内容正文:
专题3 水溶液中的离子反应
第一单元 弱电解质的电离平衡
第1课时 强电解质和弱电解质 弱电解质的电离平衡
2
预习作业
01
课时作业
02
目录
CONTENTS
预习作业
(建议用时:15分钟)
强电解质 弱电解质
定义 在水溶液中能够_____________的电解质 在水溶液中仅能_____________的电解质
化合物类别 ________、________、绝大多数________ ________、________、水、少数盐
电离方程式 HCl:__________________________
NaCl:__________________________ CH3COOH:__________________ ______________________________
完全电离
1.强电解质和弱电解质
部分电离
强酸
强碱
盐
弱酸
弱碱
HCl===H++Cl-
NaCl===Na++Cl-
预习作业
5
2.弱电解质的电离平衡特点
(1)弱电解质的电离是________过程。
(2)弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率________。
(3)平衡时,电离过程与离子结合成分子的过程仍在进行,是________平衡。
(4)平衡时,各微粒(分子、离子)的浓度都________________。
(5)外界条件改变时,平衡______________。
可逆
相等
动态
不再发生变化
会发生移动
预习作业
6
1.下列说法正确的是( )
A.Ca(OH)2微溶于水,所以是弱电解质
B.在水中能电离出离子的化合物一定是离子化合物
C.CO2分子中含有极性键,且溶于水能导电,所以CO2是电解质
D.NH3·H2O在水中只能部分电离,所以是弱电解质
答案
解析
解析 区别强、弱电解质的依据是看其溶于水后能否完全电离,和其溶解度大小无必然联系,Ca(OH)2虽微溶于水,但溶于水的部分能完全电离,所以是强电解质,A错误;某些共价化合物在水中也能电离出离子,如H2SO4等,B错误;CO2溶于水能导电是由于和水发生反应生成了H2CO3,但CO2是非电解质,C错误。
预习作业
7
答案
预习作业
8
3.下列有关“电离平衡”的叙述正确的是( )
A.电解质在溶液里达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度相等
B.达到电离平衡时,由于分子和离子的浓度不再发生变化,所以说电离平衡是静态平衡
C.电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡可能会发生移动
D.电解质达到电离平衡后,各离子的浓度相等
答案
解析
解析 A项,达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度均不变,但未必相等;B项,达到电离平衡时,分子仍然要电离为离子,离子也要结合为分子,只是二者速率相等,即电离平衡是动态平衡;D项,达到电离平衡时,电解质溶液中各离子的浓度不变,但不一定相等。
预习作业
9
答案
预习作业
10
课时作业
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列说法正确的是( )
A.BaSO4粉末可用作钡餐,因为BaSO4为非电解质
B.有机物苯、乙醇、蔗糖都属于非电解质
C.弱电解质溶液的导电能力一定比强电解质溶液的导电能力弱
D.固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物都可以导电
答案
解析
解析 BaSO4是强电解质,A错误;电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子浓度和离子所带的电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强,C错误;熔融态的共价化合物中没有自由移动的离子,故也不导电,D错误。
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4.(2023·广东广州高二期中)下列事实不能证明乙二酸(俗称草酸,化学式为H2C2O4)是弱电解质的是( )
A.乙二酸能使酸性KMnO4溶液褪色
B.常温下,0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH=2
C.相同条件下,浓度均为1 mol·L-1的H2C2O4溶液的导电能力比硫酸溶液的导电能力弱
D.H2C2O4溶液中存在H2C2O4分子,且溶液呈酸性
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解析
解析 乙二酸能使酸性KMnO4溶液褪色,说明乙二酸具有还原性,与乙二酸电离程度无关,不能证明乙二酸为弱电解质,故A符合题意;常温下,0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH=2,说明乙二酸部分电离,则乙二酸为弱电解质,故B不符合题意;相同条件下,浓度均为1 mol·L-1的H2C2O4溶液的导电能力比硫酸溶液的导电能力弱,乙二酸溶液中离子浓度小于硫酸溶液中离子浓度,硫酸是强电解质,则乙二酸部分电离,为弱电解质,故C不符合题意;H2C2O4溶液中存在H2C2O4分子,且溶液呈酸性,说明乙二酸部分电离,则乙二酸为弱电解质,故D不符合题意。
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5.25 ℃时,有浓度均为0.1 mol·L-1的HCl溶液和CH3COOH溶液各10 mL,下列说法正确的是( )
A.两溶液的导电能力相同
B.中和两溶液所消耗NaOH的物质的量相同
C.分别与足量的Zn完全反应,盐酸反应的速率快,产生的氢气多
D.两溶液中都存在溶质分子
答案
解析
解析 浓度均为0.1 mol·L-1的HCl溶液和CH3COOH溶液,HCl溶液中离子浓度大,导电能力强,A错误;二者溶质的物质的量相同,且都为一元酸,故消耗NaOH的物质的量相同,B正确;分别与足量的Zn完全反应,产生的氢气一样多,C错误;HCl为强电解质,HCl溶液中不存在溶质分子,D错误。
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课时作业
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6.下列关于溶液导电能力的说法正确的是( )
A.室温下HA的水溶液导电能力比HB的水溶液导电能力强,则HA是强酸
B.溶液的导电能力与溶液的浓度有关,溶液浓度越大,其导电能力越强
C.溶液能导电是由于溶液中的离子在电场作用下发生定向移动
D.导电能力强的溶液的溶质一定是强电解质
答案
解析
解析 未指明溶液的浓度,故不能判断HA为强酸,A错误;电解质溶液导电能力的强弱不仅与溶液中离子浓度大小有关,还与离子所带的电荷数有关,溶液中离子浓度越大,离子所带电荷数越多,导电能力越强,故B、D错误。
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[易错警示]
电解质溶液的导电性强弱和溶液中离子浓度和离子所带电荷数有关。离子浓度越大、离子所带电荷数越多,溶液导电性越强。电解质溶液中离子浓度大小不仅和电解质的强弱有关,还和电解质溶液的浓度有关。
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课时作业
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7.下列能说明醋酸是弱电解质的事实是( )
A.醋酸水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
B.醋酸和碳酸钠溶液反应放出二氧化碳
C.c(H+)相同的醋酸和盐酸相比较,醋酸溶液的浓度大
D.浓度和体积均相同的醋酸和盐酸可中和等物质的量的NaOH
答案
解析
解析 A项,醋酸水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红只能说明醋酸有酸性,不能说明醋酸是弱电解质;B项,醋酸和碳酸钠溶液反应放出二氧化碳,只能说明醋酸的酸性大于碳酸,不能说明醋酸是弱电解质;C项,c(H+)相同的醋酸和盐酸相比较,醋酸溶液的浓度大,说明醋酸不完全电离,所以能说明醋酸是弱电解质;D项,浓度和体积均相同的醋酸和盐酸含有等物质的量的醋酸和HCl,可中和等物质的量的NaOH,只能说明醋酸是一元酸,不能说明醋酸是弱电解质。
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课时作业
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答案
解析
解析 能使HIn指示剂显红色,说明电离平衡向左移动,则应加入酸或酸性溶液,分析题给溶液,只有①④符合题意。
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解析
解析 加水促进H2S的电离,平衡向右移动,但H+浓度减小,A错误;通入SO2气体,发生的反应为2H2S+SO2===3S↓+2H2O,H2S浓度减小,平衡向左移动,当SO2过量时,溶液中的溶质为H2SO3,溶液显酸性,B错误;滴加新制氯水,发生的反应为Cl2+H2S===2HCl+S↓,H2S浓度减小,平衡向左移动,由于生成了强酸(HCl),溶液酸性增强,C正确;加入少量硫酸铜固体,发生的反应为H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4,由于生成了强酸(H2SO4),溶液中H+浓度增大,D错误。
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课时作业
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答案
11.H+浓度相同的两份等体积溶液A和B,A为HCl溶液,B为CH3COOH溶液,二者分别和等质量的锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,则下列说法正确的是 ( )
①开始时的反应速率:A>B ②参加反应的锌的物质的量:A=B ③反应过程中的平均速率:B>A ④A中有锌剩余 ⑤B中有锌剩余
A.③④ B.③⑤
C.①③④ D.①②③
解析
解析 H+浓度相同时,CH3COOH溶液的浓度大于HCl溶液的浓度;等体积的溶液中CH3COOH的物质的量大于HCl的物质的量。开始时H+浓度相同,故开始时的反应速率:A=B;参加反应的锌的物质的量:A<B;B与锌反应的平均速率较快;反应后A中有锌剩余。
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12.某温度下,等体积、相同c(H+)的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示的是盐酸中c(H+)的变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性弱
C.取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗的NaOH的量相同
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
答案
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课时作业
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解析
解析 CH3COOH属于弱电解质,在稀释时会继续电离出
H+,故稀释时c(H+)的变化要比盐酸中c(H+)的变化慢一些,即
曲线Ⅰ是盐酸中c(H+)的变化曲线,曲线Ⅱ是醋酸溶液中c(H+)
的变化曲线,A正确;离子浓度:b>c,故导电性:b>c,B错
误;a点、b点表示两溶液稀释相同倍数,溶质的物质的量没有
发生变化,都等于稀释前的物质的量,稀释前两溶液中c(H+)相同,但CH3COOH为弱酸,则c(CH3COOH)>c(HCl),故稀释前n(CH3COOH)>n(HCl),即CH3COOH比HCl消耗NaOH的量多,C、D错误。
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答案
二、非选择题
13.回答下列问题。
Ⅰ.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示。
(1)a、b、c三点溶液的c(H+)由小到大的顺序为____________。
(2)a、b、c三点CH3COOH的电离程度大小关系:____________。
(3)a、b、c三点溶液用1 mol·L-1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积大小关系:____________。
c<a<b
c>b>a
a=b=c
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答案
Ⅱ.锌粉与稀硫酸反应产生氢气的体积-时间关系如下图所示,选择正确的选项填空。
(4)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是________。
(5)将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸中,同时向a中加入CH3COONa溶液,其他条件不变,则图像是________。
A
C
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解析
解析 (1)相同温度下的醋酸溶液中,溶液导电能力与离
子浓度成正比,由题图知,溶液导电能力b>a>c,则c(H+):
c<a<b。
(2)醋酸是弱电解质,相同温度下,醋酸的浓度越小,醋
酸的电离程度越大,所以a、b、c三点醋酸的电离程度:c>b>a。
(3)由于溶液中醋酸的物质的量相同,所以恰好完全反应消耗同浓度的氢氧化钠溶液的体积相同,即a=b=c。
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课时作业
34
解析
(4)等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2SO4中,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,发生的反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu,铜-锌-稀硫酸形成原电池,反应速率增大,产生H2的体积相同时,反应用时少于b,由于Zn参与铜的置换,最终生成的氢气少于b,图像应为A。
(5)在a中加入少量CH3COONa溶液,溶液中氢离子浓度减小,反应速率减慢,反应用时大于b,由于锌过量,则硫酸完全反应,生成的氢气应相等,C符合题意。
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课时作业
35
R
CH3COOH
CH3COO-+H+
2.常温下,下列电解质在水中电离的电离方程式正确的是( )
A.HClO===H++ClO-
B.NH3·H2O===NHeq \o\al(+,4)+OH-
C.Ca(HCO3)2Ca2++2HCOeq \o\al(-,3)
D.K2SO3===SOeq \o\al(2-,3)+2K+
4.氢氟酸是弱酸,电离方程式为HFH++F-,下列能表明反应达到电离平衡状态的是( )
A.c(H+)=c(F-)
B.v(HF分子电离)=v(形成HF分子)
C.溶液显酸性
D.单位时间内,电离的HF分子数与生成的F-数相等
2.下列物质在水溶液中的电离方程式正确的是( )
A.H2S2H++S2-
B.NaHSO4===Na++HSOeq \o\al(-,4)
C.NaHCO3===Na++H++COeq \o\al(2-,3)
D.HCOeq \o\al(-,3)+H2OCOeq \o\al(2-,3)+H3O+
解析 多元弱酸应分步电离,以第一步电离为主,电离方程式为H2SH++HS-,A错误;水溶液中HSOeq \o\al(-,4)应拆开写,电离方程式为NaHSO4===Na++H++SOeq \o\al(2-,4),B错误;HCOeq \o\al(-,3)不应拆开写,电离方程式为NaHCO3===Na++HCOeq \o\al(-,3),C错误。
3.稀氨水中存在平衡:NH3·H2ONHeq \o\al(+,4)+OH-,若要使平衡逆向移动,同时使c(OH-)增大,应加入的物质或采取的措施是( )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热 ⑥MgSO4固体
A.①②⑤
B.③⑥
C.③
D.①③④
解析 ①在氨水中加入NH4Cl固体,c(NHeq \o\al(+,4))增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小;②加入硫酸,H+与OH-反应,则c(OH-)减小,平衡正向移动;③加入NaOH固体后,c(OH-)增大,平衡逆向移动;④加水稀释氨水,平衡正向移动,c(OH-)减小;⑤NH3·H2O的电离过程是吸热过程,加热时平衡正向移动,c(OH-)增大;⑥加入MgSO4固体,发生反应Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,c(OH-)减小,平衡正向移动。
[归纳总结] 影响电离平衡的因素
以CH3COOHH++CH3COO-为例
影响因素
影响结果
内因
弱电解质本身的性质是决定因素
—
外因
浓度
加水稀释,溶液浓度降低,电离平衡向右移动,电离程度增大,而离子浓度一般会减小
温度
升温,电离程度增大,平衡向右移动
外加物质
消耗离子
如向醋酸溶液中加入固体NaOH,平衡右移,电离程度增大
增加离子
如向醋酸溶液中加入CH3COONa晶体,平衡左移,电离程度减小
[归纳总结] 同物质的量浓度、同体积的盐酸与醋酸的比较(其他条件均相同)
相同点
物质的量浓度、体积相同,最终提供氢离子的物质的量相同
消耗同类型、同浓度碱的体积相同
与足量的锌粒反应,消耗锌的物质的量、生成氢气的体积相同
不同点
电离出的c(H+)不同
盐酸电离出的c(H+)大于醋酸电离出的c(H+),盐酸的pH小于醋酸的pH
与同规格的锌粒反应,锌粒在盐酸中反应速率较快
[方法技巧] 从是否完全电离的角度判断是否为弱电解质
在溶液中强电解质完全电离,弱电解质部分电离。据此可以判断HA是强酸还是弱酸的方法有:
方法
结论
测定一定浓度的HA溶液的pH
若测得0.1 mol·L-1的HA溶液的pH=1,则HA为强酸;若pH>1,则HA为弱酸
与同温度、同浓度的盐酸比较导电性
导电性和盐酸相同时为强酸,比盐酸弱时为弱酸
跟同温度、同浓度的盐酸比较与锌反应的快慢
反应快慢相同时为强酸,比盐酸慢则为弱酸
8.化合物HIn在水溶液中存在电离平衡:
HIn(aq)H+(aq)+In-(aq),
红色 黄色
故其可用作酸碱指示剂。现有浓度均为0.02 mol·L-1的下列溶液,其中能使HIn指示剂呈红色的是( )
①盐酸 ②石灰水 ③NaCl溶液 ④NaHSO4溶液 ⑤NaHCO3溶液 ⑥氨水
A.①④⑤
B.②⑤⑥
C.①④
D.②③⑥
9.25 ℃时,体积均为1 L的盐酸和醋酸两种溶液中,n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol,下列叙述正确的是( )
A.c(HCl)=c(CH3COOH)=0.01 mol·L-1
B.醋酸溶液中存在电离平衡
C.与NaOH完全中和时,醋酸消耗NaOH的量小于盐酸
D.分别加水稀释相同倍数后,所得溶液中:n(Cl-)>n(CH3COO-)
解析 醋酸是弱酸,部分电离,故当n(CH3COO-)=0.01 mol时,n(CH3COOH)远远大于0.01 mol,则c(CH3COOH)=eq \f(n(CH3COOH),1 L)>0.01 mol·L-1,盐酸是强酸,完全电离,则n(HCl)=n(Cl-)=0.01 mol,c(HCl)=eq \f(n(HCl),1 L)=0.01 mol·
L-1,A错误;醋酸是弱电解质,其溶液中存在电离平衡,B正确;由上述分析知n(CH3COOH)远远大于0.01 mol,n(HCl)=0.01 mol,故与NaOH完全中和时,醋酸消耗的NaOH的量多于盐酸,C错误;加水稀释时,醋酸电离平衡正向移动,醋酸溶液中n(CH3COO-)增大,而盐酸中n(Cl-)不变,所以分别用水稀释相同倍数后,所得溶液中:n(Cl-)<n(CH3COO-),D错误。
10.H2S水溶液中存在如下电离平衡:H2SH++HS-、HS-H++S2-。下列说法正确的是( )
A.加水,平衡向右移动,溶液中H+浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液呈中性
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液酸性增强
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
$$