3.1 电离平衡-【重难点手册】2024-2025学年高中化学选择性必修第一册(人教版2019)

2024-10-28
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3 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第一节 电离平衡 重点和难点 课标要求 1.通过电解质溶液导电能力的实验探究,认识强电解质和弱电解质。 重点:1.弱电解质的电离平衡。 2.认识弱电解质的电离平衡,能运用电离平衡描述和解释化学现 2.电离平衡常数。 象,树立动态平衡的观,点。 难点:电解质和非电解质、强电解质 3.建构电离平衡常数模型,并能运用模型解释弱电解质在水溶液中 和弱电解质的判断。 发生的变化 口-01必备知识梳理 基础梳理 知识点1强电解质和弱电解质 1.电解质和非电解质 □敲黑板 电解质因电离而导电的 定义 种类 本质区别 相同点 条件是在水溶液中或熔融状 在水溶液里或熔融状态酸、碱、盐、部分金 电解质 态下,如HC1、H:SO,等共价 下能够导电的化合物 属氧化物和水 水溶液或熔 均为化 融状态下能 化合物只能在水溶液中电离 非电 在水溶液里和熔融状态 多数有机化合物、 否导电 合物 而导电,NaO、CO等活泼金 解质 下都不能导电的化合物 非金属氧化物 属的氧化物只能在熔融状态 2.实验探究强电解质和弱电解质的性质 下电离而乎电,NaCl,KS) 等可溶性离子化合物在水溶 (1)实验操作:分别取等体积且浓度均为0.1mol·L的盐 液中和熔融状态下均能电离 酸、醋酸,测这两种酸的pH,并分别与等量的镁条反应。 而导电,它们都是电解质。 (2)实验记录 [注意]电离不需要通 0.1mol·L盐酸 0.1mol·1.1醋酸 电,电解质溶液的导电过程就 是被电解的过程,因此电解质 溶液的pH 1 3 溶液导电是化学变化。 与等量镁条反 应的现象 反应剧烈,产生大量气泡 反应不刷烈,产生气泡较慢 P辨易错 (3)实验结论:①等体积且浓度均为0.1ol·L1的盐酸和 (1)电解质溶液导电是由 醋酸的H有差别,与等量镁条反应的剧烈程度不同,说明这两 于电解质本身能电离出自由 种溶液中H的浓度是不同的:②等体积、等浓度的盐酸和醋酸中 移动的离子,溶于水能导电的化 H+的浓度不同,说明盐酸和醋酸的电离程度不同。 合物不一定是电解质,例如: 133 国雕手细高中化学选择性必修1化学反应原理) 3.强电解质与弱电解质的比较 U H.C0,. S0.、 + H.SO. 强电解质 弱电解质 SO, HS0、 NIL NII.ILO 概念 溶于水后能全部电离 溶于水后只能部分电离的电解质 台多不能 自身能过离 的电解质 电高出阴 出白出移动 泡禹子 ,的阴、阳离子 划分标准 全部电离 部分电离 非电解质 电解质 溶液中存在 只有电离出的阴、阳 (2)电解质本身不一定导 的微粒(水 离子,不存在电解质 既有电离出的阴、阳离子,又有电解质 分子 电,如NaCI晶体:能导电的物 分子不计) 分子 质不一定是电解质,如石墨, ①强酸:如HSO NaCl溶液。 HCl等; ①弱酸:如CH COOH、HCO等: 圆诊考策 化合物 ②强碱:如K(OH、②弱碱:如NH·HO、Cu(OH)2等 类型 Ba(OH)z等: ③极少数的盐:如(CH COO):P%等: 强、弱电解质判断的注意事项 ③绝大多数的盐:如④水 (1)电解质的强弱与溶液 KNO、BaSO,等 的导电能力没有必然联系。 共同点 在水溶液中或熔融状态下能够产生自由移动的离子 强电解质溶液的导电能力不 一定强,弱电解质溶液的导电 例①现有以下物质:①硫酸铜晶体,②碳酸钙固体,③纯磷 能力不一定弱 酸,④硫化氢,⑤三氧化硫,⑥金属镁,⑦石墨,⑧固态苛性钾, (2)电解质的强弱与化学 ⑨氨水,①熟石灰固体。 健没有必然联系。一般强电 (1)属于强电解质的是 (填序号,下同)。 解质含有离子键或强极性键, (2)属于弱电解质的是 但含有强极性键的化合物不 (3)属于非电解质的是 一定是强电解质,如HF是弱 (4)既不是电解质,也不是非电解质的是 电解质。 (5)能导电的是 (3)电解质的强弱与溶解 性无关。有些难溶的物质如 解析(1)强电解质是溶于水全部电离的电解质,故①②⑧@ 硫酸铡,虽然难溶,但溶于水 是强电解质。(2)③④是溶于水部分电离的电解质,属于弱电解 的邮分完全电离,故硫酸钡是 质。(3)⑤属于化合物,它的水溶液虽然能导电,但并不是它自身 强电解质。 电离使溶液导电,所以三氧化硫是非电解质。(4)⑥⑦都是单质, ⑨是混合物,它们既不是电解质也不是非电解质。(5)⑥⑦中均 有能够自由移动的电子,⑨中有自由移动的离子,都能导电。 [答案(1)①②⑧⑩。(2)③④。(3)⑤。(4)⑥⑦⑨. 雨纠错练1切 (5)⑥⑦⑨. 下列关于电解质的说法, 正确的是 -B 易错点1电解质与导电相关概念的辨析 A.液态HCI不导电,所 (1)误认为某物质不是电解质就是非电解质。电解质、非 以HCI不是电解质 电解质均属于化合物,混合物(如稀盐酸)、单质(如铜)既 B.NH溶于水形成的溶 不是电解质也不是非电解质。 液能导电,所以NH是电解质 134 第三章水溶液中的离子反应与平斋么 C,电解质一定能导电,能 (2)误认为溶于水能导电的化合物都是电解质。CO2、SO2 导电的物质一定属于电解质 NH等溶于水形成的水溶液能导电,但它们属于非电解质。 D.某些难溶的物质也可 (3)误认为电解质因通电而电离。 能是强电解质 (4)误认为可溶的物质是强电解质,难溶的物质是弱电 E.导电能力强的溶液,其 解质。 溶质是强电解质 (5)误认为弱酸及其对应的盐均为弱电解质,如CH,COONa F,溶质为同一弱电解质 为强电解质。 的溶液,当温度不同时,其导 (6)误认为强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液 电能力也不相同 的导电能力强。 知识点2弱电解质的电离平衡 L.电离平衡的建立 回拓考点 在一定条件下(如温度和浓度),弱电解质分子电离成离子的 电解质在水中的电离一 速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程达到电 般分为两个过程:一是电解质 离平衡状态,如图所示。 解离成离子的过程,二是离子 与水分子的水合过程。解离 弱电解质分子电 过程(断键)一定是吸热的,而 离成离子的速率 水合过程(成健)一定是放热 两种速率柑等 屯离平衡状态 的。弱电解质电离时,水合过 商子结合成弱电 程放出的热量一般小于解离 质分子的速率到 过程吸收的热量,故通常表现 () a时间 为吸热。 2.电离平衡的特征 逆一可逆过程 冒敲黑板 动 (电离)=(结合)≠0 弱电解质电离的特点 等 (1)弱电解质的电离属于 定一条件·定,平衡体系巾离子马分子的浓度一定 吸热过程 变一条件改变,平衡发4:移动 (2)弱电解质分子、弱电 解质电离生成的离子在溶液 3.影响电离平衡的因素 中共存,完全不同于强电解质。 (1)内因:电解质本身的性质决定了其电离程度的大小。 (3)弱电解质在溶液中的 (2)外因:电离平衡是动态平衡,遵循勒夏特列原理(即化学 电离都是微弱的,一般来说, 平衡移动原理)。影响电离平衡的条件有温度、浓度、电解质(酸、 电离的分子极少,绝大多数弱 碱、盐等)、化学反应 电解质以分子的形式存在,如 ①温度:升高温度使电离平衡向电离的方向移动。 0.1mol·L1 CH COOH溶 ②浓度:离子浓度降低,电离平衡向电离的方向移动,因为离 液中,c(H)大约为1× 子相互碰撞结合为分子的概率减小。 103mol·L.1. 135 国避手细高中化学选择性必修1化学反应原理圆 ③电解质(同离子效应):在弱电解质溶液中加入与弱电解质 有相同离子的强电解质时,电离平衡逆向移动。 冒敲黑板 ④化学反应:加入的物质能与弱电解质电离出的离子反应 同离子效应是指向弱电解 时,可使电离平衡向电离的方向移动。 质溶液中加入与弱电解质含相 以CH COOH的电离平衡CH COOH一CH COO+H 同离子的强电解质,导致弱电 △H>0为例,外界条件对电离平衡的影响可归纳如下表: 解质电离程度减小的现象。 平衡移 CH COOH 条件 条件变化 c(H)H数目 电离常 动方向 的电离程度 数K 回诊考策 加水稀释 正向 减小 增多 增大 向冰醋酸中逐滴加入蒸 浓度 不变 加冰醋酸 正向 增大 增多 减小 馏水的过程中溶液的导电能 温度 升高温度 正向 增大 增多 增大 增大 力与加水的体积的关系如图 加NaOH(s) 正向 减小 减少 增大 所示: 电解质 通入HCI(g 逆向 增大 增多 减小 加CHCO)NH(s 逆向 减小 减少 减小 不变 化学 加金属Mg、CaCO 正向 减小 减少 增大 反应 NaHCO)等 加水的特职 例☑(2023·四川师范大学附中检测)稀氨水中存在电离平 在此过程中,影响溶液导 衡NH·HO一NH时十OH,若要使电离平衡逆向移动,同 电能力即影响溶液中离子的总 时使(OH厂)增大,可加入的物质或采取的措施是( 浓度的因素:一是CH COOH 的电离程度,二是溶液的体 ①NH,CI固体②硫酸溶液③Na(OH固体④水 ⑤加 积。图中b点以前,CHCOOH 热⑥浓氨水 电离程度的增大是主要影响 A.①②⑤ B.③⑤C.③ D.③④⑥ 因素,溶液中离子的总浓度增 解析①加入NH,CI固体,c(NH)增大,平衡逆向移动, 大,导电能力增强:b点以后, c(OH)减小,错误;②加入硫酸溶液,c(OH)减小,平衡正向移 溶液体积的增大是主要影响 动,错误:③加入NaOH固体,c(OH)增大,平衡逆向移动,正 因素,溶液中离子的总浓度减 确:④加水稀释,促进弱电解质的电离,平衡正向移动,但 小,导电能力减弱。 c(OH)减小,错误:⑤加热后平衡正向移动,c(OH)增大,错 误;⑥加入浓氨水,c(NH·H2O)增大,平衡正向移动,c(OH) 增大,错误。 答案C 易错点2对电离平衡理解不透彻 用化学平衡理论分析、处理弱电解质的电离平衡问题时, 考虑的主要影响因素有稀释、改变温度、加入与弱电解质 含有相同分子或离子的物质等。在分析这类问题时,易出现的 136 第三童水溶液中的高子反应与平斋收组 错误主要有: 色纠错练2 (1)忽略溶液体积的变化,误认为平衡正向移动,离子浓度 常温下,欲使100ml 一定增大 0.1mol·L1 CH COOH溶 如CH COOH一CHCO)+H,电离达到平衡后,将 液中的c(H)增大,但又要使 溶液加水稀释会使平衡正向移动,但c(CHCO))、c(H+)都 醋酸的电离程度减小,可采取 比原平衡时小。 的措施是( )。 A.加入少量CHC)ONa (2)忽略溶液浓度的变化,误认为平衡正向移动,弱电解质 固体 的电离程度一定增大」 B.加入少量NaOH固体 如CH COOH=CH.CO)十H,电离达到平衡后,加 C.升高温度 入冰醋酸,平衡正向移动,但c(CHCOOH)增大,CH COOH D,加入少量冰醋酸 的电离程度减小。 知识点3电离平衡常数 1.概念 ⑦辨易错 在一定条件下,对一元弱酸或一元弱碱来说,当弱电解质的 在运用电离常数表达式 电离达到平衡时,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的 进行计算时,表达式中各粒子 乘积与溶液中未电离分子的浓度的比值是一个常数,这个常数叫 的浓度必须是平衡时的浓度。 做电离平衡常数,简称电离常数,用K表示(酸用K。表示,碱用 K表示)。 2.表达式 (1)一元弱酸HA:根据HA一H+十A,电离常数可表示 冒敲黑板 为K=c(A)·c(H) 多元弱酸的电离常数 c(HA) 如HS)是二元弱酸, (2)一元弱碱BOH:根据BOH一B十OH,电离常数可 发生分步电离: 表示为K=(B)·c(OH) ①H,SO),=H++HSO方 c(BOH) ②HSO,→H+S(O 3.意义 K=cH)·c(HSO) 电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,温度相同时,K越 c(H2SO) 大,表示弱电解质越易电离,酸性或碱性越强。 K=cH)·c(SOg) c(HSO方) 例如,在25℃时,K(HNO2)=5.6×10-4,K(CHC0)H)= [注意](1)两步电离常 1.75×10-5,因而HNO2的酸性比CH COOH强。 数表达式不能合并书写,如将 4.特点 HS),的电离常数表达式写 (1)电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,升高温度,K值 成K.=CH):sS02是 c(H SO) 增大。 不正确的。 (2)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K。>K。,> (2)每步电离常数表达式 137 国雕食手细高中化学选择性必修1化学反应原理则 K…当K>K时,其酸性取决于第一步电离。 中的c(H什)是指溶液中各步 5.应用 电离产生的H+的总浓度,而 (1)判断弱酸(或弱碱)酸性(或碱性)的相对强弱,同一温度 不是该步电离产生的H+的 下,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。 浓度。 (2)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。 (3)判断溶液中某些离子浓度的比值的变化。 例3下表是几种弱酸在常温下的电离平衡常数: 回诊考策 [问题]一定温度下,电离 CH COOH H.CO H.S H:PO. 常数大的酸溶液中的c(H) K。=6.9×10-3 K=4.5×10-7 K=11×10- 一定比电离常数小的酸溶液 K.=1.75×105 K。=4.7×10-u K=1.3×10-1a K。=6.2×108 K。=4.8×10日 中的c(H)大吗? [答案]不一定。一定温 则下列说法中不正确的是( 度下,相同浓度的酸溶液中, A,碳酸的酸性强于氢硫酸 电离常数大的酸溶液中的 B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定 c(H)比电离常数小的酸溶 C.反应HS+C)片-S-+HCO方可以发生 液中的c(H)大:一定温度 D.向弱酸溶液中加入少量稀盐酸,电离常数不变 下,浓度不同的酸溶液中,电 离常数大的酸溶液中的 解析因为碳酸的K。大于氨硫酸的K。,所以碳酸的酸性强 c(H)可能比电离常数小的 于氢硫酸,A项正确;多元弱酸的K通常远远大于K。,所以其 酸溶液中的c(H十)小。 酸性主要由第一步电离决定,B项正确:因为HS的电离常数小 于HCO的电离常数,故该反应不能发生,C项错误;电离常数只 与温度有关,向弱酸溶液中加入少量稀盐酸,电离常数不变,D项 正确。 答案C 重难拓展 重难点1电离方程式的书写方法 (1)强电解质完全电离,书写电离方程式时用“一” 图记方法7 如Ba(NO)2—Ba2+十2NO方。 判断电离方程式书写是 (2)弱电解质部分电离,书写电离方程式时用“一” 否正确需“三看”:一看“—” 或“一”的使用是否正确:二 ①一元弱酸、弱碱一步电离。 看电解质的电离是否正确,如 如CH COOH=CH.COO+H:NH·HO一NH+OH。 多元弱酸、多元强酸以及酸式 ②多元弱酸分步电离,且第一步电离程度通常远远大于第二步? 盐在水溶液中或在熔融状态 必须分步写出电离方程式,不可合并书写(以第一步电离为主)。 下的电离:三看离子符号与化 如HCO=H+十HCO方(主),HCO方=H+ 学计量数是否正确。 CO房(次)。 138 第三童水溶液中的高子反应与平斋收组 ③多元弱碱分步电离(较复杂),在中学阶段只要求一步写出 同敲黑板 电离方程式 (1)强酸的酸式盐在水溶 如Fe(OH)3一Fe3++3OH。 液中完全电离,断裂离子健和 (3)酸式盐的电离方程式的书写。 共价键,而在熔融状态下只断 裂离子键,不断裂共价键。如: ①强酸的酸式盐在水溶液中完全电离。 NaHSO.(熔融)一Na+ 如NaHSO,—Na+H++SO. HSO。 ②弱酸的酸式盐“强中有弱”,即酸式酸根离子在水溶液中不 (2)两性氢氧化物可发生 能完全电离。 酸式电离和碱式电离。如: 如NaHCO-Na++HCO方,HCO)=H++COg。 Al(OH)HO+ AIO,+H(酸式电离), 例①下列电解质的电离方程式书写正确的是( A1(OH)1一AP++ A.NaHCO的水溶液:NaHCO3一Na++H++CO 3OH(碱式电离). B.熔融状态的NaHSO4:NaHSO,(熔融)一Na++HSO C.HCIO的水溶液:HC1O-H++CIO 卫拓考点 D.H2S的水溶液:HS一2H++S 多元弱酸第二步及以后 电离难的原因 解析HCO方是二元弱酸的酸式酸根离子,不能完全电离, (1)第一步电离出H 故NaHCO的电离方程式为NaHCO一Na十HCO方,A项错 后,剩下的酸根阴离子带负电 误:HCIO属于弱酸,只能部分电离,故HCIO的电离方程式为 荷,增加了对日广的吸引力,使 HCIO一H中十CIO,C项错误;HS属于二元弱酸,应分步电 第二步电离出H困难得多。 离,电离方程式为HS一H十HS、HS一H十S,D项 (2)第一步电离出的H 抑制了第二步及以后的电离。 错误。 答案B 匝难点2 一元强酸和一元弱酸的比较 1.相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸与一元弱酸的比较 同敲黑板 与足量Zn开始与Zn与足量Zn 与足量Zn反 分析盐酸和醋酸与金属 中和碱 c(H) pH 反应产生 反应的 反应所需 应过程中的 或碱溶液的反应,关键是要认 的能力 H的量 速率 的时间 反应速率 识到弱酸溶液中c(H)的动 元强酸 大 小 快 短 下降得快 相同 态变化特,点,理解当二者的c、 相同 元弱酸 小 大 樱 长 下降得慢 V相同时,醋酸中的c(H) 2.相同体积、相同pH的一元强酸与一元弱酸的比较 小,但二者能电离出来的 (H)s是相等的:当它们的 与足量Z知 开始与Zn 与足量n 溶液的物质中和碱 c(H 反应产生 反应过程中 pH、V相同时,酷酸的物质的 的量浓度 的能力 反应的速率 H,的量 的反应速率 量浓度要比盐酸大得多,醋酸 元强酸 小 小 少 下降得快 所能提供的H的物质的量 相同 相同 元弱酸 大 大 多 下降得慢 比盐酸能提供的大得多。 例2关于等体积且(H)相同的醋酸和盐酸,下列叙述不 139 国雕食手细高中化学选择性必修1化学反应原理) 正确的是( )。 园拓考点 A.分别与足量Na(OH溶液反应,醋酸消耗NaOH的物质的 强酸制弱酸的反应规律 量大于盐酸 强酸和弱酸是一组相对 B.将醋酸和盐酸分别加水稀释至原体积的m倍和倍,稀释 概念,常常依据酸的电离平衡 常数的大小(HCI,HS)等 后两溶液的c(H+)仍然相同,则m>1 实际意义上的强酸,可将电离 C.分别与足量的锌粉反应,醋酸反应生成氢气的质量大于盐酸 平衡常数视为无穷大)来作判 D.分别与形状、大小相同的足量锌粒反应,开始时盐酸的反 断。相同条件下,强酸的电离 应速率大于醋酸 平衡常数较大,在溶液中能电 离出较多的H,弱酸则相 解析等体积且c(H)相同的醋酸和盐酸,由于CHCO)H 反,或者说弱酸根离子结合 为弱酸,发生部分电离,所以酷酸的浓度大于盐酸的浓度,CHCH H中的能力更强,由于离子反 的物质的量大于HCI的物质的量。分别与足量NOH溶液反 应总是向着离子浓度减小的 应,因为CHCO)H的物质的量大于HCl,所以醋酸消耗NaOH 方向进行,因此强酸能够制取 弱酸,即“一种较强的酸”十“一 的物质的量大于盐酸,A项正确;将醋酸和盐酸分别加水稀释至 种较弱酸的盐”—“一种较 原体积的m停和n倍,由于在稀释过程中,CHC(OOH的电离程 强酸的盐”十“一种较弱的 度会增大,故n(H)不断增大,而盐酸中n(H中)保持不变,现稀 酸”,例如,三种一元酸HA、 释后两溶液的c(H+)仍然相同,则醋酸中加入的水的体积更大 HB、HC的电离平衡常数: 些,即m,B项正确:分别与足量的锌粉反应,因为CH COOH K.(HA)>K (HB)>K (HC). 即酸性:HA>HB>HC,则可 的物质的量大于HCI,所以醋酸反应生成氢气的质量大于盐酸, 发生如下反应: C项正确;分别与形状、大小相同的足量锌粒反应,由于开始时 HA+NaB-HB+NaA; (H十)相同,所以开始时反应速率相同,D项错误。 HA+NaC-HC+NaA: 答案D HB+NaC-HC+NaB. 重难点3电离度 1.电离度(a) 园敲黑板 (1)定义:弱电解质在水中达到电离平衡状态时,已电离的电 影响电离度的因素 解质分子数占原有电解质分子总数(包括已电离和未电离)的百 (1)浓度:弱电解质溶液 分数,称为电离度。 的浓度越大(小),电离度越 小(大) (2)表达式:a= 已电离的电解质分子数×100%。 原有电解质分子总数 (2)温度:升高(降低)温 (3)影响因素:①电离度随着溶液浓度的增大而减小,随着溶 度,电离度增大(减小)。 液浓度的减小而增大;②升高温度则电离度增大,降低温度则电 离度减小。 (4)意义:反映弱电解质的电离程度。温度和浓度相同时,三 元弱酸的α越大,则酸性越强(即K。越大)。 140 第三章水溶液中的高子反应与平斋么 2.电离度与电离常数的关系 园辨易错 依照化学平衡计算中的“三段式”法,列出起始浓度、转化浓 电离度反映弱电解质的 度、平衡浓度,结合K.(或K)、a等条件可以进行电离平衡的有 电离程度,电离平衡常数反映 关计算。 弱电解质的强弱。用电离度 一元弱酸的电离方程式如下: 比较几种弱电解质的相对强 HA H+A 弱时,需注意所给的条件(即 起始浓度/(mol·L1)c酸 0 0 浓度和温度)。在温度和浓度 转化浓度/(mol·L一1)c酸·a 相同时,电离度的大小可以反 C酸·aC被·a 平衡浓度/(mol·L.1)C酸(1一a) 映弱电解质的相对强弱。 C酸·aC截·a 则K,-a-0‘ c@(1-a)1-a 因为a一般都很小,故1一a≈1,即可近似得到K。=c酸·a, 回记方法 K,可推出c(H)=c能·a=VK·酸。 (1)可类比化学平衡中的 同样地,对于一元弱碱来说,c(OH厂)=c诚·a=√K,·c诚。 转化率来理解弱电解质的电 例3(2023·辽宁盘锦联考)0.10ol·L1HA溶液中有 离度。 1%的HA电离,则HA的电离平衡常数K为()。 (2)与计算化学平衡常数 类似,计算电离常数的思路是 A.1.0×10-6 B.1.0×10- 由题给信息计算各粒子的平 C.1.0×10-8 D.1.0×10-9 衡浓度,再代入表达式中计算 解析发生电离的HA的物质的量浓度为c(HA)= 电离常数。已知电离常数可 0.10mol·L×1%=1.0×10-3mol·L1,根据HA=H++ 计算粒子的浓度,道常要进行 A,则平衡时c(H)=c(A)=1.0×103mol·L.1,c(HA)4= 1一a≈1的近似处理。 0.10mol·L1一1.0×103mol·L1≈0.10mol·L1,将有关数 据代入电离平衡常数表达式得K=c(H):A)=1.0XI0。 c(HA) 答案A -02-关建能力提升, 题型】强电解质和弱电解质的判断 ③相同温度下,0.1mol·L1MOH溶液 例①下列事实能证明MOH是弱碱的有 的导电能力比0.1mol·L NaOH溶液的弱 )。 ④相同体积的0.1mol·L1MOH溶液 ①0.1mol·L1MOH溶液可以使酚酞 与0.1mol·L盐酸恰好完全反应 试液变红 A.①② B.②③ ②常温下,0.1mol·L.1MOH溶液中 C.②④ D.③④ c(OH-)<0.1mol·L 解析①0.1mol·L.1MOH溶液可以使 141 国雕手细高中化学选择性必修1化学反应原理则 酚酞试液变红,说明MOH是碱,不能说明 ⑤CHCO()H能与碳酸钙反应放出CO MOH部分电离,则不能证明MOH是弱碱; ⑥一定温度下,形状、大小相同的铁片与相 ②常温下,0.1mol·L1MOH溶液中c(OH) 同物质的量浓度的盐酸和CH COOH溶液反 <0.1mol·L.1,说明MOH部分电离,为弱 应,CH COOH溶液产生H的速率小 碱;③相同温度下,0.1mol·L」MOH溶液 A.②④⑥ B.③④⑥ 的导电能力比0.1mol·L1NaOH溶液的 C.③④⑤ D.①② 弱,NaOH是强碱,则MOH部分电离,为弱 题型2弱电解质的电离平衡及其影响因素 碱;④相同体积的0.1mol·LMOH溶液与 例☑(2023·天津期中)HS水溶液中存 0.1mol·L1盐酸恰好完全反应,说明MOH 在电离平衡:HS一H+HS、HS= 是一元碱,不能说明MOH部分电离,则不能 H十S-。下列说法正确的是( 证明MOH是弱碱。 A.加入少量水,平衡正向移动,溶液中氢 答亲B 离子的浓度增大 名师武部 B.滴加少量浓盐酸,平衡逆向移动,溶液 强、弱电解质的判断方法 的pH增大 (1)依据电离程度判断:在水溶液中完 C.加入CuC12固体,平衡正向移动,溶液 全电离的电解质为强电解质,部分电离的电 的pH减小 解质为弱电解质。 D.加人少量Na(OH固体(忽略溶液体积 (2)依据存在微判断:在水溶液中存 的变化),溶液中所有离子的浓度都减小 在水合离子,无溶质分子的电解质为强电解 解析]弱电解质“越稀越电离”,加入少量 质;在水溶液中存在水合离子、溶质分子的 水,平衡正向移动,但溶液中氢离子的浓度减 电解质为弱电解质。 小,故A项错误:滴加少量浓盐酸,氢离子的浓 (3)依据物质类别判断:强酸、强碱、绝 度增大,平衡逆向移动,但溶液的pH减小,故 大多数盐为强电解质:弱酸、弱碱、水、极少 B项错误;加入CuCl2固体,发生反应Cu+十 数盐[如(CH COO)2Pb]为弱电解质。 S—CuS¥,HS的电离平衡正向移动,氢 (4)依据实验现象判断:如相同体积、相 离子的浓度增大,溶液的pH减小,故C项正 同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液与形状、 确;加入少量NaOH固体,氢离子的浓度减小, 大小相同的足量Z反应,前者的初始反应 平衡正向移动,溶液中S一的浓度增大,故D项 速率较大。 错误。 ◆跟踪练1下列事实能说明CH COOH是 [答案C 弱电解质的是( )。 ①CH COOH与水能以任意比例互溶 名所专用 ②CH COOH溶液能导电 从“定性”和“定量”两个角度理解电离平衡 ③CH COOH溶液中存在CH COOH分子 (1)从定性角度分析电离平衡:应该深刻 ④常温下,0.1mol·L1CHC()H溶液 地理解勒夏特列原理一一平衡向“减弱”这种 中的c(H)比0.1mol·L1盐酸中的c(H)小 改变的方向移动,移动结果一般不能“抵消” 142[(1)AH一反应物的总键能一生成物的总键能一(413×6 1.8.故水蒸气与C0的物质的量之比为1.8:1. +348-615-413×4-436)kJ·mol1-+123kJ·mol ③催化剂的使用有一定的最佳温度范围,温度过高, 反应I的正反应是气体分子数增多的吸热反应,高温 催化剂活性会降低甚至失活,A项错误;适当增大压 低压有利于提高乙烧的平衡转化率。(2)①最大能垒 强,可加快反应速率,B项正确;选择合适的催化剂能 即最大活化能,由题图可知,能垒最大的一步反应为 够加快反应速率,C项正确;氢气为非反应气体,若为 C.H*+HCH+2H(或CH-CH+ 恒容容器,通入氢气对反应速率无影响,若为恒压容 H* ).最大能垒E-33.59-(-12.02)]k·mol 器,通入氢气后,容器体积变大,反应物浓度减小,反 -45.61kJ·mol。②乙炕在催化剂表面脱氢制乙 应速率变慢,D项错误。①水分子首先被催化剂吸 的同时还生成了H,故该历程后可能发生的反应 附,根据元素守恒推测第一步产生H。,第二步吸附 为H*+H--H'。(3)设起始时CO、C。H的物 C0产生CO,对应的反应历程依次为M+HO(g) -MO+H、MO+CO--M+CO] 质的量均为amol,平衡时CO的物质的量为xmol. 列“三段式”: 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 C.H.(g)+CO(g)C.H(g)+COxg)+H.Og) 起始量/mol 第一节 电离平衡 0 转化量/ml 【必备知识梳理】 。 [纠错练1]DF。 平衡量/ml“-7 [纠错练2] D 一 则有a-:=x.x一。C.H。的转化率为mol 【关键能力提升】 amol [跟踪练1] B [①溶解性的大小与电解质的强弱无 100%=50%。CH.CO.CH、CO.H.O的平衡分 关;②CH.COOH溶液能导电,只能说明CH.COOH #也xx吾 是电解质,不能说明CHLCOOH是弱电解质;只能 ### 说明CH.COOH的酸性比HCO。强,不能说明 CHCOOH是弱电解质。] 19.(1)①a.②B. [跟踪练2] D[A项,CH.COOH为弱电解质,在水溶 (2)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交 液中部分电离,0.1L0.5mol·L1CH.COOH溶液 替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持 中含有的H数小于0.05N,错误;B项,CH.COOH 较高温度,有利于加快化学反应速率 溶液中存在平衡CHCOOH一CHCOO+H,加 (3)①9。②1.8:1.③BC.④M+HO(g) 水稀释,平衡正向移动,产生的离子数增加,但溶液的 MO+H:MO+CO--M+CO。 体积增大,c(CHCOO)、c(H)减小.导电能力减弱 [(3)①反应CO(g)+HO(g)-CO(g)+H(g)达 错误;C项,加水稀释时,平衡CH.COOH一一CHCOO 到平衡时,(CO)=0.25MPa.b(H.O)-0.25MPa +H正向移动,n(H)增大,n(CHCOOH)减小 (CO)-0.75MPa、(H)-0.75MPa,则反应的平衡常 c(H) n(H) 数K-(CO)()-0.75 M0.75M9. ((CHCOOH)(CHCOOH),故比值变大,错误。] (CO)·p(HO) 0. 25 MPaX0. 25MPa [跟踪练3] B [相同温度下,弱酸的电离常数越大,其 ②设原料气中水蒸气的物质的量为xmol,CO的物质 酸性越强,由题表中数据可知,三种酸的酸性强弱关系 的量为1mol,由题意列“三段式”: 为HZHYHX,A项错误;酸性:HZHY,由较强 CO(g)+HO(g)CO.(g)+H(g) 酸可制取较弱酸可知,HZ十Y--HY十Z,则HZ 0 0 起始量/mol 1 和Y不能大量共存,B项正确;0.1mol·L HX溶 0.9 0.9 0.9 转化量/mol 0.9 液中,c(H)-c·K.-0.1X9×10mol·I- 0.9 0.9 平衡量/mol 0.1 .-0.9 -3X10 mol·L-.C项错误;HX是弱酸,弱酸的浓 #) 度越小,其电离程度越大,则相同温度下,1mol·I 则平衡常数K一 --9,解得-- 0.1×0.9) HX溶液的电离程度小于0.1mol·LHX溶液的电 2十1 十1 离程度,D项错误。 23 【学业质量测评】 HS,故S与HCN反应生成HS,不会生成H.S 基础过关练 即d项反应不能发生。] 1.B 综合提能练 2.B [电离常数只受温度影响,与溶液的浓度无关,故 1.D[Hn电离吸热,升高温度,平衡正向移动,A项正 A项错误;电离常数的大小可以反映弱酸或弱碱的相 确;加人浓盐酸后,溶液中氢离子的浓度增大,平衡逆 对强弱,相同温度下,电离常数越大,弱酸或弱喊的 向移动,溶液显红色,B项正确;加人NaOH溶液后,电 电离程度越大,故B项正确;酸溶液中的c(H)跟温度 离产生的氢离子与氢氧根离子反应,氢离子的浓度减 和酸的浓度有关,故C项错误;碳酸是分步电离的 小,平衡正向移动,溶液显黄色,C项正确;加入浓 以第一步电离为主,第一步电离的电离常数一 NaHSO.溶液后,氢离子的浓度增大,平衡逆向移动, c(H)(HCO).故D项错误。] 溶液显红色,D项错误。 (H.CO) 2.C [加入足量NaOH固体时,HCIO也参与了反应,导 3.B [电离平衡常数只与温度有关,只要温度不 致HClO的浓度减小;加人HCl(g)时,平衡逆向移动. 变,K.(CH.COOH)就不变,A项不符合题意; c(HCIO)减小;加水稀释时.c(HClO)减小;由题给电离 (H) c(CH.COOH) 平衡常数可知.酸性:H.COHClOHCO,故加人 衡正向移动,但c(CHCOO)减小,温度不变, NaHCO固体时,NaHCO.只与HCI反应,使平衡正 (H) 向移动.c(HClO)增大。] K.(CH.COOH)不变,则(CH。COOH)会增大,B项符 3.D[根据题图可知,当加入氢水的体积为10mL时,溶液 合题意;加水稀释使c(CHCOOH)减小.电离平衡正 的导电能力最强,说明此时氢水恰好与醋酸完全反应,故 向移动也使c(CHCOOH)减小.故c(CHCOOH)减 小,C项不符合题意;根据K.(CHCOOH) 0.021. (CH.COO)(H)可知,在加水稀释的过程中, 而起始时c(H)-1.0×10mol·L.故加入氢水 c(CHCOOH) 前CH:COOH的电离度为(CH(COOH)X100%- n(H) (CHCOOH)不断减小.K.(CHCOOH)不变,则 (cH(0D100%-1.010100% c(CHCO0)·c(H)减小.D项不符合题意。] (H) 0.1mol·I.-) 4.(1)I.(2)AEIMN.(3)BCFGK 一1.0%,D项正确。] (4)HCiO-一H+ClO。 4.B [根据题意可知,H。A第一步完全电离,第二步部 (5)Fe(OH)-Fe+3OH。 分电离,所以其溶液中不存在H.A,且0.01mol·L的 (6)NaHSO.--Na +H'+SO。 H. A溶液中.0. o1mol·L-1<c(H)0.o2mol·L 5.(1DHS一H+S。 因0.0lmol·L的HA溶液中.c(H)0. 0lml·L. (2)逆向;增大。(3)AD。 (4)d。 [(2)向0.1mol·1 H.S溶液中加入等浓度的H.S0 c(HA) 溶液时,c(H)增大,电离平衡逆向移动。(3)相同温 1.2:因0.01mol·L-的HA溶液中,c(H) 度下.K.(H.S)K.(HCN).说明酸性:H.SHCN 0.02mol·L,故1L.该溶液中氢离子的数目小于 A项正确;H.S溶液能使紫色石葱试液变红,说明HS 0.02NA。] 5.(1)bd。 溶液显酸性,但不能比较HS与HCN的酸性强弱,B (2)①减小;减小。②>。③>。④>。 项错误;等体积、等浓度的H.S溶液和HCN溶液分别 C。 (3)ab. 与等浓度的NaOH溶液反应,H.S溶液消耗的NaOH [(1)a项,升高温度,平衡正向移动,c(NH)和c(OH) 溶液的体积更大,是因为H.S为二元酸,不能比较 均增大;b项,加入NH.Cl固体.c(NH)增大.平衡逆 H.S和HCN的酸性强弱,C项错误;常温下,将Hs 向移动.c(OH)减小;e项,通入NH,c(NH·HO) 气体通入NaCN溶液中,有HCN生成,说明H.S的酸 增大,平衡正向移动,c(NH)和c(OH)均增大 性强于HCN,D项正确。(4)因为酸性:HSHCN d项,加入少量浓盐酸,c(OH)减小,平衡正向移动. 24 c(NH)增大。(2)①加入适量CHCOONa晶体 溶液的体积相同。(3)②因为反应结束后,两种溶液中 CH.COOH溶液中的电离平衡逆向移动,c(H)减小. 的溶质分别为CH.COONa和NaSCN,CHCOOH的 盐酸中发生反应CHCOO+H--CH.COOH. 酸性弱于HSCN,则CH.COO比SCN更易结合水电 c(H)减小。②加水稀释10倍后,CH.C0OH的电离 离产生的H,故c(SCN)>c(CHCOO)。] 平衡正向移动,n(H)增多,盐酸中HC电离出的 第二节 水的电离和溶液的pH n(H)不变,故溶液中c(H):醋酸>盐酸。③反应 一、水的电离 溶液的酸碱性与pH 前醋酸和盐酸中的c(H)相同,由于CH.COOH是部 【必备知识梳理】 [纠错练1](1)×。 (2)×。 (③X。 分电离,所以醋酸的浓度大于盐酸的浓度,故恰好中和 (4)X(5)X。 时CHCOOH所需NaOH溶液的体积大。④升高温 [纠错练2] B [25C时,溶液中由水电离产生的 度,CHCOOH的电离平衡正向移动,c(H)增大,盐 c(H)·c(0H)-1x10-"<1×10-.说明该溶液 酸中c(H)不变。反应开始时c(H)相同,随着反 中的溶质抑制了水的电离,则该溶液可能是酸溶液或 应的进行,CHCOOH的电离平衡正向移动,产 破溶液。①若为酸溶液,由水电离产生的c(H) 生H,故反应开始后反应速率:v(CHCOOH) c(OH)-1×10"mol·L-1-110mol·L-,溶 (HCD),又因为c(CHCOOH)>c(HCD).所以与足量 液中的(H)-110-" 1×10mol·1-1×10-mol·L. 铎粉反应时,CH.COOH生成H:的量多。(3)加水稀 故溶液的pH一5;②若为腻溶液,溶液中的H全部由水 释后,电离平衡正向移动,溶液中CH.COOH分子的 电离产生,故溶液中的c(H)-1×10"mol·L 数目减少,CH.COO和H的数目增多,但溶液体积 -1×10-*mol·L-1,故溶液的pH-9.] 增大的程度更大,所以各微粒的浓度均减小,溶液的导 [纠错练3](1)C(2)D 电性减弱,故a、b两项正确。 [(1)设原疏酸溶液的体积为2L,分成两等份后,每份的 培优突破练 体积为1L。加水稀释时,设加入水的体积为xL,稀释前 1.D[由题给信息可知,多孔活性炭可作吸附剂,其搭 后溶液中H的物质的量不变,则有1L×0.1mol·I 载的活性组分作反应的催化剂,降低反应的活化能 -(1+x)L×0.01mol·L-,解得x-9;加入与该矶 A项正确:该温度下,H.S溶液的物质的量浓度为 酸溶液物质的量浓度相同的NaOH溶液时,设加入 3.4×10g NaOH溶液的体积为yL.则1L×0.1mol·L -yL× 348·mol x1×101.=-0.1mol·1-,由题图可 0. 05 mol·11-0.01mol·L×(1+y)L,解得y 知,溶液中c(H)-c(HS)-10mol·L.则HS 的一级电离常数Kc(H)c(HS)10-×10 c(H.S) 0.1 正确。(2)加水稀释促进弱电解质的电离,pH一2的三 一10,B项正确;由题图可知:总反应的化学方程式 种酸的溶液稀释1000倍后,如果该酸是强酸,则稀释 为2HS+O--2S +2HO.C项正确:温度过高 后溶液的pH一5,如果是弱酸,则稀释后溶液的pH{ H.S和O.在水中的溶解度减小,且催化剂的活性可能 5.根据题图可知,稀释1000倍后,X溶液的pH一5.Y 降低,会降低脱梳效果,D项错误。 和乙溶液的pH小于5,所以X是强酸,Y和Z属于弱 2.(1)c>a>b。 (2)a-b-c: 酸,A项正确:pH相等时,弱酸的浓度大于强酸的浓 (3)①K。(HSCN)K.(CHCOOH).反应开始时,溶 度,所以Y和Z的浓度大于X的浓度,根据题图可知. 液中c(H):HSCN溶液CHCOOH溶液.c(H)越 刚开始稀释时,Z的pH减小、Y的pH增大,说明Z是 大,反应速率越快。②>。 浓溶液、Y是稀溶液,则稀释前的浓度:c(Z)>c(Y) [(1)醋酸溶液中离子浓度越大,溶液的导电能力越强 c(X).B项正确,D项错误;强电解质X完全电离,Y和 a、、c三点对应溶液的导电能力;a>c.氢离子的浓 7部分电离,弱电解质溶液的浓度越大其电离程度越 度:>a>c.pH:c>a>b.(2)a、、c三点对应的溶液 小,所以稀释前电离程度:X>Y>Z.C项正确。 的浓度不同,但溶质的物质的量相同,将a、6、c三点对 【关键能力提升】 应的溶液用1mol·LNaOH溶液中和,消耗NaOH [跟踪练1] C [水的电离吸热,温度越高,K。越大,等 25

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3.1 电离平衡-【重难点手册】2024-2025学年高中化学选择性必修第一册(人教版2019)
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