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3.1.2电离平衡常数 强酸与弱酸比较 课时对点练(含答案)

1、第第 2 2 课时课时 电离平衡常数电离平衡常数 强酸与弱酸比较强酸与弱酸比较 题组一 电离常数的概念及表达式 1下列关于电离常数的说法正确的是( ) AKa大的酸溶液中 c(H )一定比 K a小的酸溶液中的 c(H )大 BCH3COOH 的电离常数表达式为 Ka cCH3COOH cH cCH 3COO 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 答案 D 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; CH 3COOH 的电离常数表达式为 KacH cCH 3COO cCH3CO

2、OH ,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(2020 合肥校级月考)已知 25 下,CH3COOH 溶液中各微粒的浓度存在以下关系:Ka cCH3COO cH cCH3COOH 1.7510 5。下列有关结论可能成立的是( ) A25 下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,Ka810 5 B25 下,向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时,Ka210 4 C标准状况下,醋酸中 Ka1.7510 5 D升高到一定温度,Ka7.210 5 答案 D 解析 醋酸中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO H,

3、题中 K a为醋酸的电离常数, 由于电离常数不随浓度的变化而变化,只随温度的变化而变化,所以排除 A、B 两项;因为 醋酸的电离是吸热过程,所以升高温度,Ka增大,降低温度,Ka减小,标准状况下(0 )温 度低于 25 ,则 Ka小于 1.7510 5,所以 C 项不成立、D 项可能成立。 3下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka1.810 5)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、乙的电离平衡常数可知,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

4、电离程 度减小,排除 D 选项,故 B 项正确。 题组二 利用 Ka比较弱酸的相对强弱 4下表是常温下某些一元弱酸的电离常数: 弱酸 HCN HF CH3COOH HNO2 电离常数 6.210 10 6.310 4 1.7510 5 5.610 4 则 0.1 mol L 1 的下列溶液中,c(H )最大的是( ) AHCN BHF CCH3COOH DHNO2 答案 B 解析 电离平衡常数越大,电离程度越大,同浓度时,电离产生的 c(H )越大。 5(2020 南昌高二月考)相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是 ( ) 酸 HX HY HZ 电离平衡常数 Ka 910

5、 7 910 6 110 2 A.三种酸的强弱关系:HXHYHZ B反应 HZY =HYZ不能发生 C由电离平衡常数可以判断:HZ 属于强酸,HX 和 HY 属于弱酸 D相同温度下,1 mol L 1 HX 溶液的电离平衡常数等于 0.1 mol L1 HX 溶液的电离平衡常 数 答案 D 解析 A 项, 酸的电离平衡常数越大, 酸的电离程度越大, 其酸性越强, 根据表中数据可知, 酸的电离平衡常数:HZHYHX,则酸性强弱:HZHYHX,错误;B 项,根据强酸制弱 酸可知 HZY =HYZ能够发生, 错误; C 项, 完全电离的为强酸、 部分电离的为弱酸, 这几种酸都部分电离,均为弱酸,错误

6、;D 项,电离平衡常数只与温度有关,温度不变,电 离平衡常数不变,正确。 6已知 25 时,几种弱酸的电离平衡常数如下: HCOOH:Ka1.7710 4,HCN:K a6.210 10,H 2CO3:Ka14.510 7,K a24.7 10 11,则以下反应不能自发进行的是( ) AHCOOHNaCN=HCOONaHCN BNaHCO3NaCN=Na2CO3HCN CNaCNH2OCO2=HCNNaHCO3 D2HCOOHCO2 3=2HCOO H 2OCO2 答案 B 解析 由于 Ka(HCOOH)Ka1(H2CO3)Ka(HCN)Ka2(H2CO3), 所以只有反应 B 不能自发进行。

7、 7已知 H2CO3的电离平衡常数:Ka14.510 7、K a24.710 11,HClO 的电离平衡常数: Ka4.010 8。在反应 Cl 2H2O HClHClO 达到平衡后,要使 HClO 的浓度增大可加 入( ) ANaOH BHCl CNaHCO3 DH2O 答案 C 解析 要使 HClO 的浓度增大, 必须使该平衡右移, 且加入的物质与 HClO 不反应。 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,HClO 的浓度减小;加水稀释时,HClO 的浓度也减小;由题给电离平衡常数知,酸性: H2CO3HCl

8、OHCO 3,故加入 NaHCO3时,NaHCO3只与 HCl 反应,使平衡右移,HClO 的 浓度增大。 题组三 弱酸溶液离子浓度比值变化的判断 8将浓度为 0.1 mol L 1 HF 溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( ) Ac(H ) BKa(HF) C.cF cH D.cH cHF 答案 D 解析 HF 为弱酸,存在电离平衡:HFH F。根据勒夏特列原理:当改变影响平衡的 一个条件时,平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动,但平衡的移动不能完全消除这种改 变,故加水稀释,平衡正向移动,但 c(H )减小,A 错误;电离常数只受温度的影响,温度 不变,电离常数 Ka(HF)不变

9、,B 错误;当溶液无限稀释时,c(F )不断减小,但 c(H)接近 10 7 mol L1,所以cF cH 减小,C 错误;cH cHF nH nHF,由于加水稀释,平衡正向移动,所 以溶液中 n(H )增大,n(HF)减小,所以cH cHF增大,D 正确。 9在 25 时,用蒸馏水稀释 1 mol L 1 氨水至 0.01 mol L 1,随溶液的稀释,下列各项中始 终保持增大趋势的是( ) A. cOH cNH3 H2O B.cNH 4 cOH C.cNH3 H2O cNH 4 Dc(OH ) 答案 A 解析 方法一: 一水合氨是弱电解质, 加水稀释, 一水合氨的电离平衡右移, n(OH

10、)和 n(NH 4) 增大,n(NH3 H2O)减小,但 c(OH )和 c(NH 4)减小。A、B、C 各项中,浓度之比等于物质的 量之比。方法二:根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。 题组四 强酸、弱酸的比较 10.某温度下,等体积、c(H )相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的 c(H)随溶液体 积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是( ) A曲线表示的是盐酸的变化曲线 Bb 点溶液的导电性比 c 点溶液的导电性强 C取等体积的 a 点、b 点对应的溶液,消耗的 NaOH 的量相同 Db 点酸的总浓度大于 a 点酸的总浓度 答案 B 解析 醋酸属于弱电解质,在

11、稀释时会电离出 H ,故稀释相同倍数时醋酸溶液中 c(H)的变 化要比盐酸中 c(H )的变化小一些,即曲线表示盐酸,曲线表示醋酸,A 项错误;溶液 的导电性与溶液中离子的浓度有关,离子浓度 bc,故导电性 bc,B 项正确;a 点、b 点 表示溶液稀释相同倍数,溶质的量没有发生变化,都等于稀释前的物质的量,稀释前两溶液 中 c(H )相同,但 CH 3COOH 为弱酸,则 c(CH3COOH)c(HCl),故稀释前 n(CH3COOH) n(HCl),即 CH3COOH 消耗 NaOH 多,C 项错误;a 点酸的总浓度大于 b 点酸的总浓度,D 项错误。 11体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n

12、(Cl )n(CH 3COO )0.01 mol,下列叙述错误的是 ( ) A与 NaOH 完全中和时,醋酸所消耗的 NaOH 多 B分别与足量 CaCO3反应时,放出的 CO2一样多 C两种溶液的 pH 相等 D分别用水稀释相同倍数时,n(Cl )n(CH 3COO ) 答案 B 解析 体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl )n(CH 3COO )0.01 mol,根据二者的电离 方程式可知,二者电离出的 c(H )相同,故 pH 相等,C 项正确;由于 CH 3COOH 不能完全电 离,因此 n(CH3COOH)n(HCl),故与 NaOH 完全中和时,醋酸消耗的 NaOH 多,分别与足

13、 量 CaCO3反应时,醋酸放出的 CO2多,A 项正确、B 项错误;分别用水稀释相同倍数时,醋 酸的电离程度增大,n(CH3COO )增大,而 n(Cl)不变,D 项正确。 12(1)某浓度的氨水中存在平衡:NH3 H2ONH 4OH 。如想增大 NH 4的浓度而不增大 OH 的浓度,应采取的措施是_(填字母)。 a适当升高温度 b加入 NH4Cl 固体 c通入 NH3 d加入少量浓盐酸 (2)常温下,有 c(H )相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,采取以下措施: 加适量醋酸钠晶体后, 两溶液中的 c(H )变化是醋酸溶液中 c(H)_(填“增大”“减 小”或“不变”,下同),盐酸中 c(

14、H )_。 加水稀释 10 倍后,醋酸溶液中的 c(H )_(填“”“”或“”,下同)盐酸中 的 c(H )。 加等浓度的 NaOH 溶液至恰好中和,所需 NaOH 溶液的体积:醋酸_盐酸。 使温度都升高 20 ,溶液中 c(H ):醋酸_盐酸。 分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是 _(填字母)。(表示盐酸,表示醋酸) (3)将 0.1 mol L 1 的 CH3COOH 加水稀释,有关稀释后醋酸溶液的说法中,正确的是 _(填字母)。 a电离程度增大 b溶液中离子总数增多 c溶液导电性增强 d溶液中醋酸分子增多 答案 (1)bd (2)减小 减小

15、c (3)ab 解析 (1)a 项, 升高温度, 平衡右移, c(NH 4)和 c(OH )均增大; b 项, 加入 NH 4Cl 固体, c(NH 4) 增大,平衡左移,c(OH )减小;c 项,通入 NH 3,c(NH3 H2O)增大,平衡右移,c(NH 4)和 c(OH )均增大;d 项,加入少量浓盐酸,c(OH)减小,平衡右移,c(NH 4)增大。(2)加适量 CH3COONa 晶体,CH3COOH 溶液中:CH3COOHCH3COO H平衡向左移动,c(H) 减小,盐酸中发生反应:CH3COO H=CH 3COOH,c(H )减小。加水稀释 10 倍, CH3COOH 电离平衡向右移

16、动, n(H )增多, HCl 不存在电离平衡, HCl 电离出的 n(H)不变。 加 NaOH 溶液,CH3COOHNaOH=CH3COONaH2O,HClNaOH=NaClH2O,由 于 CH3COOH 是部分电离,反应过程中 CH3COOH 的电离平衡向电离方向移动且反应前 c(CH3COOH)c(HCl),故中和时 CH3COOH 所需 NaOH 的体积多。升高温度,CH3COOH 电离平衡向电离方向移动,c(H )增大,HCl 已全部电离。反应开始两溶液 pH 相同,即 c(H )相同, 所以开始与 Zn 反应速率相同, 随反应的进行, CH 3COOH 电离平衡向电离方向移动, 故

17、反应速率:v(CH3COOH)v(HCl),又因为反应开始时 c(CH3COOH)c(HCl),所以与足量 锌反应,CH3COOH 生成 H2的量多。 13一定温度下,有 a.盐酸,b.硫酸,c.醋酸三种酸。(用“a”“b”“c”“” 填写) (1)当其物质的量浓度相同时,c(H )由大到小的顺序是_。 (2)同体积同浓度的三种酸,中和 NaOH 能力的顺序是_。 (3)当 c(H )相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为_。 (4)当 c(H )相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生的气体体积由大到小的顺 序为_。 (5)当 c(H )相同、体积相同时,同时加入锌,若产生相同体积的氢

18、气(相同状况)则开始时反应 速率_, 反应所需的时间_。 答案 (1)bac (2)bac (3)cab (4)cab (5)abc abc 14(1)25 时,a mol L 1 CH 3COOH 溶液中 c(H )10b mol L1,用含 a 和 b 的代数式表 示 CH3COOH 的电离常数 Ka_。 (2)已知 25 时, Ka(CH3COOH)1.7510 5, K a(HSCN)0.13。 在该温度下将 20 mL 0.1 mol L 1 CH 3COOH 溶液和 20 mL 0.1 mol L 1 HSCN 溶液分别与 20 mL 0.1 mol L1 NaHCO 3溶液 混合

19、,实验测得产生气体的体积(V)随时间(t)变化的示意图如图,反应初始阶段,两种溶液产 生 CO2气体的速率存在明显差异的原因是_。 (3)下表是几种弱酸常温下的电离常数: CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4 Ka1.7510 5 Ka14.510 7 Ka24.710 11 Ka11.110 7 Ka21.310 13 Ka16.910 3 Ka26.210 8 Ka34.810 13 CH3COOH、H2CO3、H2S、H3PO4四种酸的酸性由强到弱的顺序为_。 多元弱酸的第二步电离程度远小于第一步电离的主要原因是_ (从电离平衡角度考虑)。 同浓度的 CH3COO 、 HCO 3、 CO 2 3 、S2 结合 H 的能 力由强 到弱 的顺序 为 _。 答案 (1) 10 2b a10 b (2)Ka(CH3COOH)CH3COOHH2CO3H2S 第一步电离产生的氢离子对第二步电离起抑制作用 S2 CO2 3HCO 3CH3COO 解析 (1)KacH cCH 3COO cCH3COOH c2H acH 10 2b a10 b。 (3)根据第一步电离常数可知,四种酸的酸性由强到弱的顺序为 H3PO4CH3COOH H2CO3H2S。酸越弱,其对应酸根离子结合 H 的能力越强,故结合 H的能力由强到弱的 顺序为 S2 CO2 3HCO 3CH3COO 。