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3.1.2电离平衡常数 基础巩固+能力提升(含答案)

1、第第 2 课时课时 电离平衡常数电离平衡常数 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1.下列说法正确的是( ) A.电离常数受溶液浓度的影响 B.电离常数可以表示弱电解质的相对强弱 C.Ka大的酸溶液中 c(H )一定比 K a小的酸溶液中的 c(H )大 D.H2CO3的电离常数表达式为 Kac(H ) c(CO2 3) c(H2CO3) 答案 B 解析 对于同一弱电解质的稀溶液来说,电离常数是温度的函数,与溶液浓度无 关,A 项错误;电离常数可以表示弱电解质的相对强弱,B 项正确;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,C 项错误;碳酸是分步电离 的,第一步电离

2、常数的表达式为 Ka1c(H ) c(HCO 3) c(H2CO3) ,第二步电离常数的 表达式为 Ka2c(H ) c(CO2 3) c(HCO 3) ,D 项错误。 2.改变下列条件,能使 CH3COOH 的电离常数增大的是( ) A.加入冰醋酸 B.加入少量 NaOH 溶液 C.加水稀释 D.升高温度 答案 D 解析 电离常数主要由弱电解质本身的性质决定,当弱电解质一定时只受温度影 响,与溶液的浓度无关。电离是一个吸热过程,升温,K 值增大。 3.已知 H2CO3的电离常数: Ka14.510 7 和 Ka24.710 11, HClO 的电离常数: Ka4.010 8。在反应 Cl 2

3、H2O HClHClO 达到平衡后,要使 HClO 的浓 度增大可加入( ) A.NaOH B.HCl C.NaHCO3 D.H2O 答案 C 解析 加入 NaOH 时,平衡虽然右移,但 HClO 也参与了反应,导致 HClO 的浓 度减小;加入 HCl 时,平衡左移,c(HClO)减小;加水稀释时,c(HClO)也减小; 由题给电离常数知,酸性:H2CO3HClOHCO 3,故加入 NaHCO3时,NaHCO3 只与 HCl 反应,使平衡右移,c(HClO)增大。 4.已知 25 ,醋酸溶液中各微粒存在下述关系:Kc(CH 3COO ) c(H) c(CH3COOH) 1.7510 5。 下

4、列有关说法可能成立的是( ) A.25 条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K810 5 B.25 条件下,向该溶液中加入一定量的盐酸时.K210 4 C.标准状况下,醋酸溶液中 K1.7510 5 D.升高到一定温度,K7.210 5 答案 D 解析 题中 K 为醋酸电离常数,由于电离常数不随浓度变化而变化,只随温度变 化而变化,所以 A、B 项错误。醋酸的电离是吸热过程,所以升高温度,K 增大, 降低温度,K 减小,标准状况下(0 ),温度低于 25 ,则 K 小于 1.7510 5, 所以 C 项错误。 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

5、 电离常数 K 910 7 910 6 110 2 A.三种酸的酸性强弱关系:HXHYHZ B.反应 HZY =HYZ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 HX 溶液的电离常数大于 1 mol/L HX 溶液的电离常数 答案 B 解析 A.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 HYHZ,A 错误;B.根据较强酸制较弱酸原理,反应 HZY =HYZ能 够发生,B 正确;C.由电离常数可以判断,HX、HY、HZ 都属于弱酸,C 错误; D.电离常数只与温度有关,与酸的浓度无关,D 错误。 6.已知:

6、25 时,CH3COOH 的电离常数 K1.7510 5,H 2CO3的电离常数 K1 4.410 7,K 24.710 11。下列说法不正确的是( ) A.向 Na2CO3溶液中加入乙酸有气泡产生 B.25 时,向乙酸中加入 NaOH 溶液,CH3COOH 的电离程度和 K 均增大 C.向 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中加入蒸馏水,c(H )减小 D.向 H2CO3溶液中加入 NaHCO3固体,c(H )减小 答案 B 解析 A.弱酸的电离常数越大,酸性越强,故乙酸的酸性强于碳酸,向 Na2CO3 溶液中加入乙酸有二氧化碳气体生成,A 正确;B.25 时,向乙酸中加入 NaOH

7、溶液,c(H )减小,平衡正向移动,CH 3COOH 的电离程度增大,电离常数只与温 度有关,K 不变,B 错误;C.向 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中加入蒸馏水,c(H ) 减小,C 正确;D.NaHCO3在溶液中电离出的 HCO 3会抑制 H2CO3的电离,导致 H2CO3溶液中 c(H )减小,D 正确。 7.将 0.1 mol L 1 的 NH3 H2O 溶液加水稀释,下列说法正确的是( ) A. c(NH 4) c(NH3 H2O)的值减小 B.OH 的物质的量减小 C.c(NH 4) c(OH ) c(NH3 H2O) 的值减小 D.NH 4的浓度减小 答案 D 解析

8、A.加水稀释时, 电离平衡 NH3 H2ONH 4OH 向右移动, c(OH)减小, c(NH 4) c(NH3 H2O) K(NH3 H2O) c(OH )的值增大,选项 A 错误;B.加水稀释时,电离平 衡 NH3 H2ONH 4OH 向右移动,n(NH 4)、n(OH )增大,选项 B 错误;C. 温度不变, 电离常数 K(NH3 H2O)c(NH 4) c(OH ) c(NH3 H2O) 的值不变, 选项 C 错误; D.c(NH3 H2O)、c(NH 4)、c(OH )都减小,选项 D 正确。 8.下表是几种弱酸在常温下的电离常数: CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4 1

9、.810 5 Ka14.310 7 Ka25.610 11 Ka19.110 8 Ka21.110 14 K17.510 3 K26.210 8 则下列说法中不正确的是( ) 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,c(CH 3COO ) c(H )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 A.由表格数据可知,Ka1(H2CO3)Ka1(H2S),则碳酸的酸性强于氢硫酸,A 正确;B.多元弱酸分步电离,以第一步电离为主,则多元弱酸的酸性主要由第一 步电离决定,B 正确;C.CH3COOH 电离出的 c(CH3

10、COO )、c(H)均减小,但 H 2O 可电离出 H 的值会减小,C 错误;D.电离常数是温度的函数,向弱酸溶液中加少 量 NaOH 溶液,电离常数不变,D 正确。 9.根据如表提供的数据可知,在溶液中能大量共存的微粒是( ) 化学式 电离常数 CH3COOH Ka1.7510 5 HCN Ka6.210 10 H2CO3 Ka14.510 7,K a24.710 11 A.H2CO3、HCO 3、CH3COO 、CN B.HCO 3、CH3COOH、CN 、CO2 3 C.HCN、HCO 3、CN 、CO2 3 D.HCN、HCO 3、CH3COO 、CN 答案 D 解析 根据表中电离常数

11、可知, 酸性强弱顺序为 CH3COOHH2CO3HCNHCO 3。 A项, H2CO3的酸性强于HCN, H2CO3和CN 能反应生成HCO 3和HCN, 故H2CO3、 CN 在溶液中不能大量共存, 错误; B 项, CH 3COOH 的酸性强于 H2CO3和 HCN, CH3COOH 能与 HCO 3、CN 、CO2 3反应,故 CH3COOH、HCO 3、CN 、CO2 3在 溶液中不能大量共存,错误;C 项,HCN 的酸性强于 HCO 3,HCN 与 CO2 3能反 应生成 HCO 3, 故 HCN、 CO2 3在溶液中不能大量共存, 错误; D 项, HCN、 HCO 3、 CH3C

12、OO 、CN之间不反应,在溶液中能够大量共存,正确。 10.下面是有关弱酸的电离常数。 弱酸的化学式 CH3COOH HCN H2CO3 电离常数 (25 ) 1.810 5 4.910 10 K14.310 7 K25.610 11 结合数据,分析下列有关说法,其中错误的是( ) A.反应 HCO 3CN =HCNCO2 3不能发生 B.升高温度,HCN 溶液中 H 浓度增大,平衡正向移动,电离常数增大 C.等浓度的三种酸溶液导电性 HCNH2CO3CH3COOH D.向 CH3COOH 溶液中加入少量氢氧化钠固体,平衡正向移动 答案 C 解析 A.因为 K2(H2CO3)K(HCN),所以

13、反应 HCO 3CN =HCNCO2 3不能 发生, A 正确; B.HCNH CN是一个吸热过程, 升高温度, 平衡正向移动, 电离常数增大, HCN 溶液中 H 浓度增大, B 正确; C.因为电离常数 HCNH 2CO3 CH3COOH, 所以等浓度的三种酸溶液中离子总浓度 HCNH2CO3CH3COOH, 所以导电能力 HCNH2CO3CH3COOH, C 错误; D.醋酸溶液中存在电离平衡: CH3COOHCH3COO H, 向 CH 3COOH 溶液中加入少量氢氧化钠固体, OH 与 H反应,从而促进平衡正向移动,D 正确。 11.下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka1.810 5)

14、和一氯乙酸(乙,K a1.410 3)在水中的电离程度和浓度关系的是( ) 答案 B 解析 根据甲、乙的电离平衡常数得,这两种物质都是弱电解质,在温度不变、 浓度相等时,电离程度:CH3COOHCH2ClCOOH,可以排除 A、C;当浓度增 大时,物质的电离程度减小,排除 D 选项,故 B 项正确。 12.0.1 mol L 1的CH 3COOH溶液与0.1 mol L 1的HCl溶液分别稀释相同的倍数, 随着水的加入,溶液中 c(H )变化曲线正确的是( ) 答案 C 解析 由于 HCl 是强电解质,CH3COOH 是弱电解质,故稀释前盐酸中的 c(H ) 要比醋酸中的大, 故曲线应在醋酸之

15、上; 由于是稀释相同的倍数, 故盐酸中的 c(H )始终比醋酸中的大;对于醋酸而言,加水稀释,醋酸的电离程度增大,故曲线 下降幅度平缓;若无限稀释,二者 c(H )会趋于相等,曲线会相交。综上所述,C 项正确。 二、非选择题(本题包括 3 小题) 13.已知氢氟酸、醋酸、次氯酸、碳酸在室温下的电离常数分别为: HF Ka6.810 4 mol L1 CH3COOH Ka1.710 5 mol L1 HClO Ka2.910 8 mol L1 H2CO3 Ka14.410 7 mol L1 Ka24.710 11 mol L1 根据上述数据,回答下列问题: (1) 四 种 酸 中 酸 性 最 强

16、 的 是 _ , 四 种 酸 中 酸 性 最 弱 的 是 _。 (2)写出 CH3COOH 电离方程式_ _。 (3)写出反应的化学方程式: 足量的氢氟酸与碳酸钠溶液混合: _; 少量的 CO2通入 NaClO 溶液中: _。 答案 (1)HF HClO (2)CH3COOHCH3COO H (3)2HFNa2CO3=2NaFH2OCO2 NaClOCO2H2O=NaHCO3 HClO 解析 (1)四种酸中HF的电离常数最大, 则HF酸性最强, HClO的电离常数最小, 则 HClO 酸性最弱; (2)CH3COOH 属于弱电解质,其电离方程式是: CH3COOHCH3COO H;(3)HF

17、酸性比 H 2CO3强,可发生反应生成 NaF 和 CO2,反应的化学方程式为 2HFNa2CO3=2NaFH2OCO2;酸性强 弱的顺序为: H2CO3HClOHCO 3, 将少量的CO2气体通入足量NaClO溶液中, 反应的化学方程式为:NaClOCO2H2O=NaHCO3HClO。 14.有浓度为 0.1 mol L 1 的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,试回答: (1)三种溶液中 c(H )依次为 a mol L1、b mol L1、c mol L1,大小顺序为 _。 (2)等体积的以上三种酸分别与过量的 NaOH 溶液反应,生成的盐的物质的量依 次为 n1 mol、n2 mol、n3 mo

18、l,它们的大小关系为 _。 (3)中和等量 NaOH 溶液都生成正盐时,分别需上述三种酸的体积依次是 V1 L 、 V2 L 、V3 L,其大小关系为 _。 (4)与等量锌反应时产生氢气 的速率分别为 v1、v2、v3,其大小关系为 _。 答案 (1)bac (2)n1n2 n3 (3) V1V3 V2或 V1V3 2V2 (4)v2v1v3 解析 (1)氯化氢和硫酸是强电解质,盐酸是一元酸,硫酸是二元酸,醋酸是弱 电解质且是一元酸,所以盐酸中氢离子浓度与盐酸的浓度相等,硫酸中氢离子浓 度是硫酸的浓度的 2 倍,醋酸中氢离子浓度小于醋酸的浓度,所以氢离子浓度大 小顺序为 a1 2bc 或 ba

19、c; (2)根据阴离子守恒知,盐的物质的量与酸的物质的量相等,所以生成盐的物质的 量大小关系为 n1n2n3; (3)中和一定量 NaOH 溶液生成正盐时,酸的浓度相等,如果是一元酸,所用酸的 体积相等,如果是二元酸,酸的体积是一元酸的一半,所以三种酸的体积大小关 系是 V1V3 V2或 V12V2V3; (4)与锌反应时产生氢气的速率与氢离子浓度成正比,氢离子浓度越大,反应速率 越大,三种酸中硫酸中氢离子浓度为 0.2 mol/L,盐酸中氢离子浓度为 0.1 mol/L, 醋酸中氢离子浓度小于 0.1 mol/L,所以反应速率大小关系为 v2v1v3。 15.25 ,CH3COOH 的电离常

20、数 Ka1.7510 5。 (1)计算 0.1 mol L 1 的 CH3COOH 溶液中 c(H )_; (2)0.1 mol L 1 的 CH3COOH 和 0.1 mol L 1 的 CH3COONa 的混合溶液中,c(H ) _; (3)25 ,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 据情况(填“变大”、“变小”或“不变”)。 c(CH 3COOH) c(H )_; c(CH 3COO ) c(H) c(CH3COOH) _; c(CH3COO ) c(CH3COOH)_。 答案 (1)1.3210 3 mol L1 (2)1.75105

21、mol L1 (3)变小 不变 变 大 解析 (1)CH3COOH 是弱酸,存在电离平衡,可用三段式计算,设溶液中 H 浓度 为 x mol L 1, 根据 Ka x2 0.1x x2 0.1带入数据,得 x1.3210 3。 (2)0.1 mol L 1 的 CH3COOH 和 0.1 mol L 1 的 CH3COONa 的混合溶液中, 设溶液 中 H 浓度为 x mol L1,列三段式如下 Kax (0.1x) 0.1x 0.1x 0.1 ,x1.7510 5。 (3) 将 做 如 下 改 变 , c(CH3COOH) c(H ) c(CH3COOH) c(CH3COO ) c(H ) c(CH 3COO ) c(CH3COO ) Ka , Ka在稀释过程中不变, c(CH3COO )变小, 则表达式数据变小; c(CH 3COO ) c(H) c(CH3COOH) Ka,Ka只与温度有关,所以表达式数据不变; c(CH3COO ) c(CH3COOH) c(H ) c(CH 3COO ) c(H ) c(CH 3COOH) Ka c(H ), Ka在稀释过程中不变, c(H )减小,则表达式数据变大。