高考化学一轮复习题组训练8.1弱电解质的电离平衡2含解析

弱电解质的电离平衡

   电离常数的理解与应用

1.(双选)已知:一元弱酸HA的电离平衡常数K=。25℃时,CH3COOH、HCN、H2CO3的电离平衡常数如下:             

下列说法正确的是 (　　)

A.稀释CH3COOH溶液的过程中,n(CH3COO-)逐渐增大

B.NaHCO3溶液中:c(H2CO3) <c(C) <c(HC)

C.25 ℃时,相同物质的量浓度的NaCN溶液的碱性强于CH3COONa溶液

D.向CH3COOH溶液或HCN溶液中加入Na2CO3溶液,均产生CO2

【解析】选A、C。加水稀释CH3COOH溶液,促进CH3COOH的电离,溶液中n(CH3COO-)逐渐增大,故A正确;NaHCO3溶液中HC的水解常数Kh==≈2.27×

10-8>K2=5.6×10-11,说明HC的水解大于电离,则溶液中c(C)<c(H2CO3)

<c(HC),故B错误;由电离平衡常数可知浓度相等时HCN的酸性小于CH3COOH,CN-的水解程度大于CH3COO-,则25 ℃时,相同物质的量浓度的NaCN溶液的碱性强于CH3COONa溶液,故C正确;由电离平衡常数可知浓度相等时HCN的酸性小于H2CO3,则向HCN溶液中加入Na2CO3溶液,只能生成NaHCO3,无CO2气体生成,故D错误。

2.(2020·威海高三模拟)已知H2CO3的电离常数K1=4.4×10-7,K2=5.6×10-11,HClO的电离常数K=3.0×10-8。

(1)向HClO中加入NaClO固体,HClO的电离程度____________(填“增大”“减小”或“不变”)。 

(2)写出下列条件下所发生反应的离子方程式:

a.少量Cl2通入过量的Na2CO3溶液中:

_____________________。 

b.Cl2与Na2CO3按物质的量之比1∶1恰好反应:

_____________________。 

c.少量CO2通入过量的NaClO溶液中:

_____________________。 

【解析】(1)加入NaClO增大了ClO-浓度,HClO的电离程度减小。(2)应注意因K2(H2CO3)<K(HClO)<K1(H2CO3),故HClO与Na2CO3反应只能生成NaHCO3。

答案:(1)减小

(2)a.Cl2+2C+H2O2HC+Cl-+ClO-

b.Cl2+C+H2OHC+Cl-+HClO

c.ClO-+CO2+H2OHC+HClO

【归纳提升】

电离常数的4大应用

(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。

(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,酸性(或碱性)越弱。

(3)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”。

(4)判断微粒浓度比值的变化。

弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离常数不变,题目中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。

如把0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,==,稀释时,c(H+)减小,K值不变,则变大。

有关电离常数的计算

3.已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25 ℃),若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2HCN+NaNO2　NaCN+HFHCN+NaF　NaNO2+HFHNO2+NaF。由此可判断下列叙述中不正确的是

 (　　)

A.K(HF)=7.2×10-4

B.K(HNO2)=4.9×10-10

C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN

D.K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)

【解析】选B。相同温度下,酸的电离常数越大,该酸的酸性越强,结合强酸制取弱酸分析可知,亚硝酸的酸性大于氢氰酸而小于氢氟酸,所以亚硝酸的电离平衡常数为4.6×10-4,故B错误。

4.常温下,向10 mL b mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加等体积的0.01 mol·L-1的NaOH溶液,充分反应后,混合溶液呈中性,下列说法不正确的是              (　　)

A.b>0.01

B.溶液中c(CH3COO-)=c(Na+)

C.CH3COOH的电离常数Ka=

D.向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中,水的电离程度逐渐减小

【解析】选D。反应后溶液呈中性,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)得:c(H+)=c(OH-), c(CH3COO-)=c(Na+)说明醋酸过量,b>0.01,A、B正确;pH=

7,c(H+)=10-7 mol·L-1,Ka===,C正确;在向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中,水的电离程度变大,D错误。

5.碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HC+H+的平衡常数K1=____________。(已知:10-5.60=2.5×10-6) 

【解析】H2CO3H++HC

K1===4.2×10-7。

答案:4.2×10-7

6.(2017·天津高考)已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3

×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的c(OH-)=

____________mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,溶液中的c(S)/c(HS)=_______________________________________。               

【解析】根据NH3·H2O的Kb=1.8×10-5可知,=1.8×10-5,若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的c(OH-)=c(N)=6.0×10-3mol·L-1;将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,根据H2SO3的Ka2=6.2×10-8可知,=6.2×10-8,故当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1时,溶液中的=0.62。

答案:6.0×10-3　0.62

【归纳提升】

有关电离常数计算的两种类型(以弱酸HX为例)

(1)已知c(HX)始和c(H+),求电离常数

　　 　　　　　　 HX　　   H+ +  X-

起始/(mol·L-1): c(HX)始   0  0

平衡/(mol·L-1): c(HX)始-c(H+)  c(H+) c(H+)

则:Ka==。

由于弱酸只有极少一部分电离,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c(HX)始-c(H+)≈c(HX)始,则Ka=,代入数据求解即可。

(2)已知c(HX)始和电离常数,求c(H+)

同理可得Ka=≈,则:c(H+)=,代入数值求解即可。