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第 10 讲 电离平衡常数 强酸弱酸比较
1.认识电离常数的应用并能进行相关计算。
2.运用勒夏特列原理解释强酸与弱酸性质的不同。
1.电离平衡常数。
2.强酸与弱酸性质差异原因。
1.电离平衡常数应用。
2.强酸与弱酸性质的判断。
弱电解质的电离程度不同,那么如何判断弱电解质的相对强弱?
一、电离常数
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,用K(弱酸用
K,弱碱用K )表示。
a b
2.表达式
(1)一元弱酸、一元弱碱的电离平衡常数
一元弱酸HA 一元弱碱BOH
电离方程式 HA H++A- BOH B++OH-
电离常数表达式 K= K =
a b
(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 、K 等来分别表示。
1 2
多元弱酸各步电离常数的大小比较为K >K ,因此,多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。由于
a1 a2
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值越小,弱电解质的电离程度越弱,酸(或碱)性越弱。
4.电离常数的影响因素内因 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物质的本性所决定
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
外因
随温度升高而增大
5.电离常数的计算——三段式法
例:25 ℃ c mol·L-1的CHCOOH
3
CHCOOH CHCOO-+H+
3 3
起始浓度/mol·L-1 c 0 0
变化浓度/mol·L-1 x x x
平衡浓度/mol·L-1 c-x x x
则K==≈
a
强酸与弱酸的性质有什么不同?
1.CHCOOH与HCO 酸性强弱比较
3 2 3
实验操作
实验现象 有气泡产生
实验结论 CHCOOH酸性大于碳酸
3
K 大小比较 K(CHCOOH)大于 K (H CO)
a a 3 a1 2 3
2.镁条与等浓度、等体积盐酸、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
盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,同浓度的盐
反应初期 盐酸的反应速率比醋酸大
酸和醋酸,盐酸中的c(H+)较大,因而反应速率较大
盐酸的反应速率始终比醋酸
反应 醋酸中存在电离平衡,随反应的进行,电离平衡正向移动,消
大,盐酸的反应速率减小明
过程中 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
显,醋酸的反应速率减小不明显
镁条稍微过量,两种酸的物质的量相同,随醋酸电离,平衡正
二者产生的氢气的量基本相 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
最终
等,速率几乎都变为零 物质的量几乎相同,因而产生的H 的量几乎相同。两种酸都
2
几乎消耗完全,反应停止,因而反应速率几乎都变为0
二、强酸与弱酸的比较
1.相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项 中和碱的 与足量活泼金属反应 与同一金属反应时的起
c(H+) 酸性
目酸 能力 产生H 的总量 始反应速率
2
一元强酸 大 强 大
相同 相同
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 中和碱 与足量活泼金属反应 与同一金属反应时的
c(H+) 酸性
酸 的能力 产生H 的总量 起始反应速率
2
一元强酸 小 少
相同 相同 相同
一元弱酸 大 多
考点一:稀释时时强弱电解质变化
例1.(2023·浙江杭州市高二上学期期中)把①pH相同的醋酸和盐酸;②物质的量浓度相同
的氨水和氢氧化钠溶液,分别加水稀释相同倍数后,pH较大的是
A.①中盐酸较大,②中氢氧化钠较大
B.①中盐酸较大,②中氨水较大
C.①中醋酸较大,②中氢氧化钠较大
D.①中醋酸较大,②中氨水较大
【答案】A
【解析】醋酸和一水合氨都是弱电解质,在溶液中存在电离平衡,NaOH和HCl都是强电解质,在水
中完全电离,当开始时溶液pH相同时,物质的浓度:c(CHCOOH)>c(HCl)。分别加水稀释相同倍数时,
3
稀释过程中促进弱电解质电离,使溶液中c(H+)或c(OH-)变化较小,因而醋酸和一水合氨溶液pH变化相
对强电解质HCl和NaOH的变化小些,所以①中HCl的pH变化较大,②中NaOH溶液pH变化较大,故选
A项。
考点二:图像考查强弱电解质例 2.(2022·湖南怀化高二上学期期中)一定温度下,将 pH 和体积均相同的 HCl 和
CHCOOH溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是
3
A.曲线Ⅰ代表HCl的稀释过程
B.溶液中水的电离程度:b点>d点
C.CHCOOH溶液在稀释过程中,溶液中增大
3
D.溶液的导电能力:b点>c点
【答案】B
【解析】A项,盐酸是强酸、醋酸是弱酸,酸性越强,稀释相同倍数pH变化越大,曲线Ⅰ代表HCl
的稀释过程,正确;B项,酸电离出氢离子的浓度,b点>d点,酸电离出的氢离子浓度越大,对水电离的
抑制作用越大,所以溶液中水的电离程度:b 点<d 点,错误;C 项,醋酸的电离平衡常数 K =,
a
CHCOOH溶液在稀释过程中,电离平衡常数不变,c(H+)减小,所以=,溶液中增大,正确;D项,氢离
3
子浓度b点>c点,离子浓度越大,溶液的导电能力越强:所以导电能力b点>c点,正确。
考点三:电离平衡常数
例3.(2023·江西赣州高二上学期期中)向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,用
注射器向其中一个锥形瓶中注入2 mL 1 mol·L-1草酸(HC O),K =5.0×10-2,K =5.4×10-5,向另一个锥
2 2 4 a1 a2
形瓶中注入2 mL 2 mol·L-1醋酸(K =1.8×10-5),分别测得两个锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图。下
a1
列说法正确的是
A.曲线①表示醋酸与镁条的反应
B.当反应停止时,醋酸产生的气体比草酸产生的气体多
C.反应结束,草酸所耗时间比醋酸所耗时间短D.草酸的电离方程式为HC O 2H++C O2-
2 2 4 2 4
【答案】C
【解析】1 mol·L-1草酸(HC O)溶液中,c(H+)== mol·L-1=0.224 mol·L-1,2 mol·L-1醋酸溶液中,
2 2 4
c(H+)== mol·L-1=0.006 mol·L-1。
A项,由分析可知,反应开始时,草酸溶液中c(H+)大,则草酸与镁反应的速率快,所以曲线②表示
草酸与镁条的反应,曲线①表示醋酸与镁条的反应,不正确;B项,n(Mg)=≈0.0021 mol,n(HC O)=
2 2 4
0.002 L×1 mol·L-1=0.002 mol,n(CHCOOH)=0.002 L×2 mol·L-1=0.004 mol,则镁过量,两种酸完全反应,
3
所以当反应停止时,醋酸产生的气体与草酸产生的气体一样多,不正确;C项,反应结束,由于草酸电离
产生的c(H+)大,与镁反应的速率快,所以草酸所耗时间比醋酸所耗时间短,正确;D项,草酸为二元弱
酸,分步发生电离,则电离方程式为HC O H++HC O-、HC O- H++C O2-,不正确。
2 2 4 2 4 2 4 2 4
1.(2023·山西太原高二上学期期中在氨水中,存在着电离平衡:NH ·HO NH+OH-。下列说
3 2
法正确的是
A.温度不变时,加水稀释,电离常数K 增大
b
B.温度不变时,加水稀释,NH ·HO的电离程度增大
3 2
C.加入少量NH Cl固体,电离平衡向左移动,c(NH)减小
4
D.若将原氨水稀释10倍,则c(OH-)减小10倍
【答案】B
【解析】A项,电离平衡常数只与温度有关,温度不变时,加水稀释,电离常数 K 不变,错误;B项,
b
温度不变时,加水稀释,电离平衡向正方向移动,NH ·HO的电离程度增大,正确;C项,加入NH Cl固
3 2 4
体,c(NH)增大,电离平衡向左移动,重新达平衡后 c(NH)增大,错误;D项,将原氨水稀释10倍,
NH ·HO电离平衡向正方向移动,则c(OH-)减小少于10倍,错误。
3 2
2.(2023·辽宁大连市高二上学期末)在相同温度时,100 mL 0.01 mol·L-1醋酸与10 mL 0.1 mol·L-1
醋酸相比较,下列数值中,前者大于后者的是
A.溶液中H+的物质的量 B.CHCOOH的电离常数
3
C.中和时所需NaOH的物质的量 D.溶液中CHCOOH的物质的量
3
【答案】A
【解析】A项,醋酸是弱酸,存在电离平衡,浓度越大,电离程度越小,所以在相同温度时,100
mL0.01 mol·L-1醋酸与10 mL 0.1 mol·L-1醋酸中溶质的物质的量相等,但H+的物质的量前者大于后者,符合题意;B项,电离平衡常数只与温度有关,温度相同,电离常数相同,不符合题意;C项,100 mL
0.01 mol·L-1醋酸与10 mL 0.1 mol·L-1醋酸中含有溶质CHCOOH的物质的量相等,因此中和时所需NaOH
3
的物质的量也相等,不符合题意;D项,溶液中CHCOOH的物质的量根据公式n=cV,结合二者的浓度
3
与体积大小可知:100 mL 0.01 mol·L-1醋酸与10 mL 0.1 mol·L-1醋酸中含有溶质CHCOOH的物质的量相
3
等,不符合题意。
3.(2023·广东广州市高二上学期期末)液氨与纯水类似,也存在微弱的电离:NH +NH NH+
3 3
NH -,T ℃时,液氨的离子积常数K=c(NH)•c(NH -)=1.0×10﹣30,若用定义pH的方式来规定pN=﹣
2 2
lgc(NH),则下列叙述正确的是
A.其他条件不变,增加液氨的量,电离平衡正向移动
B.液氨达到电离平衡时c(NH )=c(NH)=c(NH -)
3 2
C.T ℃时的液氨中,pN=15
D.一定温度下,向液氨中加入氯化铵固体,电离平衡逆向移动,K值减小
【答案】C
【解析】A项,液氨是浓度为定值的纯液体,增加液氨的量,电离平衡不移动,错误;B项,液氨中
电离程度微弱,达到电离平衡时c(NH )>(NH)=c(NH -),错误;C项,T ℃时的液氨中(NH)=c(NH -)=
3 2 2
mol·L-1=1.0×10—15 mol·L-1,则pN=﹣lg(NH)=15,正确;D项,液氨的离子积常数为温度函数,温度不
变,离子积常数K值不变,错误。
的
4.(2023·重庆市北碚区高二上学期期末)常温下,现有10 mL pH=3 盐酸和醋酸溶液,下列说法
正确的是
A.将两种溶液分别稀释至100 mL,醋酸比盐酸的pH大
B.向等体积两种溶液中分别加入足量的锌粉,生成H 的物质的量相同
2
C.向两种溶液中分别滴加NaOH溶液至恰好反应,水的电离程度均增大
D.向两种溶液中分别加入相同锌粒,开始时产生氢气的速率盐酸大于醋酸
【答案】C
【解析】盐酸是强酸,醋酸是弱酸,在醋酸溶液中存在醋酸的电离平衡:CHCOOH CHCOO-
3 3
+H+。相同pH的盐酸和醋酸溶液,醋酸的物质的量浓度大于盐酸。
A项,将两种溶液分别稀释至100 mL,由于醋酸稀释后又电离出氢离子,因此醋酸中氢离子浓度大于
盐酸中氢离子浓度,则醋酸比盐酸的pH小,错误;B项,由于醋酸物质的量浓度大于盐酸物质的量浓度,
等体积两种溶液,则醋酸物质的量大于盐酸物质的量,向等体积两种溶液中分别加入足量的锌粉,生成H
2
的物质的量醋酸大于盐酸,错误;C项,盐酸和醋酸都能电离出H+,对水的电离起到抑制作用。向两种溶液中分别滴加NaOH溶液至恰好反应,两者都生成盐,盐酸和NaOH反应生成氯化钠,氯化钠对水的电离
无影响;醋酸和NaOH反应生成醋酸钠,醋酸钠中的醋酸根水解促进水的电离,因此两溶液中水的电离程
度均增大,正确;D项,盐酸和醋酸溶液和相同锌粒反应的速率取决于溶液中的H+浓度,开始两种溶液的
氢离子浓度相同,则与锌反应生成氢气的速率相同,错误。
5.(2023·湖南邵阳市武冈市高二上学期期中)在0.1 mol·L-1的HCN溶液中存在如下电离平衡HCN
H++CN-对该平衡,下列叙述正确的是
A.加热,平衡正向移动,电离常数变大
B.加水,平衡正向移动,电离常数变大
C.滴加少量0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中c(H+)减少
D.加入少量NaCN固体,平衡正向移动
【答案】A
【解析】A项,电离平衡为吸热过程,加热可以促进平衡向正反应方向进行,电离平衡常数增大,正
确;B项,加水稀释促进HCN电离,则平衡向正反应方向移动,电离常数不变,错误;C项,加入少量稀
盐酸,平衡向逆反应方向移动,但氢离子浓度增大,错误;D项,加入少量NaCN固体,CN-浓度增大抑
制HCN电离,平衡向逆反应方向移动,错误。
6.(2023·北京第四中学高二上学期期中)部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 HCOOH HClO HCO HSO
2 3 2 3
K =4.3×10-7 K =1.5×10-2
a1 a1
电离平衡常数/25℃ K=1.8×10-4 K=4.0×10-8
a a
K =4.7×10-11 K =1.0×10-7
a2 a2
下列选项正确的是
A.2ClO-+HO+CO=2HClO+CO2-
2 2 3
B.2HCOOH+CO2-=2HCOO-+HO+CO↑
3 2 2
C.HSO +2ClO-=2HClO+SO 2-
2 3 3
D.SO (足量)+HO+CO2-=2HO+CO+SO 2-
2 2 3 2 2 3
【答案】B
【解析】A项,因为K (HCO)=4.7×10-11<K(HClO)=4.07×10-8,所以反应2ClO-+HO+CO =
a2 2 3 a 2 2
2HClO+CO2-不能发生,不正确;B项,因为K(HCOOH)=1.8×10-4>K (HCO)=4.3×10-7,所以反
3 a a1 2 3
应2HCOOH+CO2-=2HCOO-+HO+CO↑能够发生,正确;C项,因为ClO-、HClO都具有强氧化
3 2 2
性,所以反应为 HSO +ClO-=2H++Cl-+SO 2-,不正确;D项,因为 K (HSO )=1.0×10-7<
2 3 4 a2 2 3
K (HCO)=4.3×10-7,所以反应SO (足量)+HO+CO2-=2HO+CO+SO 2-不能发生,不正确。
a1 2 3 2 2 3 2 2 3
7.(2023·山西运城教育发展联盟高二上学期12月联考)25℃时不断将水滴入冰醋酸中,下列图像不合理的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A项,冰醋酸是纯的醋酸,刚开始c(H+)=0,随着水的加入c(H+)先增大后减小,无限稀释
pH 最后无限接近7,错误;B项,弱电解质越稀越电离,越稀释电离度越大,正确;C项,不断将水滴入
冰醋酸中刚开始加水,冰醋酸中离子浓度增大,导电性增强,随着水不断加入,离子浓度减小,导电性较
弱,正确;D项,K 只受温度的影响,温度不变K 不变,正确。
a a
8.(2023·北京通州区高二上学期期中)依据醋酸的性质,请回答下列问题(以下讨论均在常温时)。
(1)取0.1 mol(冰醋酸)作导电性实验,稀释过程中溶液的导电能力变化如下图所示。
①CHCOOH的电离方程式是__________________________________。
3
②a、b、c三点中pH最小的是__________。
③在稀释过程中,_______(填“增大”“减小”或“不确定”)。
(2)向相同的两密闭容器中加入0.05 g镁条,分别注入2 mL 2 mol·L-1盐酸、2 mL 2 mol·L-1醋酸,
测得容器内压强随时间变化如下图所示。①反应为醋酸的曲线是_______(填字母)。
②反应开始时反应速率a>b的原因是_____________________________________。
【答案】(1)①CHCOOH CHCOO—+H+ ②b ③不确定 (2)①b ②2 mol·L-1盐酸溶
3 3
液中H+浓度大于2 mol·L-1醋酸溶液中H+浓度
【解析】(1)①醋酸是弱酸,在溶液中部分电离出醋酸根离子和氢离子,电离方程式为 CHCOOH
3
CHCOO—+H+,故答案为:CHCOOH CHCOO—+H+;②溶液的导电性越强,溶液中离子浓
3 3 3
度越大,由图可知,b点导电性最大,则b点溶液中氢离子浓度最大,溶液pH最小,故答案为:b;③由
图可知,溶液的导电性先增大后减小,由电离常数公式可知,溶液中=,稀释过程中电离常数不变,则和
先减小后增大,故答案为:不确定;(2)盐酸是强酸,在溶液中完全电离,醋酸是弱酸,在溶液中部分
电离,等浓度的盐酸溶液中氢离子浓度大于醋酸溶液中氢离子浓度,与镁反应时,盐酸的反应速率大于醋
酸,由图可知,相同时间内,曲线a表示的反应中压强大于曲线b,说明曲线a表示的反应的反应速率快于
曲线b,则曲线a盐酸的反应、曲线b表示醋酸的反应;①由分析可知,曲线b表示醋酸的反应,故答案为:
b;②由分析可知,曲线a盐酸的反应、曲线b表示醋酸的反应,反应开始时反应速率 a>b的原因是盐酸
是强酸,在溶液中完全电离,醋酸是弱酸,在溶液中部分电离,等浓度的盐酸溶液中氢离子浓度大于醋酸
溶液中氢离子浓度,与镁反应时,盐酸的反应速率大于醋酸,故答案为:2 mol·L-1盐酸溶液中H+浓度大
于2 mol·L-1醋酸溶液中H+浓度。
1.(2022·北京高三模拟)关于室温下pH相同、体积相同的氨水与氢氧化钠两种稀溶液,下列叙述
正确的是
A.氨水中的c(NH)与NaOH溶液中的c(Na+)相同
B.温度均升高20 ℃(不考虑挥发),两溶液的pH均不变
C.加水稀释相同的倍数后,两种溶液的pH仍相同
D.与等物质的量浓度的盐酸反应,恰好中和时所消耗的盐酸的体积相同【答案】A
【解析】A项,NH ·HO NH+OH-、NaOH=Na++OH-,pH相等,则氨水中的c(NH)与
3 2
NaOH溶液中的c(Na+)相同,正确;B项,温度升高20 ℃,促进NH ·HO NH+OH-正向移动,
3 2
c(OH-)增大,pH增大,NaOH溶液pH不变,错误;C项,pH相同的氨水与NaOH两种稀溶液,加水稀释
相同的倍数后,促进NH ·HO的电离,所以氨水中c(OH-)大,两种溶液的pH不相同,错误;D项,pH
3 2
相同、体积相同,与等物质的量浓度的盐酸反应,氨水所消耗的盐酸的体积大,错误。
2.25℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
化学式 CHCOOH HCO HClO
3 2 3
K =4.3×10-7
a1
电离平衡常数 1.8×10-5 3.0×10-8
K =5.6×10-11
a2
下列反应不能发生的是
A.CO+2CHCOOH=2CHCOO-+CO↑+HO
3 3 2 2
B.ClO-+CHCOOH=CHCOO-+HClO
3 3
C.CO+2HClO=CO↑+HO+2ClO-
2 2
D.2ClO-+CO+HO=CO+2HClO
2 2
【答案】CD
【解析】A项,根据表格中的数据,得出电离出H+能力大小顺序是CHCOOH>HCO>HClO>
3 2 3
HCO。因为醋酸的酸性强于碳酸,因此醋酸能够制取碳酸,该反应能够发生,不符合题意;B项,醋酸的
酸性强于HClO,醋酸能够制取HClO,该反应能够发生,不符合题意;C项,碳酸的酸性强于次氯酸,因
此该反应不能发生,符合题意;D项,电离出H+大小:HClO>HCO,因此碳酸与ClO-反应生成HClO和
HCO,即反应不能发生,符合题意。
3.(2023·南京模拟)常温下,次氯酸电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)=,X为HClO或ClO
-]与pH的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.次氯酸的电离方程式为HClO=H++ClO-
B.曲线a、b依次表示δ(ClO-)、δ(HClO)的变化
C.次氯酸电离常数K 的数量级为10-7
a
D.向次氯酸溶液中加NaOH溶液,将减小
【答案】D【解析】次氯酸是弱电解质,电离方程式为HClO H++ClO-,错误;次氯酸是弱酸,随着pH的
增大,HClO逐渐减少,ClO-逐渐增多,但两者之和不变,故曲线a、b依次表示δ(HClO)、δ(ClO-)的变化,
错误;次氯酸的K=,在a、b的交点处,c(ClO-)=c(HClO),K=10-7.5=100.5×10-8,所以K 的数量级为
a a a
10-8,错误;向次氯酸溶液中加NaOH溶液,随着碱性增强,HClO逐渐减少,ClO-逐渐增多,故将减小,
正确。
4.(2023·湖北孝感市高二上学期期末)一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力有如图
所示曲线,下列说法正确的是
的
A.a、b、c三点中,pH最大 是b点
B.对b点溶液加水稀释,在稀释过程中,始终保持增大趋势
C.用湿润的pH试纸测量b处溶液的pH,pH值一定偏小
D.该温度下,0.1 mol·L-1的CHCOOH溶液中,c(H+)为1.4×10-3 mol·L-1,则醋酸的电离平衡常数
3
约为K=1.96×10-6
【答案】B
【解析】A项,溶液导电能力和离子浓度成正比,根据图像可知,溶液的导电能力顺序为 b>a>>c,
则氢离子浓度最小的点为c点,即c点pH最大,错误;B项,稀释过程中,溶液体积增大,各组分的浓度
减小,但是醋酸根离子和氢离子浓度减小的趋势小于醋酸浓度减小的趋势,故增大,正确;C项,用湿润
的pH试纸测量酸性溶液的pH,溶液稀释,pH增大,错误;D项,K===1.96×10-5,错误。
a
5.(2023·广东广州市高二上学期期中)相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是
酸 HX HY HZ
电离常数 9×10-7 9×10-6 10-2
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y-=HY+Z-能够发生
C.酸根离子结合氢离子的能力强弱关系为:Z->Y->X-
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离常数大于0.1 mol·L-1 HX
【答案】B
【解析】相同温度下,酸的电离常数越大,则酸的电离程度越大,酸的酸性越强,这三种酸的强弱顺
序是HZ>HY>HX,由此分析。A项,相同温度下,酸的电离常数越大,则酸的电离程度越大,根据电离平衡常数知,这三种酸的强
弱顺序是HZ>HY>HX,错误;B项,由A知,HZ的酸性大于HY,根据强酸制取弱酸知,HZ+Y-=
HY+Z-能发生,正确;C项,根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺序是HZ>HY>HX,酸性越强,
酸的电离程度越大,结合氢离子的能力越弱,酸根离子结合氢离子的能力强弱关系为:X->Y->Z-,错
误;D项,相同温度下,同一物质的电离平衡常数不变,错误。
6.(2023·广东佛山高二上学期期末)已知甲基橙(HIn)变色的pH范围是3.1~4.4,溶液中存在电离平
衡:HIn(红色) In-(黄色)+H+,HIn和In-的物质的量分数随pH变化如图所示。下列说法错误的是
A.pH=5时,溶液呈黄色
B.曲线a表示In-物质的量分数随pH变化
C.甲基橙电离平衡常数的数量级为10-4
D.当溶液刚好变为黄色时,溶液中为10
【答案】B
【解析】A项,甲基橙(HIn)变色的pH范围是3.1~4.4,溶液中存在电离平衡:HIn(红色) In-(黄
色)+H+,因此pH=5时,溶液呈黄色,正确;B项,随着pH的增大,氢离子浓度逐渐减小,平衡正向进
行,In-物质的量分数逐渐增大,因此曲线a表示HIn物质的量分数随pH变化,曲线b表示In-物质的量分
数随pH变化,错误;C项,当pH=3.4时,溶液中HIn与In-的物质的量分数相等,所以甲基橙电离平衡
常数为=10-3.4,因此数量级为10-4,正确;D项,甲基橙变色的pH范围是3.1~4.4,当溶液刚好变为黄
色时,pH=4.4,所以根据=10-3.4可知溶液中为10,正确。
7.(2022·湖南益阳市高二上学期期末改编)向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,塞紧橡胶塞,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,下列说法正确的是A.300 s内平均反应速率v(HCl)<v(CHCOOH)
3
B.醋酸的平均反应速率呈现“慢—快—慢”的趋势
C.反应结束后锥形瓶中c(MgCl )>c[(CHCOO) Mg]
2 3 2
D.反应到100 s时锥形瓶中c(HCl)=c(CHCOOH)
3
【答案】B
【解析】A项,由图可知,300 s时锥形瓶内气体的压强相等,说明300 s内盐酸的平均反应速率与醋
酸溶液相等,错误;B项,醋酸溶液与镁的反应为放热反应,反应放出的热量使反应温度升高,使反应速
率加快,随着反应进行,溶液中醋酸的浓度减小,反应速率又会减慢,所以反应中醋酸的平均反应速率呈
现“慢—快—慢”的趋势,正确;C项,由题给数据可知,镁的物质的量为≈2.1×10—3 mol,盐酸和醋酸的
物质的量均为2 mol·L-1×10—3 L=4×10—3 mol,反应中不足量的盐酸和醋酸均完全反应,则 c(MgCl )=
2
c[(CHCOO) Mg],错误;D项,由图可知,100 s时盐酸生成的氢气多于醋酸,说明反应消耗盐酸的量多
3 2
于醋酸,所以锥形瓶中盐酸的浓度小于醋酸,错误。
8.(2023·广东广州市高二上学期期中)醋酸的电离方程式为CHCOOH(aq) H+(aq)+CHCOO-
3 3
(aq) ΔH>0。25℃时,0.1 mol·L-1醋酸溶液中存在下述关系:K=1.75×10-5,是该温度下醋酸的电离平
a
衡常数(K)。下列说法正确的是
a
A.常温下0.10 mol·L-1的CHCOOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)减小
3
B.CHCOOH溶液中加少量的CHCOONa固体,平衡正向移动
3 3
C.该温度下0.01 mol·L-1醋酸溶液K<1.75×10-5
a
D.升高温度,c(H+)增大,K 变大
a
【答案】D
【解析】A项,醋酸溶液稀释时,溶液中氢离子浓度增大,水的离子积常数不变,则溶液中氢氧根离
子浓度增大,错误;B项,向醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,平衡逆向移
动,错误;C项,电离常数是温度函数,温度不变,电离常数不变,则0.01 mol·L-1醋酸溶液中电离常
数K=1.75×10-5,错误;D项,醋酸的电离是吸热过程,升高温度,平衡正向移动,氢离子浓度增大,电
a离常数增大,正确。
9.(2023·广东广州市高二上学期期中)下列实验及其结论都正确的是
选项 实验 结论
A 氯气的水溶液可以导电 氯气是电解质
B 常温下将等体积pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液混合后测混合后溶液pH值 溶液的pH=7
等体积、pH=3的两种酸HA和HB分别与足量的Zn反应,酸HA放出的氢气
C 酸性:HA<HB
多
D 等体积的盐酸和醋酸分别与等量的Zn反应,两种酸放出气泡一样快 两种酸浓度相等
【答案】C
【解析】A项,电解质必须为化合物,氯气既不是电解质,也不是非电解质,错误;B项,常温下将
等体积pH=3的的酸溶液和pH=311的的碱溶液混合后,如果酸碱都为强电解质,则混合液呈中性;如果
酸是弱酸,混合液呈酸性,如果碱是弱碱,则混合液呈碱性,所以混合液的pH值可能大于7,小于7或等
于7,错误;C项,等体积、pH=3的的两种酸HA和HB分别与足量的Zn反应,酸HA放出的氢气多,
HA的浓度大,HA物质的量比HB多,即HA的酸性比HB弱,即酸性:HA<HB,正确;D项,等体积、
等浓度的盐酸和醋酸,所含溶质的总量相等,但是由于醋酸为弱电解质,存在电离平衡,溶液中的氢离子
浓度小于盐酸溶液中氢离子浓度,所以两种酸分别与等量的锌反应,醋酸反应速率慢,盐酸反应速率快,
放出气泡盐酸快,错误。
10.(2023·山西长治市、忻州市高二上学期10月月考)下表是几种弱酸在常温下的电离平衡常数:
酸 HX HY HZ
电离常数 7.2×10-4 1.8×10-6 1.8×10-8
下列说法正确的是
A.HX的酸性弱于HY
B.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,弱酸的电离程度不变
C.常温下,0.1 mol·L-1 HY溶液达到电离平衡时,溶液中c(H+)=3×10-4 mol·L-1
D.反应HZ+X-=HX+Z-能够发生
【答案】C
【解析】A项,弱酸的电离常数越大,该酸的酸性就越强。HX的电离常数K=7.2×10-4比HY的电离
a
常数K=1.8×10-6,所以HX的酸性比HY的酸性强,错误;B项,向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,二者
a
发生中和反应,促进弱酸的电离,则弱酸的电离程度增大,错误;C项,常温下HY的电离常数K =
a
1.8×10-6,则==1.8×10-6,c2(H+)=18×10-8,c(H+)=3×10-4 mol·L-1,正确;D项,由电离常数可知酸
性HX大于HZ,根据强酸制弱酸可知反应HZ+X-=HX+Z-不能发生,错误。