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考查点一 电离平衡常数
1.在25 ℃时,0.1 mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液,它们的电离平衡常数分别为4.6×10-4mol·L-1、1.8×10-4mol·L-1、4.9×10-10mol·L-1、K1=4.3×10-7mol·L-1和K2=5.6×10-11mol·L-1,其中氢离子浓度最小的是
( )。
A.HNO2B.HCOOH
C.HCN D.H2CO3
解析 相同温度时,电离平衡常数越小,其电离程度越小,浓度相同时,电离产生的离子浓度就小。
答案 C
2.根据以下数据(均在同温、同压下测定)
酸
HX
HY
HZ
物质的量浓度/ (mol·L-1)
0.1
0.2
0.3
电离平衡常数/ (mol·L-1)
7.2×10-4
1.8×10-4
1.8×10-5
可得出弱电解质强弱顺序正确的选项是
( )。
A.HX>HY>HZ B.HZ>HY>HX
C.HY>HZ>HX D.HZ>HX>HY
解析 三种酸均为一元酸,电离平衡常数越大,酸性越强。
答案 A
3.在某温度下,1 L浓度为c mol·L-1的弱酸HA溶液中,HA、H+、A-的物质的量浓度之和为nc mol·L-1,那么该温度下,HA的电离平衡常数(mol·L-1)为
( )。
A.B.
C.D.不能确定
解析 根据HAH++A-
始 c0 0
平 c-xxx
由题意知c+x=nc,得x=nc-c。
K===
答案 A
4.将6 g CH3COOH溶于水制成1 L溶液,此溶液的物质的量浓度为________,经测定溶液中CH3COO-的浓度为1.4×10-3 mol·L-1,此温度下醋酸的电离常数:Ka=________,温度升高Ka将________(填“变大〞“变小〞或“不变〞)。
解析 [CH3COOH]==0.1 mol·L-1
因为CH3COOHCH3COO-+H+
起始(mol·L-1)
0.1 0 0
平衡(mol·L-1)
0.1-1.4×10-31.4×10-3 1.4×10-3
所以Ka=
=
=1.99×10-5 mol·L-1
答案 0.1 mol·L-1 1.99×10-5 mol·L-1 变大
5.某温度下,醋酸的电离常数为1.0×10-5mol·L-1。在500 mL CH3COOH溶液中溶有醋酸3.00 g,其中有醋酸根离子0.000 5 mol。假设在上述溶液中参加0.5 mol醋酸钠固体,那么该溶液中的[H+]是
( )。
A.10-4mol·L-1B.10-5mol·L-1
C.10-6mol·L-1D.10-7mol·L-1
解析 在CH3COOH溶液中存在平衡:
CH3COOHCH3COO-+H+
醋酸的电离常数为:K=
=1.0×10-5mol·L-1。当参加CH3COONa后醋酸的电离平衡向左移动,但是非常微弱,可近似认为:[CH3COO-]==1.0 mol·L-1,[CH3COOH]==9.9×10-2mol·L-1,[H+]=
=
≈1.0×10-6mol·L-1。
答案 C
6.在水溶液中能够发生以下反响:
NaCN+CH3COOH===CH3COONa+HCN;
HNO2+CH3COONa===NaNO2+CH3COOH。
根据上述反响,把HNO2、CH3COOH、HCN填写在对应的空格内。
Ka/(mol·L-1)
4.9×10-10
1.8×10-5
4.6×10-4
酸(填化学式)
解析 电离平衡常数越大,电解质相对越强。由化学方程式可知,酸性由强到弱的是:HNO2>CH3COOH>HCN,那么各酸的电离平衡常数分别是4.6×10-4 mol-1·L-1、1.8×10-5 mol·L-1、4.9×10-10mol·L -1。
答案 HCN CH3COOH HNO2
考查点二 弱电解质电离平衡移动
7.将0.1 mol·L-1醋酸溶液加水稀释,以下说法正确的选项是
( )。
A.溶液中[H+]和[OH-]都减小
B.溶液中[H+]增大
C.醋酸电离平衡向左移动
D.溶液的pH增大
解析 加水稀释的过程中,CH3COOH的电离程度增大,CH3COOHCH3COO-+H+向正反响方向移动,H+的物质的量增大,但主要是稀释起作用,使溶液的酸性减弱,也就是[H+]减小,[OH-]增大,pH增大,所以A、B、C错误,D正确。
答案 D
8.向醋酸溶液中参加NaHSO4固体,那么醋酸的电离程度
( )。
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法确定
解析 醋酸溶液中存在平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,参加NaHSO4后电离产生H+,使[H+]增大,抑制CH3COOH电离,电离程度减小。
答案 B
9.以下关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的选项是
( )。
A.相同浓度的两溶液中[H+]相同
B.100 mL 0.1 mol·L-1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5
D.两溶液中分别参加少量对应的钠盐,[H+]均明显减小
解析 盐酸是强酸,醋酸是弱酸,二者浓度相同时电离出H+浓度不相同,A错;同浓度、同体积的两酸中和氢氧化钠的能力相同,B正确;pH=3的两酸溶液稀释100倍时,盐酸pH=5,而醋酸pH<5,C错;盐酸中参加对应的钠盐(NaCl),[H+]不变,故D错。
答案 B
10.Al(OH)3是一种两性氢氧化物,溶解于水中的Al(OH)3存在着酸式电离和碱式电离:
[Al(OH)4]-+H+Al(OH)3Al3++3OH-
酸式电离 碱式电离
试根据平衡移动原理解释以下有关问题:
(1)向Al(OH)3沉淀中参加盐酸,沉淀溶解,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
有关的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(2)向Al(OH)3沉淀中参加NaOH溶液,沉淀溶解,其原因是
________________________________________________________________________,
有关的离子方程式是
________________________________________________________________________。
解析 (1)参加盐酸,H+与OH-反响生成水,使[OH-]减小,平衡向碱式电离方向移动,Al(OH)3溶解,生成Al3+。(2)参加NaOH,OH-与H+反响生成水,使[H+]减小,Al(OH)3向酸式电离方向移动,沉淀溶解,生成[Al(OH)4]-。
答案 (1)当参加盐酸后,H+中和OH-,使得平衡向碱式电离方向移动 Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(2)当参加NaOH溶液后,OH-中和H+,使得Al(OH)3电离平衡向酸式电离方向移动 Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
11.化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡:
HIn(溶液)H+(溶液)+In-(溶液)
(红色) (黄色)
故可用作酸碱指示剂。现有浓度为0.02 mol·L-1的以下各溶液:①盐酸 ②石灰水 ③NaCl溶液 ④NaHSO4溶液 ⑤NaHCO3溶液 ⑥氨水,其中能使指示剂显红色的是
( )。
A.①④⑤B.②⑤⑥
C.①④D.②③⑥
解析 由电离平衡看出,要使指示剂显红色,平衡必须左移,即应参加H+。在题中给出的试剂中,只有①和④能提供H+。
答案 C
12.对于弱酸,在一定温度下到达电离平衡时,各微粒的浓度存在一种定量的关系。
假设25 ℃时有HAH++A-,那么K=式中,K为电离平衡常数,只与温度有关,浓度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 ℃):
酸
电离方程式
电离平衡常数K
CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
1.76×10-5
H2CO3
H2CO3H++HCO3-
HCO3-H++CO32-
K1=4.31×10-7
K2=5.61×10-11
H2S
H2SH++HS
HS-H++S2--
K1=9.1×10-8
K2=1.1×10-12
H3PO4
H3PO4H++H2PO4-
H2PO4-H++HPO42-
HPO42-H++PO43-
K1=7.52×10-3
K2=6.23×10-8
K3=2.20×10-13
答复以下各题:
(1)K只与温度有关,当温度升高时,K值________(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)假设把CH3COOH、H2CO3、HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看作是酸,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之间存在数量级上的规律,此规律是________,产生此规律的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)温度升高,促进电离,所以K值增大。(2)根据题意及表中数据可知,酸性越强,对应的K值越大。(3)利用K值进行比较。(4)利用H3PO4的三步电离的K值进行判断。
答案 (1)增大 (2)K值越大,电离出的氢离子浓度越大,所以酸性越强 (3)H3PO4 HPO42- (4)K1∶K2∶K3≈1∶10-5∶10-10 上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用
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