3.1.2 电离平衡常数(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中化学选择性必修1(人教版2019,浙江专版)
2024-11-05
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教辅
内容正文:
电离平衡常数
第2课时
1
目
录
01
02
03
新知探究(一)——电离平衡常数
新知探究(二)——电离平衡常数的应用与计算
培优素养——强酸与弱酸的比较
04
课时跟踪检测
01
新知探究(一)——电离平衡常数
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 ,与溶液中未电离分子的____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。通常用Ka、Kb分别表示 、 的电离平衡常数。
乘积
浓度
弱酸
弱碱
多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1≫Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由 电离决定。多元弱碱的情况与多元弱酸类似。
3.意义
表示弱电解质的电离能力。一定温度下,K值越大,弱电解质的电离程度越 ,酸(或碱)性越 。
第一步
大
强
4.影响因素
内因 同一温度下,不同弱电解质的电离常数不同,说明电离常数首先由弱电解质的性质所决定
外因 对于同一弱电解质,电离常数只与 有关,由于电离大多数为吸热过程,所以电离常数随温度升高而增大
温度
应用化学
绿萝是常见的室内植物。时间长了绿萝容易出现黄叶的问题,如果给绿萝浇一浇“弱酸性水”如食醋水、柠檬水,叶子能由黄转绿,效果很好。
(1)食醋水:食醋中含有醋酸,因此有酸味,天然发酵的食醋,除了醋酸还有乳酸和葡萄糖等物质,可以改善盆土环境,还能够促进绿萝合成叶绿素。
(2)柠檬水:柠檬含有丰富的糖类,即葡萄糖、果糖、蔗糖,维生素、苹果酸、柠檬酸、蛋白质、脂肪、食物纤维以及多种矿物质等。可用柠檬水来浇花。
1.食醋加水稀释时,醋酸的电离度(类似于转化率)、电离常数、c(H+)、溶液的导电性如何变化?
提示:醋酸属于弱酸,加水稀释电离平衡向电离的方向移动,故电离度增大;电离常数只与温度有关,故不变;加水稀释促进醋酸的电离,但溶液中c(H+)、c(CH3COO-)减小,溶液的导电性减弱。
2.已知醋酸的Ka=1.75×10-5,柠檬酸的Ka1=7.44×10-4,Ka2=1.73×10-5,Ka3=4.02×10-7。则柠檬酸和醋酸哪个酸性强?
提示:由于醋酸的Ka=1.75×10-5小于柠檬酸的Ka1=7.44×10-4,则柠檬酸的酸性强。
[题点多维训练]
1.在25 ℃时,0.1 mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3溶液中溶质的电离常数分别为5.6×10-4、1.8×10-4、6.2×10-10、Ka1=4.5×10-7和Ka2=4.7×10-11,其中氢离子浓度最小的是( )
A.HNO2溶液 B.HCOOH溶液
C.HCN溶液 D.H2CO3溶液
解析:由电离常数的大小可知,酸性强弱顺序为HNO2>HCOOH>H2CO3>HCN,故c(H+)最小的是HCN溶液。
√
√
解析:醋酸是弱酸,在水溶液中存在电离平衡,加水稀释促进醋酸电离,溶液中离子的数目增大,故A错误;
加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,抑制醋酸电离,平衡逆向移动,故B错误;
加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中c(H+)减小,故C错误;
3.(2024·长沙期中检测)25 ℃时,H2S溶液中的下列关系不能说明H2S第二步电离比第一步电离程度更小的是( )
A.c(H2S)远大于c(S2-) B.H2S的Ka1>Ka2
C.c(H+)远大于c(S2-) D.c(H+)约等于c(HS-)
√
Ka1>Ka2可说明第一步电离程度大于第二步电离程度,B不符合题意;
c(H+)远大于c(S2-),说明第二步电离出的c(S2-)远小于第一步电离出的c(H+),则第二步电离程度小于第一步,C不符合题意;
c(H+)约等于c(HS-),说明电离以第一步电离为主,第二步电离出的氢离子浓度很小,可知第一步电离程度大于第二步电离程度,D不符合题意。
02
新知探究(二)——电离平衡常数的应用与计算
典例导学
[典例] 弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(Ka、Kb)或电离度(α)表示,请根据下列情境列式计算。
(1)乙酰水杨酸是一种一元弱酸(可用HA表示),在一定温度下,0.1 mol·L-1的乙酰水杨酸的水溶液中,乙酰水杨酸的电离常数Ka为3.4×10-4,求该酸的电离度为________。
(2)已知在25 ℃时,1 mol·L-1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%,求NH3·H2O的电离常数Kb=________。
[答案] (1)5.7% (2)1.77×10-5
[系统融通知能]
1.电离平衡常数的计算——三段式法
例:25 ℃ a mol·L-1的CH3COOH
2.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)根据电离平衡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)可以制相对弱的酸(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。
[微点拨] 由于弱电解质的电离程度比较小,平衡时弱电解质的浓度为(a-x)mol·L-1,一般近似为a mol·L-1。
(1)意义:表示弱电解质的电离程度,同一弱电解质电离度越大,电离程度越大。
(2)电离度的影响因素
内因(决定因素) 弱电解质本身的性质
外因 温度 随温度升高而增大
浓度 同一弱电解质起始浓度越大,电离度越小
[题点多维训练]
题点(一) 有关电离平衡常数的计算
1.0.1 mol·L-1的HA溶液中有1%的HA电离,则HA的电离常数Ka为( )
A.1.0×10-5 mol·L-1 B.1.0×10-6 mol·L-1
C.1.0×10-7 mol·L-1 D.1.0×10-8 mol·L-1
√
2.(2024·聊城高二检测)已知25 ℃时,测得浓度为0.1 mol·L-1的碱BOH的溶液中,c(OH-)=1×10-3 mol·L-1。
(1)写出BOH的电离方程式:___________________________________。
(2)BOH的电离平衡常数Kb=__________________________________。
(3)某温度T ℃时,BOH的电离平衡常数为1×10-7,结合(2)的计算可知T________25。若该碱的起始浓度也为0.1 mol·L-1,则溶液中c(B+)=________mol·L-1。
题点(二) 电离平衡常数的应用
3.(2024·福州校级期末)已知25 ℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:HCOOH:Ka=1.77×10-4 mol·L-1,HCN:Ka=4.9×10-10 mol·L-1,H2CO3:Ka1=4.2×10-7 mol·L-1,Ka2=5.6×10-11 mol·L-1,则以下反应不能自发进行的是( )
√
解析: A.酸性:HCOOH>HCN,反应能发生,错误;
B.酸性:HCN>HCO,反应不能发生,正确;
C.酸性:H2CO3>HCN,反应能发生,错误;
(1)25 ℃时,c mol·L-1的HA溶液的pH=a,则电离常数K=________,电离度α=________(精确计算,列出计算式即可)。
(2)在相同温度和浓度条件下,HA、H2B、H3C三种酸的电离常数K1、K2、K3(H2B、H3C指一级电离常数)的大小关系是:____________。
(3)完成下列反应的化学方程式或离子方程式:HA(过量)+ C3-_____________________。
(2)在相同温度和浓度条件下,酸性越强一级电离常数越大,HA、H2B、H3C三种酸的酸性强弱顺序为H2B>H3C>HA,故K2>K3>K1;
(3)根据酸性强弱顺序H2B>H3C>HB->HA>H2C->HC2-,过量HA与C3-反应生成H2C-与2A-,反应的离子方程式为2HA(过量)+C3-===H2C-+2A-。
03
培优素养——强酸与弱酸的比较
典例导学
[典例] 对室温下c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施后,有关叙述正确的是( )
A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的c(H+)均减小
B.使温度升高20 ℃后,两溶液的c(H+)均不变
C.加水稀释两倍后,两溶液的c(H+)均增大
D.加足量的锌充分反应后,两溶液产生的氢气一样多
√
[解析] 加入醋酸钠,CH3COO-可结合H+,c(H+)均降低,A正确;
升温有利于CH3COOH的电离,所以CH3COOH溶液中c(H+)增大,B错误;
加水稀释,两种溶液的酸性均减弱,C错误;
两种溶液中c(H+)相同,但是CH3COOH溶液中还有未电离的CH3COOH,所以最终醋酸产生的氢气比盐酸多,D错误。
[系统融通知能]
1.相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较
项目
酸 c(H+) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始
反应速率
一元强酸 大 强 相同 相同 大
一元弱酸 小 弱 小
2.相同体积、相同c(H+)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较
项目
酸 c(H+) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始
反应速率
一元强酸 相同 相同 小 少 相同
一元弱酸 大 多
[浸润素养训练]
1.相同体积、相同c(H+)的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )
√
解析:相同体积、相同c(H+)的一元强酸和一元弱酸,刚开始与锌粉反应的速率是相同的,随着反应进行,弱酸能继续电离出H+,故其反应速率比强酸的大,排除B、D项;
弱酸的物质的量浓度大于强酸的,所以弱酸与足量的锌粉反应生成氢气的量较多,排除A项。
2.(2024·开封期中检测)向相同的两个密闭容器中加入0.05 g镁条,分别注入2 mL 2 mol·L-1盐酸、2 mL 2 mol·L-1醋酸,测得容器内压强随时间变化如图所示。反应为醋酸的曲线是________(填字母)。
解析:镁条过量,醋酸是弱酸,等浓度的醋酸和盐酸溶液中前者c(H+)较小,镁条与醋酸溶液反应较慢,则反应为醋酸的曲线是b。
答案:b
3.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量),然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:
(1)a、b两支试管中生成气体的速率v(a)________ (填“大于”“小于”或“等于”,下同) v(b),反应完毕后生成气体的总体积V(a)________V(b),原因是
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
(2)若a、b两支试管中分别加入c(H+)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸,则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a)________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)v(b),反应完毕后生成气体的总体积V(a)________V(b),原因是_____________________________________
____________________________________________________________。
解析:(1)物质的量浓度相同时,盐酸是强酸,醋酸是弱酸,盐酸电离出的c(H+)远大于醋酸电离出的c(H+),醋酸产生H2的速率比盐酸小。反应完毕后,因为n(HCl)=n(CH3COOH),故最终产生H2的量相等。
(2)c(H+)相同时,反应开始时产生H2的速率相等。反应完毕后,因c(H+)相同,醋酸浓度大,则n(HCl)<n(CH3COOH),故最终醋酸产生的H2多。
答案:(1)大于 等于 反应开始时,盐酸中所含H+的浓度较大,但二者最终能电离出的H+的总物质的量相等 (2)等于 小于 开始时c(H+)相同,所以速率相等,醋酸是弱电解质,最终电离出的H+的总物质的量大
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课时跟踪检测
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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;
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。
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2.CH3COOH溶液中存在平衡CH3COOHCH3COO-+H+,欲使CH3COOH的电离度α和电离常数Ka同时增大,可以采取的措施是( )
A.加水 B.加冰醋酸
C.加热 D.加压
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解析:加水会降低CH3COOH浓度,根据“越稀越电离”可知,CH3COOH电离度将增大,但温度不变,Ka不变,故A项不选;
加冰醋酸会使CH3COOH浓度增大,CH3COOH电离度将减小,但温度不变,Ka不变,故B项不选;
弱电解质电离过程吸热,升高温度将促进CH3COOH电离,则CH3COOH的电离度α和电离常数Ka将同时增大,故C项选;
该电离过程在溶液中进行,加压对电离平衡无影响,故D项不选。
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3.常温常压下,将0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释或者加入少量CH3COONa晶体时,都会引起( )
A.溶液的pH变大
B.CH3COOH的电离程度增大
C.溶液的导电能力增强
D.电离平衡常数增大
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加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,而加入少量CH3COONa晶体时,电离平衡逆向移动,最终达到平衡时醋酸的电离程度减小,B错误;
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加水稀释,溶液中自由移动的离子浓度减小,溶液导电能力减弱;而加入少量CH3COONa晶体时,溶液中自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,C错误;
电离平衡常数只与温度有关,而与浓度无关,因此当温度不变时,醋酸的电离平衡常数不变,D错误。
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解析:加水稀释促进HClO电离,溶液中c(H+)减小,A错误;
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解析:根据弱酸HA的电离平衡知,HA浓度由大到小,排除D项;
A-、H+浓度由0增大,排除了A、B;
平衡时,HA减少量等于A-的增加量。
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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
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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。
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7.已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中只有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A.该溶液中c(H+)=1×10-4 mol·L-1
B.升高温度,电离常数减小
C.此酸的电离常数约为1×10-7
D.加入少量纯HA,电离程度减小,电离常数不变
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解析: c(H+)=0.1 mol·L-1×0.1%=1×10-4 mol·L-1,故A正确;
HA电离吸热,升高温度,促进电离,电离常数增大,故B错误;
加入少量纯HA,浓度增大,电离程度减小,但Ka与温度有关、与浓度无关,则电离常数不变,故D正确。
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8.在体积都为1 L,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( )
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解析: B项,产生H2的速率大的应为CH3COOH,错误;
D项,相同时间内c(H+)变化较大的为HCl,错误。
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9.[双选]高氯酸、硫酸、盐酸和硝酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度时这四种酸在冰醋酸中电离(酸在溶剂中电离实质是酸中的H+转移给溶剂分子,如HCl+H2O===H3O+ +Cl- )的电离平衡常数:
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
电离平衡
常数 Ka=1.6×10-5 Ka1=
6.3×10-9 Ka=
1.6×10-9 Ka=
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根据表格数据可知:四种酸在冰醋酸中都是弱酸,存在电离平衡,且不能完全电离,B正确;
酸的电离平衡常数越大,该酸的酸性就越强。根据四种酸的电离平衡常数可知,HClO4的电离平衡常数最大,故四种酸中酸性最强的是HClO4,C错误;
四种酸在水中都是完全电离,都是强酸,而在冰醋酸中存在电离平衡,它们的电离程度不同,因而能够比较它们的相对强弱,故冰醋酸较水更能区分这四种酸的强弱,D正确。
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10.醋酸是我们生活中常见的一种酸。回答下列问题:
(1)在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,要促进醋酸电离且使H+浓度增大,应采取的措施是________。
A.升温 B.加水
C.加入NaOH溶液 D.加入稀盐酸
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(2)将0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,下列有关稀释后CH3COOH溶液的说法正确的是________。
A.电离程度增大
B.溶液中离子总数增多
C.溶液导电性增强
D.溶液中醋酸分子增多
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(3)25 ℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离常数如表所示。
①碳酸第一步电离的电离常数表达式为_____________________。
酸 电离常数
醋酸 Ka=1.75×10-5
碳酸 Ka1=4.30×10-7,Ka2=5.61×10-11
亚硫酸 Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7
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解析:(1)醋酸的电离是吸热过程,升高温度能促进醋酸的电离,且c(H+)增大,A正确;加水,促进醋酸的电离,但是醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,则c(H+)减小,B错误;加入NaOH溶液,NaOH和氢离子反应生成水,能促进醋酸的电离,但c(H+)减小,C错误;加入稀盐酸,c(H+)增大,但抑制醋酸的电离,D错误。
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(2)加水稀释会促进醋酸电离使得醋酸的电离程度增大,A正确;加水稀释会促进醋酸电离,电离平衡正向移动,溶液中离子总数增多,B正确;导电性和溶液中离子浓度有关,加水稀释溶液中离子浓度减小,溶液导电性减弱,C错误;电离平衡正向移动,会消耗醋酸分子,使溶液中醋酸分子减少,D错误。
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高阶思维训练
11.(2024·成都高二期末联考)用pH计测定25 ℃时不同浓度的醋酸的pH,结果如下。根据表中数据得出的结论错误的是( )
① ② ③
浓度/(mol·L-1) 0.001 0 0.010 0 0.020 0
pH 3.88 3.38 3.32
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解析:根据①可知:pH=3.88,c(CH3COOH)=0.001 0 mol·L-1,c(H+)<c(CH3COOH),未完全电离,故醋酸是弱酸,故A正确;
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12.(2024·天津二十中校考期中)弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:
Ⅰ.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 ℃) K=1.77×10-4 K1=1.3×10-7
K2=7.1×10-15 K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11 K=
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(1)H2S的二级电离平衡常数的表达式为__________________。
(2)c(H+)浓度相同的HCOOH和HClO溶液中:c(HCOOH)__________c(HClO)。
(3)根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是__________(填序号)。
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Ⅱ.常压下,某化学兴趣小组取不同浓度、不同温度的醋酸进行各项内容的测定,得到下表实验数据。
温度/℃ c(CH3COOH)/
(mol·L-1) 电离常数 电离度/% c(H+)/
(mol·L-1)
0 16.06 1.37×10-1 9.098 1.507×10-2
10 15.16 1.57×10-1 10.18 1.543×10-2
20 13.63 1.71×10-1 11.2 1.527×10-2
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(4)温度升高,CH3COOH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.c(H+) b.电离度
c.电离常数 d.c(CH3COOH)
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(5)表中c(H+)基本不变的原因是_____________________________
____________________________________________________________。
(6)常温下,在醋酸溶液中加入纯醋酸,醋酸的电离度___________(填“增大”“减小”或“不变”,下同);在醋酸溶液中加入一定量的醋酸钠晶体,醋酸的电离度___________。
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(2)HCOOH的酸性强于HClO;故c(H+)浓度相同时,c(HCOOH)<c(HClO);
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(4)弱电解质的电离为吸热反应,温度升高,CH3COOH的电离程度增大,电离平衡向右移动,醋酸的电离度与醋酸浓度有关,只有电离常数是温度的函数;
(5)根据表中数据可知,醋酸浓度在降低,会使氢离子浓度减小,而温度升高,会使氢离子浓度增大,两者双重作用使氢离子浓度基本不变;
(6)常温下,在醋酸溶液中加入纯醋酸,醋酸浓度增大,醋酸的电离度减小,醋酸溶液中存在电离平衡,在醋酸溶液中加入一定量的醋酸钠晶体,电离平衡逆向进行,醋酸的电离度减小。
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2.表示方法
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离常数
例如:CH3COOHCH3COO-+H+
Ka=
NH3·H2ONH+OH-
Kb=
(2)多元弱酸、多元弱碱的电离常数
多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离常数,通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如,H2CO3H++HCO
Ka1=;
HCOH++CO
Ka2=。
2.(2024·临沂校级期末)室温下,向10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )
A.溶液中离子的数目减小
B.再加入CH3COONa固体能促进醋酸的电离
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.溶液中不变
溶液中=×=,温度不变,电离平衡常数和离子积常数不变,所以溶液中不变,故D正确。
解析: H2S是二元弱酸,在溶液中分步电离:H2SHS-+H+、HS-S2-+H+,第一步电离抑制第二步电离,电离以第一步电离为主,则溶液中氢离子浓度约等于HS-浓度,硫离子浓度远小于H2S浓度、氢离子浓度和HS-浓度,据此分析解答;由以上分析可知硫离子浓度远小于H2S浓度不能说明H2S的第二步电离比第一步电离程度更小,也可能是第一步电离生成的HS-的浓度就很少,A符合题意;
[解析] (1)设初始浓度为0.1 mol·L-1的HA的电离度约为x,则电离平衡时c(H+)、c(A-)的浓度为0.1x mol·L-1,c(HA)为(0.1-0.1x)mol·L-1,则Ka===3.4×10-4
计算得出:x≈0.057=5.7%。
(2)已知在25 ℃时,1 mol·L-1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%,则
c(NH)=c(OH-)=0.004 2 mol·L-1,则
Kb==≈1.77×10-5。
CH3COOHCH3COO-+H+
a 0 0
x x x
a-x x x
则Ka==≈。
(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不变,则增大。
3.电离度(α)
α=×100%或
α=×100%
解析: HA H++A-
c初/(mol·L-1) 0.1 0 0
Δc/(mol·L-1) 0.1×1% 10-3 10-3
c平/(mol·L-1) 0.1-0.001≈0.1 10-3 10-3
Ka===10-5 mol·L-1。
解析:(1)因c初始(BOH)=0.1 mol·L-1,c电离(BOH)=c(B+)≈c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,则BOH不完全电离,故电离方程式为BOHB++OH-。
(2)电离平衡时,c平衡(BOH)=0.1 mol·L-1-1×10-3 mol·L-1≈
0.1 mol·L-1,则电离常数Kb=≈=1×10-5。
(3)电离过程是吸热的,温度越高电离常数越大,T ℃时BOH的电离平衡常数为1×10-7<1×10-5,则T<25。电离常数Kb=≈=1×10-7,则c(B+)=1×10-4 mol·L-1。
答案:(1)BOHB++OH- (2)1×10-5 (3)< 1×10-4
A.HCOOH+NaCN===HCOONa+HCN
B.NaHCO3+NaCN===Na2CO3+HCN
C.NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3
D.2HCOOH+CO===2HCOO-+H2O+CO2↑
酸性:HCOOH>H2CO3>HCO,在碳酸钠溶液中加入足量HCOOH溶液,可以发生反应2HCOOH+CO===2HCOO-+H2O+CO2↑,故D错误。
4.HA、H2B、H3C分别表示一元、二元、三元弱酸,它们之间有如下反应:
①HA+ HC2-(少量)===A-+H2C-
②H2B(少量)+2A-===B2-+2HA
③H2B(少量)+ H2C-===HB-+ H3C
解析:(1)25 ℃时,c mol·L-1的HA溶液的pH=a,c(H+)=10-a,由HA电离方程式为HAH++A-,则电离常数K==,电离度α==;
答案:(1)
(2)K2>K3>K1 2HA+C3-===2A-+H2C-
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
CH3COOH的电离常数表达式为Ka=,B项错误;
解析: CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释使溶液中c(H+)减小,pH增大;加入少量CH3COONa晶体,导致溶液中c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,当达到平衡时溶液中c(H+)减小,pH增大,A正确;
4.常温下,将浓度为0.05 mol·L-1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.
稀释过程中溶液中c(H+)、c(ClO-)、c(HClO)都减小,但是温度不变,电离常数不变,=×=,故增大,B正确,C错误;
稀释过程中,c(H+)减小,=,减小,D错误。
5.(2024·济宁期末)一元弱酸HA(aq)中存在下列电离平衡:HAA-+H+。将1.0 mol HA加入一定量的蒸馏水中,最终得到1.0 L溶液,如图表示溶液中HA、H+、A-的物质的量浓度随时间而变化的曲线,正确的是( )
6.已知25 ℃下,CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在关系:Ka==1.75×10-5。下列有关结论可能成立的是( )
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;
此酸的电离常数Ka=≈=1×10-7,故C正确;
根据表格信息判断下列说法正确的是( )
A.冰醋酸中H2SO4的电离方程式:H2SO4===2H++SO
B.这四种酸在冰醋酸中都不能完全电离
C.在冰醋酸中盐酸是这四种酸中最强的酸
D.冰醋酸较水更能区分这四种酸的强弱
解析: H2SO4在冰醋酸中存在电离平衡,且分步电离,主要以第一步电离为主,电离方程式为H2SO4H++HSO,A错误;
②在相同条件下,试比较CH3COO-、CO和SO与H+的结合能力大小:_______________________________________________。
③写出亚硫酸与碳酸氢钠溶液反应的离子方程式
_______________________________________________________。
(3)①碳酸第一步电离方程式为H2CO3HCO+H+,则Ka1=;②CH3COOH 、HCO和HSO的电离平衡常数分别是:1.75×10-5、5.61×10-11、1.02×10-7,所以在相同条件下,结合H+能力大小顺序为CO>SO> CH3COO-;③酸性:H2SO3>H2CO3,所以亚硫酸与碳酸氢钠溶液反应生成亚硫酸氢钠、水和二氧化碳,离子方程式为H2SO3+HCO===H2O+CO2↑+HSO。
答案:(1)A (2)AB
(3)①Ka1=
②CO>SO>CH3COO-
③H2SO3+HCO===H2O+CO2↑+HSO
A.根据①可知:醋酸是弱酸
B.根据①②可知c(H+):<10
C.醋酸的电离方程式为CH3COOHH++CH3COO-
D.将③加水稀释至①,醋酸的电离度增大,Ka增大
①中c(H+)=10-3.88 mol·L-1,②中c(H+)=10-3.38 mol·L-1,则==100.5<10,故B正确;
醋酸是弱酸,电离方程式用表示,故C正确;
将③加水稀释至①,温度未变,Ka不变,故D错误。
①次氯酸与NaHCO3溶液的反应:HClO+CO===ClO-+HCO
②少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-===HCO+HClO
③硫化氢气体通入NaClO溶液中:H2S+ClO-===HS-+HClO
④碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+CO===2HCOO-+CO2↑+H2O
⑤碳酸钠溶液通入少量H2S:2CO+H2S===S2-+2HCO
已知:电离度=×100%
解析:(1)H2S的第二步电离方程式为HS-H++S2-,其二级电离平衡常数的表达式为Ka2=;
(3)由于电离平衡常数HCOOH>H2CO3>H2S>HClO>HCO>HS-,酸性强弱为HCOOH>H2CO3>H2S>HClO>HCO>HS-;H2CO3>HClO>HCO,次氯酸与NaHCO3溶液不反应,故①错误;H2CO3>HClO>HCO,少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-===HCO+HClO,故②正确;
硫化氢气体通入NaClO溶液中发生氧化还原反应:H2S+ClO-===S↓+H2O+Cl-,故③错误;HCOOH>H2CO3,碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+CO===2HCOO-+CO2↑+H2O,故④正确;H2CO3>H2S>HCO>HS-,碳酸钠溶液通入少量H2S只能生成HCO和HS-:CO+H2S===HS-+HCO,故⑤错误;
答案:(1)Ka2= (2)<
(3)①③⑤ (4)右 c
(5)浓度减小,会使氢离子浓度减小,而温度升高,会使氢离子浓度增大,双重作用使氢离子浓度基本不变
(6)减小 减小
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