高中化学苏教版（2021）选择性必修1 专题3 第一单元 第2课时 电离平衡常数 强酸与弱酸的比较（学案+课时练 word版含解析）
文档属性
| 名称 | 高中化学苏教版（2021）选择性必修1 专题3 第一单元 第2课时 电离平衡常数 强酸与弱酸的比较（学案+课时练 word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 246.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-03-11 13:42:58 | ||
图片预览
文档简介
第2课时 电离平衡常数 强酸与弱酸的比较
[核心素养发展目标] 1.构建电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化。2.利用电离平衡常数相对大小关系，建立弱电解质相对强弱和“强酸制弱酸”的思维模型。3.认识电离度及应用。
一、电离平衡常数和电离度
1．电离平衡常数
(1)概念：在一定温度下，当弱电解质达到电离平衡时，弱电解质电离出的各离子浓度幂之积与溶液中未电离的分子浓度的比值(为一常数)，简称电离常数，用K表示。
(2)电离平衡常数表达式
①一元弱酸(碱)电离常数表达式
CH3COOH：Ka＝；
NH3·H2O：Kb＝。
②多元弱酸的电离常数表达式。
如H2S在水溶液中分两步电离，电离常数表达式分别为Ka1＝、Ka2＝。
(3)意义：表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越大，酸(或碱)性越强。
(4)电离常数的影响因素
内因：同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由物质本身的性质所决定。
外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与温度有关，由于电离为吸热过程，所以电离平衡常数随温度升高而增大。
2．电离度
(1)概念：弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，可用弱电解质已电离部分的浓度与其起始浓度的比值来表示电离的程度，简称为电离度，通常用符号α表示。
(2)数学表达式
α＝×100%
或α＝×100%。
(3)意义：表示弱电解质在水中的电离程度，同一弱电解质电离度越大，电离程度越大。
(4)电离度的影响因素
注意 电离度与化学平衡的转化率类似。
(1)改变条件，电离平衡正向移动，电离平衡常数一定增大( )
(2)改变条件，电离平衡常数增大，电离平衡一定正向移动( )
(3)相同条件下，可根据电离平衡常数的大小，比较弱电解质的相对强弱( )
(4)同一弱电解质，浓度大的电离平衡常数大( )
(5)H2CO3的电离常数表达式为Ka＝( )
(6)醋酸浓度越大，其电离程度越大( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)×
1．如何从定量的角度判断醋酸溶液中加水稀释一倍后，电离平衡移动的方向？
提示 Ka＝，稀释一倍后，假设平衡不移动，则Q＝＝Ka，Q2．25 ℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：
CH3COOH：Ka＝1.8×10－5
H2CO3：Ka1＝4.7×10－7
Ka2＝5.6×10－11
HClO：Ka＝4.0×10－8
(1)CH3COOH、H2CO3、HCO、HClO的酸性由强到弱的顺序：__________________
__________________________________________________________________________。
(2)CH3COO－、HCO、CO、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序：______________
___________________________________________________________________________。
(3)写出向NaClO和CH3COONa的混合溶液中通入少量CO2的化学方程式：________________________________________________________________________。
答案 (1)CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCO
(2)CO＞ClO－＞HCO＞CH3COO－
(3)NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3
解析 (1)据电离平衡常数分析，三种酸的酸性由强至弱的顺序为CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCO。
(2)越弱的酸根离子其结合H＋的能力越强。
(3)据表中电离平衡常数可知，酸性：H2CO3>HClO>HCO，据强酸可制弱酸原理，向NaClO溶液中通入CO2的化学方程式为NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3。
1．CH3COOH的电离方程式为CH3COOH??H＋＋CH3COO－，25 ℃时，0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液的Ka＝1.8×10－5。下列说法正确的是( )
A．向该溶液中滴加几滴浓盐酸，平衡逆向移动，c(H＋)减小
B．向该溶液中加少量CH3COONa固体，平衡正向移动
C．该温度下0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液的Ka＜1.8×10－5
D．升高温度，c(H＋)增大，Ka变大
答案 D
解析 B项，向该溶液中加少量CH3COONa固体，增加了CH3COO－的浓度，平衡逆向移动，错误；C项，因为电离平衡常数只和温度有关，所以该温度下0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液的Ka＝1.8×10－5，错误；D项，由于电离吸热，所以升高温度，电离平衡正向移动，c(H＋)增大，Ka变大，正确。
2．常温下，向氨水中加水稀释的过程中，NH3·H2O的电离平衡常数、电离度、溶液导电性的变化正确的是( )
A．增大、增大、减小 B．不变、增大、减小
C．不变、减小、减小 D．减小、减小、增大
答案 B
解析 向氨水中加水稀释的过程中，温度不变，则NH3·H2O的电离平衡常数不变；氨水越稀越电离，则电离度增大；但溶液总体积增大，微粒浓度减小，故溶液导电性减小，答案为B。
3．在一定温度下，加水逐渐稀释1 mol·L－1氨水的过程中，随着水量的增加，请说明溶液中下列含量的变化：
(1)n(OH－)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(2)________。
(3)________。
答案 (1)增大 (2)增大 (3)不变
解析 加水稀释，NH3·H2O的电离平衡向电离方向移动，n(OH－)逐渐增大，n(NH3·H2O)逐渐减小，＝，所以逐渐增大；电离平衡常数Kb＝只与温度有关，所以加水稀释时不变。
电离平衡常数的应用
(1)根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，相同条件下，电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越强。
(2)根据电离常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生，相同条件下相对强的酸(或碱)可制相对弱的酸(或碱)。
(3)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。
(4)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
如0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液加水稀释，＝＝，加水稀释时，c(H＋)减小，Ka值不变，则增大。
二、电离平衡常数的简单计算
1．电离常数的计算——三段式法
例：25 ℃ a mol·L－1的CH3COOH
CH3COOH??CH3COO－＋H＋
起始浓度/(mol·L－1) a 0 0
变化浓度/(mol·L－1) x x x
平衡浓度/(mol·L－1) a－x x x
则Ka＝＝≈。
注意 由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度(a－x) mol·L－1一般近似为
a mol·L－1。
2．电离平衡常数与电离度的关系
在一定温度下，已知b mol·L－1的一元弱酸HA溶液中，电离度为α，电离平衡常数为Ka，试推导b、α、Ka三者之间关系____________。
答案 Ka＝
解析 HA ?? H＋＋ A－
平衡时 b－bα bα bα
Ka＝＝。
1．已知室温时，0.1 mol·L－1某一元酸HA在水溶液中有0.1%发生电离。
(1)HA的电离平衡常数Ka＝________(填具体数值)。
(2)升高温度时，Ka________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，电离度________。
答案 (1)10－7 (2)增大 增大
2．弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(K)或电离度(α)表示，请根据下列情景列式计算。
(1)乙酰水杨酸是一种一元弱酸(可用HA表示)，在一定温度下，0.1 mol·L－1的乙酰水杨酸的水溶液中，乙酰水杨酸的电离常数Ka为3.4×10－4，求该酸的电离度______。
(2)已知在25 ℃时，1 mol·L－1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%，求NH3·H2O的电离常数Kb＝__________。
答案 (1)5.8% (2)1.77×10－5
解析 (1)设初始浓度为0.1 mol·L－1的HA的电离度约为x，则电离平衡时c(H＋)、c(A－)的浓度为0.1x mol·L－1，c(HA)为(0.1－0.1x)mol·L－1，则
K＝＝＝3.4×10－4
计算得出：x≈0.05 8＝5.8%。
(2)已知在25 ℃时，1 mol·L－1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%，则
c(NH)＝c(OH－)＝0.004 2 mol·L－1，则
Kb＝＝≈1.77×10－5。
三、一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较
1．相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸 大 强 相同 相同 大
一元弱酸 小 弱 小
2.相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸 相同 相同 小 少 相同
一元弱酸 大 多
1．下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )
A．相同浓度的两溶液中c(H＋)相同
B．100 mL 0.1 mol·L－1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C．c(H＋)＝10－3 mol·L－1的两溶液稀释100倍，c(H＋)均为10－5 mol·L－1
D．向两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减小
答案 B
解析 相同浓度的两溶液，醋酸部分电离，故醋酸中c(H＋)比盐酸中c(H＋)小，故A错误；醋酸稀释过程中平衡向电离方向移动，故稀释后醋酸的c(H＋)大于10－5 mol·L－1，故C错误；醋酸中加入醋酸钠，由于增大了溶液中醋酸根离子的浓度，抑制了醋酸电离，使c(H＋)明显减小，而盐酸中加入氯化钠，对溶液中c(H＋)无影响，故D错误。
2．下列关于0.1 mol·L－1NaOH与氨水两种稀溶液的说法正确的是( )
A．两溶液中c(OH－)相同
B．等体积的两溶液能中和等物质的量的HCl
C．两溶液稀释10倍，c(OH－)均为0.01 mol·L－1
D．两溶液的导电能力相同
答案 B
解析 相同浓度的两溶液，氨水部分电离，A错误；氨水稀释过程中平衡向电离方向移动，但仍不能完全电离，C错误；氨水部分电离，溶液中的离子浓度较小，导电能力较小，D错误。
题组一 电离平衡常数及其应用
1．下列关于电离常数的说法正确的是( )
A．Ka大的酸溶液中c(H＋)一定比Ka小的酸溶液中的c(H＋)大
B．CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝
C．向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离常数减小
D．电离常数只与温度有关，与浓度无关
答案 D
解析 酸溶液中c(H＋)既跟酸的电离常数有关，也跟酸溶液的浓度有关，A项错误；CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝，B项错误；向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，虽然平衡向左移动，但温度不变，电离常数不变，故C项错误。
2．(2020·合肥校级月考)已知25 ℃下，CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系：Ka＝＝1.8×10－5。下列有关结论可能成立的是( )
A．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，Ka＝8×10－5
B．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时，Ka＝2×10－4
C．标准状况下，醋酸中Ka＝1.8×10－5
D．升高到一定温度，Ka＝7.2×10－5
答案 D
解析 醋酸中存在电离平衡：CH3COOH??CH3COO－＋H＋，题中Ka为醋酸的电离常数，由于电离常数只随温度的变化而变化，所以排除A、B两项；因为醋酸的电离是吸热过程，所以升高温度，Ka增大，降低温度，Ka减小，标准状况下(0 ℃)温度低于25 ℃，则Ka小于1.8×10－5，
所以C项不成立、D项可能成立。
3．下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)在水中的电离程度和浓度关系的是( )
答案 B
解析 根据甲、乙的电离平衡常数可知，这两种物质都是弱电解质，在温度不变、浓度相等时，电离程度：CH3COOH＜CH2ClCOOH，可以排除A、C；当浓度增大时，物质的电离程度减小，排除D选项，故B项正确。
题组二 利用Ka比较弱酸的相对强弱
4．下表是常温下某些一元弱酸的电离常数：
弱酸 HCN HF CH3COOH HNO2
电离常数 6.2×10－10 6.3×10－4 1.8×10－5 5.6×10－4
则0.1 mol·L－1的下列溶液中，c(H＋)最大的是( )
A．HCN B．HF
C．CH3COOH D．HNO2
答案 B
解析 电离平衡常数越大，电离程度越大，同浓度时，电离产生的c(H＋)越大。
5．(2020·南昌高二月考)相同温度下，三种酸的电离平衡常数如表所示，下列判断正确的是( )
酸 HX HY HZ
电离平衡常数Ka 9×10－7 9×10－6 1×10－2
A.三种酸的强弱关系：HX>HY>HZ
B．反应HZ＋Y－===HY＋Z－不能发生
C．由电离平衡常数可以判断：HZ属于强酸，HX和HY属于弱酸
D．相同温度下，1 mol·L－1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L－1 HX溶液的电离平衡常数
答案 D
解析 A项，酸的电离平衡常数越大，酸的电离程度越大，其酸性越强，根据表中数据可知，酸的电离平衡常数：HZ>HY>HX，则酸性强弱：HZ>HY>HX，错误；B项，根据强酸制弱酸可知HZ＋Y－===HY＋Z－能够发生，错误；C项，完全电离的为强酸、部分电离的为弱酸，这几种酸都部分电离，均为弱酸，错误；D项，电离平衡常数只与温度有关，温度不变，电离平衡常数不变，正确。
6．已知25 ℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：HCOOH：Ka＝1.77×10－4，HCN：Ka＝6.2×10－10，
H2CO3：Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11，则以下反应不能自发进行的是( )
A．HCOOH＋NaCN===HCOONa＋HCN
B．NaHCO3＋NaCN===Na2CO3＋HCN
C．NaCN＋H2O＋CO2===HCN＋NaHCO3
D．2HCOOH＋CO===2HCOO－＋H2O＋CO2↑
答案 B
解析 由于Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3)，所以只有反应B不能自发进行。
题组三 弱电解质溶液离子浓度比值变化的判断
7．将浓度为0.1 mol·L－1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是( )
A．c(H＋) B．Ka(HF) C. D.
答案 D
解析 HF为弱酸，存在电离平衡：HF??H＋＋F－。根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件时，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，故加水稀释，平衡正向移动，但c(H＋)减小，A错误；电离常数只受温度的影响，温度不变，电离常数Ka(HF)不变，B错误；当溶液无限稀释时，c(F－)不断减小，但c(H＋)接近10－7 mol·L－1，所以减小，C错误；＝，由于加水稀释，平衡正向移动，所以溶液中n(H＋)增大，n(HF)减小，所以增大，D正确。
8．在25 ℃时，用蒸馏水稀释1 mol·L－1氨水至0.01 mol·L－1，随溶液的稀释，下列各项中始终保持增大趋势的是( )
A. B.
C. D．c(OH－)
答案 A
题组四 强酸、弱酸的比较
9．体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl－)＝n(CH3COO－)＝0.01 mol，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－)
答案 B
解析 体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl－)＝n(CH3COO－)＝0.01 mol，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CH3COOH不能完全电离，因此n(CH3COOH)＞n(HCl)，故二者分别与NaOH完全中和时，醋酸消耗的NaOH多，分别与足量CaCO3反应时，醋酸参与的反应放出的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。
10．某温度下，等体积、c(H＋)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液中的c(H＋)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是( )
A．曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C．取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗的NaOH的量相同
D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
答案 B
解析 醋酸属于弱电解质，在稀释时会电离出H＋，故稀释相同倍数时醋酸溶液中c(H＋)的变化要比盐酸中c(H＋)的变化小一些，即曲线Ⅰ表示盐酸，曲线Ⅱ表示醋酸，A项错误；溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关，离子浓度：b＞c，故导电性：b＞c，B项正确；a点、b点表示溶液稀释相同倍数，溶质的量没有发生变化，都等于稀释前的物质的量，稀释前两溶液中c(H＋)相同，但CH3COOH为弱酸，则c(CH3COOH)＞c(HCl)，故稀释前n(CH3COOH)＞n(HCl)，即CH3COOH消耗的NaOH多，C项错误；a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度，D项错误。
11．已知H2CO3的电离平衡常数：Ka1＝4.5×10－7、Ka2＝4.7×10－11，HClO的电离平衡常数：Ka＝4.0×10－8。在反应Cl2＋H2O??HCl＋HClO达到平衡后，要使HClO的浓度增大可加入( )
A．NaOH B．HCl C．NaHCO3 D．H2O
答案 C
解析 要使HClO的浓度增大，必须使该平衡右移，且加入的物质与HClO不反应。加入NaOH时，平衡虽然右移，但HClO也参与了反应，导致HClO的浓度减小；加入HCl时，平衡左移，HClO的浓度减小；加水稀释时，HClO的浓度也减小；由题给电离平衡常数知，酸性：H2CO3>HClO>HCO，故加入NaHCO3时，NaHCO3只与HCl反应，使平衡右移，HClO的浓度增大。
12．已知氨水在298 K时的电离常数Kb＝1.8×10－5，氨水溶液中c(OH－)＝2.40×10－3 mol·L－1，这种氨水的物质的量浓度(mol·L－1)是( )
A．5.60 B．0.32 C．3.20 D．1.80
答案 B
解析 根据NH3·H2O??NH＋OH－，假设原氨水的浓度为x mol·L－1，则平衡时，c(OH－)＝c(NH)＝2.40×10－3 mol·L－1，c(NH3·H2O)＝(x－2.40×10－3) mol·L－1，代入平衡常数表达式得：Kb＝＝＝1.8×10－5，解得x≈0.32。
13．(2020·浙江台州联考)已知0.1 mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOH??CH3COO－＋H＋，要使溶液中的值增大，可以采取的措施是( )
A．加少量烧碱溶液 B．降低温度
C．加少量冰醋酸 D．加水
答案 D
解析 ＝＝，加少量NaOH溶液，Ka不变，c(CH3COO－)增大，所以减小，A错误；降低温度，平衡左移，n(H＋)减小，n(CH3COOH)增大，所以减小，B错误；加少量冰醋酸，c(CH3COO－)增大，Ka不变，减小，C错误；加水，Ka不变，c(CH3COO－)减小，增大，D正确。
14．现有①盐酸、②醋酸、③硫酸三种稀溶液，用序号回答下列问题。
(1)若三种酸的物质的量浓度相等：
a．三种溶液中c(H＋)的大小关系为__________。
b．取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为__________。
c．取等质量的Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为__________。
(2)若三种溶液的c(H＋)相等：
a．三种酸的物质的量浓度大小关系为____________。
b．取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为____________。
c．取等质量的Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为________________________________________________________________________。
答案 (1)a.③＞①＞② b．③＞①＝② c．①＝②＞③
(2)a.②＞①＞③ b．②＞①＝③ c．①＝③＞②
解析 (1)a.H2SO4为二元强酸，HCl为一元强酸，在溶液中均全部电离；CH3COOH为弱酸，在溶液中部分电离，故③＞①＞②。b.三种酸的物质的量相等，盐酸和醋酸消耗的NaOH相等，但H2SO4为二元酸，所以消耗的NaOH是盐酸和醋酸的两倍，所以③＞①＝②。c.与等质量的Zn完全反应，消耗的盐酸和醋酸相等，消耗的H2SO4最少，所以①＝②＞③。(2)a.CH3COOH是弱酸，c(CH3COOH) c(H＋)，c(H2SO4)＝c(H＋)，c(HCl)＝c(H＋)，所以②＞①＞③；b.等体积的三种溶液中，n(CH3COOH)＞n(HCl)，而HCl和H2SO4都是强电解质，两溶液中的n(H＋)相等，消耗NaOH一样多，所以②＞①＝③；c.与等质量的Zn完全反应，消耗的n(H＋)相等，所以溶液中c(H＋)大的消耗的体积最小，H2SO4与HCl的c(H＋)相等，而CH3COOH在反应中会继续电离产生H＋，所以消耗体积最小，所以①＝③＞②。
15．如表所示是几种常见弱酸的电离常数：
酸 电离方程式 电离常数K
CH3COOH CH3COOH??CH3COO－＋H＋ K＝1.75×10－5
H2CO3 H2CO3??H＋＋HCO HCO??H＋＋CO K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11
H2S H2S??H＋＋HS－ HS－??H＋＋S2－ K1＝1.3×10－7 K2＝7.1×10－15
H3PO4 H3PO4??H＋＋H2PO H2PO??H＋＋HPO HPO??H＋＋PO K1＝7.1×10－3 K2＝6.3×10－8 K3＝4.2×10－13
请回答下列问题：
(1)K只与温度有关，当温度升高时，K______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在温度相同时，各弱酸的电离常数K不同，那么电离常数K的大小与酸性的相对强弱有何关系？
________________________________________________________________________。
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H2S、HS－、H3PO4、H2PO、HPO都看作酸，其中酸性最强的是____________，最弱的是________。
(4)H3PO4的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律，此规律是___________________________，
产生此规律的原因是______________________________________________________。
(5)用食醋可清除水壶中的水垢，通过该事实________(填“能”或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱，请另设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱。方案为______________
________________________________________________________________________。
答案 (1)增大 (2)K越大，弱酸电离出的氢离子的浓度越大，酸性越强 (3)H3PO4 HS－ (4)K1∶K2∶K3≈1∶10－5∶10－10 上一步电离产生的H＋对下一步电离有抑制作用 (5)能 向盛有少量NaHCO3溶液的试管中加入适量CH3COOH溶液，产生无色气泡，证明醋酸酸性强于碳酸(答案合理即可)
解析 (1)温度升高，促进弱电解质电离，K增大。(2)根据题意及表中数据可知，弱酸电离常数K越大，对应的酸性越强。(3)利用K的大小进行比较，由表可看出H3PO4的K值最大，酸性最强；HS－的K值最小，酸性最弱。(4)由于上一步电离产生的H＋对下一步电离有抑制作用，使得上一步电离常数远大于下一步电离常数。
16．(1)某浓度的氨水中存在平衡：NH3·H2O??NH＋OH－。如想增大NH的浓度而不增大OH－的浓度，应采取的措施是________(填字母)。
a．适当升高温度 b．加入NH4Cl固体
c．通入NH3 d．加入少量浓盐酸
(2)常温下，有c(H＋)、体积均相同的醋酸和盐酸两种溶液，采取以下措施：
①加适量醋酸钠晶体后，两溶液中的c(H＋)变化是：醋酸溶液中c(H＋)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，盐酸中c(H＋)________。
②加水稀释10倍后，醋酸溶液中的c(H＋)________(填“＞”“＝”或“＜”)盐酸溶液中的c(H＋)。
③加等浓度的NaOH溶液至恰好中和，所需NaOH溶液的体积：醋酸________(填“＞”“＝”或“＜”)盐酸。
④使温度都升高20 ℃，溶液中c(H＋)：醋酸________(填“＞”“＝”或“＜”)盐酸。
⑤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________(填字母)。(Ⅰ表示盐酸，Ⅱ表示醋酸)
(3)将0.1 mol·L－1的CH3COOH加水稀释，有关稀释后醋酸溶液的说法中，正确的是________(填字母)。
a．电离程度增大 b．溶液中离子总数增多
c．溶液导电性增强 d．溶液中醋酸分子增多
答案 (1)bd (2)①减小 减小 ②＞ ③＞ ④＞ ⑤c (3)ab
解析 (1)a项，升高温度，平衡右移，c(NH)和c(OH－)均增大；b项，加入NH4Cl固体，c(NH)增大，平衡左移，c(OH－)减小；c项，通入NH3，c(NH3·H2O)增大，平衡右移，c(NH)和c(OH－)
均增大；d项，加入少量浓盐酸，c(OH－)减小，平衡右移，c(NH)增大。(2)①加适量CH3COONa晶体，CH3COOH溶液中：CH3COOH??CH3COO－＋H＋平衡向左移动，c(H＋)减小，盐酸中发生反应：CH3COO－＋H＋===CH3COOH，c(H＋)减小。②加水稀释10倍，CH3COOH的电离平衡向右移动，n(H＋)增多，HCl不存在电离平衡，HCl电离出的n(H＋)不变。③加NaOH溶液，CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O，HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，由于CH3COOH是部分电离，反应过程中CH3COOH的电离平衡向电离方向移动且反应前c(CH3COOH)＞c(HCl)，故中和时CH3COOH所需NaOH的体积多。④升高温度，CH3COOH的电离平衡向电离方向移动，c(H＋)增大，HCl已全部电离。⑤反应开始时两溶液pH相同，即c(H＋)相同，所以开始与Zn反应速率相同，随着反应的进行，CH3COOH的电离平衡向电离方向移动，故反应速率：v(CH3COOH)＞v(HCl)，又因为反应开始时c(CH3COOH)＞c(HCl)，所以与足量锌反应，CH3COOH生成H2的量多。
[核心素养发展目标] 1.构建电离平衡常数模型，并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化。2.利用电离平衡常数相对大小关系，建立弱电解质相对强弱和“强酸制弱酸”的思维模型。3.认识电离度及应用。
一、电离平衡常数和电离度
1．电离平衡常数
(1)概念：在一定温度下，当弱电解质达到电离平衡时，弱电解质电离出的各离子浓度幂之积与溶液中未电离的分子浓度的比值(为一常数)，简称电离常数，用K表示。
(2)电离平衡常数表达式
①一元弱酸(碱)电离常数表达式
CH3COOH：Ka＝；
NH3·H2O：Kb＝。
②多元弱酸的电离常数表达式。
如H2S在水溶液中分两步电离，电离常数表达式分别为Ka1＝、Ka2＝。
(3)意义：表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越大，酸(或碱)性越强。
(4)电离常数的影响因素
内因：同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由物质本身的性质所决定。
外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与温度有关，由于电离为吸热过程，所以电离平衡常数随温度升高而增大。
2．电离度
(1)概念：弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，可用弱电解质已电离部分的浓度与其起始浓度的比值来表示电离的程度，简称为电离度，通常用符号α表示。
(2)数学表达式
α＝×100%
或α＝×100%。
(3)意义：表示弱电解质在水中的电离程度，同一弱电解质电离度越大，电离程度越大。
(4)电离度的影响因素
注意 电离度与化学平衡的转化率类似。
(1)改变条件，电离平衡正向移动，电离平衡常数一定增大( )
(2)改变条件，电离平衡常数增大，电离平衡一定正向移动( )
(3)相同条件下，可根据电离平衡常数的大小，比较弱电解质的相对强弱( )
(4)同一弱电解质，浓度大的电离平衡常数大( )
(5)H2CO3的电离常数表达式为Ka＝( )
(6)醋酸浓度越大，其电离程度越大( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)×
1．如何从定量的角度判断醋酸溶液中加水稀释一倍后，电离平衡移动的方向？
提示 Ka＝，稀释一倍后，假设平衡不移动，则Q＝＝Ka，Q
CH3COOH：Ka＝1.8×10－5
H2CO3：Ka1＝4.7×10－7
Ka2＝5.6×10－11
HClO：Ka＝4.0×10－8
(1)CH3COOH、H2CO3、HCO、HClO的酸性由强到弱的顺序：__________________
__________________________________________________________________________。
(2)CH3COO－、HCO、CO、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序：______________
___________________________________________________________________________。
(3)写出向NaClO和CH3COONa的混合溶液中通入少量CO2的化学方程式：________________________________________________________________________。
答案 (1)CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCO
(2)CO＞ClO－＞HCO＞CH3COO－
(3)NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3
解析 (1)据电离平衡常数分析，三种酸的酸性由强至弱的顺序为CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCO。
(2)越弱的酸根离子其结合H＋的能力越强。
(3)据表中电离平衡常数可知，酸性：H2CO3>HClO>HCO，据强酸可制弱酸原理，向NaClO溶液中通入CO2的化学方程式为NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3。
1．CH3COOH的电离方程式为CH3COOH??H＋＋CH3COO－，25 ℃时，0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液的Ka＝1.8×10－5。下列说法正确的是( )
A．向该溶液中滴加几滴浓盐酸，平衡逆向移动，c(H＋)减小
B．向该溶液中加少量CH3COONa固体，平衡正向移动
C．该温度下0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液的Ka＜1.8×10－5
D．升高温度，c(H＋)增大，Ka变大
答案 D
解析 B项，向该溶液中加少量CH3COONa固体，增加了CH3COO－的浓度，平衡逆向移动，错误；C项，因为电离平衡常数只和温度有关，所以该温度下0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液的Ka＝1.8×10－5，错误；D项，由于电离吸热，所以升高温度，电离平衡正向移动，c(H＋)增大，Ka变大，正确。
2．常温下，向氨水中加水稀释的过程中，NH3·H2O的电离平衡常数、电离度、溶液导电性的变化正确的是( )
A．增大、增大、减小 B．不变、增大、减小
C．不变、减小、减小 D．减小、减小、增大
答案 B
解析 向氨水中加水稀释的过程中，温度不变，则NH3·H2O的电离平衡常数不变；氨水越稀越电离，则电离度增大；但溶液总体积增大，微粒浓度减小，故溶液导电性减小，答案为B。
3．在一定温度下，加水逐渐稀释1 mol·L－1氨水的过程中，随着水量的增加，请说明溶液中下列含量的变化：
(1)n(OH－)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(2)________。
(3)________。
答案 (1)增大 (2)增大 (3)不变
解析 加水稀释，NH3·H2O的电离平衡向电离方向移动，n(OH－)逐渐增大，n(NH3·H2O)逐渐减小，＝，所以逐渐增大；电离平衡常数Kb＝只与温度有关，所以加水稀释时不变。
电离平衡常数的应用
(1)根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，相同条件下，电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越强。
(2)根据电离常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生，相同条件下相对强的酸(或碱)可制相对弱的酸(或碱)。
(3)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。
(4)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
如0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液加水稀释，＝＝，加水稀释时，c(H＋)减小，Ka值不变，则增大。
二、电离平衡常数的简单计算
1．电离常数的计算——三段式法
例：25 ℃ a mol·L－1的CH3COOH
CH3COOH??CH3COO－＋H＋
起始浓度/(mol·L－1) a 0 0
变化浓度/(mol·L－1) x x x
平衡浓度/(mol·L－1) a－x x x
则Ka＝＝≈。
注意 由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度(a－x) mol·L－1一般近似为
a mol·L－1。
2．电离平衡常数与电离度的关系
在一定温度下，已知b mol·L－1的一元弱酸HA溶液中，电离度为α，电离平衡常数为Ka，试推导b、α、Ka三者之间关系____________。
答案 Ka＝
解析 HA ?? H＋＋ A－
平衡时 b－bα bα bα
Ka＝＝。
1．已知室温时，0.1 mol·L－1某一元酸HA在水溶液中有0.1%发生电离。
(1)HA的电离平衡常数Ka＝________(填具体数值)。
(2)升高温度时，Ka________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，电离度________。
答案 (1)10－7 (2)增大 增大
2．弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(K)或电离度(α)表示，请根据下列情景列式计算。
(1)乙酰水杨酸是一种一元弱酸(可用HA表示)，在一定温度下，0.1 mol·L－1的乙酰水杨酸的水溶液中，乙酰水杨酸的电离常数Ka为3.4×10－4，求该酸的电离度______。
(2)已知在25 ℃时，1 mol·L－1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%，求NH3·H2O的电离常数Kb＝__________。
答案 (1)5.8% (2)1.77×10－5
解析 (1)设初始浓度为0.1 mol·L－1的HA的电离度约为x，则电离平衡时c(H＋)、c(A－)的浓度为0.1x mol·L－1，c(HA)为(0.1－0.1x)mol·L－1，则
K＝＝＝3.4×10－4
计算得出：x≈0.05 8＝5.8%。
(2)已知在25 ℃时，1 mol·L－1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%，则
c(NH)＝c(OH－)＝0.004 2 mol·L－1，则
Kb＝＝≈1.77×10－5。
三、一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较
1．相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸 大 强 相同 相同 大
一元弱酸 小 弱 小
2.相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸 相同 相同 小 少 相同
一元弱酸 大 多
1．下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )
A．相同浓度的两溶液中c(H＋)相同
B．100 mL 0.1 mol·L－1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C．c(H＋)＝10－3 mol·L－1的两溶液稀释100倍，c(H＋)均为10－5 mol·L－1
D．向两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减小
答案 B
解析 相同浓度的两溶液，醋酸部分电离，故醋酸中c(H＋)比盐酸中c(H＋)小，故A错误；醋酸稀释过程中平衡向电离方向移动，故稀释后醋酸的c(H＋)大于10－5 mol·L－1，故C错误；醋酸中加入醋酸钠，由于增大了溶液中醋酸根离子的浓度，抑制了醋酸电离，使c(H＋)明显减小，而盐酸中加入氯化钠，对溶液中c(H＋)无影响，故D错误。
2．下列关于0.1 mol·L－1NaOH与氨水两种稀溶液的说法正确的是( )
A．两溶液中c(OH－)相同
B．等体积的两溶液能中和等物质的量的HCl
C．两溶液稀释10倍，c(OH－)均为0.01 mol·L－1
D．两溶液的导电能力相同
答案 B
解析 相同浓度的两溶液，氨水部分电离，A错误；氨水稀释过程中平衡向电离方向移动，但仍不能完全电离，C错误；氨水部分电离，溶液中的离子浓度较小，导电能力较小，D错误。
题组一 电离平衡常数及其应用
1．下列关于电离常数的说法正确的是( )
A．Ka大的酸溶液中c(H＋)一定比Ka小的酸溶液中的c(H＋)大
B．CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝
C．向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离常数减小
D．电离常数只与温度有关，与浓度无关
答案 D
解析 酸溶液中c(H＋)既跟酸的电离常数有关，也跟酸溶液的浓度有关，A项错误；CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝，B项错误；向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，虽然平衡向左移动，但温度不变，电离常数不变，故C项错误。
2．(2020·合肥校级月考)已知25 ℃下，CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系：Ka＝＝1.8×10－5。下列有关结论可能成立的是( )
A．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，Ka＝8×10－5
B．25 ℃下，向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时，Ka＝2×10－4
C．标准状况下，醋酸中Ka＝1.8×10－5
D．升高到一定温度，Ka＝7.2×10－5
答案 D
解析 醋酸中存在电离平衡：CH3COOH??CH3COO－＋H＋，题中Ka为醋酸的电离常数，由于电离常数只随温度的变化而变化，所以排除A、B两项；因为醋酸的电离是吸热过程，所以升高温度，Ka增大，降低温度，Ka减小，标准状况下(0 ℃)温度低于25 ℃，则Ka小于1.8×10－5，
所以C项不成立、D项可能成立。
3．下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)在水中的电离程度和浓度关系的是( )
答案 B
解析 根据甲、乙的电离平衡常数可知，这两种物质都是弱电解质，在温度不变、浓度相等时，电离程度：CH3COOH＜CH2ClCOOH，可以排除A、C；当浓度增大时，物质的电离程度减小，排除D选项，故B项正确。
题组二 利用Ka比较弱酸的相对强弱
4．下表是常温下某些一元弱酸的电离常数：
弱酸 HCN HF CH3COOH HNO2
电离常数 6.2×10－10 6.3×10－4 1.8×10－5 5.6×10－4
则0.1 mol·L－1的下列溶液中，c(H＋)最大的是( )
A．HCN B．HF
C．CH3COOH D．HNO2
答案 B
解析 电离平衡常数越大，电离程度越大，同浓度时，电离产生的c(H＋)越大。
5．(2020·南昌高二月考)相同温度下，三种酸的电离平衡常数如表所示，下列判断正确的是( )
酸 HX HY HZ
电离平衡常数Ka 9×10－7 9×10－6 1×10－2
A.三种酸的强弱关系：HX>HY>HZ
B．反应HZ＋Y－===HY＋Z－不能发生
C．由电离平衡常数可以判断：HZ属于强酸，HX和HY属于弱酸
D．相同温度下，1 mol·L－1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L－1 HX溶液的电离平衡常数
答案 D
解析 A项，酸的电离平衡常数越大，酸的电离程度越大，其酸性越强，根据表中数据可知，酸的电离平衡常数：HZ>HY>HX，则酸性强弱：HZ>HY>HX，错误；B项，根据强酸制弱酸可知HZ＋Y－===HY＋Z－能够发生，错误；C项，完全电离的为强酸、部分电离的为弱酸，这几种酸都部分电离，均为弱酸，错误；D项，电离平衡常数只与温度有关，温度不变，电离平衡常数不变，正确。
6．已知25 ℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：HCOOH：Ka＝1.77×10－4，HCN：Ka＝6.2×10－10，
H2CO3：Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11，则以下反应不能自发进行的是( )
A．HCOOH＋NaCN===HCOONa＋HCN
B．NaHCO3＋NaCN===Na2CO3＋HCN
C．NaCN＋H2O＋CO2===HCN＋NaHCO3
D．2HCOOH＋CO===2HCOO－＋H2O＋CO2↑
答案 B
解析 由于Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3)，所以只有反应B不能自发进行。
题组三 弱电解质溶液离子浓度比值变化的判断
7．将浓度为0.1 mol·L－1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是( )
A．c(H＋) B．Ka(HF) C. D.
答案 D
解析 HF为弱酸，存在电离平衡：HF??H＋＋F－。根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件时，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，故加水稀释，平衡正向移动，但c(H＋)减小，A错误；电离常数只受温度的影响，温度不变，电离常数Ka(HF)不变，B错误；当溶液无限稀释时，c(F－)不断减小，但c(H＋)接近10－7 mol·L－1，所以减小，C错误；＝，由于加水稀释，平衡正向移动，所以溶液中n(H＋)增大，n(HF)减小，所以增大，D正确。
8．在25 ℃时，用蒸馏水稀释1 mol·L－1氨水至0.01 mol·L－1，随溶液的稀释，下列各项中始终保持增大趋势的是( )
A. B.
C. D．c(OH－)
答案 A
题组四 强酸、弱酸的比较
9．体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl－)＝n(CH3COO－)＝0.01 mol，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－)
答案 B
解析 体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl－)＝n(CH3COO－)＝0.01 mol，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CH3COOH不能完全电离，因此n(CH3COOH)＞n(HCl)，故二者分别与NaOH完全中和时，醋酸消耗的NaOH多，分别与足量CaCO3反应时，醋酸参与的反应放出的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。
10．某温度下，等体积、c(H＋)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液中的c(H＋)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是( )
A．曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C．取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗的NaOH的量相同
D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
答案 B
解析 醋酸属于弱电解质，在稀释时会电离出H＋，故稀释相同倍数时醋酸溶液中c(H＋)的变化要比盐酸中c(H＋)的变化小一些，即曲线Ⅰ表示盐酸，曲线Ⅱ表示醋酸，A项错误；溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关，离子浓度：b＞c，故导电性：b＞c，B项正确；a点、b点表示溶液稀释相同倍数，溶质的量没有发生变化，都等于稀释前的物质的量，稀释前两溶液中c(H＋)相同，但CH3COOH为弱酸，则c(CH3COOH)＞c(HCl)，故稀释前n(CH3COOH)＞n(HCl)，即CH3COOH消耗的NaOH多，C项错误；a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度，D项错误。
11．已知H2CO3的电离平衡常数：Ka1＝4.5×10－7、Ka2＝4.7×10－11，HClO的电离平衡常数：Ka＝4.0×10－8。在反应Cl2＋H2O??HCl＋HClO达到平衡后，要使HClO的浓度增大可加入( )
A．NaOH B．HCl C．NaHCO3 D．H2O
答案 C
解析 要使HClO的浓度增大，必须使该平衡右移，且加入的物质与HClO不反应。加入NaOH时，平衡虽然右移，但HClO也参与了反应，导致HClO的浓度减小；加入HCl时，平衡左移，HClO的浓度减小；加水稀释时，HClO的浓度也减小；由题给电离平衡常数知，酸性：H2CO3>HClO>HCO，故加入NaHCO3时，NaHCO3只与HCl反应，使平衡右移，HClO的浓度增大。
12．已知氨水在298 K时的电离常数Kb＝1.8×10－5，氨水溶液中c(OH－)＝2.40×10－3 mol·L－1，这种氨水的物质的量浓度(mol·L－1)是( )
A．5.60 B．0.32 C．3.20 D．1.80
答案 B
解析 根据NH3·H2O??NH＋OH－，假设原氨水的浓度为x mol·L－1，则平衡时，c(OH－)＝c(NH)＝2.40×10－3 mol·L－1，c(NH3·H2O)＝(x－2.40×10－3) mol·L－1，代入平衡常数表达式得：Kb＝＝＝1.8×10－5，解得x≈0.32。
13．(2020·浙江台州联考)已知0.1 mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOH??CH3COO－＋H＋，要使溶液中的值增大，可以采取的措施是( )
A．加少量烧碱溶液 B．降低温度
C．加少量冰醋酸 D．加水
答案 D
解析 ＝＝，加少量NaOH溶液，Ka不变，c(CH3COO－)增大，所以减小，A错误；降低温度，平衡左移，n(H＋)减小，n(CH3COOH)增大，所以减小，B错误；加少量冰醋酸，c(CH3COO－)增大，Ka不变，减小，C错误；加水，Ka不变，c(CH3COO－)减小，增大，D正确。
14．现有①盐酸、②醋酸、③硫酸三种稀溶液，用序号回答下列问题。
(1)若三种酸的物质的量浓度相等：
a．三种溶液中c(H＋)的大小关系为__________。
b．取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为__________。
c．取等质量的Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为__________。
(2)若三种溶液的c(H＋)相等：
a．三种酸的物质的量浓度大小关系为____________。
b．取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为____________。
c．取等质量的Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为________________________________________________________________________。
答案 (1)a.③＞①＞② b．③＞①＝② c．①＝②＞③
(2)a.②＞①＞③ b．②＞①＝③ c．①＝③＞②
解析 (1)a.H2SO4为二元强酸，HCl为一元强酸，在溶液中均全部电离；CH3COOH为弱酸，在溶液中部分电离，故③＞①＞②。b.三种酸的物质的量相等，盐酸和醋酸消耗的NaOH相等，但H2SO4为二元酸，所以消耗的NaOH是盐酸和醋酸的两倍，所以③＞①＝②。c.与等质量的Zn完全反应，消耗的盐酸和醋酸相等，消耗的H2SO4最少，所以①＝②＞③。(2)a.CH3COOH是弱酸，c(CH3COOH) c(H＋)，c(H2SO4)＝c(H＋)，c(HCl)＝c(H＋)，所以②＞①＞③；b.等体积的三种溶液中，n(CH3COOH)＞n(HCl)，而HCl和H2SO4都是强电解质，两溶液中的n(H＋)相等，消耗NaOH一样多，所以②＞①＝③；c.与等质量的Zn完全反应，消耗的n(H＋)相等，所以溶液中c(H＋)大的消耗的体积最小，H2SO4与HCl的c(H＋)相等，而CH3COOH在反应中会继续电离产生H＋，所以消耗体积最小，所以①＝③＞②。
15．如表所示是几种常见弱酸的电离常数：
酸 电离方程式 电离常数K
CH3COOH CH3COOH??CH3COO－＋H＋ K＝1.75×10－5
H2CO3 H2CO3??H＋＋HCO HCO??H＋＋CO K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11
H2S H2S??H＋＋HS－ HS－??H＋＋S2－ K1＝1.3×10－7 K2＝7.1×10－15
H3PO4 H3PO4??H＋＋H2PO H2PO??H＋＋HPO HPO??H＋＋PO K1＝7.1×10－3 K2＝6.3×10－8 K3＝4.2×10－13
请回答下列问题：
(1)K只与温度有关，当温度升高时，K______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在温度相同时，各弱酸的电离常数K不同，那么电离常数K的大小与酸性的相对强弱有何关系？
________________________________________________________________________。
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H2S、HS－、H3PO4、H2PO、HPO都看作酸，其中酸性最强的是____________，最弱的是________。
(4)H3PO4的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律，此规律是___________________________，
产生此规律的原因是______________________________________________________。
(5)用食醋可清除水壶中的水垢，通过该事实________(填“能”或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱，请另设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱。方案为______________
________________________________________________________________________。
答案 (1)增大 (2)K越大，弱酸电离出的氢离子的浓度越大，酸性越强 (3)H3PO4 HS－ (4)K1∶K2∶K3≈1∶10－5∶10－10 上一步电离产生的H＋对下一步电离有抑制作用 (5)能 向盛有少量NaHCO3溶液的试管中加入适量CH3COOH溶液，产生无色气泡，证明醋酸酸性强于碳酸(答案合理即可)
解析 (1)温度升高，促进弱电解质电离，K增大。(2)根据题意及表中数据可知，弱酸电离常数K越大，对应的酸性越强。(3)利用K的大小进行比较，由表可看出H3PO4的K值最大，酸性最强；HS－的K值最小，酸性最弱。(4)由于上一步电离产生的H＋对下一步电离有抑制作用，使得上一步电离常数远大于下一步电离常数。
16．(1)某浓度的氨水中存在平衡：NH3·H2O??NH＋OH－。如想增大NH的浓度而不增大OH－的浓度，应采取的措施是________(填字母)。
a．适当升高温度 b．加入NH4Cl固体
c．通入NH3 d．加入少量浓盐酸
(2)常温下，有c(H＋)、体积均相同的醋酸和盐酸两种溶液，采取以下措施：
①加适量醋酸钠晶体后，两溶液中的c(H＋)变化是：醋酸溶液中c(H＋)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，盐酸中c(H＋)________。
②加水稀释10倍后，醋酸溶液中的c(H＋)________(填“＞”“＝”或“＜”)盐酸溶液中的c(H＋)。
③加等浓度的NaOH溶液至恰好中和，所需NaOH溶液的体积：醋酸________(填“＞”“＝”或“＜”)盐酸。
④使温度都升高20 ℃，溶液中c(H＋)：醋酸________(填“＞”“＝”或“＜”)盐酸。
⑤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________(填字母)。(Ⅰ表示盐酸，Ⅱ表示醋酸)
(3)将0.1 mol·L－1的CH3COOH加水稀释，有关稀释后醋酸溶液的说法中，正确的是________(填字母)。
a．电离程度增大 b．溶液中离子总数增多
c．溶液导电性增强 d．溶液中醋酸分子增多
答案 (1)bd (2)①减小 减小 ②＞ ③＞ ④＞ ⑤c (3)ab
解析 (1)a项，升高温度，平衡右移，c(NH)和c(OH－)均增大；b项，加入NH4Cl固体，c(NH)增大，平衡左移，c(OH－)减小；c项，通入NH3，c(NH3·H2O)增大，平衡右移，c(NH)和c(OH－)
均增大；d项，加入少量浓盐酸，c(OH－)减小，平衡右移，c(NH)增大。(2)①加适量CH3COONa晶体，CH3COOH溶液中：CH3COOH??CH3COO－＋H＋平衡向左移动，c(H＋)减小，盐酸中发生反应：CH3COO－＋H＋===CH3COOH，c(H＋)减小。②加水稀释10倍，CH3COOH的电离平衡向右移动，n(H＋)增多，HCl不存在电离平衡，HCl电离出的n(H＋)不变。③加NaOH溶液，CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O，HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，由于CH3COOH是部分电离，反应过程中CH3COOH的电离平衡向电离方向移动且反应前c(CH3COOH)＞c(HCl)，故中和时CH3COOH所需NaOH的体积多。④升高温度，CH3COOH的电离平衡向电离方向移动，c(H＋)增大，HCl已全部电离。⑤反应开始时两溶液pH相同，即c(H＋)相同，所以开始与Zn反应速率相同，随着反应的进行，CH3COOH的电离平衡向电离方向移动，故反应速率：v(CH3COOH)＞v(HCl)，又因为反应开始时c(CH3COOH)＞c(HCl)，所以与足量锌反应，CH3COOH生成H2的量多。