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 。