选修4 第三章水溶液中的离子平衡.docx
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选修4第三章水溶液中的离子平衡
高中化学选修4第三章水溶液中的离子平衡
第一节弱电解质的电离
第1课时强弱电解质
一、选择题（本题包括8小题，每小题6分，共48分）
1.下列关于强弱电解质的说法中，正确的是（ ）
A.Al2O3在熔化状态下全部电离，因而是弱电解质
B.具有极性键的共价化合物都是强电解质
C.具有非极性键的共价化合物都是弱电解质
D.所有弱酸、弱碱都是弱电解质
解析：
物质的分类应由定义或物质表现出来的性质判断。
具有极性键的共价化合物可能是强电解质，也可能是弱电解质；具有非极性键的化合物亦如此。
强弱电解质的判断是看其在水溶液中全部电离还是部分电离。
故选D。
答案：
D
2.下列物质的水溶液能导电，且属于强电解质的是（ ）
A.CH3CH2COOHB.Cl2C.NH4HCO3D.SO2
解析：
Cl2为单质，既不是电解质也不是非电解质。
SO2溶于水SO2＋H2OH2SO3
H＋＋HSO3－，CH3CH2COOH
CH3CH2COO－＋H＋，NH4HCO3===NH4＋＋HCO3－，可见SO2溶液中存在的离子并非是SO2本身电离出来的。
答案：
C
3.下列事实可以证明NH3是非电解质的是（ ）
A.NH3是气体B.NH3水溶液显碱性
C.液氨和氨水中NH3均不能电离出离子D.液氨不导电
解析：
液氨和氨水中NH3均不能电离成离子，说明它在熔化或水溶液中均不能引起导电，故应属于非电解质。
选C。
答案：
C
4.下列物质中的分类组合正确的是（双选）（ ）
A
B
C
D
强电解质
HI
CuSO4
H2SO4
BaSO4
弱电解质
HF
CH3COOH
CaCO3
NH3·H2O
非电解质
SO2
Cu
H2O
CH3CH2OH
解析：
CaCO3应为强电解质，Cu既不是电解质，也不是非电解质，H2O是极弱电解质。
答案：
AD
5.下列事实中，能证明HCl属于共价化合物的是（ ）
A.氯化氢易溶于水B.氯化氢水溶液能导电
C.液态氯化氢不导电D.氯化氢不易分解
解析：
液态HCl不导电说明其在熔化状态下以分子形式存在，不能形成离子，表明HCl是共价化合物。
答案：
C
6.下列物质中，导电性能最差的是（ ）
A.熔融NaOHB.石墨棒C.盐酸D.固态氯化钾
解析：
固态氯化钾虽有离子，但是不能自由移动，故不导电，导电能力最差。
其余都导电。
答案：
D
7.下列说法中正确的是（ ）
A.由强极性键形成的化合物不一定是强电解质
B.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
C.NaCl溶液在通电的条件下电离成钠离子和氯离子
D.NaCl晶体中不存在离子
解析：
判断电解质强弱的依据是看其在水溶液或熔融状态能否完全电离，而不是依据其中存在的化学键类型，如HF中存在强极性键，但它却是弱电解质，故选项A正确。
导电能力的大小与溶液中自由移动离子浓度的大小及离子所带电荷的多少有关，而与电解质的强弱没有必然的关系。
当然在浓度相等及离子所带电荷相同的情况下，强电解质溶液的导电能力比弱电解质溶液的导电能力强，故选项B错误。
电解质电离的条件是电解质溶于水或受热熔化，而不是通电，故选项C错误。
氯化钠晶体中存在Na＋和Cl－，但不能自由移动，选项D错误。
答案：
A
8.把0.05molNaOH固体分别加入到100mL下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是（ ）
A.自来水B.0.5mol/L盐酸
C.0.5mol/L醋酸溶液D.0.5mol/LKCl溶液
解析：
溶液混合后导电能力变化的大小，关键看混合后溶液中自由离子的浓度是否发生了变化，由于自来水几乎不导电，加入0.05molNaOH，此时溶液中离子浓度大增，导电性增强，醋酸属于弱电解质，离子浓度远小于0.5mol/L，加入NaOH后生成盐CH3COONa，离子浓度变化很大，盐酸与NaOH反应，生成NaCl，溶液中含溶质离子的浓度基本不变，而0.5mol/LKCl溶液中加入NaOH虽不反应，但溶液中离子浓度增大。
答案：
B
二、非选择题（本题包括4小题，共52分）
9.（10分）
（1）判断下列电离方程式的正误,将不正确的加以改正.
①CH3COONa
CH3COO－＋Na＋②BaCO3
Ba2＋＋CO32－
③HSO4－
H＋＋SO42－④HF===H＋＋F－
（2）判断正误
①不是电解质的物质就是非电解质（ ）
②溶于水或熔化状态下不导电的化合物是非电解质（ ）
③在化合物中，不是电解质就一定是非电解质（ ）
④一种物质不可能既不是电解质又不是非电解质（ ）
⑤难溶于水的物质肯定是非电解质（ ）
⑥熔融状态下能导电的物质肯定是电解质（ ）
解析：
依据电解质、非电解质以及强弱电解质的概念及它们的特点来解答该题。
答案：
（1）①错误；改正为：
CH3COONa===CH3COO－＋Na＋
②错误；改正为：
BaCO3===Ba2＋＋CO32－
③错误；改正为：
HSO4－===H＋＋SO42－
④错误；改正为：
HF
H＋＋F－
（2）①× ②× ③√ ④× ⑤× ⑥×
10.（12分）（2011·广州市高二期末）在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性能发生变化，如下图所示是其电流（Ⅰ）随新物质加入量（m）的变化曲线。
以下4个导电性实验，其中与A图变化趋势一致的是________，与B图变化趋势一致的是________，与C图变化趋势一致的是____________。
①Ba（OH）2溶液中滴入H2SO4溶液至过量
②醋酸溶液中滴入NH3·H2O至过量
③澄清石灰水中通入CO2至过量
④NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体
答案：
② ①③ ④
11.（14分）在a、b两支试管中，分别装入足量Na2CO3粉末，然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。
填写下列空白：
（1）a、b两支试管中的现象：
相同点是______________，不同点是____________________________________________。
原因是________________________________________。
（2）a、b两支试管中生成气体的速率开始时是a_____b，反应完毕后生成气体的总体积是a_____b，原因是_____________
_________________________________________________。
答案：
（1）都产生无色气泡 产生气泡的快慢程度不同，a中产生气泡快 c（H＋）不同，a中c（H＋）大
（2）大于 等于 开始反应时盐酸中c（H＋）大，但两者H＋的总物质的量相等
12.（16分）（知能提升）将串联有灯泡的两个电极与直流电源相接，把电极插入电解质溶液中，就形成了导电性实验装置。
（1）在导电性实验装置的烧杯中加入浓醋酸，可见灯泡______，将醋酸换成浓氨水时，灯泡__________，将醋酸与氨水混合后进行导电性实验，灯泡亮度______。
解释这一实验现象：
____________________________________________
________________________________________；发生反应的
离子方程式为______________________________________。
（2）在导电性实验装置中加入滴有酚酞的20mL0.1mol/L的硫酸溶液，向此溶液中逐滴加入40mL0.1mol/L的氢氧化钡溶液。
整个过程中可以观察到的现象为：
_________________
__________________________________________________；
发生反应的离子方程式为____________________________；
产生这些现象的原因是_______________________________
_________________________________________________。
答案：
（1）较暗 仍然较暗 增大 醋酸和氨水都是弱电解质，在水溶液中均不能完全电离，溶液中的离子浓度较小，导电能力较差，故灯泡较暗；醋酸与氨水反应生成的醋酸铵为强电解质，完全电离成阴、阳离子，溶液中的离子浓度增大了，所以导电能力增强，灯泡变得较亮 NH3·H2O＋CH3COOH===CH3COO－＋NH4＋＋H2O
（2）灯泡由亮逐渐变暗至不亮，后又逐渐变亮；溶液中开始出现白色沉淀，后不再产生；溶液的颜色先是保持无色，后变红色且一直保持不再变化 Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－===BaSO4↓＋2H2O 硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡白色沉淀，当硫酸反应完后，沉淀不再产生；当氢氧化钡过量时，溶液逐渐由酸性→中性→碱性，酚酞就会变成红色；硫酸溶液中的氢离子和硫酸根离子逐渐与加入的氢氧化钡反应生成沉淀和难电离的水，使溶液中的离子数减少，灯泡由亮变暗，恰好反应时，溶液中离子数目最少，灯泡不亮，当氢氧化钡过量时，溶液中又有离子存在，灯泡又重新变亮
第2课时弱电解质的电离
一、选择题（本题包括8小题，每小题6分，共48分）
1.下列醋酸溶液中c（H＋）最大的是（ ）
A.20℃ 0.1mol/LB.30℃ 0.1mol/L
C.20℃ 0.01mol/LD.30℃ 0.01mol/L
解析：
CH3COOH是弱电解质，且电离是吸热的，温度越高，电离程度越大，c（H＋）也越大。
答案：
B
2.在醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH
CH3COO－＋H＋，要使电离平衡右移且c（H＋）增大，可采取的措施是（ ）
A.加NaOH（s）B.加盐酸C.加蒸馏水D.升高温度
解析：
电离平衡移动符合勒夏特列原理。
加NaOH（s）、升温、加蒸馏水均可使电离平衡右移，但加NaOH（s）、蒸馏水时c（H＋）减小，升温c（H＋）增大，加盐酸平衡左移，故正确答案为D。
答案：
D
3.化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡：
HIn（溶液）
H＋（溶液）＋In－（溶液）
（红色） （黄色）
故可用做酸碱指示剂。
现有浓度为0.02mol·L－1的下列各溶液：
①盐酸，②石灰水，③NaCl溶液，④NaHSO4溶液，⑤NaHCO3溶液，⑥氨水，其中能使指示剂显红色的是（ ）
A.①④⑤B.②⑤⑥C.①④D.②③⑥
解析：
由电离平衡看出，要使指示剂显红色，平衡必须左移，即应加入H＋。
在题中给出的试剂中，只有①和④能提供H＋。
答案：
C
4.（2011·南京质检）用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（双选）（ ）
A.c（OH－）/c（NH3·H2O）B.c（NH3·H2O）/c（OH－）
C.c（OH－）D.n（OH－）
解析：
当弱电解质加水稀释时，促进电离，即NH3·H2O
NH4＋＋OH－平衡右移。
NH3·H2O个数减少，OH－个数增加，所以c（NH3·H2O）/c（OH－）减小。
由于溶液体积增加的程度大，故c（OH－）减小，c（NH3·H2O）减小的幅度大一些，比值减小。
故选B、C。
答案：
BC
5.硫化氢在水溶液中有如下动态平衡：
H2S
H＋＋HS－ HS－
H＋＋S2－H2O
H＋＋OH－
在物质的量浓度为0.1mol·L－1的H2S溶液中，下列各离子间的关系正确的是（ ）
A.c（H＋）＝c（HS－）＋2c（S2－）＋c（OH－）
B.2c（H＋）＝2c（HS－）＋c（S2－）＋2c（OH－）
C.c（H＋）＝c（HS－）＋2c（S2－）
D.c（H＋）＝2c（S2－）＋c（OH－）
解析：
H2S溶于水生成的氢硫酸为二元酸，所以分步不完全电离。
电离出的阴、阳离子所带的负、正电荷相等。
又因为第一步电离生成的HS－要继续进行第二步电离，所以第一步电离出的c（HS－）相当于最后溶液中c（HS－）与c（S2－）之和，所以c（H＋）＝c（HS－）＋2c（S2－）＋c（OH－）。
答案：
A
6.c（OH－）相同的氢氧化钠溶液和氨水，分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍，若稀释后两溶液的c（OH－）仍相同，则m和n的关系是（ ）
A.m＞nB.m＝nC.m＜nD.不能确定
解析：
本题考查弱电解质的电离平衡的移动，加水稀释时氨水的电离平衡向右移动，NaOH溶液加水稀释至原体积的m倍，c（OH－）变为原来的
，而氨水稀释至原体积的n倍时，c（OH－）大于原来的
，所以m＜n。
答案：
C
7.在含有酚酞的0.1mol·L－1氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色（ ）
A.变蓝色B.变深C.变浅D.不变
解析：
在0.1mol·L－1氨水中存在平衡NH3·H2O
NH4＋+OH－，碱性溶液遇酚酞呈现红色。
若向其中加入少量的NH4Cl晶体，由于溶液中c（NH4＋）的增大，导致上述平衡向逆反应方向移动，c（OH－）减小，则溶液的颜色变浅。
答案：
C
8.（2011·宁德高二检测）已知下面三个数据：
7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：
①NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2，
②NaCN＋HF===HCN＋NaF，
③NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。
由此可判断下列叙述中，不正确的是（ ）
A.HF的电离平衡常数为7.2×10－4
B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10－10
C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D.HNO2的电离平衡常数比HCN大，比HF小
解析：
该题中涉及三个反应。
由此三个反应化学方程式可以得出：
HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱。
酸性越强，电离常数越大，据此可以将三个K值与酸对应起来。
以上三个反应中，第①个反应说明HNO2>HCN，第③个反应说明HF>HNO2，只根据这两个反应即可作出比较。
答案：
B
二、非选择题（本题包括4小题，共52分）
9.（14分）
（1）H2S溶于水的电离方程式为__________________
（2）向H2S溶液中加入CuSO4溶液时，电离平衡向_______移动，c（H＋）_______，c（S2－）________；
（3）向H2S溶液中加入NaOH固体时，电离平衡向______移动，c（H＋）________，c（S2－）________；
（4）若将H2S溶液加热至沸腾，c（H2S）________；
（5）若要增大H2S溶液中c（S2－），最好加入_________。
解析：
（1）H2S是二元弱酸，在水溶液中是分两步电离的，其电离方程式应为：
H2S
H＋＋HS－，HS－
H＋＋S2－；
对
（2），当加入CuSO4时，因发生反应Cu2＋＋S2－===CuS↓，使平衡右移，导致c（H＋）增大，但c（S2－）减小；对（3），当加入NaOH时，因发生反应H＋＋OH－===H2O，使平衡右移，导致c（H＋）减小，但c（S2－）增大；对（4），当加热至H2S溶液沸腾时，因H2S挥发，使c（H2S）减小；对（5），增大c（S2－）最好是加入只与H＋反应的物质，可见加入强碱如NaOH固体最适宜。
答案：
（1）H2S
H＋＋HS－，HS－
H＋＋S2－
（2）右 增大 减小 （3）右 减小 增大
（4）减小 （5）NaOH固体
10.（12分）（2011·济宁高三质检）常温下将0.010molCH3COONa和0.0040molHCl溶于水，配制成0.5L混合溶液，判断：
（1）溶液中共有________种粒子。
（2）溶液中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010mol，它们是________。
（3）溶液中n（CH3COO－）＋n（OH－）－n（H＋）＝______mol。
解析：
（1）溶液中含有以下微粒：
Na＋、H＋、Cl－、CH3COO－、OH－、H2O、CH3COOH；（3）n（Cl－）＋n（CH3COO－）＋n（OH－）＝n（H＋）＋n（Na＋）（电荷守恒），n（CH3COO－）＋n（OH－）－n（H＋）＝n（Na＋）－n（Cl－）＝0.0060mol。
答案：
（1）7
（2）CH3COOH和CH3COO－（3）0.0060
11.（12分）某二元酸（H2A）在水中的电离方程式是：
H2A===H＋＋HA－，HA－
H＋＋A2－
回答下列问题：
（1）H2A是强电解质还是弱电解质？
_______________
（2）已知0.1mol/LH2A溶液中氢离子浓度为0.11mol/L，则0.1mol/LNaHA溶液中c（H＋）______0.01mol/L（填“>”、“<”或“＝”），理由是___________________________________
（3）H2A溶液与Na2A溶液能否发生反应？
________。
如能写出离子方程式，则方程式为______________________
_____________________（如不能此问不答）。
解析：
（1）H2A第一步完全电离属于强电解质。
（2）H2A第一步电离产生的H＋对HA－的电离产生抑制，使其电离平衡左移。
（3）正盐与酸反应转化为酸式盐。
答案：
（1）强电解质
（2）> H2A第一步产生的H＋抑制了HA－的电离 （3）能 H＋＋A2－===HA－
12.（14分）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：
（1）“O”点导电能力为零的理由________________________________。
（2）A、B、C三点酸性由大到小的顺序是_____________
（3）若使C点溶液中的c（CH3COO－）提高，在如下措施中，可选（ ）
A.加热B.加很稀的NaOH溶液C.加固体KOH
D.加水E.加固体CH3COONaF.加Zn粒
（4）在稀释过程中，随着醋酸浓度的降低，下列始终保持增大趋势的量是（ ）
A．c（H＋）B．H＋个数
C．CH3COOH分子数D．c（H＋）/c（CH3COOH）
解析：
（3）在醋酸溶液中存在下列平衡：
CH3COOH
CH3COO－＋H＋ ΔH>0
由此可知加热以及加固体KOH、加Zn粒均可使平衡正向移动，且c（CH3COO－）增大。
加入很稀的NaOH溶液，加水虽可使平衡正向移动，但因溶液稀释，所以c（CH3COOH）减小。
加入固体CH3COONa，平衡逆向移动，但因加入较多CH3COO－，故使其浓度增大，因此答案为A、C、E、F。
（4）在稀释过程中，CH3COOH的电离度增大，因而H＋个数肯定增大，CH3COOH分子数不断减小。
c（H＋）/c（CH3COOH）＝n（H＋）/n（CH3COOH），所以
c（H＋）/c（CH3COOH）不断增大。
答案：
（1）无自由移动的离子
（2）B>A>C
（3）ACEF （4）BD
第二节水的电离和溶液的酸碱性
第1课时水的电离、溶液酸碱性与pH
一、选择题（本题包括8小题，每小题6分，共48分）
1．常温下，在0.1mol·L－1CH3COOH溶液中，水的离子积是（ ）
A.1×10－14B.1×10－13C.1.32×10－14D.1.32×10－15
解析：
水的离子积不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐溶液，常温下，水的离子积是常数，其值为1×10－14
答案：
A
2．（2011·临沂高三摸考）纯水在25℃和80℃的H＋浓度，前后两个量的大小关系为（ ）
A．大于B．等于C．小于D．不能确定
解析：
此题考查温度对水电离平衡的影响，水电离吸热，温度越高，水电离程度越大，故25℃和80℃相比，前者水电离程度小。
答案：
C
3.将pH＝5的H2SO4的溶液稀释500倍，稀释溶液后，c（H＋）与c（SO42－）的比值近似为（ ）
A．1∶1B．1∶2C．10∶1D．2∶1
解析：
稀释H2SO4溶液时，H＋和SO42－的浓度均减小，但SO42－只来源于H2SO4的电离，H＋来源于H2SO4和H2O双方的电离，pH＝5的溶液中，其c（H＋）＝10－5mol/L，c（SO42－）＝
mol/L。
当稀释500倍以后，溶液中的c（H＋）约为1×10－7mol/L，而c（SO42－）＝10－5/（2×500）＝10－8mol/L，所以此时溶液中c（H＋）∶c（SO42－）＝10∶1答案：
C
4．由水电离出的c（OH－）＝1×10－13mol/L的无色溶液中，一定能大量共存的离子组是（ ）
A.Cl－、AlO2－、Na＋、K＋B.Fe3＋、NO3－、K＋、H＋
C.NO3－、Ba2＋、K＋、Cl－D.Al3＋、SO42－、NH4＋、Cl－
解析：
依题设条件可知，水电离出的c（OH－）＝1×10－13mol/L＜1×10－7mol/L，故水的电离受到抑制，有可能是酸的溶液，也可能是碱的溶液；再根据各选项分析在酸或碱溶液中各种离子与H＋或与OH－是否发生反应确定答案。
答案：
C
5．（2011·广州高二检测）用蒸馏水稀释1mol/L醋酸时，始终保持增大趋势的是（ ）
A．溶液中的c（CH3COO－）B．溶液中的c（H＋）
C．溶液中的c（CH3COOH）D．溶液中的c（OH－）
解析：
加水稀释过程中c（H＋）、c（CH3COOH）浓度都会减小，越稀酸性越弱。
但水的离子积常数不变，c（H＋）减小，则c（OH－）浓度变大，选D。
答案：
D
6．25℃时，KW＝1×10－14,100℃时，KW＝1×10－12，这说明（双选）（ ）
A.100℃时水的电离程度较大B.100℃时水的酸性增强
C.KW与温度无直接关系D.水的电离是一个吸热过程
解析：
由题意可知，温度升高，KW增大，即c（H＋）·c（OH－）增大，说明水的电离平衡H2O
H＋＋OH－向右移动，水的电离程度增大，故水的电离是一个吸热过程。
故正确答案为AD。
答案：
AD
7．常温下，某溶液中由水电离的c（H＋）＝1×10－13mol/L，该溶液可能是（ ）
①二氧化硫水溶液 ②氯化铵水溶液
③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A．①④B．①②C．②③D．③④
解析：
由水电离的c（H＋）＝1×10－13mol/L知，该溶液中的溶质对水的电离平衡起抑制作用。
由于加酸、碱抑制水的电离，结合选项知A正确。
答案：
A
8．（2011·靖江模拟）乙醇、液氨、水都可以发生自偶电离，如H2O＋H2O
H3O＋＋OH－，NH3＋NH3
HN4＋＋NH2－，则下列叙述正确的是（双选）（ ）
A．乙醇的电离方程式为：
2CH3CH2OH
CH3CH2OH2＋＋CH3CH2O－
B．乙醇的电离方程式为：
CH3CH2OH
CH3CH2O－＋H＋
C．若液氨的离子积常数为：
1.0×10－28，则液氨浓度为1.0×10－14mol/L
D．若可用与pH相当的定义来规定pOH、pNH2等，则乙醇中与pH相当的为lgc（CH3CH2OH2＋）
解析：
类比水的自偶电离知A、B项正确；C项中液氨的离子积常数为1.0×10－28，则c（NH4＋）
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