1、弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡 1下列关于电解质的叙述正确的是( ) A电解质溶液的浓度越大,其导电性能一定越强 B强酸和强碱一定是强电解质,不管其水溶液浓度的大小,都能完全电离 C强极性共价化合物不一定都是强电解质 D多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电性强 解析:C 项,HF 是强极性共价化合物,但是弱电解质。 答案:C 2常温下,0.2 molL 1的一元酸 HA 与等浓度的 NaOH 溶液等体积混合后,所得溶液 中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法正确的是( ) AHA 为强酸 B该混合溶液 pH7.0 C该混合溶液中:c(A )c(Y)c(Na) D图中 X 表示
2、 HA,Y 表示 OH ,Z 表示 H 解析:若 HA 为强酸,按题意两溶液混合后,所得溶液中c(A )0.1 molL1。由图 知 A 浓度小于 0.1 molL1,表明 A发生水解。根据水解原理,溶液中主要微粒的浓度大 小关系应为c(Na )c(A)c(OH)c(HA)c(H),可以判断 X 表示 OH,Y 表示 HA,Z 表示 H 。则 A、B、D 项错误,C 项满足物料守恒,正确。 答案:C 3常温下,在 pH5 的 CH3COOH 溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO H ,对于该平衡,下列叙述正确的是( ) A加入水时,平衡向右移动,CH3COOH 电离常数增大 B加
3、入少量 CH3COONa 固体,平衡向右移动 C加入少量 NaOH 固体,平衡向右移动,c(H )减少 D加入少量 pH5 的硫酸,溶液中c(H )增大 解析:加水稀释,使醋酸的电离平衡向右移动,但 CH3COOH 电离常数不变,A 项错误; 加入少量 CH3COONa 固体,c(CH3COO )增大,使醋酸的电离平衡向左移动,B 项错误;加入的 少量 NaOH 固体与 H 中和,c(H)减小,使醋酸的电离平衡向右移动,C 项正确;加入少量 pH5 的硫酸,溶液中c(H )不变,D 项错误。 答案:C 4(2019广州模拟)室温下,向 10 mL pH3 的 CH3COOH 溶液中加入下列物质
4、,对所 得溶液的分析正确的是( ) 选项 加入的物质 对所得溶液的分析 A 90 mL H2O 由水电离出的c(H )1010 molL1 B 0.1 mol CH3COONa 固体 c(OH )比原 CH 3COOH 溶液中的大 C 10 mL pH1 的 H2SO4溶液 CH3COOH 的电离程度不变 D 10 mL pH11 的 NaOH 溶液 c(Na )c(CH 3COO )c(OH)c(H) 解析:A 项,向 10 mL pH3 的 CH3COOH 溶液中加入 90 mL H2O,醋酸的电离平衡正向移 动c(H )104 molL1,故由水电离出的 c(H )CH3COOH B25
5、 时,水电离出来的c(H )均为 1011molL1的两种酸,酸的浓度:HCNCH 3COOH C 25 时, 浓度均为 0.1 molL 1的 CH 3COONa 和 NaCN 溶液中, pH 大小: CH3COONaNaCN D 25 时, pH 均为 3 的 CH3COOH 与 HCN 溶液各 100 mL 与等浓度的 NaOH 溶液完全反应, 消耗 NaOH 溶液的体积:CH3COOHHCN 解析:A 项,同浓度时 CH3COOH 溶液 pH 小,酸性较强,错误;B 项,水电离出来的c(H )均为 1011molL1,因此两种酸的溶液中 c(H )103molL1,由于酸性 CH 3C
6、OOHHCN, 故酸的浓度:HCNCH3COOH,正确;C 项,CH3COONa 和 NaCN 浓度相同且 NaCN 易水解,故 pH 大小:NaCNCH3COONa,错误;D 项,pH 均为 3 的 CH3COOH 与 HCN 相比,HCN 浓度大,故消耗 NaOH 溶液的体积:HCNCH3COOH,错误。 答案:B 6对室温下氢离子浓度、体积均相同的 HCl 溶液和 CH3COOH 溶液分别采取以下措施, 有关叙述正确的是( ) A加适量的 CH3COONa 晶体,两溶液的氢离子浓度减小 B使温度升高 20 ,两溶液的氢离子浓度不变 C加水稀释 2 倍,两溶液的氢离子浓度增大 D加足量的
7、Zn 充分反应后,两溶液中产生的氢气一样多 解析:A 项,醋酸和盐酸的c(H )相同,CH 3COOH 溶液中存在着电离平衡: CH3COOHCH3COO H, 加入少量 CH 3COONa 晶体, 平衡向逆反应方向移动, 溶液中c(H )减小,而盐酸则和 CH 3COONa 反应生成弱电解质 CH3COOH,c(H )减小,正确;B 项,升温, 促进 CH3COOH 电离,c(H )增大,盐酸挥发,溶质减少,c(H)减小,错误;C 项,加水稀释, CH3COOH 的电离平衡向正反应方向移动,稀释相同倍数后两溶液的c(H )不相同,醋酸中的 c(H )大于盐酸中的 c(H ),但 c(H )均
8、减小,错误;D 项,由于醋酸和盐酸的 c(H )相同, 而醋酸为弱酸,所以c(CH3COOH)大于c(HCl),加入足量的锌,由于 CH3COOH 浓度大,随着反 应的进行,CH3COOH 继续电离产生 H ,因此产生的氢气多,错误。 答案:A 7根据下表提供的数据,判断下列离子方程式或化学方程式正确的是( ) 化学式 电 离 常 数 HClO K310 8 H2CO3 K1410 7 K2610 11 A.向 Na2CO3溶液中滴加少量氯水:CO 2 32Cl2H2O=2Cl 2HClOCO 2 B向NaHCO3溶液中滴加少量氯水:2HCO 3Cl2=Cl ClO2CO 2H2O C向 Na
9、ClO 溶液中通少量 CO2:CO2NaClOH2O=NaHCO3HClO D向 NaClO 溶液中通过量 CO2:CO22NaClOH2O=Na2CO32HClO 解析:HClO 的电离常数小于 H2CO3的第一步电离,向 Na2CO3溶液中滴加少量氯水,不能 生成二氧化碳,应该生成碳酸氢根。 答案:C 8(2019贵阳模拟)已知常温时 HClO 的Ka3.010 8,HF 的 Kb3.510 4。现将 pH 和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分別加蒸馏水稀释,pH 随溶液体积的变化如图所 示,下列叙述正确的是( ) A曲线为次氯酸稀释时 pH 变化曲线 B取 a 点的两种酸溶液,中和相同体积
10、、相同浓度的 NaOH 溶液,消耗氢氟酸的体积较 小 Cb 点溶液中水的电离程度比 c 点溶液中水的电离程度小 D从 b 点到 d 点,溶液中 c(R ) c(HR)c(OH )保持不变(HR 代表 HClO 或 HF) 解析:pH 相同的弱酸溶液加水稀释,其 pH 应该都会升高,其中酸性越强,其 pH 的变 化应该越明显(或者说曲线的斜率应该越大),因为KbKa,所以 HF 的酸性更强,所以曲线 为氢氟酸稀稀释时 pH 变化曲线,选项 A 错误。中和相同体积、相同浓度的 NaOH 溶液,消耗 的次氯酸和氢氟酸的物质的量一定相等,a 点两者的 pH 相同,因为 HF 酸性更强,所以 HF 的浓
11、度较小,达到相同的物质的量需要较大的体积,所以消耗的氢氟酸的体积较大,选项 B 错误。c 点比 b 点的 pH 更小,说明 c 点酸电离出来的氢离子浓度更大,所以对于水的电离 的抑制应该更强,水的电离程度应该是 c 点更小,选项 C 错误。 c(R ) c(HR)c(OH )可以认 为是 R 的水解平衡常数,该数值应该只与温度有关,所以选项 D 正确。 答案:D 9(2019杭州调研)25 时,改变 0.1 molL 1 RCOOH 溶液的 pH,溶液中 RCOOH、 RCOO 的微粒分布分数 (X) c(X) c(RCOOH)c(RCOO );甲酸(HCOOH)与丙酸(CH3CH2COOH)
12、 中酸分子的分布分数与 pH 的关系如图所示。 下列说法正确的是( ) A丙酸的酸性比甲酸强 BCH3CH2COOHCH3CH2COO H 的 lg K4.88 C若 0.1 molL 1甲酸溶液的 pH2.33,则 0.01 molL1甲酸溶液的 pH3.33 D将 0.1 molL 1的 HCOOH 溶液与 0.1 molL1的 HCOONa 溶液等体积混合,所得溶液 中:c(Na )c(HCOOH)c (HCOO)c(OH) c(H) 解析:由图中信息可知,相同 pH 时,丙酸的酸分子的分布分数大,说明电离程度小, 故其酸性比甲酸强, A 错误; pH4.88 时, 丙酸的酸分子的分布分
13、数为 50%, 即c(CH3CH2COOH) c(CH3CH2COO ),针对 CH 3CH2COOHCH3CH2COO H电离过程可知,lg Klgc(H) 4.88,B 正确;稀释弱酸,电离程度增大,故 0.1 molL 1甲酸溶液的 pH2.33,则 0.01 molL 1甲酸溶液的 pH3.33,C 错误;将 0.1 molL1的 HCOOH 溶液与 0.1 molL1的 HCOONa 溶液等体积混合,电离过程大于水解过程,所得溶液呈酸性,即c(OH )c(H),D 错误;正确选项 B。 答案:B 10某一元弱酸(用HA 表示)在水中的电离方程式为HAH A,回答下列问题: (1)向溶
14、液中加入适量 NaA 固体,以上平衡将向_(填“正”或“逆”)反应方向 移动,理由是_ _。 (2)若向溶液中加入适量 NaCl 溶液,以上平衡将向_(填“正”或“逆”)反应方向移 动,溶液中c(A )将_(填“增大” “减小”或“不变” ,下同),溶液中 c(OH )将_。 (3)在 25 下,将a molL 1的氨水与 0.01 molL1的盐酸等体积混合,反应平衡 时溶液中c(NH 4)c(Cl ),则溶液显_性(填“酸” “碱”或“中”);用含 a的 代数式表示 NH3H2O 的电离常数Kb_。 解析:(3)由溶液的电荷守恒可得:c(H )c(NH 4)c(Cl )c(OH),已知 c
15、(NH 4) c(Cl ),则有 c(H )c(OH),所以溶液显中性;电离常数只与温度有关,则此时 NH 3H2O 的电离常数Kbc(NH 4)c(OH ) c(NH3H2O) 0.00510 7 a 20.005 10 9 a0.01。 答案:(1)逆 c(A )增大,平衡向 c(A )减小的方向即逆反应方向移动 (2)正 减小 增大 (3)中 10 9 a0.01 11(2019广州模拟)现有 pH2 的醋酸甲和 pH2 的盐酸乙: (1)取 10 mL 甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡_移动(填“向左” “向 右”或“不” ,下同);若加入少量的冰醋酸,醋酸的电离平衡_移动,若加
16、入少量无 水醋酸钠固体,待固体溶解后,溶液中 c(H ) c(CH3COOH)的值将_(填“增大” “减小”或 “无法确定”)。 (2)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释 100 倍。稀释后的溶液,其 pH 大小 关系为 pH(甲)_pH(乙)(填“大于” “小于”或“等于”)。若将甲、乙两溶液等体积混 合,溶液的 pH_。 (3)各取 25 mL 的甲、乙两溶液,分别用等浓度的 NaOH 稀溶液中和至 pH7,则消耗的 NaOH 溶液的体积大小关系为V(甲)_V(乙)(填“大于” “小于”或“等于” ,下同)。 (4)取 25 mL 的甲溶液, 加入等体积 pH12 的 NaOH 溶
17、液, 反应后溶液中c(Na )、 c(CH3COO ) 的大小关系为 c(Na ) _c(CH 3COO )。 解析:(1)根据勒夏特列原理可知,加水稀释后电离平衡正向移动;若加入冰醋酸,相 当于增大了反应物浓度,因此电离平衡也正向移动;加入醋酸钠固体后,溶液中醋酸根离子 浓度增大,抑制了醋酸的电离,故 c(H ) c(CH3COOH)的值减小。 (2)由于在稀释过程中醋酸继续电离, 故稀释相同的倍数后 pH(甲)小于 pH(乙)。 盐酸和 醋酸溶液的 pH 都是 2,溶液中的 H 浓度都是 0.01 molL1,设醋酸的原浓度为 c molL 1,混合后平衡没有移动,则有: CH3COOHH
18、 CH 3COO 原平衡浓度/molL 1 c0.01 0.01 0.01 混合后浓度/molL 1 (c0.01) 2 0.01 0.01 2 由于温度不变醋酸的电离常数不变, 结合数据可知醋酸的电离平衡确实未发生移动, 因 此混合后溶液的 pH 仍等于 2。 (3)取体积相等的两溶液,醋酸的物质的量较多,经 NaOH 稀溶液中和至相同 pH 时,消 耗 NaOH 溶液的体积V(甲)大于V(乙)。 (4)两者反应后醋酸过量,溶液显酸性,根据电荷守恒可得c(Na )小于 c(CH3COO )。 答案:(1)向右 向右 减小 (2)小于 2 (3)大于 (4)小于 12已知: 酸 H2C2O4
19、HF H2CO3 H3BO3 电离平衡 常数Ka Ka15.910 2 Ka26.410 5 未知 Ka14.210 7 Ka25.610 11 5.8 10 10 (1)为了证明 HF 是弱酸,甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。 甲同学取一定体积的 HF 溶液,滴入 2 滴紫色石蕊试液,显红色,再加入 NaF 固体观 察到的现象是_ _, 则证明 HF 为弱酸。 乙同学取 10 mL 未知浓度的 HF 溶液,测其 pH 为a,然后用蒸馏水稀释至 1 000 mL。 再测其 pH 为b,若要认为 HF 为弱酸,则a、b应满足的关系是b_(用含a的代数式表 示)。 丙同学用 pH 试纸
20、测得室温下 0.10 molL 1的 HF 溶液的 pH 为 2,则测定 HF 为弱酸, 由 丙 同 学 的 实 验 数 据 可 得 室 温 下HF的 电 离 平 衡 常 数 约 为 _。 (2)25 时, 调节 2.010 3 molL1氢氟酸水溶液的 pH(忽略体积变化), 得到 c(HF)、 c(F )与溶液 pH 的变化关系如图所示。请结合图中信息回答下列问题: HF 电离平衡常数的表达式:Ka_。 室温下,向 HF 溶液中滴加 NaOH 溶液至 pH3.4 时,c(F )c(HF)_。HF 的 电离常数值为_。 解析: (1)HF 在溶液中电离出氢离子和氟离子, 溶液显酸性, 滴入
21、2 滴紫色石蕊试液, 显红色,再加入 NaF 固体,HF 的电离平衡向逆方向移动,氢离子浓度减小,溶液的红色变 浅,证明 HF 存在电离平衡,即 HF 为弱酸;乙同学取 10 mL 未知浓度的 HF 溶液,测其 pH 为a,然后用蒸馏水稀释至 1 000 mL,体积增大 10 2倍,弱酸加水稀释会促进弱酸的电离, 稀释 10 2倍, pH 变化小于 2 个单位, 所以稀释后 pHba2;用 pH 试纸测得室温下 0.10 molL 1 的 HF 溶液的 pH 为 2,则c(H )0.01 molL1,则 Kac(F )c(H) c(HF) 0.010.01 0.10.01 1.010 3。 (
22、2)HF 电 离 方 程 式 为 HFF H , 因 此 平 衡 常 数 的 表 达 式 :Ka c(F )c(H) c(HF) 。由图象可知,当 pH4 时,c(H )1.0104molL1,c(HF)4.0 10 4molL 1 ,c(F ) 1.6 10 3molL 1 , 则Ka(HF) c(F )c(H) c(HF) 110 41.6103 4.010 44.010 4。室温下, 向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH3.4时, 氢离子浓度 是10 3.4mol L 1,则根据电离常数可知 c(F )c(HF)410 4 10 3.411。 答案:(1)红色变浅 a2 1.010 3 (2)c(F )c(H) c(HF) 11 4.010 4