第三章 第一节 第2课时 电离平衡常数 强酸与弱酸比较

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第2课时 电离平衡常数 强酸与弱酸比较
[核心素养发展目标] 1.构建电离平衡常数模型,并能应用模型解释弱电解质在水中发生的变化。

2.建立判断强弱电解质和“强酸制弱酸”的思维模型。

一、电离平衡常数
1.概念
在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。

对于一元弱酸或一元弱碱来说,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,通常用K a 、K b 表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。

2.电离平衡常数的表示方法
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数 例如:CH 3COOH
CH 3COO -+H +
K a =c (CH 3COO -
)·c (H +
)c (CH 3COOH );
NH 3·H 2O
NH +4+OH -
K b =c (NH +
4)·c (OH -
)c (NH 3·H 2O )。

(2)多元弱酸、多元弱碱的电离平衡常数
多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离平衡常数,通常用K a1、K a2等来分别表示。

例如: H 2CO 3
H +
+HCO -
3
K a1=c (HCO -
3)·c (H +
)c (H 2CO 3);
HCO -
3
H ++CO 2-
3
K a2=c (H +
)·c (CO 2-
3)
c (HCO -
3)。

多元弱酸各步电离常数的大小比较:K a1>K a2>K a3>……因此,当K a1≫K a2时,多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。

由于多元弱碱为难溶碱,所以一般不用电离平衡常数,而用以后要学到的难溶物的溶度积常数。

3.意义
表示弱电解质的电离能力。

一定温度下,K 值越大,弱电解质的电离程度越大,酸(或碱)性越强。

4.电离常数的影响因素
(1)内因:同一温度下,不同的弱电解质的电离常数不同,说明电离常数首先由电解质的性质所决定。

(2)外因:对于同一弱电解质,电离平衡常数只与温度有关,由于电离为吸热过程,所以电离平衡常数随温度升高而增大。

5.电离常数的计算——三段式法 例:25 ℃ a mol·L
-1
的CH 3COOH
CH 3COOH
CH 3COO -
+H +
起始浓度/(mol·L -
1) a 0 0 变化浓度/(mol·L -
1) x x x 平衡浓度/(mol·L -1) a -x x x 则K a =c (CH 3COO -
)·c (H +
)c (CH 3COOH )=x 2a -x ≈x 2a。

注意 由于弱电解质的电离程度比较小,平衡时弱电解质的浓度为(a -x ) mol·L -1一般近似为a mol·L -1。

(1)改变条件,电离平衡正向移动,电离平衡常数一定增大( ) (2)改变条件,电离平衡常数增大,电离平衡一定正向移动( )
(3)相同条件下,可根据电离平衡常数的大小,比较弱电解质的相对强弱( ) (4)同一弱电解质,浓度大的电离平衡常数大( )
(5)H 2CO 3的电离常数表达式为K a =c (H +)·c (CO 2-3)
c (H 2CO 3)
( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
如何从定量的角度判断醋酸溶液中加水稀释一倍后,电离平衡移动的方向?
提示 K a =
c (CH 3COO -)·c (H +)c (CH 3COOH )
,稀释一倍后,假设平衡不移动,则Q =
12c (CH 3COO -)·1
2
c (H +)1
2
c (CH 3COOH )=1
2
K a ,Q <K a ,平衡向电离方向移动。

1.25 ℃时,0.10 mol·L -
1 HA 溶液中有1%的HA 电离,则HA 的电离平衡常数K a 为________。

答案 1.0×10-5
解析发生电离的HA的物质的量浓度为c(HA)=0.10 mol·L-1×1%=1.0×10-3mol·L-
1,根据HA H++A-,则平衡时c(H+)=c(A-)=1.0×10-3mol·L-1,c(HA)=0.10 mol·L -1-1.0×10-3mol·L-1≈1.0×10-1mol·L-1,将有关数据代入电离平衡常数表达式得K a=
c(H+)·c(A-)
c(HA)
=1.0×10-5。

电离度(α)
α=已电离的分子数
弱电解质分子总数×100%
弱电解质电离程度相对大小的另一种参数。

注意:温度越高电离度越大;稀释溶液,电离度变大。

2.25 ℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:
CH3COOH:K a=1.75×10-5;
H2CO3:K a1=4.5×10-7,K a2=4.7×10-11;
HClO:K a=4.0×10-8。

(1)CH3COOH、H2CO3、HCO-3、HClO的酸性由强到弱的顺序:___________________。

(2)CH3COO-、HCO-3、CO2-3、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序:_______________。

(3)写出向NaClO和CH3COONa的混合溶液中通入少量CO2的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)反应Cl2+H2O HCl+HClO达到平衡后,要使HClO浓度增加,可以加入__________物质(供选择的物质:NaOH固体、CaCO3固体、H2O)。

答案(1)CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO-3
(2)CO2-3>ClO->HCO-3>CH3COO-
(3)NaClO+CO2+H2O===HClO+NaHCO3
(4)CaCO3固体
3.在一定温度下,加水逐渐稀释1 mol·L-1氨水的过程中,随着水量的增加,请说明溶液中下列含量的变化:
(1)n(OH-)______(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。

(2)c(OH-)
c(NH3·H2O)
______。

(3)c (NH 3·H 2O )c (NH +4)·c (OH -)________。

答案 (1)增大 (2)增大 (3)不变
解析 加水稀释,NH 3·H 2O 的电离平衡向电离方向移动,n (OH -)逐渐增大,n (NH 3·H 2O)逐渐减小,c (OH -)c (NH 3·H 2O )=n (OH -)n (NH 3·H 2O ),所以c (OH -)c (NH 3·H 2O )逐渐增大;电离平衡常数K b =
c (NH +4)·c (OH -)c (NH 3·H 2O )只与温度有关,所以加水稀释时c (NH 3·H 2O )
c (NH +4
)·c (OH -)不变。

电离平衡常数的应用
(1)根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,相同条件下,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。

(2)根据电离常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生,相同条件下相对强的酸(或碱)制相对弱的酸(或碱)。

(3)根据浓度商Q 与电离平衡常数K 的相对大小判断电离平衡的移动方向。

(4)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。

如0.1 mol·L -1 CH 3COOH 溶液加水稀释,c (CH 3COO -)c (CH 3COOH )=c (CH 3COO -)·c (H +)c (CH 3COOH )·c (H +)=K a
c (H +),加水
稀释时,c (H +)减小,K a 值不变,则
c (CH 3COO -)
c (CH 3COOH )
增大。

二、强酸与弱酸的比较
1.实验探究:CH 3COOH 与H 2CO 3酸性强弱比较
实验操作
实验现象 有气泡产生 实验结论 CH 3COOH 酸性大于碳酸 K a 大小比较
K a (CH 3COOH)大于K a1(H 2CO 3)
2.思考与讨论:镁条与等浓度、等体积的盐酸、醋酸的反应
向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,盖紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL 2 mol·L-1盐酸、2 mL 2 mol·L-1醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示:
由上述图像分析两种反应的反应速率的变化情况
宏观辨识微观探析
反应初期盐酸的反应速率比醋酸大
盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分
电离,同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中的c(H+)
较大,因而反应速率较大
反应过程中盐酸的反应速率始终比醋
酸大,盐酸的反应速率减小
明显,醋酸的反应速率减小
不明显
醋酸中存在电离平衡,随反应的进行,电离
平衡正向移动,消耗的氢离子能及时电离补
充,所以一段时间速率变化不明显
最终二者产生的氢气的量基本
相等,速率几乎都变为零
镁条稍微过量,两种酸的物质的量相同,随
醋酸电离,平衡正向移动,醋酸几乎消耗完
全,最终二者与镁条反应的氢离子的物质的
量几乎相同,因而产生的H2的量几乎相同。

两种酸都几乎消耗完全,反应停止,因而反
应速率几乎都变为0
3.一元强酸和一元弱酸的比较
比较项目酸c(H+) 酸性
中和碱
的能力
与足量活泼金属反
应产生H2的总量
与同一金属反应时
的起始反应速率
一元强酸大强
相同相同大
一元弱酸小弱小(2)相同体积、相同c(H+)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项目酸c(H+) 酸性
中和碱
的能力
与足量活泼金属反
应产生H2的总量
与同一金属反应时
的起始反应速率
一元强酸
相同相同小少
相同
一元弱酸大多
1.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是()
A.相同浓度的两溶液中c(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.c(H+)=10-3 mol·L-1的两溶液稀释100倍,c(H+)均为10-5 mol·L-1
D.向两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
答案 B
解析相同浓度的两溶液,醋酸部分电离,故醋酸中c(H+)比盐酸的小,故A错误;由反应的化学方程式可知B正确;醋酸稀释过程中平衡向电离的方向移动,稀释后醋酸的c(H+)大于10-5 mol·L-1,故C错误;醋酸中加入醋酸钠,由于增大了溶液中醋酸根离子的浓度,抑制了醋酸电离,使c(H+)明显减小,而盐酸中加入氯化钠,对溶液中c(H+)无影响,故D错误。

2.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量),然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。

填写下列空白:
(1)a、b两支试管中的现象:
相同点是__________________________________________________________________,
不同点是__________________________________________________________________,
原因是____________________________________________________________________。

(2)a、b两支试管中生成气体的体积开始时是V(a)____(填“大于”“小于”或“等于”,下同)V(b),反应完毕后生成气体的总体积是V(a)________V(b),原因是________________
____________________________________________________________________________。

(3)若a、b两支试管中分别加入c(H+)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸,则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a)________v(b),反应完毕后生成气体的总体积是V(a)________V(b),原因是_____________________________________________________
____________________________________________________________________________。

答案(1)都产生无色气泡,锌粒逐渐溶解a中起始反应速率较大盐酸是强酸,醋酸是弱酸,盐酸中c(H+)大(2)大于等于反应开始时,盐酸中所含H+的浓度较大,但二者最终
能电离出的H +的总物质的量相等 (3)等于 小于 开始时c (H +
)相同,所以速率相等,醋酸是弱电解质,最终电离出的H +
的总物质的量大
解析 (2)锌粒与酸反应的实质是Zn 与酸电离出的H +发生置换反应产生H 2,c (H +)越大,产生H 2的速率越大。

盐酸是强酸,醋酸是弱酸,在起始物质的量浓度相同时,盐酸电离出的c (H +)远大于醋酸电离出的c (H +)。

所以反应开始时,醋酸产生H 2的速率比盐酸小。

因醋酸存在电离平衡CH 3COOH
CH 3COO -+H +,Zn 与H +发生反应,c (H +)减小,使醋酸的电
离平衡向电离方向移动,继续发生H +与Zn 的反应,足量的Zn 可使醋酸中的H +全部电离出来与Zn 反应生成H 2,又因为n (HCl)=n (CH 3COOH),因而最终产生H 2的量相等。

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( )
A .K a 大的酸溶液中c (H +
)一定比K a 小的酸溶液中的c (H +
)大 B .CH 3COOH 的电离常数表达式为K a =
c (CH 3COOH )
c (H +)·c (CH 3COO -)
C .向CH 3COOH 溶液中加入少量CH 3COONa 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 +)既与酸的电离常数有关,也与酸溶液的浓度有关,A 项错误;CH 3COOH 的电离常数表达式为K a =c (H +)·c (CH 3COO -)
c (CH 3COOH ),B 项错误;向CH 3COOH 溶液中加入少量
CH 3COONa 固体,虽然平衡向左移动,但温度不变,电离常数不变,C 项错误。

2.已知25 ℃下,CH 3COOH 溶液中各微粒的浓度存在以下关系:K a =c (CH 3COO -
)·c (H +
)
c (CH 3COOH )=
1.75×10-
5。

下列有关结论可能成立的是( )
A .25 ℃下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,K a =8×10-
5 B .25 ℃下,向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时,K a =2×10-
4 C .标准状况下,醋酸中K a =1.75×10-
5 D .升高到一定温度,K a =7.2×10-
5 答案 D
解析醋酸中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,题中K a为醋酸的电离常数,由于电离常数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,K a增大,降低温度,K a减小,标准状况下(0 ℃)温度低于25 ℃,则K a小于1.75×10-5,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,K a=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,K a=1.4×10-3)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:CH3COOH<CH2ClCOOH,排除A、C选项;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。

题组二K a的应用及计算
4.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K a9×10-79×10-61×10-2
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y-===HY+Z-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·L-1 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:HZ>HY>HX,则酸性强弱:HZ>HY>HX,错误;B项,根据强酸制弱
酸可知HZ +Y -===HY +Z -能够发生,错误;C 项,完全电离的为强酸、部分电离的为弱酸,这三种酸都部分电离,均为弱酸,错误;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。

5.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( ) A .c (H +
) B .K a (HF) C.c (F -
)c (H +) D.c (H +
)c (HF )
答案 D
解析 HF 为弱酸,存在电离平衡:HF
H ++F -。

根据勒夏特列原理,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K a (HF)不变,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·L -1,所以c (F -)
c (H +)减
小,C 错误;c (H +)c (HF )=n (H +)
n (HF ),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c (H +)
c (HF )增大,D 正确。

6.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.c (OH -
)c (NH 3·H 2O ) B.c (NH +
4)
c (OH -) C.c (NH 3·H 2O )c (NH +
4) D .c (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 -)和n (NH +4)增大,n (NH 3·H 2O)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。

7.已知室温时,0.1 mol·L -1
某一元酸HA 溶液中HA 的电离度为0.1%,下列叙述错误的是
( )
A .该溶液中c (H +
)=10-
4 mol·L -
1 B .升高温度,溶液的pH 增大 C .此酸的电离平衡常数约为1×10-
7 D .此酸的酸性比醋酸弱
答案 B
解析 由题意有: HA
H + + A -
起始浓度/(mol·L -1) 0.1 0 0
转化浓度/(mol·L -1) 0.1×0.1% 0.1×0.1% 0.1×0.1% 平衡浓度/(mol·L -1) 0.1-10-4 10-4 10-4
则K a =10-4×10-40.1-10-4≈1×10-7<K a (CH 3COOH),A 、C 、D 正确;升高温度,电离平衡向右移动,c (H +)增大,pH 减小,B 错误。

题组三 强酸、弱酸的比较
8.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Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B .b 点溶液的导电能力比c 点溶液的导电能力强
C .取等体积的a 点、b 点对应的溶液,消耗的NaOH 的量相同
D .b 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Ⅰ表示盐酸,曲线Ⅱ表示醋酸,A 项错误;溶液的导电能力与溶液中离子的浓度有关,离子浓度b >c ,故导电能力:b >c ,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 (CH 3COOH)>c (HCl),故稀释前n (CH 3COOH)>n (HCl),即CH 3COOH 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。

9.体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n (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CaCO 3反应时,放出的CO 2一样多
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 (CH 3COOH)>n (HCl),故与NaOH 完全中和时,醋酸消耗的NaOH 多,分别与足量CaCO 3反应时,醋酸放出的CO 2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 (CH 3COO -)增大,而n (Cl -)不变,D 项正确。

10.常温下,CH 3COOH 、HCOOH(甲酸)的电离平衡常数分别为1.7×10-5、1.8×10-4,以下关于0.1 mol·L -1 CH 3COOH 溶液、0.1 mol·L -1 HCOOH 溶液的说法正确的是( )
A .c (H +):CH 3COOH >HCOOH
B .等体积的两溶液中,分别加入过量的镁,产生氢气的体积:HCOOH >CH 3COOH
C .HCOOH 可能与NaOH 发生反应:H ++OH -===H 2O
D .将CH 3COOH 溶液稀释100倍过程中,c (CH 3COOH )·c (OH -)c (CH 3COO -)
保持不变 答案 D
解析 等浓度的甲酸和乙酸溶液,甲酸酸性强电离程度大,所以溶液中的c (H +):CH 3COOH <HCOOH ,故A 错误;等浓度等体积的甲酸和乙酸溶液中,甲酸和乙酸的物质的量相等,分别加入过量的镁,产生氢气的体积相等,故B 错误;HCOOH 是弱酸,与NaOH 发生反应:HCOOH +OH -===HCOO -+H 2O ,故C 错误;c (CH 3COOH )·c (OH -)
c (CH 3COO -)=
c (CH 3COOH )·c (OH -)·c (H +)
c (CH 3COO -)·c (H +)
=K w K a ,将CH 3COOH 溶液稀释100倍过程中,c (CH 3COOH )·c (OH -)c (CH 3COO -)
保持不变,故D 正确。

11.(1)某浓度的氨水中存在平衡:NH 3·H 2O
NH +4+OH -。

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NH3d.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:
①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(H+)________。

②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+)。

③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。

④使温度都升高20 ℃,溶液中c(H+):醋酸______盐酸。

⑤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)。

(①表示盐酸,②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)①减小减小②>③>④>⑤c(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NH4Cl固体,c(NH+4)增大,平衡左移,c(OH-)减小;c项,通入NH3,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)①加适量CH3COONa晶体,CH3COOH溶液中:CH3COOH CH3COO-+H+平衡向左移动,c(H+)减小,盐酸中发生反应:CH3COO-+H+===CH3COOH,c(H+)减小。

②加水稀释10倍,CH3COOH电离平衡向右移动,n(H+)增多,HCl不存在电离平衡,HCl电离出的n(H+)不变。

③加NaOH溶液,CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O,HCl+NaOH===NaCl+H2O,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。

④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。

⑤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,CH3COOH电离平衡向电离方向移动,
故反应速率:v (CH 3COOH)>v (HCl),又因为反应开始时c (CH 3COOH)>c (HCl),所以与足量锌反应,CH 3COOH 生成H 2的量多。

12.(2022·聊城高二检测)已知25 ℃时,测得浓度为0.1 mol·L
-1的碱BOH 的溶液中,c (OH -)=1×10-3 mol·L -1。

(1)写出BOH 的电离方程式:________________________________________________。

(2)BOH 的电离平衡常数K b =________________________________________________。

(3)某温度T ℃时,BOH 的电离平衡常数为1×10-7,结合(2)的计算可知T ________25。

若该碱的起始浓度也为0.1 mol·L -1,则溶液中c (B +)=________mol·L -1。

答案 (1)BOH B ++OH - (2)1×10-5 (3)< 1×10-
4 解析 (1)因c (BOH)初始=0.1 mol·L -1,c (BOH)电离=c (B +)≈c (OH -)=1×10-3 mol·L -1,则BOH 不完全电离,故电离方程式为BOH B ++OH -。

(2)电离平衡时,c (BOH)平衡=0.1 mol·L -1-1×10-3 mol·L -1≈0.1 mol·L -1,则电离常数K b =c (B +)·c (OH -)c (BOH )
=1×10-3×1×10-30.1=1×10-5。

(3)电离过程是吸热的,温度越高电离常数越大,T ℃时BOH 的电离平衡常数为1×10-7<1×10-5,
则T <25。

电离常数K b =c (B +)·c (OH -)c (BOH )
≈c 2(B +)0.1=1×10-7,则c (B +)=1×10-4 mol·L -1。

13.现有常温下,pH =2的盐酸(甲)和pH =2的醋酸溶液(乙),请根据下列操作回答问题。

(1)常温下0.1 mol·L -1的CH 3COOH 溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值一定变小的是________(填字母)。

A .c (H +)
B.c (H +
)c (CH 3COOH ) C.c (CH 3COO -)c (CH 3COOH ) D .n (CH 3COO -) (2) 取10 mL 的乙溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动;另取10 mL 的乙溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体
积保持不变),待固体溶解后,溶液中c (H +
)c (CH 3COOH )
的值将________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。

(3)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,分别加水稀释100倍,所得溶液的pH 大小关系为pH(甲)________pH(乙)(填“>”“<”或“=”)。

(4)取等体积的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH 稀溶液中和,则消耗的NaOH 溶液的体积大小关系为V (甲)________(填“>”“<”或“=”)V (乙)。

答案 (1)A (2)向右 减小 (3)> (4)<
14.电离度可表示电解质的相对强弱,电离度α=已电离的电解质的浓度溶液中原有电解质的浓度×100%。

已知25 ℃时几种物质(微粒)的电离度(溶液浓度均为0.1 mol·L -1)如表所示:
编号
物质(微粒) 电离度α A
硫酸溶液(第一步完全电离):第二步HSO -4SO 2-4+H + 10% B
硫酸氢钠溶液:HSO -4SO 2-4+H + 29% C
醋酸:CH 3COOH CH 3COO -+H + 1.33% D
盐酸:HCl===H ++Cl - 100%
(1)25 ℃时,上述几种溶液中c (H +)从大到小的顺序是________(填字母)。

(2)25 ℃时,0.1 mol·L
-1硫酸溶液中HSO -4的电离度小于相同温度下0.1 mol·L -1硫酸氢钠溶液中HSO -4的电离度,其原因是_________________________________________________
___________________________________________________________________________。

(3)醋酸的电离平衡常数K a 的表达式是________,则物质的量浓度为c 的醋酸的电离平衡常数K a 与电离度α的关系为K a =__________(用含c 、α的代数式表示)。

答案 (1)ADBC (2)硫酸的第一步电离抑制了硫酸氢根离子的电离
(3)K a =c (CH 3COO -)·c (H +)c (CH 3COOH ) cα2
1-α
解析 (1)硫酸第一步完全电离,第二步部分电离,硫酸中c (H +)=(0.1+0.1×10%)mol·L -1=0.11 mol·L -1;硫酸氢钠溶液中c (H +)=0.1×29% mol·L -1=0.029 mol·L -1;醋酸中c (H +)=0.1×1.33% mol·L -1=0.001 33 mol·L -1;盐酸中c (H +)=0.1 mol·L -1,所以c (H +)由大到小的顺序是ADBC 。

(2)硫酸溶液中,硫酸第一步、第二步均电离出氢离子,第一步电离出的氢离子抑制了第二步的电离,而硫酸氢钠溶液中硫酸氢根离子的电离不受抑制,所以0.1 mol·L -1 H 2SO 4溶液中HSO -4的电离度小于0.1 mol·L -1 NaHSO 4溶液中HSO -4的电离度。

(3)CH 3COOH 在溶液中存在电离平衡:CH 3COOH
CH 3COO -+H +,则K a =c (CH 3COO -)·c (H +)c (CH 3COOH );醋酸中c (H +)=c (CH 3COO -)=cα,则K =c (CH 3COO -)·c (H +)c (CH 3COOH )=cα·cαc -cα=cα21-α。

相关文档
最新文档