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文檔簡(jiǎn)介
考點(diǎn)09弱電解質(zhì)的電離平衡
【核心考點(diǎn)梳理】
酸、堿、鹽都是電解質(zhì),在水中都能電離產(chǎn)生離子。根據(jù)電解質(zhì)在水溶液中電離能力的大小,又可把
電解質(zhì)分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中能完全電離,弱電解質(zhì)在溶液中只能部分電離。如何
認(rèn)識(shí)弱電解質(zhì)的電離過(guò)程?不同弱電解質(zhì)的電離程度是否有區(qū)別?電離程度會(huì)受哪些因素的影響?
一、弱電解質(zhì)的電離平衡
1.弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)的建立
在一定條件下,當(dāng)溶解的電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成該分子的速率相等時(shí),電離
過(guò)程就達(dá)到平衡狀態(tài)(聯(lián)想化學(xué)平衡狀態(tài)的建立)。
弱電解質(zhì)電離平衡的建立過(guò)程示意圖
2.弱電解質(zhì)的電離平衡
弱電解質(zhì)溶于水時(shí),在水分子的作用下,弱電解質(zhì)分子電離成陰、陽(yáng)離子,陰、陽(yáng)離子又能重新結(jié)合
成分子,在一定的條件(溫度、壓強(qiáng)、濃度等)下,弱電解質(zhì)電離成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率
相等時(shí),電離達(dá)到平衡狀態(tài),這種平衡叫做弱電解質(zhì)的電離平衡。例如,醋酸、一水合氨的電離:CH3coOH
一iCH3coO+H+,NH3?H2O=iNH4++OH。電離平衡也是動(dòng)態(tài)平衡,化學(xué)平衡移動(dòng)原理也適用于電
離平衡。當(dāng)濃度、溫度等條件改變時(shí),弱電解質(zhì)的電離平衡也會(huì)發(fā)生移動(dòng)。
3.弱電解質(zhì)電離平衡狀態(tài)的特點(diǎn)
(1)弱:存在于弱電解質(zhì)的溶液里;
(2)等:分子電離成離子的速率等于離子結(jié)合成該分子的速率;
(3)定:達(dá)到平衡時(shí),溶液里離子濃度和分子濃度都保持不變(不隨時(shí)間變化,但不一定相等);
(4)動(dòng):電離平衡屬于動(dòng)態(tài)平衡,即平衡時(shí),分子電離速率等于離子結(jié)合成該分子的速率,都不等于0;
(5)變:外界條件(如溫度、濃度等)發(fā)生變化時(shí),電離平衡發(fā)生移動(dòng),在新的條件下,重新建立新的
平衡(運(yùn)用勒夏特列原理判斷)。電離平衡移動(dòng)只會(huì)“減弱”這種改變,但不能“抵消”這種改變;
(6)吸:電離過(guò)程一般是吸熱的。
新I—U(電離)____?(結(jié)合)____0
鏟
⑥一條件一定,平衡體系中分子與離子的濃度一定
(§)-條件改變,平衡發(fā)生移動(dòng)
4.影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素
(1)內(nèi)因:由電解質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)決定,一般共價(jià)鍵極性越弱,電解質(zhì)越弱,其電離程度越小,常溫下絕
大多數(shù)0.1mol?U弱電解質(zhì)的電離分子數(shù)不超過(guò)10%o
(2)外因:溫度、濃度、外加試劑。
①溫度:電離是吸熱過(guò)程,溫度升高,電離平衡正向移動(dòng)
②濃度:
a、增大弱電解質(zhì)分子的濃度或減小弱電解質(zhì)的離子濃度使電離平衡向上方向移動(dòng);反之,電離
平衡向逆方向移動(dòng)。
b、加水稀釋時(shí),電離平衡向電離方向移動(dòng)。
③稀釋弱電解質(zhì)溶液(溫度不變),電離程度增大,平衡向電離方向移動(dòng),自由離子數(shù)目增多;離
子濃度增大或減小,溶液導(dǎo)電能力增大或減小。電離平衡常數(shù)不變。
a、對(duì)于冰醋酸和磷酸:加水溶解并不斷稀釋的過(guò)程中,電離程度增大,平衡向電離方向移動(dòng)自由
離子濃度先大后小。
b、稀醋酸和稀磷酸的稀釋:電離程度增大,而離子濃度始終是減小的。
④外加試劑:加入含有弱電解質(zhì)離子的強(qiáng)電解質(zhì),電離平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
5.電離度
電離度(常用符號(hào)a表示)是指在一定條件下,當(dāng)弱電解質(zhì)在溶液里達(dá)到電離平衡時(shí),溶液里已經(jīng)
電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來(lái)總分子數(shù)(已電離和未電離)的百分?jǐn)?shù)。
即.已電離的電解質(zhì)分子數(shù)"
溶液中原來(lái)電解質(zhì)總分子數(shù)
弱電解質(zhì)的電離度不但與溫度有關(guān),還跟溶液的濃度有關(guān)。當(dāng)溫度一定時(shí),弱電解質(zhì)的
濃度越稀,其電離度就越大
二、電離平衡常數(shù)
1、定義:在一定條件下,弱電解質(zhì)的電離達(dá)到平衡時(shí),溶液中電離所生成的各種離子濃度以其在化學(xué)方
程式中的計(jì)量為幕的乘積,跟溶液中未電離分子的濃度以其在化學(xué)方程式中的計(jì)量為著的乘積的比值,
即溶液中的電離出來(lái)的各離子濃度乘積(c(A+)?c(B))與溶液中未電離的電解質(zhì)分子濃度(c
(AB))的比值是一個(gè)常數(shù)
這個(gè)常數(shù)叫電離平衡常數(shù)
2、表示方法
以下)>€(礦)
AB、、A++B」K=
eQB)
(特殊的,酸也可以用Ka表示,堿用Kb表示)
3、影響平衡常數(shù)的因素
a.不同的弱電解質(zhì),結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同,Ki不同。
b.同一種弱電解質(zhì),濃度改變,K值.不變。
K是溫度的函數(shù),溫度升高,K值變大。
電離平衡常數(shù)只隨溫度而變化,不隨濃度而變化
【教學(xué)建議】電離平衡常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)有很多相同點(diǎn),可以進(jìn)行類比學(xué)習(xí)。
4、電離平衡常數(shù)表達(dá)的意義:
①K越大,弱電解質(zhì)越易電離,弱電解質(zhì)相對(duì)越強(qiáng),離子濃度越大。K越小,弱電解質(zhì)越難電離,
弱電解質(zhì)相對(duì)越弱。
②K反映了一定條件下弱電解質(zhì)電離平衡時(shí)溶液中各組分濃度之間的關(guān)系。
③對(duì)于多元弱酸:多元弱酸是分步電離的。例如:
+7
第一步電離:H2CO3H+HCO3-;^ii=4.3X10(25℃)
+2
第二步電離:HCO3-^=^H+CO3;&2=5.6X10U(25℃)
+2
Ki值大?。篕n>>Ki2;離子濃度:c(H)>C(HCO3-)>c(CO3),酸性強(qiáng)弱由第一級(jí)電離決定。
在25℃時(shí)醋酸的電離平衡常數(shù)Aa=1.8x10%由此可知醋酸的電離程度很小,大部分醋酸仍以醋酸分子
的形式存在。在25℃時(shí)NH3-H20的電離平衡常數(shù)Ab=1.8x10-5?
電離平衡常數(shù)的大小,反映了弱酸、弱堿的相對(duì)強(qiáng)弱。
表3.3常見弱酸、弱堿的電離平衡常數(shù)(25P)
一元弱酸或弱堿居或或多元弱酸勺和勺
HCOOH(甲酸)1.8xIO-4禽=4.2x10-7
H2CO3
-4;-11
HNO27.2x10A2=4.8x10
HF5.6x10-4局=1.2x10-2
H2sO3
CH3COOH1.8x10-5&=6.2x10-8
HCN(氫氨酸)4.0x1()T。COOH&=5.6x10-2
COOH居2=5.4xIO"
1.8x10-5
NH3-H2O(草酸)
注:工1和及分別表示多元弱酸第一步電離和第二步電離的電離平
衡常數(shù)。
【思考】有兩瓶pH=2的酸溶液,一瓶是強(qiáng)酸,一瓶是弱酸?,F(xiàn)只有石蕊試液、酚髓試液、pH試紙和蒸儲(chǔ)
水,而沒(méi)有其它試劑,簡(jiǎn)述如何用最簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)判別哪瓶是強(qiáng)酸。
【解析】通過(guò)強(qiáng)弱電解質(zhì)在溶液中的不同點(diǎn)來(lái)進(jìn)行區(qū)分可知,強(qiáng)電解質(zhì)不存在電離平衡,而弱電解質(zhì)存在,
電離平衡會(huì)受到諸多外界條件的影響而發(fā)生移動(dòng),從而表現(xiàn)出一些特殊的性質(zhì)。利用這一不同點(diǎn),可以選
擇稀釋相同倍數(shù)測(cè)pH值變化的方法來(lái)辨別強(qiáng)酸弱酸。
【答案】?jī)善扛魅?mL分別加蒸儲(chǔ)水配制成100mL溶液(或1L溶液),使用pH試紙檢測(cè)pH值,pH值
小于4的為弱酸溶液,等于4的為強(qiáng)酸溶液(若配制為1L溶液,即稀釋1000倍,則pH值小于5為弱酸,
等于5為強(qiáng)酸)。當(dāng)然,也可以通過(guò)同樣的方法多次取樣并稀釋至相對(duì)應(yīng)的倍數(shù),然后計(jì)算并測(cè)量pH值,
但最好以1011倍為佳。
【核心歸納】
加入等濃
加入固體加入無(wú)水通入氣體
加水升溫度的
NaOHCH3COONaHC1
項(xiàng)目CH3coOH
平衡移動(dòng)右移右移右移左移左移不移動(dòng)
H+的物質(zhì)
增大增大減小減小增大增大
的量(mol)
[H+]濃度
減小增大減小減小增大不變
(mol)
pH值增大減小增大增大減小不變
導(dǎo)電能力減弱增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)不變
【必備知識(shí)基礎(chǔ)練】
1.對(duì)水的電離平衡不產(chǎn)生影響的微粒是
H0
A.H+B.26M3+C.通288D.?
HO
【答案】C
【解析】A.氫離子,會(huì)抑制水的電離,故A錯(cuò)誤;
B.26M3+為Fe3+,鐵離子水解促進(jìn)水的電離,故B錯(cuò)誤;
C.由所給的結(jié)構(gòu)示意圖可知為氯離子,氯離子為強(qiáng)酸對(duì)應(yīng)的離子,對(duì)水的電離無(wú)影響,故C正確;
D.所給的為醋酸根離子,對(duì)應(yīng)的酸為醋酸,屬于弱酸根離子,水解能促進(jìn)水的電離,故D錯(cuò)誤。
故選C。
2.下列物質(zhì)溶于水時(shí)會(huì)破壞水的電離平衡,且屬于電解質(zhì)的是()
A.氫硫酸B.二氧化碳C.氯化鉀D.醋酸鈉
【答案】D
【解析】解:A.氫硫酸為硫化氫的水溶液,為混合物,且抑制水的電離,故A錯(cuò)誤;
B.二氧化碳的水溶液能導(dǎo)電,原因是二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸,碳酸能電離出自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子而使
溶液導(dǎo)電,碳酸是電解質(zhì),二氧化碳是非電解質(zhì),故B錯(cuò)誤;
C.氯化鉀溶于水電離出氯離子和鉀離子能導(dǎo)電,是電解質(zhì),向溶液中加入氯化鉀,溶液中氫離子濃度和氫
氧根離子濃度不改變,則不破壞水的電離,故C錯(cuò)誤;
D.醋酸鈉在水電離出自由移動(dòng)的醋酸根和鈉離子能導(dǎo)電,醋酸根能與水電離出的氫離子結(jié)合生成醋酸,促
進(jìn)水的電離,故D正確;
故選D.
電解質(zhì)是指在水溶液或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物;水的電離方程式為H2OUH++OHI加入的物質(zhì)或
離子能影響水電離平衡的移動(dòng),則破壞水的電離,據(jù)此分析即可解答.
本題主要考查了電解質(zhì)的概念和影響水的電離因素,掌握電解質(zhì)必須是自身電離的化合物,加入含弱電解
質(zhì)的離子的物質(zhì)促進(jìn)水的電離是解答的關(guān)鍵,題目難度不大.
3.下列微粒中,對(duì)水的電離平衡不產(chǎn)生影響的是()
?夕
A.H-C-C<D.Is22s22P63sl
<O*
H
【答案】C
【解析】解:A、微粒是醋酸根離子,是弱酸陰離子水解顯堿性,CH3coeT+%0UCH3COOH+OHI促
進(jìn)水的電離,故A不符合;
B、微粒是F1是弱酸陰離子,水解顯堿性,F(xiàn)-+H20#HF+0H-,促進(jìn)水的電離,故B不符合;
C、微粒為BL,對(duì)水的電離無(wú)影響,故C符合;
D、Is22s22P63sl表示鈉原子,鈉單質(zhì)和水劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,促進(jìn)水的電離,故D不符合;
故選C.
A、微粒是醋酸根離子,是弱酸陰離子水解顯堿性;
B、微粒是F1是弱酸陰離子,水解顯堿性;
C、微粒為澳離子,對(duì)水的電離無(wú)影響;
D、Is22s22P63sl表示鈉原子,與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣.
本題考查了微粒結(jié)構(gòu)的分析判斷,主要是弱離子水解促進(jìn)水的電離,與水反應(yīng)的活潑金屬促進(jìn)水的電離,
題目難度中等.
4.已知25K時(shí)有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù):則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()
弱酸化學(xué)式CH3COOHHCNH2cO3
Ki=4.3xKF,
電離平衡常數(shù)(25。01.8x10-54.9x10-1。
-11
K2=5.6XIO
A.等物質(zhì)的量濃度的各溶液pH關(guān)系為:pH(NaCN)>pH(Na2cO3)>pH(CH3coONa)
B.amol?LHCN溶液與bmol?LNaOH溶液等體積混合后,若所得溶液中c(Na+)>c(CN)則a
可能大于b
C.冰醋酸中逐滴加水,則溶液的導(dǎo)電性、醋酸的電離度均先增大后減小
D.NaHCC)3溶液中,一定存在c(Na+)=c(HCO.)+2c(CO歹)+c(H2CO3)
【答案】B
【解析】解:A、根據(jù)電離平衡常數(shù)可知酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篊H3C00H>HCN>HC03,酸性越弱,對(duì)應(yīng)鈉
鹽中酸根離子水解程度越大,溶液的PH越大,物質(zhì)的量濃度的各溶液pH關(guān)系為:pH(Na2CO3)>
pH(NaCN)>pH(CH3COONa),故A錯(cuò)誤;
B、如c(Na+)>c(CN-),根據(jù)溶液電中性可知c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性,少量的HCN與NaC混合溶液
顯堿性,HCN的物質(zhì)的量可能大于NaOH,即a可能大于b,故B正確;
C、冰醋酸屬于弱電解質(zhì),加水促進(jìn)電離,冰醋酸中逐滴加水,溶液的導(dǎo)電性先增大后減小,pH先減小后
增大,醋酸的電離程度逐漸增大,故C錯(cuò)誤;
D、NaHCC)3存在物料守恒,即c(Na+)=c(HCO])+c(CO歹)+c(H2CO3),故D錯(cuò)誤;
故選:Bo
A、弱酸的電離平衡常數(shù)越大,酸性越強(qiáng),反之酸性越弱,酸性越弱,對(duì)應(yīng)鈉鹽中酸根離子水解程度越大,
溶液的PH越大;
B、如c(Na+)>c(CN-),根據(jù)溶液電中性可知c(H+)<c(OH)溶液呈堿性;
C、冰醋酸屬于弱電解質(zhì),加水促進(jìn)電離;
D、根據(jù)溶液的物料守恒判斷.
本題考查弱電解質(zhì)的電離、電離平衡常數(shù)、鹽的水解,題目難度不大,注意把握弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)以及
影響電離平衡常數(shù)的因素.
【關(guān)鍵能力提升練】
1,向純水中加入H2s。4溶液,則水的電離平衡()
A.向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
C.不移動(dòng)D.無(wú)法確定
【答案】B
【解析】向純水中加入H2s溶液,相當(dāng)于加入氫離子,氫離子濃度增大,水的電離平衡逆向移動(dòng),故B
項(xiàng)符合題意。
故選B。
2.相同溫度時(shí)100mL0.01mol/L的醋酸溶液與10mL0.1mol/L的醋酸溶液相比較,下列數(shù)值前者大于后
者的是()
A.中和時(shí)所需NaOH的量B.電離程度
C.電離平衡常數(shù)D.醋酸的物質(zhì)的量
【答案】B
【解析】A.計(jì)算兩溶液中醋酸的物質(zhì)的量,n(前)=J?%=0.1LXO.Olmol?=1X10-3m門(后)=
_13
c2.V2=0.01LxO.lmol-L=1x10-mol,兩者相等,因而中和時(shí)消耗的NaOH的量相等,故A錯(cuò)誤;
B.醋酸為弱電解質(zhì),溶液濃度越大,電離程度越小,電離程度前者大于后者,故B正確;
C.電離平衡常數(shù)和溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,故C錯(cuò)誤;
D.在相同溫度時(shí),100mLO.Olmol?廣】的醋酸溶液與lOmLO.lmol?廣】的醋酸溶液中醋酸的物質(zhì)的量都為
O.OOlmoL故D錯(cuò)誤。
故選B。
3.下表是幾種常見弱酸的電離方程式及電離平衡常數(shù)(25?!?。下列說(shuō)法正確的是()
酸電離方程式電離平衡常數(shù)£
CHjCOOHCHJCOOH^^CHJCOO+H,1.75X10'4
&=4.31X107
HCOJ
2n
Hcor^=^H*+corK2=4.70X10
HsPOsuiH'+HaPO;&=7J0X10r
g
H3PO4H:PO;5=^H.+HPO;A;2=6.23X10'
HPOj-?=^H*+POl-&=4.20X10-”
A.溫度升高,K減小
B.向(MmohLTCHsCOOH溶液中加入少量冰醋酸,c(H+)/c(CH3C00H)將減小
C.等物質(zhì)的量濃度的各溶液pH關(guān)系為pH(Na2cO3)>pH(CH3coONa)>pH(Na3PO4)
D.PO:、HPOr和H2Poz在溶液中能大量共存
【答案】B
【解析】對(duì)于電離平衡常數(shù)而言,溫度越大K值越大,A錯(cuò)誤;向0.1mol」TCH3COOH溶液中加入少量冰
醋酸,相當(dāng)于更濃的醋酸的電離,此時(shí)電離的醋酸物質(zhì)的量更少,c(H+)/c(CH3coOH)將減??;C選項(xiàng)中等
物質(zhì)的量濃度的各溶液pH關(guān)系應(yīng)該比較各種鹽類的水解程度,所對(duì)應(yīng)的酸越弱,K值越小,則對(duì)應(yīng)強(qiáng)堿弱
酸鹽的水解程度越大,PH越大,pH(Na3PoQ〉pH(Na2co3)>pH(CH3C00Na);D選項(xiàng)中PO:、HPO廠和
H2Poz在溶液中無(wú)法大量共存。
4.對(duì)水的電離平衡不產(chǎn)生影響的粒子是()
A.HC1B.26M3+C.Cl-D.CH3coeT
【答案】C
【解析】A.HC1在水溶液中能電離出氫離子而抑制水電離,故A不選;
為Fe3+,鐵離子能水解而促進(jìn)水電離,故B不選;
C.氯離子是強(qiáng)酸根離子,不水解,不影響水電離,故c選;
D.醋酸根離子是弱酸根離子,能水解而促進(jìn)水電離,故D不選。
故選C。
【學(xué)科素養(yǎng)拔高練】
1.pC類似pH,如圖為CO2的水溶液中加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液后,平衡時(shí)溶液中各種組分的pC-pH圖。依
據(jù)圖中信息,下列說(shuō)法不正確的是()
A.H2c。3、HCO]、COp不能在同一溶液中大量共存
B.H2cO3電離平衡常數(shù)Li?RY
C.人體血液里主要通過(guò)碳酸氫鹽緩沖體系(H2cO3/HCO??梢缘窒倭克峄驂A,維持pH=7.4,但當(dāng)
過(guò)量的酸進(jìn)入血液中時(shí),血液緩沖體系中的c(H+)/c(H2c。3)最終將變大
D.pH=9時(shí),溶液中存在關(guān)系c(H+)+c(H2cO3)=c(OH-)+c(CO?)
【答案】D
【解析】解:A.H2c。3存在的溶液中酸性較強(qiáng)、CO歹存在的溶液中堿性較強(qiáng),所以H2c。3、CO歹不能在同
一溶液中大量共存,故A正確;
B.pH=6時(shí)c(H2cO3)=c(HCO。時(shí),H2cO3電離平衡常數(shù)Li=式叱曙器)=c(H+)=IO-6,故B正確;
C(H2CU3;
C.但當(dāng)過(guò)量的酸進(jìn)入血液中時(shí),血液緩沖體系中的C(H+)增大,溶液的pH值減小,則c(H2c。3)增大而逸出
二氧化碳,所以當(dāng)過(guò)量的酸進(jìn)入血液中時(shí),血液緩沖體系中的滯吟最終將變大,故C正確;
C(H2CO3)
D.pH=9時(shí),溶液中存在電荷守恒c(H+)=c(OH-)+2c(CO/)+c(HCO]),如果c(H+)+c(H2cO3)=
c(OH-)+c(CO歹)成立,則存在c(H+)+2c(H2cO3)+c(CO1-)=c(OH-)+2c(CO『)+c(HCO),所以存在
2c(H2co3)+c(CO歹)=0,不符合題意,故D錯(cuò)誤;
故選:Do
A.H2cO3存在的溶液中酸性較強(qiáng)、CO歹存在的溶液中堿性較強(qiáng);
B.當(dāng)c(H2c。3)=c(HCO])時(shí),H2cO3電離平衡常數(shù)Ka】=以吆喘即)=c(H+);
C.但當(dāng)過(guò)量的酸進(jìn)入血液中時(shí),血液緩沖體系中的C(H+)增大,溶液的pH值減小,貝!jc(H2c。3)增大而逸出
二氧化碳;
+
D.pH=9時(shí),溶液中存在電荷守恒c(H+)=c(OH-)+2c(CO歹)+c(HCO]),如果c(H)+c(H2CO3)=
c(OH-)+c(CO歹)成立,則存在c(H+)+2C(H2CO3)+c(CO歹)=c(OH-)+2c(CO歹)+c(HCO])。
本題考查弱電解質(zhì)的電離,側(cè)重考查圖象分析判斷及知識(shí)綜合運(yùn)用能力,明確溶液中各微粒濃度關(guān)系、電
離平衡常數(shù)計(jì)算方法等知識(shí)點(diǎn)是解本題關(guān)鍵,D為解答易錯(cuò)點(diǎn),采用逆向思維方法進(jìn)行判斷,題目難度不
大。
2.下列數(shù)據(jù)不一定隨著溫度升高而增大的是()
A.鹽類水解常數(shù)町B.難溶電解質(zhì)的溶度積
C.弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)KD.水的離子積Kw
【答案】B
【解析】A.鹽類水解是吸熱反應(yīng),升高溫度促進(jìn)水解,則升高溫度,鹽類水解平衡常數(shù)增大,故A不選;
B.絕大多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解過(guò)程是吸熱的,但也有少數(shù)例外,如氫氧化鈣溶解過(guò)程是放熱的,溫度升高,
其溶度積減小,故B選;
C.弱電解質(zhì)的電離為吸熱的,升高溫度,促進(jìn)電離,則升高溫度,弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)K增大,故C
不選;
D.水的電離為吸熱的,升高溫度,促進(jìn)電離,則升高溫度,水的離子積常數(shù)Kw增大,故D不選。
故選B。
3.(1)有①醋酸、②鹽酸、③硫酸三種稀溶液,用序號(hào)回答下列問(wèn)題:
①當(dāng)它們的物質(zhì)的量濃度相同時(shí),其c(H+)由大到小順序?yàn)閛
②中和相同體積的同一種NaOH溶液,需同物質(zhì)的量濃度的三種酸溶液的體積由大到小的順序?yàn)?/p>
③當(dāng)三者c(H+)相同、體積相同時(shí),分別加入足量的鋅,相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序
是O
(2)在25K時(shí),相同濃度的HF、CH3COOH,HCN溶液,它們的電離平衡常數(shù)分別是3.5XlCF,18x
10-5、4.9x10-1。,其中氫離子濃度最大的是,未電離的溶質(zhì)分子濃度最大的是o
【答案】
③>②>①①二②>③①>②=③HFHCN
【解析[解:(1)①鹽酸是一元強(qiáng)酸、硫酸是二元強(qiáng)酸、醋酸是一元弱酸,相同濃度的這三種酸中c(H+)大
小關(guān)系為:③>②>①,
故答案為:③>②>①;
②中和相同體積的同一種NaOH溶液,消耗的氫離子的物質(zhì)的量相等,鹽酸和醋酸為一元酸,硫酸為二元
酸,則需同物質(zhì)的量濃度的三種酸溶液的體積由大到小的順序?yàn)椋篅=②〉③,
故答案為:①=②>③;
③醋酸為弱酸,硫酸和鹽酸為強(qiáng)酸,當(dāng)三者c(H+)相同、體積相同時(shí),提供氫離子的物質(zhì)的量:醋酸〉鹽
酸=硫酸,則加入足量的鋅,相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是:=
故答案為:①>②=③;
(2)電離平衡常數(shù)越大酸性越強(qiáng),則酸性:HF>CH3coOH>HCN,相同溫度和溫度條件下,氫離子濃度最
大的是為HF,未電離的溶質(zhì)分子濃度最大的為HCN,
故答案為:HF;HCNo
(1)①鹽酸是一元強(qiáng)酸、硫酸是二元強(qiáng)酸、醋酸是一元弱酸,據(jù)此判斷溶液中氫離子濃度大?。?/p>
②中和相同濃度相同體積的NaOH溶液,消耗氫離子的物質(zhì)的量相等,濃度相同時(shí)消耗酸溶液體積與酸的
元數(shù)成反比;
③鹽酸和硫酸為強(qiáng)酸,醋酸為弱酸,氫離子濃度相同時(shí)醋酸的物質(zhì)的量最大,鹽酸和硫酸提供的氫離子濃
度相等,溶液體積相等時(shí),提供的氫離子的物質(zhì)的量越大,產(chǎn)生氫氣的體積越大;
(2)三者都是一元酸,電離平衡常數(shù)越大酸性越強(qiáng),溶液中氫離子濃度越大,則未電離的溶質(zhì)分子濃度越小。
本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡,題目難度中等,明確弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)為解答關(guān)鍵,注意掌握電離平衡
及其影響,試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力。
4.25久時(shí),部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示:
化學(xué)式HC10
CH3COOHH2c。3
&=4.3xIO-
電離平衡常數(shù)1.7x10-53.0X10-8
K2=5.6xion
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
⑴相同溫度相同濃度的①C^COONa、②NaHC03、③Na2cO3、④NaClO四種溶液的PH由大到小的順
序?yàn)?用各溶液的序號(hào)表示).
(2)25久時(shí),某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)欲證明鹽酸的酸性強(qiáng)于醋酸,下列措施合理的是.
A.用PH計(jì)測(cè)定等濃度的兩種溶液的PH.
B.將PH=3的兩溶液分別加水稀釋100倍后,再用PH計(jì)測(cè)定溶液的PH.
C.取濃度均為0.1mol/L等體積的兩溶液分別滴加0.1mol/L的氫氧化鈉溶液至恰好完全中和,測(cè)定消耗
氫氧化鈉溶液的體積.
D.測(cè)定PH=3的兩溶液的導(dǎo)電性.
E用PH試紙測(cè)定等濃度的NaCl溶液和C^COONa溶液的酸堿性.
【答案】
③>@>②>①;A、B、E
【解析】解:⑴酸性越強(qiáng),其酸根離子的水解能力越弱,對(duì)應(yīng)溶液的pH越小,酸性:CH3coOH>H2cO3>
HC10>HCO3,則酸根離子的水解能力:CO/>CUT>HC05>CH3coeT,則溶液的pH由大到小的順序
是:③>④>②>①,故答案為::(3)>(4)>(2)>@;
(2)證明鹽酸的酸性比醋酸的酸性強(qiáng)的方法有:測(cè)定相同濃度醋酸和鹽酸溶液的PH值大小;用相同濃度的
鹽酸和醋酸分別和碳酸鈣反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)速率判斷;通過(guò)比較體積相同、pH相同的酸溶液同倍數(shù)稀釋后,
溶液的pH變化大小來(lái)鑒別等.
A.用PH計(jì)測(cè)定等濃度的兩種溶液的PH,測(cè)定溶液PH小的為鹽酸,故A正確;
B.將PH=3的兩溶液分別加水稀釋100倍后,再用PH計(jì)測(cè)定溶液的PH,PH變化大的為鹽酸,故B正確;
C.取濃度均為O.lmol/L等體積的兩溶液分別滴加O.lmol/L的氫氧化鈉溶液至恰好完全中和,測(cè)定消耗氫氧
化鈉溶液的體積相同,不能說(shuō)明酸性強(qiáng)弱,故C錯(cuò)誤;
D.測(cè)定PH=3的兩溶液的導(dǎo)電性,溶液中離子濃度相同,導(dǎo)電性相同,不能說(shuō)明酸性強(qiáng)弱,故D錯(cuò)誤;
E.用PH試紙測(cè)定等濃度的NaCl溶液和C^COONa溶液的酸堿性,若顯堿性證明醋酸鈉溶液中醋酸根離子水
解,證明醋酸為弱酸,氯化鈉溶液呈中性為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,故答案為:A、B、E;
(1)酸性越強(qiáng),其酸根離子的水解能力越弱,對(duì)應(yīng)溶液的pH越??;
(2)證明鹽酸的酸性比醋酸的酸性強(qiáng)的方法有:測(cè)定相同濃度醋酸和鹽酸溶液的PH值大??;用相同濃度的
鹽酸和醋酸分別和碳酸鈣反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)速率判斷;通過(guò)比較體積相同、pH相同的酸溶液同倍數(shù)稀釋后,
溶液的pH變化大小來(lái)鑒別等.
本題考查了弱電解質(zhì)電離平衡、鹽類水解應(yīng)用、弱電解質(zhì)的驗(yàn)證分析判斷,掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵,題目難
度中等.
5.表是25T時(shí)某些弱酸的電離平衡常數(shù)。
化學(xué)式CH3COOHHC10H2CO3H2c2O4
-7
Kal=4.1xIOKal=5.9XICT2
-1K=1.8x10-5
Ka/mol-LaKa=3,0x10-8
Ka2=5.6xIO-11Ka2=6.4x10-5
(l)pH相同的NaClO和CH3COOK溶液,其溶液的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系是CH3COOKNaClO(填
“>”“<”或“=",下同),兩溶液中:[Na+]-[C10-][K+]-[CH3COO-].若0,1mol-
LTCH3COOH溶液與0.1mol?LTNaOH溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化),測(cè)得混合溶液的
pH=8,貝!|[Na+]—[CH3coeT]=。
(2)向0.1molLTCH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至[CH3COOH]:[CH3coeT]=5:9,此時(shí)溶液
pH=0
(3)取10mLpH=2的CH3COOH溶液,加入少量無(wú)水醋酸鈉固體(假設(shè)加入固體前后溶液體積保持不變
),待固體溶解后,溶液中需'的比值將_____(填“增大”“減小”或“無(wú)法確定”)。
[CH3CUUnJ
(4)向碳酸鈉溶液中滴加少量氯水的離子方程式_____o
【答案】
71--
>=9.9x10-mol-L-5減小Cl2+2co歹+H2O=2HCO3+Cl+C1O
【解析】解:(1)根據(jù)電離平衡常數(shù)可知:酸性CH3COOH>HC10,則NaClO的水解程度大于CH3COOK,所
以pH相同時(shí)CH3COOK的濃度大于NaClO;
由于兩溶液的pH相同,則兩溶液中氫離子、氫氧根離子的濃度相同,根據(jù)電荷守恒可得:[c(Na+)-
c(C10-)]=c(OH-)-c(K+)-c(CH3coer)];
若O.lmol?LTCH3COOH溶液與O.lmol?『iNaOH溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化),測(cè)得混合
+
溶液的pH=8,溶液中電荷守恒為:c(Na)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),貝|c(Na+)-c(CH3COO-)=
c(OH-)-c(H+)=10-6_10-8=9.9*io-7mol?L,
故答案為:>;=;9.9x10-7mol-L-1;
(2)醋酸的電離平衡常數(shù)Ka=1,8x10-5="需黑號(hào)2,已知c(CH3coOH):c(CH3coCT)=5:9,則
CgH3clUUH)
c(H+)=1.8xIO-5x|=1X10-5mol/L,則該溶液的pH=5,
故答案為:5;
(3)向醋酸溶液中加入醋酸鈉,醋酸根離子濃度增大,其電離平衡逆向移動(dòng),氫離子濃度減小,醋酸分子濃
度增大,溶液中而喘大的比值減小,
故答案為:減??;
(4)將少量的氯氣通入到過(guò)量的碳酸鈉溶液中,氯氣和水反應(yīng)生成的鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉,次氯酸酸性強(qiáng)
于碳酸氫根離子,反應(yīng)生成碳酸氫鈉,反應(yīng)的離子方程式為:ci+2co|-+=2HCO3+er+cio-,
2H2O
故答案為:ci+2co打+=2HCO3+er+cio-o
2H2O
(1)根據(jù)醋酸和次氯酸的電離平衡常數(shù)判斷二者酸性強(qiáng)弱,酸性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的酸根離子的水解程度越強(qiáng),據(jù)
此判斷pH相同時(shí)醋酸鈉和次氯酸鈉的濃度大?。桓鶕?jù)電荷守恒判斷濃度關(guān)系;
(2)根據(jù)醋酸的電離平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算;
(3)向醋酸溶液中加入醋酸鈉平衡逆向移動(dòng);
(4)依據(jù)電離平衡常數(shù)判斷出的酸性H2c。3>HC10>HCO3,依據(jù)酸性強(qiáng)弱分析反應(yīng)產(chǎn)物,然后寫出反應(yīng)的
離子方程式。
本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡及其影響、電離平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算、離子濃度大小比較等知識(shí),題目難度
中等,明確弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽的水解原理為解答關(guān)鍵,注意明確電離平衡常數(shù)的概念及計(jì)算方法,
試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力。
6.“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”和“低碳經(jīng)濟(jì)”是目前備受關(guān)注的課題,因而對(duì)碳、硫及其化合物的研究成為目前的
熱點(diǎn)。
(1)下列事實(shí)中,能用來(lái)比較碳元素和硫元素的非金屬性強(qiáng)弱的是(填序號(hào))。
A.H2sO3可與Na2cO3反應(yīng)生成CO2
BSC)?能使酸性KM11O4溶液褪色而CO?不能
C.S02具有漂白性而CO?沒(méi)有
D.CS2中碳元素為+4價(jià),硫元素為-2價(jià)
E.硫化氫的沸點(diǎn)高于甲烷的沸點(diǎn)
(2)通過(guò)熱循環(huán)進(jìn)行能源綜合利用的反應(yīng)系統(tǒng)的原理如圖所示。
熱化學(xué)碳水循環(huán)制取氧氣和二氧化碳系統(tǒng)(I)
CO式g)+C(s)=^2CO(g)AH,=+172.4kJ-mol'1
;Fe,0,(s)+C0(g)5=±:3Fe0?+C0,(g)AH產(chǎn)+I7.2kj?mol')
3FeO(s)+H,O(g)==Fe,O(s)+H(g)A//,=-58.2kJ-mo『
s42___________________/;
2€0(8)+802(8)=S(g)+2CO2(g)AW4=+8.0kJ-mol"
I、______熱__化_學(xué)__硫__水_循__環(huán)_聯(lián)__產(chǎn)__氫_氣__和_二__氧__化_硫__系_統(tǒng)__(I_I_)______.;
系統(tǒng)(I)制取氫氣的熱化學(xué)方程式為;兩個(gè)系統(tǒng)制得等質(zhì)量的H2時(shí)所需能量較少的是
(3)CO和SO?在高溫時(shí)發(fā)生反應(yīng):2co(g)+SO2(g)US(g)+2cC)2(g)。在420K時(shí),將2moiCO和ImolS02
充入10L的鋼瓶中,反應(yīng)達(dá)平衡后CO和CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)恰好相等。
①420K時(shí),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率%=,反應(yīng)的平衡常數(shù)&=o
②向起始溫度為420K的10L絕熱容器中充入2moic0和ImolSO2,重復(fù)實(shí)驗(yàn),該反應(yīng)的平衡常數(shù)
K2(填“>”“<”或“=")K「理由為。
(4)已知:亞硝酸(HNC>2”生質(zhì)和硝酸類似,但它是一種弱酸。常溫下亞硝酸的電離平衡常數(shù)Ka=5.1X
10-4;H2c。3的Kal=4.2X10-7,Ka2=5.61X10-11。在常溫下向含有2moi碳酸鈉的溶液中加入Imol
的HNC>2后,則溶液中co/、HCO1和N05的離子濃度由大到小的順序是。
【答案】(1)D;
1
(2)C(s)+2H2O(g)#CO2(g)+2H2(g)AH=+90.4kJ-mor
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