1、培优点十六弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用培优点十六 弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用一弱电解质电离平衡及电离平衡常数的应用1影响电离平衡的因素典例1体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl)n(CH3COO)0.01mol，下列叙述错误的是（ ）A与NaOH完全中和时，醋酸所消耗的NaOH多B分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多C两种溶液的pH相等D分别用水稀释相同倍数时，n(Cl)n(CH3COO)【解析】体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl)n(CH3COO)0.01mol，根据二者的电离方程式可知，二者电离出的c(H)相同，故pH相等，C项正确；由于醋酸不能完全电离，
2、因此n(CH3COOH)n(HCl)，故与NaOH完全中和，醋酸消耗的NaOH多，分别与足量CaCO3反应时，醋酸放出的CO2多，A项正确，B项错误；分别用水稀释相同倍数时，醋酸的电离程度增大，n(CH3COO)增大，而n(Cl)不变，D项正确。【答案】B2电离平衡常数的应用典例2已知H2SO3、H2CO3分别属于中强酸和弱酸，H2SO3HHSO，HSOHSO；H2CO3HHCO，HCOHCO；电离平衡常数分别为K1、K、K2、K，已知K1KK2K则溶液中不可以大量共存的离子组是（ ）ASO、HCO BHSO、CO CSO、CO DHSO、HCO【解析】因、KK，故酸性HSOHCO，所以HSO
3、能与CO反应生成HCO与SO。【答案】B3强弱电解质的比较典例325时，CH3COOH的电离平衡常数Ka1.8105，体积均为10mL pH3的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000 mL，稀释过程中pH的变化如图所示。下列有关叙述不正确的是（ ）AHX的酸性比CH3COOH强且为弱酸B10mL pH3的醋酸溶液中c(H)c(CH3COOH)c(CH3COO)c(OH)C10mL pH3的醋酸溶液中c(CH3COOH)约为0.056molL1D中和等体积、等pH的CH3COOH和HX溶液消耗NaOH的物质的量前者小于后者【解析】对于强酸稀溶液，体积稀释至100倍，pH增大2，而题述两种
4、酸溶液pH增大均小于2，故二者均为弱酸，且HX溶液pH增大的多，故HX的酸性比CH3COOH强，选项A正确；由电荷守恒可得：c(H)c(OH)c(CH3COO)，选项B正确；Ka1.8105，c(H)c(CH3COO)，解得c(CH3COOH)约为0.056molL1，选项C正确；等体积、等pH的CH3COOH和HX溶液，前者溶质的物质的量浓度大，物质的量多，故消耗的NaOH前者大于后者，选项D错误。【答案】D4实验探究典例4（1）一定温度下，向1L 0.1 molL1 CH3COOH溶液中加入0.1mol CH3COONa固体，则醋酸的电离平衡向_(填“正”或“逆”)反应方向移动；溶液中的值
5、_(填“增大”“减小”或“不变”)。（2）氨气的水溶液称为氨水，其中存在的主要溶质微粒是NH3H2O。已知：a.常温下，醋酸和NH3H2O的电离平衡常数均为1.8105；bCH3COOHNaHCO3=CH3COONaCO2H2O。则CH3COONH4溶液呈_(填“酸”“碱”或“中”，下同)性，NH4HCO3溶液呈_性，NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是_。（3）99时，Kw1.01012，该温度下测得0.1molL1Na2A溶液的pH6。H2A在水溶液中的电离方程式为_。该温度下，将0.01molL1H2A溶液稀释到20倍后，溶液的pH_。将体积相等、pH1的盐酸和H2A溶液分别与足
6、量的Zn反应，产生的氢气_。(填字母)A盐酸多 BH2A多 C一样多 D无法确定将0.1molL1H2A溶液与0.2molL1氨水等体积混合，完全反应后溶液中各离子浓度从大到小的顺序为_。【解析】（3）99时，Kw1.01012，该温度下测得0.1molL1 Na2A溶液的pH6，说明溶液呈中性，即A2不水解，故H2A为强酸，在水溶液中完全电离。【答案】（1）逆不变（2）中碱NH（3）H2A=2HA23Cc(NH)c(A2)c(H)c(OH)二对点增分集训1已知氢氟酸水溶液中存在如下电离平衡：HFHF。只改变一个条件一定可以使减小的是（ ）A通入少量氯化氢气体B加入少量氟化钾固体C加入少量氢氧
7、化钠固体D通入少量氟化氢气体【解析】通入少量HCl气体，溶液中c(H)增大，电离平衡逆向移动，c(HF)增大，但c(HF)增大的程度没有c(H)增大的程度大，减小，A项正确；加入少量KF固体，溶液中c(F)增大，平衡逆向移动，c(H)减小，c(HF)增大，增大，B项错；加入少量NaOH固体，溶液中c(H)减小，电离平衡正向移动，c(HF)减小，但c(HF)减小的程度没有c(H)减小的程度大，增大，C项错；通入少量HF气体，c(HF)增大，平衡正向移动，导致c(H)增大，但最终结果是c(HF)增大的程度比c(H)增大的程度大，增大，D错。【答案】A225时加水稀释10mL pH11的氨水，下列判
8、断正确的是（ ）A原氨水的浓度为103 molL1B溶液中减小C氨水的电离程度增大，溶液中所有离子的浓度均减小D再加入10 mL pH3的盐酸充分反应后混合液的pH值肯定大于7【解析】 A项，原氨水的浓度应大于103 molL1，错误；B项，由于n(NH)增多，而n(NH3H2O)减小，因处于同一溶液中，所以增大，错误；C项，由于c(OH)减小，所以c(H)应增大，错误；D项，氨水过量，所以pH7，正确。【答案】D3现有体积相等且等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，分别加入足量镁粉，产生H2的体积(同温同压下测定)随时间的变化示意图如下： 其中正确的是（ ）A B C D都不对【解析】随着
9、反应的进行，氢气的体积应逐渐增大，故错误；等pH时，醋酸浓度较大，加入足量镁，不仅产生的氢气的体积更大，反应更快，而且反应时间更长，不可能比盐酸更早结束，故错误；随着反应的进行，氢气的体积应逐渐增大，不可能逐渐减小，故错误；等物质的量浓度时，醋酸溶液中氢离子浓度较小，反应速率较小，不可能比盐酸反应的快，故错误。故选D【答案】D4硼酸(H3BO3)溶液中存在：H3BO3(aq)H2O(l)B(OH)4(aq)H(aq)。下列说法正确的是（ ）化学式电离常数(298 K)硼酸K5.71010碳酸K14.4107K24.71011醋酸K1.75105A等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较，pH
10、：前者后者B等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者后者C将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生D将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生【解析】酸的电离常数越大，其酸性越强，根据电离常数知，酸性强弱顺序是：醋酸碳酸硼酸碳酸氢根离子。醋酸的酸性强于碳酸，碳酸根离子的水解程度大于醋酸根离子，所以等物质的量浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液的pH，A正确；碳酸的酸性强于硼酸，则等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者后者，B错误；碳酸钠和硼酸反应生成碳酸氢钠而不是二氧化碳，所以观察不到有气泡产生，C错误；醋酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和醋
11、酸反应生成二氧化碳，由于只有一滴醋酸溶液，所以不一定能观察到有气泡产生，D错误。【答案】A5由已知电离平衡常数判断，下列关于SO2与Na2CO3(aq)反应的离子方程式的书写中，不合理的是（ ）酸电离平衡常数H2CO3K14107K25.61011H2SO3K11.54102K21.02107ASO2H2O2CO=2HCOSOBSO22HCO=2CO2SOH2OC2SO2H2OCO=CO22HSODSO2H2OCO=HCOHSO【解析】分析表中的电离平衡常数判断电离程度大小，碳酸存在电离平衡：H2CO3HCOHK14107，HCOHCOK25.61011；亚硫酸存在电离平衡：H2SO3HSOH
12、K11.54102，HSOHSOK21.02107，碳酸与亚硫酸都是弱酸，电离平衡常数越大，酸性越强，则酸性强弱顺序为H2SO3H2CO3HSOHCO，发生化学反应应遵循强酸制弱酸的原理，以此分析B项不合理。【答案】B625时，向盛有50mL pH2的HA溶液的绝热容器中加入pH13的NaOH溶液，加入NaOH溶液体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如下图所示。下列叙述正确的是（ ）AHA溶液的物质的量浓度为0.01molL1Bbc的过程中，温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应Cab的过程中，混合溶液中可能存在：c(A)c(Na)D25时，HA的电离平衡常数K约为1.43102【解析】恰
13、好中和时混合溶液温度最高，即b点，此时消耗氢氧化钠为0.04L0.1molL10.004mol，得出50 mL HA的浓度为0.08 molL1，A错误；bc的过程中，HA已完全反应，继续滴加氢氧化钠溶液不再发生反应，溶液温度降低，B错误；NaA水解呈碱性，HA电离呈酸性，ab的过程中，混合溶液可能呈中性，存在：c(A)c(Na)，C正确；电离平衡常数K1.43103，D错误。【答案】C 7pH1的HA、HB两溶液各10mL，分别加水稀释至1000mL，其pH变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）AHA一定是强酸，HB一定是弱酸B稀释后，HA溶液的酸性比HB溶液的酸性弱C向上述10mL HA
14、溶液中加入10 mL pH13的NaOH溶液，溶液中有c(Na)c(A)c(OH)c(H)D当a3时，HA、HB两溶液起始浓度相等【解析】当a3，HA一定是强酸，HB一定是弱酸，若a3，HA、HB都是弱酸，A错误；由图像可知，稀释后HA溶液的pH比HB溶液的大，故稀释后HA溶液的酸性比HB溶液的酸性弱，B正确；若a3，HA是强酸，与NaOH溶液反应后，溶液中生成的溶质NaA不水解，溶液呈中性，c(H)c(OH)，C错误；当a3时，HA是强酸，HA、HB两溶液起始pH相等，但溶液浓度不相等，D错误。【答案】B8为比较盐酸与醋酸的酸性强弱，下列方案不可行的是(均在常温下测定)（ ）A比较等体积、等
15、pH的两种溶液的导电性B比较等物质的量浓度的氯化钠与醋酸钠溶液的pHC比较等体积、等pH的两种溶液与过量锌粉反应产生氢气的量D比较等体积、等物质的量浓度的两种溶液稀释相同倍数后的pH变化【解析】A项，由于盐酸、醋酸的pH相同，c(H)相同，所以导电性也相同，故不可行。【答案】A9向0.1molL1的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时，下列有关叙述不正确的是（ ）A都能使溶液的pH增大B都能使溶液中c(H)c(CH3COO)减小C都能使溶液中比值增大D溶液中不变【解析】醋酸中存在CH3COOHCH3COOH+，温度不变，醋酸的Ka不变，即不变，D正确；加水稀释，虽促进醋酸的
16、电离，但溶液中c(H)、c(CH3COO)减小，pH增大；加入少量CH3COONa晶体时引入c(CH3COO)，c(CH3COO)增大，醋酸的电离平衡向逆反应方向移动，c(H)减小，pH增大，A正确；加入少量CH3COONa晶体后Ka不变，而c(CH3COOH)变大，则c(H+)c(CH3COO)变大，B错误；，c(H+)变小，则比值增大，C正确。【答案】A10常压下，取不同浓度、不同温度的氨水测定，得到下表实验数据。温度/c(NH3H2O)/(molL1)电离常数电离度/%c(OH)/(molL1)016.561.371059.0981.5071021015.161.5710510.181.
17、5431022013.631.7110511.21.527102提示：电离度100%（1）温度升高，NH3H2O的电离平衡向_(填“左”或“右”)移动，能支持该结论的表中数据是_(填字母)。A电离常数 B电离度 Cc(OH) Dc(NH3H2O)（2）表中c(OH)基本不变的原因是_。（3）常温下，在氨水中加入一定量的氯化铵晶体，下列说法错误的是_(填字母，下同)。A溶液的pH增大 B氨水的电离度减小Cc(OH)减小 Dc(NH)减小（4）将氨水与盐酸等浓度等体积混合，下列做法能使c(NH)与c(Cl)比值变大的是_。A加入固体氯化铵 B通入少量氯化氢C降低溶液温度 D加入少量固体氢氧化钠【解
18、析】（1）根据表中电离常数随温度的变化可以判断，NH3H2O的电离吸收热量，升高温度，NH3H2O的电离平衡向右移动。（3）对于平衡NH3H2ONH+OH，加入NH4Cl固体，平衡左移，pH减小，电离度减小，c(OH)减小，c(NH)增大，A、D错误。（4）氨水与盐酸等浓度等体积混合，恰好生成NH4Cl溶液，NH+H2ONH3H2O+H，加入固体NH4Cl，c(NH)增大，增大，A正确；降温，NH水解程度减小，增大，C正确；B项，通入HCl，c(Cl)增大的较c(NH)多，减小；D项，加入NaOH固体，c(NH)减小，减小。【答案】（1）右A（2）氨水浓度降低，使c(OH)减小，而温度升高，使
19、c(OH)增大，双重作用使c(OH)基本不变（3）AD（4）AC11与化学平衡类似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数(用K表示)。下表是25下几种常见弱酸的电离平衡常数：酸电离方程式电离平衡常数KCH3COOHCH3COOHH+CH3COO1.96105HClOHClOH+ClO3.0108H2CO3H2CO3H+HCOHCOH+COK14.4107K25.61011H2SO3H2SO3H+HSOHSOH+SOK11.54102K21.02107回答下列问题：（1）CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO、H2SO3、HSO都可看作是酸，其中酸性最强的是_，最弱的是_。（2）向Na2CO3
20、溶液中通入足量的氯气，发生的离子方程式为_，向NaClO溶液中通入少量的二氧化硫，发生的离子方程式为_。（3）求25时，1.2molL1的NaClO溶液pH_(已知：lg20.3)，0.10molL1的CH3COOH溶液中的c(H+)_molL1。【解析】（1）同一温度下，酸的电离常数越大其酸性越强，根据酸的电离常数知，酸性强弱顺序是H2SO3CH3COOHH2CO3HSOHClOHCO，所以酸性最强的是H2SO3，最弱的是HCO。(2)因为酸性：HClH2CO3HClOHCO，所以反应的离子方程式为2Cl2+H2O+CO=CO2+2Cl+2HClO；因为酸性： H2SO3HSOHClO，次氯
21、酸具有强氧化性，能够将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，所以反应的离子方程式为SO2+H2O+3ClO=Cl+SO+2HClO。（3）1.2molL1的NaClO溶液中水解离子方程式为ClO+H2OHClO+OH，Kh，c2(OH)c(ClO)1.2molL1，c(OH)2103.5molL1，c(H+)51011.5，pHlg(51011.5)10.8；该温度下，0.10molL1的CH3COOH溶液中存在电离平衡，CH3COOHCH3COO+H+，平衡常数K1.76105，c2(H+)0.101.76105，c(H+)1.4103molL1。【答案】（1）H2SO3HCO（2）2Cl2+H2O+CO=CO2+2Cl+2HClOSO2+H2O+3ClO=Cl+SO+2HClO（3）10.81.4103
