化学选修4弱电解质的电离平衡讲义+习题

弱电解质的电离平衡

(1)内因：电解质本身的性质，通常电解质越弱，电离程度越小 (2)外因：

①浓度：(浓度越小，电离程度越大，即：越稀越电离；浓度越大，电离程度越小) 同一弱电解质，稀释溶液时，电离平衡将向电离的方向移动，电离程度增大，但溶液中离子浓度不一定变大；例如：

＋－－

HA溶液稀释时，c(HA)、c(H)、c(A)均减小(参与平衡建立的微粒)，但c(OH)会增大；增大溶液的物质的量浓度，电离平衡将向电离方向移动，但电解质的电离程度减小

②温度：弱电解质的电离过程都是吸热的，因此温度升高时，平衡向着电离的方向移动，即电离程度增大

③加入具有相同离子的物质 (同离子效应)在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质，使电离平衡向逆方向移动

④化学反应：在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可以使电离平衡向电离方向移动

以0.1mol/L CH3COOHCH3COO—＋H+为例 平衡 电离 ＋＋ 移动Ka n(H) c(H) c(CH3COO— ) c(CH3COOH ) 导电性 程度 方向 加水稀释 加冰醋酸 升温 加CH3COONa(s) 通入HCl(g) 加NaOH(s) 加Na2CO3(s) 【练习1】 －

1、0.1 mol·L1氨水10 mL，加蒸馏水稀释到1 L后，下列变化中正确的是( )

＋－

①电离程度增大 ②c(NH3·H2O)增大 ③NH4数目增多 ④c(OH)增大 ⑤导电性增强

＋

c（NH4）⑥增大 c（NH3·H2O）

A．①②③ B．①③⑤ C．①③⑥ D．②④⑥

＋－

2、在CH3COOH溶液中存在如下平衡：CH3COOHH＋CH3COO。加入少量下列固体物质，能使平衡逆向移动的是( )

A．NaCl B．CH3COONa C．Na2CO3 D．NaOH

＋－－

3、稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2ONH4＋OH，若要使平衡向逆方向移动，同时使c(OH) 增大，应加入适量的物质 或采取的措施是( )

①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体 A．①②③⑤ B．③⑥ C．③ D．③⑤ 4、向0.1 mol/L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)增大

－

c（CH3COO）－

C．都能使溶液中增大 D．溶液中c(CH3COO)增大

c（CH3COOH）

二、电离平衡常数 【练习2】 1、(1)填写下表

弱电解质 电离方程式 电离常数 －K＝1.7×105 NH3·H2O －CH3COOH K＝1.7×105 －K＝4.7×108 HClO (2)CH3COOH酸性____HClO酸性(填“大于”“小于”或“等于”)，判断的依据：______________________ 1

2、下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是( )

A．电离平衡常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱 B．电离平衡常数(K)与温度无关 C．相同温度下，不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数(K)不同 D．多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1＜K2＜K3

3、H2CO3的电离平衡常数K1、K2差别很大的原因(从电离平衡的角度解释)：______________________ 4、运用电离平衡常数判断下列可以发生的反应是( ) 酸 电离平衡常数(25 ℃) －－碳酸 K1＝4.3×107 K2＝5.6×1011 －次溴酸 K＝2.4×109 ①HBrO＋Na2CO3===NaBrO＋NaHCO3 ②2HBrO＋Na2CO3===2NaBrO＋H2O＋CO2↑ ③HBrO＋NaHCO3===NaBrO＋H2O＋CO2↑ ④NaBrO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HBrO A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 5、25 ℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示： 化学式 CH3COOH H2CO3 HClO －7电离平 K1＝4.3×10 －－1.7×105 3.0×108 －11衡常数 K2＝5.6×10 请回答下列问题： (1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_________________________________________

－－2－、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为_____________________ (2)同浓度的CH3COO、HCO3、CO3

－

(3)物质的量浓度均为0.1 mol·L1的下列四种物质的溶液：a.Na2CO3，b.NaClO，c.CH3COONa，d.NaHCO3，pH由大到小的顺序是____________

－

(4)常温下0.1 mol·L1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是__________

－＋

c（CH3COO）·c（H）＋＋＋－－＋

A．c(H) B．c(H)/c(CH3COOH) C．c(H)·c(OH) D．c(OH)/c(H) E. c（CH3COOH）

三、强、弱电解质的判断方法(以HA为例) 实验方法 结论 -1①测0.01 mol·L HA溶液的pH pH=2，HA为强酸；pH>2，HA为弱酸 ②室温下测NaA溶液的pH pH=7，HA为强酸；pH>7，HA为弱酸 ③相同条件下，测相同浓度的HA溶液和盐酸(强酸)的导电若导电性相同，则HA为强酸； 性 若导电性较盐酸弱，则HA为弱酸 若ΔpH(HA)=ΔpH(HCl)，HA是强酸； ④测定同pH的HA与HCl溶液稀释相同倍数后的pH变化 若ΔpH(HA)<ΔpH(HCl)，HA是弱酸 若消耗NaOH的量相同，则HA为强酸； ⑤测定等体积、等pH的HA溶液和盐酸分别中和NaOH的量 若HA溶液消耗NaOH的量较盐酸多，则HA为弱酸 开始反应速率快的为强酸； ⑥往同浓度的HA和HCl中投入相同的Zn粒 开始反应速率慢的为弱酸 若升高温度，溶液的pH明显减小，则是弱酸； ⑦从升高温度后pH的变化判断 若升高温度，溶液的pH变化幅度小，则是强酸 【练习3】 1、已知HCl为强酸，下列对比实验不能用于证明CH3COOH为弱酸的是( ) A．对比等浓度的两种酸溶液的pH

B．对比等浓度的两种酸溶液与相同大小镁条反应的初始速率

C．对比等浓度、等体积的两种酸溶液与等量NaOH溶液反应后放出的热量 D．对比等浓度、等体积的两种酸溶液与足量Zn反应生成H2的体积 2、下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是( )

①滴入酚酞，NaNO2溶液显红色 ②用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗 ③等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时，HNO2中和碱的能力强

－

④25 ℃时0.1 mol·L1 HNO2溶液的pH＝2 ⑤HNO2与CaCO3反应放出CO2气体

－

⑥25 ℃时 0.1 mol·L1的HNO2溶液稀释至1 000倍，pH>4

2

A．①⑤ B．②⑤ C．③⑥ D．③④

四、一元强酸和一元弱酸比较 (以一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较为例) 等物质的量浓度、等体积的 pH相同、相同体积的 HCl(a)与CH3COOH(b) HCl(a)与CH3COOH(b) c(H+) a>b a=b pH ab a=b 溶液的导电性 ac(CH3COO—) c(Cl—)=c(CH3COO—) c(Cl—)与c(CH3COO—)大小 加水稀释等倍数pH的变化量 a>b a>b a=b ab 与Zn反应的起始反应速率 a=b(反应过程中a

①若Zn不足量，则反应速率a______b (填“>”、“＝”或“<”，下同) ②若Zn过量，产生H2的量a______b

(2)将等质量的Zn粉分别投入pH＝1，体积均为10 mL的a：盐酸和b：醋酸中 ①若Zn不足量，则起始反应速率a______b ②若Zn过量，产生H2的量a______b

2、在同体积0.3mol?L-1的H2SO4、HCl、HNO3、CH3COOH溶液中，加入足量的Zn，下列说法中正确的是( )

A．硫酸中放出氢气量最多 B．醋酸中放出氢气量最多 C．盐酸中放出的氢气量最多 D．盐酸和硝酸中放出的氢气量相等 3、一定温度下，有a、盐酸；b、硫酸；c、醋酸三种酸的稀溶液。（用a、b、c、<、=、>号填写）

+

①当其物质的量浓度相同时，c(H)由大到小的顺序是___________________

②同体积同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH能力的顺序是___________________ ③当其c(H+)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序为_____________________ ④当c(H+)相同、体积相同时，分别加入足量锌，相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为__________ ⑤当pH相同、体积相同时，同时加入锌，若产生相同体积的氢气（相同状况）则开始时反应速率_______，反应所需的时间____

⑥将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍，c(H+)由大到小的顺序为_________________ 【课后作业一】

1、在18℃时，H2SO3的Kl＝1.5×10-2、K2＝1.0×10-7，H2S的Kl＝9.1×10-8、K2＝1.1×10-12，则下列说法中正确的是( )

A．亚硫酸的酸性弱于氢硫酸 B．多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定 C．氢硫酸的酸性弱于亚硫酸 D．多元弱酸的酸性主要由第二步电离决定 2、甲酸是一种一元有机酸。下列性质可以证明它是弱电解质的是( )

－

A．甲酸能与水以任意比互溶 B．1 mol·L1甲酸溶液的pH约为2

－－

C．10 mL 1 mol·L1甲酸恰好与10 mL 1 mol·L1NaOH溶液完全反应 D．甲酸溶液的导电性比盐酸溶液的弱 3、能说明醋酸是弱电解质的事实是( )

A．醋酸溶液的导电性比盐酸弱 B．醋酸溶液与碳酸钙反应，缓慢放出二氧化碳 C．醋酸溶液用水稀释后，氢离子浓度下降

D．0.1mol/L的CH3COOH溶液中，氢离子浓度约为0.001mol/L

4、用水稀释0.1 mol／L氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是( )

A．c(OH-)／c(NH3?H2O) B．c(NH3?H2O)／c(OH-) C．c(OH-) D．n(OH-) 5、下列醋酸溶液中c(H+)最大的是( )

A．20℃ 0.1 mol/L B．30℃ 0.1mol/L C．20℃ 0.01 mol/L D．30℃ 0.01 mol/L

－

－

3

6、一定量的盐酸跟足量镁粉反应时，为了减缓化学反应速率，且不影响生成的H2的总量，可向盐酸中加入适量的( ) A．NaOH固体 B．H2O C．CH3COONa固体 D．醋酸 7、化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡：HIn(溶液)H+(溶液)+In-(溶液) (红色) (黄

色) ，故可用做酸碱指示剂。现有浓度为0.02mol?L-l的下列各溶液：①盐酸，②石灰水，③NaCl溶液，④NaHSO4溶液，⑤NaHCO3溶液，⑥氨水，其中能使指示剂显红色的是( ) A．①④⑤ B．②⑤⑥ C．①④ D．②③⑧

8、已知室温时，0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是( ) A．该溶液的pH＝4 B．升高温度，溶液的pH增大

－－＋＋

C．此酸的电离平衡常数约为1×107 mol·L1 D．由HA电离出的c(H)约为水电离出的c(H)的106倍 9、H+浓度均为0.01mol／L的两种一元酸HX和HY的溶液分别取50mL，加入过量的镁粉，充分反应后，收集H2的体积在相同状况下分别为V1和V2若V1>V2，下列说法正确( ) A．HY一定是弱酸 B．酸性HX>HY

C．HX一定是强酸 D．反应开始时二者生成H2的速率相同

＋

10、中和c(H)相同、体积相同的H2SO4、HCl和CH3COOH溶液，耗用同一浓度的NaOH溶液，体积分别为V1、V2和V3，则V1、 V2和V3的关系正确的是( ) A．V1>V2＝V3 B．V3>V2＝V1 C．V1>V2>V3 D．V1＝V2＝V3

+

11、将一定体积的某NaOH溶液分成两等份，一份用H浓度为0.01mol/L的一元酸HA溶液中和，消耗酸溶液的体积为V1；另一份用H+浓度为0.0lmol/L的一元酸HB溶液中和，消耗酸溶液体积为V2，则下列叙述正确的是( )

A．若V1>V2，则说明HA的酸性比HB的酸性弱

B．若V1>V2，则分别加水稀释10倍，两溶液的H+浓度HB>HA ’ C．不论两种是强是弱，因为溶液H+浓度相等，中和碱时所耗体积V1=V2 D．若将两种溶液等体积混合，混合液的H+浓度一定等于0.02mol/L 12、对室温下c(OH-)相同、体积相同的氨水和氢氧化钠溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是( )

- A．加入适量的氯化铵晶体后，两溶液的c(OH)均减小B．温度下降10℃，两溶液的c(OH-)均不变 C．分别加水稀释10倍，两溶液的c(OH-)仍相等 D．用盐酸中和，消耗的盐酸体积相同

－＋＋

13、甲酸和乙酸都是弱酸，当它们的浓度均为0.10 mol·L1时，甲酸中的c(H)约为乙酸中c(H)的3

－

倍。现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b，以及0.10 mol·L1的乙酸，经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b。由此可知( )

A．a的浓度必小于乙酸的浓度 B．a的浓度必大于乙酸的浓度 C．b的浓度必小于乙酸的浓度 D．b的浓度必大于乙酸的浓度

－－

14、在相同温度时，100 mL 0.01 mol·L1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L1的醋酸溶液相比较，下列数据中，前者大于后者的是( )

＋

A．H的物质的量 B．电离程度 C．中和时所需氢氧化钠的量 D．醋酸的物质的量

－＋－－

15、20℃时，H2S饱和溶液1 L，其浓度为0.1 mol·L1，其电离方程式为H2SH＋HS，HSH＋－＋－22

＋S，若要使该溶液c(H)及c(S)都减少，可采取的措施是 ( )

A．加入适量的水 B．加入适量的NaOH固体 C．通入适量的SO2 D．加入适量的CuSO4固体

16、相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )

17、如图所示，一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力曲线图，请回答。 (1)“O”点为什么不导电____________________________________________

4

(2)a、b、c三点的氢离子浓度由小到大的顺序为__________ (3)a、b、c三点中，醋酸的电离程度最大的一点是__________

－

(4)若使c点溶液中的c(CH3COO)提高，在如下措施中，可选择________ A．加热 B．加很稀的NaOH溶液 C．加固体KOH D．加水 E．加固体CH3COONa F．加Zn粒 G．加MgO固体 H．加Na2CO3固体

(5)在稀释过程中，随着醋酸浓度的降低，下列始终保持增大趋势的量是___________

＋＋＋

A．c(H) B．H个数 C．CH3COOH分子数 D．c(H)/c(CH3COOH) 【课后作业二】

1、已知下面三个数据：7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：① NaCN+HNO2=HCN+NaNO2， ②NaCN+HF=HCN+NaF，③NaNO2+HF=HNO2+NaF。由此可判断下列叙述中，不正确的是( ) A．HF的电离平衡常数为7.2×10-4 B．HNO2的电离平衡常数为4.9×10-10

C．根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱 D．HNO2的电离平衡常数比HCN大，比HF小

＋－

2、醋酸溶液中存在：CH3COOHH＋CH3COO，下列叙述不正确的是( )

＋－－

A．CH3COOH溶液中离子浓度的关系满足：c(H)＝c(OH)＋c(CH3COO)

－

B．0.1 mol/L的CH3COOH溶液加水稀释，溶液中c(OH)减小

C．CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离平衡逆向移动

D．常温下，pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH<7 3、欲使0.1mol／L NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减少，其方法是 ( )

A．通入二氧化碳气体 B．加入氢氧化钠固体 C．通入氯化氢气体 D．加入饱和石灰水溶液 4、在体积可变的密闭容器中建立氨气在水中的溶解平衡和电离平衡，关于减小容器体积后的变化，下列各项叙述正确的是( )

A．氨水的浓度增大，c(OH-)减小 B．液面上氨气的压强增大，水溶液的c(0H-)不变 C．液面上的氨气的压强增大，溶液的浓度增大，c(0H-)变大

D．液面上氨气的压强变大，溶液的浓度增大,NH3?H2O的电离程度变大 5、某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是( )

A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线

B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强 C．a点KW的数值比c点KW的数值大 D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度

6、常温下设A代表Ba(OH)2溶液，B代表NaOH溶液，C代表氨水，则下列说法正确的( )

A．OH-浓度相同的溶液，用水稀释后，OH-浓度仍相同，稀释倍数是：A>B>C B．将OH-浓度相同的三种溶液加水稀释相同的倍数后，溶液的OH-浓度：A=B=C

C．体积相同、OH-浓度相同的三种溶液与盐酸完全反应时，消耗盐酸物质的量：A=B=C D．物质的量浓度相同时，三种溶液的OH-浓度：A>B>C ·

－1－

7、在相同温度时，100 mL 0.01 mol·L的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L1的醋酸溶液相比，下列数值前者大于后者的是( )

＋

A．中和时所需NaOH的量 B．电离程度 C．H浓度 D．CH3COOH的物质的量

8、对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是( ) A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大 B．使温度都升高20 ℃后，两溶液的pH均不变 C．加水稀释2倍后，两溶液的pH均减小D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多 9、在体积都为1 L，pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中，投入0.65 g 锌粒，则下图所示比较符合客观事实的是( )

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