2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題8 溶液中的離子反應(yīng) 第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案 蘇教版
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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題8 溶液中的離子反應(yīng) 第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案 蘇教版 [考試標(biāo)準(zhǔn)] 知識(shí)條目 必考要求 加試要求 1.幾種典型的弱電解質(zhì) a a 2.弱電解質(zhì)水溶液中的電離平衡 a b 3.弱電解質(zhì)的電離方程式 b b 4.電離度及其簡(jiǎn)單計(jì)算 c 5.電離平衡常數(shù)與弱酸、弱堿的酸堿性強(qiáng)弱之間的關(guān)系 b 6.多元弱酸的分步電離 a 1.弱電解質(zhì) (1)概念 (2)與化合物類型的關(guān)系 強(qiáng)電解質(zhì)主要是大部分離子化合物及某些共價(jià)化合物,弱電解質(zhì)主要是某些共價(jià)化合物。 (3)常見(jiàn)的弱電解質(zhì) 試寫出H2O、氫
2、氟酸、醋酸、次氯酸、氫氰酸、一水合氨的電離方程式。 H2O:H2OH++OH-; HF:HFH++F-; CH3COOH:CH3COOHCH3COO-+H+; HClO:HClOH++ClO-; HCN:HCNH++CN-; NH3·H2O:NH3·H2ONH+OH-。 2.弱電解質(zhì)的電離平衡 (1)電離平衡的建立 在一定條件下(如溫度、壓強(qiáng)等),當(dāng)弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時(shí),電離過(guò)程達(dá)到了平衡。 (2)電離平衡的特征 (3)外界條件對(duì)電離平衡的影響 ①內(nèi)因:弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)。 ②外因:濃度、溫度、加入試劑等。
3、 (4)電離過(guò)程是可逆過(guò)程,可直接用化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析電離平衡。以0.1 mol·L-1CH3COOH溶液為例:CH3COOHCH3COO-+H+(正向吸熱)。 實(shí)例(稀溶液) CH3COOHH++CH3COO- ΔH>0 改變條件 平衡移動(dòng)方向 n(H+) c(H+) 導(dǎo)電能力 Ka 加水稀釋 → 增大 減小 減弱 不變 加入少量冰醋酸 → 增大 增大 增強(qiáng) 不變 通入HCl(g) ← 增大 增大 增強(qiáng) 不變 加NaOH(s) → 減小 減小 增強(qiáng) 不變 加入鎂粉 → 減小 減小 增強(qiáng) 不變 升高溫度
4、 → 增大 增大 增強(qiáng) 增大 加CH3COONa(s) ← 減小 減小 增強(qiáng) 不變 3.電離度(加試) (1)電離度概念與表達(dá)式 一定條件下,當(dāng)弱電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到電離平衡時(shí),溶液中已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占電解質(zhì)分子總數(shù)的百分?jǐn)?shù)。(常用符號(hào)α表示) 可用數(shù)學(xué)式表達(dá)為 α=×100% 或α=×100% 或α=×100% 即α=×100%(c:電解質(zhì)濃度,Δc:已電離電解質(zhì)濃度) 注意?、匐婋x度適用于達(dá)平衡的電解質(zhì)溶液。②在相同溫度和相同濃度下,電離度大小可表示弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。電離度越小,電解質(zhì)越弱。 (2)影響電離度的因素 ①溫度:在其他條件不變時(shí)
5、,升高溶液溫度,電離平衡向電離方向移動(dòng),電離度增大。 ②濃度:其他條件不變時(shí),增大弱電解質(zhì)溶液濃度,平衡向電離方向移動(dòng),但電離度減小。若降低弱電解質(zhì)溶液濃度,平衡向電離方向移動(dòng),電離度增大,通常在溫度一定時(shí)電離度與溶液濃度平方根成反比。 ③其他電解質(zhì)的加入:如同離子效應(yīng),加入與弱電解質(zhì)電離有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)時(shí),會(huì)使弱電解質(zhì)電離度降低。 題組一 正確理解概念 1.下列說(shuō)法正確的是( ) A.強(qiáng)電解質(zhì)溶液中不存在溶質(zhì)分子,弱電解質(zhì)溶液中存在溶質(zhì)分子 B.氨氣溶于水,當(dāng)c(OH-)=c(NH)時(shí),表明NH3·H2O電離處于平衡狀態(tài) C.弱電解質(zhì)一定是共價(jià)化合物 D.由0.1
6、mol·L-1一元堿BOH的pH=10,可知溶液中存在BOHB++OH- 答案 A 2.下列說(shuō)法正確的是( ) A.電離平衡右移,電解質(zhì)分子的濃度一定減小,離子濃度一定增大 B.稀釋弱電解質(zhì)溶液時(shí),所有粒子濃度都會(huì)減小 C.稀釋冰醋酸,導(dǎo)電能力先增大后減小 D.向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加入CH3COONa固體,因?yàn)镃H3COO-結(jié)合H+,c(H+)減小,平衡右移 答案 C 題組二 改變條件,平衡移動(dòng),判結(jié)果變化 3.將濃度為0.1 mol·L-1 HF溶液加水不斷稀釋,下列各量始終保持增大的是( ) A.c(H+) B.Ka(HF) C.
7、 D. 答案 D 解析 HF為弱酸,存在電離平衡:HFH++F-。根據(jù)勒夏特列原理:當(dāng)改變影響平衡的一個(gè)條件,平衡會(huì)向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng),但平衡的移動(dòng)不能完全消除這種改變,故加水稀釋,平衡正向移動(dòng),但c(H+)減小,A錯(cuò)誤;電離平衡常數(shù)只受溫度的影響,溫度不變,電離平衡常數(shù)Ka不變,B錯(cuò)誤;當(dāng)溶液無(wú)限稀釋時(shí),c(F-)不斷減小,但c(H+)接近10-7 mol·L-1,所以減小,C錯(cuò)誤;=,由于加水稀釋,平衡正向移動(dòng),所以溶液中n(H+)增大,n(HF)減小,所以增大,D正確。 4.25 ℃ 時(shí),把0.2 mol·L-1的醋酸加水稀釋,則圖中的縱軸y表示的是( )
8、A.溶液中OH-的物質(zhì)的量濃度 B.溶液的導(dǎo)電能力 C.溶液中的 D.CH3COOH的電離程度 答案 B 解析 25 ℃時(shí),0.2 mol·L-1的醋酸稀釋過(guò)程中,隨著水的加入溶液中OH-的濃度增大(但不會(huì)超過(guò)10-7 mol·L-1),CH3COOH的電離程度增大,CH3COO-數(shù)目增多,CH3COOH數(shù)目減少,但溶液中CH3COO-的濃度減小,溶液的導(dǎo)電能力減弱。 題組三 平衡移動(dòng),結(jié)果變化,判采取措施 5.稀氨水中存在著下列平衡:NH3·H2ONH+OH-,若要使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),同時(shí)使c(OH-)增大,應(yīng)加入的物質(zhì)或采取的措施是( ) ①NH4Cl固體 ②硫酸
9、 ③NaOH固體?、芩、菁訜? ⑥加入少量MgSO4固體 A.①②③⑤ B.③⑥ C.③ D.③⑤ 答案 C 解析 若在氨水中加入NH4Cl固體,c(NH)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),c(OH-)減小,①不合題意;硫酸中的H+與OH-反應(yīng),使c(OH-)減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),②不合題意;當(dāng)在氨水中加入NaOH固體后,c(OH-)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),③符合題意;若在氨水中加入水,稀釋溶液,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但c(OH-)減小,④不合題意;電離屬吸熱過(guò)程,加熱平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),c(OH-)增大,⑤不合題意;加入少量MgSO4固體發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀
10、,溶液中c(OH-)減小,⑥不合題意。 6.已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值增大,可以采取的措施是( ) ①加少量燒堿溶液?、谏邷囟取、奂由倭勘姿? ④加水 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 答案 C 解析 本題中提供的四種措施都會(huì)使醋酸的電離平衡正向移動(dòng),但①、③會(huì)使c(H+)/c(CH3COOH)的值減小。 題組四 電離度及簡(jiǎn)單計(jì)算(加試) 7.20 ℃時(shí),在0.5 L 0.2 mol·L-1的HA溶液中,有0.01 mol·L-1的HA電離成離子,
11、求該溫度下的電離度。 答案 5% 解析 α=×100%=5%。 8.250 ℃時(shí),某溶液中,0.1 mol·L-1的HA已電離成離子,還有0.9 mol·L-1未電離,求電離度。 答案 10% 解析 α=×100%=10%。 9.已知25 ℃時(shí)幾種物質(zhì)的電離度(溶液濃度均為0.1 mol·L-1)如下表(已知硫酸的第一步電離是完全的): ①H2SO4溶液 HSOH++SO ②NaHSO4溶液 HSOH++SO ③醋酸溶液 CH3COOHH++CH3COO- ④鹽酸 HCl===H++Cl- 10% 29% 1.33% 100% (1)25 ℃時(shí)
12、,0.1 mol·L-1上述幾種溶液中c(H+)由大到小的順序是____________(填序號(hào),下同)。 (2)25 ℃時(shí),c(H+)相同的上述溶液,其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________________。 (3)25 ℃時(shí),0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中的HSO的電離度小于0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液中HSO的電離度的原因是________________________________________________________________________ ____________________________________________
13、____________________________。 答案 (1)①>④>②>③ (2)③>②>④>① (3)0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中,H2SO4第一步電離產(chǎn)生的H+抑制了第二步的電離,所以H2SO4中HSO的電離度小于NaHSO4中HSO的電離度 考點(diǎn)二 電離平衡常數(shù)(加試) 1.(1)填寫下表 弱電解質(zhì) 電離方程式 電離常數(shù) NH3·H2O NH3·H2ONH+OH- Kb=1.7×10-5 CH3COOH CH3COOHCH3COO-+H+ Ka=1.7×10-5 HClO HClOH++ClO- Ka=4.7×10
14、-8 (2)CH3COOH酸性大于(填“大于”、“小于”或“等于”)HClO酸性,判斷的依據(jù):相同條件下,電離常數(shù)越大,電離程度越大,c(H+)越大,酸性越強(qiáng)。 (3)電離平衡常數(shù)的意義:弱酸、弱堿的電離平衡常數(shù)能夠反映酸堿性的相對(duì)強(qiáng)弱。電離平衡常數(shù)越大,電離程度越大。多元弱酸的電離以第一步電離為主,各級(jí)電離平衡常數(shù)的大小差距較大。 (4)外因?qū)﹄婋x平衡常數(shù)的影響:電離平衡常數(shù)與其他化學(xué)平衡常數(shù)一樣只與溫度有關(guān),與電解質(zhì)的濃度無(wú)關(guān),升高溫度,K值增大,原因是電離是吸熱過(guò)程。 2.碳酸是二元弱酸 (1)電離方程式是H2CO3H++HCO, HCOH++CO。 (2)電離平衡
15、常數(shù)表達(dá)式:Ka1=,Ka2=。 (3)比較大小:Ka1>Ka2。 3.幾種多元弱酸的電離常數(shù)(25 ℃) 多元弱酸 電離常數(shù) H2S Ka1=9.1×10-8 Ka2=1.1×10-12 H2C2O4 Ka1=5.9×10-2 Ka2=6.4×10-5 H3PO4 Ka1=7.52×10-3 Ka2=6.23×10-8 Ka3=2.2×10-13 H3C6H5O7 (檸檬酸) Ka1=7.1×10-4 Ka2=1.68×10-5 Ka3=4.1×10-7 題組一 有關(guān)電離平衡常數(shù)的定性分析 1.25 ℃時(shí),部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示
16、: 化學(xué)式 CH3COOH H2CO3 HClO 電離平衡常數(shù) 1.7×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 3.0×10-8 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? ________________________________________________________________________。 (2)同濃度的CH3COO-、HCO、CO、ClO-結(jié)合H+的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? __________________________________________________
17、______________________。 (3)將少量CO2氣體通入NaClO溶液中,寫出反應(yīng)的離子方程式:____________________。 (4)常溫下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀釋過(guò)程中,填寫下列表達(dá)式中的數(shù)據(jù)變化情況(填“變大”、“變小”或“不變”): ① ________; ② ________; ③ ________; ④ ________。 (5)體積為10 mL pH=2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1 000 mL,稀釋過(guò)程中pH變化如圖所示,則HX的電離平衡常數(shù)______(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的電離平
18、衡常數(shù);理由是____________________________________________。 答案 (1)CH3COOH>H2CO3>HClO (2)CO>ClO->HCO>CH3COO- (3)ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO (4)①變小 ②不變?、圩兇蟆、懿蛔? (5)大于 稀釋相同倍數(shù),HX的pH變化比CH3COOH的pH變化大,酸性強(qiáng),電離平衡常數(shù)大 解析 電離平衡常數(shù)越大,酸性越強(qiáng),電離平衡常數(shù)越小,其對(duì)應(yīng)酸根離子結(jié)合H+能力越強(qiáng)。 (3)根據(jù)電離平衡常數(shù)可以判斷:H2CO3>HClO>HCO,CO可以和HClO反應(yīng)生成HCO和ClO-,所以少
19、量CO2與NaClO溶液反應(yīng)生成HCO。 (4)①加水稀釋,n(CH3COOH)減小,n(H+)增多,所以變?。? ②Ka=只與溫度有關(guān),加水稀釋,Ka不變; ③=,加水稀釋,n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)減小,故增大; ④==,Ka、Kw只與溫度有關(guān),所以加水稀釋不變。 (5)根據(jù)圖像分析知,起始時(shí)兩種溶液中c(H+)相同,故c(較弱酸)>c(較強(qiáng)酸),稀釋過(guò)程中較弱酸的電離程度增大的多,故在整個(gè)稀釋過(guò)程中較弱酸的c(H+)一直大于較強(qiáng)酸的c(H+),稀釋相同倍數(shù),HX的pH變化比CH3COOH的大,故HX酸性強(qiáng),電離平衡常數(shù)大。 題組二 有關(guān)電離平衡常數(shù)的定量計(jì)算
20、 2.碳?xì)浠衔锿耆紵蒀O2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達(dá)到平衡時(shí),溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5。若忽略水的電離及H2CO3的第二級(jí)電離,則H2CO3HCO+H+的平衡常數(shù)Ka1=________。(已知:10-5.60=2.5×10-6) 答案 4.2×10-7 解析 H2CO3H++HCO Ka1==≈4.2×10-7。 3.在25 ℃下,將a mol·L-1的氨水與0.01 mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c(NH)=c(Cl-),則溶液顯__________(填“酸”、“堿”或“中”)性;用含a的代數(shù)式
21、表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=___________________。 答案 中 解析 氨水與鹽酸等體積混合后的溶液中的電荷守恒關(guān)系式為c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因c(NH)=c(Cl-),故有c(H+)=c(OH-),溶液顯中性。 NH3·H2O NH ?。 H- (-) mol·L-1 mol·L-1 10-7 mol·L-1 Kb==。 4.常溫下,將a mol·L-1 CH3COONa溶于水配成溶液,向其中滴加等體積的b mol·L-1的鹽酸使溶液呈中性(不考慮鹽酸和醋酸的揮發(fā)),用含a和b的代數(shù)式表示醋酸的電離常
22、數(shù)Ka=________。 答案 解析 由電荷守恒和物料守恒可得: 所以c(CH3COOH)=c(Cl-), CH3COOH CH3COO- ?。 + mol·L-1 (-) mol·L-1 10-7 mol·L-1 Ka==。 5.在一定條件下可用甲醇與CO反應(yīng)生成醋酸消除CO污染。常溫下,將a mol·L-1的醋酸與b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等體積混合,充分反應(yīng)后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),則該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)Ka=________________(用含a和b的代數(shù)式表示)。 答案 解析 根據(jù)
23、電荷守恒得2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),
由于c(CH3COO-)=2c(Ba2+)=b mol·L-1,
所以c(H+)=c(OH-),溶液呈中性;
CH3COOH CH3COO- + H+
(-b)mol·L-1 b mol·L-1 10-7 mol·L-1
Ka==。
判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生,遵循“強(qiáng)酸制弱酸”規(guī)律
考點(diǎn)三 強(qiáng)酸與弱酸的比較
濃度均為0.01 mol·L-1的強(qiáng)酸HA與弱酸HB
pH均為2的強(qiáng)酸HA與弱酸HB
pH或物質(zhì)的量濃度
2=pHHA 24、(HA) 25、
1.按要求畫出圖像,并回答下列問(wèn)題。
(1)相同體積、相同濃度的鹽酸和醋酸
①加入足量的Zn,在甲中畫出H2體積的變化圖像
開(kāi)始階段單位時(shí)間內(nèi),________產(chǎn)生的H2多,反應(yīng)停止時(shí),產(chǎn)生的H2的量________。
答案
鹽酸 一樣多
②加水稀釋,在乙中畫出pH值的變化圖像
加水稀釋相同的倍數(shù),________的pH大;
加水稀釋到相同的pH值,________加入的水多。
答案
醋酸 鹽酸
(2)相同體積、相同pH值的鹽酸和醋酸
①加入足量的Zn,在丙中畫出H2體積的變化圖像
反應(yīng)過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi),________產(chǎn)生的H2多,反應(yīng)停止 26、時(shí),______產(chǎn)生的H2多。
答案
醋酸 醋酸
②加水稀釋,在丁中畫出pH值的變化圖像
加水稀釋相同的倍數(shù),________的pH大;
加水稀釋到相同的pH,________加入的水多。
答案
鹽酸 醋酸
題組二 多角度突破強(qiáng)酸、弱酸的比較
2.在一定溫度下,有a.鹽酸 b.硫酸 c.醋酸三種酸:
(1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí),c(H+)由大到小的順序是________________(用字母表示,下同)。
(2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸,中和NaOH的能力由大到小的順序是______________。
(3)若三者c(H+)相同時(shí),物質(zhì)的量 27、濃度由大到小的順序是________________。
(4)當(dāng)三者c(H+)相同且體積也相同時(shí),分別放入足量的鋅,相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是__________。
(5)當(dāng)三者c(H+)相同且體積相同時(shí),同時(shí)加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅,若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況),則開(kāi)始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為_(kāi)___________,反應(yīng)所需時(shí)間的長(zhǎng)短關(guān)系是__________。
(6)將c(H+)相同的三種酸均加水稀釋至原來(lái)的100倍后,c(H+)由大到小的順序是_________________________________________________________ 28、_______________。
(7)將c(H+)相同、體積相同的三種酸,分別與等濃度的NaOH稀溶液反應(yīng)至pH=7,則消耗NaOH溶液的體積大小關(guān)系為_(kāi)_________。
答案 (1)b>a>c (2)b>a=c (3)c>a>b
(4)c>a=b (5)a=b=c a=b>c (6)c>a=b
(7)c>a=b
解析 解答本題要注意以下三點(diǎn):①HCl、H2SO4都是強(qiáng)酸,但H2SO4是二元酸;②CH3COOH是弱酸,在水溶液中不能完全電離;③醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+的電離平衡。
3.現(xiàn)有室溫下四種溶液,有關(guān)敘述不正確的是( )
序號(hào)
①
29、②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氫氧化鈉溶液
醋酸
鹽酸
A.③④中分別加入適量的醋酸鈉晶體后,兩溶液的pH均增大
B.②③兩溶液等體積混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
C.分別加水稀釋10倍,四種溶液的pH ①>②>④>③
D.V1 L ④與V2 L ①混合,若混合后溶液pH=7,則V1< V2
答案 D
解析 醋酸鈉溶液顯堿性,A正確,也可以從平衡移動(dòng)角度分析,CH3COONa電離出的CH3COO-:a.與鹽酸中的H+結(jié)合生成CH3COOH;b.使醋酸中平衡CH3COOHCH3COO-+H+左移,兩溶液中H+濃度均減小,所以 30、pH均增大;假設(shè)均是強(qiáng)酸強(qiáng)堿,且物質(zhì)的量濃度相同,等體積混合后溶液呈中性,但③醋酸是弱酸,其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于②,即混合后醋酸過(guò)量,溶液顯酸性,c(H+)>c(OH-),B正確;分別加水稀釋10倍,假設(shè)平衡不移動(dòng),那么①、②溶液的pH均為10,但稀釋氨水使平衡NH3·H2ONH+OH-右移,使①中pH>10,同理醋酸稀釋后pH<4,C正確;假設(shè)均是強(qiáng)酸強(qiáng)堿,混合后溶液呈中性,V1=V2,但①氨水是弱堿,其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于④鹽酸,所以需要的①氨水少,即V1>V2,D錯(cuò)誤。
題組三 判斷弱電解質(zhì)的方法
4.為了證明醋酸是弱電解質(zhì),甲、乙、丙、丁四人分別選用下列試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn):0.1 mol·L-1醋酸 31、溶液、0.1 mol·L-1鹽酸、pH=3的鹽酸、pH=3的醋酸、CH3COONa晶體、NaCl晶體、CH3COONH4晶體、蒸餾水、鋅粒、pH試紙、酚酞、NaOH溶液等。
(1)甲取出10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液,用pH試紙測(cè)出其pH=a,確定醋酸是弱電解質(zhì),則a應(yīng)該滿足的關(guān)系是____________,理由是__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙分別取pH=3的醋酸和鹽酸各1 mL, 32、分別用蒸餾水稀釋到100 mL,然后用pH試紙分別測(cè)定兩溶液的pH,則可認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì),判斷的依據(jù)是____________________
________________________________________________________________________。
(3)丙分別取pH=3的鹽酸和醋酸各10 mL,然后加入質(zhì)量相同的鋅粒,醋酸放出H2的速率快,則認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì),你認(rèn)為這一方法正確嗎?________,請(qǐng)說(shuō)明理由:___________________________________________________________________ 33、_____
________________________________________________________________________。
(4)丁用CH3COONa晶體、NaCl晶體、蒸餾水和酚酞做實(shí)驗(yàn),也論證了醋酸是弱酸的事實(shí),該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)a>1 因醋酸是弱酸,不能完全電離 (2)鹽酸的pH= 34、5,醋酸的pH<5 (3)正確 由于醋酸是弱酸,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,醋酸不斷電離,c(H+)變化小,產(chǎn)生H2的速率醋酸比鹽酸快 (4)將CH3COONa晶體、NaCl晶體分別溶于適量水配成溶液,再分別滴入酚酞溶液,CH3COONa溶液變淺紅色,NaCl溶液不變色
1.假設(shè)法進(jìn)行有關(guān)量的大小比較
在做有關(guān)強(qiáng)酸、弱酸、強(qiáng)堿、弱堿的題目時(shí),可以先假設(shè)所給物質(zhì)全部是強(qiáng)電解質(zhì),再在此基礎(chǔ)上結(jié)合電離平衡移動(dòng)原理進(jìn)行分析。如第3題中的C選項(xiàng),分別加水稀釋10倍,假設(shè)平衡不移動(dòng),那么①、②溶液的pH均為10,然后再根據(jù)平衡移動(dòng)原理進(jìn)行分析;再如D選項(xiàng),假設(shè)均是強(qiáng)酸強(qiáng)堿,則V1=V2,然后再根據(jù)弱堿的電離平 35、衡及濃度進(jìn)行分析。
2.判斷弱電解質(zhì)的三個(gè)思維角度
角度一:弱電解質(zhì)的定義,即弱電解質(zhì)不能完全電離,如測(cè)0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。
角度二:弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡,條件改變,平衡移動(dòng),如pH=1的CH3COOH加水稀釋10倍后,1 36、少量醋酸鈉能增大醋酸的電離程度(×)
(xx·重慶理綜,3A)
(2)25 ℃時(shí),等體積等濃度的硝酸與氨水混合后,溶液pH=7(×)
(xx·重慶理綜,3B)
(3)25 ℃時(shí),0.1 mol·L-1的硫化氫溶液比等濃度的硫化鈉溶液的導(dǎo)電能力弱(√)
(xx·重慶理綜,3D)
(4)25 ℃時(shí),用醋酸溶液滴定等濃度NaOH溶液至pH=7,V醋酸<VNaOH(×)
(xx·重慶理綜,2B)
(5)CH3COOH溶液加水稀釋后,溶液中的值減小(√)
(xx·江蘇,11C)
(6)室溫下,對(duì)于0.10 mol·L-1的氨水,加水稀釋后,溶液中c(NH)·c(OH-)變大(×)
37、(xx·福建理綜,8B)
(7)稀醋酸加水稀釋,醋酸的電離程度增大,溶液的pH減小(×)
(xx·重慶理綜,10B)
(8)中和等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等(√)
(xx·福建理綜,10C)
2.(xx·浙江10月選考,17)關(guān)于常溫下濃度均為0.1 mol·L-1的鹽酸和醋酸溶液,下列說(shuō)法正確的是( )
A.醋酸溶液的pH小于鹽酸
B.醋酸的電離方程式:CH3COOH===CH3COO-+H+
C.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)
D.0.1 mol·L-1的醋酸溶液與等物質(zhì)的量濃度、等體積的氫氧化鈉溶液混合后c(H 38、+)>c(OH-)
答案 C
3.(xx·全國(guó)卷Ⅰ,13)濃度均為0.10 mol·L-1、體積均為V0的MOH和ROH溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨lg的變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.MOH的堿性強(qiáng)于ROH的堿性
B.ROH的電離程度:b點(diǎn)大于a點(diǎn)
C.若兩溶液無(wú)限稀釋,則它們的c(OH-)相等
D.當(dāng)lg=2時(shí),若兩溶液同時(shí)升高溫度,則增大
答案 D
解析 A項(xiàng),0.10 mol·L-1的MOH和ROH,前者pH=13,后者pH小于13,說(shuō)明前者是強(qiáng)堿,后者是弱堿,正確;B項(xiàng),ROH是弱堿,加水稀釋,促進(jìn)電離,b點(diǎn)電離程度大于a點(diǎn),正確;C項(xiàng),兩堿溶液 39、無(wú)限稀釋,溶液近似呈中性,c(OH-)相等,正確;D項(xiàng),由MOH是強(qiáng)堿,在溶液中完全電離,所以c(M+)不變,ROH是弱堿,升高溫度,促進(jìn)電離平衡ROHR++OH-向右進(jìn)行,c(R+)增大,所以減小,錯(cuò)誤。
5.[xx·海南,16(1)]氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料。回答下列問(wèn)題:
氨的水溶液顯弱堿性,其原因?yàn)開(kāi)___________________________________________________
(用離子方程式表示);0.1 mol·L-1的氨水中加入少量NH4Cl固體,溶液的pH________(填“升高”或“降低”);若加入少量明礬,溶液中NH的濃度___ 40、_____(填“增大”或“減小”)。
答案 NH3·H2ONH+OH- 降低 增大
6.(1)[xx·福建理綜,23(3)①③]25 ℃,兩種酸的電離平衡常數(shù)如下表。
Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×10-2
6.3×10-8
H2CO3
4.2×10-7
5.6×10-11
①HSO的電離平衡常數(shù)表達(dá)式K=_________________________________________。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為_(kāi)_____________________________。
答案?、?
③H2SO3+HCO===HSO+ 41、CO2↑+H2O
(2)[xx·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ,27(1)(2)③]H3PO2是一元中強(qiáng)酸,寫出其電離方程式_____________
________________________________________________________________________。
NaH2PO2為_(kāi)_______(填“正鹽”或“酸式鹽”),其溶液顯______(填“弱酸性”、“中性”或“弱堿性”)。
答案?、贖3PO2H++H2PO
①正鹽 弱堿性
解析?、僖?yàn)镠3PO2是一元中強(qiáng)酸,只有部分發(fā)生電離,電離方程式為H3PO2H++H2PO。
②③根據(jù)H3PO2是一元中強(qiáng) 42、酸,可以判斷NaH2PO2是正鹽,屬于弱酸強(qiáng)堿鹽,因H2PO水解而使溶液呈弱堿性。
練出高分
1.下列關(guān)于電解質(zhì)的敘述正確的是( )
A.電解質(zhì)溶液的濃度越大,其導(dǎo)電性能一定越強(qiáng)
B.強(qiáng)酸和強(qiáng)堿一定是強(qiáng)電解質(zhì),不管其水溶液濃度的大小,都能完全電離
C.強(qiáng)極性共價(jià)化合物不一定都是強(qiáng)電解質(zhì)
D.多元酸、多元堿的導(dǎo)電性一定比一元酸、一元堿的導(dǎo)電性強(qiáng)
答案 C
解析 A、D項(xiàng),導(dǎo)電性取決于離子濃度及所帶電荷數(shù)的多少,錯(cuò)誤;B項(xiàng),應(yīng)指其稀溶液中,錯(cuò)誤;C項(xiàng),HF是強(qiáng)極性共價(jià)化合物,但是弱電解質(zhì)。
2.下列物質(zhì)中,屬于弱電解質(zhì)的是( )
A.CO2 B.NH3·H2O
C.N 43、H4NO3 D.C2H5OH(酒精)
答案 B
3.下列電離方程式中,正確的是( )
A.H2S2H++S2-
B.NaHCO3Na++H++CO
C.NaCl===Na++Cl-
D.CH3COOH===CH3COO-+H+
答案 C
解析 H2S是二元弱酸,分步電離,以第一步電離為主,其電離方程式為H2SH++HS-,HS-S2-+H+,故A錯(cuò);NaHCO3為弱酸酸式鹽,HCO不能拆寫,其電離方程式為NaHCO3===Na++HCO,故B錯(cuò);NaCl為強(qiáng)電解質(zhì),完全電離,用“===”表示,故C正確;CH3COOH為弱酸,其電離方程式為CH3COOH 44、CH3COO-+H+,故D錯(cuò)。
4.對(duì)氨水中存在的電離平衡NH3·H2ONH+OH-,下列敘述正確的是( )
A.加水后,溶液中n(OH-)增大
B.加入少量濃鹽酸,溶液中n(OH-)增大
C.加入少量濃NaOH溶液,電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D.加入少量NH4Cl固體,溶液中c(NH)減小
答案 A
解析 A項(xiàng),加水后促進(jìn)NH3·H2O的電離,NH3·H2O電離程度增大,n(OH-)增大;B項(xiàng),加入濃鹽酸,雖然平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),由于OH-和H+反應(yīng),使n(OH-)減??;C項(xiàng),增大了c(OH-),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);D項(xiàng),增大c(NH),雖然平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),但根 45、據(jù)勒夏特列原理可知,c(NH)增大。
5.已知HCl為強(qiáng)酸,下列對(duì)比實(shí)驗(yàn)不能用于證明CH3COOH為弱酸的是( )
A.對(duì)比等濃度的兩種酸溶液的pH
B.對(duì)比等濃度的兩種酸溶液與相同大小鎂條反應(yīng)的初始速率
C.對(duì)比等濃度、等體積的兩種酸溶液與等量NaOH溶液反應(yīng)后放出的熱量
D.對(duì)比等濃度、等體積的兩種酸溶液與足量Zn反應(yīng)生成H2的體積
答案 D
解析 A項(xiàng),對(duì)比等濃度的兩種酸的pH,若醋酸的pH比鹽酸的pH大,說(shuō)明醋酸沒(méi)有完全電離,為弱酸,A正確;B項(xiàng),氫離子濃度越大,反應(yīng)速率越大,可對(duì)比等濃度的兩種酸與相同大小鎂條反應(yīng)的初始速率判斷酸性的強(qiáng)弱,故B正確;C項(xiàng),電解質(zhì)的電離為 46、吸熱過(guò)程,若醋酸發(fā)生中和反應(yīng)放出的熱量少于鹽酸,可證明醋酸為弱酸,故C正確;D項(xiàng),等濃度、等體積的兩種酸與足量Zn反應(yīng),最終生成H2的體積相等,不能證明酸性的強(qiáng)弱,故D錯(cuò)誤。
6.25 ℃時(shí)加水稀釋10 mL pH=11的氨水,下列判斷正確的是( )
A.原氨水的濃度為10-3mol·L-1
B.溶液中減小
C.氨水的電離程度增大,溶液中所有離子的濃度均減小
D.再加入10 mL pH=3的鹽酸充分反應(yīng)后混合液的pH值肯定大于7
答案 D
解析 A項(xiàng),原氨水的濃度應(yīng)大于10-3mol·L-1,錯(cuò)誤;B項(xiàng),由于n(NH)增多,而n(NH3·H2O)減小,因處于同一溶液中,所以增大 47、,錯(cuò)誤;C項(xiàng),由于c(OH-)減小,所以c(H+)應(yīng)增大,錯(cuò)誤;D項(xiàng),氨水過(guò)量,所以pH>7,正確。
7.pH相同、體積相同的氨水和氫氧化鈉溶液分別采取下列措施,有關(guān)敘述正確的是( )
A.加入適量的氯化銨晶體后,兩溶液的pH均減小
B.溫度下降10 ℃,兩溶液的pH均不變
C.分別加水稀釋10倍,兩溶液的pH仍相等
D.用同濃度的鹽酸中和,消耗鹽酸的體積相同
答案 A
8.已知?dú)浞嵩谒芤褐薪⑷缦码婋x平衡:HFH+ + F- ,若只改變一個(gè)條件,一定可以使c(HF)/c(H+)減小的是( )
A.通氯化氫氣體 B.加入少量氟化鉀固體
C.加入少量氫氧化鈉固體 48、 D.通入少量氟化氫氣體
答案 A
解析 A項(xiàng),通氯化氫氣體,溶液中的c(H+)增大,化學(xué)平衡雖逆向移動(dòng),但c(H+)增大的程度大于c(HF)增大的程度,則c(HF)/c(H+)減小,正確;B項(xiàng),加入少量氟化鉀固體,氟離子的濃度增大,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),c(HF)增大,c(H+)減小,則c(HF)/c(H+)增大,錯(cuò)誤;C項(xiàng),加入少量氫氧化鈉固體,氫離子的濃度減小,化學(xué)平衡正向移動(dòng),c(F-)增大,=增大,錯(cuò)誤;D項(xiàng),通入少量氟化氫氣體,化學(xué)平衡雖正向移動(dòng),但c(HF)增大的程度大于c(H+)增大的程度,則c(HF)/c(H+)增大,錯(cuò)誤。
9.相同體積、相同pH的某一元強(qiáng)酸溶液①和某 49、一元中強(qiáng)酸溶液②分別與足量的鋅粉發(fā)生反應(yīng),下列關(guān)于氫氣體積(V)隨時(shí)間(t)變化的示意圖正確的是( )
答案 C
解析 強(qiáng)酸完全電離,中強(qiáng)酸部分電離,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,中強(qiáng)酸會(huì)繼續(xù)電離出H+,所以溶液②產(chǎn)生氫氣的體積多,在相同時(shí)間內(nèi),②的反應(yīng)速率比①快。
10.pH=2的兩種一元酸x和y,體積均為100 mL,稀釋過(guò)程中pH與溶液體積的關(guān)系如下圖所示。分別滴加NaOH溶液(c=0.1 mol·L-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy,則( )
A.x為弱酸,Vx 50、 C
解析 由圖知:將一元酸x和y分別稀釋10倍,pH的變化量ΔpHx=1,ΔpHy<1,所以x為強(qiáng)酸,y為弱酸。pH=2時(shí)弱酸y的濃度大,滴加NaOH溶液至pH=7時(shí)需NaOH溶液的體積y比x大。
11.(加試題)運(yùn)用電離常數(shù)判斷可以發(fā)生的反應(yīng)是( )
酸
電離常數(shù)(25 ℃)
碳酸
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
次溴酸
Ka=2.4×10-9
①HBrO+Na2CO3===NaBrO+NaHCO3
②2HBrO+Na2CO3===2NaBrO+H2O+CO2↑
③HBrO+NaHCO3===NaBrO+H2O+CO2↑
④NaBrO+CO 51、2+H2O===NaHCO3+HBrO
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
答案 C
解析 根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)中較強(qiáng)酸制較弱酸的原理,①中次溴酸Ka=2.4×10-9>碳酸Ka2=5.6×10-11,能發(fā)生;次溴酸Ka=2.4×10-9 52、液,pH由大到小的順序是Na3PO4 > Na2HPO4 > NaF > NaH2PO4
C.0.10 mol·L-1的H3PO4溶液中,0.30 mol·L-1 >c(H+) > 0.10 mol·L-1
D.Ka2遠(yuǎn)小于Ka1的主要原因是第一步產(chǎn)生的H+抑制了第二步的電離
答案 C
13.已知達(dá)到電離平衡的0.1 mol·L-1的氨水,為了促進(jìn)NH3·H2O的電離,同時(shí)使溶液的pH增大,應(yīng)采取的措施是( )
A.加入一定量的水 B.加熱溶液
C.加入少量NaOH D.通入氨氣
答案 B
14.室溫下,向a mol·L-1氨水中逐滴加入鹽酸,下列描述不正確的是( 53、)
A.溶液的pH減小
B.增大
C.水的電離程度先減小后增大
D.Kb(NH3·H2O)不變
答案 C
15.H2S水溶液中存在電離平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-。若向H2S溶液中( )
A.加水,平衡向右移動(dòng),溶液中氫離子濃度增大
B.通入過(guò)量SO2氣體,平衡向左移動(dòng),溶液pH值增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移動(dòng),溶液pH值減小
D.加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化),溶液中所有離子濃度都減小
答案 C
16.氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料?;卮鹣铝袉?wèn)題:
氨的水溶液顯弱堿性,其原因?yàn)開(kāi)_________________________ 54、_______________________
(用離子方程式表示);0.1 mol·L-1的氨水中加入少量NH4Cl固體,溶液的pH________(填“升高”或“降低”);若加入少量明礬,溶液中NH的濃度________(填“增大”或“減小”)。
答案 NH3·H2ONH+OH- 降低 增大
17.(加試題)(1)常溫時(shí),初始濃度分別為1 mol·L-1和0.1 mol·L-1的氨水中c(OH-)分別為c1和c2,則c1和c2的關(guān)系為c1________10c2。
(2)25 ℃時(shí),醋酸的電離常數(shù)Ka=1.75×10-5。
①向該溶液中加入一定量的鹽酸,Ka是否變化?為什么? 55、
②若醋酸的初始濃度為0.010 mol·L-1,平衡時(shí)c(H+)是多少?醋酸的電離度是多少?
答案 (1)<
(2)①不變,Ka不隨濃度變化而變化。
②c(H+)為4.18×10-4 mol·L-1,醋酸的電離度為4.18%。
解析 (1)設(shè)兩種濃度的氨水中NH3·H2O的電離度分別為α1、α2,則==10·,溶液濃度越小,電離度越大,即α1<α2,所以c1<10c2。
(2)①Ka只隨溫度變化而變化。加入鹽酸,電離平衡發(fā)生移動(dòng),但Ka不變。
②設(shè)平衡時(shí)c(H+)=c(CH3COO-)=x mol·L-1,則c(CH3COOH)平=0.010 mol·L-1-x mol·L-1 56、,Ka==1.75×10-5,對(duì)(0.010-x)mol·L-1≈0.010 mol·L-1進(jìn)行近似處理可得=1.75×10-5,解得x=4.18×10-4,α=×100%=4.18%。
18.(加試題)下表是幾種常見(jiàn)弱酸的電離常數(shù)(25 ℃)。
弱酸
電離方程式
電離常數(shù)K
CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
K=1.75×10-5
H2CO3
H2CO3H++HCO
HCOH++CO
K1=4.31×10-7
K2=5.61×10-11
H3PO4
H3PO4H++H2PO
H2POH++HPO
HPOH++PO
K 57、1=7.1×10-3
K2=6.3×10-8
K3=4.2×10-13
回答下列問(wèn)題:
(1)升高溫度,會(huì)________(填“促進(jìn)”或“抑制”)弱酸的電離,K值________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)在溫度相同時(shí),各弱酸的K值不同,那么K值的大小與酸性的相對(duì)強(qiáng)弱關(guān)系是____________________。
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H3PO4、H2PO、HPO都看作酸,則它們酸性強(qiáng)弱的順序是______________________。
(4)電離常數(shù)是用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定出來(lái)的,現(xiàn)已經(jīng)測(cè)得25 ℃時(shí),c mol·L-1的CH3COOH的 58、電離度為α。試表示該溫度下醋酸的電離常數(shù)K=________。
答案 (1)促進(jìn) 增大
(2)K值越大,溶液的酸性越強(qiáng)
(3)H3PO4>CH3COOH>H2CO3>H2PO>HCO>HPO (4)或
解析 (1)弱電解質(zhì)的電離是吸熱反應(yīng),升高溫度促進(jìn)弱電解質(zhì)電離,則生成物濃度增大,反應(yīng)物濃度減小,所以K值增大。
(2)K值越大,酸的電離程度越大,則溶液中氫離子濃度更大,所以溶液的酸性越強(qiáng)。
(3)電離常數(shù)越大,則酸性越強(qiáng),電離常數(shù)越小,則酸性越弱,根據(jù)表格知,酸性最強(qiáng)的是H3PO4,最弱的是HPO。
(4)醋酸溶液中水電離出的氫離子濃度很小,對(duì)于醋酸電離出的氫離子來(lái)說(shuō)水電離出的氫離子可以忽略,所以該溶液中c(CH3COO-)=c(H+)=cα mol·L-1,溶液中c(CH3COOH)=c(1-α)mol·L-1,則電離常數(shù)K==。
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