第2課時電離常數(shù)、電離度及水的電離平衡基礎(chǔ)鞏固1.(2024廣東汕頭金山中學(xué)期中)下列關(guān)于電離平衡常數(shù)的說法中正確的是()。A.相同條件下,電離平衡常數(shù)越小,表示弱電解質(zhì)的電離實(shí)力越弱B.電離平衡常數(shù)與溫度無關(guān)C.相同溫度下,不同濃度的同一弱電解質(zhì),其電離平衡常數(shù)不同D.多元弱酸各步電離平衡常數(shù)的相互關(guān)系為K1<K2<K3答案:A解析:電離平衡常數(shù)受溫度影響,相同條件下電離平衡常數(shù)越大,弱電解質(zhì)的電離實(shí)力越強(qiáng)。2.下列表述正確的是()。A.水的離子積(KW)僅僅適用于純水B.溫度上升,純水中的c(H+)增大,c(OH-)減小C.水的電離程度很小,純水中主要存在形態(tài)是水分子D.恒溫條件下,向水中加入酸或堿,都可抑制水的電離,使水的離子積減小答案:C解析:水的離子積(KW)不僅適用于純水,也適用于稀的酸溶液和堿溶液,A項(xiàng)錯誤。水的電離是吸熱過程,升溫促進(jìn)水的電離,氫離子和氫氧根離子的濃度增大,B項(xiàng)錯誤。常溫下純水中氫離子和氫氧根離子的濃度均為1×10-7mol·L-1,C項(xiàng)正確。恒溫條件下,向水中加入酸或堿,都可抑制水的電離,但水的離子積不變,D項(xiàng)錯誤。3.液態(tài)化合物AB會發(fā)生微弱的自身電離,電離方程式為ABA++B-,在不同溫度下其平衡常數(shù)K(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14。則下列敘述正確的是()。A.c(A+)隨溫度的上升而降低B.35℃時,c(A+)>c(B-)C.AB的電離程度:α(25℃)>α(35℃)D.AB的電離是吸熱過程答案:D解析:上升溫度,K增大,說明AB的電離程度增大,所以c(A+)隨著溫度的上升而增大,A項(xiàng)錯誤。依據(jù)題給信息,無法推出35℃時,c(A+)>c(B-),B項(xiàng)錯誤。上升溫度,K增大,AB的電離程度增大,所以AB的電離程度:α(25℃)<α(35℃),C項(xiàng)錯誤。上升溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,則AB的電離是吸熱過程,D項(xiàng)正確。4.25℃時,水的電離達(dá)到平衡:H2OH++OH-,下列敘述正確的是()。A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移動,c(OH-)減小B.向水中加入少量固體硫酸氫鈉,c(H+)增大,KW不變C.向水中加入少量CH3COOH,平衡逆向移動,c(H+)減小D.將水加熱,KW增大,c(H+)不變答案:B解析:向水中加入稀氨水,c(OH-)增大,平衡逆向移動,c(H+)減小,A項(xiàng)錯誤。向水中加入少量固體NaHSO4:NaHSO4Na++H++SO42-,c(H+)增大,但KW不變,B項(xiàng)正確。向水中加入少量CH3COOH后,水的電離平衡逆向移動,c(OH-)減小,c(H+)增大,C項(xiàng)錯誤。將水加熱,水的電離平衡正向移動,c(H+)、c(OH-)均增大,K5.已知:25℃時,HCOOH的電離平衡常數(shù)K=1.75×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11。下列說法不正確的是()。A.向Na2CO3溶液中加入HCOOH溶液有氣泡產(chǎn)生B.25℃時,向HCOOH溶液中加入NaOH溶液,HCOOH的電離程度和K均增大C.向0.1mol·L-1HCOOH溶液中加入蒸餾水,c(H+)減小D.向H2CO3溶液中加入NaHCO3固體,c(H+)減小答案:B解析:相同溫度下,酸的電離平衡常數(shù)越大,酸的酸性越強(qiáng)。向Na2CO3溶液中加入HCOOH溶液有氣泡產(chǎn)生,A項(xiàng)正確。25℃時,向HCOOH溶液中加入NaOH溶液,NaOH中和H+而促進(jìn)HCOOH電離,則HCOOH電離程度增大,溫度不變,HCOOH的電離平衡常數(shù)K不變,B項(xiàng)錯誤。向0.1mol·L-1HCOOH溶液中加入蒸餾水,促進(jìn)HCOOH電離,但是HCOOH電離增大程度小于溶液體積增大程度,所以溶液中c(H+)減小,C項(xiàng)正確。向H2CO3溶液中加入NaHCO3固體,c(HCO3-)增大而抑制H2CO3電離,導(dǎo)致溶液c(H6.在t℃時,100mL蒸餾水中c(OH-)=7×10-7mol·L-1,當(dāng)變更下列條件之一時,c(OH-)仍舊等于7×10-7mol·L-1的是()。①溫度降低到25℃②加入7×10-7molNaOH固體,保持t℃③加入7×10-7molNaCl,保持t℃④蒸發(fā)掉50mL水,保持t℃A.①② B.③④C.①③ D.②④答案:B解析:t℃時c(OH-)·c(H+)=4.9×10-13,而25℃時c(OH-)·c(H+)=1×10-14,c(OH-)=1×10-7mol·L-1;100mL水中加入7×10-7molNaOH,c(OH-)=7×10-6mol·L-1;蒸餾水中加入NaCl,保持t℃,仍符合c(OH-)=7×10-7mol·L-1;蒸發(fā)50mL水,保持t℃,c(OH-)·c(H+)不變,c(OH-)=7×10-7mol·L-1。7.某溫度時測得純水中的c(H+)=2.4×10-7mol·L-1,則c(OH-)為()。A.2.4×10-7mol·L-1 B.1.0×10-7mol·L-1C.1.0×10D.無法確定答案:A解析:純水中c(OH-)=c(H+)=2.4×10-7mol·L-1。8.科學(xué)家利用太空望遠(yuǎn)鏡首次探測到木衛(wèi)二噴出的羽狀物是水蒸氣,而這些羽狀物的源頭證明在它的冰殼下隱藏著一個巨大的咸海洋。若在木衛(wèi)二上某地,水的離子積常數(shù)KW=1.0×10-12。(1)請推想木衛(wèi)二該地的溫度(填“大于”“小于”或“等于”)25℃,其理由是。

(2)已知水中存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH-ΔH>0,現(xiàn)欲使平衡向左移動,且所得溶液呈酸性,選擇的方法是(填字母)。

A.向水中加入NaHSO4B.向水中加入NaClC.加熱水至100℃D.在水中加入KOH(3)若在常溫下的水中加入某種物質(zhì)使由水電離出的c(H+)=1×10-13,則加入的物質(zhì)可能是。

A.HCl B.NaClC.NaNO3 D.NaOH答案:(1)大于KW隨溫度上升而增大(2)A(3)AD解析:(1)KW隨溫度上升而增大,故推想木衛(wèi)二該地的溫度大于25℃。(2)向水中加入NaHSO4,c(H+)增大,平衡向左移動,A項(xiàng)正確;向水中加入NaCl對水的電離平衡無影響,平衡不移動,B項(xiàng)錯誤;加熱,平衡向右移動,仍呈中性,C項(xiàng)錯誤;在水中加入KOH,c(OH-)增大,平衡向左移動,但溶液呈堿性,D項(xiàng)錯誤。(3)加酸或加堿都會抑制水的電離,所以加入的物質(zhì)應(yīng)為HCl或NaOH,故A、D兩項(xiàng)符合題意。實(shí)力提升1.(雙選)已知室溫時,0.1mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,下列敘述錯誤的是()。A.該溶液中c(H+)為0.01mol·L-1B.上升溫度,溶液中的c(H+)增大C.室溫時,此酸的電離常數(shù)約為1×10-5D.向該HA溶液中加入少量NaA固體,HA的電離程度會減小答案:AC解析:c(H+)=0.1%×0.1mol·L-1=1×10-4mol·L-1,A項(xiàng)錯誤;HA在水中存在電離平衡,上升溫度,平衡向電離的方向移動,c(H+)增大,B項(xiàng)正確;溶液中c(H+)=c(A-)=1×10-4mol·L-1,Ka=c(H+)·c(A-)2.(雙選)下表是幾種弱酸在25℃時的電離平衡常數(shù):CH3COOHH2CO3H2SH3PO4Ka=1.8×10-5Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11Ka1=9.1×10-8Ka2=1.1×10-12Ka1=7.5×10-3Ka2=6.2×10-8Ka3=2.2×10-13則下列說法中不正確的是()。A.25℃時碳酸的酸性強(qiáng)于磷酸B.多元弱酸的酸性主要由第一步電離確定C.25℃時,加水稀釋CH3COOH溶液,c(D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,電離平衡常數(shù)不變答案:AC解析:本題考查電離平衡常數(shù)、酸性強(qiáng)弱比較等。由表中H2CO3和H3PO4的電離平衡常數(shù)可知,H2CO3的Ka1小于H3PO4的Ka1,則25℃時碳酸的酸性不如磷酸的酸性強(qiáng),A項(xiàng)錯誤。多元弱酸分步發(fā)生電離,第一步電離產(chǎn)生的H+抑制其次步、第三步的電離,多元弱酸的酸性主要由第一步電離確定,B項(xiàng)正確。CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka=c(CH3COO-)·c(H+)c3.肯定溫度下,將肯定質(zhì)量的冰醋酸加水稀釋的過程中,溶液的導(dǎo)電實(shí)力變更如圖所示,下列說法中正確的是 ()。A.M、N、Q三點(diǎn)CH3COOH的電離平衡常數(shù):Q<M<NB.M、N、Q三點(diǎn)CH3COOH的電離程度:Q<M<NC.用潮濕的pH試紙測量M點(diǎn)溶液的pH,測量結(jié)果偏小D.M、N、Q三點(diǎn)對應(yīng)的溶液用1mol·L-1的氫氧化鈉溶液中和,消耗氫氧化鈉溶液的體積:Q<M<N答案:C解析:電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),該體系溫度不變,電離平衡常數(shù)不變,A項(xiàng)錯誤;溶液越稀,CH3COOH的電離程度越大,M、N、Q三點(diǎn)CH3COOH的電離程度:M<N<Q,B項(xiàng)錯誤;M點(diǎn)溶液加水稀釋,溶液的導(dǎo)電實(shí)力增大,氫離子濃度增大,溶液的pH減小,則用潮濕的pH試紙測量M點(diǎn)溶液的pH,測量結(jié)果偏小,C項(xiàng)正確;M、N、Q三點(diǎn)溶液中CH3COOH的物質(zhì)的量相同,故消耗氫氧化鈉溶液一樣多,D項(xiàng)錯誤。4.已知7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分別是下列有關(guān)的三種酸的電離常數(shù)(25℃),若已知下列反應(yīng)可以發(fā)生:NaCN+HNO2HCN+NaNO2,NaCN+HFHCN+NaF,NaNO2+HFHNO2+NaF。由此可推斷下列敘述中不正確的是()。A.K(HF)=7.2×10-4mol·L-1B.K(HNO2)=4.9×10-10mol·L-1C.依據(jù)兩個反應(yīng)即可得出一元弱酸的強(qiáng)弱依次為HF>HNO2>HCND.K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)答案:B解析:相同溫度下,酸的電離常數(shù)越大,該酸的酸性越強(qiáng),結(jié)合強(qiáng)酸制取弱酸分析可知,亞硝酸的酸性強(qiáng)于氫氰酸而弱于氫氟酸,所以亞硝酸的電離平衡常數(shù)為4.6×10-4,B項(xiàng)錯誤。5.如圖表示不同溫度下水的電離平衡曲線,下列說法不正確的是()。A.圖中溫度:T3>T2>T1B.C點(diǎn)可能是顯酸性的鹽溶液C.圖中五點(diǎn)KW間的關(guān)系:E>D>A=B=CD.圖中pH關(guān)系:pH(B)=pH(D)=pH(E)答案:B解析:依據(jù)圖像可知,T1、T2、T3條件下水的離子積越來越大,因?yàn)樗碾婋x是吸熱反應(yīng),故T3>T2>T1,A項(xiàng)正確;C點(diǎn)時,KW=1×10-14,c(H+)=1×10-8mol·L-1,c(OH-)=1×10-6mol·L-1,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液顯堿性,B項(xiàng)錯誤;溫度越高,水的離子積越大,A、B、C三點(diǎn)溫度相同,所以這三點(diǎn)水的離子積相同,E點(diǎn)對應(yīng)的溫度為T3,D點(diǎn)對應(yīng)的溫度為T2,T3>T2>T1,所以水的離子積E>D>A=B=C,C項(xiàng)正確;依據(jù)圖像可知,B、D、E三點(diǎn)的c(H+)=1×10-6mol·L-1,故pH(B)=pH(D)=pH(E),D項(xiàng)正確。6.與純水的電離相像,液氨中也存在著微弱的電離:2NH3NH4++NHA.液氨中含有NH3、NH4+、NB.肯定溫度下液氨中c(NH4+)·c(NC.液氨的電離達(dá)到平衡時,c(NH3)=c(NH4+)=c(ND.只要不加入其他物質(zhì),液氨中c(NH4+)=c(N答案:C解析:此題要求駕馭水的電離平衡,并能遷移應(yīng)用于對NH3電離的相識:NH3分子電離產(chǎn)生H+和NH2-,H+與NH3結(jié)合成NH4+,肯定溫度下NH4+與NH2-濃度乘積為一常數(shù);N7.如表所示是幾種常見弱酸的電離常數(shù)(25℃):酸電離方程式電離常數(shù)KCH3COOHCH3COOHCH3COO-+H+1.8×10-5H2CO3H2CO3H++HCO3HCO3-H++CK1=4.3×10-7K2=5.6×10-11H2SH2SH++HS-HS-H++S2-K1=9.1×10-8K2=1.1×10-12H3PO4H3PO4H++H2PO4H2PO4-H++HPHPO42-H+K1=7.5×10-3K2=6.2×10-8K3=2.2×10-13請回答下列問題。(1)K只與溫度有關(guān),當(dāng)溫度上升時,K(填“增大”“減小”或“不變”)。

(2)在溫度相同時,各弱酸的電離常數(shù)K不同,那么電離常數(shù)K的大小與酸性的相對強(qiáng)弱有何關(guān)系?。

(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO4(4)H3PO4的K1、K2、K3之間存在著數(shù)量上的規(guī)律,此規(guī)律是,產(chǎn)生此規(guī)律的緣由是。

答案:(1)增大(2)K越大,相同條件下電離出的氫離子濃度越大,酸性越強(qiáng)(3)H3