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《电离平衡》定时作业
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一、作品基础信息
项目
填写内容
作品名称
【《电离平衡》定时作业】
学段学科
【高中】【化学】
适用年级
【高二年级】
教材版本
【人教版选择性必修 1】
对应内容
【第三章第一节 电离平衡】
作业类型
【课后定时作业】
完成时长
总时长40分钟
设计者
【陈思羽】
二、设计背景与意图
1. 课标与教材分析
· 课标要求:本作业对应的学科核心素养是宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想,需达成认识弱电解质的电离平衡,会结合电离平衡常数分析平衡移动的学业质量标准。
· 教材地位:电离平衡是水溶液离子反应的基础,是学习水的电离、盐类水解、沉淀溶解平衡的铺垫,核心概念包含电解质分类、电离方程式、电离平衡移动、电离平衡常数。
· 教学重难点:重点:强弱电解质判断、弱电解质电离平衡及平衡移动;难点:稀释对弱电解质电离平衡的影响、电离常数与酸性强弱、强酸制弱酸规律应用。
2. 学情分析
维度
具体描述
已有基础
学生已经学习电解质、非电解质基本概念,知道强电解质完全电离,初步建立化学平衡的思维模型。
现有困惑
容易混淆:①单质既不是电解质也不是非电解质;②稀释弱电解质,离子物质的量增大但浓度减小;③电离平衡常数只受温度影响;④强酸制弱酸的规律。不会结合 Ka 判断酸性强弱。
差异分析
基础薄弱学生容易混淆强弱电解质分类;中等学生可以判断平衡移动,但不会定量结合 Ka 分析;优生可以熟练应用 Ka 比较酸性,解决离子共存、反应判断。
3. 设计意图(一段话讲清即可)
本套定时作业围绕电离平衡核心考点设置,由基础概念辨析到平衡移动分析,再结合电离平衡常数进行定量计算与反应规律应用,梯度设置习题,帮助学生巩固强弱电解质分类、电离方程式书写、电离平衡移动,训练学生利用电离常数判断酸性强弱、离子共存、反应能否发生,落实变化观念与平衡思想化学核心素养。
三、作业目标
目标维度
编号
具体目标
对应核心素养
评价证据
知识理解
A
能够辨别电解质、强电解质、弱电解质、非电解质;会书写正确电离方程式;记住电离平衡常数只与温度有关
宏观辨识与微观探析
选择题正确率,电离方程式书写正误
能力运用
B
能运用化学平衡移动原理分析加水、升温、加酸碱盐对弱电解质电离平衡的影响;利用电离常数比较酸性强弱,判断反应能否发生
变化观念与平衡思想
平衡移动选项分析、强酸制弱酸类题目作答情况
思维发展
C
结合分布系数图像,进行电离常数计算;辨析稀释过程中离子物质的量、离子浓度、比值的变化;区分强弱电解质与金属反应的图像问题
证据推理与模型认知
图像题、计算填空的推导过程、答案正误
情感态度
D
建立动态平衡看待溶液体系的思维,体会化学定量常数的应用价值,养成严谨审题习惯
科学态度
答题规范性,方程式书写细节
四、作业内容与目标对应表
题号
题型
题目概要
对应作业目标编号
设计意图
参考答案/评价要点
1
单选
物质按电解质、强电解质、弱电解质、非电解质分类
A
区分四组概念,规避单质、非电解质易错点
C;解析:单质既不是电解质也不是非电解质;SiO₂为非电解质
2
单选
水溶液中电离方程式正误判断
A
区分强弱电解质电离符号;弱酸的酸式酸根不能拆写
B;解析:弱电解质可逆符号;NaHCO₃电离出 Na⁺和 HCO₃⁻
3
单选
强弱电解质溶液性质辨析
AB
辨析导电能力、中和消耗碱量、稀释的变化
B;解析:导电能力看离子浓度;等物质的量一元酸消耗 NaOH 相等;弱电解质稀释促进电离
4
单选
证明醋酸是弱电解质的证据
BC
掌握弱电解质的判断依据,区分溶解度、中和反应与电离程度
C;解析:相同条件导电能力弱,证明部分电离;溶解性、中和反应不能判断强弱
5
单选
醋酸电离平衡移动
B
分析加酸、加碱、加盐、加水对电离平衡的影响
C;勒夏特列原理,注意平衡移动只能减弱外界改变
6
单选
H₂S 两步电离平衡移动
B
多步电离体系,判断加水、升温、通入气体、加盐对平衡影响
A;稀释、升温、增加反应物浓度正向移动;H⁺浓度增大抑制电离
7
单选
根据 Ka,改变条件增大某微粒浓度
BC
结合电离常数,利用强酸制弱酸分析平衡移动
A;加入的物质只消耗 H⁺,不消耗目标弱酸根,促进电离
8
单选
氨水稀释,判断多个物理量变化
BC
辨析稀释:n 增大,c 减小;平衡常数只受温度
A;①c (OH⁻) 减小;③n (NH₃・H₂O) 减小;⑤比值减小
9
单选
弱酸、氨水稀释,加入盐之后比值变化
BC
利用 Ka、Kb 公式变形,分析溶液比值变化
B;平衡常数只受温度,浓度改变,比值变化
10
单选
等浓度强弱酸和 Fe 反应的 Vt 图像
C
Ka 判断酸性,反应速率看 c (H⁺);酸总物质的量决定氢气总量
A;酸性强初始速率快;酸物质的量相等,最终氢气体积相等
11
单选
依据电离常数,判断微粒共存
BC
由 Ka 判断酸性,强酸制弱酸,氧化还原也会导致不能共存
B;酸性顺序:H₂SO₃>H₂CO₃>HClO;发生强酸制弱酸、氧化还原则不能共存
12
单选
由 Ka 判断酸性,反应能否发生
BC
比较电离常数,判断反应方向,识别错误选项
C;Ka 越大酸性越强,HCOOH 酸性强于 HCN
13
填空
二元弱酸电离方程式;沉淀离子方程式;分布系数图像求 Ka、pH
ABC
分步电离书写;分布系数交点 c (酸)=c (酸式根),Ka=c (H⁺)
(1)H2O2H++HO
(2)H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
(3) HSeO+ OH-=SeO+H2O 1×10-2.5 1×10-7.3 4.9
14
填空
醋酸电离平衡移动;强弱酸加盐、稀释;电离常数表达式、酸根结合 H⁺能力、离子方程式
ABCD
升温、加水、加酸碱盐对电离的影响;Ka 越小,对应酸根结合 H⁺能力越强;强酸制弱酸写离子方程式
.(1)A
(2) 减小 减小 >
(3)AB
(4)
五、作业评价
维度
A(优秀)
B(良好)
C(待改进)
权重
得分
知识理解
基础选择题全部正确;电离方程式符号、拆分完全准确
12 道基础选择错误;方程式少量细节(可逆号、沉淀符号)出错
概念混淆,多道基础题错误,电离方程式多处错误
20%
能力运用
电离平衡移动全部判断正确,能熟练利用 Ka 分析酸性、反应发生
大部分平衡移动、酸性判断正确,个别选项考虑不全
平衡移动方向判断错误,不会使用 Ka 分析反应
30%
思维发展
图像、电离常数计算全部正确;稀释过程各个物理量变化辨析无误
图像、计算少量计算失误,逻辑思路正确
看不懂分布系数、反应图像;不会进行 Ka 相关推导计算
30%
情感态度
书写工整,方程式规范,做完主动检查反思
按时完成作业,书写较工整
按时完成作业,书写较工整
20%
6、 试题详情
一、单选题
1.下列物质按电解质、强电解质、弱电解质、非电解质分类完全正确的是
A.Cu、BaSO4、H2SO3、NH3 B.KOH、石墨、CH3COOH、Cl2
C.NH4Cl、HNO3、HF、CCl4 D.SiO2、NaHCO3、H2O、CO
2.下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
3.下列说法正确的是
A.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
B.完全中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同
C.将NaOH溶液和氨水分别加水稀释到原浓度的,二者的均减小到原来的
D.如果盐酸的浓度是醋酸浓度的2倍,前者的浓度也是后者的2倍
4.在下列描述中,可以证明是弱电解质的是
A.1 mol/L的醋酸中,
B.与水能以任意比互溶
C.在相同条件下,醋酸的导电能力比盐酸弱
D.10 mL1 mol/L的醋酸恰好与10 mL1 mol/L的NaOH溶液完全反应
5.已知的溶液中存在平衡:。下列说法正确的是
A.加水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量浓盐酸,溶液中减小
C.加入少量固体,溶液中增大
D.加入少量固体,平衡向正反应方向移动
6.已知H2S在水溶液中存在以下电离平衡:①H2S⇌H++HS-,②HS-⇌H++S2-,已知电离需要吸热,则下列措施能使平衡正向移动的是
①加水稀释②通入H2S气体③通入HCl(g)④升高温度⑤加入NaHS(s)
A.①②④ B.①④⑤ C.①③④ D.②⑤
7.已知:的电离平衡常数;的电离平衡常数。在反应达到平衡后,要使的浓度增大可加入
A. B. C. D.
8.常温下,用水稀释 0.1 mol·L-1 的氨水,随着水量的增加,下列数值减小的是
①c(OH-);②c(H+);③n(NH3·H2O);④n();⑤;⑥Kb(NH3·H2O)
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①④⑤ D.②③⑥
9.下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.向一元弱酸溶液中加入少量水,溶液中减小
B.向的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中增大
C.向一定浓度的醋酸溶液中加水稀释,则溶液中增大
D.时,向氨水中不断通入,随着的不断通入,不断增大
10.常温下,、的电离平衡常数分别为和。等体积、等浓度的、溶液分别与足量铁粉发生反应,下列关于氢气的体积随时间变化的示意图正确的是(图中①表示,②表示)
A. B. C. D.
11.室温下,次氯酸、碳酸、亚硫酸的电离常数如表:下列微粒在溶液中能大量共存的是
弱电解质
电离常数
A. B. C. D.
12.已知25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:HCOOH:Ka=1.8×10-4,HCN:Ka=6.2×10-10,H2CO3:Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。则下列说法错误的是
A.反应能发生
B.反应能发生
C.酸性:HCN>HCOOH
D.向碳酸钠溶液中加入甲酸溶液有气泡产生
二、填空题
13.氧族元素及其化合物在生产、生活中发挥着重要的作用。回答下列问题:
(1)是一种二元弱酸,写出的电离方程式_____(只写第一步)
(2)工业上常用作沉淀剂除去废水中的等重金属离子,写出其发生的离子方程式_____。
(3)工业上将含硒工业废料处理得到亚硒酸()和硒酸(),进而制备单质硒。亚硒酸()在溶液中存在多种微粒形态,25℃时各微粒的分布系数与溶液的关系如图所示。(分布系数即各组分的平衡浓度占总浓度的分数)
①将溶液滴入溶液中,当时发生反应的离子方程式为_____。
②的Ka1=_____,Ka2=_____ (填具体数值)
③当溶液中时,此时溶液中的pH=_____。
14.醋酸是我们生活中常见的一种酸。请回答下列问题:
(1)在的溶液中,要促进醋酸电离且使浓度增大,应采取的措施是___________。
A.升温 B.加水 C.加入NaOH溶液 D.加入稀盐酸
(2)常温下,有相同、体积相同的溶液和HCl溶液,现采取以下措施:
①分别加适量醋酸钠晶体后,溶液中___________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),HCl溶液中___________。
②分别加水稀释10倍后,溶液中的___________(填“>”“=”或“<”)HCl溶液中的。
(3)将的溶液加水稀释,下列有关稀释后溶液的说法正确的是___________。
A.电离程度增大 B.溶液中离子总数增多
C.溶液导电性增强 D.溶液中醋酸分子增多
(4)25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离常数如表所示。
酸
电离常数
醋酸
碳酸
,
亚硫酸
,
①碳酸第一步电离的电离常数表达式为___________。
②在相同条件下,试比较、和与的结合能力大小:___________。
③书写亚硫酸与碳酸氢钠溶液反应的离子方程式___________。
7、 答案与解析
1.C【详解】A.是单质,既不属于电解质也不属于非电解质,不符合分类要求,A错误;B.石墨和均为单质,既不属于电解质也不属于非电解质,不符合分类要求,B错误;C.是盐,属于电解质;是强酸,属于强电解质;是弱酸,属于弱电解质;是在水溶液和熔融状态下均不能导电的化合物,属于非电解质,C正确;D.自身不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,不符合电解质的分类要求,D错误;故选C。
2.B【详解】A.醋酸是弱电解质,在水中的电离为可逆过程,不能使用等号,正确的电离方程式为,A错误;B.题干明确限定“在水中”,硫酸氢钠是可溶性强电解质,在水溶液中完全电离为钠离子、氢离子和硫酸根离子,原式原子守恒且电荷守恒,正确的电离方程式为,B正确;C.碳酸氢钠作为可溶性盐,在水中完全电离为钠离子和碳酸氢根离子,不能把碳酸氢根离子直接拆写成氢离子和碳酸根离子,正确的电离方程式为,C错误;
D.醋酸铅中的醋酸根不含羧基上的氢,原式左侧错误地保留了该氢;醋酸铅是弱电解质,在水中的电离应使用可逆号,正确的电离方程式为,D错误;故选B。
3.B【详解】A.溶液导电能力由自由移动离子浓度、离子所带电荷数共同决定,浓度极低的强电解质溶液导电能力可能弱于浓度较高的弱电解质溶液,A错误;B.等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸中,酸的总物质的量相等,二者均为一元酸,中和时反应计量比均为1:1,故消耗的物质的量相同,B正确;C.是强电解质完全电离,稀释到原浓度的时变为原来的;氨水是弱电解质,稀释会促进电离,大于原来的,C错误;D.盐酸是强酸完全电离,醋酸是弱酸仅部分电离,若盐酸浓度为醋酸的2倍,前者远大于后者的2倍,D错误;故选B。
4.C【详解】A.若1 mol/L醋酸溶液中,说明醋酸完全电离,属于强电解质,不能证明其为弱电解质,A不符合题意;B.电解质的强弱由电离程度决定,与水溶性无关,溶解性属于物理性质,无法证明醋酸是弱电解质,B不符合题意;C.相同条件下醋酸导电能力比盐酸弱,说明醋酸溶液中自由移动离子浓度更小,醋酸的电离程度小于完全电离的强电解质,可证明醋酸部分电离,是弱电解质,C符合题意;D.醋酸是一元酸,是一元碱,等物质的量的二者恰好完全反应是酸碱中和的计量关系,与醋酸的电离程度无关,不能证明其为弱电解质,D不符合题意;故答案为C。
5.C【详解】A.加水稀释会促进弱电解质的电离,电离平衡向正反应方向移动,A错误;B.加入的浓盐酸是强电解质,完全电离使溶液中增大,虽然电离平衡逆向移动,但只能减弱增大的趋势,最终溶液中仍增大,B错误;C.加入少量固体,与反应消耗,使醋酸电离平衡正向移动,电离产生更多,溶液中增大,C正确;D.加入少量固体,溶液中增大,电离平衡向逆反应方向移动,D错误;故选C。
6.A【详解】①H2S在水溶液中存在以下电离平衡:H2S⇌H++HS-、HS-⇌H++S2-,加水稀释时弱电解质电离程度增大,平衡正向移动,①符合题意;②通入气体增大反应物浓度,平衡正向移动,②符合题意;
③通入会使溶液中浓度增大,平衡逆向移动,③不符合题意;④电离吸热,升高温度平衡正向移动,④符合题意;⑤加入会使溶液中浓度增大,抑制的第一步电离,平衡逆向移动,⑤不符合题意。符合题意的有①②④,A正确。故答案选A。
7.A【详解】A.加入时,由电离常数可知酸性顺序为,仅与强酸反应,不与反应,消耗使平衡正向移动,浓度增大,A符合题意;B.加入时,因酸性,既与反应,也会和反应生成和,浓度减小,B不符合题意;C.加入时,为强碱,可同时与、发生中和反应,浓度减小,C不符合题意;D.加入稀释时,平衡虽正向移动,但勒夏特列原理只能减弱浓度降低的趋势,最终浓度仍小于原平衡浓度,D不符合题意;故选A。
8.A【详解】稀释过程中:①:体积增大的效应超过电离正向移动带来的物质的量增大效应,浓度减小;②:常温下为定值,减小,则增大;③:电离平衡正向移动,不断电离消耗,物质的量减小;④:电离正向移动,生成量增加,物质的量增大;⑤:平衡正向移动,分子减小、分母增大,比值减小;⑥:电离平衡常数仅与温度有关,常温下温度不变则不变;故①③⑤正确,故选A。
9.B【详解】A.加水稀释促进一元弱酸电离,但是电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中减小,温度不变电离常数不变,则溶液中增大,A错误;
B.加入硫酸铵,溶液中增大,抑制氨水电离,溶液中减小,溶液中增大,B正确;C.温度不变醋酸电离常数不变,溶液中不变,C错误;D.随着的通入,与反应生成碳酸铵,溶液中增大,减小,D错误;故答案选B。
10.A【详解】根据电离平衡常数可知,酸性:,等浓度时,溶液中大,与铁粉反应产生的速率快,因此对应曲线②的斜率会大于曲线①。又由于两种酸等体积、等浓度,则其物质的量相等,与足量铁粉反应最终产生的体积相同,故答案选A。
11.B【分析】根据电离常数可知,酸性强弱顺序为:,据此分析解答。【详解】A.由分析可知,酸性,与会反应生成和,符合强酸制弱酸,不能大量共存,A错误;B.由分析可知,酸性,与不满足强酸制弱酸的反应条件,不发生反应,能大量共存,B正确;C.由分析可知,酸性,与会反应生成和,符合强酸制弱酸,不能大量共存,C错误;D.具有强氧化性,具有还原性,与发生氧化还原反应生成、,不能大量共存,D错误;故选B。
12.C【分析】酸的电离平衡常数越大,酸性越强,由电离平衡常数知,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO,据此分析判断。【详解】A.HCOOH酸性大于HCN,所以HCOOH+NaCN═HCOONa+HCN能发生,故A正确;B.酸性HCN>HCO,所以Na2CO3+HCN═NaHCO3+NaCN能反应,故B正确;
C.由分析可知,酸性:HCOOH>HCN,故C错误;D.酸性:HCOOH>H2CO3,所以2HCOOH+CO═2HCOO-+H2O+CO2↑能发生,即向碳酸钠溶液中加入甲酸溶液有气泡产生,故D正确;故选C。
13.(1)H2O2H++HO
(2)H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
(3) HSeO+ OH-=SeO+H2O 1×10-2.5 1×10-7.3 4.9
【详解】(1)由题意可知,过氧化氢为二元弱酸,在溶液中分步电离使溶液呈酸性,第一步电离的电离方程式为H2O2H++HO;
(2)H2S除去废水中铜离子发生的反应为废水中铜离子与H2S反应生成硫化铜沉淀和氢离子,反应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,故答案为:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;
(3)①由图可知,溶液pH=7.0时溶液中含硒微粒为亚硒酸氢根离子和亚硒酸根离子,则加溶液发生的反应为溶液中亚硒酸氢根离子与氢氧根离子反应生成亚硒酸根离子和水,反应的离子方程式为HSeO+ OH-=SeO+H2O,故答案为:HSeO+ OH-=SeO+H2O;
②由图可知,溶液中亚硒酸氢根离子和亚硒酸浓度相等时,溶液pH为2.5,则亚硒酸的电离常数Ka1(H2SeO3)= = c(H+)=1×10-2.5,同理可知,溶液中亚硒酸氢根离子和亚硒酸根浓度相等时,溶液pH为7.3,则亚硒酸氢根的电离常数Ka2(H2SeO3)= = c(H+)=1×10-7.3,故答案为:1×10-2.5;1×10-7.3;
③由②可知,Ka1(H2SeO3) ×Ka2(H2SeO3)= ×==1×10-9.8,溶液中亚硒酸根离子和亚硒酸浓度相等时,溶液中氢离子浓度为mol/L=1×10-4.9 mol/L,则溶液中pH=4.9,故答案为:4.9。
14.(1)A (2) 减小 减小 >
(3)AB
(4)
【详解】(1)A.醋酸的电离是吸热过程,升高温度能促进醋酸的电离,溶液体积不变则增大,A正确;B.加水,虽然促进醋酸的电离,但是溶液体积增大的影响更大,减小,B错误;C.加入NaOH溶液,NaOH和反应生成水,能促进醋酸的电离,但减小,C错误;D.加入稀盐酸,增大,但抑制醋酸的电离,D错误;故选A;
(2)①溶液中存在平衡:,加适量醋酸钠晶体, 增大使平衡向左移动,减小;HCl溶液中加适量醋酸钠晶体,发生反应:,减小;②加水稀释10倍,的电离平衡向右移动,增多,HCl在水中不存在电离平衡,故HCl溶液中的不变,即溶液中的大于HCl溶液中的,故答案为:;
(3)A.加水稀释会促进醋酸电离使得醋酸的电离程度增大,A正确;B.加水稀释会促进醋酸电离,电离平衡正向移动,溶液中离子总数增多,B正确;C.导电性和溶液中离子浓度有关,加水稀释溶液中离子浓度减小,溶液导电性减弱,C错误;D.电离平衡正向移动,会消耗醋酸分子,使溶液中醋酸分子减少,D错误;故选AB;
(4)①碳酸第一步电离方程式为:,则;②、和的电离平衡常数分别是:、、,电离常数越小,其对应的酸根结合的能力越强,所以在相同条件下,结合能力大小顺序为:;③由碳酸和亚硫酸的电离常数可知,酸性:,所以与溶液反应生成、水和二氧化碳,则与溶液反应的离子方程式为:。
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