精品新高中化学大一轮复习导学案第十章第45学案弱电解质的电离平衡及答案.docx
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精品新高中化学大一轮复习导学案第十章第45学案弱电解质的电离平衡及答案
第十章 水溶液中的离子平衡
案45 弱电解质的电离平衡
[考纲要求] 1了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。
2了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。
3了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
知识点一 强、弱电解质
1.电解质与非电解质
(1)电解质:
在________里或________状态下能导电的________;
(2)非电解质:
在水溶液里和熔融状态下______不能导电的________。
2.强电解质和弱电解质
(1)概念
(2)与合物类型的关系
强电解质主要是大部分________合物及某些________合物。
弱电解质主要是某些________合物。
问题思考
1.
(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质导电能力强吗?
(2)能导电的物质一定是电解质吗?
2.强电解质一定易溶于水吗?
易溶于水的电解质一定是强电解质吗?
3.电离方程式的书写
(1)强电解质用______,弱电解质用______。
(2)多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远大于第二步,如碳酸电离方程式:
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
(3)多元弱碱电离方程式一步写成,如氢氧铁电离方程式:
________________________________________________________________________。
知识点二 弱电解质的电离平衡
1.概念
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.外界条件的影响
电离平衡是一个吸热过程,主要受温度、浓度的影响。
(1)浓度:
增大弱电解质的浓度,电离平衡________移动,溶质分子的电离程度减小;增大离子的浓度,电离平衡向左移动,溶质分子的电离程度________。
(2)温度:
升高温度,电离平衡______移动,电离程度增大;降低温度,电离平衡向左移动,电离程度________。
问题思考
3.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
?
知识点三 电离常
1.表达式
对一元弱酸HA:
HAH++A- =____________。
对一元弱碱BOH:
BOHB++OH- b=______________。
2.特点
(1)电离常只与__________有关,升温,值________。
(2)多元弱酸的各级电离常的大小关系是1≫2≫3,所以其酸性主要决定于第一步电离。
3.意义
电离常值的大小,可以估算弱电解质电离的趋势。
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>H3OOH>H2O3>H2S>HO
问题思考
4.为什么说温度升高电离平衡常(或b)增大?
5.为什么多元弱酸的1≫2≫3?
一、外界条件对弱电解质电离的影响
以H3OOHH3OO-+H+平衡体系为例,填写下列表格。
加水
加热
加少量NOH()
加少量H3OON()
加少量H(g)
加少量冰醋酸
平衡移动
电离程度
(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”的由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)A、B、三点pH由小到大的顺序是
________________________________________________________________________。
(3)A、B、三点电离程度最大的是________,其由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
变式演练1 在01·L-1H3OOH溶液中存在如下电离平衡:
H3OOHH3OO-+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NOH固体,平衡向正反应方向移动
.加入少量01·L-1H溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量H3OON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。
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.100L01·L-1的两溶液能中和等物质的量的氢氧钠
.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1L,分别加水稀释到1000L,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
.若=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
.①②③④D.①③②④
2.(2009·海南,6)已知室温时,01·L-1某一元酸HA在水中有01%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
.此酸的电离平衡常约为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分别为和+1,则c1=10c2
.pH=11的NOH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01·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)01·L-1H3OOH溶液的pH>1,(原因是)H3OOHH3OO-+H+( )
(2010·北京综-10A)
(2)由01·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH===B++OH-( )
(2010·福建综-10)
(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( )
(2010·全国综Ⅱ-8)
(4)某醋酸溶液的pH=,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则>b( )
(2010·全国综Ⅰ-9A)
5.(2011·课标全国卷,10)将浓度为01·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.(HF)
D
6.(2011·福建综,10)常温下01·L-1醋酸溶液的pH=,下列能使溶液pH=(+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
.加入等体积02·L-1盐酸
D.提高溶液的温度
7.(2011·山东综,14)室温下向10LpH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )
A.溶液中导电粒子的目减少
B.溶液中不变
.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10LpH=11的NOH溶液,混合液pH=7
8.(2010·重庆综,13)pH=2的两种一元
酸和y,体积均为100L,稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图所示。
分别滴加NOH溶液(c=01·L-1)至pH=7,消耗NOH溶液的体积为V、Vy,则( )
A.为弱酸,VVy
.y为弱酸,VVy
题号
1
2
3
5
6
7
8
答案
9[2010·浙江综-26
(1)
(2)]①25℃时,弱电解质的电离平衡常:
(H3OOH)=18×10-5,(HSN)=013,难溶电解质的溶度积常:
p(F2)=15×10-10。
②25℃时,20×10-3·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变关系,如下图所示:
请根据以上信息回答下列问题:
(1)25℃时,将20L010·L-1H3OOH溶液和20L010·L-1HSN溶液分别与20L010·L-1NHO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间()变的示意图如图所示:
反应初始阶段,两种溶液产生O2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(H3OO-)________c(SN-)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)25℃时,HF电离平衡常的值≈________,列式并说明得出该平衡常的由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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
.强电解质都是离子合物,而弱电解质都是共价合物
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1×10-11·L-1
B.分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH仍相同
.醋酸中的c(H3OO-)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
3.已知下面三个据:
72×10-4·L-1、46×10-4·L-1、49×10-10·L-1分别是下列有关的三种酸的电离常,若已知下列反应可以发生:
NN+HNO2===HN+NNO2 NN+HF===HN+NF NNO2+HF===HNO2+NF。
由此可判断下列叙述不正确的是( )
A.(HF)=72×10-4·L-1
B.(HNO2)=49×10-10·L-1
.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HN
D.(HN)<(HNO2)<(HF)
4.常温下,有甲、乙两份体积为1L,浓度均为01·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;②乙与等体积、浓度为02·L-1的NOH混合,在混合液中:
(H3OO-)+(OH-)-(H+)=y,、y的正确答案组合为( )
A.3;01B.5;02
.3<<5;01D.3<<5;02
5.下列关于电离常()的说法中正确的是( )
A.电离常()越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离常()与温度无关
.不同浓度的同一弱电解质,其电离常()不同
D.多元弱酸各步电离常相互关系为:
1<2<3
题组二 弱电解质的电离平衡
6.(2011·西安模拟)在醋酸溶液中,H3OOH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H3OOH分子存在
.氢离子浓度恒定不变
D.c(H+)=c(H3OO-)
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.②③⑥.③④⑤D.①②⑤
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
题组三 实验探究
8.用实验确定某酸HA是弱电解质。
两同的方案如下:
甲:
①称取一定质量的HA配制01·L-1的溶液100L;
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100L;
②分别取这两种溶液各10L,加水稀释为100L;
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是弱电解质的由是测得溶液的pH______1(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)乙方案中说明HA是弱电解质的现象是
________________________________________________________________________。
①装H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H3OOH的电离常在同温条件下近似相等。
现有pH试纸、01·L-1氨水、01·L-1盐酸、01·L-1NOH溶液、H3OONH4固体和蒸馏水。
请应用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)。
案45 弱电解质的电离平衡
【课前准备区】
知识点一
1.
(1)水溶液 熔融 合物
(2)都 合物
2.
(1)全部 强酸 强碱 大多盐 部分 弱酸 弱碱 水
(2)离子 共价 共价
3.
(1)===
(2)H2O3H++HO
HOH++O
(3)F(OH)3F3++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
问题思考
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、氯水等。
2.强电解质不一定易溶于水,如O3、BSO4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H3OOHH3OO-+H+平衡后,加入冰醋酸,c(H3OOH)增大,平衡右移,根据勒夏特列原,只能“减弱”而不能“消除”,再次平衡时,c(H3OOH)比原平衡时大;加水稀释或加少量NOH固体,都会引起平衡右移,但c(H3OOH)、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,故或b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(3) 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>,则其离子浓度:
B>A>,故c(H+)也是B>A>,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。
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,错;盐酸中加入对应的钠盐(N),c(H+)不变,故D错。
]
变式演练
1.B 2A
【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+)=01%×01·L-1=10-4·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;选项可由平衡常表达式算出==1×10-7·L-1,所以正确;c(H+)=10-4·L-1,所以c(H+,水电离)=10-10·L-1,前者是后者的106倍。
]
3. [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;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H3OOH是弱酸,不能完全电离。
(2)×
解析 01·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:
H3OOHH3OO-+H+,而醋酸钠提供大量的H3OO-,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:
HFH++F-。
根据勒夏特列原:
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;电离常只受温度的影响,温度不变,电离常不变,B错误;当溶液无限稀释时,c(F-)不断减小,但c(H+)接近10-7·L-1,所以减小,错误;=,由于加水稀释,平衡正向移动,所以溶液中(H+)增大,(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<(+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<,错误;升高温度促进醋酸的电离,溶液的pH<,D错误。
]
7.B [A项,醋酸加水稀释,促进电离,导电粒子的目增加,故A错误;B项,由于温度不变,电离平衡常==·不变,由于W不变,则题给比值不变,故B正确;项,醋酸加水稀释,电离程度增大,但c(H+)变小,故错误;D项,加入10LpH=11的NOH溶液,醋酸过量,混合后溶液显酸性,故D错误。
]
8. [由图知:
将一元酸和y分别稀释10倍,pH的变量ΔpH=1,ΔpHy<1,所以为强酸,而y为弱酸。
pH=2时弱酸y的浓度大,滴加NOH至pH=7时需NOH溶液的体积则y要比大。
]
9.
(1)HSN的酸性比H3OOH强,其溶液中c(H+)较大,故其溶液与NHO3溶液的反应速率较快 <
(2)10-345(或35×10-4) =,当c(F-)=c(HF)时,=c(H+),查图中的交点处即为c(F-)=c(HF),故所对应的pH即为的负对
解析
(1)(H3OOH)=18×10-5<(HSN)=013,所以相同浓度的H3OOH溶液和HSN中的c(H+),后者要大,与等浓度的NHO3反应,HSN溶液产生O2的速率要快。
两者都恰好完全反应分别生成等浓度的H3OON溶液和NSN溶液,溶液中的阴离子都能水解,且H3OO-水解程度大。
(2)=,当c(F-)=c(HF)时,=c(H+),查图中的交点处即为c(F-)=c(HF),故所对应的pH即为的负对,由图中据可得=10-345或35×10-4。
考点集训
1.B [强电解质不一定都是离子合物,如H,其导电能力不一定比弱电解质溶液强。
]
2.A [由于醋酸是弱酸,在溶液中存在电离平衡,稀释时电离程度增大,故B项错;由于所带电荷不同,c(H3OO-)要大于c(SO),项错;两溶液与锌反应时,醋酸生成的H2多,D项错。
]
3.B [相同温度下的弱电解质的电离常是比较弱电解质相对强弱的依据之一;根据第一、第三个反应可知三种一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HN。
由此可判断(HF)>(HNO2)>(HN),其对应据依次为(HF)=72×10-4·L-1,(HNO2)=46×10-4·L-1,(HN)=49×10-10·L-1。
]
4.D [因醋酸是弱酸,稀释过程中继续电离,故稀释100倍时3<