内容正文:
第三章水溶液中的离子反应与平衡。
N第三章
水溶液中的离子反应与平
第一节
电离平衡
基)础练)习
知识点1强电解质和弱电解质的概念
均不变
1.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电
C.加水稀释两倍后,两溶液的pH均减小
解质的归类,完全正确的是(
D.加足量的锌充分反应后,两溶液中产
选项
生的氢气一样多
A
B
C
D
4.室温下,对于0.10molL的氨水,下列
强电解质
Fe
NaCl
CaCO
HNO
描述正确的是()
弱电解质
CH COOH
NH;
HPO
Fe(OH)3
A.与A1Cl3溶液发生反应的离子方程式为
非电解质
蔗糖
BaSO
酒精
HO
A1+3OH=AI(OH)3↓
2.下列说法正确的是(
B.加水稀释后,溶液中c(NH)·c(OH)
A.氯化钾溶液在电流作用下电离成钾离
变大
子和氯离子
C.与HNO3溶液发生反应,为放热反应
B.二氧化硫溶于水能部分转化成离子,
D.其溶液中c(OH)=0.1molL
故二氧化硫属于弱电解质
5.下列关于醋酸性质的描述,不能证明它是
C.硫酸钡难溶于水,所以硫酸钡属于弱
弱电解质的是()
电解质
A.1mol·L1的醋酸溶液中H+浓度约为
D.纯净的强电解质在液态时,有的导电
103 mol.L-!
有的不导电
B.醋酸溶液中存在CH COOH分子
C.10mLc(H+)=0.1molL1的醋酸溶液
知识点2弱电解质的电离平衡
与足量锌粉反应生成H2112mL(标准
3.对室温下c(H)相同、体积相同的醋酸和
状况)
盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙
D.10mL0.1mol-L1的醋酸溶液与10mL
述正确的是()
0.1molL的NaOH溶液恰好完全中和
A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的
6.在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,
c(H)均减小
溶液的导电能力I随加入水的体积V变化
B.使温度升高20℃后,两溶液的c(H+)
的曲线如图所示。请回答:
47
高中化学选择性必修1(人教版)
(1)“0”点导电能力为
是
0的理由是
(2)亚磷酸(HPO3)为二元酸,具有较
0
强的还原性。Na2HPO3是
(2)a、b、c三点处,溶
(填“酸式盐”“碱式盐”或“正
第6题图
液的c(H+)由小到大
盐”)。亚磷酸的第二级电离平衡常数
的顺序为
表达式K=
(3)a、b、c三点处,电离程度最大的是
(3)常温下,0.1molL的CH COOH溶液
加水稀释的过程中,下列表达式的数
(4)若使c点溶液中c(CH,COO)增大,
值变大的是
(填字母序号)。
溶液c(H)减小,可采取的措施是
A.c(H)
B.-
c(H)
①
(CHCOOH)
②
C.c(CH;COO)D.c(CH;COOH)
③
(4)体积均为10mL、c(H)均为102mol:
L的醋酸溶液与一元酸HX分别加水
知识点图电离平衡常数
稀释至1000mL,稀释过程中c(H)
●
7.25℃时,三种酸的电离平衡常数如下表
的变化如图所示。则HX的电离平衡
所示:
常数
(填“大于”“小于”
或“等于”)醋酸的电离平衡常数,
化学式
CHCOOH
HCIO
HPO
理由是
名称
醋酸
次氯酸
亚磷酸
电离平衡
K1=6.9x103
c(H )/mol.L
1.75×10
4.0×108
10
常数
K2=6.2×10-8
HX
CH COOH
回答下列问题:
102
!
(1)浓度均为0.1molL1的CH COOH、
10
1000
V/mL
HC1O、HPO3溶液中,c(H+)最小的
第7题图
提升练
1.同物质的量浓度、同体积的HC1和醋酸溶
C.在相同条件下两酸产生的C02的体积
液,分别与过量相同情况的Na,CO3固体
不相同
反应时,下列叙述正确的是()
D.如果两酸的c(H)相同时,两酸的物质
A.反应速率:HCI>CH,COOH
的量浓度:HCI>CH,COOH
B.气泡逸出速率:CH COOH>HCI
2.已知某温度时,HCO3、HCN、CH,COOH
48)练
第三章水溶液中的离子反应与平衡。
的电离常数如下表:
酸
电离方程式
电离平衡常数K
CH COOH-
K1=4.5×10-7
CHCOOH
1.75×105
CHCOO+H
HCO
K2=4.7x10-1
HCO3=H*+HCO为
K=4.5x107
HCO
HCOH+CO
K2=4.7×10-
HCN
K=6.2x1010
HS一H+HS
K=1.1×10-7
H2S
CH COOH
K=1.75×105
HS--H+S2
K2=1.3×10-5
H:PO,-H+HPO;
K1=6.9x103
下列说法正确的是()
HPO
HPO:=H*+HPO
K2=6.2×108
A.酸性:CH,COOH>H,CO>HCO>HCN
HPO:=H+PO;
K3=4.8×10B
B.NaHCO3溶液与CH;COONa溶液发
回答下列各题:
生反应:HCO;+CH.COO=CO}+
(1)当温度升高时,K值
(填
CHCOOH
“增大”“减小”或“不变”)。
C.向NaCN溶液中通入少量CO2气体,
(2)在温度相同时,各弱酸的K值不同,
发生反应:CN+HO+CO,一HCN+HCO
那么K值的大小与酸性的相对强弱
D.升高CHCOOH溶液的温度,c(H+)、
有何关系?
c(CH,COO)均增大,电离常数减小
(3)若把CHCOOH、H2CO3、HCO、HS、
3.下列事实中一定不能证明CH,COOH是
HS、H,PO4、HPO:、HPO?都看作是
弱电解质的是()
酸,其中酸性最强的是
垫
①等物质的量浓度、等体积的盐酸、
弱的是
CH,COOH溶液和足量锌反应,根据产生
(4)多元弱酸是分步电离的,每一步都有
氢气的多少②用CH,COOH溶液做导电
相应的电离平衡常数。对于同一种多
实验,灯泡很暗③等c(H)、等体积的
元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数
盐酸、CH,COOH溶液和足量锌反应,
量上的规律,此规律是
CH,COOH放出的氢气较多④0.1molL
产生此规律的原因是
CH COOH溶液的c(H)=1.0x102molL1
⑤CH,COONa和H,PO4反应,生成
(5)用食醋浸泡有水垢的水壶,可以清除
CHCOOH
其中的水垢,通过该事实
A.①②
B.②⑤
(填“能”或“不能”)比较醋酸与碳
C.①3⑤
D.③④⑤
酸的酸性强弱,请设计一个简单的实
4.表中是几种常见弱酸的电离平衡常数
验验证醋酸与碳酸的酸性强弱。
(25℃)。
方案:
练
49高中化学选择性必修①(人教版)
5.D【解析】由表可知,相同温度下,乙烷在发生
转化时,反应I更易发生,则反应活化能:I<Ⅱ,A
正确;由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可
得转化的乙烷的总物质的量为2molx9.0%=0.18mol,而
此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的
物质的量为0.18molx80%=0.144mol,根据方程式可得,
生成乙烯的物质的量为0.144mol,则0~5min反应I的
0.144mol
平均流率为:CH)-写9
-=2.88×10-3molL-1.
min,B正确;其他条件不变,平衡后及时移除H,O(g),
反应【正向进行,可提高乙烯的产率,C正确;其他条
件不变,增大投料比[n(CH)/n(CO2)]投料,平衡后
CO2转化率提高,CH。转化率降低,D错误。
6.B【解析】一定条件下,增大水的浓度,能提高
CH的转化率,即x值越小,CH的转化率越大,则<
x2,A正确;b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量
都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物
浓度大,则反应速率:正>:正,B错误;由图像可知,
x一定时,温度升高CH平衡转化率增大,说明正反应
为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大,温度相
同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:K<K=K,
C正确:该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时
压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变
时,反应达到平衡状态,D正确。
7.B【解析】反应开始一段时间,随着时间的延长,
反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减
小,则0~1min内Z的平均生成速率大于0~2min内
的,故1min时,Z的浓度大于0.20mol·L1,A正
确:4min时生成的Z的物质的量为0.l5 mol.L-.min×
第三章
水溶液中
一"第一节电离平衡
基础练习
1.C【解析】铁是单质,不是电解质,故A错
误;氨气本身不能电离产生自由移动的离子,属于非
电解质,故B错误;碳酸钙为盐,溶于水的部分能完
全电离,属于强电解质,磷酸水溶液中只能部分电
离,属于弱电解质,酒精在水溶液中和熔融状态下不
能导电,且为化合物,是非电解质,故C正确;水是
弱电解质,故D错误。
2.D【解析】KC1溶液在水分子作用下电离成钾离
72
4min×1L=0.6mol,6min时生成的Z的物质的量为
0.l0mol.Ll.min-'x6min×1L=0.6mol,故反应在4min
时已达到平衡,设达到平衡时生成了a mol Y,列三段式:
2X(s)一Y(g)+2Z(g)
初始量/mol
2.0
00
转化量mol
2a
a 2a
平衡量/mol2.0-2aa0.6
根据2a0.6,得a0.3,则Y的平衡浓度为03mol-L,
Z的平衡浓度为0.6olL1,平衡常数K=c2(Z)·c(Y)=
0.108,2min时Y的浓度为0.2molL,Z的浓度为
0.4molL,加人0.2molZ后Z的浓度变为0.6molL,
Q=c2(Z)·c(Y)=0.072<K,反应正向进行,故v正(Z)>
)逆(Z),B错误;反应生成的Y与Z的物质的量之比恒
等于1:2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件
下,体积之比等于物质的量之比.密=宁,放Y的体
积分数始终约为33.3%,C正确;由B项分析可知5
min时反应处于平衡状态,此时生成Z为0.6mol,则X
的转化量为0.6mol,初始X的物质的量为2mol,剩余
X的物质的量为1.4mol,D正确。
8.C【解析】根据勒夏特列原理可知,升高温度,
化学平衡向着吸热反应方向移动,而c(Z)增大,说明平
衡正向移动,则△H>0,A正确;加人一定量乙,Z的浓
度增大,平衡逆向移动,故达新平衡后m(Y)减小,B
正确;加入等物质的量的Y和Z,Z的浓度增大,平衡
逆向移动,由于X、Y均为固体,故K=c(Z),达新平
衡后c(Z)不变,C错误;加入一定量的氩气,加入
瞬间,乙的浓度保持不变,故正、逆反应速率不变,故
平衡不移动,D正确。
的离子反应与平衡
子和氯离子,故A错误;SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫
酸能部分电离成离子,而二氧化硫不能电离,故二氧化
硫属于非电解质,故B错误;强电解质是指在水溶液中
或熔融状态下能完全电离,硫酸钡属于强电解质,虽在
水溶液中很难溶解,但溶于水的部分能完全电离,故C
错误;纯净的强电解质在液态时,若为共价化合物则不
导电,若为离子化合物则导电,故D正确。
3.A【解析】向盐酸中加人醋酸钠晶体,醋酸钠和
盐酸反应生成醋酸,导致溶液中c(H)减小,向醋酸中
加人醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液中C(H)减
小,故A正确;HC是强酸,不存在电离平衡,升高温
度不影响盐酸中c(H),醋酸是弱酸,其水溶液中存在
电离平衡,升高温度,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中
氢离子浓度增大,故B错误;c(H)相同、体积相同的醋
酸和盐酸两种溶液分别加水稀释,溶液中氢离子浓度减
小,pH都增大,故C错误;c(什)相同、体积相同的醋
酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,且二者都是一元
酸,所以分别与足量的锌反应,醋酸产生的氢气比盐酸
多,故D错误。
4.C【解析】一水合氨是弱碱,书写离子方程式时
不能拆写,应为AI*+3NHH,O=AI(OH)3↓+3NH,A
错误;加水稀释虽然能促进氨水的电离,但c(NH)和
c(OH)都减小,即c(NH)·c(OH)减小,B错误;中和
反应均为放热反应,C正确;因为一水合氨为弱碱,部
分电离,所以0.10mol·L1的氨水中c(OH)远远小于
0.10molL,D错误。
5.D【解析】1molL的醋酸溶液中c(H*)约为
103molL,说明CH,COOH部分发生电离,则CH,COOH
是弱电解质,A正确:醋酸溶液中存在CH COOH分子
说明CH COOH未完全发生电离,则CH,COOH是弱电
解质,B正确:Zn与醋酸溶液发生的反应为Zn+2 CHCOOH
一(CH,CO0)2Zn+H↑,标准状况下112mLH的物质
的量为0.005mol,则参与反应的n(CH,CO0H)=
0.01mol;10mLc(H+)=0.1molL的醋酸溶液中,
CH.COOH电离产生的n(H+)=0.01L×0.1mol·L=
0.001mol,则有n(H)(CHCOOH),说明CH COOH
部分发生电离,则CH,COOH是弱电解质,C正确;
10mL0.1molL的醋酸溶液与10mL0.1mol.L的
NaOH溶液中,n(CH,COOH)(NaOH)O.01Lx×0.1mol-L
=0.001mol,二者能恰好完全反应,只能说明CH,C0OH
为一元酸,不能证明CH COOH是弱电解质,D错误。
6.(1)“0”点处醋酸未电离,无离子存在
(2)c<a<b(3)c(4)①加少量NaOH固体②加
少量Na,CO,③加人Zn、Mg等金属
【解析】溶液的导电能力主要由离子浓度来决定,
题目中的图像说明冰醋酸加水稀释过程中,离子浓度随
着水的加入先逐渐增大到最大值又逐渐减小,故c(H)
是b点最大,c点最小,这是因为c(H)=,加水
V(aq)
稀释,醋酸的电离平衡正向移动,n(H)增大使c(H)有
增大的趋势,而V(aq)增大则使c(H)有减小的趋势。
c(H)是增大还是减小,取决于这两种趋势中哪一种占
主导地位。在“0”点时,未加水,只有醋酸,因醋酸
未发生电离,没有自由移动的离子存在,故不能导电;
要使CH,COO的浓度增大,可通过加人OH、活泼金属
参考答案与解析。
等使平衡正向移动。
7.(1)HCIO溶液(2)正盐c(H)c(HPO)
c(HPOS)
(3)B(4)大于c(H)相同的醋酸和HX溶液稀释
相同的倍数,HX溶液的c(H)变化更大
【解析】(1)据电离平衡常数可知,三种酸由强
到弱的顺序为亚磷酸、醋酸、次氯酸,所以浓度均为
0.1mol·L的CHCOOH、HCIO、HPO3溶液中,c(H)
最小的是HC1O溶液。(2)亚磷酸(H,PO)为二元酸,
分步电离且电离可逆,Na.HPO不再电离,属于正盐;
根据电离方程式,写出电离平衡常数表达式为K=
c(cPO)。(3)CH,C0OH溶液加水稀释过程,
c(HPO)
促进电离,但溶液酸性减弱,c(H)减小,故A错误;
c(CH,CoO而n(CH.COOH,则稀释过程中比值变
c(H)
n(H)
大,故B正确;稀释过程,促进电离,但溶液变稀,
c(CH.COO)减小,故C错误;稀释过程,促进电离,
c(CH COOH)减小,故D错误。(4)由图可知,稀释
相同的倍数,HX的c(H)变化程度大,则酸性HX强,
电离平衡常数大。
提升练习
1.A【解析】同物质的量浓度、同体积的HCI和醋
酸溶液中,c(H):HCI>CH,COOH,所以与NaCO,固
体的反应速率HCI>CH,COOH,A正确,B错误;两种
酸的物质的量相等,提供的H一样多,产生的CO,的
体积也相同,C错误;两酸的c(H)相同时,两酸的物
质的量浓度应为CH,COOH>HCl,D错误。
2.C【解析】相同温度下,电离常数较大的酸,酸
性较强,A错误;较强酸+较弱酸的盐→较弱酸+较强酸
的盐,酸性:HCO<CH COOH,B错误;酸性:H,CO>
HCN>HCO;,C正确;升高CH,COOH溶液的温度,
CH,COOH一H+CH,COO的平衡向右移动,c(H+)、
c(CH.COO)均增大;电离常数不受粒子浓度的影响,
但随着温度的升高而增大,D错误。
3.A【解析】①等物质的量浓度、等体积的盐酸、
CH COOH溶液中酸的物质的量相同,和足量锌反应,
产生氢气一样多,故无法判断酸的强弱:②中未指明浓
度,也没有参照物,不能说明问题;③说明电离前
n(CH COOH)>n(HCI),故CH:COOH的电离程度比盐
酸小,是弱电解质;④中说明c(H)<c(CH;COOH),说
明CH,COOH部分电离,存在电离平衡,CHCOOH是
弱电解质;⑤中的HPO4为中强酸,HPO4能与
CH,COONa反应生成CH COOH,酸性HPO>CH COOH,
说明CH,COOH为弱电解质:故①②一定不能证明
73
高中化学选择性必修1(人教版)
CH,COOH是弱电解质,本题选A。
4.(1)增大(2)K值越大,电离出的氢离子浓
度越大,所以酸性越强(3)HPO4HS(4)K≥
KK,上一级电离产生的H对下一级电离有抑制作用
(5)能向盛有少量NaHCO,溶液的试管中加人适
量CH COOH溶液,产生无色气泡,证明醋酸酸性大于
碳酸
【解析】(1)弱电解质的电离是吸热过程,升高温
度能促进电离,故升高温度,K值增大。(2)K值越
大,说明电离出的离子浓度越大,酸性越强。(3)因
为K值越大,酸性越强,在这几种酸中,HPO4的K值
最大,HS的K值最小,故酸性最强的是HPO4,酸性
最弱的是HS。(4)由表中的数据可以看出,常数之间
约是105倍的关系,即K,:K2:K,≈1:105:100,酸的每
级电离都能产生H,故上一级电离产生的H对下一级
电离有抑制作用。(5)利用醋酸的酸性大于碳酸,可
用CH.COOH与CaCO(水垢的主要成分)或NaHCO
反应产生CO2来证明。
>"第二节水的电离和溶液的pH
第1课时水的电离溶液的酸碱性与p州
基础练习
1.C【解析】水的离子积适用于稀的电解质水溶液
及纯水,A错误;水的电离不需要电,B错误;水的电
离是吸热过程,温度升高,促进水的电离,水的离子积
增大,C正确;不是所有的电解质都能破坏水的电离平
衡,如NaCl,D错误。
2.C【解析】影响水的电离平衡可以运用平衡移动
原理进行分析,c(H)>c(OH)表示溶液呈酸性。
3.C【解析】由于Kw(35℃)>Kw(25℃),说明升
高温度能促进水的电离,即水的电离是一个吸热过程,
且水的电离程度在35℃时大于25℃时,因此35℃时
c(H)大。另外由水的电离方程式可知,无论什么温度,
水自身电离产生的c(H)和c(OH)总是相等的。
4.C【解析】用pH试纸测量溶液pH时,不得将试
纸放入溶液中,以免污染溶液:不能将溶液直接倒在试
纸上,以免浪费溶液。
5.C【解析】A项,没有给出盐酸和氨水的物质的
量浓度,无法确定其H的大小;B项,溶液既可以是
酸性溶液也可以是碱性溶液;C项,80℃时,水的K
大于1x104,c(H)>10molL,故pH一定小于7;D
项,没有给定酸和碱的强弱,混合后溶液的H无法
确定。
6.C【解析】A、B项,温度升高,促进水的电离
74
(HO一H+OH),c(H)变大,pH变小,错误;C项,
氯水经光照,促进HC0的分解(2HC10光2HC+0,↑)
及Cl2与水的反应(C+H,O一HCI+HC1O),c(H)变大,
pH减小,正确;D项,NaOH溶液久置于空气中转化为
Na,CO,溶液(2NaOH+CO2=NaCO+H,O),c(OH)减
小,pH减小,错误。
7.A【解析】常温下,蒸馏水中的c(F)=10moL,
现在某温度下c(H)>10mol·L,所以温度高于25℃,
故A正确;25℃时,在中性溶液中都有c(H)c(OH)=
10-4,故B错误;水的离子积只受温度影响,加人
NaOH后,Kw不变,故C错误;0.1mol·L-1的HCl和
0.1mol-L NaOH溶液中c(H)=c(OH)=0.1mol-L,对
水电离的抑制能力相同,水的电离程度相同,故D错误。
8.(1)丙当溶液呈中性时,则不产生误差:否则
将产生误差(2)盐酸在稀释过程中醋酸继续电离
产生H,使得溶液中c(H)较盐酸溶液中c(H)大,误
差较小(3)能用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两
张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为
0.0005molL1的硫酸
提升练习
1.B【解析】常温下,可以根据pH或c(H)比较溶
液的酸碱性,同样也可以根据C(OH)的大小来比较。
A、C、D三个选项中溶液的c(OH)依次为1×I03molL
0.1mol-L、1×104mol·L,所以B中溶液的c(OH)最
大,碱性最强。
2.A【解析】HSO4电离出的c(H)=0.02molL1,
由Kw=1.0x104可知c(OH)=5x10-3 mol.L-,OH是由
水电离产生的,则水电离产生的c(H)=c(OH)=5×
103molL。
3.A【解析】胃酸呈酸性,喝水稀释,但不会为
碱性。
4.C【解析】A中运用pH判断溶液的酸碱性时,用
到了水的离子积常数,它与温度有关,但A未给出温
度,所以错误;在中性溶液中,c(H)和c(OH)一定相
等,但并不一定c(H)=c(OH-)=1.0x10-7molL-,所
以B错误,C正确;100℃的纯水中,虽然pH<7,但
c()=c(OH),还是中性,所以D错误。
5.A【解析】在相同的条件下,水电离的氢离子浓
度相同,酸和碱溶液对水的电离起到抑制作用,由于本
题中强酸和弱酸溶液中氢离子浓度相同,而且其与强
碱、弱碱溶液中氢氧根离子浓度也相同,故4种溶液中
水的电离程度相同,A正确;强酸和强碱恰好中和,故
消耗溶液的体积②=④,B错误;和等量铝粉反应,醋
酸存在电离平衡,随反应进行,电离出的氢离子和铝继