电离平衡导学案.docx
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电离平衡导学案
第1课时弱电解质的电离平衡
【考纲要求】理解弱电解质在水溶液中的电离平衡,了解电离平衡常数。
【学习重难点】强弱电解质里的相关量的比较
【导学探究一】将一定量纯醋酸加入水中配得1L0.1mol/L的溶液,
建立醋酸的电离平衡CH3COOH
CH3COO—+H+,试画出在平衡
建立过程中v-t图像。
并回忆弱电解质电离平衡的概念及特征。
【总结升华】弱电解质的电离平衡概念、特征
⒈概念:
⒉特点:
弱动
等定
变
【导学探究二】电离平衡常数和电离度
⑴室温下,CH3COOH的Ka=1.7×10-
5mol•L-1,NH3·H2O的Kb=1.7×10-5mol•L-1,下列说法不正确的是()
A.室温下,相同浓度的CH3COOH与NH3·H2O的电离程度相同
B.温度改变后,Ka、Kb都会发生改变
C.室温下,CH3COOH溶液中的[H+]与NH3·H2O中的[OH—]相等
D.室温下,相同物质的量浓度时,CH3COOH溶液中的[H+]与NH3·H2O中
的[OH—]相等
⑵已知室温时,0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,完成以下内容
①该溶液的pH=_____ ②升高温度,溶液的pH_____
③此酸的电离平衡常数约为______
④1mo1/L该酸的电离平衡常数大于1×10-7,对吗?
⑤若HB+NaA=HA+NaB能进行,则K(HB)_____K(HA)
⑶现取20mLpH=3的CH3COOH溶液,加入0.2mol·L-1的
氨水,测得溶液导电性变化如下图,则加入氨水前CH3COOH的电离度为()
A.0.5%B.1.5%C.0.1%D.1%
【总结升华】
⒈电离平衡常数:
①概念:
⑵影响因素:
①电离常数大小是由决定的,在同一温度下,不同弱电解质的电离常数
②弱电解质的电离常数受的影响。
与浓度变化无关
⑶意义:
K值越大,电离程度,
故可根据 下电离常数的大小可以判断不同弱电解质电离能力的 ,
相应酸(或碱)的酸(或碱)性
⒉
同一弱电解质,温度越高,电离程度越大,K值越大;温度一定时,电离常数不变。
完成下表内容,在0.2mol•L—1的醋酸溶液中,存在CH3COOH
CH3COO—+H+的电离平衡,
改变
条件
移动方向
C(CH3COO—)
C(H+)
PH
导电能力
电离度
电离常数
升高温度
少量HCl
少量NaOH(s)
少量Na2CO3(s)
少量CH3COONa
少量冰醋酸
加水稀释
【总结升华】
练习:
内因:
外因:
小结:
⑴___升高温度__,__加热稀释__,______________有利于弱电解质电离
⑵电离平衡向右移动,溶液中C(CH3COO—)和C(H+)一定增大吗?
不一定
⑶对于稀溶液来说,加水稀释后,平衡体系中的各组分浓度都比稀释前小(kW的问题)
练习:
⑴氢硫酸溶液中存在H2S
H++HS—HS—
H++S2—平衡。
①当向溶液中加入硫酸铜溶液,电离平衡向右移动,c(S2—)减小c(H+)增大PH减小
②当向溶液通入SO2,电离平衡向左移动,c(S2—)减小c(H+)减小PH增大
③当加入同浓度的氢硫酸时,平衡不移动
⑵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(B)
A.C(OH-)/C(NH3·H2O)B.C(NH3·H2O)/C(OH-) C.C(H+)·C(OH-)D.OH-的物质的量
⑶将0.5mol/LCH3OOH溶液加水稀释,下列说法正确的是( D )
A.溶液中c(H+)和c(OH-)都减少 B.溶液中c(H+)增大
C.醋酸电离平衡向左移动 D.溶液的pH增大
3、影响电离平衡的因素:
(电离平衡是动态平衡中一种,其移动规律遵循平衡移动原理)
(1)内因:
电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小。
(电解质越弱,电离程度越小)
(2)外因:
(温度、浓度)
以CH3COOH
CH3COO-+H+为例:
(填写:
向左,向右,增大,减小,不变)
平衡移动方向
电离程度
n(H+)
C(H+)
C(OH-)
导电能力
平衡常数
升高温度
加冰醋酸
加水稀释
通入HCl
加CH3COONa(s)
加NaOH(s)
加金属镁
小结:
⑴_______________,____________________,______________有利于弱电解质电离
⑵电离平衡向右移动,溶液中C(CH3COO—)和C(H+)一定增大吗?
⑶对于稀溶液来说,加水稀释后,平衡体系中的各组分浓度都比稀释前
【迁移应用】用电离平衡原理解释Al(OH)3的两性。
【针对练习】
1、某浓度的氨水中存在下列平衡:
NH3·H2O
NH4++OH-,如想增大NH4+的浓度,而不增大OH-的浓度,应采取的措施()
A、适当升高温度B、加入NH4Cl固体C、通入NH3D、加入少量的盐酸
2、相同温度下,两种氨水A、B,浓度分别是0.2mol/L和0.1mol/L,则A和B的OH-浓度之比()
A.大于2B.小于2C.等于2D.不能确定
3、醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH
H++CH3COO-,下列叙述不正确的是()
A.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:
c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.0.10mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)减小
C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.常温下pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH>7
4、在H2S溶液中,在采取措施使pH增大的同时,则c(S2-)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
4、写出下列物质的电离方程式,是弱电解质的写出其电离平衡常数表达式。
KAl(SO4)2:
BaSO4:
H2CO3:
HClO:
HF:
NH3·H2O:
NaHCO3:
NaHSO4:
思考:
电离方程式的书写应注意哪些方面?
5、25℃时,弱酸的电离平衡常数如表所示
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
HClO
Ka
1.8×10-5
4.9×10-10
K1:
4.3×10-7K2:
5.6×10-11
4.7×10-8
则以上几种酸酸性由强到弱的顺序为
碳酸的第二步电离比第一步难得多,从平衡移动角度解释,原因是
;从结构和性质关系解释,原因是。
同浓度的CH3COO-、HCO
、CO
、CN-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为
。
【针对练习】
1、(2011·大纲全国卷)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.③①②④C.①②③④D.①③②④
2、(2009·海南)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=4B.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、同温下两种醋酸溶液,A溶液的物质的量浓度为c,电度度为α,B溶液的[CH3COO-]=c,电离度为α′。
下列的有关叙述中,正确的是()
A.α<α′B.B溶液物质的量浓度为c/α′
C.A溶液的PH值等于B溶液的PH值。
D.A溶液的[H+]与B溶液的[H+]之比为1/α′
三、一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较
1、物质的量浓度相同(0.01mol/l)、体积相同(1L)的盐酸与醋酸的对比
c(H+)
pH
中和碱
的能力
与过量Zn的反应情况
稀释相同倍数(10倍)后的pH变化情况(画图)
产生氢
气的量
开始时的
反应速率
盐酸
醋酸
2、pH相同(pH=2)、体积相同(1L)的盐酸与醋酸的对比
c(H+)
c(酸)
中和碱
的能力
与过量Zn的反应情况
稀释相同倍数(10倍)后的pH变化情况(画图)
产生氢
气的量
开始时的
反应速率
盐酸
醋酸
【针对练习】
1、一定温度下有:
①盐酸②硫酸③醋酸三种酸。
(1)当浓度相同时,c(H+)的大小顺序为;
(2)当c(H+)均相同时,物质的量浓度的大小顺序为
(3)当体积、浓度相同时,中和NaOH的能力的顺序为;
(4)当c(H+)相同、体积相同时,分别加入足量的锌,则开始时的反应速率大小顺序;相同状况下,产生气体体积的大小顺序。
(5)当三种酸的浓度相同、体积相同时,分别加入足量的锌,则开始时的反应速率大小顺序;相同状况下,产生气体体积的大小顺序
(6)当c(H+)相同的三种酸均稀释100倍,c(H+)的大小顺序为
2、(2010·重庆理综)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,VxVy
C.y为弱酸,VxVy
四、电解质强弱的判断
【针对练习】
1、下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是( )
①常温下NaNO2溶液的pH大于7②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗
③HNO2和NaCl不能发生反应④0.1mol/LHNO2溶液的pH=2.1
⑤NaNO2和H3PO4反应,生成HNO2⑥0.1mol/LHNO2溶液稀释至100倍,pH约为3.1
A.①④⑥B.①②③④C.①④⑤⑥D.全部
2、(2004年广东卷)甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的浓度均为0.10mol/L时,甲酸中的c(H+)约为乙酸中c(H+)的3倍。
现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b,以及0.10mol/L的乙酸,经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b。
由此可知()
A、a的浓度必小于乙酸的浓度B、a的浓度必大于乙酸的浓度
C、b的浓度必小于乙酸的浓度D、b的浓度必大于乙酸的浓度
3、用实验确定某酸HA是弱电解质。
两同学的方案是:
甲:
①称取一定量的HA配制0.1mol/L的溶液100mL;②用pH试纸测出该溶液的pH值,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____(选填<、>、=)1。
乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是_________(多选扣分)。
a.装盐酸溶液的试管放出H2的速率快。
b.装HA溶液的试管放出H2的速率快。
c.两个试管中产生H2的速率一样快。
(3)请你再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。
【归纳总结】判断HA(或BOH)为弱酸(或弱碱)的实验方法
第2课时水的电离
【考纲要求】1.理解水的电离平衡和离子积的概念,影响水电离平衡的因素。
2.了解溶液的酸碱性和pH的关系。
【学习重点】水的电离和溶液的酸碱性
【知识梳理】
1、水的电离
1、水的电离方程式:
2、水的电离平衡常数和水的离子积:
3、水的离子积的影响因素:
【针对练习】水的电离过程为H2O
H++OH-,在不同温度下其离子积为KW25℃=1×10-14,KW35℃=2.1×10-14。
则下列叙述正确的是()
A、c(H+)随着温度的升高而降低B、在35℃时,纯水中c(H+)>c(OH-)
C、水的电离常数K25℃>K35℃D、水的电离是一个吸热过程
注意:
任何水溶液中都存在水的电离平衡,所以,KW不仅适用于纯水,也适用于任何稀的电解质(酸、碱、盐等)的水溶液。
计算0.1mol/LHCl和0.1mol/LNaOH的溶液中[H+]和[OH—]和水电离的[H+]和[OH—]。
4、影响水的电离平衡的因素:
实例
H2O
OH-+H+
条件改变
平衡移
动方向
电离程度变化
溶液中离子总浓度变化
H2O电离出C(H+)变化
Kw变化
升高温度
加HCl
加NaOH
加CH3COONa
加NH4Cl
加入Na
【针对练习】
1(2007天津卷)25℃时,水的电离达到平衡:
H2O
H++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是
A.向水中加人稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加人少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,Kw增大,pH不变
2.25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:
①NaCl②NaOH③H2SO4④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( )
A.④>③>②>①B.②>③>①>④
C.④>①>②>③D.③>②>①>④
二、溶液的酸碱性与PH
1、溶液的酸碱性的本质:
中性溶液:
c(H+)c(OH—),酸性溶液:
c(H+)c(OH—),
碱性溶液:
c(H+)c(OH—),
常温下,溶液酸碱性与c(H+)和c(OH—)的关系
中性溶液:
c(H+)1×10-7mol/LPH=
酸性溶液:
c(H+)1×10-7mol/LPH=
碱性溶液:
c(H+)1×10-7mol/LPH=
1、结合影响水的电离的因素分析,可通过那些途径使水溶液呈现酸碱性?
3、思考:
已知100℃时,Kw=5.5x10—13mol2·L—2,在中性溶液中,其pH=?
pH=0的溶液是否酸性最强?
pH=14的溶液是否碱性最强?
【针对练习】
1、下列溶液一定显酸性的是( )
A.pH<7的溶液B.c(H+)=c(OH-)的溶液
C.c(H+)=1×10-7mol·L-1D.c(H+)>c(OH-)的溶液
2、将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是
A水的离子积变大、pH变小、呈酸性B水的离子积不变、pH不变、呈中性
C水的离子积变小、pH变大、呈碱性D水的离子积变大、pH变小、呈中性
3、常温下,某溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,该溶液可能是()
①二氧化硫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
4、在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是()
①K+、Cl-、NO3-、S2-②K+、Fe2+、I-、SO42-③Na+、Cl-、NO3-、SO42-
④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3-
A、①③B、③⑤C、③④D、②⑤
5、下列叙述正确的是( )
A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)·c(OH-)=1×10-14
B.c(H+)等于1×10-7mol/L的溶液不一定是中性溶液
C.0.2mol/LCH3COOH溶液中的c(H+)是0.1mol/LCH3COOH溶液中的c(H+)的2倍
D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
三、溶液酸碱性的测定:
1、酸碱指示剂法:
(该法只能测其pH的大致范围,常见指示剂变色范围为:
指示剂
变色范围的PH
石蕊
<5红色
5~8紫色
>8蓝色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
酚酞
<8.2无色
8.2~10浅红
>10红色
2、pH试纸法:
(1)常用的pH试纸有广泛PH试纸(精确度为)和精确试纸。
(2)pH试纸的使用方法:
注意:
不能先将pH试纸湿润,若湿润相当于。
不能将pH试纸直接插入到待测液中,会。
pH从小到大依次的颜色:
3.精确测定:
pH计
第3课时PH计算
【学习目标】
了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。
四、溶液PH的计算
㈠溶液稀释的PH的计算
⒈ 强酸稀释
⑴PH=2的盐酸加水稀释,稀释至100倍,求溶液的PH
⑵PH=2的盐酸加水稀释,稀释至105倍,求溶液的PH
小结:
PH=a强酸加水稀释至10n倍稀释时,若c(H+)水可忽略,则稀释后PH=
PH=a强酸稀释倍数大或无限稀释,c(H+)水不可忽略,则溶液PH
⒉弱酸稀释
PH=2的醋酸加水稀释,稀释至100倍,求溶液的PH范围
小结:
PH相同的强酸和弱酸稀释相同的倍数后,弱酸的酸性比强酸的酸性
PH=a弱酸加水稀释至10n倍稀释时,若c(H+)水可忽略,则稀释后PH=a弱酸稀释倍数大或无限稀释,c(H+)水不可忽略,则溶液PH
⒊强碱稀释
⑴PH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释100倍后,求溶液的PH
⑵PH=10的Ba(OH)2溶液加水稀释104倍,求溶液的PH
小结:
PH=b强碱加水稀释至10n倍稀释时,若c(OH-)水可忽略,则稀释后PH=
PH=b强碱稀释倍数大或无限稀释,c(OH-)水不可忽略,则溶液PH
⒋弱碱稀释
PH=12的氨水加水稀释,稀释至100倍,求溶液的PH范围
小结:
PH相同的强碱和弱碱稀释相同的倍数后,弱碱的碱性比强碱的碱性
4.PH=b弱碱加水稀释至10n倍稀释时,若c(OH-)水可忽略,则稀释后5.PH=b弱碱稀释倍数大或无限稀释,c(OH-)水不可忽略,则溶液PH
方法小结:
溶液PH的计算时,酸性溶液从算起;碱性溶液从算起
6.练习:
7.⑴常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1mL,分别稀释到100mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是()
8.
A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
9.B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
10.C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX>VY
11.D.若812.⑵99℃时,Kw=1.0×10-12mol2•L-2,该温度下,将100mL0.001mol/L的NaOH溶液加水稀释至1L,则溶液的pH为 ,若加水稀释至1000L,则溶液的pH为 。
13.⑶往一定体积的Ba(NO3)2溶液中逐滴加入pH=1的稀硫酸,至溶液中Ba2+恰好完全沉淀,测得溶液的pH=2,则H2SO4与Ba(NO3)2溶液体积比为(忽略混合时液体体积的变化)()
14.A.1:
10 B.1:
9 C.10:
1 D.9:
1
15.⑷有两瓶PH=2的酸溶液,一瓶是强酸,一瓶是弱酸,现在有石蕊试液、酚酞试液、PH试纸和蒸馏水而无其它试剂,简述如何用最简便的实验方法判断哪瓶是强酸?
第3课时PH计算
【学习目标】
了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。
三、溶液PH的计算
㈠溶液稀释的PH的计算
⒈ 强酸稀释
⑴PH=2的盐酸加水稀释,稀释至100倍,求溶液的PH
⑵PH=2的盐酸加水稀释,稀释至105倍,求溶液的PH
小结:
PH=a强酸加水稀释至10n倍稀释时,若c(H+)水可忽略,则稀释后PH=
PH=a强酸稀释倍数大或无限稀释,c(H+)水不可忽略,则溶液PH
⒉弱酸稀释
PH=2的醋酸加水稀释,稀释至100倍,求溶液的PH范围
小结:
PH相同的强酸和弱酸稀释相同的倍数后,弱酸的酸性比强酸的酸性
PH=a弱酸加水稀释至10n倍稀释时,若c(H+)水可忽略,则稀释后PH=a弱酸稀释倍数大或无限稀释,c(H+)水不可忽略,则溶液PH
⒊强碱稀释
⑴PH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释100倍后,求溶液的PH
⑵PH=10的Ba(OH)2溶液加水稀释104倍,求溶液的PH
小结:
PH=b强碱加水稀释至10n倍稀释时,若c(OH-)水可忽略,则稀释后PH=
PH=b强碱稀释倍数大或无限稀释,c(OH-)水不可忽略,则溶液PH
⒋弱碱稀释
PH=12的氨水加水稀释,稀释至1000倍,求溶液的PH范围
小结:
PH相同的强碱和弱碱稀释相同的倍数后,弱碱的碱性比强碱的碱性
PH=b弱碱加水稀释至10n倍稀释时,若c(OH-)水可忽略,则稀释后PH=b弱碱稀释倍数大或无限稀释,c(OH-)水不可忽略,则溶液PH
方法小结:
溶液PH的计算时,酸性溶液从算起;碱性溶液从算起
练习:
1、常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1mL,分别稀释到100mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是()
A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体
积VX>VY
D.若82、将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO
)∶c(H+)约为( )
A.1∶1B.1∶2C.1∶10D.10∶1
3、往一定体积的Ba(NO3)2溶液中逐滴加入pH=1的稀硫酸,至溶