弱电解质的电离平衡一、选择题1.下列物质在水溶液中的电离方程式不正确的是( )A.NaHCO3===Na++H++CO2-3B.H2CO3H++HCO-3,HCO-3H++CO2-3C.AlCl3===Al3++3Cl-D.NaHSO4===Na++H++SO2-4解析:选A。
A项NaHCO3是强电解质,但HCO-3不能完全电离,故其电离方程式应为NaHCO3===Na++HCO-3。
2.(2019·杭州二中选考模拟)氢氟酸是弱酸,电离方程式为HF H++F-,达到电离平衡的标志是( )A.c(H+)=c(F-)B.v(电离)=v(形成分子)C.溶液显酸性D.单位时间内,电离的HF分子数与生成的F-数相等答案:B3.(2016·浙江10月选考,T18)为证明醋酸是弱电解质,下列方法不正确的是( ) A.测定0.1 mol·L-1醋酸溶液的pHB.测定0.1 mol·L-1CH3COONa溶液的酸碱性C.比较浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液的导电能力D.比较相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反应完全时消耗两溶液的体积答案:D4.(2019·金华东阳二中选考模拟)室温下,对于0.10 mol·L-1的氨水,下列判断正确的是( )A.与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓B.加水稀释后,溶液中c(NH+4)·c(OH-)变大C.用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性D.其溶液的pH=13解析:选C。
A.一水合氨是弱电解质,离子方程式中要写化学式,该反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4,故A错误;B.加水稀释促进一水合氨电离,但铵根离子、氢氧根离子浓度都减小,所以c(NH+4)·c(OH-)减小,故B错误;C.含有弱根离子的盐,谁强谁显性,硝酸铵是强酸弱碱盐,所以其溶液呈酸性,故C正确;D.一水合氨是弱电解质,在氨水中部分电离,所以0.10 mol·L-1氨水的pH小于13,故D错误。
5.(2019·金丽衢十二校联考)HCN是一种剧毒性的酸,常温下,0.1 mol·L-1HCN溶液的pH =3,下列说法正确的是( )A .HCN 是一种强酸B .相同浓度的NaCl 溶液与NaCN 溶液,前者的pH 更大C .在NaCN 溶液中存在:c (Na +)=c (CN -)+c (HCN)D .中和相同体积与浓度的HCl 溶液与HCN 溶液,所消耗的 NaOH 溶液的体积不同 解析:选C 。
0.1 mol·L -1HCN 溶液的pH =3,由此可知HCN 在水溶液中不能完全电离,故HCN 是一种弱酸,A 项错误;NaCl 溶液呈中性,NaCN 溶液因CN -水解而呈碱性,故相同浓度的NaCl 溶液和NaCN 溶液,后者的pH 更大,B 项错误;根据物料守恒可知:c (Na +)=c (HCN)+c (CN -),C 项正确;相同体积与浓度的HCl 溶液与HCN 溶液中n (HCl)=n (HCN),若NaOH 溶液的浓度相等,则消耗的NaOH 溶液的体积相同,D 项错误。
6.在相同温度时,100 mL 0.01 mol ·L -1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L -1的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是( )A .中和时所需NaOH 的量B .电离的程度C .H +的物质的量浓度 D .CH 3COOH 的物质的量解析:选B 。
100 mL 0.01 mol·L -1的醋酸溶液相当于是把10 mL 0.1 mol·L -1的醋酸溶液稀释10倍得到的,根据弱酸稀释时的变化可分析得出结论。
7.(2019·温岭选考模拟)下列说法正确的是( ) A .SO 2溶于水,其水溶液能导电,说明SO 2是电解质B .向纯水中加入盐酸或金属钠都能使水的电离平衡逆向移动,水的离子积不变C .向氯水中加入Na 2CO 3可使溶液中c (HClO)增大D .室温下,将浓度为0.1 mol·L -1HF 溶液加水稀释,其电离平衡常数和c (H +)/c (HF)均不变解析:选C 。
SO 2水溶液能导电是因为生成H 2SO 3,H 2SO 3是电解质,SO 2是非电解质,A 项错误。
外加酸碱抑制水的电离。
加金属钠与水中H +反应生成H 2,减小了c (H +),使水的电离平衡正向移动,c (OH -)增大,溶液呈碱性,B 项错误。
加入Na 2CO 3消耗溶液中H +,使Cl 2+H 2OHCl+HClO 向右移动,溶液中c (HClO)增大,C 项正确。
温度不变,平衡常数不变。
加水稀释,HF 的电离平衡HFH ++F -正向移动,c (HF)减少的多,c (H +)减少的少,c (H +)/c (HF)增大。
另外还可以从电离平衡常数的角度分析,K =c (H +)·c (F -)c (HF ),c (H +)/c (HF)=K /c (F -),K 不变,稀释过程中c (F -)减小,则c (H +)/c (HF)增大,D 项错误。
8.(2019·杭州七校联考)已知25 ℃,醋酸、次氯酸、碳酸、亚硫酸的电离平衡常数如下表,下列叙述正确的是( )酸醋酸次氯酸碳酸亚硫酸电离平衡常数K a=1.75×10-5K a=2.98×10-8K a1=4.30×10-7K a2=5.61×10-11K a1=1.54×10-2K a2=1.02×10-732323的是Na2CO3B.将0.1 mol·L-1的醋酸不断加水稀释,所有离子浓度均减小C.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中反应的离子方程式为SO2+H2O+Ca2++2ClO-===CaSO3↓+2HClOD.少量SO2通入CH3COONa溶液中反应的离子方程式为SO2+H2O+2CH3COO-===SO2-3+2CH3COOH解析:选A。
根据表中数据可知,酸性:亚硫酸>醋酸>碳酸>亚硫酸氢根离子>次氯酸>碳酸氢根离子。
A项,相同物质的量浓度的含有弱酸根离子的钠盐溶液,对应酸的酸性越弱,则酸根离子水解程度越大,溶液中氢氧根离子浓度越大,pH越大,水解程度:CH3COO-<SO2-3<ClO-<CO2-3,所以碱性最强的是Na2CO3,正确;B项,醋酸溶液中加一定量水,醋酸的电离程度增大,但是溶液中氢离子浓度减小,由于K w不变,所以氢氧根离子浓度增大,错误;C项,少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,反应生成的次氯酸能够氧化亚硫酸根离子,正确的离子方程式为2Ca2++2SO2+2H2O+2ClO-===2CaSO4↓+4H++2Cl-,错误;D项,少量SO2通入CH3COONa 溶液中,反应生成醋酸和亚硫酸氢根离子,反应的离子方程式为SO2+H2O+CH3COO-===HSO-3+CH3COOH,错误。
9.常温下,将0.1 mol·L-1的醋酸溶液加水稀释至原来体积的10倍,下列有关叙述正确的是( )A.CH3COOH的电离平衡常数增大为原来的10倍B.CH3COO-与CH3COOH的浓度之比增大为原来的10倍C.CH3COO-与H+的浓度之积减小为原来的1 10D.CH3COOH与CH3COO-的浓度之和减小为原来的1 10解析:选D。
电离平衡常数只与温度有关,温度不变,电离平衡常数不变,A项错误;随着醋酸溶液的稀释,醋酸的电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+正向移动,且CH3COOH、CH3COO-、H+浓度均减小,CH3COOH浓度小于原来的110,CH3COO-、H+浓度大于原来的110,B、C项错误;根据物料守恒,CH3COOH与CH3COO-的浓度之和减小为原来的110,D项正确。
10.现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( )序号①②③④pH 11 11 3 3溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸AB.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:①>②>④>③D.V1 L ④与V2 L ①混合,若混合后溶液pH=7,则V1<V2解析:选D。
醋酸钠溶液显碱性,A正确;也可以从平衡移动角度分析:CH3COONa电离出的CH3COO-与盐酸中的H+结合生成CH3COOH;CH3COO-也使醋酸中平衡CH3COOH CH3COO-+H+左移,两溶液中H+浓度均减小,所以pH均增大。
假设均是强酸强碱,且物质的量浓度相同,等体积混合后溶液呈中性,但醋酸是弱酸,其浓度远远大于氢氧化钠,即混合后醋酸过量,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),B正确。
分别加水稀释10倍,假设平衡不移动,那么①②溶液的pH均为10,但稀释氨水使平衡NH3·H2O NH+4+OH-右移,使①的pH>10,同理醋酸稀释后pH<4,C正确。
假设均是强酸强碱,混合后溶液呈中性,V1=V2,但氨水是弱碱,其浓度远远大于盐酸,所以需要的氨水少,即V1>V2,D错误。
11.(2017·浙江11月选考,T23)25 ℃时,在“H2AHA-A2-”的水溶液体系中,H2A、HA -和A2-三者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。
下列说法正确的是( )A.在含H2A、HA-和A2-的溶液中,加入少量NaOH固体,α(HA-)一定增大B.将等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水,所得的溶液中α(HA-)=α(A2-)C.NaHA溶液中,HA-的水解能力小于HA-的电离能力D.在含H2A、HA-和A2-的溶液中,若c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)=c(H+),则α(H2A)和α(HA -)一定相等答案:C二、非选择题12.某一元弱酸(用HA表示)在水中的电离方程式是HA H++A-,回答下列问题:(1)向溶液中加入适量NaA固体,以上平衡将________(填“正”或“逆”)向移动,理由是________________________________。
(2)若向溶液中加入适量NaCl溶液,以上平衡将________(填“正”或“逆”)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________。
答案:(1)逆 c (A -)增大,平衡向减小c (A -)的方向即逆向移动 (2)正 减小 增大13.一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化曲线如图所示,请回答:(1)O 点不导电的原因:______________________________________________________。