- 弱电解质的电离平衡
- 共2095题
乙二酸（HOOC-COOH，可简写为H2C2O4）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸（为弱电解质），且酸性强于碳酸．为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：
（1）向盛有1mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生．该反应的离子方程式为______．
（2）该小组同学将2.52g草酸晶体（H2C2O4∙2H2O）加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性（忽略溶液体积变化），则下列关系合理的是______．
A．c（Na+）+c（H+）=c（H2C2O4-）+c（OH-）+c（C2O42-）
B．c（H2C2O4-）+c（C2O42-）=0.2mol/L
C．c（H2C2O4-）＞c（C2O42-）＞c（H2C2O4）
D．c（Na+）=c（H2C2O4）+c（H2C2O4-）+c（C2O42-）
（3）向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，有气泡产生，说明乙二酸具有______（填“还原性”、“氧化性”或“酸性”），请写出该反应的离子方程式：______．
（4）乙二醇与乙二酸类似，每个碳上连一个羟基．现以乙烯为原料（其他无机试剂任选），写出由乙烯合成乙二醇的化学方程式．
正确答案
解析
解：（1）草酸的酸性比碳酸强，故草酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，由于草酸足量，故还生成NaHC2O4，反应离子方程式为：HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O，
故答案为：HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O；
（2）2.52g草酸晶体（H2C2O4•2H2O）的物质的量为
A．根据电荷守恒：c（Na+）+c（H+）═c（HC2O4-）+c（OH-）+2c（C2O42-），故A错误；
B．反应后的溶液为0.2mol/L NaHC2O4溶液，由物料守恒可知，溶液中c（HC2O4-）+c（C2O42-）+c（H2C2O4）═0.2mol/L，故B错误；
C．HC2O4-的电离程度大于其水解程度，且电离程度不大，则溶液中c（HCO4-）＞c（ C2O42-）＞c（H2C2O4），故C正确；
D．反应后的溶液为0.2mol/L NaHC2O4溶液，由钠元素与碳元素关系，可知溶液中c（Na+）═c（H2C2O4）+c（ HC2O4-）+c（C2O42-），故D正确，
故选：CD；
（3）草酸被氧化为二氧化碳，把MnO4-还原为Mn2+，说明草酸具有还原性，反应离子方程式为：5H2C2O4+6H++2MO4-═2Mn2++10CO2↑+8H2O，
故答案为：还原性；5H2C2O4+6H++2MO4-═2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（4）乙烯与氯气发生加成反应生成ClCH2CH2Cl，再在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应得到HOCH2CH2OH，反应方程式为：CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl、ClCH2CH2Cl+2NaOH
故答案为：CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl、ClCH2CH2Cl+2NaOH
室温下，有下列四种溶液，根据题目要求填空（溶液体积变化忽略不计）
（1）在①中加入氯化铵固体，溶液的pH变化是：______（填增大、减小或不变）．
（2）分别将等体积的③和④加水稀释100倍，所得溶液的pH：③______④（填＞、=或＜）．（3）②、③两溶液混合，若所得溶液的pH=7，则c（CH3COO一）______c（Na+）（填＞、=或＜）．
（4）①、④两溶液等体积混合，所得溶液呈______性（填“酸”、“碱”或“中”）．
正确答案
减小
＜
=
碱
解析
解：pH相等的氨水和氢氧化钠溶液，c（NH3．H2O）＞c（NaOH），pH相等的醋酸和盐酸，c（CH3COOH）＞c（HCl），
（1）在①中加入氯化铵固体，溶液中铵根离子浓度增大，抑制一水合氨电离，所以溶液的pH变化是变小，
故答案为：减小；
（2）稀释相同倍数的等体积等PH的醋酸和盐酸溶液，pH变化大的是强电解质溶液，变化小的是弱电解质溶液，所以所得溶液的pH：③＜④，
故答案为：＜；
（3）②、③两溶液混合，若所得溶液的pH=7，溶液中c（OH一）=c（H+），根据电荷守恒得c（OH一）+c（CH3COO一）=c（Na+）+c（H+），所以得c（CH3COO一）=c（Na+），
故答案为：=；
（4）①的物质的量浓度大于④，如果①、④两溶液等体积混合，氨水过量，则溶液呈碱性，
故答案为：碱性．
一定温度下，有某一元弱酸HA，一元强酸HB，二元强酸H2C，回答下列问题：
①当上述三者物质的量浓度相同时，pH值由大到小顺序为______；
②同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和氢氧化钠的能力由大到小顺序为______；
③pH相同、体积相同的三种溶液分别与足量Zn反应，相同状况下生成H2体积由大到小顺序为______．
正确答案
解析
解：①强电解质完全电离，弱电解质部分电离，c（H+）越大该溶液pH越小，一元弱酸HA，一元强酸HB，二元强酸H2C，三种溶液物质的量浓度相同时，c（H+）从小到大顺序是HA＞HB＞H2C，所以pH大小顺序是HA＞HB＞H2C，故答案为：HA＞HB＞H2C；
②同体积、同物质的量浓度的三种酸，其物质的量相等，中和NaOH能力与最终电离出n（H+）成正比，一元弱酸HA，一元强酸HB，二元强酸H2C，最终电离出n（H+）从小到大顺序是HA=HB＜H2C，则中和氢氧化钠的能力由大到小顺序为H2C＞HA=HB，故答案为：H2C＞HA=HB；
③pH相同体积相同的三种溶液分别与足量Zn反应生成相同状况下氢气体积与最终电离出n（H+）成正比，一元弱酸HA，一元强酸HB，二元强酸H2C，pH相同、体积相同的三种溶液最终电离出n（H+）大小顺序是HA＞HB=H2C，所以相同状况下生成H2体积由大到小顺序为HA＞HB=H2C，故答案为：HA＞HB=H2C．
①pH=2的CH3COOH溶液；②pH=2的HCl溶液；③pH=12的氨水；④pH=12的NaOH溶液．相同条件下，有关上述溶液的比较中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．①、②的氢离子浓度相同，③、④的氢氧根离子的浓度相同，四种溶液的离子浓度相同，相同条件下，水的离子积常数是定值，无论酸还是碱都抑制水的电离，所以这四种溶液中由水电离的c（H+）：①=②=③=④，故A正确；
B．氨水是弱碱只有部分电离，所以c（NH3•H2O）＞c（OH-），氯化氢是强电解质，所以其溶液中c（HCl）=c（H+），c（NH3•H2O）＞c（HCl），若将氨水和盐酸混合后溶液呈中性，则消耗溶液的体积：②＞③，故B错误；
C．醋酸是弱酸，氯化氢和氢氧化钠是强电解质，①、②、④三种溶液的物质的量浓度关系为：①＞②=④，所以等体积的①、②、④溶液分别与铝粉反应，①生成H2的量最大，故C错误；
D．醋酸是弱酸，加水稀释后能促进醋酸的电离，所以①、②稀释后溶液的pH值7＞②＞①；氨水是弱碱，加水稀释后能促进氨水的电离，所以③、④、稀释后溶液的pH值③＞④＞7，所以向等体积的四种溶液中分别加入100mL水后，溶液的pH：③＞④＞②＞①，故D错误；
故选A．
已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表，下列推断正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．相同温度下，相同浓度的酸溶液中，酸的电离平衡常数越大，其电离程度越大，酸的酸性越强，所以这两种弱酸的酸性HX＞HY，故A正确；
B．相同条件下，酸的酸性越强，其阴离子的水解能力越弱，相同浓度的钠盐溶液的pH越小，相同条件下溶液的碱性Na2CO3＞NaY＞NaX＞NaHCO3，故B错误；
C．相同条件下，酸的酸性越强，其阴离子的水解能力越弱，即阴离子结合氢离子能力越弱，所以结合H+的能力：Y-＞CO32-＞X-＞HCO3-，故C错误；
D．相同条件下，HX的酸性大于HY，故D错误；
故选：A．
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