化学一轮复习导学案学案38 弱电解质的电离平衡文档格式.docx
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离子的浓度一定增大吗?
知识点三 电离常数
1.表达式
对一元弱酸HA:
HA
H++A- Ka=____________。
对一元弱碱BOH:
BOH
B++OH- Kb=______________。
2.特点
(1)电离常数只与__________有关,升温,K值________。
(2)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3,所以其酸性主要决定于第一步电离。
3.意义
电离常数数值的大小,可以估算弱电解质电离的趋势。
K值越大,电离程度越大,酸(或碱)性越强。
如相同条件下常见弱酸的酸性强弱:
H2SO3>
H3PO4>
HF>
CH3COOH>
H2CO3>
H2S>
HClO
4.为什么说温度升高电离平衡常数(Ka或Kb)增大?
5.为什么多元弱酸的Ka1≫Ka2≫Ka3?
一、外界条件对弱电解质电离的影响
以CH3COOH
CH3COO-+H+平衡体系为例,填写下列表格。
加水
加热
加少量NaOH(s)
加少量CH3COONa(s)
加少量HCl(g)
加少量冰醋酸
平衡移动
电离程度
n(H+)
c(H+)
pH
溶液导电性
典例导悟1
(2011·
福州质检)在一定温度下,冰醋酸加水
稀释过程中,溶液的导电能力如图所示。
请回答:
(1)“O”点导电能力为“0”的理由是
________________________________________________________________________
(2)A、B、C三点pH由小到大的顺序是____________________________________。
(3)A、B、C三点电离程度最大的是________,其理由是______________________
变式演练1 在0.1mol·
L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:
CH3COOH
CH3COO-+H+,对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A.加入水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
C.加入少量0.1mol·
L-1HCl溶液,溶液中c(H+)增大
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
二、强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较
以盐酸和醋酸的电离为例,用“>
”、“<
”、“=”或相应汉字填写下表。
等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸(b)
pH或物质的量浓度
pH:
a<
b
物质的量浓度:
a__b
水的电离程度
c(Cl-)与c(CH3COO-)大小
c(Cl-)__c(CH3COO-)
等体积溶液中和NaOH的量
分别加该酸的钠盐固体后pH
a:
不变
b:
____
开始与金属反应的速率
等体积溶液与过量活
泼金属产生H2的量
典例导悟2
下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )
A.相同浓度的两溶液中c(H+)相同
B.100mL0.1mol·
L-1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5
D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
听课记录:
变式演练2 (2011·
吉林月考)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(V)的关系如图所示,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<
4,则A、B都是弱酸
题组一 强、弱电解质
1.(2011·
全国理综,6)等浓度的下列稀溶液:
①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇,它们的pH由小到大排列正确的是( )
A.④②③①B.③①②④
C.①②③④D.①③②④
2.(2009·
海南,6)已知室温时,0.1mol·
L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×
10-7
D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
3.(2008·
北京理综,11)下列叙述正确的是( )
A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH=7时,c(SO
)>c(NH
)
B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2
C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
D.向0.1mol·
L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中
增大
题组二 弱电解质的电离平衡
4.判断正误
(1)0.1mol·
L-1CH3COOH溶液的pH>
1,(原因是)CH3COOH
CH3COO-+H+( )
(2010·
北京理综-10A)
(2)由0.1mol·
L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH===B++OH-( )
福建理综-10C)
(3)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度( )
全国理综Ⅱ-8C)
(4)某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>
b( )
全国理综Ⅰ-9A)
5.(2011·
课标全国卷,10)将浓度为0.1mol·
L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A.c(H+)B.Ka(HF)
C.
D.
6.(2011·
福建理综,10)常温下0.1mol·
L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是( )
A.将溶液稀释到原体积的10倍
B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积0.2mol·
L-1盐酸
D.提高溶液的温度
7.(2011·
山东理综,14)室温下向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10mLpH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
8.(2010·
重庆理综,13)pH=2的两种一元
酸x和y,体积均为100mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图所示。
分别滴加NaOH溶液(c=0.1mol·
L-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则( )
A.x为弱酸,Vx<
VyB.x为强酸,Vx>
Vy
C.y为弱酸,Vx<
VyD.y为强酸,Vx>
9.[2010·
浙江理综-26
(1)
(2)]①25℃时,弱电解质的电离平衡常数:
Ka(CH3COOH)=1.8×
10-5,Ka(HSCN)=0.13,难溶电解质的溶度积常数:
Ksp(CaF2)=1.5×
10-10。
②25℃时,2.0×
10-3mol·
L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图所示:
请根据以上信息回答下列问题:
(1)25℃时,将20mL0.10mol·
L-1CH3COOH溶液和20mL0.10mol·
L-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol·
L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图如图所示:
反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是
反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-)________c(SCN-)(填“>
”或“=”)。
(2)25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka≈________,列式并说明得出该平衡常数的理由
题组一 强弱电解质
1.下列说法正确的是( )
A.强电解质溶液一定比弱电解质溶液的导电性强
B.强电解质的稀溶液中不存在溶质分子
C.强电解质都是离子化合物,而弱电解质都是共价化合物
D.不同的弱电解质只要物质的量的浓度相同,电离程度也相同
2.(2011·
临沂模拟)有关常温下pH均为3的醋酸和硫酸的说法正确的是( )
A.两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为1×
10-11mol·
L-1
B.分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH仍相同
C.醋酸中的c(CH3COO-)和硫酸中的c(SO
)相等
D.分别加入足量锌片,两种溶液生成H2的体积不相同
3.已知下面三个数据:
7.2×
10-4mol·
L-1、4.6×
L-1、4.9×
10-10mol·
L-1分别是下列有关的三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发生:
NaCN+HNO2===HCN+NaNO2 NaCN+HF===HCN+NaF NaNO2+HF===HNO2+NaF。
由此可判断下列叙述不正确的是( )
A.K(HF)=7.2×
B.K(HNO2)=4.9×
C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>
HNO2>
HCN
D.K(HCN)<
K(HNO2)<
K(HF)
4.常温下,有甲、乙两份体积为1L,浓度均为0.1mol·
L-1的醋酸溶液,其pH为3,①甲用蒸馏水稀释100倍后,溶液的pH变为x;
②乙与等体积、浓度为0.2mol·
L-1的NaOH混合,在混合液中:
n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=ymol,x、y的正确答案组合为( )
A.3;
0.1B.5;
0.2
C.3<
x<
5;
0.1D.3<
5.下列关于电离常数(K)的说法中正确的是( )
A.电离常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离常数(K)与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离常数相互关系为:
K1≫K2≫K3
无锡模拟)在醋酸溶液中,CH3COOH电离达到平衡的标志是( )
A.溶液显电中性
B.溶液中检测不出CH3COOH分子存在
C.氢离子浓度恒定不变
D.c(H+)=c(CH3COO-)
7.H+浓度相同的等体积的盐酸A和醋酸B,分别和锌反应,若最后仅有一种溶液中存在锌,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是( )
①反应所需要的时间B>
A ②开始反应时的速率A>
B ③参加反应的锌的物质的量A=B ④反应过程的平均速率B>
A ⑤盐酸里有锌剩余 ⑥醋酸里有锌剩余
A.③④⑥B.②③⑥C.③④⑤D.①②⑤
题组三 实验探究
8.用实验确定某酸HA是弱电解质。
两同学的方案如下:
甲:
①称取一定质量的HA配制0.1mol·
L-1的溶液100mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH,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,同时加入纯度和质量相同的锌粒,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______1(选填“>
(3)乙方案中说明HA是弱电解质的现象是___________________________________。
①装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
②装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
③两个试管中产生气体的速率一样快。
(4)请你评价:
乙方案中难以实现之处和不妥之处:
____________________________
(5)请你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:
9.已知NH3·
H2O和CH3COOH的电离常数在同温条件下近似相等。
现有pH试纸、0.1mol·
L-1氨水、0.1mol·
L-1盐酸、0.1mol·
L-1NaOH溶液、CH3COONH4固体和蒸馏水。
请应用化学平衡知识设计一个实验(只限于选用上述试剂),证明NH3·
H2O为弱电解质(弱碱)。
【课前准备区】
知识点一
1.
(1)水溶液 熔融 化合物
(2)都 化合物
2.
(1)全部 强酸 强碱 大多数盐 部分 弱酸 弱碱 水
(2)离子 共价 共价
3.
(1)===
(2)H2CO3
H++HCO
HCO
H++CO
(3)Fe(OH)3
Fe3++3OH-
知识点二
1.电离成离子 离子结合成分子
2.= ≠
3.
(1)向右 减小
(2)向右 减小
知识点三
1.
2.
(1)温度 增大
1.
(1)导电能力强弱要看溶液中离子浓度大小,离子浓度大的,导电性强,若强电解质溶液中离子浓度很小,而弱电解质溶液中离子浓度大,则弱电解质溶液导电能力强。
(2)能导电的物质不一定是电解质,如Cu、氯水等。
2.强电解质不一定易溶于水,如CaCO3、BaSO4都是强电解质,易溶于水的也不一定是强电解质,如NH3、H2O、H3PO4、HF等,故强、弱电解质与溶解性无必然联系。
3.都不一定。
如对于CH3COOH
CH3COO-+H+平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能“消除”,再次平衡时,c(CH3COOH)比原平衡时大;
加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡时要小。
4.由于电解质的电离是吸热过程,升高温度,电离程度增大,故Ka或Kb增大。
5.
(1)一级电离电离出的H+抑制了二级电离,依次类推。
(2)一级电离完成后,酸式酸根离子是一个阴离子,从阴离子中电离出H+是比较耗能的,且酸式酸根离子带的负电荷越多,电离出H+越困难。
【课堂活动区】
一、右移 右移 右移 左移 左移 右移
增大 增大 增大 减小 减小 减小
增大 增大 减小 减小 增大 增大
减小 增大 减小 减小 增大 增大
增大 减小 增大 增大 减小 减小
减小 增大 增大 增大 增大 增大
二、<
>
=
<
= <
变大 变大
典例导悟
1.
(1)冰醋酸是纯净的固体醋酸,没有水存在,醋酸没有电离,因而导电能力为0
(2)B<
A<
C
(3)C 弱电解质的电离程度随浓度的减小而增大
解析
(1)开始时,冰醋酸中无水,不电离,无自由移动离子,故导电能力为0。
(2)从图中可看出,导电能力B>
A>
C,则其离子浓度:
B>
C,故c(H+)也是B>
C,可知pH关系。
(3)弱电解质的电离与浓度有关,浓度越小,电离程度越大,故应为C。
2.B [盐酸是强酸,醋酸是弱酸,二者浓度相同时电离出H+浓度不相同,A错;
同浓度、同体积的两酸中和氢氧化钠的能力相同,B正确;
pH=3的两酸溶液稀释100倍时,盐酸pH=5,而醋酸pH<
5,因稀释时促进了醋酸的电离,C错;
盐酸中加入对应的钠盐(NaCl),c(H+)不变,故D错。
]
变式演练
1.BC 2.A
【课后练习区】
高考集训
1.D [乙酸、碳酸和苯酚为弱电解质,其酸性强弱关系为乙酸>
碳酸>
苯酚,乙醇为非电解质,则等浓度的四种溶液pH由小到大的排列顺序为乙酸<
碳酸<
苯酚<
乙醇。
2.B [根据HA在水中的电离度可算出c(H+)=0.1%×
0.1mol·
L-1=10-4mol·
L-1,所以pH=4;
因HA在水中有电离平衡,升高温度促进平衡向电离的方向移动,所以c(H+)将增大,pH值会减小;
C选项可由平衡常数表达式算出K=
=1×
10-7mol·
L-1,所以C正确;
c(H+)=10-4mol·
L-1,所以c(H+,水电离)=10-10mol·
L-1,前者是后者的106倍。
3.C [A项,由电荷守恒知c(H+)+c(NH
)=2c(SO
)+c(OH-),pH=7,c(H+)=c(OH-),故2c(SO
)=c(NH
),c(SO
)<c(NH
);
B项,醋酸越浓,电离程度越小,当c1=10c2时,前者溶液中H+浓度达不到后者溶液中H+浓度的10倍,pH相差不到1;
C项,醋酸远远过量;
D项,加入(NH4)2SO4固体,抑制NH3·
H2O的电离,则
减小。
4.
(1)√
解析 因CH3COOH是弱酸,不能完全电离。
(2)×
解析 0.1mol·
L-1BOH溶液的pH=10,说明BOH为弱碱,弱碱不能完全电离,存在电离平衡。
(3)×
解析 醋酸可发生电离:
CH3COO-+H+,而醋酸钠提供大量的CH3COO-,从而导致上述可逆反应向逆反应方向移动,醋酸电离程度减弱。
(4)×
解析 对酸溶液进行稀释,氢离子浓度降低,pH增大。
5.D [HF为弱酸,存在电离平衡:
HF
H++F-。
根据勒夏特列原理:
当改变影响平衡的一个条件,平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动,但平衡的移动不能完全消除这种改变,故加水稀释,平衡正向移动,但c(H+)减小,A错误;
电离常数只受温度的影响,温度不变,电离常数Ka不变,B错误;
当溶液无限稀释时,c(F-)不断减小,但c(H+)接近10-7mol·
L-1,所以
减小,C错误;
=
,由于加水稀释,平衡正向移动,所以溶液中n(H+)增大,n(HF)减小,所以
增大,D正确。
6.B [醋酸是弱酸,稀释10倍同时也促进了其电离,溶液的pH<
(a+1),A错误;
醋酸根离子水解显碱性,向酸溶液中加入适量碱性溶液可以使pH增大1,B正确;
盐酸完全电离,加入盐酸后溶液的pH<
a,C错误;
升高温度促进醋酸的电离,溶液的pH<
a,D错误。
7.B [A项,醋酸加水稀释,促进电离,导电粒子的数目增加,故A错误;
B项,由于温度不变,电离平衡常数K=
·
不变,由于KW不变,则题给比值不变,故B正确;
C项,醋酸加水稀释,电离程度增大,但c(H+)变小,故C错误;
D项,加入10mLpH=11的NaOH溶液,醋酸过量,混合后溶液显酸性,故D错误。
8.C [由图知:
将一元酸x和y分别稀释10倍,pH的变化量ΔpHx=1,ΔpHy<
1,所以x为强酸,而y为弱酸。
pH=2时弱酸y的浓度大,滴加NaOH至pH=7时需NaOH溶液的体积则y要比x大。
9.
(1)HSCN的酸性比CH3COOH强,其溶液中c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快 <
(2)10-3.45(或3.5×
10-4) Ka=
,当c(F-)=c(HF)时,Ka=c(H+),查图中的交点处即为c(F-)=c(HF),故所对应的pH即为Ka的负对数
解析
(1)Ka(CH3COOH)=1.8×
10-5<
Ka(HSCN)=0.13,所以相同浓度的CH3COOH溶液和HSCN中的c(H+),后者要大,与等浓度
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