内容正文:
第2课时 电离平衡常数
1.A 相同条件下K越大,弱电解质的电离程度越大,所以相同条件下,电离常数越小,表示弱电解质的电离能力越弱,A正确;电离常数随温度的变化而变化,不随浓度的变化而变化,B、C错误;多元弱酸分步电离,电离程度依次减弱,所以多元弱酸各步电离常数相互关系为Ka1>Ka2>Ka3,D错误。
2.B 向氨水中加水稀释的过程中,温度不变,则NH3·H2O的电离常数不变;氨水浓度越小,则电离度越大;但溶液总体积增大,离子浓度减小,溶液导电性减小。
3.D 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,C项错误。
4.D Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3),则少量醋酸与Na2CO3可发生Na2CO3+CH3COOHNaHCO3+CH3COONa,A正确;Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),因此CO2与NaClO溶液反应生成HClO和NaHCO3,即CO2+H2O+NaClOHClO+NaHCO3,B正确;Ka1(H3PO4)>Ka(CH3COOH),少量CH3COONa与H3PO4反应生成NaH2PO4和CH3COOH,即H3PO4+CH3COONaNaH2PO4+CH3COOH,C正确;Ka1(H2CO3)>Ka2(H3PO4),即H2CO3酸性强于H2P,不能发生NaH2PO4+NaHCO3Na2HPO4+H2O+CO2↑,D错误。
5.B 电离常数只与温度有关,温度不变,Ka(CH3COOH)就不变,A不符合题意;=,稀释溶液,电离平衡正向移动,但c(CH3COO-)减小,温度不变,Ka不变,则会增大,B符合题意;加水稀释使c(CH3COOH)减小,电离平衡正向移动也使c(CH3COOH)减小,故c(CH3COOH)减小,C不符合题意;Ka=,加水稀释过程中,c(CH3COOH)不断减小,Ka不变,则c(CH3COO-)·c(H+)减小,D不符合题意。
6.C =,Ka2只与温度有关,通入HCl气体,c(H+)增大,=减小,A错误;Ka2只与温度有关,通入SO2气体,生成H2SO3,c(H+)增大,=减小,B错误;加入NaOH固体,c(H+)减小,=增大,C正确;加入NaHSO4固体,c(H+)增大,=减小,D错误。
7.(1)1×10-5 (2)6×10-4 mol·L-1 (3)
解析:(1)Kb=≈=1×10-5。
(2)=Ka=3.6×10-6,c(H+)=c(A-),c(HA)≈0.1 mol·L-1代入得c(H+)=6×10-4 mol·L-1。(3)计算多元弱酸中的c(H+),通常只考虑第一步电离,Ka1=≈=。
8.C 电离平衡常数只受温度影响,温度不变,故电离常数不发生变化,A项错误;中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸,溶质的物质的量相同,消耗氢氧化钠的物质的量相等,B项错误;存在三段式:
则Ka==≈=1.75×10-5,则x≈4.2×10-4,则达到电离平衡时溶液中c(H+)≈4.2×10-4 mol·L-1,C项正确;HCl完全电离、CH3COOH部分电离,故当盐酸的浓度是醋酸浓度的二倍时,则盐酸的H+浓度大于醋酸的二倍,D项错误。
9.A 由题给Ka的大小知,酸性的强弱顺序为CH3COOH>H2S>HClO>HS-。因为酸性:CH3COOH>H2S,根据强酸制弱酸,加入少量CH3COOH,发生反应的离子方程式为S2-+CH3COOHHS-+CH3COO-,A正确;反应CH3COOH+ClO-CH3COO-+HClO的平衡常数K====4.5×102,B错误;向NaClO溶液通入少量H2S气体,次氯酸钠具有强氧化性,硫化氢具有强还原性,二者发生氧化还原反应,C错误;酸性越弱,对应的离子结合氢离子的能力越强,故结合质子能力最强的是Na2S,D错误。
10.C 由电离常数知,四种酸在冰醋酸中都不能完全电离,A正确;由电离常数知,四种酸中高氯酸的电离常数最大,所以高氯酸的酸性最强,B正确;由电离常数知,硫酸在冰醋酸中部分电离出氢离子和硫酸氢根离子,以第一步电离为主,电离方程式为H2SO4H++HS,C错误;这四种酸在水中都完全电离,在冰醋酸中电离程度不同,所以水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱,D正确。
11.(1)0.008 (2) (3)①H++NH3·H2ON+H2O ②HSe+HCSe+H2O+CO2↑ (4)b
解析:(1)25 ℃时,0.1 mol·L-1HF溶液的c(H+)== mol·L-1=0.008 mol·L-1。(2)25 ℃时,a mol·L-1 CH3COOH溶液的c(H+)=10-b mol·L-1,溶液中剩余的醋酸分子的浓度为(a-10-b)mol·L-1,用含a和b的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka===。(3)由题给信息分析可知,硒酸的第一步电离是完全的,第二步电离是不完全的。①向H2SeO4溶液中滴加少量氨水,该反应的离子方程式为H++NH3·H2ON+H2O。②已知H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,即酸性:H2SeO4>HSe>H2CO3>HC,根据强酸制弱酸原理,KHCO3和KHSeO4两溶液混合反应的离子方程式为HSe+HCSe+H2O+CO2↑。(4)由题给信息分析可知,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HC,根据强酸制弱酸原理,HCOOH+NaCNHCOONa+HCN能自发进行;NaHCO3+NaCNNa2CO3+HCN不能自发进行;NaCN+H2O+CO2HCN+NaHCO3能自发进行;2HCOOH+C2HCOO-+H2O+CO2↑能自发进行;综上所述,不能自发进行的反应是b。
12.(1)增大 (2)c(H+)=cα= (3)<
(4)==4.0×10-4
解析:(1)溶液浓度减小,电离平衡向右(电离方向)移动,电离度增大。
(2)c(H+)=cα,Ka==≈,所以c(H+)=。
(3)设NH3·H2O的电离度分别为α1、α2,若α1=α2,则c1=10c2,但溶液浓度越小,电离度越大,即α1<α2,所以c1<10c2。
(4)由题图知,在pH=4时,对应c(HF)=4.0×10-4 mol·L-1,c(F-)=1.6×10-3 mol·L-1,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,把c(HF)、c(H+)、c(F-)代入Ka(HF)===4.0×10-4。
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第2课时 电离平衡常数
题组一 电离常数
1.下列关于电离常数(K)的说法中正确的是( )
A.电离常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离常数(K)与温度无关
C.相同温度下,不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离常数相互关系为Ka1<Ka2<Ka3
2.常温下,向氨水中加水稀释的过程中,NH3·H2O的电离常数、电离度、溶液导电性的变化正确的是( )
A.增大、增大、减小 B.不变、增大、减小
C.不变、减小、减小 D.减小、减小、增大
3.下列关于电离常数的说法正确的是( )
A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大
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
题组二 电离常数的应用
4.部分弱酸的电离常数如表,根据表中数据判断下列化学方程式一定错误的是( )
酸
电离常数
CH3COOH
Ka=1.75×10-5
HClO
Ka=4.0×10-8
H2CO3
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
H3PO4
Ka1=6.9×10-3
Ka2=6.2×10-8
Ka3=4.8×10-13
A.Na2CO3+CH3COOHNaHCO3+CH3COONa
B.CO2+H2O+NaClOHClO+NaHCO3
C.H3PO4+CH3COONaNaH2PO4+ CH3COOH
D.NaH2PO4+NaHCO3Na2HPO4+H2O+CO2↑
5.室温下,不断加水稀释0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液(忽略溶液温度的变化),下列各量始终保持增大的是( )
A.Ka(CH3COOH)
B.
C.c(CH3COOH)
D.c(CH3COO-)·c(H+)
6.常温下,下列操作(忽略过程中温度和溶液体积变化)可以使亚硫酸稀溶液中的增大的是( )
A.通入HCl气体
B.通入SO2气体
C.加入NaOH固体
D.加入NaHSO4固体
7.回答下列问题:
(1)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,则BOH的电离常数Kb= 。
(2)常温下,某一元弱酸HA的电离常数Ka=3.6×10-6,请计算0.1 mol·L-1 HA溶液中的c(H+)= 。
(3)已知c1 mol·L-1的H2S溶液中的c(H+)=c2 mol·L-1,则H2S的第一步电离常数Ka1= 。
8.(教材改编题)已知25 ℃时,CH3COOH的Ka=1.75×10-5。下列说法正确的是( )
A.当向醋酸中加入一定量的盐酸时,CH3COOH的电离常数变大
B.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸,盐酸所需氢氧化钠的物质的量多于醋酸
C.若初始时醋酸中CH3COOH的浓度为0.010 mol·L-1,则达到电离平衡时溶液中c(H+)≈4.2×10-4 mol·L-1
D.如果盐酸中溶质的浓度是醋酸中溶质浓度的二倍,则盐酸中的c(H+)也是醋酸的二倍
9.(2025·南京高二期中)下表是常温下几种弱酸的电离常数。下列说法正确的是( )
酸
CH3COOH
H2S
HClO
电离常数
Ka=1.8×10-5
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-13
Ka=4.0
×10-8
A.向Na2 S溶液加入少量CH3COOH溶液:S2-+CH3COOHHS-+CH3COO-
B.反应CH3COOH+ClO-CH3COO-+HClO的平衡常数K=4.5×10-2
C.向NaClO溶液通入少量H2S气体:H2S+ClO-HS-+HClO
D.Na2S、NaClO、CH3COONa中,结合质子能力最强的是NaClO
10.高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:
酸
HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
Ka/(mol·L-1)
1.6×10-5
6.3×10-9
1.6×10-9
4.2×10-10
由以上表格中数据判断以下说法错误的是( )
A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸
C.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO42H++S
D.水对这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
11.(1)25 ℃,HF的Ka=6.4×1,则25 ℃,0.1 mol·L-1 HF溶液的 c(H+)为 mol·L-1。
(2)25 ℃,a mol·L-1 CH3COOH溶液的c(H+)=10-b mol·L-1,用含a和b的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka= 。
(3)硒酸(H2SeO4)在水溶液中的电离如下:H2SeO4H++HSe,HSeH++Se,Ka2=1.0×10-2(25 ℃)。
①向H2SeO4溶液中滴加少量氨水,该反应的离子方程式为 。
②已知H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,则KHCO3和KHSeO4两溶液混合反应的离子方程式为 。
(4)已知25 ℃时,几种弱酸的电离常数如下:HCOOH:Ka=1.77×10-4,HCN:Ka=4.9×1,H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11,则以下反应不能自发进行的是 (填字母)。
a.HCOOH+NaCNHCOONa+HCN
b.NaHCO3+NaCNNa2CO3+HCN
c.NaCN+H2O+CO2HCN+NaHCO3
d.2HCOOH+C2HCOO-+H2O+CO2↑
12.Ⅰ.弱电解质达到电离平衡时,已电离的电解质分子数占原有电解质分子总数(包括已电离的和未电离的)的百分数,称为电离度。通常用α表示。
(1)比较电离度的大小可以判断弱电解质的相对强弱,但电离度受溶液的浓度的影响。一般而言,电离度随溶液浓度的减小而 。
(2)可推导c mol·L-1的一元弱酸溶液中,c(H+)、c、α、Ka之间的关系式是 。
(3)常温下,初始浓度分别为1 mol·L-1和0.1 mol·L-1的氨水中OH-的浓度分别为c1和c2,则c1和c2的关系为c1 (填“>”“<”或“=”)10c2。
Ⅱ.(4)25 ℃时,在2.0×10-3 mol·L-1的氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略调节时溶液体积的变化),测得平衡体系中c(F-)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示[pH=4时,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1]。
25 ℃时,HF的电离常数Ka(HF)=
(列式求值)。
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