第八章 第一讲 弱电解质的电离

第八章 物质在水溶液中的行为第一讲 弱电解质的电离一、选择题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 ．电离常数大的酸溶液中的c (H ＋)一定比电离常数小的酸溶液中的c (H ＋)大D ．H 2CO 3的电离常数表达式：K a ＝[H ＋]·[CO 32－][H 2CO 3] 解析 电离常数是温度的函数，与溶液浓度无关，所以A 项错误；电离常数可以表示弱电解质的相对强弱，故B 项正确；酸中c (H ＋)既跟酸的电离常数有关，还跟酸的浓度有关，所以C 项错误；碳酸是分步电离的，第一步电离常数表达式为K a1＝[H ＋]·[HCO 3－][H 2CO 3]，第二步电离常数表达式为K a2＝[H ＋]·[CO 32－][HCO 3－]，故D 项错误。

答案 B2．在以下各种情形下，下列电离方程式的书写正确的是 ( )。

A ．熔融状态下的NaHSO 4电离：NaHSO 4===Na ＋＋H ＋＋SO 42－B ．H 2CO 3的电离：H 2CO 32H ＋＋CO 32－ C ．Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3Fe 3＋＋3OH －D ．水溶液中的NaHSO 4电离：NaHSO 4===Na ＋＋HSO 4－解析 本题对多元弱酸、多元弱碱的电离以及NaHSO 4在熔融状态和水溶液中两种情况下的电离进行考查。

因为H 2SO 4是强酸，所以NaHSO 4在水溶液中完全电离，其电离方程式为NaHSO 4===Na ＋＋H ＋＋SO 42－；但HSO 4－中各原子间靠共价键结合，因此熔融状态下HSO 4－不能电离为H ＋和SO 42－，故熔融状态下NaHSO 4的电离方程式为NaHSO 4===Na ＋＋HSO 4－，所以A 、D 选项均错误；H 2CO 3作为二元弱酸，不能完全电离，必须使用“”，且多元弱酸的电离分步进行，以第一步为主，其电离方程式为H2CO3H＋＋HCO3－，HCO3－H＋＋CO32－，因此B选项错误；Fe(OH)3是多元弱碱，通常以一步电离表示，故C选项正确。

答案 C3．有关常温下pH均为3的醋酸溶液和盐酸的说法正确的是()。

A．两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度均为1×10－11 mol·L－1B．分别加水稀释100倍后，两种溶液的pH仍相等C．中和同体积的这两种酸溶液所需要NaOH物质的量也相等D．分别加入足量锌片，两种溶液生成H2的体积相等答案A解析溶液中水的电离受到抑制，酸电离出的氢离子浓度为10－3 mol·L－1，水电离出的氢氧根离子浓度为10－11 mol·L－1，水电离出的氢离子与氢氧根离子浓度相等，也为10－11 mol·L－1，A选项正确；醋酸是弱酸，稀释过程中电离程度增大，pH变化小，醋酸溶液的pH小于盐酸溶液的pH，B选项错误；pH相等，醋酸的浓度大于盐酸的浓度，等体积醋酸消耗的氢氧化钠大于盐酸消耗的氢氧化钠，C选项错误；D选项没有说明酸的体积，无法确定氢离子物质的量的多少，因此无法确定氢气量的多少。

4．甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是()A．1 mol/L甲酸溶液的c(H＋)＝0.01 mol/LB．甲酸能与水以任何比例互溶C．10 mL 1 mol/L甲酸恰好与10 mL 1 mol/L NaOH溶液完全反应D．甲酸溶液的导电性比盐酸的弱解析解答本题时注意以下两点：(1)判断弱电解质的关键在于证明该电解质在水溶液中没有完全电离；(2)相同物质的量的一元强酸与一元弱酸中和碱的能力是相同的，无法用中和反应来证明电解质的强弱。

答案 A5．某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。

据图判断正确的是()A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C．a点K W的数值比c点K W的数值大D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度解析两种酸起始pH相同，即c(H＋)相同，说明起始时，c(弱酸)远大于c(强酸)；弱酸没有稀释前的c(H＋)已等于强酸的c(H＋)，而稀释导致弱酸的电离程度增大，所以在稀释的整个过程中，弱酸的c(H＋)都大于强酸的c(H＋)，即pH：弱酸＜强酸，所以曲线Ⅱ是醋酸、Ⅰ是盐酸，A项错。

溶液导电性强弱取决于溶液中离子浓度的大小，对于酸而言，其pH越大，c(H＋)越小，离子浓度越小，导电能力越弱，故B项正确。

K W的大小只取决于温度，与溶液的浓度无关，C项错。

溶液体积稀释相同倍数时，醋酸的浓度始终大于盐酸的浓度，故D项错。

答案 B6．对室温下100 mL pH＝2的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是()。

A．加水稀释至溶液体积为200 mL，醋酸溶液的pH变为4B．温度都升高20 ℃后，两溶液的pH不再相等C．加水稀释至溶液体积为200 mL后，两种溶液中c(OH－)都减小D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气体积可用上图表示解析A选项中醋酸是弱酸，存在电离平衡，加水稀释至200 mL时，pH＜4；C选项中加水稀释时，两种溶液中c(OH－)都增大；D选项中pH相等的醋酸溶液和盐酸，醋酸溶液的浓度大于盐酸，二者与足量的锌反应得到的氢气体积不相等。

答案 B7．常温下，有甲、乙两份体积为1 L，浓度均为0.1 mol·L－1的醋酸溶液，其pH 为3，①甲用蒸馏水稀释100倍后，溶液的pH变为x；②乙与等体积、浓度为0.2 mol·L－1的NaOH溶液混合，在混合液中：n(CH3COO－)＋n(OH－)－n(H＋)＝y mol，x、y的正确答案组合为 ()。

A．3；0.1 B．5；0.2C．3＜x＜5；0.1 D．3＜x＜5；0.2解析因醋酸是弱酸，稀释过程中继续电离，故稀释100倍时3＜pH＜5；由电荷守恒知y为Na＋的物质的量。

答案 D二、非选择题8．用实验确定某酸HA是弱电解质。

甲、乙两同学的方案是：甲：①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L－1的HA溶液100 mL；②用pH试纸测出该溶液的pH，即能证明HA是弱电解质。

乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH＝1的两种酸溶液各100 mL；②分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释至100 mL；③各取相同体积的两种稀释液装入两支试管中，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。

(1)甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH________1(填“＞”“＜”或“＝”)，乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是________(填序号)。

a．装盐酸的试管中放出H2的速率快b．装HA溶液的试管中放出H2的速率快c．两个试管中产生气体的速率一样快(2)请你评价乙方案中难以实现之处和不妥之处_________________________________________________________________________________________________________。

(3)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任用)，请简明扼要表述实验方案：_________________________________________________________________ _______。

答案(1)＞ b(2)配制pH＝1的HA溶液难以实现，不妥之处在于难以控制加入锌粒的形状、大小(3)配制NaA溶液，测其pH＞7，即证明HA是弱电解质(其他合理答案也可以)解析(1)甲方案中，HA是弱电解质，在溶液中只能部分电离，所以其溶液中的c(H＋)＜0.1 mol·L－1，故pH＞1；乙方案中，盐酸是强酸，而HA是弱酸，当pH＝1的盐酸和HA稀释相同的倍数时，HA存在电离平衡，而盐酸不存在电离平衡，且稀释过程中HA中存在的电离平衡向右移动，导致盐酸中的c(H＋)小于HA中的c(H＋)，所以HA放出氢气的速率快。

(2)由于HA 是弱电解质，因而其电离程度的大小不但与其本身的性质有关，而且还受温度、浓度的影响，HA溶液中的c(H＋)只能测定而不能准确配制；另外锌粒的质量和纯度可以称量或测定，但锌粒的形状、大小很难控制。

(3)这是一个开放性问题，可以从盐类水解的角度考虑，若强碱盐NaA溶液的pH＞7，即说明该溶液呈碱性，也就证明A－发生水解，其水解方程式为：A－＋H 2O HA＋OH－，故NaA对应的酸HA是弱电解质；也可以从影响电离平衡的角度考虑，已知pH的HA溶液，根据加热升温或加入固体盐NaA 后溶液pH的变化，即能证明HA是弱电解质；也可以从电离的特点考虑，如可配制相同浓度的盐酸和HA溶液，然后分别测定两溶液的pH。

若pH(盐酸)＜pH(HA)，即能证明HA是弱电解质。

9．某一元弱酸(用HA表示)在水中的电离方程式是HA H＋＋A－，回答下列问题：(1)向溶液中加入适量NaA固体，以上平衡将向________(填“正”、“逆”)反应方向移动，理由是______________________________________________ _________________________________________________________________。

(2)若向溶液中加入适量NaCl溶液，以上平衡将向________(填“正”、“逆”)反应方向移动，溶液中c(A－)将________(填“增大”、“减小”或“不变”)，溶液中c(OH－)将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)在25 ℃下，将a mol·L－1的氨水与0.01 mol·L－1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4＋)＝c(Cl－)，则溶液显________性(填“酸”、“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数K b＝________。

解析(3)由溶液的电荷守恒可得：c(H＋)＋c(NH4＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，已知c(NH4＋)＝c(Cl－)，则有c(H＋)＝c(OH－)，所以溶液显中性；电离常数只与温度有关，则此时NH3〃H2O的电离常数K b＝[NH4＋]·[OH－]/[NH3〃H2O]＝(0.005 mol·L－1×10－7mol〃L－1)/(a/2 mol〃L－1－0.005 mol·L－1)＝10－9/(a－0.01)mol·L－1。

答案(1)逆c(A－)增大，平衡向减小c(A－)的方向即逆反应方向移动(2)正减小增大(3)中10－9/(a－0.01)mol·L－110．有pH＝4的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液：(以下用＞、＜、＝表示)(1)设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3，则其关系是________________。