水溶液中的离子平衡 弱电解质的电离平衡Word文件下载.docx
《水溶液中的离子平衡 弱电解质的电离平衡Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水溶液中的离子平衡 弱电解质的电离平衡Word文件下载.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
5.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是________。
①醋酸与水能以任意比互溶;
②醋酸溶液能导电;
③醋酸稀溶液中存在醋酸分子;
④常温下,0.1mol·
L-1醋酸的pH比0.1mol·
L-1盐酸的pH大;
⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2;
⑥0.1mol·
L-1醋酸钠溶液的pH=8.9;
⑦pH=a的溶液的物质的量浓度等于pH=a+1的溶液的物质的量浓度的10倍
(1)电解质、非电解质均是化合物。
(2)电解质导电必须有外界条件:
在水溶液中或熔融状态。
(3)电解质应是在一定条件下因本身电离而导电的化合物,如CO2、SO2、SO3等溶于水也导电,却是它们与水反应生成新物质后而导电的,不是它们本身导电,故属于非电解质。
(4)电解质的强弱由物质的内部结构决定,与溶解性无关。
(5)电解质不一定导电,不导电的物质不一定是非电解质,非电解质不导电,导电物质不一定是电解质。
(6)判断强弱电解质的关键是看是否完全电离。
考点二 弱电解质的电离平衡
1.电离平衡的建立
弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(温度、浓度),弱电解质____________的速率和______________的速率相等的状态。
如下图所示:
2.特征
3.外界条件对电离平衡的影响
(1)内因:
弱电解质本身的性质。
(2)外因:
①温度:
升高温度,电离平衡向________方向移动,电离程度________,原因是电离过程________。
②浓度:
加水稀释,使弱电解质的浓度减小,电离平衡向________的方向移动,电离程度________。
③同离子效应:
例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,溶液中c(CH3COO-)________,CH3COOH的电离平衡向____(填“左”或“右”)移动,电离程度________,c(H+)________,pH值________。
6.电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小吗?
离子的浓度一定增大吗?
7.稀释一弱电解质溶液时,所有粒子浓度都会减小吗?
8.已知0.1mol·
L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:
CH3COOHCH3COO-+H+,要使溶液中值增大,可以采取的措施是( )
①加少量烧碱溶液 ②降低温度 ③加少量冰醋酸 ④加水 ⑤通入HCl气体 ⑥加入NaAc固体
A.①②④⑥B.①②③④
C.④⑤D.④⑤⑥②
9.今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( )
①
②
③
④
pH
11
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH①>②>④>③
D.V1L④与V2L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V1<V2
10.冰醋酸加水稀释时,溶液中的氢离子浓度随加入的水量变化的下列各曲线图中,正确的是( )
(1)由于弱电解质是部分电离的,故溶液中离子浓度小于分子浓度。
(2)在弱电解质的电离平衡中,当外界条件改变时,弱电解质的电离平衡会发生移动,可依据化学平衡移动原理进行分析。
即“加谁谁大”、“减谁谁小”。
加入参与平衡建立的某种微粒,其浓度一定增大;
减少参与平衡建立的某种微粒,其浓度一定减小。
(3)加水稀释或增大弱电解质的浓度,都使电离平衡向电离的方向移动,但加水稀释时弱电解质的电离程度增大,而增大浓度时弱电解质的电离程度减小。
(4)我们在做有关强酸、弱酸、强碱、弱碱的试题时,不妨用假设法给自己搭建一个平台,用这个平台进行分析。
如题9中的C选项,分别加水稀释10倍,假设平衡不移动,那么①②溶液的pH均为10,然后再根据平衡移动进行分析;
再如D选项,假设均是强酸强碱,则V1=V2,然后再根据弱碱的电离平衡及浓度进行分析。
考点三 电离平衡常数
1.对一元弱酸HA:
HAH++A-
Ka=_______________________________________________________________________。
对一元弱碱BOH:
BOHB++OH-
Kb=_______________________________________________________________________。
2.特点
(1)电离平衡常数只与________有关,升温,K值________。
(2)多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3,所以其酸性主要决定于第一步电离。
(3)意义
―→―→
11.为什么说温度升高电离平衡常数(Ka或Kb)增大?
12.为什么多元弱酸的Ka1≫Ka2≫Ka3?
13.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是( )
A.电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离平衡常数(K)与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1<
K2<
K3
多角度巧判强、弱电解质
1.依据物质的类别进行判断
在没有特殊说明的情况下,我们就认为盐是强电解质,强酸(HCl、H2SO4、HNO3)、强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2]、活泼金属氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、MgO)为强电解质;
而常见的弱酸、弱碱为弱电解质,如H2CO3、H2SO3、HClO、H2SiO3、NH3·
H2O等。
2.依据强、弱电解质的定义或弱电解质电离平衡的移动进行判断(见下表)
浓度均为0.01mol·
L-1的强酸HA与弱酸HB
pH均为2的强酸HA与弱酸HB
pH或物质的量浓度
2=pHHA<
pHHB
浓度:
0.01mol·
L-1=c(HA)<
c(HB)
开始与金属反应的速率
HA>
HB
HA=HB
体积相同时与过量的碱反应时消耗碱的量
HA<
体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量
c(A-)与c(B-)大小
c(A-)>
c(B-)
c(A-)=c(B-)
分别加入固体NaA、NaB后pH
变化
HA:
不变HB:
变大
加水稀释10倍后
3=pHHA<
3=pHHA>
pHHB>
2
溶液的导电性
水的电离程度
3.根据盐类水解进行判断
常见方案如下:
(1)配制某浓度的醋酸溶液,向其中滴入几滴甲基橙试液,然后再加入少量醋酸钠晶体,振荡。
现象:
溶液由红色逐渐变为橙色。
(2)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。
溶液变为浅红色。
(3)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。
pH>
7。
【例1】 在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸
c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是________________。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是______________。
(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是________________。
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是____________。
(5)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为____________,反应所需时间的长短关系是__________。
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是________________________________________________________________________。
【例2】 下列关于强弱电解质的叙述错误的是( )
A.弱电解质在溶液中部分电离,存在电离平衡
B.在溶液中导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质
C.同一弱电解质的溶液,当温度、浓度不同时,其导电能力也不相同
D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
外界条件对电离平衡的影响
电离平衡属于化学平衡,当外界条件改变时,弱电解质的电离平衡也会发生移动,平衡移动也遵循勒夏特列原理。
以CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>
0为例
改变
条件
平衡移动方向
c(CH3COOH)
n(H+)
c(H+)
c(CH3COO-)
电离程度
导电能力
电离平衡常数
加水稀释
减小
增大
减弱
不变
加少量冰醋酸
增强
通入HCl气体
加入NaOH固体
加CH3COONa固体
加入镁粉
升高温度
【例3】 稀氨水中存在着下列平衡:
NH3·
H2ONH+OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大,应加入适量的物质是( )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤B.③⑥
C.③D.③⑤
【例4】 25℃时,弱酸的电离平衡常数如表所示,下列说法正确的是( )
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
Ka
1.8×
10-5
4.9×
10-10
K1:
4.3×
10-7K2:
5.6×
10-11
A.等物质的量浓度溶液pH关系:
pH(NaCN)>
pH(Na2CO3)>
pH(CH3COONa)
B.amol·
L-1HCN与bmol·
L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中c(Na+)>
c(CN-),则a一定小于b
C.往冰醋酸中逐滴加水,溶液导电能力先增大,后减小
D.NaHCO3和Na2CO3的混合液中:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+c(CO)
高考题组一 强弱电解质
1.(2011·
大纲全国卷,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
4.(2010·
大纲全国卷Ⅱ,9)相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是
( )
5.(2008·
广东,18)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,
根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。
右图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。
下列示意图中,能正确表示用NH3·
H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( )
高考题组二 弱电解质的电离平衡
6.判断下列说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“×
”
(1)0.1mol·
L-1CH3COOH溶液的pH>
1,(原因是)CH3COOHCH3COO-+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( )
大纲全国卷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( )
大纲全国卷Ⅰ,9A)
7.(2011·
新课标全国卷,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.
8.(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
9.(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.溶液中不变
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
10.(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>
课时规范训练
教材习题回扣
1.(选修4P52-4)体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,与NaOH溶液中和时两者消耗NaOH的物质的量( )
A.相同B.中和HCl的多
C.中和CH3COOH的多D.无法比较
2.(选修4P44-3)判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×
(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强;
( )
(2)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸所需氢氧化钠多于醋酸;
(3)将NaOH和氨水溶液各稀释一倍,两者的OH-浓度均减少到原来的;
( )
(4)如果盐酸的浓度是醋酸浓度的二倍,则盐酸的H+浓度也是醋酸的二倍;
( )
(5)物质的量相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中所含的PO量相同。
( )
3.(选修4P43-2)某酸碱指示剂是一种有机弱酸,其在水溶液中的电离平衡与其呈现颜色相关:
HIn(红色)H++In-(黄色),若向含此指示剂的溶液中加入盐酸,溶液将呈________色。
能力提升训练
1.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
蔗糖
BaSO4
酒精
H2O
2.下列关于电解质的叙述正确的是( )
A.强酸、强碱及大部分盐类属于强电解质,弱酸、弱碱属于弱电解质
B.所有的离子化合物都是强电解质,所有的共价化合物都是弱电解质
C.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
D.CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质
3.弱酸HCN溶液中存在着下列平衡:
HCNH++CN-,若要使平衡逆向移动,同时使c(H+)增大,应加入适量的下列物质是( )
A.硫酸B.NaOH固体
C.NaCN固体D.水
4.医院里用HgCl2的稀溶液作手术刀的消毒剂。
HgCl2熔融时不导电,熔点低。
HgS难溶于水和稀的强碱,却易溶于饱和的NaCl溶液。
关于HgCl2的描述合理的是( )
A.是难溶的共价化合物
B.是离子化合物
C.是一种强电解质
D.是一种弱电解质
5.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的体积相同
6.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.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<
8.同一温度下,强电解质溶液a,弱电解质溶液b,金属导体c三者的导电能力相同,若升高温度后,它们的导电能力强弱顺序是( )
A.b>
a>
cB.a=b=c
C.c>
bD.b>
c>
a
9.有两种一元弱酸的钠盐溶液,其物质的量浓度相等。
现向这两种盐的溶液中分别通入适量的CO2,发生的反应如下:
NaR+CO2(少量)+H2O===HR+NaHCO3
2NaR′+CO2(少量)+H2O===2HR′+Na2CO3
比较HR和HR′酸性的强弱,正确的是( )
A.HR较弱B.HR′较弱
C.两者相差不大D.无法比较
10.在H2SO3溶液中,在采取措施使pH增大的同时,c(SO)的变化情况是( )
A.增大B.减小
C.不变D.可能增大也可能减小
11.向1LpH=2的盐酸和醋酸溶液中,分别投入0.65g锌粒,则下图中比较符合客观事实的是( )
12.现有下列物质:
①NaCl晶体 ②液态SO2 ③纯醋酸
④硫酸钡晶体 ⑤铜 ⑥酒精(C2H5OH) ⑦熔化的KCl ⑧NaOH溶液
请用以上物质的序号回答下列问题:
(1)属于强电解质且在上述状态下能导电的是__________________________________。
(2)属于弱电解质的是__________。
(3)属于非电解质,但溶于水后的水溶液能导电的是__________。
13.下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数:
H2S
K1=4.3×
10-7
K2=5.6×
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
(1)CH3COOH、H2CO3、H2S、H3PO4四种酸的酸性由强到弱的顺序为_________________。
(2)多元弱酸的二级电离程度远小于一级电离的原因是
_________________________________