高考化学一轮复习专题六电解质溶液课时24电离平衡导学案Word文档下载推荐.docx
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【答案】 A
【解析】 在氨水中加水,促进NH3·
H2O的电离,n(OH-)增大;
加入少量盐酸中和OH-,c(OH-)减小;
加入少量浓NaOH溶液,c(OH-)增大,电离平衡向逆反应方向移动;
加入少量NH4Cl固体,虽然平衡向逆反应方向移动,但c(N
)增大。
1.外界因素对电离平衡的影响
以0.1mol·
L-1CH3COOH溶液为例:
CH3COO-+H+
条件
平衡移动方向
电离程度
c(H+)
pH
升温
正
增大
减小
加水
加入少量冰醋酸
加CH3COONa
逆
加HCl
加NaOH
加活泼金属
加CaCO3
说明:
①加水平衡正向移动,n(H+)增大,c(H+)却减小;
原因:
c(H+)=
,n、V都增大,V增加的更多,所以浓度减小。
②加入少量冰醋酸,平衡正向移动,电离度却减小;
电离度=
,n(CH3COO-)、n(CH3COOH)都增大,但n(CH3COOH)增加的更多,所以电离度减小。
2.弱电解质分布系数的图像分析
分布系数是指弱电解质溶液中,某一组分的平衡浓度占总浓度的分数,常用δ表示,分布系数是溶液酸度的函数。
分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数为纵坐标,分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
(1)一元弱酸:
以醋酸为例,对于总浓度为c的CH3COOH溶液,溶液中与CH3COOH相关的只有c(CH3COOH)和c(CH3COO-)两种,则c=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),从图1中得出,CH3COOH分布系数为δ0,CH3COO-分布系数为δ1,δ1随着pH的升高而增大,δ0随着pH的升高而减小。
当pH<
pKa时,主要存在形式是CH3COOH;
当pH>
pKa时,主要存在形式是CH3COO-。
δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处,此时c(CH3COOH)=c(CH3COO-),即pH=pKa。
这一结论可应用于任何一元弱酸(碱)。
图1
(2)二元酸:
以草酸为例(碳酸与之相似),其δ与pH曲线如图2所示。
δ0为H2C2O4的分布系数、δ1为HC2
的分布系数、δ2为C2
的分布系数。
由图2看出,当溶液的pH=pKa1时δ0=δ1,pH=pKa2时δ1=δ2;
pKa1时H2C2O4占优势,在pKa1<
pH<
pKa2区间HC2
占优势,
而当pH>
pKa2时C2
为主要存在形式。
由计算可知,在pH=2.75时HC2
占94.2%,而H2C2O4和C2
分别为2.6%和3.2%,说明在HC2
的优势区内存在三种形体交叉同时存在的状况。
图2
考点2 强电解质与弱电解质
1.强电解质、弱电解质比较
电解质
类型
概念
化合物
电离
程度
过程
溶液中存
在的微粒
举例
强电
解质
在水溶液或熔融状态下 电离的电解质
离子化合物、共价化合物
不可逆,无电离平衡
强酸、强碱、大多数盐等
弱电
在水溶液中 电离的电解质
共价化合物
部分电离
可逆,存在?
弱酸、弱碱、两性氢氧化物、水等
2.同浓度、同体积的盐酸和醋酸的比较
中和碱的能力
与足量活泼金属产生H2的量
开始与金属反应的速率
盐酸
大
小
相同
醋酸
3.同pH、同体积的盐酸和醋酸的比较
c(酸)
例题2 pH=1的两种酸溶液A、B各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积的关系如右图所示,下列说法不正确的是( )
A.A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
C.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
D.若1<
a<
4,则A、B都是弱酸
【解析】 由图可知A的pH变化大,说明A的酸性强于B,pH=1,其浓度不相等,A错误;
由图可知,稀释相同倍数后B的pH小,c(H+)大,稀释后B酸的酸性强,B正确;
由图可知,若a=4,A完全电离,则A是强酸,B的pH变化小,则B为弱酸,C正确;
pH=1的酸,加水稀释到1000倍,若pH=4,为强酸,若a<
4,则A、B都是弱酸,D正确。
变式2 向体积相同、pH也相等的盐酸和醋酸两溶液中加入表面积和质量均相等的锌块,下列叙述不正确的是( )
A.充分反应后,若有一种溶液中的锌有剩余,则一定是盐酸
B.反应过程中,醋酸中的反应速率比盐酸中的大
C.充分反应后,两者产生的氢气的体积可能相等
D.反应开始时,盐酸中的反应速率比醋酸中的大
【答案】 D
【解析】 盐酸的物质的量小于醋酸,若有一种溶液中的锌有剩余,则盐酸中锌有剩余,A正确;
反应过程中,醋酸溶液中氢离子浓度大于盐酸,则醋酸中的反应速率大,B正确;
如果酸过量,两者产生氢气的物质的量应相等,C正确;
反应开始时,氢离子浓度相等,盐酸和醋酸中的反应速率相等,D错误。
1.同物质的量浓度、同体积的盐酸与醋酸的比较
物质的量浓度、体积相同,最终提供氢离子的物质的量相同
消耗同类型同浓度碱的体积相同
与足量的锌粒反应,消耗锌的物质的量、生成氢气的体积相同
电离出的c(H+)不同
盐酸电离出的c(H+)大于醋酸电离出的c(H+),盐酸的pH小于醋酸的pH
与同规格的锌粒反应,盐酸中反应速率较快
2.同pH、同体积的盐酸与醋酸的比较
相同点
两者pH相同,酸电离出的c(H+)相同
不同点
酸的物质的量浓度不同,醋酸储存着未电离的醋酸分子,最终提供氢离子的物质的量不同
消耗同类型同浓度碱的体积:
V(醋酸)>
V(盐酸)
与同规格的锌粒反应,开始的反应速率相等,随着反应的进行,醋酸中反应速率大
与足量的锌粒反应,消耗锌的物质的量、生成氢气的体积都是醋酸多
规律
醋酸物质的量浓度远大于盐酸,最终提供氢离子的物质的量远大于盐酸
3.判断强酸、弱酸的方法(以HA代表一元酸)
实验方法
结论
测0.01mol·
L-1HA溶液的pH
pH=2,HA为强酸;
pH>
2,HA为弱酸
室温下测NaA溶液的pH
pH=7,HA为强酸;
7,HA为弱酸
相同条件下,测相同浓度的HA溶液和盐酸(强酸)的导电性
若导电性相同,则HA为强酸;
若导电性较盐酸弱,则HA为弱酸
测定同pH的HA溶液与盐酸稀释相同倍数前后的pH变化
若ΔpH(HA)=ΔpH(HCl),HA是强酸;
若pH(HA)<
ΔpH(HCl),HA是弱酸
测定等体积、等pH的HA溶液和盐酸分别中和NaOH的量
若消耗NaOH的量相同,则HA为强酸;
若消耗NaOH的量较盐酸大,则HA为弱酸
测定等体积、等pH的HA溶液和盐酸分别与足量的锌反应
若生成氢气的体积相同,则HA为强酸;
若生成氢气的体积大于盐酸,则HA为弱酸
考点3 电离平衡常数
1.电离平衡常数的表达式与化学平衡常数相似,一般弱电解质的电离平衡常数很小。
CH3COOH的电离平衡常数表达式:
Ka= 。
2.Ka越大,离子浓度 ,表示弱电解质的电离程度 。
电离平衡常数和化学平衡常数一样,只受 影响。
例题3 已知25℃时,有关弱酸的电离平衡常数如下表:
化学式
HCN
电离平衡常数
1.8×
10-5
4.9×
10-10
下列有关说法正确的是( )
A.体积和pH相同的CH3COOH溶液与HCN溶液,中和NaOH溶液所消耗NaOH的物质的量相同
B.体积和pH相同的CH3COOH溶液与HCN溶液,分别与足量的Fe反应,HCN溶液产生的H2更多
C.amol·
L-1HCN溶液加水稀释后,电离平衡常数减小,加入KCN晶体后,电离平衡常数增大
D.25℃时,在等浓度的CH3COOH溶液与HCN溶液中,水的电离程度前者大
【答案】 B
【解析】 根据表中所给的数据可知醋酸的酸性强于氢氰酸,pH相等的两种酸,氢氰酸的浓度大;
浓度相等的两种酸,醋酸中氢离子浓度大。
pH相等,氢氰酸的浓度大,中和NaOH溶液的物质的量多,分别与足量的Fe反应,氢氰酸产生的H2多,A项错误,B项正确;
电离平衡常数只与温度有关,C项错误;
等浓度的CH3COOH溶液与HCN溶液中,醋酸中氢离子浓度大,对水的电离抑制程度大,即氢氰酸中水的电离程度大,D项错误。
变式3 (2015·
海南高考)下列曲线中,可以描述乙酸(甲、Ka=1.8×
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( )
【解析】 乙酸的Ka小,则乙酸的酸性弱,等浓度时酸性强的电离度大,即乙的曲线在上方,可排除A、C;
弱酸的浓度越大,其电离度越小,则曲线甲、乙均随浓度的增大而下降,可排除D,B正确。
1.电离平衡常数越大表示电离的程度越大,弱酸的酸性越强。
2.多元弱酸的电离是分步进行的。
几种多元弱酸的电离平衡常数(25℃)见下表:
弱酸
电离常数
弱酸
H2CO3
K1=4.4×
10-7
K2=4.7×
10-11
H2C2O4
(草酸)
K1=5.9×
10-2
K2=1.7×
10-13
H3PO4
K1=7.5×
10-3
K2=6.2×
10-8
K3=2.2×
H3C6H6O2
(柠檬酸)
K1=7.4×
10-4
K2=1.73×
K3=4×
一般,K1
K2
K3,即第二步电离通常比第一步电离难得多,第三步电离又比第二步电离难得多。
因此计算多元弱酸溶液的c(H+)或比较弱酸酸性的相对强弱时,通常只考虑第一步电离。
【随堂检测】
1.(2015·
江苏模拟)下列电离方程式书写正确的是( )
A.水溶液中NaHCO3电离:
NaHCO3
Na++H++C
B.H2SO3电离:
H2SO3
2H++S
C.HClO电离:
HClO
H++ClO-
D.水溶液中NaHSO4电离:
NaHSO4
Na++HS
【解析】 NaHCO3是强电解质,电离方程式是NaHCO3
Na++HC
,A错;
H2SO3为二元中强酸,电离分步进行,以第一步为主,其电离方程式为H2SO3
H++HS
,HS
H++S
,B错;
HClO为弱酸,存在电离平衡,C正确;
NaHSO4在水溶液中完全电离,其电离方程式为NaHSO4
Na++H++S
,D错。
2.在醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH
CH3COO-+H+,要使电离平衡向右移动且c(H+)增大,可采取的措施是( )
A.加NaOH(s)B.加盐酸C.升高温度D.加蒸馏水
【解析】 加入氢氧化钠固体,氢氧化钠和氢离子反应生成水,能促进醋酸的电离,但氢离子浓度减小,A错误;
加入盐酸能增大氢离子浓度但抑制醋酸的电离,B错误;
醋酸的电离是吸热反应,升高温度能促进醋酸的电离,且氢离子浓度大,C正确;
加蒸馏水能促进醋酸的电离,但氢离子浓度减小,D错误。
3.(2015·
盐城期末)25℃时,将0.1mol·
L-1氨水加水稀释,下列数值变大的是( )
A.c(OH-)B.pHC.
D.c(H+)·
c(OH-)
【解析】 加水稀释促进一水合氨电离,但一水合氨电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(OH-)减小,溶液的pH减小,A、B错误;
溶液中n(NH3·
H2O)减小、n(N
)增大,体积相同,所以
增大,C正确;
温度不变,水的离子积常数不变,所以c(H+)·
c(OH-)不变,D错误。
4.已知25℃时,弱电解质的电离平衡常数:
Ka(CH3COOH)=1.8×
10-5,Ka(HSCN)=0.13。
在物质的量浓度均为0.1mol·
L-1的CH3COONa和NaSCN混合溶液中,下列微粒浓度的排序正确的是( )
A.c(OH-)>
c(CH3COOH)>
c(HSCN)>
B.c(OH-)>
C.c(OH-)>
c(SCN-)>
c(CH3COO-)>
D.c(OH-)>
【解析】 HSCN的酸性比CH3COOH强,在物质的量浓度均为0.1mol·
L-1的CH3COONa和NaSCN混合溶液中,CH3COO-的水解程度大于SCN-,c(CH3COOH)>
c(HSCN),CH3COO-和SCN-水解都生成OH-,则OH-浓度最大,应存在c(OH-)>
c(H+),故A正确,B错误;
由于水解程度较小,c(OH-)应小于c(SCN-)和c(CH3COO-),故C、D错误。
【问题思考和基础梳理答案】
【参考答案】
问题1 不是,c(CH3COO-)、c(H+)降低,温度不变,水的离子积常数不变,所以c(OH-)增大。
问题2 方法1:
测量同浓度、同温度的醋酸与盐酸的导电性,醋酸的导电性较弱。
方法2:
测量已知浓度(如0.01mol)的醋酸的pH,pH>
2。
方法3:
测量醋酸钠溶液的pH,pH>
7。
方法4:
在醋酸中滴入石蕊试液,溶液呈红色,加入醋酸铵(溶液呈中性)固体,振荡溶液,溶液颜色明显变浅。
方法5:
在同浓度的醋酸和盐酸中加入锌粒,醋酸中锌粒反应慢。
方法6:
配制pH=1的醋酸溶液,稀释10倍后,溶液的pH范围为1<
基础梳理
考点1 2.= ≠
3.
(1)正反应 增大
(2)吸热 正反应 增大 (3)逆向 减小 (4)正向 增大
考点2 1.能够全部 全部电离 阳、阴离子 只能部分 电离平衡 溶质分子,阳、阴离子
考点3 1.
2.越大 越大 温度
趁热打铁,事半功倍。
请老师布置同学们完成《配套检测与评估》中的练习第39~40页。
【课后检测】
专题六 电解质溶液
课时24 电离平衡
1.下列能正确表示加水稀释pH=10的氨水溶液的是( )
2.下列电解质的电离方程式正确的是( )
A.NaHCO3的水溶液:
B.亚硫酸溶液:
H++HS
C.NaHSO4的水溶液:
D.H2S的水溶液:
H2S
2H++S2-
3.将0.1mol·
L-1氨水加水稀释,下列说法正确的是( )
A.溶液中c(H+)和c(OH-)都减小
B.溶液中c(H+)增大
C.NH3·
H2O电离平衡向左移动
D.溶液pH增大
4.某浓度的氨水中存在下列平衡:
+OH-,如果想增大N
的浓度,而不增大OH-的浓度,应采取的措施是( )
A.适当升高温度B.加入NaOH固体
C.通入NH3D.加入NH4Cl固体
5.将0.1mol·
L-1CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起( )
A.CH3COOH电离程度增大
B.溶液的导电能力减弱
C.溶液中c(OH-)减小
D.溶液的pH增大
6.液态化合物AB会发生微弱的自身电离,电离方程式为AB
A++B-,在不同温度下其平衡常数为K(25℃)=1.0×
10-14,K(35℃)=2.1×
10-14。
则下列叙述正确的是( )
A.c(A+)随着温度升高而降低
B.在35℃时,c(A+)>
c(B-)
C.AB在25℃时的电离程度大于在35℃时的电离程度
D.AB的电离是吸热过程
7.下列事实不能证明醋酸是弱酸的是( )
A.醋酸钠溶液的pH>
7
B.常温下,0.1mol·
L-1醋酸溶液pH=2.5
C.醋酸能使紫色石蕊试液变红
D.pH=3的醋酸溶液稀释100倍后pH<
5
8.25℃时,0.1mol·
L-1稀醋酸加水稀释,下图中的纵坐标y可以是( )
A.溶液的pHB.醋酸的电离平衡常数
C.溶液的导电能力D.醋酸的电离程度
9.某温度下,相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如下图所示,下列判断正确的是( )
A.a点导电能力比b点强
B.对于b、c两点,Kb>
Kc
C.与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积:
Va>
Vc
D.X的值接近7,但大于7
10.常温下,关于物质的量浓度均为0.1mol·
L-1的盐酸、硫酸、醋酸的说法不正确的是( )
A.等体积的三种酸中加入等体积、等物质的量浓度的NaOH,反应后溶液的pH:
醋酸>
盐酸>
硫酸
B.与等物质的量的NaOH溶液反应,消耗三种酸的体积:
硫酸>
盐酸=醋酸
C.等物质的量浓度的NaHCO3溶液与三种酸反应,产生气体的起始速率:
D.三种溶液的pH:
11.H2S水溶液中存在电离平衡:
H++HS-、HS-
H++S2-。
若向H2S溶液中( )
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
12.pH=2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如下图所示,则下列说法正确的是( )
A.A、B溶液浓度一定相等
B.稀释后A溶液酸性比B溶液强
C.a=5时,A是强酸,B是弱酸
D.若A、B都是弱酸,则2<
a=5
13.在甲烧杯中放入盐酸,乙烧杯中放入醋酸,两种溶液的体积和pH都相等,向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒,反应结束后得到等量的氢气。
下列说法正确的是( )
A.甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大
B.甲烧杯中的酸过量
C.两烧杯中参加反应的锌等量
D.反应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)小
14.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示:
平衡常数
Ka=1.8×
Ka1=4.3×
Ka2=5.6×
Ka=3.0×
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol·
L-1的四种溶液:
a.CH3COONa b.Na2CO3c.NaClO d.NaHCO3
pH由小到大的排列顺序是 (填字母)。
(2)常温下,0.1mol·
L-1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值变大的是 (填字母)。
A.c(H+) B.
C.c(H+)·
c(OH-) D.
E.
(3)体积均为100mL、pH=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下图所示,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 。
15.Ⅰ.某同学为了解醋酸的导电性进行了相应实验,下图为冰醋酸(无水醋酸晶体)在稀释过程中溶液的导电性变化关系图。
请回答下列问题:
(1)①稀释过程中,A、B、C三处溶液的pH由大到小的顺序是 。
②从B点到C点,溶液中
的比值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③B点时溶液除水以外各种分子、离子的浓度由大到小的顺序是 。
Ⅱ.探究浓度对醋酸电离程度的影响。
测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,结果如下:
醋酸浓度/mol·
L-1
0.0010
0.0100
0.0200
0.1000
0.2000
3.88
3.38
3.23
2.88
2.73
(2)表中数据是利用 (填仪器名称)测得的,根据表中数据,可以得出醋酸是 (填“强电解质”或“弱电解质”),你得出此结论的依据是
。
(3)已知10-2.73=1.86×
10-3,利用此数据可以求得0.2000mol·
L-1醋酸溶液的电离度α= 。
【课后检测答案】
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- 高考 化学 一轮 复习 专题 电解质 溶液 课时 24 电离 平衡 导学案