第二讲 弱电解质的电离平衡
一、选择题
1．将浓度为0.1 mol·L HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是 ( ) A．c(H)
＋
－1
B．Ka(HF)
cF－C. cH＋cH＋D. cHFcH＋解析 HF溶液加水稀释，平衡向右移动，所以增大。选项D正确。
cHF答案 D
2．把0.05 mol NaOH固体分别加入到下列100 mL溶液中，导电能力变化较大的是 ( ) A．0.5 mol·L MgSO4溶液 B．0.5 mol·L盐酸
C．0.5 mol·L的CH3COOH溶液 D．0.5 mol·L NH4Cl溶液
解析 本题考查导电能力与离子浓度的关系及强弱电解质的电离特点。解题时应首先考 虑物质间的反应。MgSO4与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀和Na2SO4，离子所带电 荷总浓度几乎没变化，仍是强电解质溶液；盐酸是强电解质，加入NaOH溶液，反应生 成NaCl仍是强电解质；NH4Cl与NaOH反应生成NaCl和NH3·H2O，NH4Cl是强电解质， 反应生成物中既有强电解质又有弱电解质；只有CH3COOH是弱电解质原来导电能力较 弱，加入NaOH后反应生成了强电解质，导电能力改变较大。 答案 C
3．室温下向10 mL pH＝3的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是 A．溶液中导电粒子的数目减少
( )
－1－1－1－1
cCH3COO－B．溶液中不变
cCH3COOH·cOH－C．醋酸的电离程度增大，c(H)亦增大
D．再加入10 mL pH＝11的NaOH溶液，混合液pH＝7
解析 醋酸稀释过程中，醋酸的电离度增大，同时溶液的体积也增大，所以c(H)、
＋
＋
c(CH3COO－)均减小，但自由移动的离子数目增大，所以A项、C项错误；B项Ka＝ cCH3COO－·cH＋＋－
在一定温度下为一常数，把该温度下的KW＝c(H)·c(OH)代入
cCH3COOHKa得：
1
cCH3COO－KaKa
＝，K、K在一定温度下均为常数，所以为一常数；D项， aW
cCH3COOH·cOH－KWKW
两溶液混合，醋酸过量，所以，混合后溶液呈酸性，pH<7。 答案 B
4．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NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋H＋SO4 B．H2CO3的电离：H2CO3??2H＋CO3 C．Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3??Fe＋3OH D．水溶液中的NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋HSO4
解析 本题对多元弱酸、多元弱碱的电离以及NaHSO4在熔融状态和水溶液两种情况下 的电离进行考查。因为H2SO4是强酸，所以NaHSO4在水溶液中完全电离，其电离方程 式为NaHSO4===Na＋H＋SO4；但HSO4中各原子间靠共价键结合，因此熔融状态下 HSO4不能电离为H和SO4，故熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na＋ HSO4，所以A、D选项均错误；H2CO3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H2CO3??H＋HCO3， HCO3??H＋CO3，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 C
5．pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示。分别滴加NaOH溶液(c＝0.1 mol·L)至pH＝7。消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy则
( )
－1
－
＋
2－
＋
－
－－
＋
2－
＋
＋
＋
2－
－
＋
－
3＋
－
＋
2－
＋
＋
2－
( )
A．x为弱酸，Vx B．x为强酸，Vx>Vy D．y为强酸，Vx>Vy 解析 pH相等的两种酸，反应过程中，强酸的pH变化大，弱酸的pH变化小，因为弱 酸反应时逐渐电离出H。由于y为弱酸，不能全部电离，x为强酸，是全部电离的，所 以y消耗OH的量更多。 答案 C 6．已知0.1 mol·L －1 － ＋ 的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOH??CH3COO＋H，要使溶液中 2 －＋ cH＋cCH3COOH的值增大，可以采取的措施是 ( ) ①加少量烧碱溶液 ②升高温度 ③加少量冰醋酸 ④加水 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析 本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动，但①③项会使 cH＋cCH3COOH答案 C 值减小。 7．相同条件下，下列有关溶液的比较中，不正确的是 ( ) ①pH＝2的CH3COOH溶液 ②pH＝2的HCl溶液 ③pH＝12的氨水 ④pH＝12的 NaOH溶液 A．水电离出的c(H)：①＝②＝③＝④ B．将②、③溶液混合后pH＝7，消耗溶液的体积：②＞③ C．将等体积的①、②溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量①更多 D．分别向等体积的四种溶液中加水稀释至100 mL后，溶液的pH：③＞④＞①＞② 解析 在室温下，pH相同或pH1＋pH2＝14，对水的电离抑制程度相同，故水电离出的 ＋ c(H＋)相等，A项正确；氨水为弱碱，其浓度远远大于0.01 mol·L－1，②、③溶液混合 后 pH＝7时，消耗溶液的体积：②＞③，B项正确；等体积的①、②溶液分别与足量铝粉 反应，由于CH3COOH是弱电解质，pH相同其浓度更大，生成的H2更多，C项正确； 加水稀释至100 mL后，溶液的pH：③＞④＞②＞①，D项错误。 答案 D 8. 某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，两 种酸溶液的pH值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值变化曲线 B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强 C．a点KW的数值比c点KW的数值大 D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度 解析 醋酸在稀释时会继续电离，则在稀释相同体积的盐酸与醋酸的过程中醋酸中的H浓度减小得慢、pH小，A项错误；随着稀释体积的增大，溶液中离子浓度在减小，B 项正确；温度一定，任何稀的水溶液中的Kw都是一定值，C项错误；Ⅱ线为醋酸稀释时 pH变化曲线，开始醋酸浓度大于盐酸，稀释到同体积溶液时，醋酸仍大于盐酸，故D 错。 3 ＋ 答案 B 二、非选择题 9．一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化曲线如图所示，请回答： (1)O点为什么不导电_________________________________ __________________________________________________。 (2)a、b、c三点的pH由小到大的顺序是________。 (3)H的物质的量最大的是________(填“a”、“b”或“c”)。 (4)若使c点溶液中的c(CH3COO)增大，可以采取下列措施中的________(填序号)。 A．加热 B．加很稀的NaOH溶液 － ＋ C．加NaOH固体 D．加水 F．加入锌粒 ＋ E．加固体CH3COONa 解析 (1)冰醋酸中无自由移动的离子，所以在O点时不导电。(2)pH的大小与c(H)有 关，pH大则c(H)小。导电能力与离子浓度有关，在醋酸溶液中离子主要来源于醋酸的 电离，醋酸溶液的导电能力越强，说明c(H)越大。(3)溶液稀释过程中，电离平衡向电 离方向移动，氢离子的物质的量增大。(4)若使c(CH3COO)增大，即促进CH3COOH的 电离平衡向电离方向移动，A、B、C、D、F选项均可以达到使电离平衡向电离方向移 动的目的。B、D项虽然能使CH3COOH的电离平衡向电离方向移动，但是稀释占据了 主导作用，导致c(CH3COO)减小。E项中虽然CH3COOH的电离受到抑制，但加入的 CH3COO能使c(CH3COO)增大。 答案 (1)无自由移动的离子 (2)b 10．为了证明一水合氨是弱电解质，甲、乙、丙、丁四位同学利用下面的试剂进行实验：0.10 mol·L氨水、NH4Cl晶体、醋酸铵晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水。 (1)甲用pH试纸测出0.10 mol·L氨水的pH为10，据此他认定一水合氨是弱电解质，你 认为这一结论________(填“正确”、“不正确”或“无法确定”)，并说明理由________ ___________________________________________________________________________。 (2)乙取出10 mL 0.10 mol·L氨水，用pH试纸测出其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用pH试纸测出其pH为b，他认为只要a、b满足如下关系________(用等式或不 等式表示)就可以确认一水合氨是弱电解质。 4 －1 －1 －1－ － － － ＋ ＋ (3)丙取出10 mL 0.10 mol·L氨水，滴入2滴酚酞试液，显粉红色，再加入CH3COONH4 晶体少量，颜色变浅；你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质，________(填“能” 或“否”)。 (4)丁同学的方案最可能是(答出实验操作方法、现象与结论) ________________________ ___________________________________________________________________________。 解析 0.10 mol·L的一元强碱溶液的pH＝13，而弱碱溶液的pH因其不能完全电离而 小于13，故甲的判断是正确的。0.10 mol·L的强碱溶液稀释到原体积100倍后，其pH 会减小2，弱碱则因稀释会促进原来没有电离的碱分子又电离出一部分OH而导致pH 减小值小于2。(3)因少量晶体的加入对溶液体积的影响可以忽略不计，故溶液颜色变浅 只能是由于平衡移动使溶液中OH浓度减小导致的，故以此现象可以判断一水合氨是弱 电解质。(4)由于所给试剂中还有NH4Cl晶体没有用到，故丁同学的方案最可能是测量 NH4Cl溶液的pH。 答案 (1)正确 常温下0.10 mol·L NaOH溶液的pH为13，而0.10 mol·L氨水的pH 为10 (2)a－b<2 (3)能 (4)测量NH4Cl溶液的pH，其pH<7，证明一水合氨是弱电解 质 11．对于弱酸，在一定温度下达到电离平衡时，各微粒的浓度存在一种定量的关系。下表是几种常见弱酸的电离常数(25 ℃)： 酸 CH3COOH H2CO3 H2S 电离方程式 CH3COOH?? －＋CH3COO＋H ??H2CO3??H＋HCO3?－＋2－?HCO3??H＋CO3??H2S??H＋HS??－＋2－??HS??H＋S＋＋－＋－1 －1 － － －1 －1 －1 电离常数K 1.76×10 －5 －K1＝4.31×10－7 K2＝5.61×10－11 K1＝9.1×10－8 K2＝1.1×10－12 K1＝7.52×10－3 K2＝6.23×10－8 K3＝2.20×10－13 H3PO4 回答下列问题。 H3PO4??H＋H2PO4??－＋2－?H2PO4===H＋HPO42－＋3－???H＋PO4?HPO4－ (1)CH3COOH、H2CO3、H2S、H3PO4四种酸的酸性由强到弱的顺序为___________________ ___________________________________________________________________________。 (2)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离常数，对于同一种多元弱酸的K1、 5