- 水溶液中的离子平衡
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将6g CH3COOH溶于水制成1L溶液，此溶液的物质的量浓度为_______，经测定溶液中含CH3COO -为1.4× 10-3 mol·L-1，此温度下醋酸的电离常数：Ka=__________，升高温度，Ka将___________（填“变大”“不变”或“变小”）。
正确答案
0.1 mol·1-1 ；1.96×10-5mol·L-1 ；变大
在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。
请回答：
(1)“O”点导电能力为O的理由是___；
(2)a、b、c三点溶液中c(H+)由小到大的顺序为____，
(3)a、b、c三点中醋酸电离度最大的是____；水电离程度最大的是____。
(4)若使c点溶液的c(CH3COO-)提高，在如下措施中可采取___（填标号）。
A．加盐酸
B．加冰醋酸
C．加入固体KOH
D．加水
E．加固体CH3COONa
F．加Zn粒
正确答案
(1)此时加水为零，醋酸没有电离，以醋酸分子的形式存在
(2)cab
(3)c ；c
(4)CEF
用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：
甲：①称取一定量的HA配制0.1mol/L的溶液100mL；
②用pH试纸测出该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质。
乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH＝1的两种酸溶液各100mL；
②分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL；
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是__________。
（2）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH________（选填＜、＞、=）1。
乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是_________（多选不给分）。
a. 装盐酸溶液的试管放出H2的速率快。
b. 装HA溶液的试管放出H2的速率快。
c. 两个试管中产生H2的速率一样快。
（3）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。
____________________________________________________________。
正确答案
（4分，每空1分）（1）100mL容量瓶 （2）＞ b
（3）配制NaA溶液，测其pH＞7即证明HA是弱电解质（其它答案合理均可）
试题分析：（1）配制一定物质的量浓度溶液需要的仪器是容量瓶，所以在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是100mL容量瓶。
（2）100 mL 0.1 mol/LHA溶液，若HA为弱酸，c(H+)＜0.1 mol/L，pH＞1；100 mL pH=1的HA和盐酸比较，c(HCl)="0.1" mol/L，若HA为弱酸，则c(HA)＞0.1 mol/L。分别取10 mL pH＝1的盐酸和HA溶液，同时加水稀释到100 mL，稀释后，盐酸溶液中c(H+)="0.01" mol/L，HA溶液中c(H+) ＞0.01 mol/L，因为加水稀释时，HA的电离度增大，即有一部分HA分子会电离出H+，因此在稀释后100 mL盐酸和100 mL HA溶液中分别加入纯度相同的锌粒时，HA溶液产生氢气速率快。
（3）中学化学中常用的方法还有一些，比如①测定NaA溶液的pH；②测定相同条件下HA和一元强酸溶液，测其导电能力；③取相同条件下pH相同的HA与一元强酸溶液导电能力；④取相同条件下pH相同的HA与一元强酸溶液，分别稀释到相同的pH，测加水量多少；⑤取相同条件下，pH相同的HA与一元强酸溶液分别加相应的钠盐固体，测pH变化值大小等。当然以上方法中①为操作最简单、最方便的方法。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。该题是运用知识解决实际问题的一道很好的题目。它不但考查了一些有关一元强酸和一元弱酸的重要知识，同时还考查了一些综合实验能力。
有pH＝4的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液：(以下用＞、＜、＝表示)
(1)设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3，则其关系是 。
(2)取相同体积的三种酸分别加入蒸馏水稀释到pH＝6，需水的体积依次为V1、V2、V3，则其关系是 。
(3)完全中和体积和物质的量浓度均相同的Ba(OH)2溶液时，需三种酸的物质的量依次为n1、n2、n3，则其关系是 。
(4)取同体积的酸的溶液分别加入足量的锌粉，反应开始放出H2的速率依次为v1、v2、v3，则其关系是 ；反应过程中放出H2的速率依次为va、vb、vc，则其关系是 。
正确答案
(1)c2＜c1＜c3或c3＞c1＞c2
(2)V1＝V2＜V3
(3)n1＝n3＞n2
(4)v1＝v2＝v3 va＝vb＜vc
盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是弱酸。由于醋酸中存在电离平衡，pH相同时，醋酸的物质的量浓度最大。同样原因，稀释时，促进了醋酸的电离，所需要的水比强酸多。
下列物质中，属于强电解质的是 (填序号，下同)；属于弱电解质的是 ；属于非电解质的是 。
①氨气；②氨水；③盐酸；④醋酸(CH3COOH)；⑤硫酸钡；⑥氯化银；⑦氯化钠溶液；⑧二氧化碳；⑨醋酸铵；⑩氢气
正确答案
⑤⑥⑨ ④ ①⑧
强、弱电解质的区别在于其溶于水的部分在水溶液中能否完全电离，电解质和非电解质都指的是化合物。氨气(NH3)、二氧化碳(CO2)本身不电离，又是化合物，所以是非电解质；氢气是单质，既不是电解质也不是非电解质；氯化钠溶液、氨水、盐酸都是混合物，既不是电解质也不是非电解质；大多数酸、碱、盐是电解质，所以醋酸(CH3COOH)、硫酸钡、氯化银、醋酸铵都是电解质，其中，硫酸钡(BaSO4)、氯化银(AgCl)由于溶解度小，所以离子浓度小，虽然溶液导电性弱，但溶解的部分完全电离，所以是强电解质；CH3COOH、NH3·H2O在水溶液中只能部分电离，属于弱电解质，但两者反应的产物醋酸铵(CH3COONH4)在水溶液中完全电离，是强电解质。
水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。要保护好河流，河水是主要的饮用水源，污染物通过饮用水可直接毒害人体，也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康。
请回答下列问题：
(1)纯水在100 ℃时，pH＝6，该温度下1 mol·L－1的NaOH溶液中，由水电离出的
c(OH－)＝________ mol·L－1。
(2)25 ℃时，向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体，得到pH为11的溶液，其水解方程式为__________，由水电离出的c(OH－)＝__________ mol·L－1。
(3)体积均为100 mL、pH均为2的CH3COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如上图所示，则HX的电离平衡常数________(填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。理由是__________________________________。
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知：
①25 ℃时，有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液，三溶液的pH由大到小的顺序为____________________________。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2，发生反应的化学方程式为__________________
(5)25 ℃时，在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中，若测得pH＝6，则溶液中c(CH3COO－)－c(Na＋)＝________ mol·L－1(填精确值)，c(CH3COO－)/c(CH3COOH)＝________。
正确答案
(1)10－12 (2)CO32—＋H2O
(1)纯水在100 ℃时，pH＝6，即c(H＋)＝c(OH－)＝10－6，可知Kw＝10－12,1 mol·L－1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)取决于溶液中的c(H＋)，即c水电离(OH－)＝c(H＋)＝10－12 mol·L－1。(2)碳酸钠的水解反应分步进行，以第一步为主，强碱弱酸盐溶液呈碱性，由水电离出的c(OH－)或c(H＋)取决于溶液中的c(OH－)，为10－3 mol·L－1。(3)HX的pH变化量比醋酸的小，酸性较弱，电离平衡常数较小。(4)强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱，其水解程度就越大，pH越大，弱酸的电离平衡常数越小。其中Na2CO3对应的是K2＝5.6×10－11，H2CO3的K1大于K(HCN)，K2小于K(HCN)，因此向NaCN溶液中通入少量的CO2，产物应是NaHCO3。(5)溶液中存在电荷守恒：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，因此c(CH3COO－)－c(Na＋)＝c(H＋)－c(OH－)＝9.9×10－7 (mol·L－1)。通过电离平衡常数的表达式可知c(CH3COO－)/c(CH3COOH)＝K(CH3COOH)/c(H＋)＝18。
科学实验证明通常状态下并不存在NaAlO2,Al(OH)3溶于强碱溶液形成的阴离子实际是因为Al(OH)3分子中的铝原子最外层电子数未达到饱和,能与OH－离子形成配位键,结合生成[Al(OH)4]－,因此1molAl(OH)3与碱反应时只能中和1molH+,表现为一元酸.
(1)据此请写出Al(OH)3的两性电离的方程式____________________；
(2)硼与铝是同族元素，试推测H3BO3是_____元酸,酸性是________(强或弱);并写出其电离的方程式_____________________________；
正确答案
(1) 碱式电离:Al(OH)3
酸式电离: Al(OH)3 + H2O
(2)一元,弱酸;B(OH)3 +H2O
醋酸铅是一种特殊的能够溶解于水的弱电解质的盐，在离子方程式中不能改写为离子。
为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质，甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验：
0.010 mol·L－1氨水、0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞试液、pH试纸、蒸馏水。
(1)甲用pH试纸测出0.010 mol·L－1氨水的pH为10，则认定一水合氨是弱电解质，你认为这一方法是否正确？ (填“正确”或“不正确”)，并说明理由 。
(2)乙取出10 mL 0.010 mol·L－1氨水，用pH试纸测其pH＝a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用pH试纸测其pH＝b，若要确认NH3·H2O是弱电解质，则a、b应满足什么关系？ 。
(3)丙取出10 mL 0.010 mol·L－1氨水，滴入2滴酚酞试液，显粉红色，再加入少量NH4Cl晶体，溶液颜色变 (填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3·H2O是弱电解质？ (填“能”或“否”)，并说明原因 。
(4)请你根据所提供的试剂，再提出一个合理又简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质： 。
正确答案
(1)正确 若是强电解质，则0.010 mol·L－1氨水中c(OH－)应为0.010 mol·L－1，pH＝12
(2)a－2＜b＜a
(3)浅 能 0.010 mol·L－1氨水(滴有酚酞试液)中加入氯化铵晶体后颜色变浅，有两种可能：一是氯化铵在水溶液中电离出的NH4+水解使溶液显酸性，加入氨水中使其pH降低；二是NH4+使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2O
(4)取一张pH试纸，再用玻璃棒蘸取0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液，滴在pH试纸上，显色后跟标准比色卡比较测出pH，pH＜7(方案合理即可)
(1)若NH3·H2O是强电解质，则0.010 mol·L－1氨水中c(OH－)应为0.010 mol·L－1，pH＝12。用pH试纸测出0.010 mol·L－1氨水的pH为10，说明NH3·H2O没有完全电离，应为弱电解质。
(2)若NH3·H2O是强电解质，用蒸馏水稀释至1 000 mL，其pH＝a－2。因为NH3·H2O是弱电解质，不能完全电离，a、b应满足a－2＜b＜a。
(3)向0.010 mol·L－1氨水中加入少量NH4Cl晶体，有两种可能：一是氯化铵在水溶液中电离出的NH4+水解使溶液显酸性，加入氨水中使其pH降低；二是NH4+使NH3·H2O的电离平衡NH3·H2O
(4)NH4Cl为强酸弱碱盐，只需检验NH4Cl溶液的酸碱性，即可证明NH3·H2O是弱电解质，还是强电解质。
电离度表示电解质的相对强弱，电离度的定义：
α＝（已电离的电解质分子数／溶液中原有电解质的总分子数）×100%。
已知25℃时几种物质(微粒)的电离度(溶液浓度均为0.1 mol·L－1)如下表：
（1）25℃时，0.1 mol·L－1上述几种溶液中，c(H＋)从大到小的顺序是 (填序号)；
（2）25℃时，0.1 mol·L－1硫酸溶液中HSO4-的电离度小于相同温度下0.1 mol·L－1硫酸氢钠
溶液中HSO4-的电离度，其原因是 。
（3）醋酸的电离平衡常数K的表达式是 ，醋酸的电离平衡常数
K与电离度α的关系式为：K= （用含α的代数式表示）
正确答案
（1）ADBC
（2）
（3）
试题分析：（1）硫酸是二元酸；电离度越大，电离出的c(H＋)越大；
（2）对于一个可逆反应来讲，增大生成物的浓度，平衡是逆向移动的。
（3）公式推导。
某一元弱酸(用HA表示)在水中的电离方程式是：HA
(1)向溶液中加入适量NaA固体，以上平衡将向________(填“正”、“逆”)反应方向移动，理由是______________________________________________________。
(2)若向溶液中加入适量NaCl溶液，以上平衡将向________(填“正”、“逆”、“不移动”)反应方向移动，溶液中c(A－)将________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，溶液中c(OH－)将________。
正确答案
(1)逆 c(A－)增大，平衡向减小c(A－)的方向即逆反应方向移动 (2)正 减小 增大
（1）HA在水中的电离方程式为HA
（2）若向溶液中加入适量NaCl溶液，以上平衡将向正反应方向移动，因溶液中c(A－)将减小，而溶液中c(OH－)将增大；
（1）水的电离平衡曲线如图所示，若A点表示25 ℃时水的电离达平衡时的离子浓度，B点表示95 ℃时水的电离达平衡时的离子浓度。则95℃时0.1 mol·L－1的NaOH溶液中，由水电离出的 c(H＋)= mol·L－1，Kw(25 ℃) Kw(95℃)(填“>”、“<”或“＝”)。25 ℃时，向水的电离平衡体系中加入少量NH4Cl 固体，对水的电离平衡的影响是 (填“促进”、“抑制”或“不影响”)。
（2）25℃时，在0.1L 0.2 mol·L-1的HA溶液中，有0.001mol的HA电离成离子，则该溶液的pH= ，电离度为 。
（3）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量（已知如表数据）。向NaCN溶液中通入少量CO2，所发生反应的化学方程式为 。
正确答案
（1）1×10－11、 < 、 促进 （2） 2 、 5% （3）NaCN＋H2O＋CO2=HCN＋NaHCO3
试题分析：（1）由图中曲线可知，25℃时水的离子积Kw = c(H＋) × c(OH-)=10－14 ，95℃时水的离子积Kw = c(H＋) × c(OH-)=10－12 ，Kw(25 ℃)> Kw(95℃)，且95℃的氢氧化钠溶液中，当c(OH-)="0.1" mol·L－1 时，由水电离的c(H＋) =10－12 /0.1 mol·L－1 =10－11 ；往水中加水解的盐，将促进水的电离。
（2）因为HA为一元酸，所以有0.001molHA电离，则C(H+)="0.001mol÷0.1L=0.01" mol/L，所以pH=-lgC(H+)=2，电离度α=n电离/n总="0.001" mol÷(0.1L×0.2 mol/L) ×100%=5%。
（3）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的量，所以酸的电离常数越大，则说明该酸酸性越强。所以从右表数据可知，酸性比较：H2CO3 >HCN>HCO3- ，所以根据强酸制弱酸原理，往NaCN溶液中通入少量CO2 发生的化学方程式为NaCN＋H2O＋CO2=HCN＋NaHCO3 。
（4分）常温下，现有一瓶稀氨水、标准盐酸、pH试纸、必要的酸碱指示剂等药品，要测定
（1）先测稀氨水的__________，设其数值为a，可通过__________实验（写名称，不用写过程）实现此目的。
（2）再测定其pH，设其数值为b，其操作过程简述如下：__________
（3）用a、b表示该氨水的电离度
正确答案
（4分，每空1分）（1）物质的量的浓度 中和滴定
（2）用洁净的玻璃棒蘸取氨水，滴在pH试纸上，将试纸与标准比色卡相比较，从而测定此氨水的pH
（3）该氨水的电离度
要测定电离度，就必须测定溶液中总的分子数和电离的分子数；实际操作过程中可以分别测定其浓度。稀氨水的浓度可以通过酸碱中和滴定的方法测得；已电离的可以测定氢氧根的浓度，通过测得pH得到。
甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质，存在电离平衡，且改变条件平衡发生移动。实验方案如下：
甲：取纯度相同，质量、大小相等的锌粒于两支试管中，同时加入 0.1 mol·L-1的HA溶液、稀盐酸各10 mL，按图装好，观察现象。
乙：① 用pH计测定浓度均为0.1 mol·L-1的HA溶液和稀盐酸的pH；
② 再取0.1 mol·L-1的HA溶液和稀盐酸各2滴(1滴约为1/20 mL)分别稀释至100 mL，再用pH计测其pH变化。
(1)乙的方案中说明HA是弱电解质的理由是：测得0.1 mol·L-1的HA溶液的
pH 1(填“＞”、“＜”或“=”)；甲方案中，说明HA是弱电解质的实验现象是：
(填序号)
A.加入两种稀酸后，两个试管上方的气球同时鼓起，且一样大
B.加入HA溶液后，试管上方的气球鼓起慢
C.加入稀盐酸后，试管上方的气球鼓起慢
(2) 乙同学设计的实验第 步，能证明改变条件弱电解质平衡发生移动。甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况，设计如下实验：
①使HA的电离程度和c(H+)都减小，c(A-)增大，可在0.1 mol·L-1的HA溶液中，选择加入 试剂(选填“A”、“B”、“C”或“D”,下同)；
②使HA的电离程度减小，c(H+)和c(A-)都增大，可在0.1 mol·L-1的HA溶液中，选择加入 试剂。
A.NaA固体(可完全溶于水)
B.1 mol·L-1 NaOH溶液
C.1 mol·L-1 H2SO4
D.2 mol·L-1 HA
正确答案
(1)＞ B (2)② ①A ②D
(1)弱酸不能完全电离，故0.1 mol·L-1的HA中c(H+)必小于
0.1 mol·L-1，故pH＞1，因HA为弱酸，溶液中的c(H+)低于相同浓度的一元强酸的c(H+)，故产生氢气的速率稍慢，但最终由于电离出的氢离子的量相同，故生成氢气的体积一样大，即气球的体积一样大。
(2)乙方案中②，取0.1 mol·L-1的HA溶液和稀盐酸各2滴稀释相同的倍数，弱酸HA的pH变化小，强酸的pH变化大，这是因为稀释能促进弱电解质电离平衡的移动。
写出下列物质在水溶液中的电离方程式：
NH3·H2O： ， Ba(OH)2：___________________________，
NaHSO4： ， NaHCO3：___________________________ 。
正确答案
（每空3分） NH3·H2O
NaHSO4=Na++H++SO42— NaHCO3=Na++HCO3—
NH3·H2O：NH3·H2O
Ba(OH)2：Ba(OH)2=Ba2++2OH—
NaHSO4：NaHSO4=Na++H++SO42—
NaHCO3：NaHCO3=Na++HCO3—
某二元酸(用H2A表示)在水中的电离方程式是：H2A=H＋＋HA－，HA－
(1)NaHA溶液________(填“显酸性”、“显碱性”、“显中性”或“酸碱性无法确定”)，原因是______________________。
(2)某温度下，向0.1 mol·L－1的NaHA溶液中滴入0.1 mol·L－1 KOH溶液至中性，此时溶液中以下关系一定正确的是________(填字母)。
正确答案
(1)显酸性 HA－只电离不水解 (2)BC
(1)由题给电离方程式知：HA－只电离不水解，所以NaHA溶液显酸性。(2)溶液显中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒有：c(H＋)＋c(Na＋)＋c(K＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，则c(Na＋)＋c(K＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)；加入KOH溶液，发生反应HA－＋OH－=A2－＋H2O，A2－水解使溶液显碱性，所以，加入的KOH的物质的量小于NaHA的物质的量，c(Na＋)>c(K＋)。
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