第2课时 弱电解质的电离平衡(2) 水的电离平衡
1. 下列关于电离常数的说法正确的是( )
A. 电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大
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
2. (2021·启东中学期中)对于常温下0.1 mol·L-1氨水和0.1 mol·L-1醋酸溶液,下列说法正确的是( )
A. 0.1 mol·L-1氨水溶液的pH=13
B. 向0.1 mol·L-1氨水中加入少量水,溶液中 eq \f(c(NH)·c(OH-),c(NH3·H2O)) 增大
C. 0.1 mol·L-1醋酸溶液中:c(H+)=c(CH3COO-)
D. 向0.1 mol·L-1醋酸溶液中加入少量水,醋酸电离平衡正向移动
3. 已知25 ℃,醋酸溶液中各微粒存在下述关系:K==1.75×10-5。下列有关说法可能成立的是( )
A. 25 ℃时,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K=8×10-5
B. 25 ℃时,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K=2×10-4
C. 标准状况下,醋酸溶液中K=1.75×10-5
D. 升高到一定温度,K=7.2×10-5
4. 常温下,将浓度为0.05 mol·L-1 HClO溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A. c(H+) B.
C. Ka(HClO) D.
5. 相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是( )
酸 HX HY HZ
电离常数K 9×10-7 9×10-6 1×10-2
A. 三种酸的酸性强弱关系:HX>HY>HZ
B. 反应 HZ+Y-===HY+Z-能够发生
C. 由电离常数可以判断,HZ属于强酸,HX和HY属于弱酸
D. 相同温度下,0.1 mol·L-1 HX溶液的电离常数大于1 mol·L-1 HX溶液的电离常数
6. 某温度下,水中存在平衡:H2O H++OH-,下列叙述一定正确的是( )
A. 向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,Kw减小
B. 将水加热,Kw增大,pH减小
C. 向水中加入少量固体CH3COONa,平衡正向移动,c(H+)增大
D. 向水中加入少量固体硫酸钠,c(H+)=10-7 mol·L-1,Kw不变
7. 下列表述正确的是( )
A. 4 ℃时,纯水的pH=7
B. 温度升高,纯水中的c平(H+)增大,c平(OH-)减小
C. 水的电离程度很小,纯水中主要存在形态是水分子
D. 在纯水中加入少量硫酸铵,可促进水的电离,使水的离子积增大
8. 在相同温度下,0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1 盐酸相比较,下列说法正确的是( )
A. 由水电离出的c(OH-)相等
B. 由水电离出的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1
C. 两溶液中水的离子积不同
D. 若将0.01 mol·L-1 盐酸换成同浓度的醋酸,对水的电离的影响不变
9. (2020·常熟期中)下列关于电解质溶液的说法正确的是( )
A. 0.1 L 0.5 mol·L-1 CH3COOH溶液中含有的H+数目为0.05NA
B. 室温下,稀释0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强
C. 向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中所有离子浓度均减小
D. CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中的值减小
10. 25 ℃时,H2SO3的电离常数Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.6×10-8,HClO的电离常数Ka=2.98×10-8,下列说法错误的是( )
A. 常温下,相同浓度的H2SO3的酸性比HClO强
B. 常温下,将NaHSO3溶液滴入NaClO溶液中发生反应:HSO+ClO-===SO+HClO
C. 常温下,NaHSO3溶液中HSO的电离程度大于其水解程度,NaHSO3溶液呈酸性
D. 将pH=5的HClO溶液加水稀释到pH=6时,部分离子浓度会升高
11. 下列措施能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的是( )
A. 向纯水中投入少量Na2O2
B. 将水加热煮沸
C. 向水中通入CO2
D. 向水中加入NaCl
12. 25 ℃时,用水稀释0.1 mol·L-1 氨水,下列随着水量的增加而减小的是( )
① ②
③c(H+)·c(OH-) ④
A. ①② B. ③
C. ③④ D. ②④
13. 在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
(1) A点水的离子积为1×10-14,B点水的离子积为________。造成水的离子积变化的原因是_______________________________________________。
(2) 100℃时,若向溶液中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置?为什么?
_________________________________________________________。
(3) 100℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)为_______________________________________________________________。
14. 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)。
酸 电离方程式 电离平衡常数K
CH3COOH CH3COOH CH3COO-+H+ 1.75×10-5
H2CO3 H2CO3 H++HCOHCO H++CO K1=4.4×10-7K2=4.7×10-11
H2S H2S H++HS-HS- H++S2- K1=9.1×10-8K2=1.1×10-12
H3PO4 H3PO4 H++H2POH2PO H++HPOHPO H++PO K1=7.1×10-3K2=6.3×10-8K3=4.2×10-13
回答下列问题:
(1) 当温度升高时,K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) 在温度相同时,各弱酸的K值不同,那么K值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都看作是酸,其中酸性最强的是________,最弱的是________。
(4) 多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离平衡常数。对于同一种多元弱酸的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) 用食醋浸泡有水垢的水壶,可以清除其中的水垢,通过该事实________(填“能”或“不能”)比较醋酸与碳酸的酸性强弱,请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱:_____________________________________________。
15. 已知t ℃时,0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH=11,0.1 mol·L-1 HA溶液中=109。请回答下列问题:
(1) 该温度下,水的离子积Kw=________,0.1 mol·L-1 HA溶液中水电离出的c(OH-)=________。
(2) 在室温下,用蒸馏水稀释0.01 mol·L-1 HA溶液时,下列呈减小趋势的是________(填字母)。
A. 水的电离程度
B.
C. 溶液中c(H+)和c(OH-)的乘积
D. 溶液中c(A-)·c(HA)的值
(3) 室温下,取pH=2的盐酸和HA溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。设盐酸中加入Zn的质量为m1,HA溶液中加入Zn的质量为m2,则m1________(填“>”“<”或“=”)m2。
(4) 室温下,取0.01 mol·L-1盐酸和HA溶液各100 mL,分别滴加0.01 mol·L-1 NaOH溶液至恰好完全反应,所需NaOH溶液的体积前者________(填“>”“<”或“=”)后者。
第2课时 弱电解质的电离平衡(2)
水的电离平衡
1. D 解析:电离常数只与温度有关,与弱电解质浓度无关,A错误、D正确;CH3COOH的电离常数表达式为Ka=,B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,C错误。
2. D 解析:一水合氨是弱电解质,在水溶液中部分电离,所以0.1 mol·L-1氨水溶液的pH<13,A错误;加水稀释氨水促进一水合氨的电离,但温度不变,电离平衡常数不变,因此溶液中=K不变,B错误;任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),C错误;加水稀释促进醋酸的电离,电离平衡正向移动,D正确。
3. D 解析:题中K=为醋酸电离平衡常数的表达式,由于电离常数不随浓度变化而变化,只随温度变化而变化,A、B错误;由于醋酸的电离是吸热反应,标准状况下(0 ℃,101 kPa)醋酸的电离程度小,K小于1.75×10-5,升高温度,K值变大,可能增大到7.2×10-5,C错误,D正确。
4. B 解析:加水稀释促进HClO电离,溶液中c(H+)减小,A错误;稀释过程中溶液中c(H+)、c(ClO-)、c(HClO)都减小,但是温度不变,电离常数不变,=×=,故增大,B正确、C错误;稀释过程中,c(H+)、c(ClO-)均减小,但水中还电离出H+,故减小,D错误。
5. B 解析:相同温度下,电离常数越大,酸性越强,三种酸的酸性强弱关系:HX<HY<HZ,A错误;根据较强酸制较弱酸原理,反应HZ+Y-===HY+Z-能够发生,B正确;由电离常数可以判断,HX、HY、HZ都属于弱酸,C错误;电离常数只与温度有关,与酸的浓度无关,D错误。
6. B 解析:向水中滴入少量稀盐酸,溶液中c(H+)增大,水的电离平衡逆向移动,由于温度不变,故Kw不变,A错误;水的电离过程是吸热过程,将水加热,水的电离程度增大,Kw增大,由于c(H+)增大,故溶液的pH减小,B正确;向水中加入少量固体CH3COONa,CH3COO-会消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡正向移动,最终导致溶液中c(H+)降低,C错误;没有指明温度,c(H+)不一定等于10-7 mol·L-1,D错误。
7. C 解析:25 ℃时,纯水的pH=7,4 ℃时,纯水的电离程度减小,pH稍大于7,A错误;温度升高,水的电离平衡向右移动,c平(H+)与c平(OH-)均增大,B错误;水是一种极弱的电解质,电离程度很小,25 ℃时,纯水电离出的H+浓度只有1.0×10-7 mol·L-1,所以纯水中主要存在形态是水分子,C正确;水的离子积不受溶液酸碱性的影响,温度不变,水的离子积则不变,D错误。
8. A 解析:温度一定,0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1盐酸对水的电离程度的抑制相同,故二者溶液中水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相同,A正确;温度一定时,两溶液中水的电离程度相同,0.01 mol·L-1 NaOH溶液中水电离出的c(H+)水== mol·L-1,0.01 mol·L-1盐酸中水电离出的c(H+)水=c(OH-)水== mol·L-1,但温度不确定,Kw不一定等于1×10-14,B错误;温度不变,Kw不变,C错误;醋酸为弱电解质,相同浓度盐酸和醋酸溶液中c(H+)不同,对水的电离抑制程度不同,D错误。
9. D 解析:醋酸为弱酸,在溶液中不能完全电离,所以0.1 L 0.5 mol·L-1 CH3COOH溶液中H+数小于0.05 NA,A错误;0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液为醋酸的稀溶液,再加水稀释,溶液中的离子浓度减小,导电能力减弱,B错误;0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液的酸性减弱,氢离子浓度减小,则氢氧根离子浓度增大,C错误;D正确且符合题意,故选D。
10. B 解析:常温下,Ka1>Ka,则相同浓度的H2SO3电离出的H+浓度比HClO大,即酸性强,A正确;常温下,将NaHSO3溶液滴入NaClO溶液中发生氧化还原反应:HSO+ClO-===SO+H++Cl-,B错误;常温下,NaHSO3溶液中水解平衡常数==8.13×10-13,HSO的电离程度大于其水解程度,NaHSO3溶液呈酸性,C正确;将pH=5的HClO溶液加水稀释到pH=6时,溶液中OH-浓度增大,部分离子浓度会升高,D正确。
11. C 解析:向纯水中投入少量Na2O2,会生成NaOH,使c(OH-)>c(H+),A错误;将水加热煮沸,可促进水的电离,但c(H+)=c(OH-),B错误;CO2可与水反应生成H2CO3,抑制水的电离,但H2CO3 H++HCO,使c(H+)>c(OH-),C正确;向水中加入NaCl,对水的电离无影响,D错误。
12. D 解析:加水稀释促进NH3·H2O电离,则溶液中n(NH3·H2O)减小、n(OH-)、n(NH)增大,但是NH3·H2O电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(NH3·H2O)、c(OH-)、c(NH)都减小,温度不变离子积常数不变,则溶液中c(H+)增大,温度不变电离平衡常数不变,则=Kb不变,①不符合题意;==减小,②符合题意;温度不变离子积常数不变,则c(H+)·c(OH-)=Kw不变,③不符合题意;稀释过程中c(OH-)减小,温度不变离子积常数不变,则溶液中c(H+)增大,则减小,④符合题意。故选D。
13. (1) 1×10-12 水的电离过程是吸热的,升高温度,水的电离程度增大,即水的离子积会增大
(2) 不能,氢离子浓度增大,氢氧根离子浓度减小,但是温度不变,水的离子积不变
(3) 2×10-9 mol·L-1
14. (1) 增大
(2) K值越大,电离出的H+浓度越大,所以酸性越强
(3) H3PO4 HPO
(4) K1 K2 K3 上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用
(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,证明醋酸酸性大于碳酸
15. (1) 1×10-13 1×10-11 mol·L-1
(2) BD (3)< (4)=