第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节电离平衡 课后·训练提升 基础巩固 1.下列物质中，属于弱电解质的是( A.氯化氢 B.氢氧化钠 C.一水合氨 D.酒精 答案：C 解析：氯化氢、NaOH为强电解质，酒精不是电解质，NH3H2O为弱电解质。 2.下列电离方程式错误的是( )e A.NH4)2S04溶于水：NH4)2SO=2NHt+S0子 B.H2CO3溶于水H2CO一2Ht+C03 C.HF溶于水：HF一H+F D.NaHCO3溶于水：NaHCO,一Na*+HCO3,HCO3一H+C0好 答案B 解析H2CO3的电离应分步书写。 H2CO一H+HC0;,HC0,一Ht+C0? 3.在含有酚酞的0.1molL1氨水中加入少量的NH4C1晶体，则溶液颜色()。 A变蓝色 B.变深 C变浅 D.不变 答案：C 解析：在氦水中存在电离平衡NH3H2C一NHt+OH,向氨水中加入少量的NH4CI 晶体时，会抑制NH3H2O的电离，使溶液中OH的浓度减小，则溶液颜色变浅。 4.下列说法正确的是( )。 A.电离平衡常数受溶液浓度的影响 B.电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱 C.电离常数大的酸溶液中cH)一定比电离常数小的酸溶液中的cH)大 D.可用CH3COOH和HCO3的电离常数比较其酸性强弱，其中H2CO3的电离常 数为K-Hc(co c(H2C03) 答案B
第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节 电离平衡 课后· 基础巩固 1.下列物质中,属于弱电解质的是( )。 A.氯化氢 B.氢氧化钠 C.一水合氨 D.酒精 答案:C 解析:氯化氢、NaOH 为强电解质,酒精不是电解质,NH3·H2O 为弱电解质。 2.下列电离方程式错误的是( )。 A.(NH4)2SO4溶于水:(NH4)2SO4 2NH4 ++SO4 2- B.H2CO3 溶于水:H2CO3 2H++CO3 2- C.HF 溶于水:HF H++FD.NaHCO3 溶于水:NaHCO3 Na++HCO3 - ,HCO3 - H++CO3 2- 答案:B 解析:H2CO3 的电离应分步书写。 H2CO3 H++HCO3 - ,HCO3 - H++CO3 2- 3.在含有酚酞的 0.1 mol·L -1 氨水中加入少量的 NH4Cl 晶体,则溶液颜色( )。 A.变蓝色 B.变深 C.变浅 D.不变 答案:C 解析:在氨水中存在电离平衡 NH3·H2O NH4 ++OH- ,向氨水中加入少量的 NH4Cl 晶体时,会抑制 NH3·H2O 的电离,使溶液中 OH-的浓度减小,则溶液颜色变浅。 4.下列说法正确的是( )。 A.电离平衡常数受溶液浓度的影响 B.电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱 C.电离常数大的酸溶液中 c(H+ )一定比电离常数小的酸溶液中的 c(H+ )大 D.可用 CH3COOH 和 H2CO3的电离常数比较其酸性强弱,其中 H2CO3的电离常 数为 K= 𝑐 2 (H +)·𝑐(CO3 2- ) 𝑐(H2𝐶O3 ) 答案:B
解析：电离平衡常数K与温度有关，与溶液浓度无关，A项错误；酸溶液中cH)的 大小除了与K有关外，还与酸的浓度有关，C项错误；比较酸的相对强弱时，多元弱 酸要用第一步的电离常数，即K2,D项错误。 5.下列说法正确的是()。 A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大CH3COOH的电离程度 B.25℃时，0.1molL1的硫化氢溶液比等浓度的疏化钠溶液的导电能力弱 C.NaHCO3溶液中溶质的电离方程式为NaHCO一Na+Ht+CO? D.室温下，对于0.10molL1的氨水，加水稀释后，溶液中cNH)c(OH)变大 答案B 解析：稀醋酸中加入少量醋酸钠，相当于增大CH3COO的浓度，会使CH3COOH的 电离平衡左移，CH3COOH的电离程度减小，A项错误；硫化氢为弱电解质，而硫化 钠为强电解质，B项正确：NHCO3溶液中HCO;为弱酸根离子，不能完全电离，不拆 写成H+和CO子，C项错误；氨水中加水稀释后，cNH)和c(OH)均减小，故溶液中 cNH)c(OH)变小，D项错误。 6.H2S是二元弱酸。在其水溶液中，通入或加入少量的下列物质：①HC1、②NH3、 ③NaHS固体、④Na固体，能使溶液中的cHt)增大的是( A.①② B.②④ C.③④ D.① 答案D 解析：在H2S溶液中存在平衡：H2S一H+HS,HS一H+S2。当通入HCI时，溶液 中(H)增大，虽然平衡逆向移动，但c(H)仍增大；通入NH3或加入金属钠，溶液中 cH)减小，虽然平衡向右移动，但cH)仍减小：加入NaHS固体，使平衡H2S一 H+HS逆向移动，故c(H)减小，故选D。 7.室温下向10mL0.1molL1的CH3COOH溶液中加水稀释后，下列说法正确的 是( )e A.溶液中导电离子的数目减小 B.CH3COOH的电离程度增大，cH)亦增大 C.溶液中CHco0c不变 c(CHCOOH) D.CH3COOH的电离常数K随CH3COOH浓度减小而减小 答案：C 解析：醋酸加水稀释，促进CH3COOH的电离，溶液中导电离子的数目增加，A项错 误；醋酸加水稀释，电离程度增大，但CH)减小，B项错误；电离常数K与温度有关， 与CH3COOH的浓度无关，D项错误；由于温度不变，电离平衡常数 K=CHCo0c不变，C项正确。 c(CH.COOH)
解析:电离平衡常数 K 与温度有关,与溶液浓度无关,A 项错误;酸溶液中 c(H+ )的 大小除了与 K 有关外,还与酸的浓度有关,C 项错误;比较酸的相对强弱时,多元弱 酸要用第一步的电离常数,即𝐾a1 ,D 项错误。 5.下列说法正确的是( )。 A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大 CH3COOH 的电离程度 B.25 ℃时,0.1 mol·L -1 的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱 C.NaHCO3 溶液中溶质的电离方程式为 NaHCO3 Na++H++CO3 2- D.室温下,对于 0.10 mol·L -1 的氨水,加水稀释后,溶液中 c(NH4 +)·c(OH- )变大 答案:B 解析:稀醋酸中加入少量醋酸钠,相当于增大 CH3COO-的浓度,会使 CH3COOH 的 电离平衡左移,CH3COOH 的电离程度减小,A 项错误;硫化氢为弱电解质,而硫化 钠为强电解质,B 项正确;NaHCO3 溶液中 HCO3 - 为弱酸根离子,不能完全电离,不拆 写成 H+和 CO3 2- ,C 项错误;氨水中加水稀释后,c(NH4 +)和 c(OH- )均减小,故溶液中 c(NH4 +)·c(OH- )变小,D 项错误。 6.H2S 是二元弱酸。在其水溶液中,通入或加入少量的下列物质:①HCl、②NH3、 ③NaHS 固体、④Na 固体,能使溶液中的 c(H+ )增大的是( )。 A.①② B.②④ C.③④ D.① 答案:D 解析:在 H2S 溶液中存在平衡:H2S H++HS- ,HS- H++S2-。当通入 HCl 时,溶液 中 n(H+ )增大,虽然平衡逆向移动,但 c(H+ )仍增大;通入 NH3 或加入金属钠,溶液中 c(H+ )减小,虽然平衡向右移动,但 c(H+ )仍减小;加入 NaHS 固体,使平衡 H2S H++HS-逆向移动,故 c(H+ )减小,故选 D。 7.室温下向 10 mL 0.1 mol·L -1 的 CH3COOH 溶液中加水稀释后,下列说法正确的 是( )。 A.溶液中导电离子的数目减小 B.CH3COOH 的电离程度增大,c(H+ )亦增大 C.溶液中𝑐(CH3𝐶𝑂O - )·𝑐(H +) 𝑐(CH3𝐶𝑂𝑂𝐻) 不变 D.CH3COOH 的电离常数 K 随 CH3COOH 浓度减小而减小 答案:C 解析:醋酸加水稀释,促进 CH3COOH 的电离,溶液中导电离子的数目增加,A 项错 误;醋酸加水稀释,电离程度增大,但 c(H+ )减小,B 项错误;电离常数 K 与温度有关, 与 CH3COOH 的浓度无关,D 项错误;由于温度不变,电离平衡常数 K= 𝑐(CH3𝐶𝑂O - )·𝑐(H +) 𝑐(CH3𝐶𝑂𝑂𝐻) 不变,C 项正确
8.向CH3COOH溶液中加入醋酸钠品体或加入等体积的水稀释时，都会引起 ()。 A.溶液中H+浓度减小 B.CH3COOH的电离程度增大 C.溶液的导电能力减弱 D.溶液中CH3COO浓度增大 答案：A 解析：CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOF一Ht+CH3COO,增加 CH3COO,平衡向左移动，H+浓度减小，CH3COOH电离程度减小，CH3COO浓度增 大，导电能力增强：加入水稀释，溶液体积增大程度大于H增大程度，所以H+浓度 减小，同时电离程度增大，导电能力减小，CH3COO浓度减小。 9.己知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下： 弱酸 HSCN CH3COOH HCN H2CO3 化学式 电离平 Ka1=4.5×10-7 1.3×101 1.75×10-5 6.2×1010 衡常数 K2=4.7×10-1 (1)25℃时，将20mL0.1molL1CH3COOH溶液和20mL0.1molL-1HSCN溶液 分别与20mL0.1molL1 NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积()随时间 ()的变化如图所示： V(CO2) HSCN CHCOOH 0 反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因 是 (2)若保持温度不变，在CH3COOH溶液中通入一定量氨气，下列各量会变小的 是 A.c(CH3COO) B.c(H+) C.CH3COOH电离平衡常数 (3)将N2CO3溶液与过量HCN溶液混合，判断反应能否发生。若能发生，写出反 应的化学方程式： 若不能发生，说明理由： (本小题选其中一问作答)
8.向 CH3COOH 溶液中加入醋酸钠晶体或加入等体积的水稀释时,都会引起 ( )。 A.溶液中 H+浓度减小 B.CH3COOH 的电离程度增大 C.溶液的导电能力减弱 D.溶液中 CH3COO-浓度增大 答案:A 解析:CH3COOH 溶液中存在电离平衡:CH3COOH H++CH3COO- ,增加 CH3COO- ,平衡向左移动,H+浓度减小,CH3COOH 电离程度减小,CH3COO-浓度增 大,导电能力增强;加入水稀释,溶液体积增大程度大于 H+增大程度,所以 H+浓度 减小,同时电离程度增大,导电能力减小,CH3COO-浓度减小。 9.已知 25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下: 弱酸 化学式 HSCN CH3COOH HCN H2CO3 电离平 衡常数 1.3×10-1 1.75×10-5 6.2×10-10 𝐾a1 =4.5×10-7 𝐾a2 =4.7×10-11 (1)25 ℃时,将 20 mL 0.1 mol·L -1 CH3COOH 溶液和 20 mL 0.1 mol·L -1 HSCN 溶液 分别与 20 mL 0.1 mol·L -1 NaHCO3 溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间 (t)的变化如图所示: 反应初始阶段两种溶液产生 CO2 气体的速率存在明显差异的原因 是 。 (2)若保持温度不变,在 CH3COOH 溶液中通入一定量氨气,下列各量会变小的 是 。 A.c(CH3COO- ) B.c(H+ ) C.CH3COOH 电离平衡常数 (3)将 Na2CO3 溶液与过量 HCN 溶液混合,判断反应能否发生。若能发生,写出反 应的化学方程式: ; 若不能发生,说明理由: 。 (本小题选其中一问作答)
答案(1)HSCN的酸性比CH3COOH的酸性强，其溶液中c(H+)较大，故其溶液与 NaHCO3溶液的反应速率大 (2)B (3)Na2CO3+HCN-NaHCO3+NaCN 解析：(1)由Ka(CH3COOH=1.75×105和Ka(HSCN)=0.13可知，CH3COOH的酸性 弱于HSCN的酸性，即在相同浓度的情况下HSCN溶液中Ht的浓度大于 CH3COOH溶液中H+的浓度，浓度越大反应速率越大。(2)通入氨气，促进 CH3COOH的电离，则c(CH3COO)增大；通入氨气，与H反应，cH)减小；温度不 变，CH3COOH电离平衡常数不变。(3)根据电离常数，可知酸性 H2CO3>HCN>HC0;,因此由Na2CO3与过量HCN反应可生成HCO;,但不能生成 C02。 10.将6gCH3COOH溶于水制成1L溶液，此溶液的物质的量浓度为 经测定某温度时，溶液中c(CH3COO)为1.4×103molL1,此温度下CH3COOH的 电离常数Ka= :温度升高，Ka将 (填“变大不变”或变小”，后 同)：加入少量CH3 COONa后cH)】 Ka 答案：0.1moL11.96×105变大变小不变 解析：开始时c(CH3COOH)=0.1 mol-L-I,由于CH3COOH电离的很少，平衡后可认 为cCH3COOH)仍为0.1 mol-L-!。由CH3COO一CH3COO+Ht, K4-cCH,c00cH14x103x14×103-1.96×105。 c(CH3COOH) 0.1 拓展提高 1.不同的弱电解质在水中电离的程度是不同的，一般用电离度和电离常数来表 示。电离度为弱电解质在溶液里达到电离平衡时，已电离的电解质分子数占原来 总分子数的百分数。下列曲线中，可以描述乙酸（甲，Ka=1.75×105)和一氯乙酸 (乙，Ka=1.4×103)在水中的电离度与浓度关系的是()
答案:(1)HSCN 的酸性比 CH3COOH 的酸性强,其溶液中 c(H+ )较大,故其溶液与 NaHCO3 溶液的反应速率大 (2)B (3)Na2CO3+HCN NaHCO3+NaCN 解析:(1)由 Ka(CH3COOH)=1.75×10-5 和 Ka(HSCN)=0.13 可知,CH3COOH 的酸性 弱于 HSCN 的酸性,即在相同浓度的情况下 HSCN 溶液中 H+的浓度大于 CH3COOH 溶液中 H+的浓度,浓度越大反应速率越大。(2)通入氨气,促进 CH3COOH 的电离,则 c(CH3COO- )增大;通入氨气,与 H+反应,c(H+ )减小;温度不 变,CH3COOH 电离平衡常数不变。(3)根据电离常数,可知酸性 H2CO3>HCN>HCO3 - ,因此由 Na2CO3与过量 HCN 反应可生成 HCO3 - ,但不能生成 CO2。 10.将 6 g CH3COOH 溶于水制成 1 L 溶液,此溶液的物质的量浓度为 。 经测定某温度时,溶液中 c(CH3COO- )为 1.4×10-3 mol·L -1 ,此温度下 CH3COOH 的 电离常数 Ka= ;温度升高,Ka 将 (填“变大”“不变”或“变小”,后 同);加入少量 CH3COONa 后 c(H+ ) ,Ka 。 答案:0.1 mol·L -1 1.96×10-5 变大 变小 不变 解析:开始时 c(CH3COOH)=0.1 mol·L -1 ,由于 CH3COOH 电离的很少,平衡后可认 为 c(CH3COOH)仍为 0.1 mol·L -1。由 CH3COOH CH3COO-+H+ , Ka= 𝑐(CH3𝐶𝑂O - )·𝑐(H +) 𝑐(CH3𝐶𝑂𝑂𝐻) ≈ 1.4×10 -3 ×1.4×10 -3 0.1 =1.96×10-5。 拓展提高 1.不同的弱电解质在水中电离的程度是不同的,一般用电离度和电离常数来表 示。电离度为弱电解质在溶液里达到电离平衡时,已电离的电解质分子数占原来 总分子数的百分数。下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.75×10-5 )和一氯乙酸 (乙,Ka=1.4×10-3 )在水中的电离度与浓度关系的是( )
↑电离度 ↑电离度 甲 乙 甲 浓度 浓度 A B ↑电离度 ↑电离度 甲 乙 乙 甲 浓度 浓度 C D 答案B 解析：根据甲、乙的电离平衡常数可知，乙酸与一氯乙酸都是弱电解质，在温度不 变、浓度相等时，电离度乙酸HCIO>HC0;,根据强酸可以 制取弱酸分析，A项与酸性HCIO>HC0;矛盾，错误；B项与酸性H2CO3>HCIO矛 盾，错误；C项与酸性HCIO>HC0?矛盾，反应应该生成碳酸氢钠，错误；D项与酸性 H2CO3>HCIO>HC05吻合，正确。 3.下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是( ①亚硝酸溶液中存在HNO2分子，呈酸性 ②用HNO2溶液做导电性实验，灯泡很暗 ③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应 ④0.1 mol-L-HNO2溶液中，cH+)=0.015molL
答案:B 解析:根据甲、乙的电离平衡常数可知,乙酸与一氯乙酸都是弱电解质,在温度不 变、浓度相等时,电离度乙酸HClO>HCO3 - ,根据强酸可以 制取弱酸分析,A 项与酸性 HClO>HCO3 - 矛盾,错误;B 项与酸性 H2CO3>HClO 矛 盾,错误;C 项与酸性 HClO>HCO3 - 矛盾,反应应该生成碳酸氢钠,错误;D 项与酸性 H2CO3>HClO>HCO3 - 吻合,正确。 3.下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是( )。 ①亚硝酸溶液中存在 HNO2 分子,呈酸性 ②用 HNO2 溶液做导电性实验,灯泡很暗 ③HNO2 溶液不与 Na2SO4溶液反应 ④0.1 mol·L -1HNO2 溶液中,c(H+ )=0.015 mol·L -1
⑤相同浓度时，HNO2溶液的导电能力比HCI溶液弱 A.①②③ B.②③④ C.①④⑤ D.①②④⑤ 答案C 解析：①溶液中存在HO2,溶液显酸性，说明亚硝酸部分电离，根据弱电解质的定 义，即HNO2属于弱电解质，故正确：②没有对比实验，无法判断是不是弱电解质，故 错误；③只能说明HSO4的酸性强于HNO2,不能说明HNO2是弱电解质，故错误； ④根据弱电解质的定义，弱电解质是部分电离，cH)0.1olL1,属于弱电解质，故 正确：⑤HCI是一元强酸，做对比实验，HNO2溶液导电能力弱于HC1溶液，说明 HNO2属于弱电解质，故正确：综上所述，C项正确。 4高氯酸、硫酸、盐酸和硝酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某 温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数」 酸 HC1O4 H2S04 HCI HNO3 Ka 1.6×105 6.3×109 1.6×10-9 4.2×1010 由以上表格中数据判断以下说法不正确的是( )a A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离 B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸 C.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO一2H+S0? D.水对这四种酸的强弱没有区分能力，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱 答案：C 解析：C项，由H2SO4的Ka可知，HhSO4在冰醋酸中不能完全电离，故错误。 5.25℃，两种常见酸的电离常数如下表所示。 酸 K H2S03 1.4×102 6.0×10-8 H2CO3 4.5×10-7 4.7×1011 (I)HS05的电离常数表达式K= (2)H2SO3溶液与NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 答案(1)Hcs0 c(HSO) (2)H2SO3+HC03一HS03+CO2↑+HO 解析：根据电离常数，HSO3的Ka,大于HCO3的Ka,且HSO3的Ka,小于HCO3的 K,故反应生成CO2、HS03、H0
⑤相同浓度时,HNO2 溶液的导电能力比 HCl 溶液弱 A.①②③ B.②③④ C.①④⑤ D.①②④⑤ 答案:C 解析:①溶液中存在 HNO2,溶液显酸性,说明亚硝酸部分电离,根据弱电解质的定 义,即 HNO2 属于弱电解质,故正确;②没有对比实验,无法判断是不是弱电解质,故 错误;③只能说明 H2SO4 的酸性强于 HNO2,不能说明 HNO2是弱电解质,故错误; ④根据弱电解质的定义,弱电解质是部分电离,c(H+ )<0.1 mol·L -1 ,属于弱电解质,故 正确;⑤HCl 是一元强酸,做对比实验,HNO2 溶液导电能力弱于 HCl 溶液,说明 HNO2 属于弱电解质,故正确;综上所述,C 项正确。 4.高氯酸、硫酸、盐酸和硝酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某 温度下这四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 由以上表格中数据判断以下说法不正确的是( )。 A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离 B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸 C.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为 H2SO4 2H++SO4 2- D.水对这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱 答案:C 解析:C 项,由 H2SO4 的 Ka 可知,H2SO4在冰醋酸中不能完全电离,故错误。 5.25 ℃,两种常见酸的电离常数如下表所示。 酸 𝐾a1 𝐾a2 H2SO3 1.4×10-2 6.0×10-8 H2CO3 4.5×10-7 4.7×10-11 (1)HSO3 - 的电离常数表达式 K= 。 (2)H2SO3 溶液与 NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。 答案:(1)𝑐(H +)·𝑐(SO3 2- ) 𝑐(HSO3 - ) (2)H2SO3+HCO3 - HSO3 - +CO2↑+H2O 解析:根据电离常数,H2SO3 的𝐾a1大于 H2CO3的𝐾a1 ,且 H2SO3的𝐾a2小于 H2CO3的 𝐾a1 ,故反应生成 CO2、HSO3 - 、H2O
挑战创新 某化学兴趣小组按图示组装好实验装置，一支胶头滴管盛有盐酸，另一支胶头滴管 盛有同体积、同浓度的醋酸。实验时同时完全捏扁、b的胶头，观察实验现 象。 长玻璃导管 锌粒1￡ 红墨水 装置A 装置B (1)装置A、B中用红墨水而不用水的原因是 (2)实验开始前两溶液的H浓度的大小：盐酸， (填>醋酸 (3)盐酸 (4)相同 解析：HC1为强电解质，完全电离，CH3COOH为弱电解质，部分电离，所以相同物质 的量浓度的两溶液，盐酸中c(H)大，与等量的Z粒开始反应时单位时间内放出热 量多，产生的H2多，所以装置中气体压强大，长导管中液面上升得快，但最终温度下 降且两者产生的H2的量相同，所以液面高度相同。该实验中为便于观察导管中 液面高度的变化，使现象明显，装置A、B中用红墨水
挑战创新 某化学兴趣小组按图示组装好实验装置,一支胶头滴管盛有盐酸,另一支胶头滴管 盛有同体积、同浓度的醋酸。实验时同时完全捏扁 a、b 的胶头,观察实验现 象。 (1)装置 A、B 中用红墨水而不用水的原因是 。 (2)实验开始前两溶液的 H+浓度的大小:盐酸 (填“>”“ 醋酸 (3)盐酸 (4)相同 解析:HCl 为强电解质,完全电离,CH3COOH 为弱电解质,部分电离,所以相同物质 的量浓度的两溶液,盐酸中 c(H+ )大,与等量的 Zn 粒开始反应时单位时间内放出热 量多,产生的 H2 多,所以装置中气体压强大,长导管中液面上升得快,但最终温度下 降且两者产生的 H2 的量相同,所以液面高度相同。该实验中为便于观察导管中 液面高度的变化,使现象明显,装置 A、B 中用红墨水