高中化学选修四水溶液中的离子平衡(共133页).doc

《高中化学选修四水溶液中的离子平衡(共133页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学选修四水溶液中的离子平衡(共133页).doc（133页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上考点一弱电解质的电离(一)强、弱电解质1概念注意六大强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4。四大强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。大多数盐包括难溶性盐，如BaSO4。2电离方程式书写(1)弱电解质多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步(通常只写第一步电离)，如H2CO3的电离方程式：、。多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3电离方程式为Fe(OH)3Fe33OH。(2)酸式盐强酸的酸式盐在溶液中完全电离，如NaHSO4的电离方程式为。弱酸的酸式盐中酸根离子在溶液中不能完全电离，如NaHCO3=NaHCO、HC

2、OHCO。(二)弱电解质的电离平衡1电离平衡的建立2电离平衡的特征(三)影响弱电解质电离平衡的因素1影响电离平衡的内因弱电解质本身的性质是决定电离平衡的主要因素。2外界条件对电离平衡的影响以弱电解质HB的电离为例：HBHB。(1)温度：弱电解质电离吸热，温度升高，电离平衡向正反应方向移动，HB的电离程度增大，c(H)、c(B)均增大。(2)浓度：稀释溶液，电离平衡向正反应方向移动，电离程度增大，n(H)、n(B)增大，但c(H)、c(B)均减小。(3)相同离子：在弱电解质的溶液中，加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向逆反应方向移动，电离程度减小。(4)加入能与电离出的离子反应的物质

3、：电离平衡向正反应方向移动，电离程度增大。(四)溶液的导电能力电解质溶液导电能力取决于溶液中自由移动离子浓度和离子所带电荷数。自由移动离子浓度越大，离子所带电荷数越多，则导电能力越强。将冰醋酸、稀醋酸加水稀释，其导电能力随加水的量的变化曲线如图所示。说明OA段导电能力随加水量的增多导电能力增强，原因是冰醋酸发生了电离，溶液中离子浓度增大。AB段导电能力减弱的原因，随水的加入，溶液的体积增大，离子浓度变小，导电能力减弱。拓展归纳外界条件对电离平衡影响的四个不一定(1)稀醋酸加水稀释时，溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变，KWc(H)c(OH)是定值，稀醋酸加水稀释时，溶液中的c(H)

4、减小，故c(OH)增大。(2)电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，如对于CH3COOHCH3COOH，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。(3)电离平衡右移，离子的浓度不一定增大，如在CH3COOH溶液中加水稀释或加少量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)电离平衡右移，电离程度也不一定增大，加水稀释或增大弱电解质的浓度，都使电离平衡向电离方向移动，但加水稀释时弱电解质的电离程度增大，而增大弱电解质的浓度时弱电解质的电离程度减小。题

5、点全练1某浓度的氨水中存在平衡：NH3H2ONHOH，如想增大NH的浓度，而不增大OH的浓度，应采取的措施是()适当升高温度加入NH4Cl固体通入NH3 加入少量盐酸A BC D解析：选C升温平衡向右移动，c(NH)、c(OH)都增大；加入NH4Cl固体，相当于增大c(NH)，平衡向左移动，c(OH)减小，但c(NH)仍较原来增大，因平衡移动只能减小其增大的程度，而不能完全抵消它增大的部分；通入NH3平衡向右移动，c(NH)、c(OH)都增大；加入少量盐酸，H与OH反应使c(OH)下降，平衡向右移动，使c(NH)增大。2(2018山西五校第一次联考)下列关于醋酸性质的描述，不能证明它是弱电解质

6、的是()A1 molL1的醋酸溶液中H浓度约为103 molL1B醋酸溶液中存在CH3COOH分子C10 mL pH1的醋酸溶液与足量锌粉反应生成H2 112 mL(标准状况)D10 mL 0.1 molL1的醋酸溶液与10 mL 0.1 molL1的NaOH溶液恰好完全中和解析：选DA项，1 molL1的醋酸溶液中c(H)约为103 molL1，说明CH3COOH部分发生电离，则CH3COOH是弱电解质；B项，醋酸溶液中存在CH3COOH分子，说明CH3COOH未完全发生电离，则CH3COOH是弱电解质；C项，Zn与醋酸溶液发生的反应为Zn2CH3COOH=(CH3COO)2ZnH2，标准状

7、况下112 mL H2的物质的量为0.005 mol，则参与反应的n(CH3COOH)0.01 mol；10 mL pH1的醋酸溶液中，CH3COOH电离产生的n(H)0.01 L0.1 molL10.001 mol，则有n(H)H2CO3HCO判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱电离常数越大，对应的盐水解程度越小，碱性(或酸性)越弱。如：利用上面中电离常数的数值可知等浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3NaHCO3CH3COONa判断复分解反应能否发生一般符合“强酸制弱酸”规律。如：利用上面中电离常数的数值可知，向Na2CO3溶液中加入足量CH3

8、COOH的离子方程式为CO2CH3COOH=2CH3COOH2OCO2判断微粒浓度比值的变化弱电解质加水稀释时，能促进弱电解质的电离，溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化，但电离常数不变，题目中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如把0.1 molL1 CH3COOH溶液加水稀释，稀释时，c(H)减小，K值不变，则变大拓展归纳电离度()、电离常数(Ka、Kb)与c(H)、c(OH)的关系设一定温度下，浓度为c molL1醋酸的电离度为。CH3COOHCH3COOH起始/(molL1)c0 0变化/(molL1) c cc平衡/(molL1) ccc ccKac2 c(H)c同

9、理：对于一元弱碱(如NH3H2O)Kbc2c(OH)c。题点全练题点(一)电离常数的理解与应用1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)当弱电解质的浓度增大时，电离度增大()(2)在1 molL1的CH3COOH溶液中，升高温度，电离度增大()(3)电离平衡右移，电离常数一定增大()(4)H2CO3的电离常数表达式：Ka()(5)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱()(6)电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大()(7)电离常数大的酸溶液中的c(H)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H)大()2相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是()酸HXHYHZ电离常数K9107910611

10、02A三种酸的强弱关系：HXHYHZB反应HZY=HYZ能够发生C相同温度下，0.1 molL1的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大D相同温度下，1 molL1 HX溶液的电离常数大于0.1 molL1 HX解析：选B由表中电离常数大小关系：110291069107，所以酸的强弱关系为HZHYHX，可知A、C不正确，B正确；电离常数只与温度有关，与浓度无关，D不正确。3(2018吉安检测)硫酸、硝酸、高氯酸在水溶液中都是强酸，下表是某温度下这三种酸在冰醋酸中的电离常数。下列说法正确的是()酸H2SO4HNO3HClO4K16.31094.210101.6105A在冰醋酸中H2SO4

11、的电离方程式为H2SO42HSOB在冰醋酸中，HNO3的酸性最强C在冰醋酸中，0.01 molL1的HClO4，其离子总浓度约为4104 molL1D高氯酸水溶液与氨水反应的离子方程式为HNH3H2O=H2ONH解析：选D在冰醋酸中，H2SO4分步电离，其第一步电离方程式为H2SO4HHSO，A项错误；根据在冰醋酸中的电离常数，三种酸的酸性强弱顺序为HClO4H2SO4HNO3，B项错误；设在冰醋酸中0.01 molL1的HClO4中H物质的量浓度为x，HClO4HClOc(起始)/molL1 0.0100c(变化)/molL1 x x xc(平衡)/molL10.01x x x则电离常数K1

12、.6105，x4104 molL1，离子总浓度约为8104 molL1，C项错误；在水溶液中，HClO4是一元强酸，NH3H2O是一元弱碱，D项正确。题点(二)电离常数及电离度的定量计算4已知室温时，0.1 molL1的某一元酸HA的电离度0.1%。下列叙述错误的是()A该溶液的pH4B升高温度，溶液的pH增大C此酸的电离常数约为1107D由HA电离出的c(H)约为水电离出的c(H)的106倍解析：选B根据HA在水中的电离度可算出c(H)0.1 molL10.1%104 molL1，所以pH4；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)增大，pH会减小；C选项可由电

13、离常数表达式算出K1107，所以C正确；c(H)104 molL1，所以c(H，水电离)1010 molL1，前者是后者的106倍。5pH是溶液中c(H)的负对数，若定义pC是溶液中微粒物质的量浓度的负对数，则常温下，某浓度的草酸(H2C2O4)水溶液中pC(H2C2O4)，pC(HC2O)、pC(C2O)随着溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是()A曲线代表HC2O的浓度随着pH增大先变小后变大B草酸的电离常数Ka11101.3；Ka21104.3CpH4时，c(HC2O)c(C2O)c(H2C2O4)D.103解析：选A曲线代表HC2O的浓度随着pH增大先变大后变小，pC(HC2

14、O)越大，HC2O的浓度越小，A错误；当pH1.3时，c(HC2O)c(H2C2O4)，草酸的电离常数Ka1c(HC2O)c(H)/c(H2C2O4)c(H)1101.3，当pH4.3时，c(HC2O)c(C2O)，同理Ka2c(C2O)c(H)/c(HC2O)c(H)1104.3，B正确；pH4时，作垂线交三条曲线，得三个点，pC(HC2O)pC(C2O)c(C2O)c(H2C2O4)，C正确；103，D正确。真题验收1(2015海南高考)下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka1.8105)和一氯乙酸(乙，Ka1.4103)在水中的电离度与浓度关系的是()解析：选BA这两种物质都是弱电解质，在温

15、度不变、浓度相等时，电离程度CH3COOHH2CO3HSOHCO，故反应可放出CO2气体，H2SO3溶液与NaHCO3溶液反应的离子方程式为H2SO3HCO=HSOH2OCO2。答案：(1)6.01030.62(2)2.2(3)8.7107N2H6(HSO4)2(4)H2SO3HCO=HSOCO2H2O考点三强酸(碱)与弱酸(碱)的比较思维流程弱酸(弱碱)的判断1.设计实验证明HA是一元弱酸的方法实验方法结论测0.01 molL1HA的pHpH2，HA为强酸，pH2，HA为弱酸测NaA溶液的pHpH7，HA为强酸，pH7，HA为弱酸测相同pH的HA和HCl稀释相同倍数前后的pH变化若HA溶液的

16、pH变化比HCl的小，则HA为弱酸测等体积、等pH的HA和HCl中和NaOH的量若HA溶液消耗NaOH的量比HCl的多，则HA为弱酸测等体积、等物质的量浓度的HA和HCl分别与颗粒大小相同锌粒反应的速率若HA溶液与Zn粒反应比盐酸的速率慢，则HA为弱酸测等体积、等pH的HA和HCl分别与足量的锌粒反应产生H2的量若HA溶液反应最终产生H2的量比HCl的多，则HA为弱酸说明实验、是最常用、最简捷的方法。2设计实验证明BOH(如NH3H2O)是一元弱碱的方法(1)室温下，测0.1 molL1 BOH的pH，若pH13，则BOH为强碱，若pH13，则BOH为弱碱。(2)配制BCl的溶液，测其pH，若

17、pH7，则BOH为强碱，若pH10，则BOH为弱碱。对点训练1下列事实一定能说明HNO2为弱电解质的是()常温下，NaNO2溶液的pH7用HNO2溶液做导电实验灯泡很暗HNO2不能与NaCl反应常温下0.1 molL1的HNO2溶液pH21 L pH1的HNO2溶液加水稀释至100 L后溶液的pH2.21 L pH1的HNO2和1 L pH1的盐酸与足量的NaOH溶液完全反应，最终HNO2消耗的NaOH溶液多HNO2溶液中加入一定量NaNO2晶体，溶液中c(OH)增大HNO2溶液中加水稀释，溶液中c(OH)增大ABC D解析：选C如果盐酸(强酸)的浓度很小灯泡也很暗；如果是强酸，pH1；如果是

18、强酸，加水稀释至100 L后溶液的pH3，实际pH2.2，这说明HNO2溶液中存在HNO2HNO，是弱酸；依据HNO2NaOH=NaNO2H2O、HClNaOH=NaClH2O可知，c(HNO2)大于c(HCl)，而溶液中c(H)相同，所以HNO2没有全部电离；加入NaNO2，溶液中c(OH)增大，说明电离平衡移动；不论是强酸还是弱酸，加水稀释，溶液中c(H)均减小，而c(OH)增大。2为了证明一水合氨(NH3H2O)是弱电解质，甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验：0.010 molL1氨水、0.1 molL1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水。(1)甲用pH试纸测

19、出0.010 molL1氨水的pH为10，则认定一水合氨是弱电解质，你认为这一方法_(填“正确”或“不正确”)，并说明理由_。(2)乙取出10 mL 0.010 molL1氨水，用pH试纸测其pHa，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用pH试纸测其pHb，若要确认NH3H2O是弱电解质，则a、b应满足什么关系？_。(3)丙取出10 mL 0.010 molL1氨水，滴入2滴酚酞溶液，显粉红色，再加入少量NH4Cl晶体，溶液颜色变_(填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3H2O是弱电解质？_(填“能”或“否”)，并说明原因_。(4)请你根据所提供的试剂，再提出一个合理又简便的方案证

20、明NH3H2O是弱电解质：_。解析：(1)若NH3H2O是强电解质，则0.010 molL1氨水中c(OH)应为0.010 molL1，pH12。用pH试纸测出0.010 molL1氨水的pH为10，说明NH3H2O没有完全电离，应为弱电解质。(2)若NH3H2O是强电解质，用蒸馏水稀释至1 000 mL，其pHa2。因为NH3H2O是弱电解质，不能完全电离，a、b应满足a2ba。(3)向0.010 molL1氨水中加入少量NH4Cl晶体，有两种可能：一是氯化铵在水溶液中电离出的NH水解使溶液显酸性，加入氨水中使其pH降低；二是NH使NH3H2O 的电离平衡NH3H2ONHOH逆向移动，从而使

21、溶液的pH降低。这两种可能均可证明NH3H2O是弱电解质。(4)NH4Cl为强酸弱碱盐，只需检验NH4Cl溶液的酸碱性，即可证明NH3H2O是弱电解质还是强电解质。答案：(1)正确若是强电解质，则0.010 molL1氨水中c(OH)应为0.010 molL1，pH12(2)a2ba(3)浅能向0.010 molL1氨水(滴有酚酞溶液)中加入氯化铵晶体后颜色变浅，有两种可能：一是氯化铵在水溶液中电离出的NH水解使溶液显酸性，加入氨水中使其pH降低；二是NH使NH3H2O的电离平衡NH3H2ONHOH逆向移动，从而使溶液的pH降低。这两种可能均可证明NH3H2O是弱电解质(4)取一张pH试纸，再

22、用玻璃棒蘸取0.1 molL1NH4Cl溶液，滴在pH试纸上，显色后跟标准比色卡比较测出pH，pH7(方案合理即可)弱酸(碱)与强酸(碱)的比较与应用1.一元强酸(HA)与一元弱酸(HB)的比较浓度均为0.01 molL1pH均为2pH或物质的量浓度2pHHApHHB0.01 molL1c(HA)HBHAHB体积相同时与过量的碱反应消耗碱的量HAHBHAHB体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量HAHBHAc(B)c(A)c(B)分别加入固体NaA、NaB后pH变化HA：不变HB：变大HA：不变HB：变大加水稀释10倍后3pHHApHHB2溶液的导电性HAHBHAHB水的电离程度HAHBHA

23、HB2强酸与弱酸、强碱与弱碱稀释时的pH变化图像图中，a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水，c、d为pH相等的盐酸和醋酸。对于该图像，要深刻理解以下4点：(1)对于pHy的强酸溶液稀释时，体积每增大10n倍，pH就增大n个单位，即pHyn；对于pHy的弱酸溶液来说，体积每增大10n倍，pH增大不足n个单位，即pHxn；无论怎样稀释，碱溶液的pH不能等于或小于7，只能趋近于7。(3)加水稀释相同倍数后的pH大小：氨水NaOH溶液，盐酸醋酸。(4)稀释后的pH仍然相等，则加水量的多少：氨水NaOH溶液，醋酸盐酸。对点训练3在相同温度下，100 mL 0.01 molL1的醋酸溶液与10 mL 0.

24、1 molL1的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是()A中和时所需NaOH的量B电离的程度CH的物质的量浓度DCH3COOH的物质的量解析：选B100 mL 0.01 molL1的醋酸溶液与10 mL 0.1 molL1的醋酸溶液中含有的醋酸的物质的量相同，中和时所需NaOH的量相同，A项不符合题意；根据浓度对电离平衡的影响规律：越稀越电离，0.01 molL1的醋酸溶液中醋酸电离的程度大于0.1 molL1的醋酸溶液中醋酸的电离程度，B项符合题意；H的物质的量浓度：前者小于后者，C项不符合题意；两份溶液中CH3COOH的物质的量前者小于后者，D项不符合题意。4常温下pH2的两种酸溶液A

25、和B，分别加水稀释1 000倍，其pH与所加水的体积变化如图所示。下列结论正确的是()AB酸比A酸的电离度大BA为弱酸，B为强酸CB酸的物质的量浓度比A的小DA酸比B酸易电离解析：选D根据图示可知溶液稀释1 000倍后，A酸溶液pH变化大，说明A酸酸性大于B酸酸性。则B酸为弱酸，其电离度应比A酸小，A酸易电离。同为pH2，B酸溶液物质的量浓度一定比A酸溶液浓度大。5(2018成都外国语学校期中)现有浓度均为0.1 molL1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液。下列判断中正确的是()A若三种溶液中c(H)分别为a1 molL1、a2 molL1、a3 molL1，则它们的大小关系为a2a1a3B等体积的

26、以上三种酸溶液分别与过量的NaOH溶液反应，若生成的盐的物质的量依次为b1 mol、b2 mol、b3 mol，则它们的大小关系为b1b2v1v3解析：选DHCl、H2SO4是强电解质，完全电离，CH3COOH是弱电解质，部分电离，由三种酸溶液中的浓度知，它们的大小关系为a22a1，a1大于a3，A项错误；等浓度等体积的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液分别与过量NaOH溶液反应生成盐的物质的量的大小关系为b1b2b3，B项错误；分别用三种酸溶液中和一定量的NaOH溶液生成正盐，若需要酸溶液的体积分别为V1、V2、V3，则其大小关系为V1V32V2，C项错误；硫酸中c(H)为0.2 molL1，盐酸中c

27、(H)为0.1 molL1，醋酸中c(H)小于0.1 molL1，分别与Zn反应，开始时生成H2的速率的大小关系为v2v1v3，D项正确。真题验收1(2016上海高考)能证明乙酸是弱酸的实验事实是()ACH3COOH溶液与Zn反应放出H2B0.1 molL1 CH3COONa溶液的pH大于7CCH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2D0.1 molL1 CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红解析：选BA项，只能证明乙酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，错误；B项，该盐水溶液显碱性，可以证明乙酸是弱酸，正确；C项，可以证明乙酸的酸性比碳酸强，但不能证明其为弱酸，错误；D项，可以证明乙酸具有酸性，但

28、不能证明其酸性强弱，错误。2(2015全国卷)浓度均为0.10 molL1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是()AMOH的碱性强于ROH的碱性BROH的电离程度：b点大于a点C若两溶液无限稀释，则它们的c(OH)相等D当lg2时，若两溶液同时升高温度，则增大解析：选D由图像知，浓度为0.10 molL1的MOH溶液，在稀释前pH为13，说明MOH完全电离，MOH为强碱，而ROH的pH13，说明ROH没有完全电离，ROH为弱碱。A项，MOH的碱性强于ROH的碱性，正确；B项，曲线的横坐标lg越大，表示加水稀释体积越大，由曲线可以看

29、出b点的稀释程度大于a点，溶液浓度越小，弱电解质电离程度越大，故ROH的电离程度：b点大于a点，正确；C项，若两溶液无限稀释，则溶液的pH接近于7，故两溶液的c(OH)相等，正确；D项，由于MOH发生完全电离，升高温度，c(M)不变；ROH存在电离平衡：ROHROH，升高温度，促进电离平衡正向移动，c(R)增大，减小，错误。综合演练提能 课堂巩固练1下列关于强、弱电解质的叙述正确的是()A强电解质全部是离子化合物B强电解质在水中的溶解度一定大于弱电解质在水中的溶解度C强电解质在溶液中完全电离D强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质溶液的导电能力解析：选C强、弱电解质的根本区别在于能否完全电离，

30、强电解质不一定为离子化合物，如H2SO4、HCl为共价化合物，A项错误；溶解度与强、弱电解质没有必然关系，如BaSO4为强电解质，但BaSO4的溶解度很小，B项错误；强电解质在水溶液中或熔融状态下能够完全电离，弱电解质只能部分电离，C项正确；导电能力与溶液中的离子浓度和离子所带电荷有关，与强、弱电解质没有必然关系，D项错误。2(2018天津五区县联考)根据下列实验现象或结果不能证明一元酸HR为弱酸的是()AHR溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红色B室温时，NaR溶液的pH大于7CHR溶液加入少量NaR固体，溶解后溶液的pH变大D室温时，0.01 molL1的HR溶液pH4解析：选AHR溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红色，说明HR是酸，但不能证明一元酸HR为弱酸，A符合题意；室温时，NaR溶液的pH大于7，说明NaR为强碱弱酸盐，一元酸HR为弱酸，B不符合题意；HR溶液加入少量NaR固体，溶解后溶液的pH变大，说明溶液中c(H)减小，HR的电离平衡逆向移动，从而证明一元酸HR为弱酸，C不符合题意；室温时，0.01 molL1的HR溶液pH4，说明HR部分电离，则HR为一元弱酸，D不符合题意。3(2018郑州第一次质检)将浓度为0.1 molL1HF溶液加水稀释，下列各量保持增大的是()c(H)c(F)c(OH)Ka(HF) ABC D解析：选CHF溶液存在电离平衡：HFFH，