2019-2020年高中化学 第三章 水溶液的离子平衡 弱电解质的电离练习 新人教版选修4

2019-2020 年高中化学 第三章 水溶液的离子平衡 弱电解质的电离
练习 新人教版选修 4
1.概念 在一定条件(如温度、浓度一定)下,弱电解质在溶液中__________的速率和__________ 的速率相等,电离过程就达到了平衡状态。 2.电离平衡的建立过程(用 vt 图象描述) 用 v 表示弱电解质分子电离成离子的速率,用 v′表示离子结合成弱电解质分子的速率。

3.电离平衡的特征 (1)电离过程是__________热的。 (2)________、________共存。 (3)电离都是______。一般来说已电离的分子是____数的,绝大多数以____形式存在。 如 0.1 mol/L 的 CH3COOH 溶液中,c(H+)大约在 10-3 mol/L 左右。 (4) 多 元 弱 酸 ________ 电 离 , 电 离 程 度 逐 步 ________________________________________________________________________。 1.电离成离子 离子结合成分子 3.(1)吸 (2)分子 离子 (3)微弱的 极少 分子 (4)分步 减弱

1.弱电解质达到电离平衡后,还会继续电离吗?
提示:一定条件下,弱电解质达到电离平衡后,还会继续电离,只是电离成离子的速率 和离子结合成分子的速率相等。

要点二 电离常数

1.表示方法

对于 AB

A++B-,K=__________________。

2.K 的意义

表明了弱电解质的____能力。一定温度下,K 值越大,弱电解质的电离程度____。多元

弱酸只考虑__________。

3.影响因素 K 只与电解质的____和____有关,对同一弱电解质,温度一定,电离常数____;温度升 高时,电离常数 ________________________________________________________________________。
c(A+)·c(B-) 1. c(AB) 2.电离 越大 第一步电离 3.性质 温度 一定 增大
2.在“变式应用”第 2 题中条件的改变对电离常数各有什么影响? 提示:除降低温度,电离常数会减小外,其余条件的改变均不影响电离常数,即电离常 数不变。

?基础训练

1.(xx·广东执信中学高二期中考)下列各式中,属于正确的电离方程式的是( )

A.HCO-3 === CO23-+H+

B.HCO-3 +OH-===H2O+CO23-

C.NH3+H+===NH+ 4

D.NH3·H2O

NH+ 4 +OH-

解析:A.HCO- 3 的电离,连接符号为可逆号,HCO-3 CO23-+H+,错误;B.HCO-3 +OH-===H2O

+CO23-为碳酸氢钠与氢氧化钠反应的离子方程式,错误;C.NH3+H+===NH+4 为氨气与强酸反应

的离子方程式,错误;D.NH3·H2O

NH+4 +OH-为一水合氨的电离方程式,正确。

答案:D

2.(xx·潮州市高二期末考)用水稀释 0.1 mol/L 氨水时,溶液中随着水量的增加而减

小的是( )

A.c(c(NHO3·H-H)2O)

c(OH-) B.c(NH3·H2O)

C.c(H+)和 c(OH-)的乘积

D.OH-的物质的量

解析:A.氨水中存在一水合氨的电离平衡 NH3·H2O

NH+4 +OH-,稀释促进电离,因

此 NH3·H2O 的物质的量减少,NH+ 4 、OH-的物质的量增加,但它们的浓度均减小,所以

c(c(NHO3·H-H)2O)逐渐减小,故

A

c(OH-) 正确;B.c(NH3·H2O)逐渐增大,故

B

不正确;C.水的离子积

常数只与温度有关系,则温度不变,c(H+)和 c(OH-)的乘积不变,故 C 不正确;D.只有 OH-

的物质的量增加,故 D 不正确,答案选 A。

答案:A

3.(xx·衡阳市八中高二期中测试)在 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中存在如下电离平衡:

CH3COOH

CH3COO-+H+,对于该平衡,下列叙述正确的是( )

A.加入水时,平衡逆向移动

B.加入少量 NaOH 固体,平衡正向移动

C.加入少量 0.1 mol/L HCl 溶液,溶液中 c(H+)不变

D.加入少量 CH3COONa 固体,平衡正向移动

解析:加入水时,稀释时促进水的电离,平衡向正向移动,A 错;加入少量 NaOH 固体, 中和了 H+,平衡正向移动,B 正确;加入少量 0.1 mol/L HCl 溶液,溶液中 c(H+)增大,C 错;加入少量 CH3COONa 固体,溶液中 c(H+)减小,平衡逆向移动,D 错;故答案为 B。
答案:B 4.室温下,对于 0.10 mol·L-1 的氨水,下列判断正确的是( ) A.与 AlCl3 溶液反应发生的离子方程式为 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:A 项,一水合氨属于弱碱,在离子方程式中不能拆成离子形式,正确写法是 Al3 ++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+ 4 ;B 项,氨水的电离平衡常数,一般只受温度的影响,加水 不会改变化学平衡常数,加水稀释后,氨水浓度变小,则溶液中 c(NH+4 )·c(OH—)变小;C 项,完全中和后的得到的硝酸铝属于强酸弱碱盐,溶液显酸性;D 项,一水合氨属于弱电解 质,不能完全电离,故电离出的 c(OH-)小于 0.1 mol/L,所以 pH<13。 答案:C

5.已知相同条件下,HClO 的电离常数小于 H2CO3 的第一级电离常数。为了提高氯水中 HClO 的浓度,可加入( )

A.HCl B.CaCO3(s)

C.H2O D.NaOH(s)

解析:分析 Cl2+H2O

H++Cl-+HClO;加入 HCl,平衡左移,c(HClO)减小;加入

水,平衡右移但 c(HClO)减小;加入 NaOH,H+及 HClO 均与 OH-反应,平衡右移但 c(HClO)

减小(生成了 NaCl 和 NaClO);加入 CaCO3,H+与 CaCO3 反应使平衡右移,而 HClO 不与 CaCO3

反应,因而 c(HClO)增大。

答案:B

6.将 6 g CH3COOH 溶于水制成 1 L 溶液,此溶液的物质的量浓度为________,若此温 度下醋酸的电离常数 K=1.96×10-5,则溶液中 CH3COO-为________ mol/L,H+为________ mol/L,若升高温度,则 c(H+)____(选填“变大”“变小”或“不变”),K 将____(选填“变

大”“变小”或“不变”)。

6g

60 g/mol 解 析 : c(CH3COOH) = 1 L = 0.1

mol/L , c(H + ) = c(CH3COO - ) =

cK =

0.1×1.96×10-5=1.4×10-3 mol/L。 答案:0.1 mol/L 1.4×10-3 1.4×10-3 变大 变大

?能力提升 7.H2S 水溶液中存在电离平衡 H2SH++HS-和 HS- H++S2-。若向 H2S 溶液中( ) A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大

B.通入过量 SO2 气体,平衡向左移动,溶液 pH 值增大 C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液 pH 值减小

D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小

解析:加水促进电离,平衡向右移动,但氢离子浓度减小,A 错误;通入过量 SO2 气体, 发生反应 2H2S+SO2===3S+2H2O,当 SO2 过量时溶液显酸性,而且酸性比 H2S 强 pH 值减小,B 错误;滴加新制氯水,发生反应 Cl2+H2S===2HCl+S ,平衡向左移动,溶液 pH 值减小,C

项正确;加入少量硫酸铜固体,发生反应 H2S+Cu2+===CuS↓+2H+ ,H+浓度增大,D 项错误; 答案为 C。
答案:C 8.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,下列数值中,前者大于后者的是( ) A.H+的物质的量 B.醋酸的电离常数 C.中和时所需 NaOH 的量 D.加足量锌粉产生氢气的量 解析:A 项,醋酸为弱电解质,浓度越大,电离程度越小,两种溶液溶质都为 0.001 mol, 则 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,H+的物质 的量前者大,故 A 正确;B.电离平衡常数只与温度有关,温度相同则电离平衡常数相同,故 B 错误;C.由于溶质 n(CH3COOH)都为 0.001 mol,中和时所需 NaOH 的量应相同,故 C 错误; D.由于溶质 n(CH3COOH)都为 0.001 mol,则和锌反应产生氢气的量相同,故 D 错误;故选 A。 答案:A 9.一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示,请回答:
(1)O 点为什么不导电?______。 (2)a、b、c 三点的 c(H+)由小到大的顺序是________。 (3)若要使 c 点溶液中的 c(CH3COO-)提高,可以采取下列措施中的________(选填字母序 号)。 A.加热 B.加很稀的 NaOH 溶液 C.加 NaOH 固体 D.加水 E.加固体 CH3COONa F.加入 Zn 粒 解析:(1)冰醋酸中无自由移动的离子,所以不导电。 (2)导电能力与离子浓度有关,在醋酸溶液中离子来源于醋酸的电离,所以醋酸溶液的 导电能力越强,说明 c(H+)越大。 (3)若要使 c(CH3COO-)增大,可以促进 CH3COOH 电离平衡向电离方向移动。A、B、C、D、 F 项均可以达到平衡向电离方向移动的目的,但 B、D 项中虽然使 CH3COOH 的电离平衡向电离 方向移动,不过稀释占据了主导作用,c(CH3COO-)减小,所以不能入选;E 选项中虽然使 CH3COOH 的电离受到抑制,但其加入的是 CH3COO-,从而使 c(CH3COO-)增大,所以可以入选。

答案:(1)无离子 (2)c<a<b (3)ACEF 10.对于弱酸,在一定温度下达到电离平衡时,各微粒的浓度存在一种定量的关系。 若 25 ℃时,有 HA H++A-,则 K=c(H+c)(·HAc)(A-), 式中:K 为电离平衡常数,只与温度有关,c 为各微粒的平衡浓度。下表是几种常见弱 酸的电离平衡常数(25 ℃):



电离方程式

电离平衡常数 K

CH3COOH H2CO3

CH3COOH

CH3COO-+H+

H2CO3 HCO- 3

H++HCO- 3 H++CO23-

1.76×10-5
K1=4.30×10-7 K2=5.61×10-11

H2S H3PO4

H2S

H++HS-

HS- H++S2-

K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12

H3PO4 H++H2PO- 4 H2PO- 4

H++HPO24- HPO24- H++PO34-

K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-8 K3=2.20×10-13

回答下列问题:

(1)K 只与温度有关,当温度升高时,K 值________(选填“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- 3 、H2S、HS-、H3PO4、H2PO-4 、HPO24-都看做是酸,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 ________________________________________________________________________。
解析:(1)由于电离过程是吸热的,因此升高温度,促进电离,K 值增大。

(2)根据表中数据可知,弱酸的 K 值越大,其酸性越强。 (3)根据(2)中规律可知,H3PO4 的 K1 最大,故酸性最强,而 HPO24-的 K3 最小,故 HPO24-的 酸性最弱。

(4)多元弱酸的电离以第一步为主,第二步、第三步非常微弱,因为前一步的电离产生 的 H+抑制了后一步的电离。

答案:(1)增大 (2)K 值越大,电离出的 H+的浓度越大,酸的酸性越强 (3)H3PO4 HPO24- (4)K1∶K2∶K3=1∶10-5∶ 10-10(或 K1? K2? K3) 上一级电离产生的 H+对下一级电离有 抑制作用


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