考点6 电离常数计算-讲义-2022~2023学年高二化学(人教版2019选择性必修1)(Word含解析)

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名称 考点6 电离常数计算-讲义-2022~2023学年高二化学(人教版2019选择性必修1)(Word含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-01-03 21:13:36

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考点6 电离常数计算
1.电离平衡常数的计算
(1)依据电离平衡常数计算c(H+)或c(OH-)
当一元弱酸或一元弱碱的电离常数很小时,可用如下两个公式计算c(H+)或c(OH-)。
①一元弱酸(以CH3COOH为例)
c(H+)=
②一元弱碱(以NH3·H2O为例)
c(OH-)=
(2)电离常数(K)与电离度(α)的定量关系
电离常数与电离度(α)的关系(以一元弱酸为例)
HA  ??  H+  +  A-
起始 c酸 0 0
转化 c酸·α c酸·α c酸·α
平衡 c酸·(1-α) c酸·α c酸·α
Ka==,α很小,可认为1-α≈1,则Ka=c酸·α2或α=。
2.计算电离常数的思维方法
(1)根据电离方程式,写出电离平衡常数表达式。
(2)根据题干信息,结合电荷守恒、元素质量守恒,找出各微粒的浓度,代入表达式即可。
(3)若有图像信息,可选择曲线上特殊点(能准确读出纵、横坐标的数值),确定各微粒的浓度,最后代入平衡常数表达式计算。
例1 已知25 ℃时某弱酸HX的电离常数Ka=1.75×10-5,则25 ℃时0.1 mol·L-1的HX溶液中H+浓度是________。
答案 1.32×10-3 mol·L-1
解析   HX   ??  H+ + X-
起始 c(HX) 0 0
平衡 c(HX)-c(X-) c(H+) c(X-)
则Ka=≈,
由于弱电解质的电离程度很小,c(HX)-c(H+)≈c(HX),c(H+)≈=
mol·L-1≈1.32×10-3mol·L-1。
例2 常温下,向20 mL 0.010 mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中lg c(OH-)与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图。
(1)判断HA为强酸还是弱酸。
(2)若HA为弱酸,请计算在P点的电离平衡常数。
答案 (1)纵轴坐标为lg c(OH-),在M点时,溶液中c(OH-)=10-10 mol·L-1,常温时c(H+)=10-4 mol·L-1,则HA为一元弱酸。
(2)在相同温度下,M、P点的电离常数相同,用M点计算电离常数。
HA??H++A-,c(H+)≈c(A-),
常温下,Ka(HA)=≈=1.0×10-6。
一、混合溶液中电离平衡常数的计算
1.(1)常温下,向a mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L-1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),则醋酸的电离常数Ka=__________________(用含a和b的代数式表示)。
(2)常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=____________(用含a和b的代数式表示)。
答案 (1) (2)
解析 (1)由电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-),元素质量守恒有c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),溶液呈中性,所以c(CH3COOH)=c(Cl-)。
CH3COOH??CH3COO-+H+
- 10-7
Ka==。
(2)根据2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于c(CH3COO-)=2c(Ba2+)=b mol·L-1,所以c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
CH3COOH??CH3COO-+H+
-b b 10-7
Ka==。
二、利用图像计算电离平衡常数
2.已知草酸为二元弱酸:H2C2O4??HC2O+H+ Ka1,HC2O??C2O+H+ Ka2,常温下,向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
则常温下:
(1)Ka1=________。
(2)Ka2=________。
(3)pH=2.7时,溶液中=____________________。
答案 (1)10-1.2 (2)10-4.2 (3)1 000
解析 (1)由图像可知pH=1.2时,c(HC2O)=c(H2C2O4),则Ka1=10-1.2。(2)pH=4.2时,c(HC2O)=c(C2O),则Ka2=10-4.2。(3)由电离常数表达式可知===103=1 000。
3.已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,常温下,向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。
(1)写出亚磷酸的电离方程式:
____________________________、_______________________。
(2)表示pH与lg 的变化关系的曲线是____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)根据图像计算亚磷酸的Ka1=________。
答案 (1)H3PO3??H2PO+H+ H2PO??HPO+H+ (2)Ⅰ (3)10-1.4
解析 Ka1=,Ka2=,且Ka1>Ka2,由图像可知,在相同或时,曲线Ⅱ对应的c(H+)较大,为第一步电离(Ka1),曲线Ⅰ对应的c(H+)较小,为第二步电离(Ka2),选用曲线Ⅱ中的特殊点B计算Ka1,Ka1==10×10-2.4=10-1.4。
1.弱电解质的电离平衡右移,电离常数一定增大(  )
2.电离常数大的酸溶液中的c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大(  )
3.某一弱电解质,电离度越大,电离常数就越大(  )
4.相同温度下,向1 mol·L-1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸,其电离度变小(  )
5.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度(  )
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.×
一、电离常数的常规应用
1.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO
电离平衡常数(25℃) Ka=1.77×10-4 Ka1=1.1×10-7 Ka2=1.3×10-13 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka=4.0×10-8
按要求回答下列问题:
(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_____________________。
(2)相同浓度的HCOO-、HS-、S2-、HCO、CO、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为_____________________________________________________。
(3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式不正确的是________(填序号)。
①次氯酸与NaHCO3溶液的反应:HClO+HCO===ClO-+H2O+CO2↑
②少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-===CO+2HClO
③少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-===HCO+HClO
④硫化氢通入NaClO溶液中:H2S+ClO-===HS-+HClO
⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+CO===2HCOO-+CO2↑+H2O
答案 (1)HCOOH>H2CO3>H2S>HClO
(2)S2->CO>ClO->HS->HCO>HCOO-
(3)①②④
二、利用Ka、Kb判断微粒浓度比值的变化
2.下列关于电解质的说法正确的是_________________________________(填字母)。
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.室温下向10 mL 0.1 mol·L-1的氨水中加水稀释后,溶液中不变
C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合:<
D.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释过程中,电离平衡常数Ka(HF)保持不变,始终增大
答案 B
解析 B项,NH3·H2O的电离常数Kb=,温度不变,Kb不变,正确;C项,等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合,根据电离常数有Ka1=、Ka2=,同一溶液中c(H+)相等,则c(H+)=Ka1·=Ka2·,而Ka1>Ka2,则>,错误;D项,0.1 mol·L-1的HF加水稀释,c(F-)趋近于0,而c(H+)趋于不变(10-7 mol·L-1),故变小,错误。
3.常温下,将0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。
(1)________;
(2)________;
(3)________;
(4)________;
(5)________。
答案 (1)变小 (2)变大 (3)变小 (4)不变 (5)不变
解析 (1)将该式变为=或稀释时醋酸的电离平衡正向移动,n(CH3COOH)减小,n(H+)增大因而其比值变小。
(2)将该式变为=或稀释时醋酸的电离平衡正向移动,n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)增大因而其比值变大。
(3)假设无限稀释,c(CH3COO-)趋近于0,极稀溶液要考虑水的电离,c(H+)趋近于10-7,因而比值变小。
(5)将该式变为=,故比值不变。
电离平衡常数的四大应用
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。
(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离平衡常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。
(3)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。
(4)判断微粒浓度比值的变化
弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离平衡常数不变,题中经常利用电离平衡常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
三、电离平衡常数的计算
4.(1)常温下,向a mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L-1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),则醋酸的电离常数Ka=____________(用含a和b的代数式表示)。
(2)常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=_______(用含a和b的代数式表示)。
答案 (1) (2)
解析 (1)由电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-),元素质量守恒有c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),溶液呈中性,所以c(CH3COOH)=c(Cl-)。
CH3COOH??CH3COO-+H+
- 10-7
Ka==。
(2)根据2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于c(CH3COO-)=2c(Ba2+)=b mol·L-1,所以c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
CH3COOH??CH3COO-+H+
-b b 10-7
Ka==。
5.(1)用K2CO3溶液吸收H2S,其原理为CO+H2S??HS-+HCO。该反应的平衡常数K=________(已知:H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;H2S的Ka1=5.6×10-8,Ka2=1.2×10-15)。
(2)已知常温下H2C2O4的电离平衡常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,反应NH3·H2O+HC2O??NH+C2O+H2O的平衡常数K=9.45×104,则NH3·H2O的电离平衡常数Kb=______________。
答案 (1)1.0×103 (2)1.75×10-5
解析 (1)该反应的平衡常数K====1.0×103。
(2)由于Ka2=,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=,则反应的平衡常数K====9.45×104,Kb=1.75×10-5。
四、利用图像计算电离平衡常数
6.已知草酸为二元弱酸:H2C2O4??HC2O+H+ Ka1,HC2O??C2O+H+ Ka2,常温下,向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
则常温下:
(1)Ka1=________。
(2)Ka2=________。
(3)pH=2.7时,溶液中=____________________。
答案 (1)10-1.2 (2)10-4.2 (3)1 000
解析 (1)由图像可知pH=1.2时,c(HC2O)=c(H2C2O4),则Ka1=10-1.2。(2)pH=4.2时,c(HC2O)=c(C2O),则Ka2=10-4.2。(3)由电离常数表达式可知===103=1 000。
1.(2021·浙江6月选考,2)下列物质属于弱电解质的是(  )
A.CO2 B.H2O
C.HNO3 D.NaOH
答案 B
解析 CO2在水溶液中或熔融状态下不能够电离,为非电解质;H2O在水溶液中仅能够部分电离,为弱电解质;HNO3在水溶液中能够完全电离,为强电解质;NaOH在水溶液中能够完全电离,为强电解质。
2.(2021·浙江6月选考,19)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是(  )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25 ℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25 ℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸
答案 B
解析 25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1NaR溶液pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸,A错误;25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1HR溶液pH>2且pH<7,可知溶液中c(H+)<0.01 mol·L-1,HR未完全电离,所以HR为弱酸,B正确;假设HR为强酸,取pH=6的该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得此时溶液pH<7,C错误;假设HR为强酸,则NaR为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50 ℃,促进水的电离,水的离子积常数增大,pH减小,D错误。
3.(2017·浙江4月选考,18)室温下,下列事实不能说明NH3·H2O为弱电解质的是(  )
A.0.1 mol·L-1 NH3·H2O的pH小于13
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH小于7
C.相同条件下,浓度均为0.1 mol·L-1 NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱
D.0.1 mol·L-1 NH3·H2O能使无色酚酞溶液变红色
答案 D
解析 室温下,0.1 mol·L-1氨水溶液pH<13,溶液中c(OH-)< mol·L-1=0.1 mol·L-1<c(NH3·H2O),说明NH3·H2O部分电离,为弱电解质,A不符合题意;0.1 mol·L-1NH4Cl溶液的pH小于7,说明氯化铵是强酸弱碱盐,则证明NH3·H2O是弱电解质,B不符合题意;相同条件下,浓度均为0.1 mol·L-1NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱,说明氨水没有完全电离,则证明NH3·H2O是弱电解质,C不符合题意;0.1 mol·L-1NH3·H2O能使无色酚酞溶液变红色,说明NH3·H2O显碱性,电离产生OH-,不能证明是弱电解质,D符合题意。
4.(2016·浙江10月选考,18)为证明醋酸是弱电解质,下列方法错误的是(  )
A.测定0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH
B.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完全反应时消耗两溶液的体积
答案 D
解析 A项,测定0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH,若其pH大于1,则证明其为弱酸、弱电解质;B项,测定0.1 mol·L-1CH3COONa溶液的酸碱性,若其呈碱性,则可证明醋酸为弱电解质;C项,比较浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液的导电能力,若醋酸的导电能力比较弱,则可证明其为弱电解质。
5.(2020·北京,11)室温下,对于1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液。下列判断正确的是(  )
A.该溶液中CH3COO-的粒子数为6.02×1022
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
D.与Na2CO3溶液反应的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑
答案 C
解析 醋酸属于弱电解质,则CH3COO-的粒子数小于6.02×1022,A错误;加入少量CH3COONa固体,抑制醋酸的电离,溶液的pH升高,故B错误;根据元素质量守恒,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1 mol,故C正确;醋酸的酸性强于碳酸,则根据强酸制取弱酸,醋酸与Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,醋酸是弱电解质,离子反应中不能拆写,故D错误。
6.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是(  )
A.a、b、c三点溶液的pH:cB.a、b、c三点CH3COOH的电离程度:c<a<b
C.用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果偏小
D.a、b、c三点溶液用1 mol·L-1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液的体积:c<a<b
答案 C
解析 A项,由导电能力知c(H+):b>a>c,故pH:c>a>b;B项,加水越多,越利于CH3COOH电离,故电离程度:c>b>a;C项,用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,相当于稀释a点溶液,c(H+)增大,pH偏小;D项,a、b、c三点n(CH3COOH)相同,用NaOH溶液中和时消耗n(NaOH)相同,即体积相同。
7.由于血液中存在如下平衡过程: CO2(g)??CO2(aq)、CO2(aq)+H2O(l)??H2CO3(aq)、H2CO3(aq)??H+(aq)+HCO(aq),使血液的pH维持在7.35~7.45。如超出这个范围会造成酸中毒(pH过低)或碱中毒(pH过高),急性中毒时需静脉注射NH4Cl或NaHCO3进行治疗。下列叙述正确的是(  )
A.血液中CO2浓度过高会导致酸中毒,使血液中的值增大
B.治疗碱中毒时,患者需降低呼吸频率,以增加血液中CO2浓度
C.急性酸中毒时,救治方式是静脉注射NH4Cl溶液
D.酸或碱中毒时,会导致血液中的酶发生水解
答案 B
解析 血液中CO2浓度过高,氢离子浓度增大,会导致酸中毒,其中==的值减小,A错误;急性酸中毒时,救治方式是静脉注射NaHCO3溶液,C错误;酸或碱中毒时,会导致血液中的酶发生变性而不是水解,D错误。
8.(2022·江西赣州期末)硼酸(H3BO3)大量用于玻璃工业,可以改善玻璃制品的耐热、透明性能,提高机械强度等。硼酸水溶液呈弱酸性,原因是其能够结合水电离出来的氢氧根离子从而释放出氢离子。以下说法正确的是(  )
A.往纯水中加入少许硼酸,水的电离程度增加
B.等浓度的硼酸与碳酸相比,硼酸酸性强
C.H3BO3为三元酸
D.1 mol H3BO3最多能和1 mol甲醇发生酯化反应
答案 D
解析 往纯水中加入少许硼酸,水的电离程度会受到抑制,故A错误;非金属性:硼<碳,最高价氧化物对应水化物的酸性:碳酸强,故B错误;根据题给信息,硼酸在水溶液中的电离平衡表达式为H3BO3+H2O??B(OH)+ H+,H3BO3为一元酸,故C错误;H3BO3为一元酸,1 mol H3BO3最多能和1 mol甲醇发生酯化反应,故D正确。
9.已知人体体液中存在如下平衡:CO2+H2O??H2CO3??H++HCO,以维持体液pH的相对稳定。下列说法不合理的是(  )
A.当强酸性物质进入体液后,上述平衡向左移动,以维持体液pH的相对稳定
B.当强碱性物质进入体液后,上述平衡向右移动,以维持体液pH的相对稳定
C.若静脉滴注大量生理盐水,则体液的pH减小
D.进行呼吸活动时,如果CO2进入血液,会使体液的pH减小
答案 C
解析 若静脉滴注大量生理盐水,则血液被稀释,平衡虽然正向移动,但根据勒夏特列原理,c(H+)减小,体液的pH增大。
10.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2O??NH+OH-,若要使平衡逆向移动,同时使c(OH-)增大,应加入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
答案 C
解析 加入NH4Cl固体,c(NH)增大,平衡向左移动,c(OH-)减小,①不合题意;硫酸电离出的H+与OH-反应,使c(OH-)减小,平衡向右移动,②不合题意;加入NaOH固体,c(OH-)增大,平衡向左移动,③符合题意;加入水,稀释溶液,平衡向右移动,且 c(OH-)减小,④不合题意;电离为吸热过程,加热平衡向右移动,c(OH-)增大,⑤不合题意;加入少量MgSO4固体,发生反应:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,溶液中c(OH-)减小,⑥不合题意。
11.已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25 ℃),若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2、NaCN+HF===HCN+NaF、NaNO2+HF===HNO2+NaF。由此可判断下列叙述不正确的是(  )
A.K(HF)=7.2×10-4
B.K(HNO2)=4.9×10-10
C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN
D.K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)
答案 B
解析 相同温度下,酸的电离常数越大,该酸的酸性越强,结合强酸制取弱酸分析可知,亚硝酸的酸性大于氢氰酸而小于氢氟酸,所以亚硝酸的电离平衡常数为4.6×10-4,故B错误。
12.(2022·天津河西期末)对比观察下表数据,从中获得的有关结论不正确的是(  )
25 ℃几种酸的Ka 不同温度下CH3COOH的Ka
HF 6.3×10-4 0 ℃ 1.66×10-5
HClO 4.0×10-8 10 ℃ 1.73×10-5
HCN 6.2×10-10 25 ℃ 1.75×10-5
A.表中的酸都是弱酸
B.相同温度下不同弱酸的Ka不同
C.电离常数Ka与温度有关,但Ka随温度的变化不大
D.推测常温下可发生反应:NaClO+HCN===NaCN+HClO
答案 D
解析 相同温度下Ka越大,弱酸的酸性越强,Ka(HClO)>Ka(HCN),酸性:HClO>HCN,故D错误。
13.已知:在25 ℃时,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离常数如下表:
弱电解质 电离常数(Ka)
HClO Ka=4.7×10-8
H2CO3 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
H2SO3 Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7
下列微粒在溶液中不能大量共存的是(  )
A.SO、HCO B.ClO-、HCO
C.HSO、CO D.HClO、HCO
答案 C
解析 由于酸性:HSO>HCO,则SO、HCO不能反应,可以大量共存;酸性:HClO>HCO,则ClO-、HCO不能反应,可以大量共存;由于酸性:HSO>HCO,则HSO、CO反应生成SO和HCO,不能大量共存;由于酸性:H2CO3>HClO,HClO、HCO不能反应,可以大量共存。
14.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水稀释,下列各量保持增大的是(  )
①c(H+) ②c(F-) ③c(OH-) ④Ka(HF) ⑤Kw ⑥ ⑦
A.①⑥ B.②④ C.③⑦ D.④⑤
答案 C
解析 HF溶液中存在电离平衡:HF??F-+H+,加水稀释时,平衡正向移动,由于溶液体积的增大程度大于n(F-)、n(H+)的增大程度,则溶液中c(F-)、c(H+)均减小,①②错误;由于溶液的温度不变,则Kw、Ka(HF)不变,④⑤错误;由于Kw=c(H+)·c(OH-),c(H+)减小且Kw不变,则c(OH-)增大,③正确;Ka(HF)=,=,Ka(HF)不变,c(F-)减小,则的值增大,⑦正确。
15.25 ℃时,用0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,当滴加V mL CH3COOH溶液时,混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的电离常数为Ka,忽略混合时引起的溶液体积的变化,下列关系式正确的是(  )
A.Ka= B.V=
C.Ka= D.Ka=
答案 A
解析 混合溶液的pH=7,说明醋酸过量,c(CH3COOH)≈ mol·L-1,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)及c(H+)=c(OH-)可得,c(Na+)=c(CH3COO-)= mol·L-1,则Ka==,A项正确。
16.下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数:
CH3COOH H2CO3 H2S
Ka=1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka1=9.1×10-8 Ka2=1.1×10-12
则下列说法不正确的是(  )
A.碳酸的酸性强于氢硫酸
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.常温下,加水稀释醋酸,增大
D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离常数不变
答案 C
解析 由表中H2CO3和H2S的电离平衡常数可知,H2CO3的Ka1大于H2S的Ka1,则碳酸的酸性强于氢硫酸,A正确;多元弱酸分步发生电离,第一步电离产生的H+抑制第二步、第三步的电离,故多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,B正确;电离平衡常数只与温度有关,向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,溶液温度不变,则电离平衡常数不变,D正确。
17.(2022·河南罗山模拟)磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。回答下列问题:
Ⅰ. 亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3??H++H2PO。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生成水和Na2HPO3。
(1)写出亚磷酸钠(Na2HPO3)中磷的化合价:____________________。
(2)亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式为______________________________。
(3)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式为__________________。
Ⅱ.已知:①次磷酸(H3PO2)是一种一元弱酸;②常温下,电离平衡常数 Ka(H3PO2)=5.9×10-2,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5。
(4)下列说法正确的是__________(填字母)。
A.次磷酸的电离方程式为H3PO2??H++H2PO
B.NaH2PO2属于酸式盐
C.浓度均为0.1 mol·L-1的次磷酸(H3PO2)与盐酸相比前者导电能力强
D.0.1 mol·L-1 NaH2PO2溶液的pH比0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH小
答案 (1)+3 (2)H3PO3+OH-===H2PO+H2O (3)H3PO3+I2+H2O===2HI+H3PO4 (4)AD
解析 (4)次磷酸为一元弱酸,则电离方程式为H3PO2??H++H2PO,A正确;NaH2PO2属于正盐,B错误;次磷酸为一元弱酸,则浓度均为0.1 mol·L-1的次磷酸(H3PO2)与盐酸相比前者导电能力弱,C错误;由信息②可知H3PO2的酸性比醋酸强,则0.1 mol·L-1 NaH2PO2溶液的pH比0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH小,D正确。
18.(1)25 ℃时, 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH约为3。向其中加入CH3COONa晶体,待晶体溶解后发现溶液的pH增大。可能的原因有:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量下列物质中的__________(填字母),然后测定溶液的pH。
a.CH3COOK固体 b.CH3COONH4固体
c.NH3 d.NaHCO3固体
(2)25 ℃时,体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和醋酸与镁条反应,开始时两者产生气体的速率盐酸________(填“大”“小”或“一样大”),镁条最先消失的是______________;如果镁条足量时,选pH相同、等体积的盐酸和醋酸反应,产生气体较多的是______________。
(3)已知N2H4在水中的电离方式与NH3相似,若将NH3视为一元弱碱,则N2H4是一种二元弱碱,下列关于N2H4的说法不正确的是______(填字母)。
A.它与硫酸形成的酸式盐可以表示为N2H5HSO4
B.它溶于水所得的溶液中共有4种离子
C.它溶于水发生电离的第一步可表示为N2H4+H2O??N2H+OH-
D.室温下,向0.1 mol·L-1的N2H4溶液加水稀释时,n(H+)·n(OH-)会增大
答案 (1)①醋酸钠水解,溶液呈碱性,c(OH-)增大 ②醋酸钠溶于水电离出大量的醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小 b (2)大 盐酸 醋酸 (3)A
解析 (1)CH3COONH4溶液中,CH3COO-和NH都发生水解,且水解程度相等,CH3COONH4溶液呈中性,将CH3COONH4固体加入到0.1 mol·L-1醋酸中,如pH增大,说明CH3COO-抑制了醋酸的电离,其他物质的水溶液都呈碱性,加入后,溶液的pH一定会增大,不能用于证明。(2)相同温度、体积、浓度的盐酸和醋酸,盐酸中氢离子浓度大于醋酸中氢离子浓度,所以开始时,盐酸的反应速率大于醋酸的反应速率,反应过程中盐酸的反应速率一直大于醋酸,则镁条最先消失的是盐酸;如果镁条足量时,选pH相同、等体积的盐酸和醋酸,醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量,与足量镁条反应,生成氢气较多的是醋酸。(3)N2H4+H2O??N2H+OH-、N2H+H2O??N2H+OH-,它属于二元弱碱,和硫酸反应形成的酸式盐应为N2H6(HSO4)2,A项不正确,C项正确;它溶于水所得溶液中含有N2H、N2H、OH-、H+四种离子,B项正确;Kw=c(H+)·c(OH-),在一定温度下为定值,因加水体积增大,故n(H+)·n(OH-)会增大,D项正确。
19.(1)已知酸性:H2SO3>>HSO>,水杨酸()与Na2SO3溶液反应,生成物为________(填字母)。
A. B.SO2
C.NaHCO3 D.
(2)亚硫酸电离常数为Ka1、Ka2,改变0.1 mol·L-1亚硫酸溶液的pH,其平衡体系中含硫元素微粒物质的量分数δ与pH的关系如图,=___________________。
答案 (1)A (2)105
解析 (2)c(H2SO3)=c(HSO)时,Ka1(H2SO3)=10-2,当c(SO)=c(HSO)时,Ka2(H2SO3)=10-7,==105。
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考点6 电离常数计算
1.电离平衡常数的计算
(1)依据电离平衡常数计算c(H+)或c(OH-)
当一元弱酸或一元弱碱的电离常数很小时,可用如下两个公式计算c(H+)或c(OH-)。
①一元弱酸(以CH3COOH为例)
c(H+)=
②一元弱碱(以NH3·H2O为例)
c(OH-)=
(2)电离常数(K)与电离度(α)的定量关系
电离常数与电离度(α)的关系(以一元弱酸为例)
HA  ??  H+  +  A-
起始 c酸 0 0
转化 c酸·α c酸·α c酸·α
平衡 c酸·(1-α) c酸·α c酸·α
Ka==,α很小,可认为1-α≈1,则Ka=c酸·α2或α=。
2.计算电离常数的思维方法
(1)根据电离方程式,写出电离平衡常数表达式。
(2)根据题干信息,结合电荷守恒、元素质量守恒,找出各微粒的浓度,代入表达式即可。
(3)若有图像信息,可选择曲线上特殊点(能准确读出纵、横坐标的数值),确定各微粒的浓度,最后代入平衡常数表达式计算。
例1 已知25 ℃时某弱酸HX的电离常数Ka=1.75×10-5,则25 ℃时0.1 mol·L-1的HX溶液中H+浓度是________。
答案 1.32×10-3 mol·L-1
解析   HX   ??  H+ + X-
起始 c(HX) 0 0
平衡 c(HX)-c(X-) c(H+) c(X-)
则Ka=≈,
由于弱电解质的电离程度很小,c(HX)-c(H+)≈c(HX),c(H+)≈=
mol·L-1≈1.32×10-3mol·L-1。
例2 常温下,向20 mL 0.010 mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中lg c(OH-)与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图。
(1)判断HA为强酸还是弱酸。
(2)若HA为弱酸,请计算在P点的电离平衡常数。
答案 (1)纵轴坐标为lg c(OH-),在M点时,溶液中c(OH-)=10-10 mol·L-1,常温时c(H+)=10-4 mol·L-1,则HA为一元弱酸。
(2)在相同温度下,M、P点的电离常数相同,用M点计算电离常数。
HA??H++A-,c(H+)≈c(A-),
常温下,Ka(HA)=≈=1.0×10-6。
一、混合溶液中电离平衡常数的计算
1.(1)常温下,向a mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L-1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),则醋酸的电离常数Ka=__________________(用含a和b的代数式表示)。
(2)常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=____________(用含a和b的代数式表示)。
答案 (1) (2)
解析 (1)由电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-),元素质量守恒有c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),溶液呈中性,所以c(CH3COOH)=c(Cl-)。
CH3COOH??CH3COO-+H+
- 10-7
Ka==。
(2)根据2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于c(CH3COO-)=2c(Ba2+)=b mol·L-1,所以c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
CH3COOH??CH3COO-+H+
-b b 10-7
Ka==。
二、利用图像计算电离平衡常数
2.已知草酸为二元弱酸:H2C2O4??HC2O+H+ Ka1,HC2O??C2O+H+ Ka2,常温下,向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
则常温下:
(1)Ka1=________。
(2)Ka2=________。
(3)pH=2.7时,溶液中=____________________。
答案 (1)10-1.2 (2)10-4.2 (3)1 000
解析 (1)由图像可知pH=1.2时,c(HC2O)=c(H2C2O4),则Ka1=10-1.2。(2)pH=4.2时,c(HC2O)=c(C2O),则Ka2=10-4.2。(3)由电离常数表达式可知===103=1 000。
3.已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,常温下,向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。
(1)写出亚磷酸的电离方程式:
____________________________、_______________________。
(2)表示pH与lg 的变化关系的曲线是____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)根据图像计算亚磷酸的Ka1=________。
答案 (1)H3PO3??H2PO+H+ H2PO??HPO+H+ (2)Ⅰ (3)10-1.4
解析 Ka1=,Ka2=,且Ka1>Ka2,由图像可知,在相同或时,曲线Ⅱ对应的c(H+)较大,为第一步电离(Ka1),曲线Ⅰ对应的c(H+)较小,为第二步电离(Ka2),选用曲线Ⅱ中的特殊点B计算Ka1,Ka1==10×10-2.4=10-1.4。
1.弱电解质的电离平衡右移,电离常数一定增大(  )
2.电离常数大的酸溶液中的c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大(  )
3.某一弱电解质,电离度越大,电离常数就越大(  )
4.相同温度下,向1 mol·L-1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸,其电离度变小(  )
5.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度(  )
一、电离常数的常规应用
1.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO
电离平衡常数(25℃) Ka=1.77×10-4 Ka1=1.1×10-7 Ka2=1.3×10-13 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka=4.0×10-8
按要求回答下列问题:
(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_____________________。
(2)相同浓度的HCOO-、HS-、S2-、HCO、CO、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为_____________________________________________________。
(3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式不正确的是________(填序号)。
①次氯酸与NaHCO3溶液的反应:HClO+HCO===ClO-+H2O+CO2↑
②少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-===CO+2HClO
③少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-===HCO+HClO
④硫化氢通入NaClO溶液中:H2S+ClO-===HS-+HClO
⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+CO===2HCOO-+CO2↑+H2O
二、利用Ka、Kb判断微粒浓度比值的变化
2.下列关于电解质的说法正确的是_________________________________(填字母)。
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.室温下向10 mL 0.1 mol·L-1的氨水中加水稀释后,溶液中不变
C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合:<
D.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释过程中,电离平衡常数Ka(HF)保持不变,始终增大
3.常温下,将0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。
(1)________;
(2)________;
(3)________;
(4)________;
(5)________。
电离平衡常数的四大应用
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。
(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离平衡常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。
(3)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。
(4)判断微粒浓度比值的变化
弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离平衡常数不变,题中经常利用电离平衡常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
三、电离平衡常数的计算
4.(1)常温下,向a mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L-1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),则醋酸的电离常数Ka=____________(用含a和b的代数式表示)。
(2)常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=_______(用含a和b的代数式表示)。
5.(1)用K2CO3溶液吸收H2S,其原理为CO+H2S??HS-+HCO。该反应的平衡常数K=________(已知:H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;H2S的Ka1=5.6×10-8,Ka2=1.2×10-15)。
(2)已知常温下H2C2O4的电离平衡常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,反应NH3·H2O+HC2O??NH+C2O+H2O的平衡常数K=9.45×104,则NH3·H2O的电离平衡常数Kb=______________。
四、利用图像计算电离平衡常数
6.已知草酸为二元弱酸:H2C2O4??HC2O+H+ Ka1,HC2O??C2O+H+ Ka2,常温下,向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
则常温下:
(1)Ka1=________。
(2)Ka2=________。
(3)pH=2.7时,溶液中=____________________。
1.(2021·浙江6月选考,2)下列物质属于弱电解质的是(  )
A.CO2 B.H2O
C.HNO3 D.NaOH
2.(2021·浙江6月选考,19)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是(  )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25 ℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25 ℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸
3.(2017·浙江4月选考,18)室温下,下列事实不能说明NH3·H2O为弱电解质的是(  )
A.0.1 mol·L-1 NH3·H2O的pH小于13
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH小于7
C.相同条件下,浓度均为0.1 mol·L-1 NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱
D.0.1 mol·L-1 NH3·H2O能使无色酚酞溶液变红色
4.(2016·浙江10月选考,18)为证明醋酸是弱电解质,下列方法错误的是(  )
A.测定0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH
B.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完全反应时消耗两溶液的体积
5.(2020·北京,11)室温下,对于1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液。下列判断正确的是(  )
A.该溶液中CH3COO-的粒子数为6.02×1022
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
D.与Na2CO3溶液反应的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑
6.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是(  )
A.a、b、c三点溶液的pH:cB.a、b、c三点CH3COOH的电离程度:c<a<b
C.用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果偏小
D.a、b、c三点溶液用1 mol·L-1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液的体积:c<a<b
7.由于血液中存在如下平衡过程: CO2(g)??CO2(aq)、CO2(aq)+H2O(l)??H2CO3(aq)、H2CO3(aq)??H+(aq)+HCO(aq),使血液的pH维持在7.35~7.45。如超出这个范围会造成酸中毒(pH过低)或碱中毒(pH过高),急性中毒时需静脉注射NH4Cl或NaHCO3进行治疗。下列叙述正确的是(  )
A.血液中CO2浓度过高会导致酸中毒,使血液中的值增大
B.治疗碱中毒时,患者需降低呼吸频率,以增加血液中CO2浓度
C.急性酸中毒时,救治方式是静脉注射NH4Cl溶液
D.酸或碱中毒时,会导致血液中的酶发生水解
8.(2022·江西赣州期末)硼酸(H3BO3)大量用于玻璃工业,可以改善玻璃制品的耐热、透明性能,提高机械强度等。硼酸水溶液呈弱酸性,原因是其能够结合水电离出来的氢氧根离子从而释放出氢离子。以下说法正确的是(  )
A.往纯水中加入少许硼酸,水的电离程度增加
B.等浓度的硼酸与碳酸相比,硼酸酸性强
C.H3BO3为三元酸
D.1 mol H3BO3最多能和1 mol甲醇发生酯化反应
9.已知人体体液中存在如下平衡:CO2+H2O??H2CO3??H++HCO,以维持体液pH的相对稳定。下列说法不合理的是(  )
A.当强酸性物质进入体液后,上述平衡向左移动,以维持体液pH的相对稳定
B.当强碱性物质进入体液后,上述平衡向右移动,以维持体液pH的相对稳定
C.若静脉滴注大量生理盐水,则体液的pH减小
D.进行呼吸活动时,如果CO2进入血液,会使体液的pH减小
10.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2O??NH+OH-,若要使平衡逆向移动,同时使c(OH-)增大,应加入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
11.已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25 ℃),若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2、NaCN+HF===HCN+NaF、NaNO2+HF===HNO2+NaF。由此可判断下列叙述不正确的是(  )
A.K(HF)=7.2×10-4
B.K(HNO2)=4.9×10-10
C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN
D.K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)
12.(2022·天津河西期末)对比观察下表数据,从中获得的有关结论不正确的是(  )
25 ℃几种酸的Ka 不同温度下CH3COOH的Ka
HF 6.3×10-4 0 ℃ 1.66×10-5
HClO 4.0×10-8 10 ℃ 1.73×10-5
HCN 6.2×10-10 25 ℃ 1.75×10-5
A.表中的酸都是弱酸
B.相同温度下不同弱酸的Ka不同
C.电离常数Ka与温度有关,但Ka随温度的变化不大
D.推测常温下可发生反应:NaClO+HCN===NaCN+HClO
13.已知:在25 ℃时,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离常数如下表:
弱电解质 电离常数(Ka)
HClO Ka=4.7×10-8
H2CO3 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
H2SO3 Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7
下列微粒在溶液中不能大量共存的是(  )
A.SO、HCO B.ClO-、HCO
C.HSO、CO D.HClO、HCO
14.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水稀释,下列各量保持增大的是(  )
①c(H+) ②c(F-) ③c(OH-) ④Ka(HF) ⑤Kw ⑥ ⑦
A.①⑥ B.②④ C.③⑦ D.④⑤
15.25 ℃时,用0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,当滴加V mL CH3COOH溶液时,混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的电离常数为Ka,忽略混合时引起的溶液体积的变化,下列关系式正确的是(  )
A.Ka= B.V=
C.Ka= D.Ka=
16.下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数:
CH3COOH H2CO3 H2S
Ka=1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka1=9.1×10-8 Ka2=1.1×10-12
则下列说法不正确的是(  )
A.碳酸的酸性强于氢硫酸
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.常温下,加水稀释醋酸,增大
D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离常数不变
17.(2022·河南罗山模拟)磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。回答下列问题:
Ⅰ. 亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3??H++H2PO。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生成水和Na2HPO3。
(1)写出亚磷酸钠(Na2HPO3)中磷的化合价:____________________。
(2)亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式为______________________________。
(3)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式为
_____________________。
Ⅱ.已知:①次磷酸(H3PO2)是一种一元弱酸;②常温下,电离平衡常数Ka(H3PO2)=5.9×10-2,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5。
(4)下列说法正确的是__________(填字母)。
A.次磷酸的电离方程式为H3PO2??H++H2PO
B.NaH2PO2属于酸式盐
C.浓度均为0.1 mol·L-1的次磷酸(H3PO2)与盐酸相比前者导电能力强
D.0.1 mol·L-1 NaH2PO2溶液的pH比0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH小
18.(1)25 ℃时, 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH约为3。向其中加入CH3COONa晶体,待晶体溶解后发现溶液的pH增大。可能的原因有:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量下列物质中的__________(填字母),然后测定溶液的pH。
a.CH3COOK固体 b.CH3COONH4固体
c.NH3 d.NaHCO3固体
(2)25 ℃时,体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和醋酸与镁条反应,开始时两者产生气体的速率盐酸________(填“大”“小”或“一样大”),镁条最先消失的是______________;如果镁条足量时,选pH相同、等体积的盐酸和醋酸反应,产生气体较多的是______________。
(3)已知N2H4在水中的电离方式与NH3相似,若将NH3视为一元弱碱,则N2H4是一种二元弱碱,下列关于N2H4的说法不正确的是______(填字母)。
A.它与硫酸形成的酸式盐可以表示为N2H5HSO4
B.它溶于水所得的溶液中共有4种离子
C.它溶于水发生电离的第一步可表示为N2H4+H2O??N2H+OH-
D.室温下,向0.1 mol·L-1的N2H4溶液加水稀释时,n(H+)·n(OH-)会增大
19.(1)已知酸性:H2SO3>>HSO>,水杨酸()与Na2SO3溶液反应,生成物为________(填字母)。
A. B.SO2
C.NaHCO3 D.
(2)亚硫酸电离常数为Ka1、Ka2,改变0.1 mol·L-1亚硫酸溶液的pH,其平衡体系中含硫元素微粒物质的量分数δ与pH的关系如图,=___________________。
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