第2课时 电离平衡常数
新知探究(一)——电离平衡常数
1.概念
在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的 ,与溶液中未电离分子的 之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数。通常用Ka、Kb分别表示 、 的电离平衡常数。
2.表示方法
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离常数
例如:CH3COOH CH3COO-+H+
Ka=
NH3·H2O N+OH- Kb=
(2)多元弱酸、多元弱碱的电离常数
多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离常数,通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如,
H2CO3 H++HC Ka1=
HC H++C Ka2=
多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1 Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由 电离决定。多元弱碱的情况与多元弱酸类似。
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 ,酸(或碱)性越 。
4.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弱电解质的性质所决定
外因 对于同一弱电解质,电离常数只与 有关,由于电离大多数为吸热过程,所以电离常数随温度升高而增大
应用化学
绿萝是常见的室内植物。时间长了绿萝容易出现黄叶的问题,如果给绿萝浇一浇“弱酸性水”如食醋水、柠檬水,叶子能由黄转绿,效果很好。
(1)食醋水:食醋中含有醋酸,因此有酸味,天然发酵的食醋,除了醋酸还有乳酸和葡萄糖等物质,可以改善盆土环境,还能够促进绿萝合成叶绿素。
(2)柠檬水:柠檬含有丰富的糖类,即葡萄糖、果糖、蔗糖,维生素、苹果酸、柠檬酸、蛋白质、脂肪、食物纤维以及多种矿物质等。可用柠檬水来浇花。
1.食醋加水稀释时,醋酸的电离度(类似于转化率)、电离常数、c(H+)、溶液的导电性如何变化
2.已知醋酸的Ka=1.75×10-5,柠檬酸的Ka1=7.44×10-4,Ka2=1.73×10-5,Ka3=4.02×10-7。则柠檬酸和醋酸哪个酸性强
[题点多维训练]
1.在25 ℃时,0.1 mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3溶液中溶质的电离常数分别为5.6×10-4、1.8×10-4、6.2×10-10、Ka1=4.5×10-7和Ka2=4.7×10-11,其中氢离子浓度最小的是 ( )
A.HNO2溶液 B.HCOOH溶液
C.HCN溶液 D.H2CO3溶液
2.室温下,向10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是 ( )
A.溶液中离子的数目减小
B.再加入CH3COONa固体能促进醋酸的电离
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.溶液中不变
3.(2025·长沙期中检测)25 ℃时,H2S溶液中的下列关系不能说明H2S第二步电离比第一步电离程度更小的是 ( )
A.c(H2S)远大于c(S2-) B.H2S的Ka1>Ka2
C.c(H+)远大于c(S2-) D.c(H+)约等于c(HS-)
新知探究(二)——电离平衡常数的应用与计算
典例导学
[典例] 弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(Ka、Kb)或电离度(α)表示,请根据下列情境列式计算。
(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,求该酸的电离度为 。
(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= 。
听课记录:
[系统融通知能]
1.电离平衡常数的计算——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==≈。
2.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)根据电离平衡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)可以制相对弱的酸(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不变,则增大。
[微点拨] 由于弱电解质的电离程度比较小,平衡时弱电解质的浓度为(a-x)mol·L-1,一般近似为a mol·L-1。
3.电离度(α)
α=×100%或α=×100%
(1)意义:表示弱电解质的电离程度,同一弱电解质电离度越大,电离程度越大。
(2)电离度的影响因素
内因(决定因素) 弱电解质本身的性质
外因 温度 随温度升高而增大
浓度 同一弱电解质起始浓度越大,电离度越小
[题点多维训练]
题点(一) 有关电离平衡常数的计算
1.0.1 mol·L-1的HA溶液中有1%的HA电离,则HA的电离常数Ka为 ( )
A.1.0×10-5 B.1.0×10-6
C.1.0×10-7 D.1.0×10-8
2.(2025·聊城高二检测)已知25 ℃时,测得浓度为0.1 mol·L-1的碱BOH的溶液中,c(OH-)=1×10-3 mol·L-1。
(1)写出BOH的电离方程式: 。
(2)BOH的电离平衡常数Kb= 。
(3)某温度T ℃时,BOH的电离平衡常数为1×10-7,结合(2)的计算可知T 25。若该碱的起始浓度也为0.1 mol·L-1,则溶液中c(B+)= mol·L-1。
题点(二) 电离平衡常数的应用
3.已知25 ℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:HCOOH:Ka=1.77×1 mol·L-1,HCN:Ka=4.9×10-10 mol·L-1,H2CO3:Ka1=4.2×10-7 mol·L-1,Ka2=5.6×10-11 mol·L-1,则以下反应不能自发进行的是 ( )
A.HCOOH+NaCNHCOONa+HCN
B.NaHCO3+NaCNNa2CO3+HCN
C.NaCN+H2O+CO2HCN+NaHCO3
D.2HCOOH+C2HCOO-+H2O+CO2↑
4.HA、H2B、H3C分别表示一元、二元、三元弱酸,它们之间有如下反应:
①HA+ HC2-(少量)A-+H2C-
②H2B(少量)+2A-B2-+2HA
③H2B(少量)+ H2C-HB-+ H3C
(1)25 ℃时,c mol·L-1的HA溶液的pH=a,则电离常数K= ,电离度α= (精确计算,列出计算式即可)。
(2)在相同温度和浓度条件下,HA、H2B、H3C三种酸的电离常数K1、K2、K3(H2B、H3C指一级电离常数)的大小关系是: 。
(3)完成下列反应的化学方程式或离子方程式:HA(过量)+ C3- 。
新知探究(三)——强酸与弱酸的比较
典例导学
[典例] 对室温下c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施后,有关叙述正确的是 ( )
A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的c(H+)均减小
B.使温度升高20 ℃后,两溶液的c(H+)均不变
C.加水稀释两倍后,两溶液的c(H+)均增大
D.加足量的锌充分反应后,两溶液产生的氢气一样多
听课记录:
[系统融通知能]
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
[题点多维训练]
1.相同体积、相同c(H+)的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是 ( )
2.(2025·开封期中检测)向相同的两个密闭容器中加入0.05 g镁条,分别注入2 mL 2 mol·L-1盐酸、2 mL 2 mol·L-1醋酸,测得容器内压强随时间变化如图所示。反应为醋酸的曲线是 (填字母)。
3.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量),然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:
(1)a、b两支试管中生成气体的速率v(a) (填“大于”“小于”或“等于”,下同) v(b),反应完毕后生成气体的总体积V(a) V(b),原因是 。
(2)若a、b两支试管中分别加入c(H+)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸,则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a) (填“大于”“小于”或“等于”,下同)v(b),反应完毕后生成气体的总体积V(a) V(b),原因是 。
第2课时 电离平衡常数
新知探究(一)
1.乘积 浓度 弱酸 弱碱
2.(1) (2)第一步
3.大 强 4.温度
[应用化学]
1.提示:醋酸属于弱酸,加水稀释电离平衡向电离的方向移动,故电离度增大;电离常数只与温度有关,故不变;加水稀释促进醋酸的电离,但溶液中c(H+)、c(CH3COO-)减小,溶液的导电性减弱。
2.提示:由于醋酸的Ka=1.75×10-5小于柠檬酸的Ka1=7.44×10-4,则柠檬酸的酸性强。
[题点多维训练]
1.选C 由电离常数的大小可知,酸性强弱顺序为HNO2>HCOOH>H2CO3>HCN,故c(H+)最小的是HCN溶液。
2.选D 醋酸是弱酸,在水溶液中存在电离平衡,加水稀释促进醋酸电离,溶液中离子的数目增大,故A错误;加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,抑制醋酸电离,平衡逆向移动,故B错误;加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中c(H+)减小,故C错误;溶 液 中=×
=,温度不变,电离平衡常数和离子积常数不变,所以溶液中不变,故D正确。
3.选A H2S是二元弱酸,在溶液中分步电离:H2S HS-+H+、HS- S2-+H+,第一步电离抑制第二步电离,电离以第一步电离为主,则溶液中氢离子浓度约等于HS-浓度,硫离子浓度远小于H2S浓度、氢离子浓度和HS-浓度,据此分析解答;由以上分析可知硫离子浓度远小于H2S浓度不能说明H2S的第二步电离比第一步电离程度更小,也可能是第一步电离生成的HS-的浓度就很少,A符合题意;Ka1>Ka2可说明第一步电离程度大于第二步电离程度,B不符合题意;c(H+)远大于c(S2-),说明第二步电离出的c(S2-)远小于第一步电离出的c(H+),则第二步电离程度小于第一步,C不符合题意;c(H+)约等于c(HS-),说明电离以第一步电离为主,第二步电离出的氢离子浓度很小,可知第一步电离程度大于第二步电离程度,D不符合题意。
新知探究(二)
[典例] 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Ka===3.4×10-4计算得出:x≈0.057=5.7%。
(2)已知在25 ℃时,1 mol·L-1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%,则c(N)=c(OH-)=0.004 2 mol·L-1,则
Kb==≈1.77×10-5。
答案:(1)5.7% (2)1.77×10-5
[题点多维训练]
1.选A HA H++A-
c初/(mol·L-1) 0.1 0 0
Δc/(mol·L-1) 0.1×1% 10-3 10-3
c平/(mol·L-1) 0.1-0.001≈0.1 10-3 10-3
Ka===10-5。
2.解析:(1)因c初始(BOH)=0.1 mol·L-1,c电离(BOH)=c(B+)≈c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,则BOH不完全电离,故电离方程式为BOH B++OH-。
(2)电离平衡时,c平衡(BOH)=0.1 mol·L-1-1×10-3 mol·L-1≈0.1 mol·L-1,则电离常数Kb=≈=1×10-5。
(3)电离过程是吸热的,温度越高电离常数越大,T ℃时BOH的电离平衡常数为1×10-7<1×10-5,则T<25。电离常数Kb=≈=1×10-7,则c(B+)=1×10-4 mol·L-1。
答案:(1)BOH B++OH- (2)1×10-5 (3)< 1×10-4
3.选B A.酸性:HCOOH>HCN,反应能发生,错误;B.酸性:HCN>HC,反应不能发生,正确;C.酸性:H2CO3>HCN,反应能发生,错误;酸性:HCOOH>H2CO3>HC,在碳酸钠溶液中加入足量HCOOH溶液,可以发生反应2HCOOH+C2HCOO-+H2O+CO2↑,故D错误。
4.解析:(1)25 ℃时,c mol·L-1的HA溶液的pH=a,c(H+)=10-a,由HA电离方程式为HA H++A-,则电离常数K==,电离度α==;(2)在相同温度和浓度条件下,酸性越强一级电离常数越大,HA、H2B、H3C三种酸的酸性强弱顺序为H2B>H3C>HA,故K2>K3>K1;(3)根据酸性强弱顺序H2B>H3C>HB->HA>H2C->HC2-,过量HA与C3-反应生成H2C-与2A-,反应的离子方程式为2HA(过量)+C3-H2C-+2A-。
答案:(1) (2)K2>K3>K1
(3)2HA+C3-2A-+H2C-
新知探究(三)
[典例] 选A 加入醋酸钠,CH3COO-可结合H+,c(H+)均降低,A正确;升温有利于CH3COOH的电离,所以CH3COOH溶液中c(H+)增大,B错误;加水稀释,两种溶液的酸性均减弱,C错误;两种溶液中c(H+)相同,但是CH3COOH溶液中还有未电离的CH3COOH,所以最终醋酸产生的氢气比盐酸多,D错误。
[题点多维训练]
1.选C 相同体积、相同c(H+)的一元强酸和一元弱酸,刚开始与锌粉反应的速率是相同的,随着反应进行,弱酸能继续电离出H+,故其反应速率比强酸的大,排除B、D项;弱酸的物质的量浓度大于强酸的,所以弱酸与足量的锌粉反应生成氢气的量较多,排除A项。
2.解析:镁条过量,醋酸是弱酸,等浓度的醋酸和盐酸溶液中前者c(H+)较小,镁条与醋酸溶液反应较慢,则反应为醋酸的曲线是b。
答案:b
3.解析:(1)物质的量浓度相同时,盐酸是强酸,醋酸是弱酸,盐酸电离出的c(H+)远大于醋酸电离出的c(H+),醋酸产生H2的速率比盐酸小。反应完毕后,因为n(HCl)=n(CH3COOH),故最终产生H2的量相等。(2)c(H+)相同时,反应开始时产生H2的速率相等。反应完毕后,因c(H+)相同,醋酸浓度大,则n(HCl)答案:(1)大于 等于 反应开始时,盐酸中所含H+的浓度较大,但二者最终能电离出的H+的总物质的量相等 (2)等于 小于 开始时c(H+)相同,所以速率相等,醋酸是弱电解质,最终电离出的H+的总物质的量大
7 / 7(共59张PPT)
第2课时 电离平衡常数
新知探究(一) 电离平衡常数
新知探究(二) 电离平衡常数的
应用与计算
课时跟踪检测
目录
新知探究(三) 强酸与弱酸的比较
新知探究(一) 电离平衡常数
1.概念
在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的 ，与溶液中未电离分子的 之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。通常用Ka、Kb分别表示 、 的电离平衡常数。
乘积
浓度
弱酸
弱碱
2.表示方法
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离常数
例如:CH3COOH CH3COO-+H+
Ka=_________________
NH3·H2O N+OH-
Kb=________________
(2)多元弱酸、多元弱碱的电离常数
多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离常数，通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如，
H2CO3 H++HC Ka1=；
HC H++C Ka2=。
多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1 Ka2，因此，多元弱酸的酸性主要由 电离决定。多元弱碱的情况与多元弱酸类似。
第一步
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
，酸(或碱)性越 。
4.影响因素
大
强
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弱电解质的性质所决定
外因 对于同一弱电解质，电离常数只与 有关，由于电离大多数为吸热过程，所以电离常数随温度升高而增大
温度
应用化学
绿萝是常见的室内植物。时间长了绿萝容易出现黄叶的问题，如果给绿萝浇一浇“弱酸性水”如食醋水、柠檬水，叶子能由黄转绿，效果很好。
(1)食醋水:食醋中含有醋酸，因此有酸味，天然发酵的食醋，除了醋酸还有乳酸和葡萄糖等物质，可以改善盆土环境，还能够促进绿萝合成叶绿素。
(2)柠檬水:柠檬含有丰富的糖类，即葡萄糖、果糖、蔗糖，维生素、苹果酸、柠檬酸、蛋白质、脂肪、食物纤维以及多种矿物质等。可用柠檬水来浇花。
1.食醋加水稀释时，醋酸的电离度(类似于转化率)、电离常数、c(H+)、溶液的导电性如何变化
提示:醋酸属于弱酸，加水稀释电离平衡向电离的方向移动，故电离度增大；电离常数只与温度有关，故不变；加水稀释促进醋酸的电离，但溶液中c(H+)、c(CH3COO-)减小，溶液的导电性减弱。
2.已知醋酸的Ka=1.75×10-5，柠檬酸的Ka1=7.44×10-4，Ka2=1.73×10-5，Ka3=4.02×10-7。则柠檬酸和醋酸哪个酸性强
提示:由于醋酸的Ka=1.75×10-5小于柠檬酸的Ka1=7.44×10-4，则柠檬酸的酸性强。
[题点多维训练]
√
1.在25 ℃时，0.1 mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3溶液中溶质的电离常数分别为5.6×10-4、1.8×10-4、6.2×10-10、Ka1=4.5×10-7和Ka2=4.7×10-11，其中氢离子浓度最小的是 ( )
A.HNO2溶液 B.HCOOH溶液
C.HCN溶液 D.H2CO3溶液
解析:由电离常数的大小可知，酸性强弱顺序为HNO2>HCOOH>H2CO3>HCN，故c(H+)最小的是HCN溶液。
√
2.室温下，向10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是 ( )
A.溶液中离子的数目减小
B.再加入CH3COONa固体能促进醋酸的电离
C.醋酸的电离程度增大，c(H+)亦增大
D.溶液中不变
解析:醋酸是弱酸，在水溶液中存在电离平衡，加水稀释促进醋酸电离，溶液中离子的数目增大，故A错误；加入CH3COONa固体，c(CH3COO-)增大，抑制醋酸电离，平衡逆向移动，故B错误；加水稀释促进醋酸电离，但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以溶液中c(H+)减小，故C错误；溶液中=×=，温度不变，电离平衡常数和离子积常数不变，所以溶液中不变，故D正确。
3.(2025·长沙期中检测)25 ℃时，H2S溶液中的下列关系不能说明H2S第二步电离比第一步电离程度更小的是 ( )
A.c(H2S)远大于c(S2-) B.H2S的Ka1>Ka2
C.c(H+)远大于c(S2-) D.c(H+)约等于c(HS-)
解析:H2S是二元弱酸，在溶液中分步电离:H2S HS-+H+、HS- S2-+H+，第一步电离抑制第二步电离，电离以第一步电离为主，则溶液中氢离子浓度约等于HS-浓度，硫离子浓度远小于H2S浓度、氢离子浓度和HS-浓度，据此分析解答；由以上分析可知硫离子浓度远小于H2S浓度不能说明H2S的第二步电离比第一步电离程度更小，也可能是第一步电离生成的HS-的浓度就很少，A符合题意；Ka1>Ka2可说明第一步电离程度大于第二步电离程度，B不符合题意；c(H+)远大于c(S2-)，说明第二步电离出的c(S2-)远小于第一步电离出的c(H+)，则第二步电离程度小于第一步，C不符合题意；c(H+)约等于c(HS-)，说明电离以第一步电离为主，第二步电离出的氢离子浓度很小，可知第一步电离程度大于第二步电离程度，D不符合题意。
√
新知探究(二) 电离平衡常数的
应用与计算
典例导学
[典例] 弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(Ka、Kb)或电离度(α)表示，请根据下列情境列式计算。
(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，求该酸的电离度为 。
[解析] 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Ka===3.4×10-4 计算得出:x≈0.057=5.7%。
5.7%
[典例] 弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(Ka、Kb)或电离度(α)表示，请根据下列情境列式计算。
(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= 。
[解析] 已知在25 ℃时，1 mol·L-1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%，则
c(N)=c(OH-)=0.004 2 mol·L-1，则Kb==≈1.77×10-5。
1.77×10-5
1.电离平衡常数的计算——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==≈。
[系统融通知能]
2.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)根据电离平衡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)可以制相对弱的酸(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不变，则增大。
[微点拨] 由于弱电解质的电离程度比较小，平衡时弱电解质的浓度为
(a-x)mol·L-1，一般近似为a mol·L-1。
3.电离度(α)
α=×100%或α=×100%
(1)意义:表示弱电解质的电离程度，同一弱电解质电离度越大，电离程度越大。
(2)电离度的影响因素
内因(决定因素) 弱电解质本身的性质
外因 温度 随温度升高而增大
浓度 同一弱电解质起始浓度越大，电离度越小
[题点多维训练]
√
题点(一) 有关电离平衡常数的计算
1.0.1 mol·L-1的HA溶液中有1%的HA电离，则HA的电离常数Ka为( )
A.1.0×10-5 B.1.0×10-6
C.1.0×10-7 D.1.0×10-8
解析: HA H++ A-
c初/(mol·L-1) 0.1 0 0
Δc/(mol·L-1) 0.1×1% 10-3 10-3
c平/(mol·L-1) 0.1-0.001≈0.1 10-3 10-3
Ka===10-5。
2.(2025·聊城高二检测)已知25 ℃时，测得浓度为0.1 mol·L-1的碱BOH的溶液中，c(OH-)=1×10-3 mol·L-1。
(1)写出BOH的电离方程式: 。
解析:因c初始(BOH)=0.1 mol·L-1，c电离(BOH)=c(B+)≈c(OH-)=1×10-3 mol·L-1，则BOH不完全电离，故电离方程式为BOH B++OH-。
(2)BOH的电离平衡常数Kb= 。
解析:电离平衡时，c平衡(BOH)=0.1 mol·L-1-1×10-3 mol·L-1≈0.1 mol·L-1，则电离常数Kb=≈=1×10-5。
BOH B++OH-
1×10-5
2.(2025·聊城高二检测)已知25 ℃时，测得浓度为0.1 mol·L-1的碱BOH的溶液中，c(OH-)=1×10-3 mol·L-1。
(3)某温度T ℃时，BOH的电离平衡常数为1×10-7，结合(2)的计算可知T___ 25。若该碱的起始浓度也为0.1 mol·L-1，则溶液中c(B+)= mol·L-1。
解析:电离过程是吸热的，温度越高电离常数越大，T ℃时BOH的电离平衡常数为1×10-7<1×10-5，则T<25。电离常数Kb=≈=1×10-7，则c(B+)=1×10-4 mol·L-1。
<
1×10-4
√
题点(二) 电离平衡常数的应用
3.已知25 ℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下:HCOOH:Ka=1.77×1 mol·L-1，HCN:Ka=4.9×10-10 mol·L-1，H2CO3:Ka1=4.2×10-7 mol·L-1，Ka2=5.6×10-11 mol·L-1，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+C==2HCOO-+H2O+CO2↑
解析:A.酸性:HCOOH>HCN，反应能发生，错误；B.酸性:HCN>HC，反应不能发生，正确；C.酸性:H2CO3>HCN，反应能发生，错误；酸性:
HCOOH>H2CO3>HC，在碳酸钠溶液中加入足量HCOOH溶液，可以发生反应2HCOOH+C==2HCOO-+H2O+CO2↑，故D错误。
4.HA、H2B、H3C分别表示一元、二元、三元弱酸，它们之间有如下反应:
①HA+ HC2-(少量)==A-+H2C-
②H2B(少量)+2A-==B2-+2HA
③H2B(少量)+ H2C-==HB-+ H3C
(1)25 ℃时，c mol·L-1的HA溶液的pH=a，则电离常数K= ，电离度
α= (精确计算，列出计算式即可)。
解析:25 ℃时，c mol·L-1的HA溶液的pH=a，c(H+)=10-a，由HA电离方程式为HA H++A-，则电离常数K==，电离度α==；
4.HA、H2B、H3C分别表示一元、二元、三元弱酸，它们之间有如下反应:
①HA+ HC2-(少量)==A-+H2C-
②H2B(少量)+2A-==B2-+2HA
③H2B(少量)+ H2C-==HB-+ H3C
(2)在相同温度和浓度条件下，HA、H2B、H3C三种酸的电离常数K1、K2、K3(H2B、H3C指一级电离常数)的大小关系是: 。
解析:在相同温度和浓度条件下，酸性越强一级电离常数越大，HA、H2B、H3C三种酸的酸性强弱顺序为H2B>H3C>HA，故K2>K3>K1；
K2>K3>K1
4.HA、H2B、H3C分别表示一元、二元、三元弱酸，它们之间有如下反应:
①HA+ HC2-(少量)==A-+H2C-
②H2B(少量)+2A-==B2-+2HA
③H2B(少量)+ H2C-==HB-+ H3C
(3)完成下列反应的化学方程式或离子方程式:HA(过量)+ C3- 。
解析:根据酸性强弱顺序H2B>H3C>HB->HA>H2C->HC2-，过量HA与C3-反应生成H2C-与2A-，反应的离子方程式为2HA(过量)+C3-==H2C-+2A-。
2HA+C3-==2A-+H2C-
新知探究(三) 强酸与弱酸的比较
√
典例导学
[典例] 对室温下c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施后，有关叙述正确的是( )
A.加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的c(H+)均减小
B.使温度升高20 ℃后，两溶液的c(H+)均不变
C.加水稀释两倍后，两溶液的c(H+)均增大
D.加足量的锌充分反应后，两溶液产生的氢气一样多
[解析] 加入醋酸钠，CH3COO-可结合H+，c(H+)均降低，A正确；升温有利于CH3COOH的电离，所以CH3COOH溶液中c(H+)增大，B错误；加水稀释，两种溶液的酸性均减弱，C错误；两种溶液中c(H+)相同，但是CH3COOH溶液中还有未电离的CH3COOH，所以最终醋酸产生的氢气比盐酸多，D错误。
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
[系统融通知能]
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.相同体积、相同c(H+)的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是 ( )
[题点多维训练]
解析:相同体积、相同c(H+)的一元强酸和一元弱酸，刚开始与锌粉反应的速率是相同的，随着反应进行，弱酸能继续电离出H+，故其反应速率比强酸的大，排除B、D项；弱酸的物质的量浓度大于强酸的，所以弱酸与足量的锌粉反应生成氢气的量较多，排除A项。
√
2.(2025·开封期中检测)向相同的两个密闭容器中加入0.05 g镁条，分别注入2 mL 2 mol·L-1盐酸、2 mL 2 mol·L-1醋酸，测得容器内压强随时间变化如图所示。反应为醋酸的曲线是 (填字母)。
解析:镁条过量，醋酸是弱酸，等浓度的醋酸和盐酸溶液中前者c(H+)较小，镁条与醋酸溶液反应较慢，则反应为醋酸的曲线是b。
b
3.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量)，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:
(1)a、b两支试管中生成气体的速率v(a) (填“大于”“小于”或“等于”，下同) v(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a) V(b)，原因是____________
。
解析:物质的量浓度相同时，盐酸是强酸，醋酸是弱酸，盐酸电离出的c(H+)远大于醋酸电离出的c(H+)，醋酸产生H2的速率比盐酸小。反应完毕后，因为n(HCl)=n(CH3COOH)，故最终产生H2的量相等。
大于
等于
反应开始时，
盐酸中所含H+的浓度较大，但二者最终能电离出的H+的总物质的量相等
3.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量)，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:
(2)若a、b两支试管中分别加入c(H+)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸，则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a) (填“大于”“小于”或“等于”，下同)v(b)，反应完毕后生成气体的总体积V(a) V(b)，原因是_______________
。
解析:c(H+)相同时，反应开始时产生H2的速率相等。反应完毕后，因c(H+)相同，醋酸浓度大，则n(HCl)等于
小于
开始时c(H+)
相同，所以速率相等，醋酸是弱电解质，最终电离出的H+的总物质的量大
课时跟踪检测
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
√
12
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
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。
一、选择题
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
2.CH3COOH溶液中存在平衡CH3COOH CH3COO-+H+，欲使CH3COOH的电离度α和电离常数Ka同时增大，可以采取的措施是 ( )
A.加水 B.加冰醋酸
C.加热 D.加压
解析:加水会降低CH3COOH浓度，根据“越稀越电离”可知，CH3COOH电离度将增大，但温度不变，Ka不变，故A项不选；加冰醋酸会使CH3COOH浓度增大，CH3COOH电离度将减小，但温度不变，Ka不变，故B项不选；弱电解质电离过程吸热，升高温度将促进CH3COOH电离，则CH3COOH的电离度α和电离常数Ka将同时增大，故C项选；该电离过程在溶液中进行，加压对电离平衡无影响，故D项不选。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
3.常温常压下，将0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释或者加入少量CH3COONa晶体时，都会引起 ( )
A.溶液的pH变大 B.CH3COOH的电离程度增大
C.溶液的导电能力增强 D.电离平衡常数增大
解析:CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+，加水稀释使溶液中c(H+)减小，pH增大；加入少量CH3COONa晶体，导致溶液中c(CH3COO-)增大，电离平衡逆向移动，当达到平衡时溶液中c(H+)减小，pH增大，A正确。加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，醋酸的电离程度增大，而加入少量CH3COONa晶体时，电离平衡逆向移动，最终达到平衡时醋酸的电离程度减小，B错误。加水稀释，溶液中自由移动的离子浓度减小，溶液导电能力减弱；而加入少量CH3COONa晶体时，溶液中自由移动的离子浓度增大，溶液导电能力增强，C错误。电离平衡常数只与温度有关，而与浓度无关，因此当温度不变时，醋酸的电离平衡常数不变，D错误。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
4.常温下，将浓度为0.05 mol·L-1的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.
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+)减小，=减小，D错误。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
5.(2025·济宁期末)一元弱酸HA(aq)中存在下列电离平衡:HA A-+H+。将1.0 mol HA加入一定量的蒸馏水中，最终得到1.0 L溶液，如图表示溶液中HA、H+、A-的物质的量浓度随时间而变化的曲线，正确的是 ( )
解析:根据弱酸HA的电离平衡知，HA浓度由大到小，排除D项；A-、H+浓度由0增大，排除了A、B；平衡时，HA减少量等于A-的增加量。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
6.(2025·天津高二检测)25 ℃时，0.1 mol·L-1的醋酸溶液中电离平衡常数K=1.7×10-5，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，减小
C.该温度下0.01 mol·L-1醋酸溶液的Ka<1.7×10-5
D.升高温度，c(H+)增大，Ka变大
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:向该溶液中滴加几滴浓盐酸，CH3COOH CH3COO-+H+平衡逆向移动，c(H+)增大，故A错误；温度不变，平衡常数不变，K=，向该溶液中加少量CH3COONa固体，c(CH3COO-)增大，电离平衡逆向移动，氢离子浓度减小，则增大，故B错误；电离平衡常数只与温度有关，该温度下0.01 mol·L-1醋酸溶液的Ka=1.7×10-5，故C错误；电离吸热，升高温度，电离平衡正向移动，c(H+)增大，Ka变大，故D正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
12
11
3
7.已知室温时，0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中只有0.1%发生电离，下列叙述错误的是 ( )
A.该溶液中c(H+)=1×10-4 mol·L-1
B.升高温度，电离常数减小
C.此酸的电离常数约为1×10-7
D.加入少量纯HA，电离程度减小，电离常数不变
解析:c(H+)=0.1 mol·L-1×0.1%=1×10-4 mol·L-1，故A正确；HA电离吸热，升高温度，促进电离，电离常数增大，故B错误；此酸的电离常数Ka=≈=1×10-7，故C正确；加入少量纯HA，浓度增大，电离程度减小，但Ka与温度有关、与浓度无关，则电离常数不变，故D正确。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
8.在体积都为1 L，c(H+)都为0.01 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液中，投入0.65 g锌粒，则下列图示符合客观事实的是 ( )
解析:B项，产生H2的速率大的应为CH3COOH，错误；D项，相同时间内c(H+)变化较大的为HCl，错误。
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
9.高氯酸、硫酸、盐酸和硝酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度时这四种酸在冰醋酸中电离(酸在溶剂中电离实质是酸中的H+转移给溶剂分子，如HCl+H2O==H3O+ +Cl- )的电离平衡常数:
根据表格信息判断下列说法不正确的是 ( )
A.冰醋酸中H2SO4的电离方程式:H2SO4 H++HS
B.这四种酸在冰醋酸中都不能完全电离
C.在冰醋酸中盐酸是这四种酸中最强的酸
D.冰醋酸较水更能区分这四种酸的强弱
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
电离平 衡常数 Ka= 1.6×10-5 Ka1= 6.3×10-9 Ka= 1.6×10-9 Ka=
4.2×10-10
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:H2SO4在冰醋酸中存在电离平衡，且分步电离，主要以第一步电离为主，电离方程式为H2SO4 H++HS，A正确；根据表格数据可知:四种酸在冰醋酸中都是弱酸，存在电离平衡，且不能完全电离，B正确；酸的电离平衡常数越大，该酸的酸性就越强。根据四种酸的电离平衡常数可知，HClO4的电离平衡常数最大，故四种酸中酸性最强的是HClO4，C错误；四种酸在水中都是完全电离，都是强酸，而在冰醋酸中存在电离平衡，它们的电离程度不同，因而能够比较它们的相对强弱，故冰醋酸较水更能区分这四种酸的强弱，D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
√
10.(2025·辽宁高二检测)常温下，同时将0.1 L 0.1 mol·L-1盐酸和0.1 L 0.1 mol·L-1醋酸中溶质的浓度稀释到原浓度的，稀释过程中溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是( )
[提示:pH=-lg c(H+)]
A.曲线a表示盐酸稀释过程中的pH变化
B.0.1 mol·L-1醋酸溶液中:c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.稀释后溶液中所有离子浓度均下降
D.稀释过程中Ka(CH3COOH)不变
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
解析:常温下，0.1 mol·L-1盐酸的pH为1，稀释到原浓度的时，盐酸的pH增大一个单位，变为2，所以曲线b表示盐酸稀释过程中的pH变化，故A错误；醋酸发生不完全电离产生氢离子和醋酸根离子，溶液呈酸性，同时水也电离产生氢离子，则c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)，故B错误；稀释后氢离子和氯离子、醋酸根离子浓度下降，酸对于水的电离的抑制作用减弱，水的电离程度增大，OH-浓度增大，故C错误；温度不变，Ka(CH3COOH)不变，故D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
二、非选择题
11.(6分)(1)25 ℃时，a mol·L-1 CH3COOH溶液中c(H+)=10-b mol·L-1，用含a和
b的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数Ka= 。
(2)已知常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.6，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的二级电离，则H2CO3 HC+H+的电离平衡常数Ka= 。(已知10-5.6=2.5×10-6)
4.2×10-7
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3
(3)25 ℃时，在2.0×10-3 mol·L-1的氢氟酸水溶液中，调节溶液pH(忽略调节时溶液体积的变化)，测得平衡体系中 c(F-)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示。[提示:pH=-lg c(H+)]
则25 ℃时，HF的电离平衡常数Ka(HF)
=______________________________________(列式求值)。
==4.0×10-4
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
12.(14分)弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:
Ⅰ.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
(1)H2S的二级电离平衡常数的表达式为 。
弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO
电离平衡常数 (25 ℃) K=1.77×10-4 K1=1.3×10-7 K2=7.1×10-15 K1=4.4×10-7， K2=4.7×10-11 K=3.0×10-8
解析:H2S的第二步电离方程式为HS- H++S2-，其二级电离平衡常数的表达式为Ka2=；
Ka2=
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
12.(14分)弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:
Ⅰ.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
(2)c(H+)浓度相同的HCOOH和HClO溶液中:c(HCOOH) c(HClO)。
弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO
电离平衡常数 (25 ℃) K=1.77×10-4 K1=1.3×10-7 K2=7.1×10-15 K1=4.4×10-7， K2=4.7×10-11 K=3.0×10-8
解析:HCOOH的酸性强于HClO；故c(H+)浓度相同时，c(HCOOH)<
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
(3)根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是
(填序号)。
①次氯酸与NaHCO3溶液的反应:HClO+C==ClO-+HC
②少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-==HC+HClO
③硫化氢气体通入NaClO溶液中:H2S+ClO-==HS-+HClO
④碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+C==2HCOO-+CO2↑+H2O
⑤碳酸钠溶液通入少量H2S:2C+H2S==S2-+2HC
①③⑤
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
解析:由于电离平衡常数HCOOH>H2CO3>H2S>HClO>HC>HS-，酸性强弱为HCOOH>H2CO3>H2S>HClO>HC>HS-；H2CO3>HClO>HC，次氯酸与NaHCO3溶液不反应，故①错误；H2CO3>HClO>HC，少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-==HC+HClO，故②正确；硫化氢气体通入NaClO溶液中发生氧化还原反应:H2S+ClO-==S↓+H2O+Cl-，故③错误；HCOOH>H2CO3，碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+C==2HCOO-+CO2↑+H2O，故④正确；H2CO3>H2S>HC>HS-，碳酸钠溶液通入少量H2S只能生成HC和HS-:
C+H2S==HS-+HC，故⑤错误；
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
Ⅱ.常压下，某化学兴趣小组取不同浓度、不同温度的醋酸进行各项内容的测定，得到下表实验数据。
已知:电离度=×100%
温度/℃ c(CH3COOH)/(mol·L-1) 电离常数 电离度/% c(H+)/(mol·L-1)
0 16.06 1.37×10-1 9.098 1.507×10-2
10 15.16 1.57×10-1 10.18 1.543×10-2
20 13.63 1.71×10-1 11.2 1.527×10-2
(4)温度升高，CH3COOH的电离平衡向 (填“左”或“右”)移动，能支持该结论的表中数据是 (填字母)。
a.c(H+) b.电离度 c.电离常数 d.c(CH3COOH)
右
c
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
解析:弱电解质的电离为吸热反应，温度升高，CH3COOH的电离程度增大，电离平衡向右移动，醋酸的电离度与醋酸浓度有关，只有电离常数是温度的函数；
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
Ⅱ.常压下，某化学兴趣小组取不同浓度、不同温度的醋酸进行各项内容的测定，得到下表实验数据。
已知:电离度=×100%
温度/℃ c(CH3COOH)/(mol·L-1) 电离常数 电离度/% c(H+)/(mol·L-1)
0 16.06 1.37×10-1 9.098 1.507×10-2
10 15.16 1.57×10-1 10.18 1.543×10-2
20 13.63 1.71×10-1 11.2 1.527×10-2
(5)表中c(H+)基本不变的原因是_______________________________________
。
解析:根据表中数据可知，醋酸浓度降低，会使氢离子浓度减小，而温度升高，会使氢离子浓度增大，两者双重作用使氢离子浓度基本不变；
浓度减小，会使氢离子浓度减小，而温度
升高，会使氢离子浓度增大，双重作用使氢离子浓度基本不变
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
Ⅱ.常压下，某化学兴趣小组取不同浓度、不同温度的醋酸进行各项内容的测定，得到下表实验数据。
已知:电离度=×100%
温度/℃ c(CH3COOH)/(mol·L-1) 电离常数 电离度/% c(H+)/(mol·L-1)
0 16.06 1.37×10-1 9.098 1.507×10-2
10 15.16 1.57×10-1 10.18 1.543×10-2
20 13.63 1.71×10-1 11.2 1.527×10-2
(6)常温下，在醋酸溶液中加入纯醋酸，醋酸的电离度 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)；在醋酸溶液中加入一定量的醋酸钠晶体，醋酸的电离度 。
减小
减小
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
3
解析:常温下，在醋酸溶液中加入纯醋酸，醋酸浓度增大，醋酸的电离度减小，醋酸溶液中存在电离平衡，在醋酸溶液中加入一定量的醋酸钠晶体，电离平衡逆向进行，醋酸的电离度减小。课时跟踪检测(十六) 电离平衡常数
一、选择题
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
2.CH3COOH溶液中存在平衡CH3COOHCH3COO-+H+,欲使CH3COOH的电离度α和电离常数Ka同时增大,可以采取的措施是 ( )
A.加水 B.加冰醋酸
C.加热 D.加压
3.常温常压下,将0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释或者加入少量CH3COONa晶体时,都会引起 ( )
A.溶液的pH变大
B.CH3COOH的电离程度增大
C.溶液的导电能力增强
D.电离平衡常数增大
4.常温下,将浓度为0.05 mol·L-1的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.(2025·济宁期末)一元弱酸HA(aq)中存在下列电离平衡:HAA-+H+。将1.0 mol HA加入一定量的蒸馏水中,最终得到1.0 L溶液,如图表示溶液中HA、H+、A-的物质的量浓度随时间而变化的曲线,正确的是 ( )
6.(2025·天津高二检测)25 ℃时,0.1 mol·L-1的醋酸溶液中电离平衡常数K=1.7×10-5,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,减小
C.该温度下0.01 mol·L-1醋酸溶液的Ka<1.7×10-5
D.升高温度,c(H+)增大,Ka变大
7.已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中只有0.1%发生电离,下列叙述错误的是 ( )
A.该溶液中c(H+)=1×10-4 mol·L-1
B.升高温度,电离常数减小
C.此酸的电离常数约为1×10-7
D.加入少量纯HA,电离程度减小,电离常数不变
8.在体积都为1 L,c(H+)都为0.01 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则下列图示符合客观事实的是 ( )
9.高氯酸、硫酸、盐酸和硝酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度时这四种酸在冰醋酸中电离(酸在溶剂中电离实质是酸中的H+转移给溶剂分子,如HCl+H2OH3O+ +Cl- )的电离平衡常数:
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
电离平 衡常数 Ka= 1.6×10-5 Ka1= 6.3×10-9 Ka= 1.6×10-9 Ka= 4.2×10-10
根据表格信息判断下列说法不正确的是 ( )
A.冰醋酸中H2SO4的电离方程式:H2SO4H++HS
B.这四种酸在冰醋酸中都不能完全电离
C.在冰醋酸中盐酸是这四种酸中最强的酸
D.冰醋酸较水更能区分这四种酸的强弱
10.(2025·辽宁高二检测)常温下,同时将0.1 L 0.1 mol·L-1盐酸和0.1 L 0.1 mol·L-1醋酸中溶质的浓度稀释到原浓度的,稀释过程中溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
[提示:pH=-lg c(H+)]
A.曲线a表示盐酸稀释过程中的pH变化
B.0.1 mol·L-1醋酸溶液中:c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.稀释后溶液中所有离子浓度均下降
D.稀释过程中Ka(CH3COOH)不变
二、非选择题
11.(6分)(1)25 ℃时,a mol·L-1 CH3COOH溶液中c(H+)=10-b mol·L-1,用含a和b的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数Ka= 。
(2)已知常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的二级电离,则H2CO3HC+H+的电离平衡常数Ka= 。(已知10-5.6=2.5×10-6)
(3)25 ℃时,在2.0×10-3 mol·L-1的氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略调节时溶液体积的变化),测得平衡体系中 c(F-)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示。[提示:pH=-lg c(H+)]
则25 ℃时,HF的电离平衡常数Ka(HF)= (列式求值)。
12.(14分)弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:
Ⅰ.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 ℃) K=1.77×10-4 K1=1.3×10-7 K2=7.1×10-15 K1=4.4×10-7, K2=4.7×10-11 K=3.0×10-8
(1)H2S的二级电离平衡常数的表达式为 。
(2)c(H+)浓度相同的HCOOH和HClO溶液中:c(HCOOH) c(HClO)。
(3)根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是 (填序号)。
①次氯酸与NaHCO3溶液的反应:HClO+CClO-+HC
②少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-HC+HClO
③硫化氢气体通入NaClO溶液中:H2S+ClO-HS-+HClO
④碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+C2HCOO-+CO2↑+H2O
⑤碳酸钠溶液通入少量H2S:2C+H2SS2-+2HC
Ⅱ.常压下,某化学兴趣小组取不同浓度、不同温度的醋酸进行各项内容的测定,得到下表实验数据。
温度/℃ c(CH3COOH)/(mol·L-1) 电离常数 电离度/% c(H+)/(mol·L-1)
0 16.06 1.37×10-1 9.098 1.507×10-2
10 15.16 1.57×10-1 10.18 1.543×10-2
20 13.63 1.71×10-1 11.2 1.527×10-2
已知:电离度=×100%
(4)温度升高,CH3COOH的电离平衡向 (填“左”或“右”)移动,能支持该结论的表中数据是 (填字母)。
a.c(H+) b.电离度
c.电离常数 d.c(CH3COOH)
(5)表中c(H+)基本不变的原因是 。
(6)常温下,在醋酸溶液中加入纯醋酸,醋酸的电离度 (填“增大”“减小”或“不变”,下同);在醋酸溶液中加入一定量的醋酸钠晶体,醋酸的电离度 。
课时跟踪检测(十六)
1.选D 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.选C 加水会降低CH3COOH浓度,根据“越稀越电离”可知,CH3COOH电离度将增大,但温度不变,Ka不变,故A项不选;加冰醋酸会使CH3COOH浓度增大,CH3COOH电离度将减小,但温度不变,Ka不变,故B项不选;弱电解质电离过程吸热,升高温度将促进CH3COOH电离,则CH3COOH的电离度α和电离常数Ka将同时增大,故C项选;该电离过程在溶液中进行,加压对电离平衡无影响,故D项不选。
3.选A CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加水稀释使溶液中c(H+)减小,pH增大;加入少量CH3COONa晶体,导致溶液中c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,当达到平衡时溶液中c(H+)减小,pH增大,A正确。加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,而加入少量CH3COONa晶体时,电离平衡逆向移动,最终达到平衡时醋酸的电离程度减小,B错误。加水稀释,溶液中自由移动的离子浓度减小,溶液导电能力减弱;而加入少量CH3COONa晶体时,溶液中自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,C错误。电离平衡常数只与温度有关,而与浓度无关,因此当温度不变时,醋酸的电离平衡常数不变,D错误。
4.选B 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+)减小,=,减小,D错误。
5.选C 根据弱酸HA的电离平衡知,HA浓度由大到小,排除D项;A-、H+浓度由0增大,排除了A、B;平衡时,HA减少量等于A-的增加量。
6.选D 向该溶液中滴加几滴浓盐酸,CH3COOH CH3COO-+H+平衡逆向移动,c(H+)增大,故A错误;温度不变,平衡常数不变,K=,向该溶液中加少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,氢离子浓度减小,则增大,故B错误;电离平衡常数只与温度有关,该温度下0.01 mol·L-1醋酸溶液的Ka=1.7×10-5,故C错误;电离吸热,升高温度,电离平衡正向移动,c(H+)增大,Ka变大,故D正确。
7.选B c(H+)=0.1 mol·L-1×0.1%=1×10-4 mol·L-1,故A正确;HA电离吸热,升高温度,促进电离,电离常数增大,故B错误;此酸的电离常数Ka=≈=1×10-7,故C正确;加入少量纯HA,浓度增大,电离程度减小,但Ka与温度有关、与浓度无关,则电离常数不变,故D正确。
8.选C B项,产生H2的速率大的应为CH3COOH,错误;D项,相同时间内c(H+)变化较大的为HCl,错误。
9.选C H2SO4在冰醋酸中存在电离平衡,且分步电离,主要以第一步电离为主,电离方程式为H2SO4 H++HS,A正确;根据表格数据可知:四种酸在冰醋酸中都是弱酸,存在电离平衡,且不能完全电离,B正确;酸的电离平衡常数越大,该酸的酸性就越强。根据四种酸的电离平衡常数可知,HClO4的电离平衡常数最大,故四种酸中酸性最强的是HClO4,C错误;四种酸在水中都是完全电离,都是强酸,而在冰醋酸中存在电离平衡,它们的电离程度不同,因而能够比较它们的相对强弱,故冰醋酸较水更能区分这四种酸的强弱,D正确。
10.选D 常温下,0.1 mol·L-1盐酸的pH为1,稀释到原浓度的时,盐酸的pH增大一个单位,变为2,所以曲线b表示盐酸稀释过程中的pH变化,故A错误;醋酸发生不完全电离产生氢离子和醋酸根离子,溶液呈酸性,同时水也电离产生氢离子,则c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),故B错误;稀释后氢离子和氯离子、醋酸根离子浓度下降,酸对于水的电离的抑制作用减弱,水的电离程度增大,OH-浓度增大,故C错误;温度不变,Ka(CH3COOH)不变,故D正确。
11.(1) (2)4.2×10-7
(3)==4.0×10-4
12.解析:(1)H2S的第二步电离方程式为HS- H++S2-,其二级电离平衡常数的表达式为Ka2=;(2)HCOOH的酸性强于HClO;故c(H+)浓度相同时,c(HCOOH)H2CO3>H2S>HClO>HC>HS-,酸性强弱为HCOOH>H2CO3>H2S>HClO>HC>HS-;H2CO3>HClO>HC,次氯酸与NaHCO3溶液不反应,故①错误;H2CO3>HClO>HC,少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-HC+HClO,故②正确;硫化氢气体通入NaClO溶液中发生氧化还原反应:H2S+ClO-S↓+H2O+Cl-,故③错误;HCOOH>H2CO3,碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+C2HCOO-+CO2↑+H2O,故④正确;H2CO3>H2S>HC>HS-,碳酸钠溶液通入少量H2S只能生成HC和HS-:C+H2SHS-+HC,故⑤错误;(4)弱电解质的电离为吸热反应,温度升高,CH3COOH的电离程度增大,电离平衡向右移动,醋酸的电离度与醋酸浓度有关,只有电离常数是温度的函数;(5)根据表中数据可知,醋酸浓度降低,会使氢离子浓度减小,而温度升高,会使氢离子浓度增大,两者双重作用使氢离子浓度基本不变;(6)常温下,在醋酸溶液中加入纯醋酸,醋酸浓度增大,醋酸的电离度减小,醋酸溶液中存在电离平衡,在醋酸溶液中加入一定量的醋酸钠晶体,电离平衡逆向进行,醋酸的电离度减小。
答案:(1)Ka2= (2)< (3)①③⑤ (4)右 c
(5)浓度减小,会使氢离子浓度减小,而温度升高,会使氢离子浓度增大,双重作用使氢离子浓度基本不变 (6)减小 减小
5 / 5
