第17讲 弱电解质的电离平衡
一、单项选择题
1．在0.1 mol·L－1的醋酸中加入少量的H2SO4后，其变化结果是( )。
①酸性增强，pH减小；②醋酸的浓度减小；③c(H＋)变小；④c(CH3COO－)变小。
A．①④ B．②④ C．①③ D．②③
2．有两种一元弱酸的钠盐溶液，其物质的量浓度相等。现向这两种盐的溶液中分别通入适量的CO2，发生的反应如下：
NaR＋CO2(少量)＋H2O===HR＋NaHCO3；
2NaR′＋CO2(少量)＋H2O===2HR′＋Na2CO3。
比较HR和HR′酸性的强弱，正确的是( )。
A．HR较弱 B．HR′较弱
C．两者相差不大 D．无法比较
3．物质的量的浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液，其中pH依次为8、9、10，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )。
A．HX、HZ、HY B．HZ、HY、HX
C．HX、HY、HZ D．HY、HZ、HX
4．已知某温度时CH3COOH的电离平衡常数为K。该温度下向20 mL 0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1NaOH溶液，其pH变化曲线如图K3－17－1所示(忽略温度变化)。下列说法中不正确的是( )。
图K3－17－1
A．a点表示的溶液中c(CH3COO－)＝10－3 mol·L－1
B．b点表示的溶液中c(CH3COO－)>c(Na＋)
C．c点表示CH3COOH和NaOH恰好反应完全
D．b、d点表示的溶液中均等于K
5．在H2SO3溶液中，在采取措施使pH增大的同时，c(SO)的变化情况是( )。
A．增大 B．减小
C．不变 D．可能增大也可能减小
6．某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如图K3－17－2所示。据图判断正确的是( )。
图K3－17－2
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
7．高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这4种酸在冰醋酸中的电离常数：
酸
HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
Ka
1.6×10－5
6.3×10－9
1.6×10－9
4.2×10－10
从以上表格中判断以下说法中不正确的是( )。
A．在冰醋酸中这4种酸都没有完全电离
B．在冰醋酸中高氯酸是这4种酸中最强的酸
C．在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO
D．水对于这4种酸的强弱没有区分能力，但醋酸可以区别这4种酸的强弱
8．现有等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，分别加入足量镁，产生H2的体积(同温同压下测定)的变化图示如图K3－17－3：
图K3－17－3
其中正确的是( )。
A．①③ B．②④
C．①②③④ D．都不对
二、双项选择题
9．(2011年广东广州模拟)甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是( )。
A．1 mol·L－1甲酸溶液的c(H＋)约为1×10－2 mol·L－1
B．甲酸能与水以任意比例混合
C．10 mL 1 mol·L－1甲酸恰好与10 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液完全反应
D．在相同条件下，甲酸溶液的导电能力比硝酸溶液的弱
10．用水稀释0.1 mol/L氨水时，溶液中随水量的增加而减小的是( )。
A．c(OH－)/c(NH3·H2O)
B．c(NH3·H2O)/c(OH－)
C．c(H＋)和c(OH－)的乘积
D．c(NH)
11．pH＝2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如图K3－17－4所示，则下列说法正确的是( )。
图K3－17－4
A．若A、B都是弱酸，则5>a>2
B．A为二元酸，B为一元酸
C．a＝5时，A是强酸，B是弱酸
D．若A、B是两种弱酸，溶液的物质的量浓度一定相等
三、非选择题
12．在一定温度下，有a.盐酸，b.硫酸，c.醋酸三种酸。
(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是______________(填字母、下同)。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是______________。
(3)当三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是________________。
(4)当三者c(H＋)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是________________。
(5)当c(H＋)相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为____________________，反应所需时间的长短关系是______________________。
(6)将c(H＋)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是______________。
13．下列事实能证明醋酸是弱酸的是________________(填序号)。
①日常生活中可用醋酸除去水壶内的水垢[其成分主要是CaCO3、Mg(OH)2]；
②中和1 L 0.1 mol/L的NaOH需用1 L 0.1 mol/L的醋酸；
③室温下，醋酸钾溶液呈碱性；
④相同条件下两导电能力相同的醋酸与盐酸，升高相同温度后醋酸溶液的导电能力强于盐酸；
⑤体积相同pH相同的盐酸和醋酸，稀释相同倍数后，醋酸的pH小于盐酸的pH；
⑥0.001 mol/L的醋酸溶液的pH大于3；
⑦醋酸易溶于水。
14．(1)常温下，将0.10 mol HCOONa和0.05 mol HCl溶于水，得到1 L溶液，再加入0.03 mol NaOH，则溶液中n(HCOO－)＋n(OH－)－n(H＋)＝_______mol。
(2)pC类似pH，是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10－3 mol/L，则该溶液中该溶质的pC＝－lg(1×10－3)＝3。已知H2CO3溶液中存在的化学平衡为：CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCOH＋＋CO。如图K3－17－5为H2CO3溶液的pC－pH图。请回答下列问题：
图K3－17－5
①在pH＝0～4时，H2CO3溶液中主要存在的离子为________________。
在pH＝12时，H2CO3溶液中主要存在的含碳阴离子为________________。
②pH<5时，溶液中H2CO3的pC总是约等于3的原因是_______________________ ____________ _____________________________________
________________________________________________________________________。
③一定浓度的NaHCO3和Na2CO3的混合溶液是一种“缓冲溶液”，在这种溶液中加入少量的强酸或强碱，溶液的pH变化不大，其原因是_______________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
第17讲 弱电解质的电离平衡
1．A 解析：在醋酸中存在CH3COOHCH3COO－＋H＋，加入少量硫酸后，c(H＋)增大，溶液酸性增强，pH减小，而平衡左移，c(CH3COO－)变小。
2．B 解析：分析题给反应，从“碳酸跟R－反应生成HR”可得出电离能力H2CO3>HR；从“少量CO2生成HCO”可得出电离能力HR>HCO；从“少量CO2生成CO”可得出电离能力HR′a>c (2)b>a＝c
(3)c>a>b (4)c>a＝b
(5)a＝b＝c a＝b>c (6)c>a＝b
解析：盐酸、硫酸、醋酸三种酸在溶液中的电离情况如下：
盐酸是一元强酸，在水溶液中完全电离，不存在电离平衡：HCl===H＋＋Cl－。
硫酸是二元强酸，在水溶液中完全电离，不存在电离平衡：H2SO4===2H＋＋SO。
醋酸是一元弱酸，在水溶液中部分电离，存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋。
(1)设三种酸的物质的量浓度均为x，则盐酸中c(H＋)＝c(Cl－)＝x，硫酸中c(H＋)＝2c(H2SO4)＝2x，醋酸中c(H＋)a>c。
(2)“中和NaOH的能力”取决于酸能电离出H＋的物质的量。由于三种酸溶液的体积相同，物质的量浓度相同，所以三种酸的物质的量相同。由于1 mol H2SO4中和2 mol NaOH,1 mol HCl或1 mol CH3COOH中和1 mol NaOH，故b>a＝c。
(3)由(1)分析可知c(H＋)相同时，c(CH3COOH)最大，c(HCl)次之，c(H2SO4)最小，故c>a>b。
(4)当锌足量时，生成H2体积的大小，决定于可被还原的H＋的总物质的量(包括已电离出的和未电离的)。由于三种酸的c(H＋)相同，体积相同，HCl、H2SO4都是强电解质，在溶液中完全电离，所以H＋的总物质的量HCl与H2SO4相同，故产生H2体积相同。而CH3COOH是弱电解质，在溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋。当c(H＋)减小时，CH3COOH的电离平衡向右移动，不断产生H＋，反应产生的H2体积变大，故c>a＝b。
(5)由于开始时，三者c(H＋)相同，且锌的形状、密度、质量也相同，由影响化学反应速率的因素以及规律可知，反应开始时三者速率相同。随着反应的不断进行，HCl、H2SO4中的H＋不断减少，故反应越来越慢，而CH3COOH随着反应的进行，又不断电离出H＋，则相应c(H＋)较大，反应速率较快，生成相同体积的H2时，时间最短，故开始时反应速率都相同，所需时间a＝b>c。
(6)由于HCl、H2SO4完全电离，加水稀释100倍，H＋的数目不变，c(H＋)都变为原来的，CH3COOH部分电离，随着水的加入，使CH3COOH的电离程度增大，c(H＋)减小的程度较小，故c>a＝b。
13．③④⑤⑥ 解析：①只能证明醋酸具有酸性；②中和反应中，酸碱的用量与其强弱无关；③CH3COOK的溶液呈碱性，可证明CH3COO－水解，从而证明CH3COOH为弱酸；④、⑤、⑥均可证明CH3COOH溶液中有电离平衡存在，从而说明CH3COOH为弱酸；⑦为CH3COOH的物理性质，与其酸性强弱无关。
14．(1)0.08
(2)①H＋、HCO CO、HCO ②CO2本身在水中的溶解度小，pH<5时，溶液呈酸性，上述电离平衡向左移动放出CO2 ③在该溶液中加入少量的强酸，H＋与CO结合生成HCO(或使平衡HCOH＋＋CO向左移动)，结果溶液中H＋浓度增加得很少；若在溶液中加入少量的强碱，OH－与HCO 结合生成CO(或使平衡HCOH＋＋CO向右移动)，结果溶液中的OH－浓度也增加得很少
解析：(1)据电荷守恒规律得：c(Cl－)＋c(HCOO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，即n(Cl－)＋n(HCOO－)＋n(OH－)＝n(Na＋)＋n(H＋)，所以n(HCOO－)＋n(OH－)－n(H＋)＝n(Na＋)－n(Cl－)＝(0.10 mol＋0.03 mol)－0.05 mol＝0.08 mol。
(2)①据图可知，pH＝0～4时，H2CO3溶液中主要存在的离子为H＋、HCO；pH＝12时，H2CO3溶液中主要存在的含碳阴离子为CO 、HCO 。
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