學(xué)案38 弱電解質(zhì)的電離平衡
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1、第九章 水溶液中的離子平衡 學(xué)案38 弱電解質(zhì)的電離平衡 [考綱規(guī)定] 1.理解電解質(zhì)的概念,理解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。2.理解電解質(zhì)在水溶液中的電離,以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。3.理解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。 知識點(diǎn)一 強(qiáng)、弱電解質(zhì) 1.電解質(zhì)與非電解質(zhì) (1)電解質(zhì):在________里或________狀態(tài)下能導(dǎo)電的________; (2)非電解質(zhì):在水溶液里和熔融狀態(tài)下______不能導(dǎo)電的________。 2.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì) (1)概念 電解質(zhì) (2)與化合物類型的關(guān)系 強(qiáng)電解質(zhì)重要是大部分________化合物及某些_____
2、___化合物。弱電解質(zhì)重要是某些________化合物。 問題思考 1.(1)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)導(dǎo)電能力強(qiáng)嗎? (2)能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是電解質(zhì)嗎? 2.強(qiáng)電解質(zhì)一定易溶于水嗎?易溶于水的電解質(zhì)一定是強(qiáng)電解質(zhì)嗎? 3.電離方程式的書寫 (1)強(qiáng)電解質(zhì)用______,弱電解質(zhì)用______。 (2)多元弱酸分步電離,且第一步電離限度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不小于第二步,如碳酸電離方程式: ________________________________________________________________________, _______________
3、_________________________________________________________。 (3)多元弱堿電離方程式一步寫成,如氫氧化鐵電離方程式:_________________。 知識點(diǎn)二 弱電解質(zhì)的電離平衡 1.概念 弱電解質(zhì)的電離平衡是指在一定條件下(溫度、濃度),弱電解質(zhì)__________的速率和 ______________的速率相等的狀態(tài)。如下圖所示: 2.特性 3.外界條件的影響 電離平衡是一種吸熱過程,重要受溫度、濃度的影響。 (1)濃度:增大弱電解質(zhì)的濃度,電離平衡________移動,溶質(zhì)分子的電離限度減?。辉龃?/p>
4、離子的濃度,電離平衡向左移動,溶質(zhì)分子的電離限度________。 (2)溫度:升高溫度,電離平衡______移動,電離限度增大;減少溫度,電離平衡向左移動,電離限度________。 問題思考 3.電離平衡右移,電解質(zhì)分子的濃度一定減小嗎?離子的濃度一定增大嗎? 知識點(diǎn)三 電離常數(shù) 1.體現(xiàn)式 對一元弱酸HA: HA H++A- Ka=____________。 對一元弱堿BOH: BOH B++OH- Kb=______________。 2.特點(diǎn) (1)電離常數(shù)只與__________有關(guān),升溫,K值________。
5、 (2)多元弱酸的各級電離常數(shù)的大小關(guān)系是Ka1?Ka2?Ka3,因此其酸性重要決定于第一步電離。 3.意義 電離常數(shù)數(shù)值的大小,可以估算弱電解質(zhì)電離的趨勢。K值越大,電離限度越大,酸(或堿)性越強(qiáng)。如相似條件下常用弱酸的酸性強(qiáng)弱: H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO 問題思考 4.為什么說溫度升高電離平衡常數(shù)(Ka或Kb)增大? 5.為什么多元弱酸的Ka1?Ka2?Ka3? 一、外界條件對弱電解質(zhì)電離的影響 以CH3COOH CH3COO-+H+平衡體系為例,填寫下列表格。 加水 加熱 加少量N
6、aOH(s) 加少量CH3COONa(s) 加少量HCl(g) 加少量冰醋酸 平衡移動 電離限度 n(H+) c(H+) pH 溶液導(dǎo)電性 典例導(dǎo)悟1 (·福州質(zhì)檢)在一定溫度下,冰醋酸加水 稀釋過程中,溶液的導(dǎo)電能力如圖所示。 請回答: (1)“O”點(diǎn)導(dǎo)電能力為“0”的理由是 ________________________________________________________________________
7、 ________________________________________________________________________。 (2)A、B、C三點(diǎn)pH由小到大的順序是____________________________________。 (3)A、B、C三點(diǎn)電離限度最大的是________,其理由是______________________ ________________________________________________________________________。 變式演習(xí)1 在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中存在如下電
8、離平衡: CH3COOH CH3COO-+H+,對于該平衡,下列論述對的的是( ) A.加入水時,平衡向逆反映方向移動 B.加入少量NaOH固體,平衡向正反映方向移動 C.加入少量0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中c(H+)增大 D.加入少量CH3COONa固體,平衡向正反映方向移動 二、強(qiáng)酸與弱酸(或強(qiáng)堿與弱堿)的比較 以鹽酸和醋酸的電離為例,用“>”、“<”、“=”或相應(yīng)中文填寫下表。 等物質(zhì)的量濃度的鹽酸(a)與醋酸(b) pH或物質(zhì)的量濃度 pH:a
9、度 a__b a__b c(Cl-)與c(CH3COO-)大小 c(Cl-)__ c(CH3COO-) c(Cl-)__ c(CH3COO-) 等體積溶液中和NaOH的量 a__b a__b 分別加該酸的鈉鹽固體后pH a:不變 b:____ a:不變 b:____ 開始與金屬反映的速率 a__b a__b 等體積溶液與過量活 潑金屬產(chǎn)生H2的量 a__b a__b 典例導(dǎo)悟2 下列有關(guān)鹽酸與醋酸兩種稀溶液的說法對的的是( ) A.相似濃度的兩溶液中c(H+)相似 B.100 mL 0.1 mol·L-1的兩溶液能中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉
10、
C.pH=3的兩溶液稀釋100倍,pH都為5
D.兩溶液中分別加入少量相應(yīng)的鈉鹽,c(H+)均明顯減小
聽課記錄:
變式演習(xí)2 (·吉林月考)pH=1的
兩種酸溶液A、B各1 mL,分別加水稀釋到1 000 mL,其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說法不對的的是( )
A.A、B兩種酸溶液的物質(zhì)的量濃度一定相等
B.稀釋后,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
C.若a=4,則A是強(qiáng)酸,B是弱酸
D.若1
11、們的pH由小到大排列對的的是( )
A.④②③① B.③①②④
C.①②③④ D.①③②④
2.(·海南,6)已知室溫時,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,下列論述錯誤的是( )
A.該溶液的pH=4
B.升高溫度,溶液的pH增大
C.此酸的電離平衡常數(shù)約為1×10-7
D.由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍
3.(·北京理綜,11)下列論述對的的是( )
A.將稀氨水逐滴加入稀硫酸中,當(dāng)溶液pH=7時,c(SO)>c(NH)
B.兩種醋酸溶液 12、的物質(zhì)的量濃度分別為c1和c2,pH分別為a和a+1,則c1=10c2
C.pH=11的NaOH溶液與pH=3的醋酸溶液等體積混合,滴入石蕊溶液呈紅色
D.向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量硫酸銨固體,則溶液中增大
題組二 弱電解質(zhì)的電離平衡
4.判斷正誤
(1)0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH>1,(因素是)CH3COOH
CH3COO-+H+( )
(·北京理綜-10A)
(2)由0.1 mol·L-1一元堿BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH===B++OH-( )
(·福建理綜-10C)
(3)醋酸在醋酸鈉溶液 13、中電離的限度不小于在純水中電離的限度( )
(·全國理綜Ⅱ-8C)
(4)某醋酸溶液的pH=a,將此溶液稀釋1倍后,溶液的pH=b,則a>b( )
(·全國理綜Ⅰ-9A)
5.(·課標(biāo)全國卷,10)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. D.
6.(·福建理綜,10)常溫下0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是( )
A.將溶液稀釋到原體積的10倍
B.加入 14、適量的醋酸鈉固體
C.加入等體積0.2 mol·L-1鹽酸
D.提高溶液的溫度
7.(·山東理綜,14)室溫下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀釋后,下列說法對的的是( )
A.溶液中導(dǎo)電粒子的數(shù)目減少
B.溶液中不變
C.醋酸的電離限度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
8.(·重慶理綜,13)pH=2的兩種一元
酸x和y,體積均為100 mL,稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如右圖所示。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, 15、Vx 16、20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 mol·L-1 HSCN溶液分別與20 mL 0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,實(shí)驗測得產(chǎn)生的氣體體積(V)隨時間(t)變化的示意圖如圖所示:
反映初始階段,兩種溶液產(chǎn)生CO2氣體的速率存在明顯差別的因素是
________________________________________________________________________,
反映結(jié)束后所得兩溶液中,c(CH3COO-)________c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)25 ℃時,HF電離平衡常 17、數(shù)的數(shù)值Ka≈________,列式并闡明得出該平衡常數(shù)的理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
題組一 強(qiáng)弱電解質(zhì)
1.下列說法對的的是( )
A.強(qiáng)電解質(zhì)溶液一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)
B.強(qiáng)電解質(zhì)的稀溶液中不存在溶質(zhì)分子
C.強(qiáng)電解質(zhì)都是離子化合物,而弱電解質(zhì)都是共價化合物
D.不同的弱電解質(zhì)只要物質(zhì)的量 18、的濃度相似,電離限度也相似
2.(·臨沂模擬)有關(guān)常溫下pH均為3的醋酸和硫酸的說法對的的是( )
A.兩種溶液中,由水電離出的氫離子濃度均為1×10-11 mol·L-1
B.分別加水稀釋100倍后,兩種溶液的pH仍相似
C.醋酸中的c(CH3COO-)和硫酸中的c(SO)相等
D.分別加入足量鋅片,兩種溶液生成H2的體積不相似
3.已知下面三個數(shù)據(jù):7.2×10-4 mol·L-1、4.6×10-4 mol·L-1、4.9×10-10 mol·L-1分別是下列有關(guān)的三種酸的電離常數(shù),若已知下列反映可以發(fā)生:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2 NaCN+HF===HCN 19、+NaF NaNO2+HF===HNO2+NaF。
由此可判斷下列論述不對的的是( )
A.K(HF)=7.2×10-4 mol·L-1
B.K(HNO2)=4.9×10-10 mol·L-1
C.根據(jù)兩個反映即可得出一元弱酸的強(qiáng)弱順序為HF>HNO2>HCN
D.K(HCN) 20、的答案組合為( )
A.3;0.1 B.5;0.2
C.3 21、濃度恒定不變
D.c(H+)=c(CH3COO-)
7.H+濃度相似的等體積的鹽酸A和醋酸B,分別和鋅反映,若最后僅有一種溶液中存在鋅,且放出氫氣的質(zhì)量相似,則下列說法對的的是( )
①反映所需要的時間B>A?、陂_始反映時的速率A>B?、蹍⑴c反映的鋅的物質(zhì)的量A=B?、芊从尺^程的平均速率B>A ⑤鹽酸里有鋅剩余?、薮姿崂镉袖\剩余
A.③④⑥ B.②③⑥ C.③④⑤ D.①②⑤
題組三 實(shí)驗探究
8.用實(shí)驗擬定某酸HA是弱電解質(zhì)。兩同窗的方案如下:
甲:①稱取一定質(zhì)量的HA配制0.1 mol·L-1的溶液100 mL;
②用pH試紙測出該溶液 22、的pH,即可證明HA是弱電解質(zhì)。
乙:①用已知物質(zhì)的量濃度的HA溶液、鹽酸,分別配制pH=1的兩種酸溶液各100 mL;
②分別取這兩種溶液各10 mL,加水稀釋為100 mL;
③各取相似體積的兩種稀釋液裝入兩個試管,同步加入純度和質(zhì)量相似的鋅粒,觀測現(xiàn)象,即可證明HA是弱電解質(zhì)。
(1)在兩個方案的第①步中,都要用到的定量儀器是________________。
(2)甲方案中闡明HA是弱電解質(zhì)的理由是測得溶液的pH______1(選填“>”、“<”或“=”)。
(3)乙方案中闡明HA是弱電解質(zhì)的現(xiàn)象是___________________________________。
23、①裝HCl溶液的試管中放出H2的速率快;②裝HA溶液的試管中放出H2的速率快;③兩個試管中產(chǎn)氣憤體的速率同樣快。
(4)請你評價:乙方案中難以實(shí)現(xiàn)之處和不當(dāng)之處:____________________________
________________________________________________________________________。
(5)請你提出一種合理而比較容易進(jìn)行的方案(藥物可任取),作簡要扼要表述:
________________________________________________________________________
24、________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9.已知NH3·H2O和CH3COOH的電離常數(shù)在同溫條件下近似相等。既有pH試紙、0.1 mol·L-1氨水、0.1 mol·L-1鹽酸、0.1 mol·L-1 NaOH溶液、CH3COONH4固體和蒸餾水。請應(yīng)用化學(xué)平衡知識設(shè)計一種實(shí)驗(只限于選用上述試劑),證明NH3·H2O為弱電解質(zhì)(弱堿)。 25、
學(xué)案38 弱電解質(zhì)的電離平衡
【課前準(zhǔn)備區(qū)】
知識點(diǎn)一
1.(1)水溶液 熔融 化合物
(2)都 化合物
2.(1)所有 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 大多數(shù)鹽 部分 弱酸 弱堿 水
(2)離子 共價 共價
3.(1)===
(2)H2CO3H++HCO
HCOH++CO
(3)Fe(OH)3Fe3++3OH-
知識點(diǎn)二
1.電離成離子 離子結(jié)合成分子
2.= ≠
3.(1)向右 減小 (2)向右 減小
知識點(diǎn)三
1.
2.(1)溫度 增大
問題思考
1.(1)導(dǎo)電能力強(qiáng)弱要看溶液中離子濃度大小,離子濃度大的,導(dǎo)電性強(qiáng),若強(qiáng)電解質(zhì) 26、溶液中離子濃度很小,而弱電解質(zhì)溶液中離子濃度大,則弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)。
(2)能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì),如Cu、氯水等。
2.強(qiáng)電解質(zhì)不一定易溶于水,如CaCO3、BaSO4都是強(qiáng)電解質(zhì),易溶于水的也不一定是強(qiáng)電解質(zhì),如NH3、H2O、H3PO4、HF等,故強(qiáng)、弱電解質(zhì)與溶解性無必然聯(lián)系。
3.都不一定。如對于CH3COOHCH3COO-+H+平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根據(jù)勒夏特列原理,只能“削弱”而不能“消除”,再次平衡時,c(CH3COOH)比原平衡時大;加水稀釋或加少量NaOH固體,都會引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡時 27、要小。
4.由于電解質(zhì)的電離是吸熱過程,升高溫度,電離限度增大,故Ka或Kb增大。
5.(1)一級電離電離出的H+克制了二級電離,依次類推。
(2)一級電離完畢后,酸式酸根離子是一種陰離子,從陰離子中電離出H+是比較耗能的,且酸式酸根離子帶的負(fù)電荷越多,電離出H+越困難。
【課堂活動區(qū)】
一、右移 右移 右移 左移 左移 右移
增大 增大 增大 減小 減小 減小
增大 增大 減小 減小 增大 增大
減小 增大 減小 減小 增大 增大
增大 減小 增大 增大 減小 減小
減小 增大 增大 增大 增大 增大
二、<
> =
。?
> =
= <
變大 變大
> 28、=
= <
典例導(dǎo)悟
1.(1)冰醋酸是純凈的固體醋酸,沒有水存在,醋酸沒有電離,因而導(dǎo)電能力為0
(2)BA>C,則其離子濃度:B>A>C,故c(H+)也是B>A>C,可知pH關(guān)系。(3)弱電解質(zhì)的電離與濃度有關(guān),濃度越小,電離限度越大,故應(yīng)為C。
2.B [鹽酸是強(qiáng)酸,醋酸是弱酸,兩者濃度相似時電離出H+濃度不相似,A錯;同濃度、同體積的兩酸中和氫氧化鈉的能力相似,B對的;pH=3的兩酸溶液稀釋100倍時,鹽酸pH 29、=5,而醋酸pH<5,因稀釋時增進(jìn)了醋酸的電離,C錯;鹽酸中加入相應(yīng)的鈉鹽(NaCl),c(H+)不變,故D錯。]
變式演習(xí)
1.BC 2.A
【課后練習(xí)區(qū)】
高考集訓(xùn)
1.D [乙酸、碳酸和苯酚為弱電解質(zhì),其酸性強(qiáng)弱關(guān)系為乙酸>碳酸>苯酚,乙醇為非電解質(zhì),則等濃度的四種溶液pH由小到大的排列順序為乙酸<碳酸<苯酚<乙醇。]
2.B [根據(jù)HA在水中的電離度可算出c(H+)=0.1%× 0.1 mol·L-1=10-4 mol·L-1,因此pH=4;因HA在水中有電離平衡,升高溫度增進(jìn)平衡向電離的方向移動,因此c(H+)將增大,pH值會減?。籆選項可由平衡常數(shù)體現(xiàn)式算出K==1× 30、10-7 mol·L-1,因此C對的;c(H+)=10-4 mol·L-1,因此c(H+,水電離)= 10-10 mol·L-1,前者是后者的106倍。]
3.C [A項,由電荷守恒知c(H+)+c(NH)=2c(SO)+c(OH-),pH=7,c(H+)=c(OH-),故2c(SO)=c(NH),c(SO)<c(NH);B項,醋酸越濃,電離限度越小,當(dāng)c1=10c2時,前者溶液中H+濃度達(dá)不到后者溶液中H+濃度的10倍,pH相差不到1;C項,醋酸遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量;D項,加入(NH4)2SO4固體,克制NH3·H2O的電離,則減小。]
4.(1)√
解析 因CH3COOH是弱酸,不能完全電離 31、。
(2)×
解析 0.1 mol·L-1 BOH溶液的pH=10,闡明BOH為弱堿,弱堿不能完全電離,存在電離平衡。
(3)×
解析 醋酸可發(fā)生電離:CH3COOHCH3COO-+H+,而醋酸鈉提供大量的CH3COO-,從而導(dǎo)致上述可逆反映向逆反映方向移動,醋酸電離限度削弱。
(4)×
解析 對酸溶液進(jìn)行稀釋,氫離子濃度減少,pH增大。
5.D [HF為弱酸,存在電離平衡:HFH++F-。根據(jù)勒夏特列原理:當(dāng)變化影響平衡的一種條件,平衡會向著可以削弱這種變化的方向移動,但平衡的移動不能完全消除這種變化,故加水稀釋,平衡正向移動,但c(H+)減小,A錯誤;電離常數(shù)只受溫度的影響,
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