基礎(chǔ)課時(shí)落實(shí)(十六)　電離平衡常數(shù)、水的電離平衡(建議用時(shí)：40分鐘)[基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練]1．下列關(guān)于鹽酸與醋酸兩種稀溶液的說(shuō)法正確的是(　　)A．相同濃度的兩溶液中c(H＋)相同B．100 mL 0.1 mol·L－1的兩溶液能中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉C．c(H＋)＝10－3 mol·L－1的兩溶液稀釋100倍，c(H＋)均為10－5 mol·L－1D．向兩溶液中分別加入少量對(duì)應(yīng)的鈉鹽，c(H＋)均明顯減小B　[相同濃度的兩溶液，醋酸部分電離，故醋酸中c(H＋)比鹽酸的小，故A錯(cuò)誤；由反應(yīng)方程式可知B正確；醋酸稀釋過(guò)程中平衡向電離方向移動(dòng)，故稀釋后醋酸的c(H＋)大于10－5 mol·L－1，故C錯(cuò)誤；醋酸中加入醋酸鈉，由于增大了溶液中醋酸根離子的濃度，抑制了醋酸電離，使c(H＋)明顯減小，而鹽酸中加入氯化鈉，對(duì)溶液中c(H＋)無(wú)影響，故D錯(cuò)誤。]2．已知在25 ℃時(shí)，K＝＝1.8×10－5，其中K是該溫度下CH3COOH的電離平衡常數(shù)。下列說(shuō)法正確的是(　　)A．向該溶液中加入一定量的硫酸，K增大B．升高溫度，K增大C．向CH3COOH溶液中加入少量水，K增大D．向CH3COOH溶液中加入少量氫氧化鈉溶液，K增大B　[電離常數(shù)作為一種化學(xué)平衡常數(shù)，與濃度無(wú)關(guān)，只受溫度影響。]3．水的電離過(guò)程為H2OH＋＋OH－，在25 ℃時(shí)，水的離子積Kw＝1.0×10－14；在35 ℃時(shí)，水的離子積Kw＝2.1×10－14。則下列敘述不正確的是(　　)A．c(H＋)隨著溫度的升高而增大B．在35 ℃時(shí)，c(H＋)>c(OH－)C．35 ℃時(shí)的水比25 ℃時(shí)的水電離程度大D．水的電離是吸熱過(guò)程B　[由題中條件可以看出，溫度升高時(shí)，Kw增大。在25 ℃時(shí)，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1；在35 ℃時(shí)，c(H＋)＝c(OH－)≈1.45×10－7 mol·L－1。溫度升高，c(H＋)和c(OH－) 都增大，且始終相等，水的電離程度也增大，因溫度升高平衡向正方向移動(dòng)，故水的電離為吸熱過(guò)程。]4．某溫度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1的蒸餾水中加入NaHSO4晶體，保持溫度不變，測(cè)得溶液中c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1。下列對(duì)該溶液的敘述不正確的是(　　)A．該溫度高于25 ℃B．由水電離出來(lái)的H＋的濃度為1×10－11 mol·L－1C．加入NaHSO4晶體抑制水的電離D．取該溶液加水稀釋100倍，溶液中的c(OH－)增大B　[在25 ℃時(shí)，純水中c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1說(shuō)明水的電離得到促進(jìn)，故T＞25 ℃，A項(xiàng)正確；c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，水的離子積常數(shù)為1×10－12，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，當(dāng)c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1時(shí)，c(OH－)＝1×10－9 mol·L－1，故由水電離出來(lái)的c(H＋)＝1×10－9 mol·L－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NaHSO4電離生成氫離子，對(duì)水的電離起抑制作用，水的電離程度減小，C項(xiàng)正確；溫度不變時(shí)，Kw不變，加水稀釋?zhuān)?/span>c(H＋)減小，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以c(OH－)增大，D項(xiàng)正確。]5．已知在25 ℃時(shí)，幾種弱酸的電離平衡常數(shù)如下：HCOOH：Ka＝1.77×10－4，HCN：Ka＝4.9×10－10，H2CO3：Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11，則以下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是(　　)A．HCOOH＋NaCN===HCOONa＋HCNB．NaHCO3＋NaCN===Na2CO3＋HCNC．NaCN＋H2O＋CO2===HCN＋NaHCO3D．2HCOOH＋CO===2HCOO－＋H2O＋CO2↑B　[由于Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3)，所以只有反應(yīng)B不能進(jìn)行。]6．在25 ℃時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：H2OH＋＋OH－　ΔH＞0，下列敘述正確的是(　　)A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，c(OH－)降低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(dòng)，c(H＋)降低D．將水加熱，Kw增大，c(H＋)不變B　[A項(xiàng)，加入稀氨水，NH3·H2O存在電離平衡：NH3·H2ONH＋OH－，c(OH－)增大，使水的電離平衡逆向移動(dòng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，加入固體NaHSO4，NaHSO4在水溶液中電離：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，c(H＋)增大，使水的電離平衡逆向移動(dòng)，由于溫度不變，Kw不變，正確；C項(xiàng)，CH3COOHCH3COO－＋H＋，使c(H＋)增大，使水的電離平衡逆向移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，升溫，Kw增大，c(H＋)增大，錯(cuò)誤。]7．在常溫下，在0.01 mol·L－1 H2SO4溶液中，由水電離出的氫離子濃度是(　　)A．5×10－13 mol·L－1　　 B．0.02 mol·L－1C．1×10－7 mol·L－1   D．1×10－12 mol·L－1A　[H2SO4電離出的c(H＋)＝0.02 mol·L－1，常溫下，由Kw＝1.0×10－14可知c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1，OH－是由水電離產(chǎn)生的，則水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1。]8．已知在室溫時(shí)，0.1 mol·L－1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離，回答下列各問(wèn)題：(1)該溶液的c(H＋)＝____________________________________。(2)HA的電離平衡常數(shù)K＝________。(3)升高溫度時(shí)，K將________(填“增大”“減小”或“不變”)，pH將________(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)由HA電離出的c(H＋)約為水電離出的c(H＋)的________倍。[解析]　(1)HA電離出的c(H＋)＝0.1×0.1% mol·L－1＝1×10－4 mol·L－1。(2)電離平衡常數(shù)K＝＝＝1×10－7。(3)因?yàn)榉磻?yīng)HAH＋＋A－，電離過(guò)程是吸熱的，所以升高溫度，c(H＋)、c(A－)均增大，則K增大，而pH減小。(4)c(H＋)HA＝1×10－4 mol·L－1。c(H＋)水＝c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－10mol·L－1，所以c(H＋)HA∶c(H＋)水＝(1×10－4)∶(1×10－10)＝106∶1。[答案]　(1)1×10－4 mol·L－1　(2)1×10－7　(3)增大　減小　(4)1069．對(duì)于弱酸，在一定溫度下達(dá)到電離平衡時(shí)，各微粒的濃度存在著一種定量關(guān)系：如在25 ℃時(shí)，電離方程式HAH＋＋A－，則K＝，式中K為電離平衡常數(shù)，只與溫度有關(guān)，c為平衡濃度。下表是幾種弱酸的電離平衡常數(shù)(25 ℃)。酸電離方程式電離平衡常數(shù)KCH3COOHCH3COOHH＋＋CH3COO－1.8×10－5H2CO3H2CO3H＋＋HCOHCOH＋＋COK1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－11H2SH2SH＋＋HS－HS－H＋＋S2－K1＝9.1×10－8K2＝1.1×10－12H3PO4H3PO4H＋＋H2POH2POH＋＋HPOHPOH＋＋POK1＝7.5×10－3K2＝6.2×10－8K3＝2.2×10－13回答下列問(wèn)題：(1)K只與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度升高時(shí)，K值________(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)在溫度相同時(shí)，各弱酸的K值不同，那么K值的大小與酸性相對(duì)強(qiáng)弱的關(guān)系是______________________。(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H2S、HS－、H3PO4、H2PO、HPO都看成酸，其中酸性最強(qiáng)的是________，酸性最弱的是________。(4)多元弱酸是分步電離的，每一步都有相應(yīng)的電離平衡常數(shù)，對(duì)于同一種多元弱酸的K1、K2、K3，總有：K1?K2?K3，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)H3BO3溶液中存在如下反應(yīng)：H3BO3(aq)＋H2O(l)[B(OH)4]－(aq)＋H＋(aq)已知0.70 mol·L－1 H3BO3溶液中，上述反應(yīng)于298 K 達(dá)到平衡時(shí)，c平衡(H＋)＝2.0×10－5 mol·L－1，c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3)，水的電離可忽略不計(jì)，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(H2O的平衡濃度不列入K的表達(dá)式中，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。[解析]　(5)依題意K＝＝≈5.7×10－10。[答案]　(1)變大　(2)K值越大，酸性越強(qiáng)　(3)H3PO4　HPO　(4)上一級(jí)電離產(chǎn)生的H＋對(duì)下一級(jí)電離有抑制作用　(5)5.7×10－10[拓展培優(yōu)練]10．關(guān)于水的離子積常數(shù)，下列說(shuō)法不正確的是(　　)A．100 ℃水中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14B．純水中，在25 ℃時(shí)，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14C．在25 ℃時(shí)，任何以水為溶劑的稀溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14D．Kw值隨溫度升高而增大A　[Kw只與溫度有關(guān)，升高溫度，Kw增大，25 ℃時(shí)，純水和任何物質(zhì)的水溶液中Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。]11．已知液氨的性質(zhì)與水相似，25 ℃時(shí)，NH3＋NH3NH＋NH，NH的平衡濃度為1×10－15 mol·L－1，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．在液氨中加入NaNH2可使液氨的離子積變大B．在液氨中加入NH4Cl可使液氨的離子積減小C．在此溫度下液氨的離子積為1×10－17D．在液氨中放入金屬鈉，可生成NaNH2D　[本題考查對(duì)水的離子積的理解與遷移能力。由水的離子積可知，其大小只與溫度有關(guān)。由鈉與水反應(yīng)可推知，2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑　K＝c(NH)·c(NH)＝1×10－30。本題是一道信息題，關(guān)鍵是看懂信息。]12．常溫下，0.1 mol·L－1某一元酸(HA)溶液中＝10－8，下列敘述正確的是(　　)A．溶液中水電離出的c(H＋)＝10－10 mol·L－1B．溶液中c(H＋)＋c(A－)＝0.1 mol·L－1C．向上述溶液中加入NaA晶體，溶液的c(OH－)增大D．常溫下將HA稀釋10倍，氫離子濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1/10C　[由＝10－8可知，c(H＋)＝0.001 mol·L－1，c(OH－)＝10－11 mol·L－1，溶液中OH－完全由水電離，水電離出的氫離子濃度與氫氧根離子濃度相等，即溶液中水電離出的c(H＋)＝10－11 mol·L－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；0.1 mol·L－1 HA溶液中c(H＋)＝0.001 mol·L－1，則HA為弱酸，溶液中存在電離平衡HAH＋＋A－，故溶液中c(H＋)＋c(A－)<0.1 mol·L－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加入NaA晶體，c(A－)增大，電離平衡逆向移動(dòng)，c(H＋)減小，則c(OH－)增大，C項(xiàng)正確；HA為弱酸，溶液稀釋10倍后，電離平衡正向移動(dòng)，c(H＋)大于原來(lái)的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]13．下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說(shuō)法中正確的是(　　)A．向0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中減小B．向0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中滴加相同濃度的氨水，在滴加過(guò)程中先增大再減小C．將pH＝3的醋酸溶液加水稀釋后，溶液中不變D．向H2S水溶液中滴加少量新制氯水，溶液中增大C　[A項(xiàng)，·c(CH3COO－)＝Ka，Ka不變，c(CH3COO－)減小，所以變大，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，向醋酸溶液中滴加氨水的過(guò)程中，c(OH－)增大，減小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，向H2S溶液中滴加新制氯水后，因反應(yīng)H2S＋Cl2===2HCl＋S↓導(dǎo)致c(H＋)增大，而＝Ka2，所以減小，錯(cuò)誤；對(duì)C項(xiàng)可作如下分析：＝＝，Ka、Kw均為常數(shù)，故比值不變。]14．(易錯(cuò)題)下表是幾種弱酸常溫下的電離平衡常數(shù)：CH3COOHH2CO3H2SH3PO41.8×10－5K1＝4．3×10－7K2＝5．6×10－11K1＝9．1×10－8K2＝1．1×10－12K1＝7.5×10－3K2＝6．2×10－8K3＝2．2×10－13則下列說(shuō)法中不正確的是(　　)A．碳酸的酸性強(qiáng)于氫硫酸B．多元弱酸的酸性主要由第一步電離決定C．常溫下，加水稀釋醋酸，增大D．向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，電離常數(shù)不變C　[A．由表格數(shù)據(jù)可知，碳酸的K1＞氫硫酸的K1，則碳酸的酸性強(qiáng)于氫硫酸，選項(xiàng)A正確；B．多元弱酸分步電離，以第一步為主，則多元弱酸的酸性主要由第一步電離決定，選項(xiàng)B正確； C．常溫下，加水稀釋醋酸，＝，則不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．弱酸的電離平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)，則向弱酸溶液中加少量NaOH溶液，電離常數(shù)不變，選項(xiàng)D正確。]15．(素養(yǎng)題)(1)已知25 ℃時(shí)弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)：Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，Ka(HSCN)＝0.13。使20 mL 0.10 mol·L－1的CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L－1的HSCN溶液分別與20 mL 0.10 mol·L－1的NaHCO3溶液反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生的CO2氣體體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。①反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，兩種溶液產(chǎn)生CO2的速率明顯不同的原因是_________________________________________________________________________。②反應(yīng)結(jié)束后，所得溶液c(SCN－)__________c(CH3COO－)(填“＞”“＝”或“＜”)。(2)現(xiàn)有2.0×10－3 mol·L－1的氫氟酸溶液，調(diào)節(jié)溶液pH(忽略調(diào)節(jié)時(shí)體積變化)，測(cè)得25 ℃時(shí)平衡體系中c(F－)、c(HF)與溶液pH的關(guān)系如圖所示：25 ℃時(shí)，HF的電離平衡常數(shù)Ka(HF)＝____________________________________________________________________________________(列式求值)。(3)已知：25 ℃時(shí)，HCOOH的電離平衡常數(shù)K＝1.77×10－4，H2CO3的電離平衡常數(shù)K1＝4.4×10－7，K2＝4.7×10－11。下列說(shuō)法正確的是____________(填字母)。A．向Na2CO3溶液中加入甲酸溶液無(wú)明顯現(xiàn)象產(chǎn)生B．25 ℃時(shí)，向甲酸溶液中加入NaOH溶液，甲酸的電離程度和K均增大C．向0.1 mol·L－1甲酸溶液中加入蒸餾水，增大D．向碳酸中加入NaHCO3固體，溶液的pH、溶液中c(HCO)均增大[解析]　(1)①弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)越大，其溶液中電離出的離子濃度越大，故反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，兩種溶液產(chǎn)生CO2的速率明顯不同的原因是Ka(HSCN)＞Ka(CH3COOH)，溶液中c(H＋)：HSCN＞CH3COOH，c(H＋)越大反應(yīng)速率越快。②因?yàn)榉磻?yīng)結(jié)束后，兩種溶液中溶質(zhì)分別為CH3COONa和NaSCN，CH3COOH的酸性弱于HSCN，則CH3COO－比SCN－更易結(jié)合H＋，故c(SCN－)＞c(CH3COO－)。(2)pH＝4時(shí)，c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1，c(F－)＝1.6×10－3 mol·L－1，c(HF)＝4.0×10－4 mol·L－1，由電離平衡常數(shù)的定義可知Ka(HF)＝＝＝4×10－4。(3)由HCOOH和H2CO3的電離平衡常數(shù)可知，HCOOH的酸性比H2CO3的強(qiáng)，所以向Na2CO3溶液中加入甲酸溶液時(shí)，CO與HCOOH反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體，A錯(cuò)誤；向甲酸溶液中加入NaOH溶液時(shí)，OH－與H＋結(jié)合而使HCOOH的電離平衡正向移動(dòng)，HCOOH的電離程度增大，但K只與溫度有關(guān)，其值不變，B錯(cuò)誤；向HCOOH溶液中加入蒸餾水時(shí)，HCOOH的電離程度增大，設(shè)HCOOH的電離度為α，則＝，加水稀釋的過(guò)程中，α增大，故增大，C正確；向碳酸中加入NaHCO3固體時(shí)，溶液中的c(HCO)增大，H2CO3的電離平衡逆向移動(dòng)，溶液中的c(H＋)減小，溶液的pH增大，D正確。[答案]　(1)①Ka(HSCN)＞Ka(CH3COOH)，溶液中c(H＋)：HSCN＞CH3COOH，c(H＋)越大反應(yīng)速率越快②＞　(2) ＝＝4×10－4　(3)CD

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