内容正文:
第11讲 弱电解质的电离平衡
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1.能从强电解质和弱电解质的角度对化合物进行分类。
2.认识电解质在水溶液中存在电离平衡以及影响电离平衡移动的的影响因素。
3.学会运用电离平衡常数来描述弱酸、弱碱的电离程度。
4.知道水是一种极弱的电解质,了解影响水的电离平衡常数的因素。
5.知道水的离子积常数,能够运用水的离子积常数进行有关计算。
预习重点
1.强弱电解质的判断;影响电离平衡的因素;电离平衡常数的意义及应用。
2.水的电离平衡及其影响因素;水的离子积常数。
预习难点
1.影响电离平衡的因素;电离平衡常数的应用。
2.影响水的电离平衡的因素;水的离子积常数的应用。
情|境|启|思
我们知道,酸、碱、盐等电解质溶于水后会电离出自由移动的离子。但是,不同的电解质在水中的电离程度度是否相同呢?例如,盐酸和醋酸部是酸,但它们的酸强强弱却有很块差异。观察下图中的微观示意图,思考为什么有的电解质能够完全电离,而有的只能部分电解?弱电解质的电廨过程有什么特点。
深|研|精|炼
知识点01 强电解质和弱电解质
1.电解质和非电解质
电解质
非电解质
定义
在水溶液中或熔融状态下______的______
在水溶液中和熔融状态下__________的______
类别
酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水等
多数有机化合物、非金属氧化物(水除外)和氨等
本质区别
在水溶液中或熔融状态下______产生自由移动的离子
在水溶液中或熔融状态下____________产生自由移动的离子
相同点
均为______
2.强电解质和弱电解质
(1)实验探究强电解质和弱电解质
【实验探究1】盐酸和醋酸的电离实验。
实验内容
盐酸
醋酸
测量1mol·L-1溶液的pH
pH=0
pH≈3
等体积、等浓度的溶液与镁条反应的现象
反应速率______
反应速率______
实验结论:两种酸的浓度相等时,盐酸的电离程度______醋酸。
【实验探究2】氢氧化钠溶液和氨水的电离实验。
实验假设
NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度
实验方案
配制相同物质的量浓度的NaOH溶液和氨水,测量溶液的pH
实验现象
NaOH溶液的pH______氨水的pH
实验结论
两种溶液的浓度相等时,NaOH的电离程度______NH3·H2O的电离程度
(2)概念
根据电解质在水溶液中的________,可把电解质分为强电解质和弱电解质。
①强电解质是在水溶液中________的电解质。常见的强电解质有______、______和________。
②弱电解质是在水溶液中________的电解质。常见的弱电解质有______、______。
3.电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式
强电解质的在水中完全电离,其电离方程式用“===”表示。如:
H2SO4:_ ;
Na2CO3: ;
Ba(OH)2: 。
(2)弱电解质的电离方程式
①弱电解质的电离过程是可逆的,其电离方程式用“”表示。如:
CH3COOH:_ ;
NH3·H2O: 。
②多元弱酸是分步电离的,电离程度逐步减弱,可分步书写电离方程式。
如H2CO3的电离方程式: 。
③多元弱碱的电离也是分步进行的,但是一般按一步电离的形式书写。
如Fe(OH)3的电离方程式是: 。
【特别提醒】
(1)区分电解质强弱的惟一依据是电解质在水溶液中能否完全电离,即电离程度。
(2)电解质的强弱与物质的溶解性无关。即使溶解度再小,只要溶于水的部分完全电离就是强电解质,所以不能根据溶液导电性强弱直接判断。难溶盐如BaSO4、CaCO3等,溶于水的部分能完全电离,是强电解质。易溶的如CH3COOH、NH3·H2O等在溶液中电离程度较小,是弱电解质。
(3)在强、弱电解质的判断中还要特别注意这两个概念研究的范畴——化合物,溶液、单质即使导电也不是电解质。
(4)CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电,是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电,不是其本身电离出离子,故为非电解质。单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质。
【例1】 下列说法正确的是
A.HCOOH中有两个氢原子,所以它是二元酸
B.胆矾(CuSO4·5H2O)属于混合物
C.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
D.含有金属元素的离子不一定是阳离子
【即练1】 苯酚钠是一种重要的盐,下列说法不正确的是
A.苯酚与NaOH溶液反应有苯酚钠生成
B.苯酚钠属于强电解质
C.向苯酚钠浓溶液中滴加盐酸会观察到溶液变浑浊的现象
D.苯酚钠水溶液呈中性
【即练2】甲酸(HCOOH)是一种应用非常广泛的工业原料,属于一元弱酸。在常温下,下列选项不能说明甲酸一定为弱酸的是
A. HCOOH溶液的pH>1
B.等体积等浓度的HCOOH溶液、盐酸分别与足量锌反应时,盐酸产生气体更快
C.将pH=a的HCOOH溶液稀释100倍,pH<a+2
D.加热滴有酚酞的HCOONa溶液,溶液颜色加深
知识点02 弱电解质的电离平衡
1.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的建立
(2)电离平衡的概念
在一定温度下,当弱电解质在水溶液中的电离程度达到________时,弱电解质分子电离成离子与离子结合成弱电解质分子的______相等,溶液中各分子和离子的浓度______________的状态。
2.影响电离平衡的外界因素
(1)温度:弱电解质的电离一般是______过程,升高温度,电离平衡______,电离程度______。
(2)浓度:增大弱电解质的浓度,电离平衡______,但电离程度______;加水稀释,电离平衡______,电离程度______。
(3)酸碱效应:加入强酸,弱酸的电离平衡左移,弱碱的电离平衡右移;加入强碱,弱碱的电离平衡左移,弱酸的电离平衡右移。
(4)同离子效应:增大弱电解质电离出的某离子的浓度,可______弱电解质的电离,电离平衡______,电离程度______。
(5)化学反应:若外加物质能与弱电解质电离出的离子发生反应,电离平衡______,电离程度______。
【特别提醒】
(1)电离吸热,升高温度,电离平衡一定正向移动,电离程度增大。
(2)弱电解质的电离程度、溶液的导电能力与电离平衡的移动没有必然的关系。
(3)弱电解质溶液加水稀释时,要注意离子浓度与离子物质的量的变化。
如0.1 mol·L-1 CH3COOH加水稀释,c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)均减小,但稀释促进电离,所以n(CH3COOH)减小,n(H+)、n(CH3COO-)增大。
(4)电离平衡也属于化学平衡,可用勒夏特列原理分析弱电解质的电离平衡。
(5)注意加水稀释和加入冰醋酸都会使平衡正向移动,但是电离度却是相反的。
3.电离平衡常数
(1)电离平衡常数表达式:
①弱酸的电离平衡常数用K______表示,弱碱的电离平衡常数用K______表示。如:
CH3COOH电离常数的表达式:Ka= ;
NH3·H2O电离常数的表达式:Kb= 。
②多元弱酸的分步电离
H2CO3、H3PO4等多元弱酸在水溶液中分步电离,每步电离都有相应的电离平衡常数,如:
H2CO3H++HCO,HCOH++CO,所以Ka1=,Ka2=。
一般情况下多步电离时电离平衡常数相差较大。各级电离平衡常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3,所以其酸性主要决定于 。
(2)电离平衡常数的意义
电离平衡常数越大,表示该弱电解质电离程度______,弱酸的酸性______,弱碱的碱性______。
(3)电离平衡常数的影响因素
电离平衡常数只与电解质__________和______有关,与浓度______。
由于电离是______的,所以电离平衡常数随着温度的升高而______。
4.电离度
(1)弱电解质的电离度α可表示为:α=__________________×100%
(2)电离度与电离平衡常数的关系
在一定温度下,弱电解质的电离平衡常数与弱电解质溶液的初始浓度______,而电离度与初始浓度______。
一般而言,弱电解质溶液的浓度越大,电离度______;弱电解质溶液的浓度越小,电离度______。
5.有关电离平衡常数的计算
对电离平衡常数和电离度的计算时,一般采用三段式:
以CH3COOHCH3COO-+H+为例,设CH3COOH的初始浓度为c mol·L-1,电离平衡常数为Ka,电离度为α。
CH3COOH CH3COO- + H+
初始浓度(mol/L) c 0 0
转化浓度(mol/L) cα cα cα
平衡浓度(mol/L) c- cα cα cα
其中:当酸或碱较弱时,c- cα≈c
则:Ka= = = cα2
α=
上式说明,弱电解质的电离度α与初始浓度有关,初始浓度越大,电离度______;反之,初始浓度越小,电离度______。
【特别提醒】电离平衡常数的应用
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。
(2)判断电离平衡的移动方向。如在一定浓度的CH3COOH溶液中K=;稀释一倍后,假设平衡不移动,则Q==K,Q<K,平衡向电离方向移动。
(3)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。
【例2】 常温下,新制饱和氯水中存在如下反应:,已知,达到平衡后,下列说法不正确的是
A.升高温度,该氯水中的减小
B.该氯水中加入少量固体,上述平衡正向移动,增大
C.取该氯水稀释,增大
D.pH=6的该氯水溶液中,
【即练1】 醋酸和盐酸是日常生活中常见的酸,在一定条件下,溶液中存在电离平衡: 。25℃时,浓度均为的盐酸和醋酸溶液[pH与有关,越大,pH值越小],下列说法正确的是
A.盐酸的pH大于醋酸
B.两溶液的导电能力相同
C.电离出的相同
D.与等体积、等浓度的恰好完全反应时,消耗两溶液的体积相同
【即练2】烟气脱硫可有效减少引起的大气污染。传统湿法脱硫多以碱性物质作吸收剂,同时还可得到有用产品。新型脱硫方法选用离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,由阴、阳离子组成)作吸收剂,通过物理和化学吸收实现脱硫。已知25℃时,几种酸的电离常数:的;的(乳酸)的。传统湿法脱硫涉及的下列离子方程式正确的是
A.烟气与溶液的反应:
B.烟气与海水中的反应。:
C.烟气与石灰乳反应得到石膏:
D.烟气与氨水反应得到硫酸铵:
知识点03 水的电离平衡
1.水的电离
(1)水是一种______的电解质。
(2)水的电离为______过程,自身电离示意图如下:
电离方程式:______2______2____________3______+______-
简写为:______2____________+______-。
2.水的离子积常数
(1)水的电离平衡常数表达式为K= 。
纯水和稀溶液中c(H2O)视为常数,则c(H+)·c(OH-)=K·c(H2O)为新的常数,用Kw表示。
(2)水的离子积常数表达式为KW= 。
①常温时,Kw= ,不仅适用于纯水,还适用于稀的__________。
②不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)总是______的。
(3)KW及影响因素:
a.25 ℃时:KW=________-14。
b.水的电离是________的可逆过程,故温度升高,KW______。
c.水的离子积常数只受______的影响,与c(H+)、c(OH-)的变化无关。
3.影响水的电离平衡的因素
(1)温度:
水的电离______过程,温度升高,会______水的电离,水的电离程度______,KW______。
(2)酸碱效应:
①外加酸,c(H+)______,______水的电离,水的电离程度______,Kw______。
②外加碱,c(OH-)______,______水的电离,水的电离程度______,Kw______。
(3)化学反应:
加入了活泼金属,可与水电离产生的H+直接发生置换反应,产生H2,使水的电离平衡______移动,水的电离程度______。
(4)弱酸根离子或弱碱离子:
①加入弱碱离子(如Al3+、Fe2+、NH4+、Cu2+、Ag+等),弱碱离子与水电离出的______-结合,水的电离平衡______移动,c(H+)______,溶液呈______性。
②加入弱酸根离子(如CO32-、HCO3-、CH3COO-等),弱酸根离子与水电离出的______+结合,水的电离平衡______移动,c(OH-)______,溶液呈______性。
【特别提醒】
(1)外界条件改变,水的电离平衡发生移动;但由水电离出的c(H+)与水电离出的c(OH-)一定相等。
①升高温度、加入弱碱离子和弱酸离子,促进了水的电离,水的电离程度增大,水电离出的c(H+)和c(OH-)增大。
②加入酸或碱,抑制了水的电离,水的电离程度减小,水电离出的c(H+)和c(OH-)减小。
(2)室温下,由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。
(3)因为水的电离是吸热过程,所以升温,水的电离程度增大,溶液导电性增强,电导率示数增大。
(4)促进水的电离平衡的因素有升温、加入能消耗H+或OH-的物质(如加活泼金属);
(5)抑制水的电离平衡的因素有降温、加入酸(或强酸的酸式盐)、加入碱。
4.有关水的离子积常数的计算
(1)常温下,水的离子积常数Kw=1.0×10-14,则纯水中c(H+)是1.0×10-7mol·L-1。
若某酸溶液中,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,则溶液中c(OH-)为1.0×10-10mol·L-1。
若某碱溶液中,c(OH-)=1.0×10-1 mol·L-1,则溶液中c(H+)为1.0×10-13mol·L-1。
(2)不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)总是相等的。
若某酸溶液中,c(H+)=1.0×10-1 mol·L-1,则溶液中c(OH-)为1.0×10-13mol·L-1,此时水电离出的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1。
若某碱溶液中,c(OH-)=1.0×10-1 mol·L-1,则溶液中c(H+)为1.0×10-13mol·L-1,此时水电离出的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1。
【例3】 千湖之省,美丽湖北,水资源丰富,下列关于水的说法正确的是
A.是弱电解质
B.水的离子积仅适用于纯水
C.水的离子积常数
D.加入电解质一定会破坏水的电离平衡
【即练1】 某温度时测得纯水的[H+]=2.4×10-7mol·L-1,则纯水的[OH-]为
A.1.0×10-7mol·L-1 B.2.4×10-7mol·L-1
C.mol·L-1 D.无法确定
【即练2】如图表示水中和的关系,下列判断错误的是
A.两条曲线间任意点均有
B.M区域内任意点均有
C.图中
D.XZ线上任意点均有
一、单选题
1.(25-26高二上·江苏苏州·期中)有关实验的描述正确的是
A.用玻璃棒蘸取氢氧化钠溶液点在湿润的试纸上,测得溶液的
B.用计测量的,说明磷酸是弱电解质
C.等体积的盐酸和醋酸中分别加入等浓度溶液调节至4,所需的溶液的体积前者大于后者
D.向的盐酸中加入少许固体,溶液的减小
2.(25-26高二下·江苏盐城·期中)下列实验操作对应的现象和结论均正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
用pH计测溶液和HClO溶液的pH值
前者pH约为4,后者pH约为3
结合的能力比强
B
取溶液,向其中加入溶液,振荡,向上层清液滴加3~4滴KSCN溶液,观察溶液颜色变化
溶液变为血红色
反应是可逆反应
C
等体积的HCOOH溶液和溶液分别与足量锌反应
溶液中放出的气体多
酸性:
D
将盛有和混合气体的烧瓶置于热水中
烧瓶内红棕色变深
A.A B.B C.C D.D
3.(25-26高二上·江苏淮安·期中)下列能正确表示电离方程式的是
A.在水溶液中的电离:
B.硼酸在水中的电离方程式:
C.草酸的电离方程式:
D.液氨电离可表示为:
4.(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。常温下,下列关于10mL0.10mol/L草酸溶液的叙述正确的是
A.草酸的电离方程式为:H2C2O42H++
B.该溶液中c()+c()=0.10mol/L
C.加水稀释,促进电离,溶液中的值增大
D.滴加2滴1mol/LNaOH溶液,电离程度增大,的值变小
5.(25-26高二上·河北邢台·期末)下列有关说法正确的是
A.常温下,的溶液中水的电离程度大于的盐酸中水的电离程度
B.常温下,将的溶液与的醋酸溶液等体积混合,则混合溶液
C.等体积的和两种酸溶液分别与足量的锌反应,放出的多,酸性:
D.常温下,的溶液与的溶液按一定比例混合,所得溶液,则溶液与溶液的体积比为
6.(2026·河北·模拟预测)天然气中含有的会腐蚀管道设备,开采天然气后须及时除去。在此过程中会产生大量含硫废水(其中硫元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。已知:ⅰ.有剧毒;常温下溶解度为(体积);ⅱ.碳酸的电离平衡常数:,;ⅲ.、、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布曲线如下图。
下列说法正确的是
A.用蒸馏水稀释0.1 mol/L的氢硫酸,不变
B.常温下,向溶液中加入溶液,浓度减小,的电离常数减小
C.当pH时,含硫废水中、的浓度比是
D.用过量的溶液吸收天然气中的离子方程式为:,该反应对应的化学平衡常数
7.(24-25高二下·江苏徐州·阶段检测)下列说法正确的是
A.是弱电解质
B.常温下,向溶液中加入少量的水,溶液中减小
C.常温下,向水中加入少量固体,溶液中增大,不变
D.常温下,向水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,降低
8.(24-25高二上·浙江杭州·期末)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:。一定温度下,液氨的电离达到平衡时,下列有关说法不正确的是
A.是常数
B.存在
C.加入氯化铵固体,液氨的电离平衡逆向移动
D.和液氨在一定条件下能发生反应:
9.(24-25高二下·江苏苏州·期中)稍过量零价铁与亚硫酸钠体系能有效降解废水中有机污染物活性红。
已知:ⅰ.体系中产生的、和可将活性红氧化,其中具有强氧化性。
ⅱ.、。
ⅲ.开始沉淀时,完全沉淀时;开始沉淀时,完全沉淀时。
下列说法不正确的是
A.由图1,25℃时的
B.时较时具有更好的降解效果
C.反应过程还原剂与氧化剂物质的量之比为2:1
D.反应一段时间后零价铁表面会有产生,从而降低活性红的去除率
10.(25-26高二上·江苏扬州·阶段检测)某温度下,水中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。pOH=-lgc(OH-)。下列说法不正确的是
A.b点温度高于25℃
B.b点温度下,pH=11的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(H+)=10-2 mol·L−1
C.仅升高温度,可从b点变为a点
D.b点所处温度下,0.1 mol·L−1 KOH溶液的pH=13
二、解答题
11.(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)分类是研究物质性质与反应规律的重要方法。
Ⅰ.现有①Ba(OH)2溶液、②CuSO4晶体、③液氨、④液态CH3COOH、⑤石墨、⑥无水乙醇。
(1)其中,属于电解质的是___________(填序号)。
Ⅱ.常温下,将10mL、c(H+)相等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。
(2)曲线Ⅱ表示的是___________(填“盐酸”“醋酸”)的变化曲线。
(3)取等体积的a点、b点、c点对应的溶液,分别与0.01mol/LNaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积最大的是:___________(填“a”、“b”或“c”)。
Ⅲ.已知:pH=-lgc(H+)。25℃时,K(HCN)=1×10-9.2、K(HClO)=1×10-7.5、K(H2CO3)1=1×10-6.4、K(H2CO3)2=1×10-10.2。
(4)在25℃、相同浓度时,CN-、ClO-、中,结合氢离子能力最强的是___________。
(5)在25℃的碳酸溶液中,当pH=5.6时,c()___________(填“>”“=”或“<”)c(H2CO3)。
(6)在25℃时,反应CN(aq)+(aq)HCN(aq)+(aq)的平衡常数K=___________。
Ⅳ.25℃时,配制一组c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.100mol/L的H2A和NaOH的混合溶液,溶液中含A元素的微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
(7)25℃时,H2A的电离常数K(H2A)1的值为___________。
(8)25℃时,向该溶液中滴加NaOH溶液,使pH从3变为5,反应的离子方程式为___________。
12.(24-25高二上·江苏连云港·期中)为探究弱酸在水溶液中的电离平衡,现进行如下实验:
(1)用的NaOH溶液,分别滴定20.00mL浓度均为的的两种溶液,滴定的曲线如图=所示。
①酸性:HA_______HB(填“<”、“>”或“=”)。
②p点时,溶液中的物质的量浓度由大到小的顺序是_______。
③当时,反应后各自所得的溶液中阴离子的物质的量浓度之和:前者_______后者(填“<”、“>”或“=”)。
④常温下某浓度的NaA溶液的,该溶液中_______。
(2)改变二元弱酸溶液的pH,溶液中的的物质的量分数随pH的变化如下图所示[已知]。
①图中曲线Ⅲ表示的粒子为_______。
②该温度下的_______。
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$
第11讲 弱电解质的电离平衡
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1.能从强电解质和弱电解质的角度对化合物进行分类。
2.认识电解质在水溶液中存在电离平衡以及影响电离平衡移动的的影响因素。
3.学会运用电离平衡常数来描述弱酸、弱碱的电离程度。
4.知道水是一种极弱的电解质,了解影响水的电离平衡常数的因素。
5.知道水的离子积常数,能够运用水的离子积常数进行有关计算。
预习重点
1.强弱电解质的判断;影响电离平衡的因素;电离平衡常数的意义及应用。
2.水的电离平衡及其影响因素;水的离子积常数。
预习难点
1.影响电离平衡的因素;电离平衡常数的应用。
2.影响水的电离平衡的因素;水的离子积常数的应用。
情|境|启|思
我们知道,酸、碱、盐等电解质溶于水后会电离出自由移动的离子。但是,不同的电解质在水中的电离程度度是否相同呢?例如,盐酸和醋酸部是酸,但它们的酸强强弱却有很块差异。观察下图中的微观示意图,思考为什么有的电解质能够完全电离,而有的只能部分电解?弱电解质的电廨过程有什么特点。
深|研|精|炼
知识点01 强电解质和弱电解质
1.电解质和非电解质
电解质
非电解质
定义
在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物
在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物
类别
酸、碱、盐、活泼金属氧化物和水等
多数有机化合物、非金属氧化物(水除外)和氨等
本质区别
在水溶液中或熔融状态下能产生自由移动的离子
在水溶液中或熔融状态下不能产生自由移动的离子
相同点
均为化合物
2.强电解质和弱电解质
(1)实验探究强电解质和弱电解质
【实验探究1】盐酸和醋酸的电离实验。
实验内容
盐酸
醋酸
测量1mol·L-1溶液的pH
pH=0
pH≈3
等体积、等浓度的溶液与镁条反应的现象
反应速率快
反应速率慢
实验结论:两种酸的浓度相等时,盐酸的电离程度大于醋酸。
【实验探究2】氢氧化钠溶液和氨水的电离实验。
实验假设
NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度
实验方案
配制相同物质的量浓度的NaOH溶液和氨水,测量溶液的pH
实验现象
NaOH溶液的pH大于氨水的pH
实验结论
两种溶液的浓度相等时,NaOH的电离程度大于NH3·H2O的电离程度
(2)概念
根据电解质在水溶液中的电离程度,可把电解质分为强电解质和弱电解质。
①强电解质是在水溶液中完全电离的电解质。常见的强电解质有强酸、强碱和大部分盐。
②弱电解质是在水溶液中部分电离的电解质。常见的弱电解质有弱酸、弱碱。
3.电离方程式的书写
(1)强电解质的电离方程式
强电解质的在水中完全电离,其电离方程式用“===”表示。如:
H2SO4:H2SO4===2H++SO42-;
Na2CO3:Na2CO3===2Na++CO32-;
Ba(OH)2:Ba(OH)2===Ba2++2OH-。
(2)弱电解质的电离方程式
①弱电解质的电离过程是可逆的,其电离方程式用“”表示。如:
CH3COOH:CH3COOHCH3COO-+H+;
NH3·H2O:NH3·H2ONH4++OH-。
②多元弱酸是分步电离的,电离程度逐步减弱,可分步书写电离方程式。
如H2CO3的电离方程式:H2CO3H++HCO3-、HCO3-H++CO32-。
③多元弱碱的电离也是分步进行的,但是一般按一步电离的形式书写。
如Fe(OH)3的电离方程式是:Fe(OH)3Fe3++3OH-。
【特别提醒】
(1)区分电解质强弱的惟一依据是电解质在水溶液中能否完全电离,即电离程度。
(2)电解质的强弱与物质的溶解性无关。即使溶解度再小,只要溶于水的部分完全电离就是强电解质,所以不能根据溶液导电性强弱直接判断。难溶盐如BaSO4、CaCO3等,溶于水的部分能完全电离,是强电解质。易溶的如CH3COOH、NH3·H2O等在溶液中电离程度较小,是弱电解质。
(3)在强、弱电解质的判断中还要特别注意这两个概念研究的范畴——化合物,溶液、单质即使导电也不是电解质。
(4)CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电,是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电,不是其本身电离出离子,故为非电解质。单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质。
【例1】 下列说法正确的是
A.HCOOH中有两个氢原子,所以它是二元酸
B.胆矾(CuSO4·5H2O)属于混合物
C.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
D.含有金属元素的离子不一定是阳离子
【答案】D
【详解】A.判断酸为几元酸的依据是最多可电离出的数目,HCOOH仅羧基上的1个氢可电离,属于一元酸,A错误;
B.胆矾是有固定组成的结晶水合物,属于纯净物,B错误;
C.强电解质不一定是离子化合物,如HCl是共价化合物但属于强电解质,C错误;
D.含有金属元素的离子不一定是阳离子,如、都是含金属元素的阴离子,D正确;
故选D。
【即练1】 苯酚钠是一种重要的盐,下列说法不正确的是
A.苯酚与NaOH溶液反应有苯酚钠生成
B.苯酚钠属于强电解质
C.向苯酚钠浓溶液中滴加盐酸会观察到溶液变浑浊的现象
D.苯酚钠水溶液呈中性
【答案】D
【详解】A.苯酚具有弱酸性,可与NaOH发生中和反应生成苯酚钠和水,A正确;
B.苯酚钠属于钠盐,在水溶液中完全电离,属于强电解质,B正确;
C.盐酸酸性强于苯酚,向苯酚钠浓溶液中滴加盐酸会生成常温下溶解度较小的苯酚,可观察到溶液变浑浊,C正确;
D.苯酚钠为强碱弱酸盐,苯酚根离子发生水解:,水溶液呈碱性,并非中性,D错误;
故选D。
【即练2】甲酸(HCOOH)是一种应用非常广泛的工业原料,属于一元弱酸。在常温下,下列选项不能说明甲酸一定为弱酸的是
A. HCOOH溶液的pH>1
B.等体积等浓度的HCOOH溶液、盐酸分别与足量锌反应时,盐酸产生气体更快
C.将pH=a的HCOOH溶液稀释100倍,pH<a+2
D.加热滴有酚酞的HCOONa溶液,溶液颜色加深
【答案】C
【详解】A.若甲酸为强酸,的甲酸溶液应为,现,说明氢离子浓度小于,甲酸未完全电离,能说明甲酸是弱酸,A不符合题意;
B.等浓度等体积的甲酸和盐酸,盐酸与锌反应更快,说明盐酸中初始大于甲酸,相同浓度下甲酸电离出的更少,证明甲酸不完全电离,能说明甲酸是弱酸,B不符合题意;
C.溶液稀释时,pH的变化是存在极限的。若甲酸是强酸,当原溶液接近中性(如),稀释倍后,C符合题意;
D.滴有酚酞的甲酸钠溶液加热后颜色加深,说明溶液碱性增强,证明存在水解平衡(),加热促进水解,说明是弱酸阴离子,能说明甲酸是弱酸,D不符合题意;
故选C。
知识点02 弱电解质的电离平衡
1.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的建立
(2)电离平衡的概念
在一定温度下,当弱电解质在水溶液中的电离程度达到最大限度时,弱电解质分子电离成离子与离子结合成弱电解质分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化的状态。
2.影响电离平衡的外界因素
(1)温度:弱电解质的电离一般是吸热过程,升高温度,电离平衡右移,电离程度增大。
(2)浓度:增大弱电解质的浓度,电离平衡右移,但电离程度减小;加水稀释,电离平衡右移,电离程度增大。
(3)酸碱效应:加入强酸,弱酸的电离平衡左移,弱碱的电离平衡右移;加入强碱,弱碱的电离平衡左移,弱酸的电离平衡右移。
(4)同离子效应:增大弱电解质电离出的某离子的浓度,可抑制弱电解质的电离,电离平衡左移,电离程度减小。
(5)化学反应:若外加物质能与弱电解质电离出的离子发生反应,电离平衡右移,电离程度增大。
【特别提醒】
(1)电离吸热,升高温度,电离平衡一定正向移动,电离程度增大。
(2)弱电解质的电离程度、溶液的导电能力与电离平衡的移动没有必然的关系。
(3)弱电解质溶液加水稀释时,要注意离子浓度与离子物质的量的变化。
如0.1 mol·L-1 CH3COOH加水稀释,c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)均减小,但稀释促进电离,所以n(CH3COOH)减小,n(H+)、n(CH3COO-)增大。
(4)电离平衡也属于化学平衡,可用勒夏特列原理分析弱电解质的电离平衡。
(5)注意加水稀释和加入冰醋酸都会使平衡正向移动,但是电离度却是相反的。
3.电离平衡常数
(1)电离平衡常数表达式:
①弱酸的电离平衡常数用Ka表示,弱碱的电离平衡常数用Kb表示。如:
CH3COOH电离常数的表达式:Ka=;
NH3·H2O电离常数的表达式:Kb=。
②多元弱酸的分步电离
H2CO3、H3PO4等多元弱酸在水溶液中分步电离,每步电离都有相应的电离平衡常数,如:
H2CO3H++HCO,HCOH++CO,所以Ka1=,Ka2=。
一般情况下多步电离时电离平衡常数相差较大。各级电离平衡常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3,所以其酸性主要决定于第一步电离。
(2)电离平衡常数的意义
电离平衡常数越大,表示该弱电解质电离程度越大,弱酸的酸性越强,弱碱的碱性越强。
(3)电离平衡常数的影响因素
电离平衡常数只与电解质本身的性质和温度有关,与浓度无关。
由于电离是吸热的,所以电离平衡常数随着温度的升高而增大。
4.电离度
(1)弱电解质的电离度α可表示为:α=×100%
(2)电离度与电离平衡常数的关系
在一定温度下,弱电解质的电离平衡常数与弱电解质溶液的初始浓度无关,而电离度与初始浓度有关。
一般而言,弱电解质溶液的浓度越大,电离度越小;弱电解质溶液的浓度越小,电离度越大。
5.有关电离平衡常数的计算
对电离平衡常数和电离度的计算时,一般采用三段式:
以CH3COOHCH3COO-+H+为例,设CH3COOH的初始浓度为c mol·L-1,电离平衡常数为Ka,电离度为α。
CH3COOH CH3COO- + H+
初始浓度(mol/L) c 0 0
转化浓度(mol/L) cα cα cα
平衡浓度(mol/L) c- cα cα cα
其中:当酸或碱较弱时,c- cα≈c
则:Ka= = = cα2
α=
上式说明,弱电解质的电离度α与初始浓度有关,初始浓度越大,电离度越小;反之,初始浓度越小,电离度越大。
【特别提醒】电离平衡常数的应用
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。
(2)判断电离平衡的移动方向。如在一定浓度的CH3COOH溶液中K=;稀释一倍后,假设平衡不移动,则Q==K,Q<K,平衡向电离方向移动。
(3)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。
【例2】 常温下,新制饱和氯水中存在如下反应:,已知,达到平衡后,下列说法不正确的是
A.升高温度,该氯水中的减小
B.该氯水中加入少量固体,上述平衡正向移动,增大
C.取该氯水稀释,增大
D.pH=6的该氯水溶液中,
【答案】D
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,减小,A正确;
B.氯水中HCl酸性强于碳酸、HClO酸性弱于碳酸,加入会消耗,浓度降低,平衡正向移动,且HClO不与反应,故增大,B正确;
C.由反应物料关系可知,两边均除以,变形得,稀释时溶液酸性减弱减小,不变,故该比值增大,C正确;
D.时,由,得,即,不是4:1,D错误;
故选D。
【即练1】 醋酸和盐酸是日常生活中常见的酸,在一定条件下,溶液中存在电离平衡: 。25℃时,浓度均为的盐酸和醋酸溶液[pH与有关,越大,pH值越小],下列说法正确的是
A.盐酸的pH大于醋酸
B.两溶液的导电能力相同
C.电离出的相同
D.与等体积、等浓度的恰好完全反应时,消耗两溶液的体积相同
【答案】D
【详解】A.HCl是强电解质,完全电离,醋酸是弱电解质,部分电离,导致两种溶液中,盐酸中的大于醋酸的,则盐酸的pH小,A项错误;
B.溶液导电能力与离子浓度成正比,结合A项可知,两溶液的导电能力不相同,盐酸的导电能力强,B项错误;
C.根据A选项,盐酸中的大于醋酸,C项错误;
D.与等体积、等浓度的NaOH溶液反应,消耗等物质的量的酸,盐酸和醋酸物质的量浓度相等,故消耗酸的体积相等,D项正确;
故选D。
【即练2】烟气脱硫可有效减少引起的大气污染。传统湿法脱硫多以碱性物质作吸收剂,同时还可得到有用产品。新型脱硫方法选用离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,由阴、阳离子组成)作吸收剂,通过物理和化学吸收实现脱硫。已知25℃时,几种酸的电离常数:的;的(乳酸)的。传统湿法脱硫涉及的下列离子方程式正确的是
A.烟气与溶液的反应:
B.烟气与海水中的反应。:
C.烟气与石灰乳反应得到石膏:
D.烟气与氨水反应得到硫酸铵:
【答案】D
【详解】A.烟气与Na2SO3溶液反应生成亚硫酸氢根,正确的离子方程式为SO2++H2O=2,A错误;
B.由碳酸和亚硫酸的电离常数可知,烟气与海水中的碳酸氢根反应生成亚硫酸氢根,离子方程式为SO2+=+CO2,B错误;
C.烟气与石灰乳反应得到石膏(CaSO4·2H2O),SO2被氧化,因此反应物中有O2,且石灰乳形式的Ca(OH)2不拆为离子形式,故离子方程式为为 ,C错误;
D.烟气与氨水反应并被氧化后得到硫酸铵,选项所给离子方程式正确,D正确;
故选D。
知识点03 水的电离平衡
1.水的电离
(1)水是一种极弱的电解质。
(2)水的电离为吸热过程,自身电离示意图如下:
电离方程式:H2O+H2OH3O++OH-
简写为:H2OH++OH-。
2.水的离子积常数
(1)水的电离平衡常数表达式为K= 。
纯水和稀溶液中c(H2O)视为常数,则c(H+)·c(OH-)=K·c(H2O)为新的常数,用Kw表示。
(2)水的离子积常数表达式为KW= c(H+)·c(OH-)。
①常温时,Kw=1.0×10-14,不仅适用于纯水,还适用于稀的电解质溶液。
②不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)总是相等的。
(3)KW及影响因素:
a.25 ℃时:KW=1×10-14。
b.水的电离是中和反应的可逆过程,故温度升高,KW增大。
c.水的离子积常数只受温度的影响,与c(H+)、c(OH-)的变化无关。
3.影响水的电离平衡的因素
(1)温度:
水的电离吸热过程,温度升高,会促进水的电离,水的电离程度增大,KW增大。
(2)酸碱效应:
①外加酸,c(H+)增大,抑制水的电离,水的电离程度减小,Kw不变。
②外加碱,c(OH-)增大,抑制水的电离,水的电离程度减小,Kw不变。
(3)化学反应:
加入了活泼金属,可与水电离产生的H+直接发生置换反应,产生H2,使水的电离平衡向右移动,水的电离程度增大。
(4)弱酸根离子或弱碱离子:
①加入弱碱离子(如Al3+、Fe2+、NH4+、Cu2+、Ag+等),弱碱离子与水电离出的OH-结合,水的电离平衡向右移动,c(H+)增大,溶液呈酸性。
②加入弱酸根离子(如CO32-、HCO3-、CH3COO-等),弱酸根离子与水电离出的H+结合,水的电离平衡向右移动,c(OH-)增大,溶液呈碱性。
【特别提醒】
(1)外界条件改变,水的电离平衡发生移动;但由水电离出的c(H+)与水电离出的c(OH-)一定相等。
①升高温度、加入弱碱离子和弱酸离子,促进了水的电离,水的电离程度增大,水电离出的c(H+)和c(OH-)增大。
②加入酸或碱,抑制了水的电离,水的电离程度减小,水电离出的c(H+)和c(OH-)减小。
(2)室温下,由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。
(3)因为水的电离是吸热过程,所以升温,水的电离程度增大,溶液导电性增强,电导率示数增大。
(4)促进水的电离平衡的因素有升温、加入能消耗H+或OH-的物质(如加活泼金属);
(5)抑制水的电离平衡的因素有降温、加入酸(或强酸的酸式盐)、加入碱。
4.有关水的离子积常数的计算
(1)常温下,水的离子积常数Kw=1.0×10-14,则纯水中c(H+)是1.0×10-7mol·L-1。
若某酸溶液中,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,则溶液中c(OH-)为1.0×10-10mol·L-1。
若某碱溶液中,c(OH-)=1.0×10-1 mol·L-1,则溶液中c(H+)为1.0×10-13mol·L-1。
(2)不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)总是相等的。
若某酸溶液中,c(H+)=1.0×10-1 mol·L-1,则溶液中c(OH-)为1.0×10-13mol·L-1,此时水电离出的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1。
若某碱溶液中,c(OH-)=1.0×10-1 mol·L-1,则溶液中c(H+)为1.0×10-13mol·L-1,此时水电离出的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1。
【例3】 千湖之省,美丽湖北,水资源丰富,下列关于水的说法正确的是
A.是弱电解质
B.水的离子积仅适用于纯水
C.水的离子积常数
D.加入电解质一定会破坏水的电离平衡
【答案】A
【详解】A.H2O能够微弱电离,属于弱电解质,A正确;
B.水的离子积不仅适用于纯水,也适用于稀的水溶液(如酸、碱、盐的稀溶液),B错误;
C.水的电离吸热,温度升高时Kw增大,因此,C错误;
D.若加入的电解质如NaCl,其电离出的离子不参与水的电离,则水的电离平衡未被破坏,D错误;
故选A。
【即练1】 某温度时测得纯水的[H+]=2.4×10-7mol·L-1,则纯水的[OH-]为
A.1.0×10-7mol·L-1 B.2.4×10-7mol·L-1
C.mol·L-1 D.无法确定
【答案】B
【详解】由水的电离平衡可知,纯水中电离出的和相等,A、C、D错误;
故选B。
【即练2】如图表示水中和的关系,下列判断错误的是
A.两条曲线间任意点均有
B.M区域内任意点均有
C.图中
D.XZ线上任意点均有
【答案】C
【详解】A.根据水的离子积定义,在水溶液中, 恒成立,两条曲线之间的任意点也必然满足 ,A正确;
B.观察图中 M 区域,其位于 XZ 线上方。XZ 线表示 ,则M 区域内任意点均有,B正确;
C.在 时,X 点 ,所以 。在 时,Z 点 ,所以 。水的电离是吸热过程,温度升高会促进水的电离, 增大。显然, ,说明 ,C错误;
D.XZ 线是一条斜率为 1 的直线,表示 与 相等的关系。线上任意一点都满足 ,D正确;
故选C。
一、单选题
1.(25-26高二上·江苏苏州·期中)有关实验的描述正确的是
A.用玻璃棒蘸取氢氧化钠溶液点在湿润的试纸上,测得溶液的
B.用计测量的,说明磷酸是弱电解质
C.等体积的盐酸和醋酸中分别加入等浓度溶液调节至4,所需的溶液的体积前者大于后者
D.向的盐酸中加入少许固体,溶液的减小
【答案】B
【详解】A.测定溶液的pH时,应使用干燥的pH试纸,若试纸湿润,则相当于溶液稀释,测得的氢氧化钠溶液的pH会减小,A错误;
B.用pH计测量的pH=3.12,pH大于1,表明H3PO4发生部分电离,则H3PO4是弱电解质,B正确;
C.pH=2的盐酸和醋酸中,醋酸的物质的量浓度比盐酸大,中和相同体积的pH=2的盐酸和醋酸,所需的等浓度NaOH溶液的体积前者小于后者,C错误;
D.向pH=2的盐酸中加入少许NaCl固体,对c(H+)不产生影响,溶液的pH不变,D错误;
故选B。
2.(25-26高二下·江苏盐城·期中)下列实验操作对应的现象和结论均正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
用pH计测溶液和HClO溶液的pH值
前者pH约为4,后者pH约为3
结合的能力比强
B
取溶液,向其中加入溶液,振荡,向上层清液滴加3~4滴KSCN溶液,观察溶液颜色变化
溶液变为血红色
反应是可逆反应
C
等体积的HCOOH溶液和溶液分别与足量锌反应
溶液中放出的气体多
酸性:
D
将盛有和混合气体的烧瓶置于热水中
烧瓶内红棕色变深
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.未说明和溶液的浓度相等,无法通过pH直接比较二者酸性强弱,且实际酸性,结合能力更强,A错误;
B.实验中过量,无论反应是否可逆,上层清液中均有剩余,滴加溶液都会变红,无法证明该反应是可逆反应,B错误;
C.等体积等pH的和溶液,与足量Zn反应放出气体更多,说明浓度更大、电离程度更小,故酸性,C正确;
D.热水中烧瓶红棕色变深,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,,D错误;
故选C。
3.(25-26高二上·江苏淮安·期中)下列能正确表示电离方程式的是
A.在水溶液中的电离:
B.硼酸在水中的电离方程式:
C.草酸的电离方程式:
D.液氨电离可表示为:
【答案】D
【详解】A.为强电解质,在水溶液里完全电离生成和,电离方程式为,A错误;
B.硼酸为一元弱酸,在水溶液里部分电离生成和,电离方程式为,B错误;
C.草酸为二元弱酸,应分步电离,电离方程式为,,C错误;
D.液氨能发生微弱的电离生成和,电离方程式为,D正确;
故选D。
4.(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。常温下,下列关于10mL0.10mol/L草酸溶液的叙述正确的是
A.草酸的电离方程式为:H2C2O42H++
B.该溶液中c()+c()=0.10mol/L
C.加水稀释,促进电离,溶液中的值增大
D.滴加2滴1mol/LNaOH溶液,电离程度增大,的值变小
【答案】C
【详解】A.草酸是二元弱酸,应分步电离:第一步为,第二步为,A错误;
B.根据物料守恒知,溶液中应满足,B错误;
C.加水稀释时,草酸的电离度增大但减小,,温度不变,不变,所以增大,C正确;
D.加入NaOH会中和,促进草酸电离,由可知,温度不变时不变,因此该比值不变,D错误;
故选C。
5.(25-26高二上·河北邢台·期末)下列有关说法正确的是
A.常温下,的溶液中水的电离程度大于的盐酸中水的电离程度
B.常温下,将的溶液与的醋酸溶液等体积混合,则混合溶液
C.等体积的和两种酸溶液分别与足量的锌反应,放出的多,酸性:
D.常温下,的溶液与的溶液按一定比例混合,所得溶液,则溶液与溶液的体积比为
【答案】C
【详解】A.在pH相同的酸性溶液中,水的电离程度主要取决于氢离子浓度,pH=2的CH3COOH(弱酸)和0.01 mol·L-1 HCl(强酸)中c(H+)均为0.01 mol·L-1,因此c(OH-)均为=10-12 mol·L-1,水的电离程度相同,A错误;
B.pH=11的NaOH(c(NaOH)=c(OH-)=10-3 mol·L-1)与pH=3的CH3COOH(c(H+)=10-3 mol·L-1,醋酸是弱酸,该醋酸溶液的浓度远大于10-3 mol·L-1)等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,pH<7,B错误;
C.等体积pH=3的HA和HB溶液中,HA放出H2更多,说明HA总浓度更高(即HA酸性更弱),因此酸性HB>HA,C正确;
D.pH=12的NaOH(c(OH-)=0.01 mol·L-1)与pH=2的HCl(c(H+)=0.01 mol·L-1)混合后pH=11,溶液呈碱性,则mol/L,解得V(NaOH):V(HCl)=11:9,D错误;
故选C。
6.(2026·河北·模拟预测)天然气中含有的会腐蚀管道设备,开采天然气后须及时除去。在此过程中会产生大量含硫废水(其中硫元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。已知:ⅰ.有剧毒;常温下溶解度为(体积);ⅱ.碳酸的电离平衡常数:,;ⅲ.、、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布曲线如下图。
下列说法正确的是
A.用蒸馏水稀释0.1 mol/L的氢硫酸,不变
B.常温下,向溶液中加入溶液,浓度减小,的电离常数减小
C.当pH时,含硫废水中、的浓度比是
D.用过量的溶液吸收天然气中的离子方程式为:,该反应对应的化学平衡常数
【答案】D
【详解】A.氢硫酸的二级电离为,其电离平衡常数,变形可得。用蒸馏水稀释,平衡正向移动,但减小,而不变,故增大,A错误;
B.向溶液中加入溶液,生成CuS沉淀,浓度减小,的电离程度增加,但电离常数只与温度有关,不发生变化,B错误;
C.的,时,,此时;同理,当时,含硫废水中、的浓度比等于,故,C错误;
D.由电离平衡常数可知酸性:,依据强酸制弱酸原理,过量的溶液吸收天然气中的离子方程式是,该反应对应的化学平衡常数,D正确;
故选D。
7.(24-25高二下·江苏徐州·阶段检测)下列说法正确的是
A.是弱电解质
B.常温下,向溶液中加入少量的水,溶液中减小
C.常温下,向水中加入少量固体,溶液中增大,不变
D.常温下,向水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,降低
【答案】C
【详解】A.属于盐类,是强电解质,A错误;
B.溶液中加水稀释促进电离,n(CH3COOH)减少,n(CH3COO-)增加,溶液中=增大,B错误;
C.NaHSO4在水中完全电离出H+,溶液中增大,Kw只与温度有关,温度不变,Kw不变,C正确;
D.NH3·H2O属于弱碱,常温下,向水中加入稀氨水,c(OH-)增大,水的电离平衡逆向移动,D错误;
故选D。
8.(24-25高二上·浙江杭州·期末)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:。一定温度下,液氨的电离达到平衡时,下列有关说法不正确的是
A.是常数
B.存在
C.加入氯化铵固体,液氨的电离平衡逆向移动
D.和液氨在一定条件下能发生反应:
【答案】B
【详解】A.与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:,电离平衡常数为,是常数,A正确;
B.液氨部分电离,电离程度较小,所以达到电离平衡时,B错误;
C.加入氯化铵固体,增大,抑制液氨电离,则电离平衡逆向移动,C正确;
D.钠与液氨反应生成氨基钠()和氢气,反应式为 ,D正确;
故选B。
9.(24-25高二下·江苏苏州·期中)稍过量零价铁与亚硫酸钠体系能有效降解废水中有机污染物活性红。
已知:ⅰ.体系中产生的、和可将活性红氧化,其中具有强氧化性。
ⅱ.、。
ⅲ.开始沉淀时,完全沉淀时;开始沉淀时,完全沉淀时。
下列说法不正确的是
A.由图1,25℃时的
B.时较时具有更好的降解效果
C.反应过程还原剂与氧化剂物质的量之比为2:1
D.反应一段时间后零价铁表面会有产生,从而降低活性红的去除率
【答案】C
【详解】A.由图1,当c()=c()时,pH=7.22,则,故A正确;
B.由图2可知,转化为,根据题意可知,可以降解废水中有机污染物活性红,pH=4时的浓度高于pH=8时的浓度,具有更好的降解效果,故B正确;
C.由图2可知,的反应中,铁元素的化合价从+2价升高到+3价,因此反应为,作为还原剂,O2作为氧化剂,因此还原剂与氧化剂物质的量之比为4:1,故C错误;
D.反应一段时间后,零价铁表面产生,附着在零价铁的表面,阻止、和自由基的产生,从而降低了活性红的去除率,故D正确;
故选C。
10.(25-26高二上·江苏扬州·阶段检测)某温度下,水中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。pOH=-lgc(OH-)。下列说法不正确的是
A.b点温度高于25℃
B.b点温度下,pH=11的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(H+)=10-2 mol·L−1
C.仅升高温度,可从b点变为a点
D.b点所处温度下,0.1 mol·L−1 KOH溶液的pH=13
【答案】D
【详解】A.25℃时水的离子积,此时,由图可知b点,故,温度升高增大,因此b点温度高于25℃,A正确;
B.b点温度下,的溶液中,则,水解促进水的电离,溶液中全部来自水电离,故水电离出的,B正确;
C.仅升高温度,增大,减小,纯水中,点应沿线向、均减小的方向移动(左下方),可从b点变为a点,C正确;
D.由A可知b点,溶液中,,,D错误;
故选D。
二、解答题
11.(24-25高二上·江苏南通·阶段检测)分类是研究物质性质与反应规律的重要方法。
Ⅰ.现有①Ba(OH)2溶液、②CuSO4晶体、③液氨、④液态CH3COOH、⑤石墨、⑥无水乙醇。
(1)其中,属于电解质的是___________(填序号)。
Ⅱ.常温下,将10mL、c(H+)相等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。
(2)曲线Ⅱ表示的是___________(填“盐酸”“醋酸”)的变化曲线。
(3)取等体积的a点、b点、c点对应的溶液,分别与0.01mol/LNaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积最大的是:___________(填“a”、“b”或“c”)。
Ⅲ.已知:pH=-lgc(H+)。25℃时,K(HCN)=1×10-9.2、K(HClO)=1×10-7.5、K(H2CO3)1=1×10-6.4、K(H2CO3)2=1×10-10.2。
(4)在25℃、相同浓度时,CN-、ClO-、中,结合氢离子能力最强的是___________。
(5)在25℃的碳酸溶液中,当pH=5.6时,c()___________(填“>”“=”或“<”)c(H2CO3)。
(6)在25℃时,反应CN(aq)+(aq)HCN(aq)+(aq)的平衡常数K=___________。
Ⅳ.25℃时,配制一组c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.100mol/L的H2A和NaOH的混合溶液,溶液中含A元素的微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
(7)25℃时,H2A的电离常数K(H2A)1的值为___________。
(8)25℃时,向该溶液中滴加NaOH溶液,使pH从3变为5,反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)②、④
(2)醋酸
(3)a
(4)
(5)<
(6)
(7)
(8)
【详解】(1)根据电解质的定义,在水溶液中或熔融状态下能自身电离出离子的化合物,对各物质逐一分析:
①Ba(OH)2溶液为混合物(含溶剂水),不符合“化合物”前提, 不属于电解质范畴;
②CuSO4晶体为纯净化合物,在水溶液或熔融态可完全电离为和,是强电解质;
③液氨(NH3)本身不电离,其水溶液导电源于与水反应生成的,是非电解质;
④液态CH3COOH虽液态不导电,但在水溶液中可部分电离为和,是弱电解质,
⑤石墨是碳单质,是非化合物,不属于电解质范畴;
⑥无水乙醇(C2H5OH)在水溶液和熔融态均不电离,是非电解质;
(2)盐酸为强酸,完全电离,稀释时随体积增大按比例下降,对应曲线Ⅰ。醋酸为弱酸,存在电离平衡 ,稀释促进电离,降幅度小于盐酸,对应曲线Ⅱ;
(3)初始条件相等,但,因为醋酸仅部分电离,a、b 两点横坐标相同,所以稀释倍数相同。a点为醋酸溶液,总物质的量,b点为盐酸溶液,总物质的量,因 ,故,c点为盐酸进一步稀释,酸的总浓度,因为发生中和反应,所以n(NaOH)=n(酸),故a点消耗 NaOH 最多;
(4)共轭碱结合的能力与其对应酸的酸性成反比,即越小,其共轭碱结合能力越强,其对应酸中,的电离常数Ka=1×最小,酸性最弱,所以结合的能力最强;
(5)碳酸一级电离:,=,,因此c()<c();
(6);
(7)计算H2A的第一级电离常数K(H2A)1,根据图像,M点对应pH=1.2,此时,由一级电离平衡;
(8)pH = 3 时,溶液中主要含A微粒为,pH = 5 时,主要含A微粒为,此过程是与加入的发生中和反应生成和水,反应离子方程式为:。
12.(24-25高二上·江苏连云港·期中)为探究弱酸在水溶液中的电离平衡,现进行如下实验:
(1)用的NaOH溶液,分别滴定20.00mL浓度均为的的两种溶液,滴定的曲线如图=所示。
①酸性:HA_______HB(填“<”、“>”或“=”)。
②p点时,溶液中的物质的量浓度由大到小的顺序是_______。
③当时,反应后各自所得的溶液中阴离子的物质的量浓度之和:前者_______后者(填“<”、“>”或“=”)。
④常温下某浓度的NaA溶液的,该溶液中_______。
(2)改变二元弱酸溶液的pH,溶液中的的物质的量分数随pH的变化如下图所示[已知]。
①图中曲线Ⅲ表示的粒子为_______。
②该温度下的_______。
【答案】(1)
(2) 4.2
【详解】(1)①根据图像起点可知浓度均为的的两种溶液,的pH更小,说明电离出的氢离子多,故酸性更强;②p点时,酸溶液反应一半,此时溶质为等物质的量的,结合p点的pH可知溶液显酸性,电离大于水解,故离子浓度大小顺序为;③当时,都完全反应,得到的溶质为,根据越弱越水解可知中的水解程度更大,因此碱性更强,pH更大,根据电荷守恒<故阴离子的物质的量浓度之和前者小于后者;
④根据溶液的质子守恒,已知pH=9,则;
(2)①随着溶液pH的增大,含量减小,增大,故曲线Ⅰ为,曲线Ⅱ为,曲线Ⅲ为;②根据电离常数表达式 ,如图交点即为和含量相等,和含量相等,当时,,同理,故4.2。
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$