3-1 弱电解质的解离平衡 同步作业 《化学（农林牧渔）》同步教学 高教版

主题三 溶液与水溶液中的离子反应 第一节 弱电解质的解离平衡 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于强电解质和弱电解质的说法，正确的是（ ） A. 强电解质在水溶液中完全解离，弱电解质部分解离 B. 强电解质的水溶液导电能力一定比弱电解质强 C. 强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物 D. 强电解质的解离过程不可逆，弱电解质的解离过程可逆 2. 下列物质中，属于弱电解质的是（ ） A. NaCl B. HCl C. CH₃COOH（醋酸） D. NaOH 3. 弱电解质的解离平衡是指在一定条件下，弱电解质的（ ） A. 解离速率等于结合速率 B. 解离速率大于结合速率 C. 解离速率小于结合速率 D. 解离过程停止 4. 农林生产中，土壤中的碳酸（H₂CO₃）属于弱电解质，其解离平衡表达式为（ ） A. H₂CO₃ = 2H⁺ + CO₃²⁻ B. H₂CO₃⇌H⁺ + HCO₃⁻ C. H₂CO₃⇌2H⁺ + CO₃²⁻ D. H₂CO₃ = H⁺ + HCO₃⁻ 5. 下列因素中，能使弱电解质解离平衡向解离方向移动的是（ ） A. 加入该弱电解质的共轭碱 B. 稀释溶液 C. 加入强酸（对于弱酸解离平衡） D. 降低温度 6. 下列关于醋酸（CH₃COOH）解离平衡的说法，错误的是（ ） A. 达到平衡时，CH₃COOH的解离速率等于CH₃COO⁻与H⁺的结合速率 B. 加入少量NaOH固体，平衡向解离方向移动 C. 加入少量CH₃COONa固体，平衡向结合方向移动 D. 升高温度，醋酸的解离程度减小 7. 农林生产中常用的氨水（NH₃·H₂O）是弱电解质，其解离方程式为（ ） A. NH₃·H₂O = NH₄⁺ + OH⁻ B. NH₃·H₂O⇌NH₄⁺ + OH⁻ C. NH₃ + H₂O = NH₄⁺ + OH⁻ D. NH₃·H₂O⇌NH₃↑ + H₂O 8. 下列说法中，能说明醋酸是弱电解质的是（ ） A. 醋酸溶液能导电 B. 醋酸溶液与锌反应生成氢气 C. 0.1mol/L醋酸溶液的pH大于1 D. 醋酸能与氢氧化钠发生中和反应 9. 对于弱电解质的解离平衡，下列说法正确的是（ ） A. 解离平衡常数越大，弱电解质的解离程度越大 B. 解离平衡常数与温度无关 C. 解离平衡常数与浓度有关 D. 解离平衡常数越大，溶液的导电能力越强 10. 农林生产中，施用铵态氮肥时，土壤中的NH₄⁺发生水解反应（属于弱电解质相关平衡），下列说法正确的是（ ） A. 水解反应是完全进行的 B. 水解反应使土壤酸性增强 C. 加入碱性肥料，会促进NH₄⁺的水解 D. 水解平衡常数与温度无关 11. 下列关于弱电解质解离平衡移动的说法，正确的是（ ） A. 加入催化剂，能使解离平衡向解离方向移动 B. 增大弱电解质的浓度，解离平衡向解离方向移动，但解离程度减小 C. 降低温度，所有弱电解质的解离平衡都向解离方向移动 D. 稀释溶液，弱电解质的解离程度减小 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 电解质是指在______或______状态下能导电的化合物，根据解离程度可分为______和______。 2. 弱电解质在水溶液中只能______解离，解离过程是______的，当______速率等于______速率时，达到解离平衡状态。 3. 弱电解质的解离平衡常数（Kₐ或Kᵦ）是衡量______的物理量，K值越大，说明弱电解质的______越强，解离程度______。 4. 影响弱电解质解离平衡的因素主要有______、______、______等，这些因素在农林生产中可用于调控土壤酸碱平衡、肥料吸收效率等。 5. 农林生产中，土壤中的弱酸（如H₂CO₃、腐殖酸）的解离平衡会影响土壤的______，当土壤中CO₂浓度升高时，H₂CO₃的解离平衡向______方向移动，H⁺浓度增大，土壤酸性______。 6. 氨水（NH₃·H₂O）的解离平衡常数表达式为Kᵦ = ______；醋酸（CH₃COOH）的解离平衡常数表达式为Kₐ = ______。 7. 稀释弱电解质溶液时，解离平衡向______方向移动，解离程度______，这一现象称为稀释定律。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 强电解质的水溶液中不存在溶质分子，弱电解质的水溶液中存在溶质分子。（ ） 2. 弱电解质的解离平衡是动态平衡，解离和结合过程仍在进行。（ ） 3. 解离平衡常数越大，弱电解质的酸性或碱性越强。（ ） 4. 加入少量强酸，会抑制弱酸的解离平衡，使解离程度减小。（ ） 5. 升高温度，弱电解质的解离平衡常数增大，解离程度增大。（ ） 6. 农林生产中，土壤的pH主要由土壤中弱电解质的解离平衡决定。（ ） 7. 弱电解质的解离程度越大，其水溶液的导电能力越强。（ ） 8. 相同浓度的盐酸和醋酸，盐酸的pH更小，说明盐酸的解离程度更大。（ ） 9. 向醋酸溶液中加入醋酸钠固体，醋酸的解离平衡向解离方向移动。（ ） 二、提升题（共30分） （一）简答题（10分） 1. 农林生产中，为什么酸性土壤中施用氨水（NH₃·H₂O）时，肥效比在碱性土壤中更好？请用弱电解质解离平衡的知识解释原因。 2. 土壤中存在腐殖酸（弱酸，用HA表示）的解离平衡：HA⇌H⁺ + A⁻，当向土壤中施用熟石灰[Ca(OH)₂]后，分析该平衡的移动方向及土壤pH的变化，并说明对植物吸收A⁻的影响。 （二）分析题（10分） 1. 某农场在施用磷肥时，发现磷酸（H₃PO₄，中强酸，第一步解离为弱电解质解离）在土壤中的解离平衡为H₃PO₄⇌H⁺ + H₂PO₄⁻，请分析下列措施对该解离平衡的影响及对植物吸收磷元素（以H₂PO₄⁻形式）的影响： （1）土壤酸性增强（H⁺浓度增大）； （2）土壤中加入少量草木灰（主要成分K₂CO₃，水解显碱性）； （3）浇水稀释土壤溶液。 2. 比较盐酸（HCl，强电解质）和醋酸（CH₃COOH，弱电解质）的异同点，从解离程度、水溶液中粒子种类、pH（相同浓度下）、与活泼金属反应速率四个方面分析，并说明差异产生的原因。 （三）计算题（10分） 1. 已知25℃时，醋酸（CH₃COOH）的解离平衡常数Kₐ=1.8×10⁻⁵，计算0.1mol/L醋酸溶液中H⁺的浓度（忽略水的解离，写出计算过程，解离方程式为CH₃COOH⇌CH₃COO⁻ + H⁺，Kₐ=[c(CH₃COO⁻)·c(H⁺)]/c(CH₃COOH)）。 2. 25℃时，氨水（NH₃·H₂O）的解离平衡常数Kᵦ=1.8×10⁻⁵，计算0.01mol/L氨水溶液中OH⁻的浓度（忽略水的解离，写出计算过程，解离方程式为NH₃·H₂O⇌NH₄⁺ + OH⁻，Kᵦ=[c(NH₄⁺)·c(OH⁻)]/c(NH₃·H₂O)）。 3. 土壤中碳酸（H₂CO₃）的第一步解离平衡为H₂CO₃⇌H⁺ + HCO₃⁻，已知某土壤溶液中c(H₂CO₃)=0.002mol/L，c(HCO₃⁻)=1.2×10⁻⁴mol/L，25℃时该解离平衡的Kₐ=4.2×10⁻⁷，计算该土壤溶液中H⁺的浓度及pH（写出计算过程）。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. A 2. C 3. A 4. B 5. B 6. D 7. B 8. C 9. A 10. B 11. B （二）填空题 1. 水溶液；熔融；强电解质；弱电解质 2. 部分；可逆；解离；结合 3. 弱电解质解离程度；酸性（或碱性）；越大 4. 温度；浓度；同离子效应（或其他合理答案） 5. pH（或酸碱度）；解离（或正反应）；增强 6. [c(NH₄⁺)·c(OH⁻)]/c(NH₃·H₂O)；[c(CH₃COO⁻)·c(H⁺)]/c(CH₃COOH) 7. 解离（或正反应）；增大 （三）判断题 1. √ 2. √ 3. √ 4. √ 5. √ 6. √ 7. × 8. √ 9. × 二、提升题 （一）简答题 1. 氨水（NH₃·H₂O）是弱电解质，解离平衡为NH₃·H₂O⇌NH₄⁺ + OH⁻。酸性土壤中H⁺浓度较大，H⁺会与氨水解离出的OH⁻结合生成H₂O，根据勒夏特列原理，OH⁻浓度降低会使解离平衡向正反应方向移动，促进NH₃·H₂O的解离，生成更多可被植物吸收的NH₄⁺；而碱性土壤中OH⁻浓度较大，会抑制氨水的解离，NH₄⁺浓度较低，肥效较差。因此，酸性土壤中施用氨水时肥效更好。 2. 熟石灰[Ca(OH)₂]溶于水生成OH⁻，OH⁻会与腐殖酸解离出的H⁺结合生成H₂O，使H⁺浓度降低。根据勒夏特列原理，腐殖酸的解离平衡HA⇌H⁺ + A⁻ 向正反应方向移动。H⁺浓度减小，土壤pH升高（酸性减弱）。平衡正向移动使A⁻浓度增大，更有利于植物通过根系吸收A⁻形式的养分，提高肥料利用率。 （二）分析题 1. （1）土壤酸性增强（H⁺浓度增大）：H⁺是解离平衡的生成物，浓度增大使平衡向逆反应方向移动，H₂PO₄⁻浓度减小，植物吸收磷元素的效率降低；（2）加入草木灰（水解显碱性）：草木灰水解生成OH⁻，OH⁻与H⁺结合使H⁺浓度降低，平衡向正反应方向移动，H₂PO₄⁻浓度增大，植物吸收磷元素的效率提高；（3）浇水稀释土壤溶液：根据稀释定律，稀释使弱电解质解离平衡向正反应方向移动，解离程度增大，H₂PO₄⁻的总物质的量增加，但溶液体积增大导致浓度可能降低，总体来看，解离平衡正向移动有利于磷元素的释放，提高吸收效率。 2. 盐酸与醋酸的异同点对比： 对比维度 盐酸（HCl） 醋酸（CH₃COOH） 差异原因 解离程度 完全解离 部分解离 盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质 水溶液中粒子种类 H⁺、Cl⁻、H₂O CH₃COOH分子、CH₃COO⁻、H⁺、H₂O 醋酸解离可逆，存在解离平衡 相同浓度下pH 较小（如0.1mol/L盐酸pH=1） 较大（如0.1mol/L醋酸pH≈3） 醋酸解离出的H⁺浓度远低于盐酸 与活泼金属反应速率 较快 较慢 H⁺浓度不同，反应速率与H⁺浓度正相关 （三）计算题 1. 解：设0.1mol/L醋酸溶液中H⁺的浓度为x，解离方程式为CH₃COOH⇌CH₃COO⁻ + H⁺，则c(CH₃COO⁻)=x，c(CH₃COOH)=0.1mol/L - x≈0.1mol/L（因x很小，可忽略）； Kₐ=[c(CH₃COO⁻)·c(H⁺)]/c(CH₃COOH) = x·x / 0.1 = 1.8×10⁻⁵； x² = 1.8×10⁻⁶，x≈1.34×10⁻³mol/L； 答：0.1mol/L醋酸溶液中H⁺的浓度约为1.34×10⁻³mol/L。 2. 解：设0.01mol/L氨水溶液中OH⁻的浓度为y，解离方程式为NH₃·H₂O⇌NH₄⁺ + OH⁻，则c(NH₄⁺)=y，c(NH₃·H₂O)=0.01mol/L - y≈0.01mol/L（因y很小，可忽略）； Kᵦ=[c(NH₄⁺)·c(OH⁻)]/c(NH₃·H₂O) = y·y / 0.01 = 1.8×10⁻⁵； y² = 1.8×10⁻⁷，y≈4.24×10⁻⁴mol/L； 答：0.01mol/L氨水溶液中OH⁻的浓度约为4.24×10⁻⁴mol/L。 3. 解：根据解离平衡常数表达式Kₐ=[c(H⁺)·c(HCO₃⁻)]/c(H₂CO₃)； 则c(H⁺)=Kₐ·c(H₂CO₃)/c(HCO₃⁻) = (4.2×10⁻⁷ × 0.002mol/L) / 1.2×10⁻⁴mol/L = (8.4×10⁻¹⁰) / 1.2×10⁻⁴ = 7×10⁻⁶mol/L； pH=-lgc(H⁺)=-lg(7×10⁻⁶)≈5.15； 答：该土壤溶液中H⁺的浓度约为7×10⁻⁶mol/L，pH约为5.15。 学科网（北京）股份有限公司 $