(通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第三章 水溶液中的離子平衡 第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離學(xué)案 新人教版選修4
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1、(通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第三章 水溶液中的離子平衡 第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離學(xué)案 新人教版選修4 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.能準(zhǔn)確判斷強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。2.會(huì)描述弱電解質(zhì)的電離平衡,能正確書寫弱電解質(zhì)的電離方程式,會(huì)分析電離平衡的移動(dòng)。3.知道電離平衡常數(shù)的意義。 一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì) 1.電解質(zhì)和非電解質(zhì) 化合物按照其在水溶液或熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電,可分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)。按要求回答下列問題: 有以下幾種物質(zhì):①液態(tài)HCl?、谌廴贜aCl ③稀硫酸 ④蔗糖?、菀掖肌、蘼人、逜l2O3 ⑧NH3?、岚彼? ⑩Cu ?CaCO3 ?SO2 ?Al(OH)3 ?NaO
2、H ?CH3COOH (1)屬于電解質(zhì)的是①②⑦????,屬于非電解質(zhì)的是④⑤⑧?。 (2)能導(dǎo)電的是②③⑥⑨⑩。 2.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì) (1)實(shí)驗(yàn)探究 分別試驗(yàn)等體積、等濃度的鹽酸、醋酸與等量鎂條的反應(yīng),填寫下表: 1 mol·L-1 HCl 1 mol·L-1 CH3COOH 與鎂條反應(yīng)的現(xiàn)象 產(chǎn)生氣泡較快 產(chǎn)生氣泡較慢 c(H+) 鹽酸大于醋酸(填“大于”或“小于”,下同) 電離程度 相同物質(zhì)的量濃度時(shí),HCl在溶液中的電離程度大于CH3COOH在溶液中的電離程度 (2)強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念和物質(zhì)類別 (1)CO2、SO2、N
3、H3等物質(zhì)溶于水能導(dǎo)電,是因?yàn)槿苡谒笊蒆2CO3、H2SO3、NH3·H2O等電解質(zhì)導(dǎo)電,不是其本身電離出離子,故應(yīng)為非電解質(zhì)。 (2)電解質(zhì)的強(qiáng)、弱與其溶解性無(wú)關(guān)。難溶的鹽如AgCl、CaCO3等,溶于水的部分能完全電離,是強(qiáng)電解質(zhì)。易溶的如CH3COOH在溶液中電離程度較小,是弱電解質(zhì)。 例1 判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”) (1)電解質(zhì)的水溶液都導(dǎo)電,非電解質(zhì)的水溶液都不導(dǎo)電( ) (2)電解質(zhì)不一定導(dǎo)電,能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)( ) (3)純凈的強(qiáng)電解質(zhì)在液態(tài)時(shí),有的導(dǎo)電有的不導(dǎo)電( ) (4)BaSO4不溶于水,故BaSO4是非電解質(zhì)( )
4、(5)強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中無(wú)溶質(zhì)分子,弱電解質(zhì)的水溶液中有溶質(zhì)分子( ) (6)氯化銨屬于強(qiáng)電解質(zhì),碳酸氫鈉屬于弱電解質(zhì)( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)× 考點(diǎn) 電解質(zhì)及其分類 題點(diǎn) 電解質(zhì)的相關(guān)綜合 例2 下列關(guān)于強(qiáng)、弱電解質(zhì)的敘述中正確的是( ) A.強(qiáng)電解質(zhì)都是離子化合物,弱電解質(zhì)都是共價(jià)化合物 B.強(qiáng)電解質(zhì)都是可溶性化合物,弱電解質(zhì)都是難溶性化合物 C.強(qiáng)電解質(zhì)熔化時(shí)都完全電離,弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離 D.強(qiáng)電解質(zhì)不一定能導(dǎo)電,弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定比強(qiáng)電解質(zhì)弱 答案 D 解析 判斷強(qiáng)、弱電解質(zhì)的根本依據(jù)是看電解
5、質(zhì)在水中是否完全電離,與其溶解度、濃度大小及水溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)。共價(jià)化合物如HCl也是強(qiáng)電解質(zhì),A錯(cuò)誤;強(qiáng)、弱電解質(zhì)與溶解性無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;有些強(qiáng)電解質(zhì)熔化時(shí)不能電離,如H2SO4等,C錯(cuò)誤;電解質(zhì)導(dǎo)電是有條件的,溶液的導(dǎo)電性與溶液中離子濃度和所帶的電荷數(shù)有關(guān),D正確。 考點(diǎn) 電解質(zhì)及其分類 題點(diǎn) 電解質(zhì)的相關(guān)綜合 方法點(diǎn)撥 判斷電解質(zhì)及其強(qiáng)弱應(yīng)該注意的問題 (1)電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶液導(dǎo)電能力沒有必然聯(lián)系。電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和離子所帶電荷數(shù)有關(guān),強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定強(qiáng)。 (2)電解質(zhì)的強(qiáng)弱與其溶解度無(wú)關(guān)。某些難溶鹽,雖然溶解度小,但其溶于水的部分完全電離,仍屬于
6、強(qiáng)電解質(zhì)。有少數(shù)鹽盡管能溶于水,但只有部分電離,屬于弱電解質(zhì),如(CH3COO)2Pb等。 二、弱電解質(zhì)的電離平衡 1.電離平衡狀態(tài) (1)概念:在一定條件(如溫度、濃度)下,當(dāng)弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等時(shí),電離過程就達(dá)到了電離平衡狀態(tài)。 (2)建立過程 2.電離平衡的影響因素 以醋酸的電離平衡為例,分析改變下列條件對(duì)醋酸電離平衡的影響,填寫下表: 條件改變 平衡移 動(dòng)方向 c(H+) n(H+) 電離 程度 導(dǎo)電 能力 升高溫度 向右移動(dòng) 增大 增大 增大 增強(qiáng) 加H2O 向右移動(dòng) 減小 增大 增大
7、 減弱 通HCl 向左移動(dòng) 增大 增大 減小 增強(qiáng) 加少量 NaOH(s) 向右移動(dòng) 減小 減小 增大 增強(qiáng) 加少量 CH3COONa (s) 向左移動(dòng) 減小 減小 減小 增強(qiáng) 加少量 CH3COOH 向右移動(dòng) 增大 增大 減小 增強(qiáng) 影響電離平衡的因素 (1)溫度:由于電離過程吸熱,升高溫度,電離平衡向右(填“向右”“向左”或“不”,下同)移動(dòng);降低溫度,電離平衡向左移動(dòng)。 (2)濃度:電解質(zhì)溶液的濃度越小,它的電離程度就越大。 (3)其他因素:加入含有弱電解質(zhì)離子的強(qiáng)電解質(zhì)時(shí),電離平衡向左移動(dòng);加入能與弱電解質(zhì)離子反應(yīng)的
8、物質(zhì)時(shí),電離平衡向右移動(dòng)。 3.弱電解質(zhì)的電離方程式的書寫 (1)弱電解質(zhì)的電離方程式的書寫用“”表示。如NH3·H2O的電離方程式是NH3·H2ONH+OH-。 (2)多元弱酸是分步電離的,電離程度逐步減弱,可分步書寫電離方程式。 H2CO3的電離方程式是H2CO3H++HCO,HCOH++CO。 (3)多元弱堿的電離也是分步進(jìn)行的,但是一般按一步電離的形式書寫。 Fe(OH)3的電離方程式是Fe(OH)3Fe3++3OH-。 例3 (2017·寧夏育才中學(xué)高二月考)在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,要促進(jìn)醋酸電離且使H+濃度增大,應(yīng)采取的措施
9、是( ) A.升溫 B.降溫 C.加入NaOH溶液 D.加入稀鹽酸 答案 A 解析 醋酸的電離是吸熱過程,升高溫度能促進(jìn)醋酸的電離,且H+濃度增大,故A正確,B錯(cuò)誤;加入氫氧化鈉溶液,OH-和H+反應(yīng)生成水,能促進(jìn)醋酸的電離,但H+濃度減小,故C錯(cuò)誤;加入稀鹽酸,H+濃度增大,但抑制醋酸的電離,故D錯(cuò)誤。 考點(diǎn) 弱電解質(zhì)的電離平衡及移動(dòng) 題點(diǎn) 改變離子濃度對(duì)電離平衡的影響 例4 已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使溶液中值增大,可以采取的措施是( ) ①加少量燒堿固體?、谏邷囟取、奂由倭勘姿帷、芗铀、?/p>
10、加少量醋酸鈉固體 A.①② B.②③⑤ C.③④⑤ D.②④ 答案 D 解析?、僦屑由倭縉aOH固體時(shí),H+與OH-結(jié)合生成難電離的H2O,使值減小;②中CH3COOH的電離是吸熱過程,升溫,c(H+)增大,c(CH3COOH)減小,故值增大;③中加少量無(wú)水CH3COOH時(shí),c(CH3COOH)增大量大于c(H+)增大量,致使值減??;④中加水稀釋,電離平衡右移,n(CH3COOH)減小,n(H+)增大,故=增大;⑤加少量醋酸鈉固體時(shí),平衡逆向移動(dòng),c(H+)減小,c(CH3COOH)增大,值減小。 考點(diǎn) 弱電解質(zhì)的電離平衡及移動(dòng) 題點(diǎn) 電離平衡及其移動(dòng)的綜合 三、電離平衡
11、常數(shù) 1.概念 一定溫度下,弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí),弱電解質(zhì)電離生成的各種離子濃度冪之積與溶液中未電離的分子濃度的比值(為一常數(shù)),簡(jiǎn)稱電離常數(shù),用K表示。 2.表達(dá)式 電離平衡與化學(xué)平衡類似,一元弱酸的電離常數(shù)用Ka表示,一元弱堿的電離常數(shù)用Kb表示。 (1)CH3COOH的電離常數(shù)表達(dá)式是Ka=。 (2)NH3·H2O的電離常數(shù)表達(dá)式是Kb=。 (3)H2S在水溶液中分兩步電離,即:H2SH++HS-、HS-H++S2-,其電離常數(shù)表達(dá)式分別為 Ka1=、Ka2=。 (1)電離常數(shù)的大小由物質(zhì)本身的性質(zhì)決定,同一溫度下,不同弱電解質(zhì)的電離常數(shù)不同,K值越大,電離
12、程度越大。 (2)同一弱電解質(zhì)在同一溫度下改變濃度時(shí),其電離常數(shù)不變。 (3)電離常數(shù)K只隨溫度的變化而變化,升高溫度,K值增大。 (4)多元弱酸電離常數(shù):K1?K2?K3,其酸性主要由第一步電離決定,K值越大,相應(yīng)酸的酸性越強(qiáng)。 例5 下列說法正確的是( ) A.電離常數(shù)受溶液濃度的影響 B.電離常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱 C.Ka大的酸溶液中c(H+)一定比Ka小的酸溶液中的c(H+)大 D.H2CO3的電離常數(shù)表達(dá)式:K= 答案 B 解析 電離平衡常數(shù)是溫度的函數(shù),與溶液濃度無(wú)關(guān),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;酸中c(H+)既跟酸的電離常數(shù)有關(guān),也跟酸的濃度有關(guān),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;碳酸
13、是分步電離的,第一步電離常數(shù)表達(dá)式為K1=,第二步電離常數(shù)為K2=,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn) 電離平衡常數(shù)與電離度 題點(diǎn) 電離平衡常數(shù)表達(dá)式及其意義 例6 已知25 ℃時(shí),Ka(CH3COOH)=1.75×10-5。 (1)向0.1 mol·L-1醋酸溶液中加入一定量1 mol·L-1鹽酸時(shí),上式中的數(shù)值是否發(fā)生變化?為什么? (2)若醋酸的起始濃度為0.010 mol·L-1,平衡時(shí)c(H+)是多少? 答案 (1)不變 電離常數(shù)不隨濃度變化而變化,在一定溫度下是一個(gè)常數(shù) (2)4.18×10-4 mol·L-1 解析 (1)溫度一定時(shí),電離常數(shù)不隨濃度的變化而變化。加入一定量鹽酸,平
14、衡向左移動(dòng),c(H+)增大、c(CH3COO-)減小、c(CH3COOH)增大,比值不變,仍為1.75×10-5。 (2) ?CH3COOH CH3COO-+H+ 起始濃度(mol·L-1) 0.010 0 0 平衡濃度(mol·L-1) 0.010-c(H+) ?c(H+) c(H+) 故有=1.75×10-5。 由于c(H+)很小,0.010-c(H+)≈0.010, 那么,c(H+)≈4.18×10-4 mol·L-1。 考點(diǎn) 電離平衡常數(shù)與電離度 題點(diǎn) 電離平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算 方法點(diǎn)撥 有關(guān)電離平衡常
15、數(shù)計(jì)算的常用方法 依照化學(xué)平衡計(jì)算中“三段式”法,通過起始濃度、消耗濃度、平衡濃度,結(jié)合Ka(Kb)、α等條件便可以輕松地進(jìn)行電離平衡的有關(guān)計(jì)算。由=α、=Ka可推出c(H+)的常用計(jì)算公式:c(H+)=cα,c(H+)=,α與Ka的關(guān)系為α=。同樣,對(duì)于一元弱堿來說,c(OH-)=cα=。 1.下列說法正確的是( ) A.SO2的水溶液能導(dǎo)電,故SO2是電解質(zhì) B.Na2O的水溶液能導(dǎo)電是因?yàn)镹a2O與水反應(yīng)生成的NaOH發(fā)生電離,所以NaOH是電解質(zhì),Na2O是非電解質(zhì) C.強(qiáng)電解質(zhì)水溶液的導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)水溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng) D.難溶于水的物質(zhì)不一定是弱電解
16、質(zhì) 答案 D 解析 SO2的水溶液能導(dǎo)電是由于SO2與水反應(yīng)生成的H2SO3發(fā)生電離導(dǎo)致的,H2SO3是電解質(zhì),SO2是非電解質(zhì);Na2O在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電,是電解質(zhì);強(qiáng)電解質(zhì)溶液的濃度若太小,即使全部電離,離子濃度也很小,導(dǎo)電能力并不強(qiáng);CaCO3等難溶物質(zhì)雖然難溶于水,但溶于水的部分全部電離,屬于強(qiáng)電解質(zhì)。 考點(diǎn) 電解質(zhì)及其分類 題點(diǎn) 電解質(zhì)的相關(guān)綜合 2.(2017·安慶一中高二月考)稀氨水中存在著下列平衡:NH3·H2ONH+OH-,若要使平衡向逆方向移動(dòng),同時(shí)使c(OH-)增大,應(yīng)加入的物質(zhì)或采取的措施是( ) ①NH4Cl固體?、诹蛩帷、跱aOH固體 ④水?、菁?/p>
17、熱 ⑥加入少量MgSO4固體 A.①②③⑤ B.③ C.③④⑥ D.③⑤ 答案 B 解析 ①若在氨水中加入NH4Cl固體,c(NH)增大,平衡向逆方向移動(dòng),c(OH-)減小,錯(cuò)誤;②硫酸中的H+與OH-反應(yīng),使c(OH-)減小,平衡向正方向移動(dòng),錯(cuò)誤;③當(dāng)在氨水中加入NaOH固體后,c(OH-)增大,平衡向逆方向移動(dòng),符合題意,正確;④若在氨水中加入水,稀釋溶液,平衡向正方向移動(dòng),但 c(OH-)減小,錯(cuò)誤;⑤電離屬吸熱過程,加熱平衡向正方向移動(dòng),c(OH-)增大,錯(cuò)誤;⑥加入少量MgSO4固體,發(fā)生反應(yīng)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,使平衡向正方向移動(dòng),且溶液中c
18、(OH-)減小,錯(cuò)誤。 考點(diǎn) 弱電解質(zhì)的電離平衡及移動(dòng) 題點(diǎn) 改變離子濃度對(duì)電離平衡的影響 3.下列各項(xiàng)中電解質(zhì)的電離方程式中正確的是( ) A.NaHCO3 的水溶液:NaHCO3===Na++H++CO B.熔融狀態(tài)的NaHSO4:NaHSO4===Na++HSO C.HF的水溶液:HF===H++F- D.H2S 的水溶液:H2S2H++S2- 答案 B 解析 HCO是弱酸的酸式酸根,不能拆寫,應(yīng)是NaHCO3===Na++HCO,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;熔融狀態(tài)下,HSO不能電離,故B項(xiàng)正確;HF屬于弱酸,應(yīng)是部分電離,HFH++F-,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;H2S屬于二元弱酸,應(yīng)
19、分步電離,H2SH++HS-,HS-H++S2-,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn) 電解質(zhì)及其分類 題點(diǎn) 電離方程式及其書寫方法 4.根據(jù)下表數(shù)據(jù)(均在同溫、同壓下測(cè)定) 酸 HX HY HZ 物質(zhì)的量濃度 /mol·L-1 0.1 0.2 0.3 電離平衡常數(shù) 7.2×10-4 1.8×10-4 1.8×10-5 可得出弱電解質(zhì)強(qiáng)弱順序正確的是( ) A.HX>HY>HZ B.HZ>HY>HX C.HY>HZ>HX D.HZ>HX>HY 答案 A 解析 弱電解質(zhì)的電離常數(shù)越大,表明弱電解質(zhì)的電離程度越大,其酸性越強(qiáng),即酸性:HX>HY>HZ。
20、 考點(diǎn) 電離平衡常數(shù)與電離度 題點(diǎn) 電離平衡常數(shù)表達(dá)式及其意義 5.H2S溶于水的電離方程式為_________________________________________________。 (1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液時(shí),電離平衡向________移動(dòng),c(H+)________,c(S2-)________。 (2)向H2S溶液中加入NaOH固體時(shí),電離平衡向________移動(dòng),c(H+)________,c(S2-)________。 (3)若要增大H2S溶液中c(S2-),最好加入________(答案合理即可)。 答案 H2SH++HS-,HS-
21、H++S2- (1)右 增大 減小 (2)右 減小 增大 (3)NaOH固體 解析 H2S是二元弱酸,在水溶液中是分兩步電離的,其電離方程式為H2SH++HS-,HS-H++S2-。 (1)當(dāng)加入CuSO4溶液時(shí),因發(fā)生反應(yīng)Cu2++S2-===CuS↓,使平衡右移,導(dǎo)致c(H+)增大,但c(S2-)減小。 (2)當(dāng)加入NaOH固體時(shí),因發(fā)生反應(yīng)H++OH-===H2O,使平衡右移,導(dǎo)致c(H+)減小,但c(S2-)增大。 (3)增大c(S2-)最好是加入只與H+反應(yīng)的物質(zhì),可見加入強(qiáng)堿如NaOH固體最適宜。 考點(diǎn) 弱電解質(zhì)的相關(guān)綜合 題點(diǎn) 電離平衡及其移動(dòng)的綜合
22、[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一 電解質(zhì)和非電解質(zhì)及強(qiáng)、弱電解質(zhì)的判斷 1.下列物質(zhì)的水溶液能導(dǎo)電,但屬于非電解質(zhì)的是( ) A.CH3COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2 答案 D 解析 選項(xiàng)中的4種物質(zhì)的水溶液都能導(dǎo)電,但原因有所不同。CH3COOH和NH4HCO3均為電解質(zhì),水溶液能導(dǎo)電;Cl2和SO2的水溶液能導(dǎo)電,是因?yàn)樗鼈兣c水發(fā)生反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO,SO2+H2OH2SO3,因生成物均為電解質(zhì),故溶液能導(dǎo)電。電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物,Cl2是單質(zhì),因此只有SO2為非電解質(zhì)。 考點(diǎn) 電解質(zhì)及其分類 題點(diǎn) 電解質(zhì)和非電解質(zhì)的判斷
23、2.下列物質(zhì)中,屬于弱電解質(zhì)的是( ) A.氯化氫 B.氫氧化鈉 C.一水合氨 D.酒精 答案 C 解析 氯化氫、NaOH為強(qiáng)電解質(zhì),酒精為非電解質(zhì),NH3·H2O為弱電解質(zhì)。 考點(diǎn) 電解質(zhì)及其分類 題點(diǎn) 強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的判斷 3.下列敘述正確的是( ) A.硫酸鋇難溶于水,故硫酸鋇為弱電解質(zhì) B.硝酸鉀溶液能導(dǎo)電,故硝酸鉀溶液為電解質(zhì) C.二氧化碳溶于水能部分電離,故二氧化碳為弱電解質(zhì) D.石墨雖能導(dǎo)電,但既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì) 答案 D 解析 BaSO4溶于水的部分完全電離,BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì),A項(xiàng)不正確;KNO3溶液為混合物,不屬于電解質(zhì)
24、,B項(xiàng)不正確;CO2是非電解質(zhì),C項(xiàng)不正確;石墨為單質(zhì),既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì),D項(xiàng)正確。 考點(diǎn) 電解質(zhì)及其分類 題點(diǎn) 電解質(zhì)的相關(guān)綜合 題組二 弱電解質(zhì)的電離平衡及影響因素 4.已知相同條件下,HClO的電離常數(shù)小于H2CO3的第一級(jí)電離常數(shù)。為了提高氯水中HClO的濃度,可加入( ) A.HCl B.CaCO3(s) C.H2O D.NaOH(s) 答案 B 解析 分析Cl2+H2OH++Cl-+HClO;加入HCl,平衡左移,c(HClO)減??;加入水,平衡右移,但c(HClO)減小;加入NaOH,H+及HClO均與OH-反應(yīng),平衡右移,但c(HCl
25、O)減小(生成了NaCl和NaClO);加入CaCO3,H+與CaCO3反應(yīng)使平衡右移,而HClO不與CaCO3反應(yīng),因而c(HClO)增大。 考點(diǎn) 弱電解質(zhì)的相關(guān)綜合 題點(diǎn) 電離平衡及其移動(dòng)的綜合 5.(2017·江西奉新一中高二月考)甲酸的下列性質(zhì)中,可以證明它是弱電解質(zhì)的是( ) A.甲酸以任意比與水互溶 B.0.1 mol·L-1甲酸溶液的c(H+)=10-3 mol·L-1 C.10 mL 1 mol·L-1甲酸恰好與10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反應(yīng) D.甲酸溶液的導(dǎo)電性比一元強(qiáng)酸溶液的弱 答案 B 解析 溶解性與電解質(zhì)強(qiáng)弱無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;甲酸
26、是一元酸,酸的濃度大于H+的濃度,說明甲酸不能完全電離,應(yīng)屬于弱電解質(zhì),故B正確;酸堿完全中和后,由得到的鹽溶液的酸堿性可判斷酸和堿的相對(duì)強(qiáng)弱,故C錯(cuò)誤;在相同濃度、相同類型等條件下,弱電解質(zhì)部分電離,溶液中離子濃度小,溶液導(dǎo)電性會(huì)弱于強(qiáng)電解質(zhì),故D錯(cuò)誤。 考點(diǎn) 弱電解質(zhì)的電離平衡及移動(dòng) 題點(diǎn) 證明弱電解質(zhì)的常用方法 6.(2017·吉林大學(xué)附中高二月考)已知弱電解質(zhì)在水中達(dá)到電離平衡狀態(tài)時(shí),已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原有電解質(zhì)分子總數(shù)的百分率,稱為電離度。在相同溫度時(shí)100 mL 0.01 mol·L-1醋酸溶液與10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液相比較,下列數(shù)值前者大于后者的是(
27、 ) A.中和時(shí)所需NaOH的量 B.電離度 C.H+的物質(zhì)的量濃度 D.CH3COOH的物質(zhì)的量 答案 B 解析 100 mL 0.01 mol·L-1醋酸溶液與10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液中醋酸的物質(zhì)的量相等,因此中和時(shí)消耗的NaOH的量相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;醋酸為弱電解質(zhì),溶液濃度越大,電離度越小,故電離度前者大于后者,B項(xiàng)正確;酸的濃度越大,c(H+)越大,故c(H+):前者小于后者,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電離度:前者大于后者,故溶液中CH3COOH的物質(zhì)的量:前者小于后者,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn) 弱電解質(zhì)的電離平衡及移動(dòng) 題點(diǎn) 證明弱電解質(zhì)的常用方法 7.現(xiàn)有0.1 mol
28、·L-1氨水10 mL,加蒸餾水稀釋到1 L后,下列變化中正確的是( ) ①電離程度增大 ②c(NH3·H2O)增大?、跱H數(shù)目增多?、躢(OH-)增大?、輰?dǎo)電性增強(qiáng) ⑥增大 A.①②③ B.①③⑤ C.①③⑥ D.②④⑥ 答案 C 解析 氨水中的溶質(zhì)屬于弱電解質(zhì),存在電離平衡:NH3·H2ONH+OH-,加水稀釋,平衡正向移動(dòng),電離程度增大,NH和OH-的物質(zhì)的量增多,但c(NH3·H2O)、c(OH-)均減小,溶液的導(dǎo)電性減弱,故①③正確,②④⑤錯(cuò)誤;由于=,加水稀釋后,n(NH)增大,n(NH3·H2O)減小,故增大,⑥正確。 考點(diǎn) 弱電解質(zhì)的電離平衡及移動(dòng) 題
29、點(diǎn) 弱電解質(zhì)稀釋變化分析 題組三 電離平衡常數(shù)及應(yīng)用 8.已知25 ℃下,醋酸溶液中存在下述關(guān)系:K==1.75×10-5,其中K的數(shù)值是該溫度下醋酸的電離平衡常數(shù)。有關(guān)K的下列說法正確的是( ) A.當(dāng)向該溶液中加入一定量的硫酸時(shí),K值增大 B.升高溫度,K值增大 C.向醋酸溶液中加水,K值增大 D.向醋酸溶液中加氫氧化鈉,K值增大 答案 B 考點(diǎn) 電離平衡常數(shù)與電離度 題點(diǎn) 電離平衡常數(shù)表達(dá)式及其意義 9.已知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
30、=4.7×10-11,則以下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是( ) A.HCOOH+NaCN===HCOONa+HCN B.NaHCO3+NaCN===Na2CO3+HCN C.NaCN+H2O+CO2===HCN+NaHCO3 D.2HCOOH+CO===2HCOO-+H2O+CO2↑ 答案 B 解析 由于Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),所以只有反應(yīng)B不能進(jìn)行。 考點(diǎn) 電離平衡常數(shù)與電離度 題點(diǎn) 電離平衡常數(shù)表達(dá)式及其意義 10.0.10 mol·L-1 HA溶液中有1%的HA電離,則HA的電離平衡常數(shù)Ka為( ) A.1.0×10
31、-5 B.1.0×10-7 C.1.0×10-8 D.1.0×10-9 答案 A 解析 發(fā)生電離的HA的物質(zhì)的量濃度:c(HA)=0.10 mol·L-1×1%=1.0×10-3 mol·L-1,根據(jù):HAH++A-,則平衡時(shí):c(H+)=c(A-)=1.0×10-3 mol·L-1,c(HA)平=0.10 mol·L-1-1.0×10-3 mol·L-1≈0.10 mol·L-1,將有關(guān)數(shù)據(jù)代入平衡常數(shù)表達(dá)式得:Ka==1.0×10-5。 考點(diǎn) 電離平衡常數(shù)與電離度 題點(diǎn) 電離平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算 題組四 電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力 11.下列溶液中導(dǎo)電性最強(qiáng)的是( )
32、 A.1 L 0.2 mol·L-1醋酸 B.0.1 L 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液 C.0.5 L 0.1 mol·L-1鹽酸 D.2 L 0.1 mol·L-1 H2SO3溶液 答案 B 解析 電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力取決于溶液中自由移動(dòng)的離子濃度,CH3COOH、H2SO3為弱酸,部分電離;鹽酸和硫酸為強(qiáng)酸,全部電離;故0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中離子濃度最大,導(dǎo)電能力最強(qiáng)。 考點(diǎn) 電解質(zhì)及其分類 題點(diǎn) 溶液導(dǎo)電能力的變化與分析 12.向某氨水中加入醋酸溶液,其導(dǎo)電能力(I)與加入醋酸溶液的體積(V)關(guān)系正確的是( ) 答案 C 解析 氨水是
33、弱電解質(zhì)的水溶液,導(dǎo)電能力較弱,隨著醋酸的加入,發(fā)生反應(yīng):CH3COOH+NH3·H2O===CH3COONH4+H2O,生成了強(qiáng)電解質(zhì)CH3COONH4,導(dǎo)電能力增強(qiáng),恰好反應(yīng)完全時(shí),溶液導(dǎo)電能力最強(qiáng),故A項(xiàng)不正確;繼續(xù)加入醋酸,隨著溶液體積的增大,離子濃度減小,溶液導(dǎo)電能力減弱,但溶液中存在離子,導(dǎo)電能力不可能為0,所以B、D兩項(xiàng)不正確。 考點(diǎn) 電解質(zhì)及其分類 題點(diǎn) 溶液導(dǎo)電能力的變化與分析 [綜合強(qiáng)化] 13.在氨水中存在下列電離平衡:NH3·H2ONH+OH-。 (1)下列情況能引起電離平衡正向移動(dòng)的有________(填字母)。 ①加NH4Cl固體 ②加NaOH溶液
34、③通入HCl ④加CH3COOH溶液?、菁铀、藜訅? a.①③⑤ b.①④⑥ c.③④⑤ d.①②④ (2)在一定溫度下,用水緩慢稀釋1 mol·L-1氨水的過程中,溶液中隨著水量的增加, ①n(OH-)________(填“增大”“減小”或“不變”,下同); ②________; ③________。 答案 (1)c (2)①增大?、谠龃蟆、鄄蛔? 解析 (1)①加入NH4Cl固體相當(dāng)于加入NH,平衡左移;②加入OH-,平衡左移;③通入HCl,相當(dāng)于加入H+,中和OH-,平衡右移;④加CH3COOH溶液,相當(dāng)于加H+,中和OH-,平衡右移;⑤加水稀釋,越稀越電離,平衡
35、右移;⑥無(wú)氣體參加和生成,加壓對(duì)電離平衡無(wú)影響。 (2)加水稀釋,NH3·H2O電離平衡向電離方向移動(dòng)n(OH-)逐漸增大,n(NH3·H2O)逐漸減小,所以逐漸增大;電離平衡常數(shù)K=只與溫度有關(guān),所以加水稀釋時(shí)不變。 考點(diǎn) 弱電解質(zhì)的電離平衡及移動(dòng) 題點(diǎn) 改變離子濃度對(duì)電離平衡的影響 14.用實(shí)驗(yàn)確定某酸HA是弱電解質(zhì)。兩同學(xué)的方案是 甲:①稱取一定質(zhì)量的HA配制0.1 mol·L-1的溶液100 mL; ②用pH試紙測(cè)出該溶液的pH,即可證明HA是弱電解質(zhì)。 乙:①用已知物質(zhì)的量濃度的HA溶液、鹽酸,分別配制pH=1的兩種酸溶液各100 mL; ②分別取這兩種溶液各10 m
36、L,加水稀釋為100 mL; ③各取相同體積的兩種稀釋液裝入兩個(gè)試管,同時(shí)加入純度相同的鋅粒,觀察現(xiàn)象,即可證明HA是弱電解質(zhì)。 (1)在兩個(gè)方案的第①步中,都要用到的定量?jī)x器是________________。 (2)甲方案中,說明HA是弱電解質(zhì)的理由是測(cè)得溶液的pH______1(填“>”“<”或“=”)。 乙方案中,說明HA是弱電解質(zhì)的現(xiàn)象是________。 A.裝HCl溶液的試管中放出H2的速率快 B.裝HA溶液的試管中放出H2的速率快 C.兩個(gè)試管中產(chǎn)生氣體的速率一樣快 (3)請(qǐng)你評(píng)價(jià):乙方案中難以實(shí)現(xiàn)之處和不妥之處:________________________
37、___________ ______________、____________________________________________________。 答案 (1)100 mL容量瓶 (2)> B (3)配制pH=1的HA溶液難以實(shí)現(xiàn) 不妥之處在于加入的鋅粒難以做到表面積相同 解析 100 mL 0.1 mol·L-1HA溶液,若HA為弱酸,c(H+)<0.1 mol·L-1,pH>1。100 mL pH=1的HA溶液和鹽酸比較,若HA為強(qiáng)酸,c(HA)=0.1 mol·L-1,若HA為弱酸,則c(HA)>0.1 mol·L-1。分別取10 mL pH=1的鹽酸和HA溶液,同時(shí)
38、加水稀釋到100 mL,稀釋后,鹽酸中c(H+)=0.01 mol·L-1,HA溶液中c(H+)>0.01 mol·L-1,因?yàn)榧铀♂寱r(shí),HA的電離度增大,即有一部分HA分子會(huì)電離出H+,因此在稀釋后100 mL鹽酸和100 mL HA溶液中分別加入純度相同的鋅粒時(shí),HA溶液產(chǎn)生氫氣速率快。 考點(diǎn) 弱電解質(zhì)的電離平衡及移動(dòng) 題點(diǎn) 證明弱電解質(zhì)的常用方法 15.(1)25 ℃時(shí),a mol·L-1 CH3COOH溶液中c(H+)=10-b mol·L-1,用含a和b的代數(shù)式表示CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka=________。 (2)已知25 ℃時(shí),Ka(CH3COOH)=1.8×1
39、0-5,Ka(HSCN)=0.13?,F(xiàn)在該溫度下將20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L-1 HSCN溶液分別與20 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生的氣體體積(V)隨時(shí)間(t)變化的示意圖如圖所示,反應(yīng)初始階段,兩種溶液產(chǎn)生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下表是
40、幾種弱酸常溫下的電離平衡常數(shù): CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4 1.8×10-5 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12 K1=7.5×10-3 K2=6.2×10-8 K3=2.2×10-13 ①CH3COOH、H2CO3、H2S、H3PO4四種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開______________。 ②多元弱酸的二級(jí)電離程度遠(yuǎn)小于一級(jí)電離的主要原因是__________________________ ________________________________________
41、_______________(從電離平衡角度考慮)。 ③同濃度的CH3COO-、HCO、CO、S2-結(jié)合H+的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_______________________________________________________________________。 答案 (1) (2)因Ka(CH3COOH)<Ka(HSCN),所以相同溫度、相同物質(zhì)的量濃度和體積的兩溶液中,HSCN溶液的c(H+)大于CH3COOH溶液的c(H+),故HSCN與NaHCO3反應(yīng)速率大 (3)①H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2S ②一級(jí)電離產(chǎn)生的氫離子對(duì)二級(jí)電離起抑制作用 ③S2->CO>HCO>CH3COO- 解析 (1)Ka====。 (2)由于Ka(CH3COOH)<Ka(HSCN),故相同溫度、相同物質(zhì)的量濃度時(shí),HSCN溶液中的c(H+)大于CH3COOH溶液中的c(H+),故HSCN與NaHCO3反應(yīng)速率大。 (3)①根據(jù)一級(jí)電離平衡常數(shù)可知四種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2S。③酸越弱,其對(duì)應(yīng)酸根離子結(jié)合H+的能力越強(qiáng),故結(jié)合H+的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镾2-、CO、HCO、CH3COO-。 考點(diǎn) 電離平衡常數(shù)與電離度 題點(diǎn) 電離平衡常數(shù)表達(dá)式及其意義
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