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高考化学专题复习 专题八 水溶液中的离子平衡_第1讲 弱电解质的电离学案
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这是一份高考化学专题复习 专题八 水溶液中的离子平衡_第1讲 弱电解质的电离学案，文件包含第1讲弱电解质的电离pptx、第1讲弱电解质的电离docx等2份学案配套教学资源，其中学案共30页， 欢迎下载使用。
专题八 水溶液中的离子平衡第1讲 弱电解质的电离
一、弱电解质的电离平衡及影响因素
1.强、弱电解质(1)概念
(2)与物质类别的关系a.强电解质主要包括: 强酸 、 强碱 和 大多数盐 。b.弱电解质主要包括: 弱酸 、 弱碱 、 水 。
2.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立:在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离产生离 子的速率和离子结合成分子的速率 相等 时,电离过程达到了平衡。
(2)电离平衡的建立与特征 a.开始时v(电离) 最大 ,而v(结合)为 0 。 b.平衡的建立过程中,v(电离) > v(结合)。c.当v(电离) = v(结合)时,电离达到平衡状态。
3.外因对电离平衡的影响
(4)影响因素
2.电离平衡常数(1)概念:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各 种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数,这个常数 叫做电离平衡常数,用K(弱酸用Ka,弱碱用Kb)表示。(2)表达式
(3)意义相同条件下,K值越大,表示该弱电解质 越易 电离,所对应的酸性或碱性相 对 越强 。(4)特点a.电离平衡常数只与 温度 有关,与电解质的浓度、酸碱性无关,由于电离 过程 吸热 ,因此温度升高,K 增大 。b.多元弱酸是分步电离的,各级电离平衡常数的大小关系是K1≫K2……所以 其酸性主要取决于第一步电离。
(5)应用(25 ℃)a.判断酸性相对强弱电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强,如醋酸:K=1.75×10-5,次氯酸:K=2.98×10-8,则酸性:醋酸>次氯酸。b.判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱电离平衡常数越大,对应的盐水解程度越小,盐溶液的碱性(或酸性)越弱,如醋 酸:K=1.75×10-5,次氯酸:K=2.98×10-8,则同浓度的醋酸钠和次氯酸钠溶液的pH: 醋酸钠<次氯酸钠。
c.判断反应能否发生或者判断产物是否正确通过强酸可以制取弱酸来判断,如H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11,苯酚:Ka=1.0×10-10,向苯酚钠溶液中通入的CO2不论是少量还是过量,其化学方程式均为C6H5ONa+CO2+H2O C6H5OH+NaHCO3,不能生成Na2CO3。d.判断微粒浓度或浓度比值的变化利用温度不变电离常数就不变来判断溶液中微粒浓度或者比值的变化情况 (有时候还会结合KW一起进行判断),如:0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加水稀 释, = = ,加水稀释,c(H+)减小,K值不变,则 增大。
e.判断电离平衡的移动方向当Qc>K时,平衡 逆向 移动;当Qc=K时,保持平衡状态;当Qc3.电离度(α)、电离常数(Ka、Kb)与c(H+)、c(OH-)的关系设一定温度下,浓度为c mol·L-1的醋酸溶液的电离度为α。 CH3COOH CH3COO-+H+起始/(mol·L-1) c 0 0变化/(mol·L-1) cα cα cα平衡/(mol·L-1) c-cα≈c cα cαKa= =cα2,α= ,c(H+)=cα= 。同理:对于一元弱碱(如NH3·H2O),Kb=cα2,c(OH-)=cα= 。
三、一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较
1.盐酸和醋酸溶液性质的比较
2.NaOH溶液和氨水性质的比较
✕
✕
✕
√
√
(6)要分别增大电离度和电离常数,只能采用升温的方法 ( )(7)电离常数大的酸溶液中的c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大 ( )(8)等浓度的醋酸溶液和盐酸与Zn反应时生成H2的速率:醋酸溶液>盐酸( )(9)中和等体积、等pH的盐酸和醋酸溶液消耗NaOH的物质的量:醋酸溶液> 盐酸 ( )(10)加水稀释两种相同pH的酸,pH变化大的一定是强酸 ( )
✕
✕
✕
√
✕
2.以0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液为例,分析外界条件对CH3COOH CH3COO-+H+的影响。
向右
增大
减小
减弱
不变
向右
增大
增大
增强
不变
向左
增大
增大
增强
不变
向右
减小
减小
增强
不变
向右
减小
减小
增强
不变
向右
增大
增大
增强
不变
3.应用Qc与K的关系定量分析,0.2 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释平衡移动 方向,c(H+)减小的原因。
考点一 弱电解质的电离平衡及影响因素
典例探究例 下列事实中,能说明MOH是弱碱的有 ( )①0.1 mol·L-1 MOH溶液可以使酚酞试液变红②0.1 mol·L-1 MCl溶液呈酸性③0.1 mol·L-1 MOH溶液的导电能力比0.1 mol·L-1 NaOH溶液弱④等体积的0.1 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1 盐酸恰好完全反应A.①②③ B.②③ C.②④ D.③④
B
名师点拨弱电解质的判断方法(1)在相同浓度、相同温度下,与强电解质溶液做导电性对比实验。(2)浓度与pH的关系。如0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的 pH>1,则可证明CH3COOH是弱电解质。(3)测定对应盐溶液的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性,则可证明CH3COOH是弱酸。(4)稀释前后溶液的pH与稀释倍数的关系。例如,将pH=2的酸溶液稀释至原 体积的1 000倍,若pH小于5,则证明该酸为弱酸;若pH为5,则证明该酸为强酸。
题组训练题组一 弱电解质的判断
1.下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是 ( )①常温下NaNO2溶液pH大于7②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗③HNO2和NaCl不能发生反应④常温下0.1 mol·L-1 HNO2溶液的pH=2.1⑤NaNO2和H3PO4反应,生成HNO2⑥常温下将pH=1的HNO2溶液稀释至原体积的100倍,溶液的pH约为2.8A.①④⑥ B.①②③④ C.①④⑤⑥ D.全部
C
解析 常温下NaNO2溶液pH大于7,说明亚硝酸钠是强碱弱酸盐,则HNO2是弱 电解质,故①正确;溶液的导电性与离子浓度及离子所带电荷数有关,用HNO2 溶液做导电实验,灯泡很暗,不能证明HNO2为弱电解质,故②错误;HNO2和 NaCl不能发生反应,只能说明不符合复分解反应发生的条件,但不能说明 HNO2是弱电解质,故③错误;常温下0.1 mol·L-1 HNO2溶液的pH=2.1,说明HNO2不能完全电离,可说明HNO2为弱电解质,故④正确;较强酸可以制取较弱酸, NaNO2和H3PO4反应生成HNO2,说明HNO2的酸性弱于H3PO4,则HNO2为弱电 解质,故⑤正确;常温下将pH=1的HNO2溶液稀释至原体积的100倍,溶液pH约 为2.8,说明HNO2为弱电解质,故⑥正确。
2.下列说法正确的是 ( )A.在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH-)相等B.中和pH和体积均相等的盐酸、CH3COOH溶液,所需NaOH的物质的量相同C.浓度和体积都相等的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应,盐酸产生 的H2多D.室温下pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)
D
解析 氢氧化钠是强碱,在水溶液中完全电离,一水合氨是弱碱,在水溶液中 部分电离,在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液中c(OH-)不 相等,前者小于后者,故A错误;pH相同的盐酸、CH3COOH溶液相比,CH3COOH的浓度更大,所以中和pH和体积均相等的盐酸、CH3COOH溶液时,CH3COOH所需NaOH的物质的量更多,故B错误;浓度和体积都相等的盐酸和醋酸溶液中氢离子的物质的量相等,则两者分别与足量的Zn完全反应时,产生的H2一样多,故C错误;室温下pH=1的醋酸溶液中c(H+)=0.1 mol/L,pH=13的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,两溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得醋酸溶液中:c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),NaOH溶液中:c(OH-)=c(Na+)+c(H+),室温下水的离子积为常数,酸中c(OH-)等于碱中c(H+),所以存在c(CH3COO-)=c(Na+),故D正确。
题组二 电离平衡的影响因素及其应用
3.常温下,对于0.1 mol·L-1的醋酸溶液,下列说法正确的是 ( )A.加水稀释后,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小B.加入少量冰醋酸后,溶液中c(H+)增大C.加入少量Na2CO3固体,醋酸电离平衡向左移动D.适当升高温度,醋酸的电离平衡常数减小
B
解析 加水稀释后,醋酸溶液中c(H+)减小,但是c(OH-)增大,A说法不正确;加入少量冰醋酸后,醋酸的浓度变大,其电离平衡正向移动,故溶液中c(H+)增大,B说法正确;加入少量Na2CO3固体,其可以与醋酸电离产生的氢离子发生反应, 从而使醋酸电离平衡向右移动,C说法不正确;弱电解质电离时吸热,适当升高 温度,醋酸的电离平衡正向移动,其电离常数增大,D说法不正确。
4.(2020福建厦门模拟)某二元酸(H2A)在水中的电离方程式为H2A H++HA-、HA- H++A2-(25 ℃时Ka=1.0×10-2),下列有关说法正确的是 ( )A.H2A是弱酸B.稀释0.1 mol·L-1 H2A溶液,因电离平衡向右移动而导致c(H+)增大C.在0.1 mol·L-1 H2A溶液中,c(H+)=0.12 mol·L-1D.若0.1 mol·L-1 NaHA溶液中c(H+)=0.02 mol·L-1,则0.1 mol·L-1 H2A中c(H+)<0.12 mol·L-1
D
题组三 弱电解质电离与溶液导电图像分析
5.醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH H++CH3COO-,下列叙述正确的是 ( )
C
A.图甲表示向CH3COOH溶液中逐渐加入CH3COONa固体后,溶液pH的变化B.图乙表示向CH3COOH溶液中加水时溶液的导电性变化,则CH3COOH溶液的pH:a>bC.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)D.向0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)减小
6.室温下,用0.10 mol/L CH3COOH溶液滴定10.00 mL浓度均为0.10 mol/L NaOH和NH3·H2O的混合溶液,混合溶液的相对导电能力随CH3COOH溶液滴 入的变化曲线如图所示。已知:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列叙述错误的是 ( )A.ab段为CH3COOH与NaOH的中和过程B.b点水的电离程度最大C.c点3c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)D.d点c(Na+)>c(N )>c(OH-)>c(H+)
B
解析 由题图中信息可知,ab段溶液的导电能力逐渐减弱至最低,说明在此过 程中,溶液中的离子总浓度逐渐减小,NaOH是强碱,完全电离,故其先参与中 和反应,NH3·H2O是弱碱,部分电离,只要NH3·H2O参加反应就会生成可溶性的 强电解质醋酸铵,离子总浓度增大,A叙述正确;b点为醋酸钠和NH3·H2O的混 合溶液,此时NH3·H2O的电离抑制了水的电离,在d点恰好完成所有的中和反 应,溶液中只有醋酸钠和醋酸铵两种溶质,两者的水解均促进水的电离,故d点 水的电离程度最大,B叙述错误;由于起始状态时醋酸和氢氧化钠的物质的量 浓度相同,在c点,醋酸的体积是原氢氧化钠溶液体积的1.5倍,根据物料守恒可 知,3c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-),C叙述正确;在室温下,两种弱电解质
D
名师点拨有关电离常数计算的两种类型(以弱酸HX为例)(1)已知c(HX)始和c(H+),求电离常数。 HX H+ + X-起始/(mol·L-1) c(HX)始 0 0平衡/(mol·L-1) c(HX)始-c(H+) c(H+) c(H+)则:Ka= = 。由于弱酸只有极少一部分电离,c(H+)的数值很小,可近似处理成:c(HX)始-
题组训练题组一 电离平衡常数的影响因素及应用
1.相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是 ( )
B
解析 根据题表中电离常数大小关系可得酸的酸性强弱关系为HZ>HY>HX, 可知A、C不正确,B正确;电离常数只与温度有关,与浓度无关,D不正确。
2.常压下,取不同浓度、不同温度的氨水进行测定,得到下表实验数据。
(1)温度升高,NH3·H2O的电离平衡向 右 (填“左”或“右”)移动,能支持 该结论的表中数据是 a (填字母)。a.电离常数 b.电离度 c.c(OH-) d.c(NH3·H2O)
D
名师点拨
强、弱电解质的相关图像1.一元弱酸和一元强酸与金属的反应(以盐酸和醋酸为例)图像
2.一元强酸(碱)或弱酸(碱)稀释图像分析(1)a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水,c、d为pH相等的盐酸和醋酸。对于该 图像,要深刻理解以下四点:
①对于pH=y的强酸溶液稀释时,体积每增大至10n倍,pH就增大n,即pH=y+n;对于pH=y的弱酸溶液来说,体积每增大至10n倍,pH增大不足n,即pHx-n;无论怎 样稀释,碱溶液的pH不能等于或小于7,只能趋近于7。③加水稀释相同倍数后的pH大小:氨水>NaOH溶液,盐酸>醋酸。④稀释后的pH仍然相等,加水量的多少:氨水>NaOH溶液,醋酸>盐酸。
(2)体积相同、浓度相同的盐酸与醋酸加水稀释图像如图所示。若稀释相同倍数,二者浓度仍然相同,仍然是盐酸的pH较小,但二者的pH差值变小。
题组训练题组一 一元强酸与一元弱酸性质的比较
1.在体积都为1 L,pH都等于2的盐酸和CH3COOH溶液中,投入0.65 g锌粒,则下 图符合客观事实的是 ( )
C
解析 因盐酸为强酸、醋酸为弱酸,故pH都等于2的盐酸和CH3COOH溶液中,c(HCl)=0.01 mol·L-1,而c(CH3COOH)>0.01 mol·L-1,1 L溶液中n(HCl)=0.01 mol,n(CH3COOH)>0.01 mol。A项,相同时间内pH变化较大的应为盐酸,错误;B项,产生H2的速率大的应为CH3COOH溶液,错误;D项,相同时间内c(H+)变化较大的为盐酸,错误。
B
题组二 一元强碱与一元弱碱性质的比较
3.某温度下,相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化 曲线如图所示,下列判断正确的是 ( )A.a点导电能力比b点强B.b点的KW大于c点C.与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积Va>VcD.a、c两点的c(H+)相等
D
解析 选项A,根据题图可知,a点对应的曲线为NaOH溶液的稀释曲线,b、c点 对应的曲线为氨水的稀释曲线,a点溶液中离子浓度小于b点溶液中离子浓度, a点导电能力更弱;选项B,KW只与温度有关,b、c两点KW相等;选项C,NH3·H2O 的物质的量大于NaOH的物质的量,稀释过程中溶质总量不变,所以c点消耗盐 酸多;选项D,a、c两点溶液pH相等,则c(H+)相等。
4.MOH和ROH是两种一元碱,常温下其水溶液分别加水稀释时,pH变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.在X点时,由H2O电离出的c(H+)相等,c(M+)=c(R+)B.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)C.稀释前的ROH溶液与等体积pH=1的硫酸混合后所得溶液显酸性D.等体积、等浓度的MOH溶液和盐酸混合后,溶液中离子浓度:c(Cl-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+)
A
解析 由题图可知,在X点时,由H2O电离出的c(H+)相等,c(OH-)相等,则c(M+) = c(R+),A正确;由题图可知,两种碱的电离程度不同,MOH为弱碱,ROH为强碱, 故稀释前c(ROH)<10c(MOH),B错误;稀释前的ROH溶液与等体积pH=1的硫 酸混合后,由于ROH为强碱,则完全中和,所得溶液显中性,C错误;等体积、等 浓度的MOH溶液和盐酸混合后,完全反应生成的MCl为强酸弱碱盐,则有c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-),D错误。
1.(2019课标Ⅰ,10,6分)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是 ( )
A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10-3 mol·L-1(设冰的密度为0.9 g·cm-3)C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl H++Cl-
D
2.(2019课标Ⅲ,11,6分)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4 溶液,下列说法正确的是 ( )A.每升溶液中的H+数目为0.02NAB.c(H+)=c(H2P )+2c(HP )+3c(P )+c(OH-)C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
B
3.(2019天津理综,5,6分)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积 的变化如图所示。下列叙述正确的是 ( )
C
4.(2020课标Ⅱ,26节选)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:(2)次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)= ,X为HClO或ClO-]与pH的关系如图所示。HClO的电离常数Ka值为 10-7.5 。
专题八 水溶液中的离子平衡第1讲 弱电解质的电离
一、弱电解质的电离平衡及影响因素
1.强、弱电解质(1)概念
(2)与物质类别的关系a.强电解质主要包括: 强酸 、 强碱 和 大多数盐 。b.弱电解质主要包括: 弱酸 、 弱碱 、 水 。
2.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立:在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离产生离 子的速率和离子结合成分子的速率 相等 时,电离过程达到了平衡。
(2)电离平衡的建立与特征 a.开始时v(电离) 最大 ,而v(结合)为 0 。 b.平衡的建立过程中,v(电离) > v(结合)。c.当v(电离) = v(结合)时,电离达到平衡状态。
3.外因对电离平衡的影响
(4)影响因素
2.电离平衡常数(1)概念:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各 种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数,这个常数 叫做电离平衡常数,用K(弱酸用Ka,弱碱用Kb)表示。(2)表达式
(3)意义相同条件下,K值越大,表示该弱电解质 越易 电离,所对应的酸性或碱性相 对 越强 。(4)特点a.电离平衡常数只与 温度 有关,与电解质的浓度、酸碱性无关,由于电离 过程 吸热 ,因此温度升高,K 增大 。b.多元弱酸是分步电离的,各级电离平衡常数的大小关系是K1≫K2……所以 其酸性主要取决于第一步电离。
(5)应用(25 ℃)a.判断酸性相对强弱电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强,如醋酸:K=1.75×10-5,次氯酸:K=2.98×10-8,则酸性:醋酸>次氯酸。b.判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱电离平衡常数越大,对应的盐水解程度越小,盐溶液的碱性(或酸性)越弱,如醋 酸:K=1.75×10-5,次氯酸:K=2.98×10-8,则同浓度的醋酸钠和次氯酸钠溶液的pH: 醋酸钠<次氯酸钠。
c.判断反应能否发生或者判断产物是否正确通过强酸可以制取弱酸来判断,如H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11,苯酚:Ka=1.0×10-10,向苯酚钠溶液中通入的CO2不论是少量还是过量,其化学方程式均为C6H5ONa+CO2+H2O C6H5OH+NaHCO3,不能生成Na2CO3。d.判断微粒浓度或浓度比值的变化利用温度不变电离常数就不变来判断溶液中微粒浓度或者比值的变化情况 (有时候还会结合KW一起进行判断),如:0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加水稀 释, = = ,加水稀释,c(H+)减小,K值不变,则 增大。
e.判断电离平衡的移动方向当Qc>K时,平衡 逆向 移动;当Qc=K时,保持平衡状态;当Qc
三、一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较
1.盐酸和醋酸溶液性质的比较
2.NaOH溶液和氨水性质的比较
✕
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√
√
(6)要分别增大电离度和电离常数,只能采用升温的方法 ( )(7)电离常数大的酸溶液中的c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大 ( )(8)等浓度的醋酸溶液和盐酸与Zn反应时生成H2的速率:醋酸溶液>盐酸( )(9)中和等体积、等pH的盐酸和醋酸溶液消耗NaOH的物质的量:醋酸溶液> 盐酸 ( )(10)加水稀释两种相同pH的酸,pH变化大的一定是强酸 ( )
✕
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2.以0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液为例,分析外界条件对CH3COOH CH3COO-+H+的影响。
向右
增大
减小
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不变
向右
增大
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增强
不变
向左
增大
增大
增强
不变
向右
减小
减小
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向右
减小
减小
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不变
向右
增大
增大
增强
不变
3.应用Qc与K的关系定量分析,0.2 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释平衡移动 方向,c(H+)减小的原因。
考点一 弱电解质的电离平衡及影响因素
典例探究例 下列事实中,能说明MOH是弱碱的有 ( )①0.1 mol·L-1 MOH溶液可以使酚酞试液变红②0.1 mol·L-1 MCl溶液呈酸性③0.1 mol·L-1 MOH溶液的导电能力比0.1 mol·L-1 NaOH溶液弱④等体积的0.1 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1 盐酸恰好完全反应A.①②③ B.②③ C.②④ D.③④
B
名师点拨弱电解质的判断方法(1)在相同浓度、相同温度下,与强电解质溶液做导电性对比实验。(2)浓度与pH的关系。如0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的 pH>1,则可证明CH3COOH是弱电解质。(3)测定对应盐溶液的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性,则可证明CH3COOH是弱酸。(4)稀释前后溶液的pH与稀释倍数的关系。例如,将pH=2的酸溶液稀释至原 体积的1 000倍,若pH小于5,则证明该酸为弱酸;若pH为5,则证明该酸为强酸。
题组训练题组一 弱电解质的判断
1.下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是 ( )①常温下NaNO2溶液pH大于7②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗③HNO2和NaCl不能发生反应④常温下0.1 mol·L-1 HNO2溶液的pH=2.1⑤NaNO2和H3PO4反应,生成HNO2⑥常温下将pH=1的HNO2溶液稀释至原体积的100倍,溶液的pH约为2.8A.①④⑥ B.①②③④ C.①④⑤⑥ D.全部
C
解析 常温下NaNO2溶液pH大于7,说明亚硝酸钠是强碱弱酸盐,则HNO2是弱 电解质,故①正确;溶液的导电性与离子浓度及离子所带电荷数有关,用HNO2 溶液做导电实验,灯泡很暗,不能证明HNO2为弱电解质,故②错误;HNO2和 NaCl不能发生反应,只能说明不符合复分解反应发生的条件,但不能说明 HNO2是弱电解质,故③错误;常温下0.1 mol·L-1 HNO2溶液的pH=2.1,说明HNO2不能完全电离,可说明HNO2为弱电解质,故④正确;较强酸可以制取较弱酸, NaNO2和H3PO4反应生成HNO2,说明HNO2的酸性弱于H3PO4,则HNO2为弱电 解质,故⑤正确;常温下将pH=1的HNO2溶液稀释至原体积的100倍,溶液pH约 为2.8,说明HNO2为弱电解质,故⑥正确。
2.下列说法正确的是 ( )A.在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH-)相等B.中和pH和体积均相等的盐酸、CH3COOH溶液,所需NaOH的物质的量相同C.浓度和体积都相等的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应,盐酸产生 的H2多D.室温下pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)
D
解析 氢氧化钠是强碱,在水溶液中完全电离,一水合氨是弱碱,在水溶液中 部分电离,在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液中c(OH-)不 相等,前者小于后者,故A错误;pH相同的盐酸、CH3COOH溶液相比,CH3COOH的浓度更大,所以中和pH和体积均相等的盐酸、CH3COOH溶液时,CH3COOH所需NaOH的物质的量更多,故B错误;浓度和体积都相等的盐酸和醋酸溶液中氢离子的物质的量相等,则两者分别与足量的Zn完全反应时,产生的H2一样多,故C错误;室温下pH=1的醋酸溶液中c(H+)=0.1 mol/L,pH=13的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol/L,两溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得醋酸溶液中:c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),NaOH溶液中:c(OH-)=c(Na+)+c(H+),室温下水的离子积为常数,酸中c(OH-)等于碱中c(H+),所以存在c(CH3COO-)=c(Na+),故D正确。
题组二 电离平衡的影响因素及其应用
3.常温下,对于0.1 mol·L-1的醋酸溶液,下列说法正确的是 ( )A.加水稀释后,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小B.加入少量冰醋酸后,溶液中c(H+)增大C.加入少量Na2CO3固体,醋酸电离平衡向左移动D.适当升高温度,醋酸的电离平衡常数减小
B
解析 加水稀释后,醋酸溶液中c(H+)减小,但是c(OH-)增大,A说法不正确;加入少量冰醋酸后,醋酸的浓度变大,其电离平衡正向移动,故溶液中c(H+)增大,B说法正确;加入少量Na2CO3固体,其可以与醋酸电离产生的氢离子发生反应, 从而使醋酸电离平衡向右移动,C说法不正确;弱电解质电离时吸热,适当升高 温度,醋酸的电离平衡正向移动,其电离常数增大,D说法不正确。
4.(2020福建厦门模拟)某二元酸(H2A)在水中的电离方程式为H2A H++HA-、HA- H++A2-(25 ℃时Ka=1.0×10-2),下列有关说法正确的是 ( )A.H2A是弱酸B.稀释0.1 mol·L-1 H2A溶液,因电离平衡向右移动而导致c(H+)增大C.在0.1 mol·L-1 H2A溶液中,c(H+)=0.12 mol·L-1D.若0.1 mol·L-1 NaHA溶液中c(H+)=0.02 mol·L-1,则0.1 mol·L-1 H2A中c(H+)<0.12 mol·L-1
D
题组三 弱电解质电离与溶液导电图像分析
5.醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH H++CH3COO-,下列叙述正确的是 ( )
C
A.图甲表示向CH3COOH溶液中逐渐加入CH3COONa固体后,溶液pH的变化B.图乙表示向CH3COOH溶液中加水时溶液的导电性变化,则CH3COOH溶液的pH:a>bC.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)D.向0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)减小
6.室温下,用0.10 mol/L CH3COOH溶液滴定10.00 mL浓度均为0.10 mol/L NaOH和NH3·H2O的混合溶液,混合溶液的相对导电能力随CH3COOH溶液滴 入的变化曲线如图所示。已知:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列叙述错误的是 ( )A.ab段为CH3COOH与NaOH的中和过程B.b点水的电离程度最大C.c点3c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)D.d点c(Na+)>c(N )>c(OH-)>c(H+)
B
解析 由题图中信息可知,ab段溶液的导电能力逐渐减弱至最低,说明在此过 程中,溶液中的离子总浓度逐渐减小,NaOH是强碱,完全电离,故其先参与中 和反应,NH3·H2O是弱碱,部分电离,只要NH3·H2O参加反应就会生成可溶性的 强电解质醋酸铵,离子总浓度增大,A叙述正确;b点为醋酸钠和NH3·H2O的混 合溶液,此时NH3·H2O的电离抑制了水的电离,在d点恰好完成所有的中和反 应,溶液中只有醋酸钠和醋酸铵两种溶质,两者的水解均促进水的电离,故d点 水的电离程度最大,B叙述错误;由于起始状态时醋酸和氢氧化钠的物质的量 浓度相同,在c点,醋酸的体积是原氢氧化钠溶液体积的1.5倍,根据物料守恒可 知,3c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-),C叙述正确;在室温下,两种弱电解质
D
名师点拨有关电离常数计算的两种类型(以弱酸HX为例)(1)已知c(HX)始和c(H+),求电离常数。 HX H+ + X-起始/(mol·L-1) c(HX)始 0 0平衡/(mol·L-1) c(HX)始-c(H+) c(H+) c(H+)则:Ka= = 。由于弱酸只有极少一部分电离,c(H+)的数值很小,可近似处理成:c(HX)始-
题组训练题组一 电离平衡常数的影响因素及应用
1.相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是 ( )
B
解析 根据题表中电离常数大小关系可得酸的酸性强弱关系为HZ>HY>HX, 可知A、C不正确,B正确;电离常数只与温度有关,与浓度无关,D不正确。
2.常压下,取不同浓度、不同温度的氨水进行测定,得到下表实验数据。
(1)温度升高,NH3·H2O的电离平衡向 右 (填“左”或“右”)移动,能支持 该结论的表中数据是 a (填字母)。a.电离常数 b.电离度 c.c(OH-) d.c(NH3·H2O)
D
名师点拨
强、弱电解质的相关图像1.一元弱酸和一元强酸与金属的反应(以盐酸和醋酸为例)图像
2.一元强酸(碱)或弱酸(碱)稀释图像分析(1)a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水,c、d为pH相等的盐酸和醋酸。对于该 图像,要深刻理解以下四点:
①对于pH=y的强酸溶液稀释时,体积每增大至10n倍,pH就增大n,即pH=y+n;对于pH=y的弱酸溶液来说,体积每增大至10n倍,pH增大不足n,即pH
(2)体积相同、浓度相同的盐酸与醋酸加水稀释图像如图所示。若稀释相同倍数,二者浓度仍然相同,仍然是盐酸的pH较小,但二者的pH差值变小。
题组训练题组一 一元强酸与一元弱酸性质的比较
1.在体积都为1 L,pH都等于2的盐酸和CH3COOH溶液中,投入0.65 g锌粒,则下 图符合客观事实的是 ( )
C
解析 因盐酸为强酸、醋酸为弱酸,故pH都等于2的盐酸和CH3COOH溶液中,c(HCl)=0.01 mol·L-1,而c(CH3COOH)>0.01 mol·L-1,1 L溶液中n(HCl)=0.01 mol,n(CH3COOH)>0.01 mol。A项,相同时间内pH变化较大的应为盐酸,错误;B项,产生H2的速率大的应为CH3COOH溶液,错误;D项,相同时间内c(H+)变化较大的为盐酸,错误。
B
题组二 一元强碱与一元弱碱性质的比较
3.某温度下,相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化 曲线如图所示,下列判断正确的是 ( )A.a点导电能力比b点强B.b点的KW大于c点C.与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积Va>VcD.a、c两点的c(H+)相等
D
解析 选项A,根据题图可知,a点对应的曲线为NaOH溶液的稀释曲线,b、c点 对应的曲线为氨水的稀释曲线,a点溶液中离子浓度小于b点溶液中离子浓度, a点导电能力更弱;选项B,KW只与温度有关,b、c两点KW相等;选项C,NH3·H2O 的物质的量大于NaOH的物质的量,稀释过程中溶质总量不变,所以c点消耗盐 酸多;选项D,a、c两点溶液pH相等,则c(H+)相等。
4.MOH和ROH是两种一元碱,常温下其水溶液分别加水稀释时,pH变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.在X点时,由H2O电离出的c(H+)相等,c(M+)=c(R+)B.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)C.稀释前的ROH溶液与等体积pH=1的硫酸混合后所得溶液显酸性D.等体积、等浓度的MOH溶液和盐酸混合后,溶液中离子浓度:c(Cl-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+)
A
解析 由题图可知,在X点时,由H2O电离出的c(H+)相等,c(OH-)相等,则c(M+) = c(R+),A正确;由题图可知,两种碱的电离程度不同,MOH为弱碱,ROH为强碱, 故稀释前c(ROH)<10c(MOH),B错误;稀释前的ROH溶液与等体积pH=1的硫 酸混合后,由于ROH为强碱,则完全中和,所得溶液显中性,C错误;等体积、等 浓度的MOH溶液和盐酸混合后,完全反应生成的MCl为强酸弱碱盐,则有c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-),D错误。
1.(2019课标Ⅰ,10,6分)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是 ( )
A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10-3 mol·L-1(设冰的密度为0.9 g·cm-3)C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl H++Cl-
D
2.(2019课标Ⅲ,11,6分)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4 溶液,下列说法正确的是 ( )A.每升溶液中的H+数目为0.02NAB.c(H+)=c(H2P )+2c(HP )+3c(P )+c(OH-)C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
B
3.(2019天津理综,5,6分)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积 的变化如图所示。下列叙述正确的是 ( )
C
4.(2020课标Ⅱ,26节选)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:(2)次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)= ,X为HClO或ClO-]与pH的关系如图所示。HClO的电离常数Ka值为 10-7.5 。
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