


- 人教A版化学选择性必修一第09讲 强弱电解质 弱电解质的电离平衡-讲义试卷【学生版】新高二化学暑假衔接(人教版) 试卷 0 次下载
- 人教A版化学选择性必修一第10讲 电离平衡常数 强酸弱酸比较-讲义试卷【学生版】新高二化学暑假衔接(人教版) 试卷 0 次下载
- 人教A版化学选择性必修一第11讲 水的电离 溶液的酸碱性与pH-讲义试卷【学生版】新高二化学暑假衔接(人教版) 试卷 0 次下载
- 人教A版化学选择性必修一第12讲 酸碱中和滴定和氧化还原反应滴定-讲义试卷【教师版】新高二化学暑假衔接(人教版) 试卷 0 次下载
- 人教A版化学选择性必修一第13讲 盐类的水解-讲义试卷【学生版】新高二化学暑假衔接(人教版) 试卷 0 次下载
人教A版化学选择性必修一第10讲 电离平衡常数 强酸弱酸比较-讲义试卷【教师版】新高二化学暑假衔接(人教版)
展开1.认识电离常数的应用并能进行相关计算。
2.运用勒夏特列原理解释强酸与弱酸性质的不同。
1.电离平衡常数。
2.强酸与弱酸性质差异原因。
1.电离平衡常数应用。
2.强酸与弱酸性质的判断。
弱电解质的电离程度不同,那么如何判断弱电解质的相对强弱?
一、电离常数
1.概念
在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K(弱酸用Ka,弱碱用Kb)表示。
2.表达式
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数
(2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数
多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离平衡常数,通常用K1、K2等来分别表示。
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第一步电离决定。由于多元弱碱为难溶碱,所以一般不用电离平衡常数,而用以后要学到的难溶物的溶度积常数。
3.意义
表示弱电解质的电离能力。一定温度下,K值越小,弱电解质的电离程度越弱,酸(或碱)性越弱。
4.电离常数的影响因素
5.电离常数的计算——三段式法
例:25 ℃ c ml·L-1的CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
起始浓度/ml·L-1 c 0 0
变化浓度/ml·L-1 x x x
平衡浓度/ml·L-1 c-x x x
则Ka= EQ \f(c(H+)·c(CH3COO—),c(CH3COOH))=eq \f(x2,c-x)≈eq \f(x2,c)
强酸与弱酸的性质有什么不同?
1.CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较
2.镁条与等浓度、等体积盐酸、醋酸的反应
向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,盖紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL 2 ml·L-1盐酸、2 mL 2 ml·L-1醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示。
由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况。
二、强酸与弱酸的比较
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
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
考点一:稀释时时强弱电解质变化
例1.(2023·浙江杭州市高二上学期期中)把①pH相同的醋酸和盐酸;②物质的量浓度相同的氨水和氢氧化钠溶液,分别加水稀释相同倍数后,pH较大的是
A.①中盐酸较大,②中氢氧化钠较大
B.①中盐酸较大,②中氨水较大
C.①中醋酸较大,②中氢氧化钠较大
D.①中醋酸较大,②中氨水较大
【答案】A
【解析】醋酸和一水合氨都是弱电解质,在溶液中存在电离平衡,NaOH和HCl都是强电解质,在水中完全电离,当开始时溶液pH相同时,物质的浓度:c(CH3COOH)>c(HCl)。分别加水稀释相同倍数时,稀释过程中促进弱电解质电离,使溶液中c(H+)或c(OH-)变化较小,因而醋酸和一水合氨溶液pH变化相对强电解质HCl和NaOH的变化小些,所以①中HCl的pH变化较大,②中NaOH溶液pH变化较大,故选A项。
考点二:图像考查强弱电解质
例2.(2022·湖南怀化高二上学期期中)一定温度下,将pH和体积均相同的HCl和CH3COOH溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是
A.曲线Ⅰ代表HCl的稀释过程
B.溶液中水的电离程度:b点>d点
C.CH3COOH溶液在稀释过程中,溶液中 EQ \f(c(CH3COO-),c(CH3COOH))增大
D.溶液的导电能力:b点>c点
【答案】B
【解析】A项,盐酸是强酸、醋酸是弱酸,酸性越强,稀释相同倍数pH变化越大,曲线Ⅰ代表HCl的稀释过程,正确;B项,酸电离出氢离子的浓度,b点>d点,酸电离出的氢离子浓度越大,对水电离的抑制作用越大,所以溶液中水的电离程度:b点<d点,错误;C项,醋酸的电离平衡常数Ka= EQ \f(c(H+)·c(CH3COO—),c(CH3COOH)),CH3COOH溶液在稀释过程中,电离平衡常数不变,c(H+)减小,所以 EQ \f(Ka,c(H+))= EQ \f(c(CH3COO-),c(CH3COOH)),溶液中 EQ \f(c(CH3COO-),c(CH3COOH))增大,正确;D项,氢离子浓度b点>c点,离子浓度越大,溶液的导电能力越强:所以导电能力b点>c点,正确。
考点三:电离平衡常数
例3.(2023·江西赣州高二上学期期中)向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,用注射器向其中一个锥形瓶中注入2 mL 1 ml·L-1草酸(H2C2O4),Ka1=5.0×10-2,Ka2=5.4×10-5,向另一个锥形瓶中注入2 mL 2 ml·L-1醋酸(Ka1=1.8×10-5),分别测得两个锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图。下列说法正确的是
A.曲线①表示醋酸与镁条的反应
B.当反应停止时,醋酸产生的气体比草酸产生的气体多
C.反应结束,草酸所耗时间比醋酸所耗时间短
D.草酸的电离方程式为H2C2O42H++C2O42-
【答案】C
【解析】1 ml·L-1草酸(H2C2O4)溶液中,c(H+)=eq \r(,Ka1·c)=eq \r(,5.0×10-2×1) ml·L-1=0.224 ml·L-1,2 ml·L-1醋酸溶液中,c(H+)=eq \r(,Ka·c)=eq \r(,1.8×10-5×2) ml·L-1=0.006 ml·L-1。
A项,由分析可知,反应开始时,草酸溶液中c(H+)大,则草酸与镁反应的速率快,所以曲线②表示草酸与镁条的反应,曲线①表示醋酸与镁条的反应,不正确;B项,n(Mg)= EQ \f(0.05 g,24 ml·L-1)≈0.0021 ml,n(H2C2O4)=0.002 L×1 ml·L-1=0.002 ml,n(CH3COOH)=0.002 L×2 ml·L-1=0.004 ml,则镁过量,两种酸完全反应,所以当反应停止时,醋酸产生的气体与草酸产生的气体一样多,不正确;C项,反应结束,由于草酸电离产生的c(H+)大,与镁反应的速率快,所以草酸所耗时间比醋酸所耗时间短,正确;D项,草酸为二元弱酸,分步发生电离,则电离方程式为H2C2O4H++HC2O4-、HC2O4-H++C2O42-,不正确。
1.(2023·山西太原高二上学期期中在氨水中,存在着电离平衡:NH3·H2ONHeq \\al(+,4)+OH-。下列说法正确的是
A.温度不变时,加水稀释,电离常数Kb增大
B.温度不变时,加水稀释,NH3·H2O的电离程度增大
C.加入少量NH4Cl固体,电离平衡向左移动,c(NHeq \\al(+,4))减小
D.若将原氨水稀释10倍,则c(OH-)减小10倍
【答案】B
【解析】A项,电离平衡常数只与温度有关,温度不变时,加水稀释,电离常数Kb不变,错误;B项,温度不变时,加水稀释,电离平衡向正方向移动,NH3·H2O的电离程度增大,正确;C项,加入NH4Cl固体,c(NHeq \\al(+,4))增大,电离平衡向左移动,重新达平衡后c(NHeq \\al(+,4))增大,错误;D项,将原氨水稀释10倍,NH3·H2O电离平衡向正方向移动,则c(OH-)减小少于10倍,错误。
2.(2023·辽宁大连市高二上学期末)在相同温度时,100 mL 0.01 ml·L-1醋酸与10 mL 0.1 ml·L-1醋酸相比较,下列数值中,前者大于后者的是
A.溶液中H+的物质的量B.CH3COOH的电离常数
C.中和时所需NaOH的物质的量D.溶液中CH3COOH的物质的量
【答案】A
【解析】A项,醋酸是弱酸,存在电离平衡,浓度越大,电离程度越小,所以在相同温度时,100 mL0.01 ml·L-1醋酸与10 mL 0.1 ml·L-1醋酸中溶质的物质的量相等,但H+的物质的量前者大于后者,符合题意;B项,电离平衡常数只与温度有关,温度相同,电离常数相同,不符合题意;C项,100 mL 0.01 ml·L-1醋酸与10 mL 0.1 ml·L-1醋酸中含有溶质CH3COOH的物质的量相等,因此中和时所需NaOH的物质的量也相等,不符合题意;D项,溶液中CH3COOH的物质的量根据公式n=cV,结合二者的浓度与体积大小可知:100 mL 0.01 ml·L-1醋酸与10 mL 0.1 ml·L-1醋酸中含有溶质CH3COOH的物质的量相等,不符合题意。
3.(2023·广东广州市高二上学期期末)液氨与纯水类似,也存在微弱的电离:NH3+NH3NHeq \\al(+,4)+NH2-,T ℃时,液氨的离子积常数K=c(NHeq \\al(+,4))•c(NH2-)=1.0×10﹣30,若用定义pH的方式来规定pN=﹣lgc(NHeq \\al(+,4)),则下列叙述正确的是
A.其他条件不变,增加液氨的量,电离平衡正向移动
B.液氨达到电离平衡时c(NH3)=c(NHeq \\al(+,4))=c(NH2-)
C.T ℃时的液氨中,pN=15
D.一定温度下,向液氨中加入氯化铵固体,电离平衡逆向移动,K值减小
【答案】C
【解析】A项,液氨是浓度为定值的纯液体,增加液氨的量,电离平衡不移动,错误;B项,液氨中电离程度微弱,达到电离平衡时c(NH3)>(NHeq \\al(+,4))=c(NH2-),错误;C项,T ℃时的液氨中(NHeq \\al(+,4))=c(NH2-)=eq \r(,1.0×10﹣30) ml·L-1=1.0×10—15 ml·L-1,则pN=﹣lg(NHeq \\al(+,4))=15,正确;D项,液氨的离子积常数为温度函数,温度不变,离子积常数K值不变,错误。
4.(2023·重庆市北碚区高二上学期期末)常温下,现有10 mL pH=3盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是
A.将两种溶液分别稀释至100 mL,醋酸比盐酸的pH大
B.向等体积两种溶液中分别加入足量的锌粉,生成H2的物质的量相同
C.向两种溶液中分别滴加NaOH溶液至恰好反应,水的电离程度均增大
D.向两种溶液中分别加入相同锌粒,开始时产生氢气的速率盐酸大于醋酸
【答案】C
【解析】盐酸是强酸,醋酸是弱酸,在醋酸溶液中存在醋酸的电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+。相同pH的盐酸和醋酸溶液,醋酸的物质的量浓度大于盐酸。
A项,将两种溶液分别稀释至100 mL,由于醋酸稀释后又电离出氢离子,因此醋酸中氢离子浓度大于盐酸中氢离子浓度,则醋酸比盐酸的pH小,错误;B项,由于醋酸物质的量浓度大于盐酸物质的量浓度,等体积两种溶液,则醋酸物质的量大于盐酸物质的量,向等体积两种溶液中分别加入足量的锌粉,生成H2的物质的量醋酸大于盐酸,错误;C项,盐酸和醋酸都能电离出H+,对水的电离起到抑制作用。向两种溶液中分别滴加NaOH溶液至恰好反应,两者都生成盐,盐酸和NaOH反应生成氯化钠,氯化钠对水的电离无影响;醋酸和NaOH反应生成醋酸钠,醋酸钠中的醋酸根水解促进水的电离,因此两溶液中水的电离程度均增大,正确;D项,盐酸和醋酸溶液和相同锌粒反应的速率取决于溶液中的H+浓度,开始两种溶液的氢离子浓度相同,则与锌反应生成氢气的速率相同,错误。
5.(2023·湖南邵阳市武冈市高二上学期期中)在0.1 ml·L-1的HCN溶液中存在如下电离平衡HCNH++CN-对该平衡,下列叙述正确的是
A.加热,平衡正向移动,电离常数变大
B.加水,平衡正向移动,电离常数变大
C.滴加少量0.1 ml·L-1 HCl溶液,溶液中c(H+)减少
D.加入少量NaCN固体,平衡正向移动
【答案】A
【解析】A项,电离平衡为吸热过程,加热可以促进平衡向正反应方向进行,电离平衡常数增大,正确;B项,加水稀释促进HCN电离,则平衡向正反应方向移动,电离常数不变,错误;C项,加入少量稀盐酸,平衡向逆反应方向移动,但氢离子浓度增大,错误;D项,加入少量NaCN固体,CN-浓度增大抑制HCN电离,平衡向逆反应方向移动,错误。
6.(2023·北京第四中学高二上学期期中)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
下列选项正确的是
A.2ClO-+H2O+CO2=2HClO+CO32-
B.2HCOOH+CO32-=2HCOO-+H2O+CO2↑
C.H2SO3+2ClO-=2HClO+SO32-
D.SO2(足量)+H2O+CO32-=2H2O+CO2+SO32-
【答案】B
【解析】A项,因为Ka2(H2CO3)=4.7×10-11<Ka(HClO)=4.07×10-8,所以反应2ClO-+H2O+CO2=2HClO+CO32-不能发生,不正确;B项,因为Ka(HCOOH)=1.8×10-4>Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,所以反应2HCOOH+CO32-=2HCOO-+H2O+CO2↑能够发生,正确;C项,因为ClO-、HClO都具有强氧化性,所以反应为H2SO3+ClO-=2H++Cl-+SO42-,不正确;D项,因为Ka2(H2SO3)=1.0×10-7<Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,所以反应SO2(足量)+H2O+CO32-=2H2O+CO2+SO32-不能发生,不正确。
7.(2023·山西运城教育发展联盟高二上学期12月联考)25℃时不断将水滴入冰醋酸中,下列图像不合理的是
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】A项,冰醋酸是纯的醋酸,刚开始c(H+)=0,随着水的加入c(H+)先增大后减小,无限稀释pH 最后无限接近7,错误;B项,弱电解质越稀越电离,越稀释电离度越大,正确;C项,不断将水滴入冰醋酸中刚开始加水,冰醋酸中离子浓度增大,导电性增强,随着水不断加入,离子浓度减小,导电性较弱,正确;D项,Ka只受温度的影响,温度不变Ka不变,正确。
8.(2023·北京通州区高二上学期期中)依据醋酸的性质,请回答下列问题(以下讨论均在常温时)。
(1)取0.1 ml(冰醋酸)作导电性实验,稀释过程中溶液的导电能力变化如下图所示。
①CH3COOH的电离方程式是__________________________________。
②a、b、c三点中pH最小的是__________。
③在稀释过程中, EQ \f(c(CH3COO-),c(CH3COOH))_______(填“增大”“减小”或“不确定”)。
(2)向相同的两密闭容器中加入0.05 g镁条,分别注入2 mL 2 ml·L-1盐酸、2 mL 2 ml·L-1醋酸,测得容器内压强随时间变化如下图所示。
①反应为醋酸的曲线是_______(填字母)。
②反应开始时反应速率a>b的原因是_____________________________________。
【答案】(1)①CH3COOHCH3COO—+H+ ②b ③不确定 (2)①b ②2 ml·L-1盐酸溶液中H+浓度大于2 ml·L-1醋酸溶液中H+浓度
【解析】(1)①醋酸是弱酸,在溶液中部分电离出醋酸根离子和氢离子,电离方程式为CH3COOHCH3COO—+H+,故答案为:CH3COOHCH3COO—+H+;②溶液的导电性越强,溶液中离子浓度越大,由图可知,b点导电性最大,则b点溶液中氢离子浓度最大,溶液pH最小,故答案为:b;③由图可知,溶液的导电性先增大后减小,由电离常数公式可知,溶液中 EQ \f(c(CH3COO-),c(CH3COOH))= EQ \f(Ka,c(H+)),稀释过程中电离常数不变,则 EQ \f(Ka,c(H+))和 EQ \f(c(CH3COO-),c(CH3COOH))先减小后增大,故答案为:不确定;(2)盐酸是强酸,在溶液中完全电离,醋酸是弱酸,在溶液中部分电离,等浓度的盐酸溶液中氢离子浓度大于醋酸溶液中氢离子浓度,与镁反应时,盐酸的反应速率大于醋酸,由图可知,相同时间内,曲线a表示的反应中压强大于曲线b,说明曲线a表示的反应的反应速率快于曲线b,则曲线a盐酸的反应、曲线b表示醋酸的反应;①由分析可知,曲线b表示醋酸的反应,故答案为:b;②由分析可知,曲线a盐酸的反应、曲线b表示醋酸的反应,反应开始时反应速率a>b的原因是盐酸是强酸,在溶液中完全电离,醋酸是弱酸,在溶液中部分电离,等浓度的盐酸溶液中氢离子浓度大于醋酸溶液中氢离子浓度,与镁反应时,盐酸的反应速率大于醋酸,故答案为:2 ml·L-1盐酸溶液中H+浓度大于2 ml·L-1醋酸溶液中H+浓度。
1.(2022·北京高三模拟)关于室温下pH相同、体积相同的氨水与氢氧化钠两种稀溶液,下列叙述正确的是
A.氨水中的c(NHeq \\al(+,4))与NaOH溶液中的c(Na+)相同
B.温度均升高20 ℃(不考虑挥发),两溶液的pH均不变
C.加水稀释相同的倍数后,两种溶液的pH仍相同
D.与等物质的量浓度的盐酸反应,恰好中和时所消耗的盐酸的体积相同
【答案】A
【解析】A项,NH3·H2ONHeq \\al(+,4)+OH-、NaOH=Na++OH-,pH相等,则氨水中的c(NHeq \\al(+,4))与NaOH溶液中的c(Na+)相同,正确;B项,温度升高20 ℃,促进NH3·H2ONHeq \\al(+,4)+OH-正向移动,c(OH-)增大,pH增大,NaOH溶液pH不变,错误;C项,pH相同的氨水与NaOH两种稀溶液,加水稀释相同的倍数后,促进NH3·H2O的电离,所以氨水中c(OH-)大,两种溶液的pH不相同,错误;D项,pH相同、体积相同,与等物质的量浓度的盐酸反应,氨水所消耗的盐酸的体积大,错误。
2.25℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
下列反应不能发生的是
A.COeq \\al(2-,3)+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O
B.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
C.COeq \\al(2-,3)+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-
D.2ClO-+CO2+H2O=COeq \\al(2-,3)+2HClO
【答案】CD
【解析】A项,根据表格中的数据,得出电离出H+能力大小顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCOeq \\al(-,3)。因为醋酸的酸性强于碳酸,因此醋酸能够制取碳酸,该反应能够发生,不符合题意;B项,醋酸的酸性强于HClO,醋酸能够制取HClO,该反应能够发生,不符合题意;C项,碳酸的酸性强于次氯酸,因此该反应不能发生,符合题意;D项,电离出H+大小:HClO>HCOeq \\al(-,3),因此碳酸与ClO-反应生成HClO和HCOeq \\al(-,3),即反应不能发生,符合题意。
3.(2023·南京模拟)常温下,次氯酸电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)=eq \f(c(X),c(ClO-)+c(HClO)),X为HClO或ClO-]与pH的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.次氯酸的电离方程式为HClO=H++ClO-
B.曲线a、b依次表示δ(ClO-)、δ(HClO)的变化
C.次氯酸电离常数Ka的数量级为10-7
D.向次氯酸溶液中加NaOH溶液,eq \f(δ(HClO),δ(ClO-))将减小
【答案】D
【解析】次氯酸是弱电解质,电离方程式为HClOH++ClO-,错误;次氯酸是弱酸,随着pH的增大,HClO逐渐减少,ClO-逐渐增多,但两者之和不变,故曲线a、b依次表示δ(HClO)、δ(ClO-)的变化,错误;次氯酸的Ka=eq \f(c(H+)·c(ClO-),c(HClO)),在a、b的交点处,c(ClO-)=c(HClO),Ka=10-7.5=100.5×10-8,所以Ka的数量级为10-8,错误;向次氯酸溶液中加NaOH溶液,随着碱性增强,HClO逐渐减少,ClO-逐渐增多,故eq \f(δ(HClO),δ(ClO-))将减小,正确。
4.(2023·湖北孝感市高二上学期期末)一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力有如图所示曲线,下列说法正确的是
A.a、b、c三点中,pH最大是b点
B.对b点溶液加水稀释,在稀释过程中, EQ \f(c(H+),c(CH3COOH))始终保持增大趋势
C.用湿润的pH试纸测量b处溶液的pH,pH值一定偏小
D.该温度下,0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液中,c(H+)为1.4×10-3 ml·L-1,则醋酸的电离平衡常数约为K=1.96×10-6
【答案】B
【解析】A项,溶液导电能力和离子浓度成正比,根据图像可知,溶液的导电能力顺序为b>a>>c,则氢离子浓度最小的点为c点,即c点pH最大,错误;B项,稀释过程中,溶液体积增大,各组分的浓度减小,但是醋酸根离子和氢离子浓度减小的趋势小于醋酸浓度减小的趋势,故 EQ \f(c(H+),c(CH3COOH))增大,正确;C项,用湿润的pH试纸测量酸性溶液的pH,溶液稀释,pH增大,错误;D项,Ka= EQ \f(c(H+)·c(CH3COO—),c(CH3COOH))= EQ \f(1.4×10-3×1.4×10-3,0.1)=1.96×10-5,错误。
5.(2023·广东广州市高二上学期期中)相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y-=HY+Z-能够发生
C.酸根离子结合氢离子的能力强弱关系为:Z->Y->X-
D.相同温度下,1 ml·L-1 HX溶液的电离常数大于0.1 ml·L-1 HX
【答案】B
【解析】相同温度下,酸的电离常数越大,则酸的电离程度越大,酸的酸性越强,这三种酸的强弱顺序是HZ>HY>HX,由此分析。
A项,相同温度下,酸的电离常数越大,则酸的电离程度越大,根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺序是HZ>HY>HX,错误;B项,由A知,HZ的酸性大于HY,根据强酸制取弱酸知,HZ+Y-=HY+Z-能发生,正确;C项,根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺序是HZ>HY>HX,酸性越强,酸的电离程度越大,结合氢离子的能力越弱,酸根离子结合氢离子的能力强弱关系为:X->Y->Z-,错误;D项,相同温度下,同一物质的电离平衡常数不变,错误。
6.(2023·广东佛山高二上学期期末)已知甲基橙(HIn)变色的pH范围是3.1~4.4,溶液中存在电离平衡:HIn(红色)In-(黄色)+H+,HIn和In-的物质的量分数随pH变化如图所示。下列说法错误的是
A.pH=5时,溶液呈黄色
B.曲线a表示In-物质的量分数随pH变化
C.甲基橙电离平衡常数的数量级为10-4
D.当溶液刚好变为黄色时,溶液中 EQ \f(c(In-),c(HIn))为10
【答案】B
【解析】A项,甲基橙(HIn)变色的pH范围是3.1~4.4,溶液中存在电离平衡:HIn(红色)In-(黄色)+H+,因此pH=5时,溶液呈黄色,正确;B项,随着pH的增大,氢离子浓度逐渐减小,平衡正向进行,In-物质的量分数逐渐增大,因此曲线a表示HIn物质的量分数随pH变化,曲线b表示In-物质的量分数随pH变化,错误;C项,当pH=3.4时,溶液中HIn与In-的物质的量分数相等,所以甲基橙电离平衡常数为 EQ \f(c(H+)c(In-),c(HIn))=10-3.4,因此数量级为10-4,正确;D项,甲基橙变色的pH范围是3.1~4.4,当溶液刚好变为黄色时,pH=4.4,所以根据 EQ \f(c(H+)c(In-),c(HIn))=10-3.4可知溶液中 EQ \f(c(In-),c(HIn))为10,正确。
7.(2022·湖南益阳市高二上学期期末改编)向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL 2 ml·L-1盐酸、2 mL 2 ml·L-1醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A.300 s内平均反应速率v(HCl)<v(CH3COOH)
B.醋酸的平均反应速率呈现“慢—快—慢”的趋势
C.反应结束后锥形瓶中c(MgCl2)>c[(CH3COO)2Mg]
D.反应到100 s时锥形瓶中c(HCl)=c(CH3COOH)
【答案】B
【解析】A项,由图可知,300 s时锥形瓶内气体的压强相等,说明300 s内盐酸的平均反应速率与醋酸溶液相等,错误;B项,醋酸溶液与镁的反应为放热反应,反应放出的热量使反应温度升高,使反应速率加快,随着反应进行,溶液中醋酸的浓度减小,反应速率又会减慢,所以反应中醋酸的平均反应速率呈现“慢—快—慢”的趋势,正确;C项,由题给数据可知,镁的物质的量为 EQ \f(0.05 g,24 g·ml-1)≈2.1×10—3 ml,盐酸和醋酸的物质的量均为2 ml·L-1×10—3 L=4×10—3 ml,反应中不足量的盐酸和醋酸均完全反应,则c(MgCl2)=c[(CH3COO)2Mg],错误;D项,由图可知,100 s时盐酸生成的氢气多于醋酸,说明反应消耗盐酸的量多于醋酸,所以锥形瓶中盐酸的浓度小于醋酸,错误。
8.(2023·广东广州市高二上学期期中)醋酸的电离方程式为CH3COOH(aq)H+(aq)+CH3COO-(aq) ΔH>0。25℃时,0.1 ml·L-1醋酸溶液中存在下述关系:Ka=1.75×10-5,是该温度下醋酸的电离平衡常数(Ka)。下列说法正确的是
A.常温下0.10 ml·L-1的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)减小
B.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡正向移动
C.该温度下0.01 ml·L-1醋酸溶液Ka<1.75×10-5
D.升高温度,c(H+)增大,Ka变大
【答案】D
【解析】A项,醋酸溶液稀释时,溶液中氢离子浓度增大,水的离子积常数不变,则溶液中氢氧根离子浓度增大,错误;B项,向醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,平衡逆向移动,错误;C项,电离常数是温度函数,温度不变,电离常数不变,则0.01 ml·L-1醋酸溶液中电离常数Ka=1.75×10-5,错误;D项,醋酸的电离是吸热过程,升高温度,平衡正向移动,氢离子浓度增大,电离常数增大,正确。
9.(2023·广东广州市高二上学期期中)下列实验及其结论都正确的是
【答案】C
【解析】A项,电解质必须为化合物,氯气既不是电解质,也不是非电解质,错误;B项,常温下将等体积pH=3的的酸溶液和pH=311的的碱溶液混合后,如果酸碱都为强电解质,则混合液呈中性;如果酸是弱酸,混合液呈酸性,如果碱是弱碱,则混合液呈碱性,所以混合液的pH值可能大于7,小于7或等于7,错误;C项,等体积、pH=3的的两种酸HA和HB分别与足量的Zn反应,酸HA放出的氢气多,HA的浓度大,HA物质的量比HB多,即HA的酸性比HB弱,即酸性:HA<HB,正确;D项,等体积、等浓度的盐酸和醋酸,所含溶质的总量相等,但是由于醋酸为弱电解质,存在电离平衡,溶液中的氢离子浓度小于盐酸溶液中氢离子浓度,所以两种酸分别与等量的锌反应,醋酸反应速率慢,盐酸反应速率快,放出气泡盐酸快,错误。
10.(2023·山西长治市、忻州市高二上学期10月月考)下表是几种弱酸在常温下的电离平衡常数:
下列说法正确的是
A.HX的酸性弱于HY
B.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,弱酸的电离程度不变
C.常温下,0.1 ml·L-1 HY溶液达到电离平衡时,溶液中c(H+)=3eq \r(,2)×10-4 ml·L-1
D.反应HZ+X-=HX+Z-能够发生
【答案】C
【解析】A项,弱酸的电离常数越大,该酸的酸性就越强。HX的电离常数Ka=7.2×10-4比HY的电离常数Ka=1.8×10-6,所以HX的酸性比HY的酸性强,错误;B项,向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,二者发生中和反应,促进弱酸的电离,则弱酸的电离程度增大,错误;C项,常温下HY的电离常数Ka=1.8×10-6,则 EQ \f(c(H+)c(Y-),c(HY))= EQ \f(c2(H+),0.1)=1.8×10-6,c2(H+)=18×10-8,c(H+)=3eq \r(,2)×10-4 ml·L-1,正确;D项,由电离常数可知酸性HX大于HZ,根据强酸制弱酸可知反应HZ+X-=HX+Z-不能发生,错误。
一元弱酸HA
一元弱碱BOH
电离方程式
HAH++A-
BOHB++OH-
电离常数表达式
Ka= EQ \f(c(H+)·c(A—),c(HA))
Kb=EQ \f(c(B+)·c(OH—),c(BOH))
内因
同一温度下,不同的弱电解质的电离常数不同,说明电离常数首先由物质的本性所决定
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
实验操作
实验现象
有气泡产生
实验结论
CH3COOH酸性大于碳酸
Ka大小比较
Ka(CH3COOH)大于Ka1(H2CO3)
宏观辨识
微观探析
反应初期
盐酸的反应速率比醋酸大
盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中的c(H+)较大,因而反应速率较大
反应
过程中
盐酸的反应速率始终比醋酸大,盐酸的反应速率减小明显,醋酸的反应速率减小不明显
醋酸中存在电离平衡,随反应的进行,电离平衡正向移动,消耗的氢离子能及时电离补充,所以一段时间速率变化不明显
最终
二者产生的氢气的量基本相等,速率几乎都变为零
镁条稍微过量,两种酸的物质的量相同,随醋酸电离,平衡正向移动,醋酸几乎消耗完全,最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎相同,因而产生的H2的量几乎相同。两种酸都几乎消耗完全,反应停止,因而反应速率几乎都变为0
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
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
弱酸
HCOOH
HClO
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数/25℃
Ka=1.8×10-4
Ka=4.0×10-8
Ka1=4.3×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.5×10-2
Ka2=1.0×10-7
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.8×10-5
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
3.0×10-8
酸
HX
HY
HZ
电离常数
9×10-7
9×10-6
10-2
选项
实验
结论
A
氯气的水溶液可以导电
氯气是电解质
B
常温下将等体积pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液混合后测混合后溶液pH值
溶液的pH=7
C
等体积、pH=3的两种酸HA和HB分别与足量的Zn反应,酸HA放出的氢气多
酸性:HA<HB
D
等体积的盐酸和醋酸分别与等量的Zn反应,两种酸放出气泡一样快
两种酸浓度相等
酸
HX
HY
HZ
电离常数
7.2×10-4
1.8×10-6
1.8×10-8
第14讲 电离平衡常数 强酸与弱酸比较 (含答案)【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题(人教版2019选择性必修1): 这是一份第14讲 电离平衡常数 强酸与弱酸比较 (含答案)【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题(人教版2019选择性必修1),文件包含第14讲电离平衡常数强酸与弱酸比较原卷版暑假弯道超车2024年新高二化学暑假讲义+习题人教版2019选择性必修1docx、第14讲电离平衡常数强酸与弱酸比较解析版暑假弯道超车2024年新高二化学暑假讲义+习题人教版2019选择性必修1docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共32页, 欢迎下载使用。
第08讲 化学平衡常数 (含答案)【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题(人教版2019选择性必修1): 这是一份第08讲 化学平衡常数 (含答案)【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题(人教版2019选择性必修1),文件包含第08讲化学平衡常数原卷版暑假弯道超车2024年新高二化学暑假讲义+习题人教版2019选择性必修1docx、第08讲化学平衡常数解析版暑假弯道超车2024年新高二化学暑假讲义+习题人教版2019选择性必修1docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共22页, 欢迎下载使用。
第07讲 电离平衡 -2024年新高二化学暑假讲义+习题(人教版2019选择性必修1): 这是一份第07讲 电离平衡 -2024年新高二化学暑假讲义+习题(人教版2019选择性必修1),共18页。试卷主要包含了证据推理与模型认知,变化观念与平衡思想,电解质溶液的导电性,电离常数的四大应用,0×10-4和1等内容,欢迎下载使用。