镁条与等浓度、等体积的盐酸、醋酸的反应
向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,盖紧橡胶塞,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:
由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况
宏观辨识
微观探析
反应初期
盐酸的反应速率比醋酸大
盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中的c(H+)较大,因而反应速率较大
反应
过程中
盐酸的反应速率始终比醋酸大,盐酸的反应速率减小明显,醋酸的反应速率减小不明显
醋酸中存在电离平衡,随反应的进行,电离平衡正向移动,消耗的氢离子能及时电离补充,所以一段时间速率变化不明显
最终
二者产生的氢气的量基本相等,速率几乎都变为零
镁条稍微过量,两种酸的物质的量相同,随醋酸电离,平衡正向移动,醋酸几乎消耗完全,最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎相同,因而产生的H2的量几乎相同。两种酸都几乎消耗完全,反应停止,因而反应速率几乎都变为0。
四、一元强酸与一元弱酸的比较
1.相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
项目
c平(H+)
pH
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
由H2O电离出的c平(H+)
一元强酸
一元弱酸
2.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
c平(H+)
c平(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
由H2O电离
出的c平(H+)
一元强酸
一元弱酸
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)当CH3COOH在水溶液中达到电离平衡时:c平(CH3COOH)=c平(H+)=c平(CH3COO-)。( )
(2)向氨水中滴加酚酞变红色,说明NH3·H2O是弱电解质。( )
(3)NaHCO3溶液中存在电离平衡:NaHCO3Na++HCO。( )
(4)H2CO3的电离常数表达式Ka=。( )
(5)相同温度下,Ka(HF)>Ka(CH3COOH),说明酸性:HF>CH3COOH。( )
2.下列关于电离常数(Ka)的说法正确的是( )
A.电离常数只与温度有关,升高温度,Ka值减小
B.电离常数Ka与温度无关
C.相同温度下,电离常数(Ka)越小,表示弱电解质的电离能力越弱
D.多元弱酸各步电离常数大小关系为Ka1<Ka2<Ka3
3.在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,要促进醋酸电离,且使c平(H+)增大,应采取的措施是( )
A.升高温度
B.加适量水
C.加入0.1 mol·L-1NaOH溶液
D.加入0.1 mol·L-1HCl溶液
►问题一 电离常数的概念及表达式
【典例1】下列关于电离常数的说法正确的是( )
A.Ka大的酸溶液中c(H+)一定比Ka小的酸溶液中的c(H+)大
B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka=
C.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小
D.电离常数只与温度有关,与浓度无关
【变式1-1】已知25 ℃下,CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系:Ka==1.75×10-5。下列有关结论可能成立的是( )
A.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,Ka=8×10-5
B.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时,Ka=2×10-4
C.标准状况下,醋酸中Ka=1.75×10-5
D.升高到一定温度,Ka=7.2×10-5
【变式1-2】下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)在水中的电离程度和浓度关系的是( )
►问题二 利用Ka比较弱酸的相对强弱
【典例2】下表是常温下某些一元弱酸的电离常数:
弱酸
HCN
HF
CH3COOH
HNO2
电离常数
6.2×10-10
6.3×10-4
1.75×10-5
5.6×10-4
则0.1 mol·L-1的下列溶液中,c(H+)最大的是( )
A.HCN B.HF
C.CH3COOH D.HNO2
【变式2-1】相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是( )
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数Ka
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y-===HY+Z-不能发生
C.由电离平衡常数可以判断:HZ属于强酸,HX和HY属于弱酸
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数
【变式2-2】已知H2CO3的电离平衡常数:Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11,HClO的电离平衡常数:Ka=4.0×10-8。在反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO的浓度增大可加入( )
A.NaOH B.HCl C.NaHCO3 D.H2O
►问题三 弱酸溶液离子浓度比值变化的判断
【典例3】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.c(H+) B.Ka(HF)
C. D.
【变式3-1】在25 ℃时,用蒸馏水稀释1 mol·L-1氨水至0.01 mol·L-1,随溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是( )
A. B.
C. D.c(OH-)
【变式3-2】常温下,将浓度为0.05 mol/L的HClO溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A. c(H+) B. C.Ka(HClO) D.
►问题四 强酸、弱酸的比较
【典例4】某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗的NaOH的量相同
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
【变式4-1】体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol,下列叙述错误的是( )
A.与NaOH完全中和时,醋酸所消耗的NaOH多
B.分别与足量CaCO3反应时,放出的CO2一样多
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-)
【变式4-2】 已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸化学式
HX
HY
H2CO3
电离平衡常数
7.8×10-9
3.7×10-15
K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11
下列推断正确的是( )
A.HX、HY两种弱酸的酸性:HX<HY
B.相同条件下溶液的碱性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C.向Na2CO3溶液中加入足量HX,反应的离子方程式:HX+CO===HCO+X-
D.HX溶液中c(H+)一定比HY溶液的大
►问题五 弱电解质的电离平衡及其影响因素
【典例5】下列说法正确的是( )
A.根据溶液中有CH3COOH、CH3COO-和H+即可证明CH3COOH达到电离平衡状态
B.根据溶液中CH3COO-和H+的物质的量浓度相等即可证明CH3COOH达到电离平衡状态
C.当NH3·H2O达到电离平衡时,溶液中NH3·H2O、NH和OH-的浓度相等
D.H2CO3是分步电离的,电离程度依次减小
【变式5-1】一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )
①NaOH(固体) ②H2O ③HCl ④CH3COONa(固体)
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【变式5-2】把1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液用蒸馏水稀释到10 L,下列叙述正确的是( )
A.c(CH3COOH)变为原来的
B.c(H+)变为原来的
C.的比值增大
D.溶液的导电性增强
1.(23-24高二上·四川成都·期中)下列关于电解质的说法正确的是
A.液态HCl不导电,所以HCl不是电解质
B.氨气的水溶液导电能力较弱,所以氨气是弱电解质
C.难溶于水,所以不是电解质
D.同种电解质的溶液,浓度越大导电能力不一定越强
2.(23-24高二上·广西桂林·期末)下列不能证明是弱电解质的是
A.25℃时,溶液的pH大于7
B.用溶液做导电性实验,灯泡很暗
C.1 溶液中
D.pH=2的溶液稀释100倍后,pH约为3
3.(23-24高二上·山东潍坊·期中)25℃时,测定一元酸HR溶液的pH以确定其是否为弱电解质。下列说法错误的是
A.若测得0.01 mol·L NaR溶液,则HR是强电解质
B.若测得0.01 mol·L HR溶液,则HR是弱电解质
C.若测得NaR溶液,升温至50℃,测得,,则HR是弱电解质
D.若测得HR溶液,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得,,则HR是弱电解质
4.(23-24高二上·广东惠州·期末)下列事实不能说明醋酸是弱酸的是
A.25℃时,0.1 mol⋅L-1的溶液的pH约为3
B.10 mL 1 mol⋅L-1醋酸恰好与10 mL 1 mol⋅L-1NaOH溶液完全反应
C.25℃时,0.1 mol⋅L-1的溶液的pH约为9
D.镁粉与同浓度的盐酸和溶液反应,盐酸中产生气泡快
5.(23-24高二下·陕西西安·期中)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
HNO3
NaCl
BaSO4
盐酸
弱电解质
CH3COOH
NH3
H2SO4
Fe(OH)3
非电解质
C6H12O6(葡萄糖)
CO2
C2H5OH
H2O
6.(23-24高二上·福建三明·期末)下列事实能证明ROH是弱碱的是
A.溶液呈酸性
B.ROH溶液的导电能力小于盐酸
C.室温下,ROH溶液pH约为11
D.ROH溶液与溶液反应生成白色沉淀
7.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)用食用白醋(醋酸浓度约为)进行下列实验,能证明醋酸为弱电解质的是
A.白醋中滴入石蕊试液呈红色 B.试纸显示白醋的约为3~4
C.蛋壳浸泡在白醋中有气体放出 D.白醋加入豆浆中有沉淀产生
8.(23-24高二上·贵州遵义·期末)常温下,常见弱电解质的电离平衡常数如下表,下列说法正确的是
弱酸
电离常数
A.溶液中约为
B.由表可知和在溶液中可以大量共存
C.等浓度的和溶液中离子浓度大小关系是
D.向溶液中通入少量,发生反应
9.(23-24高二上·山东泰安·期末)下列对溶液平衡体系的说法不正确的是
A.常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质
B.将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C.醋酸溶液在加水稀释过程中,溶液中所有离子的浓度均减小
D.可用pH试纸鉴别浓度均为的、溶液
10.(23-24高二上·河南郑州·期末)下列有关水及水溶液的说法正确的是
A.常温下,向水中加入少量(s),增大,水的电离平衡逆向移动,变小
B.常温下,pH=4的草酸与pH=10的氢氧化钾溶液中水的电离程度相同
C.95℃时,pH=13的NaOH溶液中,
D.稀醋酸加水稀释的过程中,醋酸的电离度逐渐增大,逐渐增大
11.(23-24高二上·重庆·期末)在常温下,有关下列溶液的叙述中错误的是
①pH=11的氨水 ②pH=11的氢氧化钾溶液 ③pH=3的醋酸 ④pH=3的硫酸
A.将①②分别加水稀释1000倍后,溶液的pH:①>②
B.将aL ②与bL ④混合,忽略溶液体积变化,若所得溶液的pH=5,则a:b=199:101
C.向③、④中分别加入醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大
D.将①、③等体积混合后溶液呈中性,该溶液中:c(NH)= c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
12.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)某同学拟用计测定溶液以探究某酸是否为弱电解质。下列说法正确的是
A.25℃时,若测得溶液,则是弱酸
B.25℃时,若测得溶液,取该溶液,加蒸馏水稀释至,测得,,则是弱酸
C.25℃时,若测得溶液,取该溶液,升温至50℃,测得,,则是弱酸
D.25℃时,若测得溶液且,则是弱酸
13.(23-24高二下·福建莆田·期中)在体积都为1L,c(H+)都为0.01 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则下列图示符合客观事实的是
A. B.
C. D.
14.(24-25高二上·内蒙古通辽·开学考试)常温下0.1mol/L醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述不正确的是
A.溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增多
B.溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度减小
C.溶液加水稀释,不变
D.溶液加水稀释后,溶液中的比值将减小
15.(23-24高二下·安徽·期中)常温下,将浓度均为0.2 mol⋅L的HX与KX溶液等体积混合后,测得混合溶液的。下列说法错误的是
A.混合溶液中:
B.混合溶液中:
C.等物质的量浓度的HX、KX对水电离平衡的影响程度:前者小于后者
D.0.1 mol⋅L-1的KX溶液与上述混合溶液相比,水解程度:前者小于后者
16.(23-24高二上·山西大同·期末),浓度为的几种弱电解质的电离度如下表所示。下列说法错误的是
电解质
A.,浓度为溶液的约为3
B.电离平衡常数约为
C.溶液中离子浓度大小顺序为:
D.溶液呈中性,水电离产生的
17.(23-24高二下·贵州遵义·期中)已知:常温下,用的NaOH溶液滴定的某一元酸HR的溶液,滴定过程中加入NaOH溶液的体积(V)与溶液中的关系如图所示。下列说法正确的是
A.可选石蕊试液作为判断该滴定终点的指示剂
B.常温下,HR的电离常数约为
C.a点溶液中存在关系:
D.时,溶液中存在
18.(23-24高二下·安徽亳州·期中)室温下,向20.00mL浓度均为的HA溶液和HB溶液(已知酸性:HA>HB)中,分别滴加同浓度NaOH溶液,测得溶液的pH随氢氧化钠溶液体积变化曲线如图,下列说法错误的是
A.恰好中和时,溶液中离子总浓度:HA>HB
B.溶液中水的电离程度,c>b>a
C.反应平衡常数约为
D.V=10时,两种溶液中,
19.(23-24高二下·江苏徐州·期中),浓度均为、体积为的、溶液,分别加水稀释至体积,随的变化关系如图所示,下列叙述不正确的是
A.水的电离程度:点大于点
B.溶液的导电性;点大于点
C.中和、两点溶液,消耗物质的量相同
D.的电离平衡常数约为
20.(23-24高二上·广东深圳·期末)常温下,向NaOH溶液中加入弱酸HA,主要成分的分布分数随pH变化如图所示。下列说法错误的是
A.当溶液pH=8.0时,溶液中c(HA)=0
B.HA的电离平衡常数Ka=10-4.8
C.当该溶液的pH<7.0时,c(Na+)<c(A-)
D.0.1mol•L-1NaA溶液的pH约为8.9
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第3章 物质在水溶液中的行为
第二节 弱电解质的电离 盐类的水解
第1课时 弱电解质的电离平衡
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1.知道电离平衡常数,认识电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系。
2.能通过化学平衡理论认识弱电解质在水溶液中的电离平衡,认识温度、浓度影响电离平衡的规律。
重点:电离平衡常数的应用。
难点:温度、浓度对电离平衡的影响。
一、弱电解质的电离平衡
1.电离平衡常数
(1)定义:在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离生成的各种离子的浓度(次方)的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数,这个常数称为电离平衡常数,简称电离常数。
(2)表达式:一元弱酸:CH3COOHCH3COO-+H+
Ka=。
一元弱碱:NH3·H2ONH+OH-
Kb=。
(3)意义:电离常数表征了弱电解质的电离能力,根据相同温度下电离常数的大小可以判断弱电解质电离能力的相对强弱。
(4)电离平衡常数的特点
①电离平衡常数只与温度有关,与浓度无关,且升高温度K值增大。
②相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越易电离,对应的酸性(或碱性)越强。
③多元弱酸是分步电离,逐级减小且一般相差很大,Ka1≫Ka2,故溶液中的
c平(H+)主要由第一步电离程度决定。
④多元弱碱的电离比较复杂,一般看作是一步电离。
2.电离度
(1)定义:弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数的百分率,称为电离度,用α表示。
(2)表达式:α=×100%。
(3)影响因素:弱电解质的电离度与溶液的浓度有关,一般而言,浓度越大,电离度越小;浓度越小,电离度越大。
【特别提醒】温度越高电离度越大;稀释溶液,电离度变大。弱电解质电离程度相对大小的另一种参数。
3.电离常数的影响因素
(1)内因:同一温度下,不同的弱电解质的电离常数不同,说明电离常数首先由物质的本性所决定。
(2)外因:对于同一弱电解质,电离平衡常数只与温度有关,由于电离为吸热过程,所以电离平衡常数随温度升高而增大。
4.电离常数的计算——三段式法
例:25 ℃ a mol·L-1的CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
起始浓度/(mol·L-1) a 0 0
变化浓度/(mol·L-1) x x x
平衡浓度/(mol·L-1) a-x x x
则Ka==≈。
注意 由于弱电解质的电离程度比较小,平衡时弱电解质的浓度(a-x) mol·L-1一般近似为
a mol·L-1。
5.电离平衡常数的应用
(1)根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,相同条件下,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。
(2)根据电离常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生,相同条件下相对强的酸(或碱)制相对弱的酸(或碱)。
(3)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。
(4)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
如0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,==,加水稀释时,c(H+)减小,Ka值不变,则增大。
二、外界条件对弱电解质电离平衡的影响
1.弱电解质电离平衡
(1)弱电解质的电离平衡
①概念:在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离出离子的速率与离子结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,叫做电离平衡。
②特点:电离平衡是动态平衡,服从化学平衡的一般规律。
(2)内因:由弱电解质本身的性质决定的。
(3)外因
因素
影响结果
温度
升高温度,电离平衡正向移动
浓度
加水稀释,电离平衡正向移动
外加
物质
加入与弱电解质电离出的离子相同的离子,电离平衡逆向移动(同离子效应)
加入与弱电解质电离出的离子反应的离子,电离平衡正向移动
微点拨:弱电解质电离遵循“越稀越电离,越热越电离”的规律。
2.电离平衡的影响因素
实例:CH3COOHH++CH3COO- ΔH>0
影响因素
移动方向
n(H+)
c平(H+)
c平(CH3COO-)
Ka
pH
导电能力
升温(不考虑挥发)
右
增大
增大
增大
增大
减小
增强
加冰醋酸
右
增大
增大
增大
不变
减小
增强
加入其他物质
CH3COONa
固体
左
减小
减小
增大
不变
增大
增强
通HCl气体
左
增大
增大
减小
不变
减小
增强
NaOH固体
右
减小
减小
增大
不变
增大
增强
加水稀释
右
增大
减小
减小
不变
增大
减弱
【易错警示】电离平衡认识误区
(1)弱电解质的电离是微弱的,在溶液中主要以弱电解质分子形式存在。
(2)对弱电解质溶液升温一般指的是微热,此时电离程度增大,电离常数增大,但是水的离子积一般认为不变。
(3)电离平衡发生正向移动,弱电解质的电离程度不一定增大,如醋酸溶液中加冰醋酸。
(4)多元弱酸分步电离,电离常数逐渐减小,上一步电离产生的H+对下一步的电离起到抑制作用。
(5)弱电解质溶液加水稀释,电离程度增大,但是弱电解质电离出的离子浓度却不是增大,而是减小的。
三、强酸与弱酸的比较
1.实验探究:CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较
实验操作
实验现象
有气泡产生
实验结论
CH3COOH酸性大于碳酸
Ka大小比较
Ka(CH3COOH)大于Ka1(H2CO3)
2.思考与讨论:镁条与等浓度、等体积的盐酸、醋酸的反应
向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,盖紧橡胶塞,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:
由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况
宏观辨识
微观探析
反应初期
盐酸的反应速率比醋酸大
盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中的c(H+)较大,因而反应速率较大
反应
过程中
盐酸的反应速率始终比醋酸大,盐酸的反应速率减小明显,醋酸的反应速率减小不明显
醋酸中存在电离平衡,随反应的进行,电离平衡正向移动,消耗的氢离子能及时电离补充,所以一段时间速率变化不明显
最终
二者产生的氢气的量基本相等,速率几乎都变为零
镁条稍微过量,两种酸的物质的量相同,随醋酸电离,平衡正向移动,醋酸几乎消耗完全,最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎相同,因而产生的H2的量几乎相同。两种酸都几乎消耗完全,反应停止,因而反应速率几乎都变为0。
四、一元强酸与一元弱酸的比较
1.相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
项目
c平(H+)
pH
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
由H2O电离出的c平(H+)
一元强酸
大
小
相同
相同
大
小
一元弱酸
小
大
小
大
2.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
c平(H+)
c平(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
由H2O电离
出的c平(H+)
一元强酸
相同
小
小
少
相同
相同
一元弱酸
大
大
多
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)当CH3COOH在水溶液中达到电离平衡时:c平(CH3COOH)=c平(H+)=c平(CH3COO-)。( )
(2)向氨水中滴加酚酞变红色,说明NH3·H2O是弱电解质。( )
(3)NaHCO3溶液中存在电离平衡:NaHCO3Na++HCO。( )
(4)H2CO3的电离常数表达式Ka=。( )
(5)相同温度下,Ka(HF)>Ka(CH3COOH),说明酸性:HF>CH3COOH。( )
【答案】(1)× 弱电解质电离平衡时,溶质分子浓度和离子浓度不一定相等。
(2)× 氨水使酚酞变红,说明溶液中含有OH-,不能说明NH3·H2O部分电离。
(3)× NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++HCO,HCOH++CO。
(4)× Ka1(H2CO3)=,Ka2(HCO)=。
(5)√
2.下列关于电离常数(Ka)的说法正确的是( )
A.电离常数只与温度有关,升高温度,Ka值减小
B.电离常数Ka与温度无关
C.相同温度下,电离常数(Ka)越小,表示弱电解质的电离能力越弱
D.多元弱酸各步电离常数大小关系为Ka1<Ka2<Ka3
【答案】C
【解析】电离常数只与温度有关,与浓度、压强等无关,电离属于吸热过程,升高温度,促进电离,Ka值增大,A、B错误;电离常数可衡量弱电解质的电离能力,Ka值越大,电离程度越大,则同温下电离常数越小,表示弱电解质的电离能力越弱,C正确;多元弱酸分步电离,且以第一步电离为主,每一步电离对下一步电离起抑制作用,则各步电离常数大小关系为Ka1>Ka2>Ka3,D错误。
3.在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,要促进醋酸电离,且使c平(H+)增大,应采取的措施是( )
A.升高温度
B.加适量水
C.加入0.1 mol·L-1NaOH溶液
D.加入0.1 mol·L-1HCl溶液
【答案】A
【解析】CH3COOHCH3COO-+H+为吸热过程,升高温度平衡正向移动,c平(H+)增大。
►问题一 电离常数的概念及表达式
【典例1】下列关于电离常数的说法正确的是( )
A.Ka大的酸溶液中c(H+)一定比Ka小的酸溶液中的c(H+)大
B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka=
C.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小
D.电离常数只与温度有关,与浓度无关
【答案】D
【解析】酸溶液中c(H+)既跟酸的电离常数有关,也跟酸溶液的浓度有关,A项错误;CH3COOH的电离常数表达式为Ka=,B项错误;向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,虽然平衡向左移动,但温度不变,电离常数不变,故C项错误。
【变式1-1】已知25 ℃下,CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系:Ka==1.75×10-5。下列有关结论可能成立的是( )
A.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,Ka=8×10-5
B.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时,Ka=2×10-4
C.标准状况下,醋酸中Ka=1.75×10-5
D.升高到一定温度,Ka=7.2×10-5
【答案】D
【解析】醋酸中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,题中Ka为醋酸的电离常数,由于电离常数不随浓度的变化而变化,只随温度的变化而变化,所以排除A、B两项;因为醋酸的电离是吸热过程,所以升高温度,Ka增大,降低温度,Ka减小,标准状况下(0 ℃)温度低于25 ℃,则Ka小于1.75×10-5,所以C项不成立、D项可能成立。
【变式1-2】下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)在水中的电离程度和浓度关系的是( )
【答案】B
【解析】根据甲、乙的电离平衡常数可知,这两种物质都是弱电解质,在温度不变、浓度相等时,电离程度:CH3COOH<CH2ClCOOH,可以排除A、C;当浓度增大时,物质的电离程度减小,排除D选项,故B项正确。
►问题二 利用Ka比较弱酸的相对强弱
【典例2】下表是常温下某些一元弱酸的电离常数:
弱酸
HCN
HF
CH3COOH
HNO2
电离常数
6.2×10-10
6.3×10-4
1.75×10-5
5.6×10-4
则0.1 mol·L-1的下列溶液中,c(H+)最大的是( )
A.HCN B.HF
C.CH3COOH D.HNO2
【答案】B
【解析】电离平衡常数越大,电离程度越大,同浓度时,电离产生的c(H+)越大。
【变式2-1】相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是( )
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数Ka
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y-===HY+Z-不能发生
C.由电离平衡常数可以判断:HZ属于强酸,HX和HY属于弱酸
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数
【答案】D
【解析】A项,酸的电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,其酸性越强,根据表中数据可知,酸的电离平衡常数:HZ>HY>HX,则酸性强弱:HZ>HY>HX,错误;B项,根据强酸制弱酸可知HZ+Y-===HY+Z-能够发生,错误;C项,完全电离的为强酸、部分电离的为弱酸,这几种酸都部分电离,均为弱酸,错误;D项,电离平衡常数只与温度有关,温度不变,电离平衡常数不变,正确。
【变式2-2】已知H2CO3的电离平衡常数:Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11,HClO的电离平衡常数:Ka=4.0×10-8。在反应Cl2+H2OHCl+HClO达到平衡后,要使HClO的浓度增大可加入( )
A.NaOH B.HCl C.NaHCO3 D.H2O
【答案】C
【解析】要使HClO的浓度增大,必须使该平衡右移,且加入的物质与HClO不反应。加入NaOH时,平衡虽然右移,但HClO也参与了反应,导致HClO的浓度减小;加入HCl时,平衡左移,HClO的浓度减小;加水稀释时,HClO的浓度也减小;由题给电离平衡常数知,酸性:H2CO3>HClO>HCO,故加入NaHCO3时,NaHCO3只与HCl反应,使平衡右移,HClO的浓度增大。
►问题三 弱酸溶液离子浓度比值变化的判断
【典例3】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.c(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时,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c(H+)减小,A错误;电离常数只受温度的影响,温度不变,电离常数Ka(HF)不变,B错误;当溶液无限稀释时,c(F-)不断减小,但c(H+)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。
【变式3-1】在25 ℃时,用蒸馏水稀释1 mol·L-1氨水至0.01 mol·L-1,随溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是( )
A. B.
C. D.c(OH-)
【答案】A
【解析】方法一:一水合氨是弱电解质,加水稀释,一水合氨的电离平衡右移,n(OH-)和n(NH)增大,n(NH3·H2O)减小,但c(OH-)和c(NH)减小。A、B、C各项中,浓度之比等于物质的量之比。方法二:根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
【变式3-2】常温下,将浓度为0.05 mol/L的HClO溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A. c(H+) B. C.Ka(HClO) D.
【答案】B
【解析】加水稀释促进HClO电离,溶液中c(H+)减小,A错误;稀释过程中溶液中c(H+)、c(ClO-)、c(HClO)都减小,但是温度不变,电离平衡常数不变,=×=,故增大,B正确,C错误;稀释过程中,c(H+)、c(ClO-)均减小,但水中还电离出H+,故减小,D错误。
►问题四 强酸、弱酸的比较
【典例4】某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗的NaOH的量相同
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
【答案】B
【解析】醋酸属于弱电解质,在稀释时会电离出H+,故稀释相同倍数时醋酸溶液中c(H+)的变化要比盐酸中c(H+)的变化小一些,即曲线Ⅰ表示盐酸,曲线Ⅱ表示醋酸,A项错误;溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关,离子浓度b>c,故导电性b>c,B项正确;a点、b点表示溶液稀释相同倍数,溶质的量没有发生变化,都等于稀释前的物质的量,稀释前两溶液中c(H+)相同,但CH3COOH为弱酸,则c(CH3COOH)>c(HCl),故稀释前n(CH3COOH)>n(HCl),即CH3COOH消耗NaOH多,C项错误;a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度,D项错误。
【变式4-1】体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol,下列叙述错误的是( )
A.与NaOH完全中和时,醋酸所消耗的NaOH多
B.分别与足量CaCO3反应时,放出的CO2一样多
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-)
【答案】B
【解析】体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol,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CH3COOH不能完全电离,因此n(CH3COOH)>n(HCl),故与NaOH完全中和时,醋酸消耗的NaOH多,分别与足量CaCO3反应时,醋酸放出的CO2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(CH3COO-)增大,而n(Cl-)不变,D项正确。【变式4-2】 已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸化学式
HX
HY
H2CO3
电离平衡常数
7.8×10-9
3.7×10-15
K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11
下列推断正确的是( )
A.HX、HY两种弱酸的酸性:HX<HY
B.相同条件下溶液的碱性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C.向Na2CO3溶液中加入足量HX,反应的离子方程式:HX+CO===HCO+X-
D.HX溶液中c(H+)一定比HY溶液的大
【答案】C
【解析】B项,Ka越小,酸越弱,水解程度越大,碱性越强,即NaY>Na2CO3>NaX>NaHCO3,错误;D项,没有指明溶液浓度,无法比较c(H+),错误。
►问题五 弱电解质的电离平衡及其影响因素
【典例5】下列说法正确的是( )
A.根据溶液中有CH3COOH、CH3COO-和H+即可证明CH3COOH达到电离平衡状态
B.根据溶液中CH3COO-和H+的物质的量浓度相等即可证明CH3COOH达到电离平衡状态
C.当NH3·H2O达到电离平衡时,溶液中NH3·H2O、NH和OH-的浓度相等
D.H2CO3是分步电离的,电离程度依次减小
【答案】D
【解析】溶液中除电解质电离出的离子外,还存在电解质分子,能证明该电解质是弱电解质,但不能说明达到电离平衡状态,A项错误;根据CH3COOHCH3COO-+H+知,即使CH3COOH未达到平衡状态,CH3COO-和H+的浓度也相等,B项错误;NH3·H2O达到电离平衡时,溶液中各粒子的浓度不变,而不是相等,NH3·H2O的电离程度是很小的,绝大多数以NH3·H2O的形式存在,C项错误;H2CO3是二元弱酸,分步电离且电离程度依次减小,D项正确。
【变式5-1】一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )
①NaOH(固体) ②H2O ③HCl ④CH3COONa(固体)
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】D
【解析】由题意可知,要使反应速率减小,而不改变生成H2的量,则要求c(H+)减小,而n(H+)不变,可采取的措施是加水或加CH3COONa固体。
【变式5-2】把1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液用蒸馏水稀释到10 L,下列叙述正确的是( )
A.c(CH3COOH)变为原来的
B.c(H+)变为原来的
C.的比值增大
D.溶液的导电性增强
【答案】C
【解析】由于加水稀释,CH3COOH的电离程度增大,故而c(CH3COOH)应小于原来的,c(H+)应大于原来的,=,而n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,故的比值增大;加水稀释后离子浓度减小,导电性减弱。
1.(23-24高二上·四川成都·期中)下列关于电解质的说法正确的是
A.液态HCl不导电,所以HCl不是电解质
B.氨气的水溶液导电能力较弱,所以氨气是弱电解质
C.难溶于水,所以不是电解质
D.同种电解质的溶液,浓度越大导电能力不一定越强
【答案】D
【解析】A.液态HCl不导电,但溶于水能导电,所以HCl是电解质,故A错误;
B.氨气溶于水形成氨水,氨水导电能力较弱,所以氨水是弱电解质,故B错误;
C.BaSO4难溶于水,导电性差,但熔融状态下能完全电离生成钡离子和硫酸根离子,是电解质,故C错误;
D.在相同条件下,离子浓度越大,离子所带电荷数越多,导电能力越强,仅仅是电解质溶液浓度大并不能等同于离子浓度越大,离子所带电荷数越多,如浓硫酸浓度很大,但电离出来的离子却很少,导电能力弱,故D正确;故选D。
2.(23-24高二上·广西桂林·期末)下列不能证明是弱电解质的是
A.25℃时,溶液的pH大于7
B.用溶液做导电性实验,灯泡很暗
C.1 溶液中
D.pH=2的溶液稀释100倍后,pH约为3
【答案】B
【解析】A.25℃时,亚硝酸钠溶液的pH大于7,说明亚硝酸钠为强碱弱酸盐,所以能说明亚硝酸为弱酸,故A项不符合题意;
B.溶液的导电性与离子浓度成正比,用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗,只能说明溶液中离子浓度很小,不能说明亚硝酸的电离程度,所以不能证明亚硝酸为弱电解质,故B项符合题意;
C.0.1mol•L-1HNO2溶液的,说明亚硝酸不完全电离,溶液中存在电离平衡:,所以亚硝酸为弱电解质,故C项不符合题意;
D.常温下pH=2的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为3,说明亚硝酸中存在电离平衡:,则亚硝酸为弱电解质,故D项不符合题意;故选B。
3.(23-24高二上·山东潍坊·期中)25℃时,测定一元酸HR溶液的pH以确定其是否为弱电解质。下列说法错误的是
A.若测得0.01 mol·L NaR溶液,则HR是强电解质
B.若测得0.01 mol·L HR溶液,则HR是弱电解质
C.若测得NaR溶液,升温至50℃,测得,,则HR是弱电解质
D.若测得HR溶液,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得,,则HR是弱电解质
【答案】C
【解析】A.25℃时,0.01 mol·LNaR溶液,溶液呈中性,说明NaR为强酸强碱盐,则HR是强酸,属于强电解质,A正确;
B.25℃时,0.01 mol·LHR溶液,说明溶液中,HR未完全电离,说明HR是弱电解质,B正确;
C.假设NaR为强碱弱酸盐,在溶液中存在水解:,升温促进水解,溶液pH增大,则可证明HR是弱电解质,C错误;
D.HR溶液,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得,,说明稀释过程中促进HR的电离,抵消部分稀释,证明HR为弱电解质,D正确;答案选C。
4.(23-24高二上·广东惠州·期末)下列事实不能说明醋酸是弱酸的是
A.25℃时,0.1 mol⋅L-1的溶液的pH约为3
B.10 mL 1 mol⋅L-1醋酸恰好与10 mL 1 mol⋅L-1NaOH溶液完全反应
C.25℃时,0.1 mol⋅L-1的溶液的pH约为9
D.镁粉与同浓度的盐酸和溶液反应,盐酸中产生气泡快
【答案】B
【解析】A.0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH约为3,说明醋酸未完全电离,证明其为弱酸,故A项不符合题意;
B.等物质的量的醋酸和NaOH反应,不能说明是弱酸,故B项符合题意;
C.25℃时,0.1mol/LCH3COONa溶液的pH约为9,说明醋酸根发生水解,溶液呈碱性,则醋酸为弱酸,故C项不符合题意;
D.镁粉与同浓度的盐酸和CH3COOH溶液反应,盐酸中产生气泡快,说明H+浓度大,则证明CH3COOH是弱酸,故D项不符合题意;
答案选B。
5.(23-24高二下·陕西西安·期中)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
HNO3
NaCl
BaSO4
盐酸
弱电解质
CH3COOH
NH3
H2SO4
Fe(OH)3
非电解质
C6H12O6(葡萄糖)
CO2
C2H5OH
H2O
【答案】A
【解析】A.HNO3在水溶液中完全电离成H+和,HNO3属于强电解质,CH3COOH在水溶液中部分电离成H+和CH3COO-,CH3COOH属于弱电解质,葡萄糖是在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,葡萄糖属于非电解质,A项正确;
B.NaCl在水溶液中完全电离成Na+和Cl-,NaCl属于强电解质,NH3和CO2都属于非电解质,B项错误;
C.BaSO4和H2SO4都属于强电解质,C2H5OH属于非电解质,C项错误;
D.盐酸属于混合物,盐酸既不属于电解质、也不属于非电解质,H2O属于弱电解质,D项错误;
答案选A。
6.(23-24高二上·福建三明·期末)下列事实能证明ROH是弱碱的是
A.溶液呈酸性
B.ROH溶液的导电能力小于盐酸
C.室温下,ROH溶液pH约为11
D.ROH溶液与溶液反应生成白色沉淀
【答案】C
【解析】A.硫酸为强酸,溶液会电离出氢离子呈酸性,不能说明ROH是弱碱,A错误;
B.不确定溶液的浓度,ROH溶液的导电能力小于盐酸,不能说明ROH是弱碱,B错误;
C.室温下,ROH溶液pH约为11,说明ROH没有完全电离,则能说明ROH是弱碱,C正确;
D.ROH溶液与溶液反应生成白色沉淀,说明ROH能电离出氢氧根离子,但不能说明其完全电离,不能说明ROH是弱碱,D错误;故选C。
7.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)用食用白醋(醋酸浓度约为)进行下列实验,能证明醋酸为弱电解质的是
A.白醋中滴入石蕊试液呈红色 B.试纸显示白醋的约为3~4
C.蛋壳浸泡在白醋中有气体放出 D.白醋加入豆浆中有沉淀产生
【答案】B
【分析】要证明某物质是强电解质还是弱电解质,关键是看该物质在溶液中是完全电离,还是部分电离。如完全电离,则为强电解质,如部分电离,则为弱电解质。
【解析】A.白醋中滴入石蕊试液呈红色,只能说明溶液显酸性,A错误;
B.浓度约0.1 mol/L的醋酸其pH为3~4,说明醋酸在溶液中是部分电离的,故为弱电解质,B正确;
C.蛋壳浸泡在白醋中有气体放出,只能说明醋酸的酸性强于碳酸,C错误;
D.白醋加入豆浆中有沉淀产生,属于胶体的聚沉,D错误;
答案选B。
8.(23-24高二上·贵州遵义·期末)常温下,常见弱电解质的电离平衡常数如下表,下列说法正确的是
弱酸
电离常数
A.溶液中约为
B.由表可知和在溶液中可以大量共存
C.等浓度的和溶液中离子浓度大小关系是
D.向溶液中通入少量,发生反应
【答案】A
【解析】A.溶液中c(H+)==mol∙L-1=,A正确;
B.Ka(HClO)=4.0×10-8>Ka2(H2CO3)= 4.7×10-11,所以和在溶液中会发生反应,不能大量共存,B不正确;
C.Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka1(H2S)=1.1×10-7,则H2CO3的电离程度稍大,等浓度的和溶液中离子浓度大小关系是,C不正确;
D.向溶液中通入少量,由于Ka1(H2CO3)﹥Ka1(H2S)﹥Ka2(H2CO3)﹥Ka2(H2S),所以S2-结合氢离子能力最强,S2-能和碳酸氢根反应,即最终应生成和HS-,不能生成H2S,反应的离子方程式为,D不正确;故选A。
9.(23-24高二上·山东泰安·期末)下列对溶液平衡体系的说法不正确的是
A.常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质
B.将KCl溶液从常温加热至80℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C.醋酸溶液在加水稀释过程中,溶液中所有离子的浓度均减小
D.可用pH试纸鉴别浓度均为的、溶液
【答案】C
【解析】A.常温下,NaCN溶液呈碱性,说明CN-发生了水解,则HCN是弱电解质,A正确;
B.将KCl溶液从常温加热至80℃,KCl没有发生水解,溶液的pH变小是水的电离随温度升高而增大,c(H+)增大导致,但溶液中c(H+)与c(OH-)仍然相等,仍保持中性,B正确;
C.醋酸溶液在加水稀释过程中,溶液酸性减弱,pH增大,溶液中c(OH-)增大,C错误;
D.的呈碱性,溶液水解呈酸性,可用pH试纸鉴别,D正确;
故选C。
10.(23-24高二上·河南郑州·期末)下列有关水及水溶液的说法正确的是
A.常温下,向水中加入少量(s),增大,水的电离平衡逆向移动,变小
B.常温下,pH=4的草酸与pH=10的氢氧化钾溶液中水的电离程度相同
C.95℃时,pH=13的NaOH溶液中,
D.稀醋酸加水稀释的过程中,醋酸的电离度逐渐增大,逐渐增大
【答案】B
【解析】A.常温下,向水中加入少量(s),增大,水的电离平衡逆向移动,只受温度影响,不变,A错误;
B.常温下,pH=4的草酸中水电离出的c(H+)=c水(OH-)=10-4mol/L,pH=10的氢氧化钾溶液中水电离出的c(H+)=10-4mol/L,水的电离程度相同,B正确;
C.95℃时,不等于10-14,pH=13的NaOH溶液中,,C错误;
D.稀醋酸在水溶液中存在电离平衡:,稀醋酸加水稀释的过程中,醋酸的电离度逐渐增大,但减小,D错误;故选B。
11.(23-24高二上·重庆·期末)在常温下,有关下列溶液的叙述中错误的是
①pH=11的氨水 ②pH=11的氢氧化钾溶液 ③pH=3的醋酸 ④pH=3的硫酸
A.将①②分别加水稀释1000倍后,溶液的pH:①>②
B.将aL ②与bL ④混合,忽略溶液体积变化,若所得溶液的pH=5,则a:b=199:101
C.向③、④中分别加入醋酸钠晶体后,两种溶液的pH均增大
D.将①、③等体积混合后溶液呈中性,该溶液中:c(NH)= c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
【答案】B
【解析】A.一水合氨稀释过程中还能继续电离出氢氧根,所以稀释103倍其pH的变化小于3,pH=11的氢氧化钾溶液稀释103倍其pH的变化为3,则稀释后pH:①>②,A正确;
B.pH=11的KOH溶液和pH=3的硫酸中氢离子浓度均为10-3mol/L,混合后pH=5,所以酸过量,则,解得a:b=99:101,B错误;
C.向醋酸中加入醋酸钠晶体,醋酸根离子会抑制醋酸的电离,氢离子浓度减小,pH增大;向硫酸中加入醋酸钠晶体,醋酸根离子会结合氢离子生成醋酸,氢离子浓度减小,pH增大,C正确;
D.将①、③等体积混合后恰好完全反应生成醋酸铵,醋酸铵完全电离出醋酸根离子和铵根离子,电荷守恒c(NH)+ c(H+)= c(CH3COO-)+ c(OH-),因为溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),故该溶液中:c(NH)= c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),D正确;答案选B。
12.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)某同学拟用计测定溶液以探究某酸是否为弱电解质。下列说法正确的是
A.25℃时,若测得溶液,则是弱酸
B.25℃时,若测得溶液,取该溶液,加蒸馏水稀释至,测得,,则是弱酸
C.25℃时,若测得溶液,取该溶液,升温至50℃,测得,,则是弱酸
D.25℃时,若测得溶液且,则是弱酸
【答案】D
【解析】A.常温下溶液pH=7可知,NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸,A错误;
B.若a=6,HR无论是强酸还是弱酸,25℃时,10mL pH=6的HR溶液加蒸馏水稀释至100mL,溶液pH均小于7,无法确定HR是否为弱电解质,B错误;
C.若HR是弱酸,NaR在溶液中的水解反应为吸热反应,升高温度,水解平衡向正反应方向移动,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液pH增大,则25℃时,10mLpH=a的NaR溶液,升温至50℃测得溶液pH=b<a说明HR是强酸,不是弱酸,C错误;
D.由25℃时,若测得0.01mol⋅L-1HR溶液pH>2且pH<7可知,溶液中氢离子浓度小于0.01mol/L,说明HR在溶液中部分电离,HR为弱酸,D正确;故选D。
13.(23-24高二下·福建莆田·期中)在体积都为1L,c(H+)都为0.01 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则下列图示符合客观事实的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】醋酸是弱酸,盐酸是强酸,常温下,盐酸的浓度为0.01mol/L,而醋酸的浓度要明显大于0.01mol/L;因此二者体积均为1L时,对于盐酸而言0.65g锌显然是过量的,因此二者在与锌反应时,最终醋酸生成的氢气会更多;盐酸与醋酸初始c(H+)相等,由于醋酸弱电离的原因,导致其相比于盐酸,氢离子浓度下降的更慢即c(H+)变化的更为缓慢;又因为氢离子浓度越大时,酸与金属反应生成氢气的速率越快,因此反应开始后,醋酸生成氢气的速率要比盐酸更快;
A.通过分析可知,由于醋酸是弱酸,溶液中存在醋酸的电离平衡,这就导致其与锌发生反应时,相比于盐酸,氢离子浓度下降的较慢,那么pH变化的也就更为平缓,故A图不符;
B.通过分析可知,由于反应开始后盐酸中氢离子浓度下降较快,导致其氢离子浓度相比于醋酸更低,因此在与锌反应时反应速率更低,故B图不符;
C.通过分析可知,盐酸浓度仅为0.01mol/L,醋酸浓度明显大于0.01mol/L,体积均为1L时,二者均与0.65g锌反应,醋酸会以更快的反应速率生成更多的氢气,故C图符合;
D.通过分析可知,由于醋酸溶液中存在醋酸的电离平衡,使得其氢离子浓度下降的更为缓慢,故D图不符;
答案选C;
14.(24-25高二上·内蒙古通辽·开学考试)常温下0.1mol/L醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述不正确的是
A.溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增多
B.溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度减小
C.溶液加水稀释,不变
D.溶液加水稀释后,溶液中的比值将减小
【答案】D
【解析】A.加水稀释或加热均可使CH3COOH的电离平衡正向移动,促进CH3COOH电离,则0.1 mol/L CH3COOH 溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增多,A正确;
B.醋酸溶液浓度越大其电离程度越小,向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入少量纯醋酸,电离平衡向右移动,但c(CH3COOH)增大程度更大,导致电离程度减小,B正确;
C.温度不变,电离平衡常数不变,则加水稀释过程中=Ka不变,C正确;
D.溶液加水稀释后,溶液中醋酸根浓度减小,因不变,则的比值将增大,D错误;故选D。
15.(23-24高二下·安徽·期中)常温下,将浓度均为0.2 mol⋅L的HX与KX溶液等体积混合后,测得混合溶液的。下列说法错误的是
A.混合溶液中:
B.混合溶液中:
C.等物质的量浓度的HX、KX对水电离平衡的影响程度:前者小于后者
D.0.1 mol⋅L-1的KX溶液与上述混合溶液相比,水解程度:前者小于后者
【答案】D
【分析】将浓度均为0.2 mol⋅L的HX与KX溶液等体积混合后,混合溶液中HX发生电离,使溶液有呈显酸性的趋势;KX发生水解,使溶液有呈显碱性的趋势,测得混合溶液的,证明水解强于电离,据此回答。
【解析】A.由分析知,X-水解强于HX电离,即水解产生的HX比电离消耗的HX多,故,又电荷守恒,溶液显碱性,,则,故混合溶液中,A正确;
B.由物料守恒得,混合溶液中:,B正确;
C.由分析知,强于,故等物质的量浓度的HX、KX对水电离平衡的影响程度:前者小于后者,C正确;
D.将浓度均为0.2 mol⋅L的HX与KX溶液等体积混合后,体积为原来的2倍,浓度变为原来的一半,KX溶液也为0.1 mol⋅L,HX与KX的混合溶液中,水解程度受到抑制,故0.1 mol⋅L-1的KX溶液与上述混合溶液相比,水解程度:前者大于后者,D错误;故选D。
16.(23-24高二上·山西大同·期末),浓度为的几种弱电解质的电离度如下表所示。下列说法错误的是
电解质
A.,浓度为溶液的约为3
B.电离平衡常数约为
C.溶液中离子浓度大小顺序为:
D.溶液呈中性,水电离产生的
【答案】B
【解析】A.常温时,的电离度为,则电离产生的约为,因此约为3,A正确;
B.,同理可求为,B错误;
C.根据电离度判断,,因此溶液中铵根离子水解程度大于F-水解程度,导致溶液呈酸性,则离子浓度大小关系为:,C正确;
D.溶液呈中性,因醋酸根离子与铵根离子水解均会促进水的电离,二者水解程度相当,导致水电离产生的,D正确;故选B。
17.(23-24高二下·贵州遵义·期中)已知:常温下,用的NaOH溶液滴定的某一元酸HR的溶液,滴定过程中加入NaOH溶液的体积(V)与溶液中的关系如图所示。下列说法正确的是
A.可选石蕊试液作为判断该滴定终点的指示剂
B.常温下,HR的电离常数约为
C.a点溶液中存在关系:
D.时,溶液中存在
【答案】B
【解析】A.根据图可知没有加NaOH溶液时,的某一元酸HR的溶液中=8.1,则,结合c(H+)c(OH-)=10-14可得c(H+)=10-2.95mol/L<0.1mol/L,HR为弱酸,用NaOH溶液滴定一元弱酸,滴定终点为碱性的,可选酚酞试液作为判断该滴定终点的指示剂,A错误;
B.根据图可知没有加NaOH溶液时,的某一元酸HR的溶液中=8.1,结合c(H+)c(OH-)=10-14可得c(H+)≈c(R-)=10-2.95mol/L,故HR的电离常数约为Ka= ,B正确;
C.当时=0,说明溶液呈中性,根据电荷守恒可知,C错误;
D.当加入时,正好中和HR一半,溶液中溶质NaR和HR为1:1,根据电荷守恒和元素的质量守恒可知,故D错误;
故选B。
18.(23-24高二下·安徽亳州·期中)室温下,向20.00mL浓度均为的HA溶液和HB溶液(已知酸性:HA>HB)中,分别滴加同浓度NaOH溶液,测得溶液的pH随氢氧化钠溶液体积变化曲线如图,下列说法错误的是
A.恰好中和时,溶液中离子总浓度:HA>HB
B.溶液中水的电离程度,c>b>a
C.反应平衡常数约为
D.V=10时,两种溶液中,
【答案】C
【分析】的HA溶液和HB溶液(已知酸性:HA>HB),则曲线①代表NaOH溶液滴定HB的曲线,HB溶液pH=6,Ka1(HB)=≈=,同理,曲线②代表NaOH溶液滴定HA的曲线,HA溶液pH=3,Ka1(HA)=≈=,a点对应的是同浓度的HA与NaA溶液,b点为中性溶液,c点为恰好中和点,据此解题。
【解析】A.由已知酸性:HA>HB可知,恰好中和时,溶液中NaB的碱性强,小,而两种溶液中钠离子浓度相同,故根据电荷守恒,可知NB溶液中总离子浓度小,故A正确;
B.c点为恰好中和点,盐的水解促进水的电离,水的电离程度最大,a与b点相比,a点pH更小,对水的电离抑制作用更强,则溶液中水的电离程度,c>b>a ,故B正确;
C.该反应的平衡常数表达式为,故C错误;
D.V=10时,两种溶液中酸和盐的物质的量相等,且钠离子浓度相等,根据物料守恒可得,则,故D正确;
故选C。
19.(23-24高二下·江苏徐州·期中),浓度均为、体积为的、溶液,分别加水稀释至体积,随的变化关系如图所示,下列叙述不正确的是
A.水的电离程度:点大于点
B.溶液的导电性;点大于点
C.中和、两点溶液,消耗物质的量相同
D.的电离平衡常数约为
【答案】A
【分析】由图可知,时,HX、HY的pH均大于1,因此均为弱酸,0.1mol/LHX溶液pH大于0.1mol/LHY溶液,HX的酸性弱于HY。
【解析】A.b点溶液的pH等于c点,则b点溶液电离出的H+等于c点溶液电离出的H+,根据可知,点和点,水的电离程度相同,故A错误;
B.由图可知,a点溶液的pH小于b点,则a点电离出的H+大于b点溶液电离出的H+,溶液中离子浓度越大,则溶液的导电能力而越强,溶液的导电性;点大于点,故B正确;
C.稀释前后,溶质的物质的量不变,所以a、c两点溶液中HX、HY的物质的量相等,中和能力相同,所以中和a、c两点溶液,消耗氢氧化钠物质的量相同,故C正确;
D.由图可知,时,溶液的pH=3,c(H+)=10-3mol·L-1,由于电解微弱,因此平衡时,则HX的电离平衡常数,故D正确;
故答案选A。
20.(23-24高二上·广东深圳·期末)常温下,向NaOH溶液中加入弱酸HA,主要成分的分布分数随pH变化如图所示。下列说法错误的是
A.当溶液pH=8.0时,溶液中c(HA)=0
B.HA的电离平衡常数Ka=10-4.8
C.当该溶液的pH<7.0时,c(Na+)<c(A-)
D.0.1mol•L-1NaA溶液的pH约为8.9
【答案】A
【解析】A.由图,当溶液pH=8.0时,溶液中c(HA)较小,但不等于0,故A错误;
B.HA、A-的分布分数相等时,c(HA)=c(A-),溶液的pH=4.8,HA的电离平衡常数Ka==10-4.8,故B正确;
C.当该溶液的pH<7.0时,c(H+)>c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),c(Na+)<c(A-),故C正确;
D.根据水解方程式:A-+H2O HA+OH-,, ,x=10-5.1,0.1mol•L-1NaA溶液的pH约为14-5.1=8.9,故D正确;
故选A。
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