2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第8章 物質(zhì)在水溶液中的行為 第2節(jié) 弱電解質(zhì)的電離學(xué)案 魯科版.doc

第2節(jié)弱電解質(zhì)的電離1了解電解質(zhì)的概念，了解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。2理解電解質(zhì)在水中的電離以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。3理解弱電解質(zhì)在水中的電離平衡，能利用電離平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。4以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用。弱電解質(zhì)的電離平衡知識(shí)梳理1強(qiáng)、弱電解質(zhì)(1)概念(2)與化合物類型的關(guān)系強(qiáng)電解質(zhì)主要是大部分離子化合物及某些共價(jià)化合物。弱電解質(zhì)主要是某些共價(jià)化合物。2弱電解質(zhì)的電離平衡(1)電離平衡的建立(2)電離平衡的特征(3)外界條件對(duì)電離平衡的影響溫度：溫度升高，電離平衡向右移動(dòng)，電離程度增大。濃度：稀釋溶液，電離平衡向右移動(dòng)，電離程度增大。同離子效應(yīng)：加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，電離平衡向左移動(dòng)，電離程度減小。加入能反應(yīng)的物質(zhì)：電離平衡向右移動(dòng)，電離程度增大。3強(qiáng)、弱電解質(zhì)的判斷(1)從是否完全電離的角度判斷在溶液中強(qiáng)電解質(zhì)完全電離，弱電解質(zhì)部分電離。據(jù)此有以下判斷HA是強(qiáng)酸還是弱酸的方法：方法結(jié)論測(cè)一定濃度的HA溶液的pH若測(cè)得0.1 molL1的HA溶液的pH1，則HA為強(qiáng)酸；若pH>1，則HA為弱酸比較等濃度的HA溶液和鹽酸的導(dǎo)電性導(dǎo)電性和鹽酸相同時(shí)為強(qiáng)酸，導(dǎo)電性比鹽酸弱時(shí)為弱酸比較等濃度的HA溶液和鹽酸與鋅反應(yīng)的快慢反應(yīng)速率相同時(shí)HA為強(qiáng)酸，比鹽酸反應(yīng)慢時(shí)HA為弱酸(2)從是否存在電離平衡的角度判斷在水溶液中，強(qiáng)電解質(zhì)不存在電離平衡，弱電解質(zhì)存在電離平衡，在一定條件下電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。據(jù)此有以下判斷HA是強(qiáng)酸還是弱酸的方法：根據(jù)一定pH的HA溶液稀釋前后pH的變化判斷。如將pH3的HA溶液稀釋100倍后，再測(cè)其pH，若pH5，則為強(qiáng)酸，若pH<5，則為弱酸。根據(jù)升高溫度后pH的變化判斷。若升高溫度，溶液的pH明顯減小，則是弱酸。因?yàn)槿跛岽嬖陔婋x平衡，升高溫度時(shí)，電離程度增大，c(H)增大。而強(qiáng)酸不存在電離平衡，升高溫度時(shí)，只有水的電離程度增大，pH變化幅度小。根據(jù)等體積等pH的HA溶液和鹽酸分別與過量的鋅反應(yīng)生成H2的量判斷。用排水法收集H2，若兩種溶液生成H2的量相等，則HA為強(qiáng)酸；若HA溶液與鋅反應(yīng)生成H2的量多，則HA為弱酸。(3)從酸根離子是否能發(fā)生水解的角度判斷強(qiáng)酸根離子不水解，弱酸根離子易發(fā)生水解，據(jù)此可以判斷HA是強(qiáng)酸還是弱酸。如判斷CH3COOH為弱酸可用以下兩種方法：配制某濃度的醋酸鈉溶液，向其中加入幾滴酚酞試液。現(xiàn)象：溶液變?yōu)闇\紅色。用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上，測(cè)其pH。現(xiàn)象：測(cè)得pH>7。(1)電解質(zhì)、非電解質(zhì)均是化合物，鹽酸(混合物)、銅(單質(zhì))雖能導(dǎo)電，但它們既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。(2)電解質(zhì)的強(qiáng)弱只與電解質(zhì)在水溶液中的電離程度有關(guān)，與電解質(zhì)溶解性的大小無必然聯(lián)系。(3)醋酸加水稀釋時(shí)，溶液中的各離子濃度并不是都減小，如OH是增大的。(4)電離平衡右移，電解質(zhì)分子的濃度不一定減小，如稀醋酸中加入冰醋酸。(5)電離平衡右移，電離程度不一定增大。自我檢測(cè)1判斷正誤，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”(1)溶液導(dǎo)電能力弱的電解質(zhì)一定是弱電解質(zhì)。()(2)弱電解質(zhì)濃度越大，電離程度越大。()(3)溫度升高，弱電解質(zhì)的電離平衡右移。()(4)0.1 mol/L某一元酸HA溶液的pH3，HA溶液中存在：HA=HA。()(5)溫度不變，向CH3COOH溶液中加入CH3COONa，平衡左移。()(6)一定條件下，CH3COOHCH3COOH達(dá)到平衡時(shí)，HCH3COO。()(7)稀釋氨水時(shí)溶液中所有粒子濃度都會(huì)減小。()(8)電離平衡右移，電解質(zhì)分子的濃度一定減小，離子濃度一定增大。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2以0.1 molL1CH3COOH溶液為例，探究外界條件對(duì)電離平衡的影響，請(qǐng)完成表格：實(shí)例(稀溶液)CH3COOHHCH3COOH>0改變條件平衡移動(dòng)方向n(H)H導(dǎo)電能力Ka加水稀釋_加入少量冰醋酸_改變條件平衡移動(dòng)方向n(H)H導(dǎo)電能力Ka通HCl(g)_加NaOH(s)_加入鎂粉_升高溫度_答案：向右增大減小減弱不變向右增大增大增強(qiáng)不變向左增大增大增強(qiáng)不變向右減小減小增強(qiáng)不變向右減小減小增強(qiáng)不變向右增大增大增強(qiáng)增大3(2018濟(jì)寧模擬)在一定溫度下，有a.鹽酸b硫酸c醋酸三種酸：(1)當(dāng)三種酸的物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，H由大到小的順序是_。(用序號(hào)表示，下同)(2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸，中和NaOH的能力由大到小的順序是_。(3)若三者H相同時(shí)，物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是_。(4)當(dāng)三者H相同且體積也相同時(shí)，分別放入足量的鋅，相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是_。(5)當(dāng)三者H相同且體積也相同時(shí)，同時(shí)加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況)，則開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為_，反應(yīng)所需時(shí)間的長短關(guān)系是_。(6)將H相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后，H由大到小的順序是_。解析：解答本題要注意以下三點(diǎn)：HCl、H2SO4都是強(qiáng)酸，但H2SO4是二元酸。CH3COOH是弱酸，在水溶液中不能完全電離。醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COOH的電離平衡。答案：(1)b>a>c(2)b>ac(3)c>a>b(4)c>ab(5)abcab>c(6)c>ab(2015高考全國卷，13，6分)濃度均為0.10 molL1、體積均為V0的MOH和ROH溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lg的變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()AMOH的堿性強(qiáng)于ROH的堿性BROH的電離程度：b點(diǎn)大于a點(diǎn)C若兩溶液無限稀釋，則它們的OH相等D當(dāng)lg2時(shí)，若兩溶液同時(shí)升高溫度，則增大解析由圖像分析濃度為0.10 molL1的MOH溶液，在稀釋前pH為13，說明MOH完全電離，則MOH為強(qiáng)堿，而ROH的pH<13，說明ROH沒有完全電離，ROH為弱堿。AMOH的堿性強(qiáng)于ROH的堿性，A正確。B曲線的橫坐標(biāo)lg越大，表示加水稀釋體積越大，由曲線可以看出b點(diǎn)的稀釋程度大于a點(diǎn)，弱堿ROH存在電離平衡：ROHROH，溶液越稀，弱電解質(zhì)電離程度越大，故ROH的電離程度：b點(diǎn)大于a點(diǎn)，B正確。C若兩溶液無限稀釋，則溶液的pH接近于7，故兩溶液的OH相等，C正確。D當(dāng)lg2時(shí)，溶液V100V0，溶液稀釋100倍，由于MOH發(fā)生完全電離，升高溫度，M不變；ROH存在電離平衡：ROHROH，升高溫度促進(jìn)電離平衡向電離方向移動(dòng)，R增大，故減小，D錯(cuò)誤。答案D(1)當(dāng)稀釋至兩溶液的pH均為10時(shí)，MOH溶液的體積是ROH溶液體積的多少倍？(2)當(dāng)lg2時(shí)，完全中和兩溶液所需0.10 molL1鹽酸的體積有何關(guān)系？(3)試畫出pH相同的強(qiáng)酸和弱酸、強(qiáng)堿與弱堿溶液稀釋時(shí)的pH變化圖像。答案：(1)根據(jù)圖像可知，ROH溶液的pH為10時(shí)lg2，MOH溶液的pH為10時(shí)lg3，即pH均為10時(shí)，MOH溶液的體積是ROH溶液體積的10倍。(2)MOH和ROH的起始物質(zhì)的量相等，消耗HCl的量也相等，故所需同濃度鹽酸的體積相等。(3)設(shè)a、b、c、d分別代表強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)酸、弱酸，圖像如下： 題組一強(qiáng)弱電解質(zhì)的判斷1(2016高考上海卷)能證明乙酸是弱酸的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是()ACH3COOH溶液與Zn反應(yīng)放出H2B0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH大于7CCH3COOH溶液與Na2CO3反應(yīng)生成CO2D0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊變紅解析：選B。A項(xiàng)，2CH3COOHZn=(CH3COO)2ZnH2，表現(xiàn)CH3COOH的酸性；C項(xiàng)，2CH3COOHNa2CO3=2CH3COONaCO2H2O，表現(xiàn)酸性：CH3COOH>H2CO3；D項(xiàng)，CH3COOHCH3COOH，說明CH3COOH具有酸性；上述三項(xiàng)均不能證明CH3COOH為弱酸；B項(xiàng)，CH3COONa溶液pH>7，說明CH3COO水解生成弱酸CH3COOH。2(2018福州模擬)下列事實(shí)不能證明HNO2是弱電解質(zhì)的是()滴入酚酞，NaNO2溶液顯紅色用HNO2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)，燈泡很暗等pH、等體積的鹽酸和HNO2溶液中和堿時(shí)，HNO2中和堿的能力強(qiáng)0.1 molL1HNO2溶液的pH2HNO2與CaCO3反應(yīng)放出CO2氣體H0.1 molL1的HNO2溶液稀釋至1 000倍，pH<4ABCD解析：選B。NO水解，生成弱電解質(zhì)HNO2和OH，使酚酞試液顯紅色，能證明；HNO2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)，燈泡很暗，只能說明溶液中離子的濃度小，并不能說明HNO2部分電離，不能證明；等pH、等體積的鹽酸和HNO2溶液中，HNO2中和堿的能力強(qiáng)，0.1 molL1HNO2溶液的pH2，都能說明HNO2部分電離，、能證明；HNO2與CaCO3反應(yīng)放出CO2氣體，只能說明HNO2的酸性比碳酸強(qiáng)，但并不一定是弱電解質(zhì)，不能證明；HNO2若是強(qiáng)酸，中稀釋后pH應(yīng)等于4，能證明。判斷弱電解質(zhì)的三個(gè)角度弱電解質(zhì)的定義，即弱電解質(zhì)不能完全電離，如測(cè)0.1 molL1的CH3COOH溶液的pH>1。弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡，條件改變，平衡移動(dòng)，如pH1的CH3COOH溶液加水稀釋10倍后1<pH<2。弱電解質(zhì)形成的鹽類能水解，如判斷CH3COOH為弱酸可用下面兩個(gè)現(xiàn)象：(1)配制某濃度的醋酸鈉溶液，向其中加入幾滴酚酞試液。現(xiàn)象：溶液變?yōu)闇\紅色。(2)用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上，測(cè)其pH。現(xiàn)象：pH>7。 題組二外界條件對(duì)電離平衡的影響3稀氨水中存在著下列平衡：NH3H2ONHOH，若要使平衡向逆方向移動(dòng)，同時(shí)使OH增大，應(yīng)加入適量的物質(zhì)是()NH4Cl固體硫酸NaOH固體加水稀釋加熱加入少量MgSO4固體ABCD解析：選C。若在氨水中加入NH4Cl固體，NH增大，平衡向逆方向移動(dòng)，OH減小，錯(cuò)誤；硫酸中的H與OH反應(yīng)，使OH減小，平衡向正方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；在氨水中加入NaOH固體后，OH增大，平衡向逆方向移動(dòng)，符合題意，正確；若在氨水中加入水，稀釋溶液，平衡向正方向移動(dòng)，OH減小，錯(cuò)誤；電離屬于吸熱過程，加熱平衡向正方向移動(dòng)，OH增大，錯(cuò)誤；加入少量MgSO4固體發(fā)生反應(yīng)：Mg22OH=Mg(OH)2，溶液中OH減小，平衡正向移動(dòng)，錯(cuò)誤。4(2018泉州模擬)將0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀釋或加入少量CH3COONa晶體時(shí)都會(huì)引起()ACH3COOH電離程度變大B溶液pH減小C溶液的導(dǎo)電能力減弱D溶液中H減小解析：選D。CH3COOHCH3COOH，當(dāng)加水稀釋時(shí)，CH3COOH、CH3COO、H都減小，平衡右移，pH增大，導(dǎo)電能力減弱，電離程度增大。當(dāng)加入少量CH3COONa晶體時(shí)，CH3COO增大，平衡左移，電離程度減小，H減小，pH增大，導(dǎo)電能力增強(qiáng)。綜上所述，只有D選項(xiàng)正確。 題組三一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較5體積相同的醋酸和鹽酸兩種溶液，n(CH3COO)n(Cl)0.01 mol，下列有關(guān)的敘述錯(cuò)誤的是()A與NaOH完全中和時(shí)，醋酸所消耗的NaOH多B分別與足量CaCO3反應(yīng)時(shí)，放出的CO2一樣多C兩種溶液的pH相等D分別用水稀釋相同倍數(shù)時(shí)，n(Cl)<n(CH3COO)解析：選B。體積相同的醋酸和鹽酸兩種溶液，n(CH3COO)n(Cl)0.01 mol，根據(jù)二者的電離方程式可知，二者電離出的H相同，故pH相等，C項(xiàng)正確；由于醋酸不能完全電離，因此n(CH3COOH)>n(HCl)，故與NaOH完全中和，醋酸消耗的NaOH多，分別與足量 CaCO3 反應(yīng)時(shí)，醋酸放出的CO2多，A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤；分別用水稀釋相同倍數(shù)時(shí)，醋酸的電離程度增大，n(CH3COO)增大，而n(Cl)不變，D項(xiàng)正確。6(2018蘇州質(zhì)檢)現(xiàn)有體積相等且等pH或等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸溶液，分別加入足量鎂粉，產(chǎn)生H2的體積(同溫同壓下測(cè)定)隨時(shí)間的變化示意圖如下：其中正確的是()ABCD都不對(duì)解析：選D。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，V(H2)只可能增大而不可能減小，、錯(cuò)誤；當(dāng)兩溶液等pH時(shí)，醋酸的物質(zhì)的量濃度要比鹽酸大得多，與足量的鎂粉反應(yīng)時(shí)，不僅產(chǎn)生的氫氣體積更大，反應(yīng)更快，而且反應(yīng)的時(shí)間更長，錯(cuò)誤；等物質(zhì)的量濃度時(shí)，醋酸中H在反應(yīng)完全之前都比鹽酸中的小，因此醋酸中的反應(yīng)速率應(yīng)該比鹽酸中的反應(yīng)速率小，完全反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生相同體積的氫氣，鹽酸所用時(shí)間比醋酸短，錯(cuò)誤。一元強(qiáng)酸(如鹽酸)與一元弱酸(如醋酸)的比較(1)酸的濃度相同、體積相同時(shí)項(xiàng)目酸HpH中和堿的量與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量開始與金屬反應(yīng)的速率加少量相應(yīng)鈉鹽(s)后pHH2O電離出的H一元強(qiáng)酸(a)a>ba<b相同相同快不變a<b一元弱酸(b)慢變大(2)pH相同、體積相同時(shí)項(xiàng)目酸HpH中和堿的量與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量開始與金屬反應(yīng)的速率加少量相應(yīng)鈉鹽(s)后pHH2O電離出的H一元強(qiáng)酸(a)相同相同a<ba<b相同(反應(yīng)過程中a<b)不變相同一元弱酸(b)變大弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)知識(shí)梳理1電離平衡常數(shù)(1)表達(dá)式對(duì)于一元弱酸HA：HAHAKa。對(duì)于一元弱堿BOH：BOHBOHKb。對(duì)于H2CO3：H2CO3HCOH、HCOCOHKa1、Ka2。(2)特點(diǎn)電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，升溫，K值增大。多元弱酸的各級(jí)電離常數(shù)的大小關(guān)系是Ka1Ka2Ka3，所以其酸性主要取決于第一步電離。(3)意義電離常數(shù)反映了弱電解質(zhì)的電離程度的大小，K值越大，電離程度越大，酸(或堿)性越強(qiáng)。如相同條件下常見弱酸的酸性：H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>HClO。2有關(guān)電離平衡常數(shù)的計(jì)算(1)如HX溶液中HXHX起始(molL1): c(HX) 0 0平衡(molL1): c(HX)H H H則Ka，H(2)如BOH溶液中BOHBOH起始(molL1): c(BOH) 0 0平衡(molL1): c(BOH)OH OH OH則Kb，OH自我檢測(cè)1判斷正誤，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”(1)電離平衡常數(shù)(K)越小，表示弱電解質(zhì)電離能力越弱。()(2)電離平衡常數(shù)(K)與溫度無關(guān)。()(3)不同濃度的同一弱電解質(zhì)，其電離平衡常數(shù)(K)不同。()(4)多元弱酸各步電離平衡常數(shù)相互關(guān)系為Ka1<Ka2<Ka3。()(5)電離平衡常數(shù)大的酸溶液中的H一定比電離平衡常數(shù)小的酸溶液中的H大。()(6)H2SO3的電離平衡常數(shù)表達(dá)式：Ka。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2在Na2CO3中加醋酸產(chǎn)生CO2氣體，試從電離平衡常數(shù)的角度解釋原因。已知：常溫下，Ka(CH3COOH)1.7105 molL1，Ka1(H2CO3)4.3107 molL1，Ka2(H2CO3)5.61011 molL1。答案：常溫下，Ka(CH3COOH)1.7105 molL1；Ka1(H2CO3)4.3107 molL1。醋酸的電離平衡常數(shù)大，酸性強(qiáng)，較強(qiáng)的酸可制備較弱的酸。(2016高考上海卷)碳酸：H2CO3，Ka14.3107 mol/L，Ka25.61011 mol/L草酸：H2C2O4，Ka15.9102 mol/L，Ka26.4105 mol/L01 mol/L Na2CO3溶液的pH_0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。(選填“大于”“小于”或“等于”)等濃度的草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是_。若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合，溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是_。(選填編號(hào))aH>HC2O>HCO>CObHCO>HC2O>C2O>COcH>HC2O>C2O>COdH2CO3>HCO>HC2O>CO解析根據(jù)電離平衡常數(shù)可知草酸的酸性強(qiáng)于碳酸，則碳酸鈉的水解程度大于草酸鈉，所以0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。草酸的酸性強(qiáng)于碳酸，則等濃度的草酸溶液和碳酸溶液中，氫離子濃度較大的是草酸。草酸的二級(jí)電離常數(shù)大于碳酸的，所以草酸的電離程度大，因此溶液中H>HC2O>C2O>HCO>CO，a、c正確，b、d錯(cuò)誤。答案大于草酸ac利用電離平衡常數(shù)解題的思維模型 題組一有關(guān)電離平衡常數(shù)的定性分析1相同溫度下，三種酸的電離常數(shù)如下表所示，下列判斷正確的是()酸HXHYHZ電離常數(shù)Ka(mol/L)910791061102A.三種酸的強(qiáng)弱關(guān)系：HX>HY>HZB反應(yīng)HZY=HYZ能夠發(fā)生C相同溫度下，0.1 mol/L的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大D相同溫度下，1 mol/L HX溶液的電離常數(shù)大于0.1 mol/L HX溶液的電離常數(shù)解析：選B。表中電離常數(shù)大小關(guān)系：1102 mol/L>9106 mol/L>9107 mol/L，所以三種酸的酸性強(qiáng)弱為HZ>HY>HX，A、C不正確。電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，D不正確。2(2018杭州七校聯(lián)考)已知25 ，醋酸、次氯酸、碳酸、亞硫酸的電離平衡常數(shù)如下表，下列敘述正確的是()酸醋酸次氯酸碳酸亞硫酸電離平衡常數(shù)(molL1)Ka175105Ka298108Ka1430107Ka25611011Ka1154102Ka2102107A.25 ，等物質(zhì)的量濃度的CH3COONa、NaClO、Na2CO3和Na2SO3四種溶液中，堿性最強(qiáng)的是Na2CO3B將0.1 molL1的醋酸不斷加水稀釋，所有離子濃度均減小C少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中反應(yīng)的離子方程式為SO2H2OCa22ClO=CaSO32HClOD少量SO2通入CH3COONa溶液中反應(yīng)的離子方程式為SO2H2O2CH3COO=SO2CH3COOH解析：選A。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，酸性：亞硫酸醋酸碳酸亞硫酸氫根離子次氯酸碳酸氫根離子。A項(xiàng)，相同物質(zhì)的量濃度的含有弱酸根離子的鈉鹽溶液，對(duì)應(yīng)酸的酸性越弱，則酸根離子水解程度越大，溶液中氫氧根離子濃度越大，pH越大，水解程度：CH3COOSOClOCO，所以堿性最強(qiáng)的是Na2CO3，正確；B項(xiàng)，醋酸溶液中加一定量水，醋酸的電離程度增大，但是溶液中氫離子濃度減小，由于KW不變，所以氫氧根離子濃度增大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中，反應(yīng)生成的次氯酸能夠氧化亞硫酸根離子，生成CaSO4，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，少量SO2通入CH3COONa溶液中，反應(yīng)生成醋酸和亞硫酸氫根離子，反應(yīng)的離子方程式為SO2H2OCH3COO=HSOCH3COOH，錯(cuò)誤。 題組二有關(guān)電離平衡常數(shù)的定量計(jì)算3(2016高考浙江卷)苯甲酸鈉(COONa，縮寫為NaA)可用作飲料的防腐劑。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力顯著高于A。已知25 時(shí)，HA的Ka6.25105 mol/L，H2CO3的Ka14.17107 mol/L，Ka24.901011 mol/L。在生產(chǎn)碳酸飲料的過程中，除了添加NaA外，還需加壓充入CO2氣體。下列說法正確的是(溫度為25 ，不考慮飲料中其他成分)()A相比于未充CO2的飲料，碳酸飲料的抑菌能力較低B提高CO2充氣壓力，飲料中A不變C當(dāng)pH為5.0時(shí)，飲料中0.16D碳酸飲料中各種粒子的濃度關(guān)系為HHCOCOOHHA解析：選C。根據(jù)題中所給的電離平衡常數(shù)可知，酸性：HA>H2CO3>HCO。A項(xiàng)，碳酸飲料因充有CO2而使HA的電離受到抑制，故相比于未充CO2的飲料，碳酸飲料中HA的濃度較大，抑菌能力較強(qiáng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，提高CO2充氣壓力，CO2的溶解度增大，HA的電離平衡左移，A減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，因?yàn)镠AHA，Ka，故0.16，正確；D項(xiàng)，依據(jù)溶液中電荷守恒可知：NaHHCO2COOHA，結(jié)合物料守恒：NaAHA，所以HHCO2COOHHA，錯(cuò)誤。4(1)已知常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水，達(dá)到平衡時(shí)，溶液的pH5.60，H2CO31.5105 molL1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級(jí)電離，則H2CO3HCOH的平衡常數(shù)Ka1_。(已知105.602.5106)(2)已知常溫下H2C2O4的電離平衡常數(shù)Ka15.4102 molL1，Ka25.4105 molL1，反應(yīng)NH3H2OHC2ONHC2OH2O的平衡常數(shù)K9.45104，則NH3H2O的電離平衡常數(shù)Kb_。(3)25 時(shí)，在2.0103 molL1的氫氟酸水溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH(忽略調(diào)節(jié)時(shí)體積變化)，測(cè)得平衡體系中F、HF與溶液pH的關(guān)系如下圖。則25 時(shí)，HF電離平衡常數(shù)為Ka(HF)_(列式求值)。(4)2016高考全國卷，26(4)聯(lián)氨(N2H4)為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為_(已知：N2H4H N2H的K8.7107 mol1L；KW1.01014mol2L2)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為_。解析：(1)Ka14.2107 molL1。(2)反應(yīng)的平衡常數(shù)K9.45104，Kb1.75105 molL1。(3)電離平衡常數(shù)等于電離出的離子的平衡濃度的系數(shù)次冪之積除以電解質(zhì)的平衡濃度，故Ka(HF)4104 molL1。(4)N2H4的第一步電離的方程式為N2H4H2ON2HOH，則電離平衡常數(shù)KbKKW8.7107 mol1L1.01014 mol2L28.7107 molL1。聯(lián)氨是二元弱堿，其與硫酸形成的酸式鹽為N2H6(HSO4)2。答案：(1)4.2107 molL1(2)1.75105 molL1(3) molL14104 molL1(4)8.7107 molL1N2H6(HSO4)2電離平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷弱酸(或弱堿)的相對(duì)強(qiáng)弱，電離平衡常數(shù)越大，酸性(或堿性)越強(qiáng)。(2)判斷鹽溶液的酸性(或堿性)強(qiáng)弱，電離平衡常數(shù)越大，對(duì)應(yīng)的鹽水解程度越小，堿性(或酸性)越弱。(3)判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生，一般符合“強(qiáng)酸制弱酸”規(guī)律。(4)判斷微粒濃度比值的變化例如：0.1 mol/L CH3COOH溶液中加水稀釋，H減小，Ka不變，則增大。 課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)一、選擇題1(2018西安八校聯(lián)考)下列事實(shí)一定能說明HA是弱酸的是()A常溫下NaA溶液的pH大于7BHA能與Na2CO3溶液反應(yīng)，產(chǎn)生CO2氣體C1 molL1的HA水溶液能使紫色石蕊試液變紅D用HA溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，燈泡很暗解析：選A。NaA溶液的pH大于7，說明NaA為強(qiáng)堿弱酸鹽，則HA為弱酸，A項(xiàng)正確；HCl也能與Na2CO3溶液反應(yīng)，產(chǎn)生CO2氣體，但HCl是強(qiáng)酸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1 molL1的HCl溶液也能使紫色石蕊試液變紅，C項(xiàng)錯(cuò)誤；溶液的導(dǎo)電性與溶液中的離子濃度有關(guān)，如果是強(qiáng)電解質(zhì)，但溶液中的離子濃度很小，燈泡也會(huì)很暗，D項(xiàng)錯(cuò)誤。20.1 molL1某堿AOH溶液的pH11，將該溶液稀釋10倍后，溶液的pH不可能為()10.110.81211.5ABCD解析：選A。在堿溶液稀釋過程中，溶液的pH減小而不是增大，若AOH是強(qiáng)堿，稀釋10倍后溶液的pH10，若AOH是弱堿，由于稀釋過程中AOH會(huì)繼續(xù)電離出OH，故稀釋10倍后10<pH<11。3(2015高考海南卷)下列曲線中，可以描述乙酸(甲，Ka1.8105 molL1)和一氯乙酸(乙，Ka1.4103 molL1)在水中的電離度與濃度關(guān)系的是()解析：選B。電離常數(shù)一氯乙酸大于乙酸，故一氯乙酸的酸性比乙酸的酸性強(qiáng)，即同溫、同濃度時(shí)，一氯乙酸的電離度大于乙酸，隨著濃度增大，電離度均減小，B項(xiàng)符合題意。4(2017高考全國卷)下列事實(shí)中，不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱的是()A氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，而亞硫酸可以B氫硫酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的亞硫酸C0.10 molL1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1D氫硫酸的還原性強(qiáng)于亞硫酸解析：選D。根據(jù)較強(qiáng)酸制備較弱酸原理，氫硫酸不和碳酸氫鈉反應(yīng)，亞硫酸與碳酸氫鈉反應(yīng)，說明亞硫酸、碳酸、氫硫酸的酸性依次減弱，A項(xiàng)正確；相同濃度，溶液的導(dǎo)電能力與離子總濃度有關(guān)，相同濃度下，氫硫酸溶液導(dǎo)電能力弱，說明氫硫酸的電離能力較弱，即電離出的氫離子數(shù)較少，B項(xiàng)正確；相同濃度下，亞硫酸的pH較小，故它的酸性較強(qiáng)，C項(xiàng)正確；酸性強(qiáng)弱與還原性無關(guān)，酸性強(qiáng)調(diào)酸電離出氫離子的難易，而還原性強(qiáng)調(diào)還原劑失電子的難易，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5運(yùn)用電離常數(shù)判斷可以發(fā)生的反應(yīng)是()酸電離常數(shù)(25 )/molL1碳酸Ka14.3107Ka25.61011次溴酸Ka2.4109HBrONa2CO3=NaBrONaHCO32HBrONa2CO3=2NaBrOH2OCO2HBrONaHCO3=NaBrOH2OCO2NaBrOCO2H2O=NaHCO3HBrOABCD解析：選C。根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)中較強(qiáng)酸制備較弱酸的原理，中次溴酸Ka2.4109 molL1>碳酸Ka25.61011 molL1，能發(fā)生；次溴酸Ka2.4109 molL1<碳酸Ka14.3107 molL1，可知能發(fā)生，和都不能發(fā)生。6(2018鄭州一模)將濃度為0.1 molL1的HF溶液加水稀釋，下列各量保持增大的是()HFOHKa(HF)KWABCD解析：選C。HF是弱電解質(zhì)，加水稀釋促進(jìn)HF的電離，但H、F、HF都減小；溫度不變，KW不變，H減小，則OH增大；溫度不變，Ka(HF)不變，F(xiàn)減小，則增大；根據(jù)電荷守恒知，HOHF，則1，增大，故減小。綜上所述，OH、保持增大。7(2018海口調(diào)研)已知下面三個(gè)數(shù)據(jù)：7.2104 molL1、4.6104 molL1、4.91010 molL1分別是三種酸的電離平衡常數(shù)，若已知這些酸可發(fā)生如下反應(yīng)：NaCNHNO2=HCNNaNO2，NaCNHF=HCNNaF，NaNO2HF=HNO2NaF。由此可判斷下列敘述中不正確的是()AHF的電離平衡常數(shù)為7.2104 molL1BHNO2的電離平衡常數(shù)為4.91010 molL1C根據(jù)兩個(gè)反應(yīng)即可知三種酸的相對(duì)強(qiáng)弱DHNO2的電離平衡常數(shù)比HCN大，比HF小解析：選B。相同溫度下的弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)是比較弱電解質(zhì)相對(duì)強(qiáng)弱的依據(jù)之一。該題中涉及三個(gè)反應(yīng)，由題中三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式(強(qiáng)酸制弱酸)可以得出：HF、HNO2、HCN的酸性依次減弱。酸性越強(qiáng)，電離平衡常數(shù)越大，據(jù)此將三個(gè)Ka值與酸對(duì)應(yīng)起來，故A正確，B錯(cuò)誤；反應(yīng)說明酸性：HNO2>HCN，反應(yīng)說明酸性：HF>HNO2，故C、D正確。8(2018湖南六校聯(lián)考)高氯酸、硫酸、鹽酸和硝酸都是強(qiáng)酸，其酸性在水溶液中差別不大。某溫度下，四種物質(zhì)在冰醋酸中的電離常數(shù)如下：HClO4H2SO4HClHNO3Ka (molL1)1.61056.31091.61094.21010根據(jù)表格中數(shù)據(jù)判斷以下說法不正確的是()A在冰醋酸中高氯酸是這四種酸中最強(qiáng)的酸B在冰醋酸中硫酸的電離方程式為H2SO4=2HSOC在冰醋酸中這四種酸都沒有完全電離D酸的強(qiáng)弱與其本身的結(jié)構(gòu)和溶劑的性質(zhì)有關(guān)解析：選B。在冰醋酸中高氯酸的電離常數(shù)最大，則酸性最強(qiáng)，A項(xiàng)正確；在冰醋酸中硫酸的電離常數(shù)較小，不能完全電離，電離方程式應(yīng)為H2SO4HHSO，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在冰醋酸中這四種酸的電離常數(shù)較小，均不能完全電離，C項(xiàng)正確；酸的強(qiáng)弱與其本身的結(jié)構(gòu)和溶劑的性質(zhì)有關(guān)，D項(xiàng)正確。9(2017高考全國卷)改變 0.1 molL1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中H2A、HA、A2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(X)隨pH的變化如圖所示已知(X)。下列敘述錯(cuò)誤的是()ApH1.2時(shí)，H2AHABlg Ka2(H2A)4.2CpH2.7時(shí)，HAH2AA2DpH4.2時(shí)，HAA2H解析：選D。從圖像中可以看出pH1.2時(shí)，(H2A)(HA)，則H2AHA，A項(xiàng)正確；根據(jù)HAHA2，可確定Ka2(H2A)，從圖像中可以看出pH4.2時(shí)，(HA)(A2)，則HAA2，即lg Ka2(H2A)lg H4.2，B項(xiàng)正確；從圖像中可以看出pH2.7時(shí)，(HA)>(H2A)(A2)，則HA>H2AA2，C項(xiàng)正確；從圖像中可以看出pH4.2時(shí)，(HA)(A2)，則HAA20.05 molL1，而H104.2 molL1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題10(2018海南七校聯(lián)考)連二次硝酸(H2N2O2)是一種二元酸，可用于制N2O氣體。(1)連二次硝酸中氮元素的化合價(jià)為_。(2)常溫下，用0.01 molL1的NaOH溶液滴定10 mL 0.01 molL1的H2N2O2溶液，測(cè)得溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。寫出H2N2O2在水溶液中的電離方程式：_。b點(diǎn)時(shí)溶液中H2N2O2_(填“>”“<”或“”，下同)N2O。a點(diǎn)時(shí)溶液中Na_HN2ON2O。解析：(1)根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0，可求出H2N2O2中氮元素的化合價(jià)為1。(2)由題圖可以看出，未加入NaOH溶液時(shí)，0.01 molL1H2N2O2溶液的pH4.3，這說明H2N2O2為弱酸，則其電離方程式為H2N2O2HHN2O、HN2OHN2O。b點(diǎn)時(shí)溶液中的溶質(zhì)為NaHN2O2，溶液呈堿性，說明HN2O的水解程度大于其電離程度，H2N2O2為水解產(chǎn)物，N2O為電離產(chǎn)物，故H2N2O2>N2O。a點(diǎn)時(shí)溶液中，根據(jù)電荷守恒可得NaH2N2OHN2OOH，而a點(diǎn)時(shí)溶液的pH7，則HOH，故Na2N2OHN2O，所以Na>N2OHN2O。答案：(1)1(2)H2N2O2HHN2O、HN2OHN2O>>11為研究HA、HB和MOH酸堿性的相對(duì)強(qiáng)弱，某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：室溫下，pH2的兩種酸溶液HA、HB和pH12的堿溶液MOH各取1 mL，然后分別加水稀釋到1 000 mL，其pH的變化與溶液體積的關(guān)系如圖所示，根據(jù)所給數(shù)據(jù)，請(qǐng)回答下列問題：(1)HA為_酸(填“強(qiáng)”或“弱”，下同)，HB為_酸。(2)若c9，則稀釋后的三種溶液中，由水電離出的氫離子的濃度的大小順序?yàn)開(用酸、堿的化學(xué)式表示)。將稀釋后的HA溶液和MOH溶液等體積混合，所得溶液中A與M的大小關(guān)系為A_M(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)若bc14，則MOH為_堿(填“強(qiáng)”或“弱”)。將稀釋后的HB溶液和MOH溶液等體積混合，所得混合溶液的pH_7(填“大于”“小于”或“等于”)。解析：(1)pHa的強(qiáng)酸溶液，稀釋10n(an<7)倍后，溶液的pHan；pHa的弱酸溶液，稀釋10n倍后，溶液的pH介于a和an之間。據(jù)此可確定HA是強(qiáng)酸，HB是弱酸。(2)pH9的MOH溶液中，H水1109 mol/L；pH5的HA溶液中，H水OH水1109 mol/L；pHb的HB溶液中，H水OH水<1109 mol/L。將稀釋后的HA溶液和MOH溶液等體積混合，二者恰好完全反應(yīng)生成強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，溶液顯中性，根據(jù)電荷守恒可知AM。(3)若bc14，則b14c，在pHc的MOH溶液中，OH10c14 mol/L10b mol/L，即將OH102 mol/L的MOH溶液稀釋103倍后，OH>105 mol/L，所以MOH是弱堿。因?yàn)橥瑴囟认?，HB和MOH的電離能力相同，所以將稀釋后的HB溶液和MOH溶液等體積混合，反應(yīng)后溶液呈中性。答案：(1)強(qiáng)弱(2)HAMOH>HB等于(3)弱等于12(2018大連重點(diǎn)中學(xué)考試).HA、H2B、H3C三種弱酸，根據(jù)“較強(qiáng)酸較弱酸鹽=較強(qiáng)酸鹽較弱酸”的反應(yīng)規(guī)律，它們之間能發(fā)生下列反應(yīng)：AHAHC2(少量)=AH2CBH2B(少量)2A=B22HACH2B(少量)H2C=HBH3C回答下列問題：(1)相同條件下，HA、H2B、H3C三種酸中，酸性最強(qiáng)的是_。(2)A、B2、C3、HB、H2C、HC2六種離子中，最易結(jié)合質(zhì)子(H)的是_，最難結(jié)合質(zhì)子的是_。(3)寫出下列反應(yīng)的離子方程式。HA(過量)C3：_。.在25 下，將a molL1的氨水與0.01 molL1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中NHCl，則溶液顯_(填“酸”“堿”或“中”)性；用含a的代數(shù)式表示NH3H2O的電離常數(shù)Kb_。解析：.(1)根據(jù)“較強(qiáng)酸制較弱酸”原理，由A、B、C反應(yīng)可得酸性：HA>H2C、H2B>HA、H2B>H3C，故HA、H2B、H3C中酸性最強(qiáng)的為H2B。(2)HC2酸性最弱，則C3最易結(jié)合質(zhì)子；H2B酸性最強(qiáng)，則HB最難結(jié)合質(zhì)子。(3)過量HA與C3反應(yīng)，生成H2C和A。.根據(jù)電荷守恒得：NHHClOH，由于NHCl，則HOH，因此溶液顯中性；混合后溶液中OH107 molL1，而NHCl0.01 molL1，NH3H2O(a0.01) molL1，故NH3H2O的電離常數(shù)Kb molL1。答案：.(1)H2B(2)C3HB(3)2HA(過量)C3=H2C2A.中 molL113(2018呼和浩特高三考試)(1)電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度強(qiáng)弱的量。已知下表數(shù)據(jù)：化學(xué)式電離平衡常數(shù)(25 )/molL1HCNKa5.01010CH3COOHKa1.8105H2CO3Ka14.4107，Ka24.7101125 時(shí)，等濃度的四種溶液：a.NaCN溶液bNa2CO3溶液cCH3COONa溶液dNaHCO3溶液，pH由大到小的順序?yàn)開(填序號(hào))。將0.2 molL1 HCN溶液和0.1 molL1的NaOH溶液等體積混合后，溶液顯堿性，則HCN、H、OH、CN、Na大小排序?yàn)開，HCNCN_(填“>”“<”或“”)0.1 molL1。相同條件下，取等體積等pH的a.HCN溶液bCH3COOH 溶液cH2CO3溶液，各稀釋100倍，稀釋后的溶液，其pH大小關(guān)系為_(填序號(hào))。25 時(shí)，將體積為Va，pH13的某一元強(qiáng)堿與體積為Vb，pH2的某二元強(qiáng)酸混合，若所得溶液的pH11，則VaVb_。(2)溫度為T 時(shí)水的離子積常數(shù)為KW，該溫度下，將濃度為a molL1的H2SO4與b molL1的一元堿AOH等體積混合。則可判斷溶液呈中性的是_(填序號(hào))?；旌先芤旱膒H7SOA混合溶液中HOHKW混合溶液中OH molL1解析：(1)由表中電離平衡常數(shù)可知酸性大?。篊H3COOH>H2CO3>HCN>HCO(相應(yīng)的酸根離子分別為CH3COO、HCO、CN、CO)，酸性越弱，其鹽溶液中酸根離子水解程度越大，故等濃度的四種溶液：a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液、d.NaHCO3溶液，pH由大到小的順序?yàn)閎>a>d>c。反應(yīng)后得到等濃度的HCN與NaCN的混合溶液，由溶液顯堿性可推知CN水解程度大于HCN的電離程度，故溶液中有關(guān)微粒的濃度大小為HCN>Na>CN>OH>H；等體積混合后有關(guān)粒子的濃度變?yōu)樵瓉淼囊话?，根?jù)原子守恒可知HCNCN0.1 molL1。酸越弱，稀釋同樣的倍數(shù)，其pH改變?cè)叫。虼讼嗤瑮l件下，取等體積等pH的a.HCN溶液，b.CH3COOH溶液，c.H2CO3溶液，各稀釋100倍，稀釋后的溶液pH大小關(guān)系為b>c>a。混合后溶液pH11，說明混合后溶液中OH103 molL1，故由題意得103，解得VaVb19。(2)因溫度不一定是25 ，故pH7時(shí)溶液不一定呈中性；由SOA及電荷守恒可知溶液中HOH，則溶液一定呈中性；無論溶液呈酸性、中性還是堿性，混合溶液中總存在HOHKW；混合溶液中OH molL1，可說明混合溶液中HOH，則溶液一定呈中性。答案：(1)b>a>d>cHCN>Na>CN>OH>Hb>c>a19(2)