2015高考化学专题七第一单元(弱电解质的电离平衡)一轮复习教案

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文档介绍

2015高考化学专题七第一单元(弱电解质的电离平衡)一轮复习教案

‎2015《金版新学案》高中化学总复习讲义:专题七第一单元 弱电解质的电离平衡 考点一 弱电解质的电离平衡 ‎1.电离平衡的建立 在一定条件(如温度、浓度)下,当电离的速率和离子结合为分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。‎ ‎2.电离平衡的特征 ‎3.影响电离平衡的外在条件 ‎(1)温度 温度升高,电离平衡向右移动,电离程度增大。‎ ‎(2)浓度 稀释溶液,电离平衡向右移动,电离程度增大。‎ ‎(3)同离子效应 加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡向左移动,电离程度减小。‎ ‎4.电离平衡常数 ‎(1)表达式 ‎①对于一元弱酸HA HAH++A-,平衡常数Ka= 。‎ ‎②对于一元弱碱BOH BOHB++OH-,平衡常数Kb= 。‎ ‎(2)特点 ‎①电离平衡常数只与温度有关,升温时K值增大。‎ ‎②多元弱酸的各级电离常数的大小关系是逐级减小且相差很大,故其酸性取决于第一步。‎ ‎(3)意义 ―→―→ ‎1.现有下列物质:①硝酸 ②冰醋酸 ③氨水 ④Fe(OH)3‎ ‎⑤NaHCO3(s) ⑥Al ⑦氯水 ⑧CaCO3‎ 上述物质中属于强电解质的有__________,属于弱电解质的有__________。‎ ‎2.以0.1 mol/L的醋酸溶液为例填写下表:‎ 平衡移动方向 平衡常数Ka n(H+)‎ c(H+)‎ 导电性 加水稀释 加冰醋酸 升温 加CH3COONa(s)‎ 加NaOH(s)‎ ‎3.试用平衡移动原理、Qc分别解释弱电解质溶液加水稀释时平衡移动的方向(以CH3COOH电离平衡为例)。‎ 提示: 1.①⑤⑧ ②④‎ ‎2.正向 不变 增大 减小 减弱 正向 不变 增大 增大 增强 正向 增大 增大 增大 增强 逆向 不变 减小 减小 增强 正向 不变 减小 减小 增强 ‎3.①稀释弱电解质溶液时,溶液总浓度减小,电离平衡将向着增大溶液总浓度的正方向移动。‎ ‎②稀释一倍时,Qc==Ka,此时QcH2CO3>HClO ‎(2)CO>ClO->HCO>CH3COO-‎ ‎(3)a>b>d>c ‎(4)A ABCE  分析电离平衡移动的三个角度 ‎(1)从定性角度分析电离平衡移动:应该深刻地理解勒夏特列原理——平衡向“削弱”这种改变的方向移动,移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。‎ ‎(2)从定量角度分析电离平衡移动:当改变影响电离平衡的条件后分析两种微粒浓度之比的变化时,若通过平衡移动的方向不能作出判断时,应采用化学平衡常数定量分析。如室温下,用蒸馏水稀释1 mol·L-1醋酸至0.1 mol·L-1时,比值应是增大的,因为Ka=‎ ,稀释时c(CH3COO-)减小,Ka不变,故增大;有时还要考虑KW=c(H+)·c(OH-)。‎ ‎(3)从溶液导电能力的角度分析电离平衡移动:电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动离子的浓度有关,自由移动离子的浓度越大,导电能力越强。‎ 考点二 强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较 ‎1.一元强酸与一元弱酸的比较 等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸溶液(b)‎ 等pH的盐酸(a) 与醋酸溶液(b)‎ pH或物质的量浓度 pH:ab a=b 水的电离程度 ab a>b 等体积溶液中和NaOH的量 a=b ab 相同 等体积溶液与过量活泼金属产生H2的量 相同 aVY C.Y为弱酸,VXVY 解析: 分析图像可知,X、Y两酸的溶液稀释10倍,X pH增大1,则X为强酸,Y ‎ pH增大的范围小于1,则Y为弱酸,c(Y)>c(X),体积相同的pH=2的X、Y两酸的溶液被NaOH溶液滴定至pH=7,则Y消耗NaOH溶液多。‎ 答案: C ‎2.室温下,关于下列四种溶液的叙述中,正确的是(  )‎ 序号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 溶液 氨水 NaOH CH3COOH HCl 浓度c/ mol·L-1‎ ‎0.01‎ ‎0.01‎ ‎0.01‎ ‎0.01‎ A.由水电离出的c(H+):①=②=③=④‎ B.②、③混合呈中性,所需溶液的体积:③>②‎ C.溶液的pH:②>①>④>③‎ D.①、④等体积混合,所得溶液中离子的浓度:c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)‎ 解析: A项,NH3·H2O是弱碱,电离出的c(OH-)小于同浓度的NaOH电离出的c(OH-),故水电离出的c(H+):①>②,同理③>④。B项,②、③恰好完全反应时生成CH3COONa,其水溶液因CH3COO-水解呈碱性,若要使混合后溶液呈中性,需CH3COOH过量,故所需溶液的体积:③>②,正确。C项,溶液的pH:②>①>③>④。D项,①、④等体积混合恰好完全反应生成NH4Cl,NH水解使溶液呈酸性,溶液中离子浓度:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。‎ 答案: B ‎3.在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:‎ ‎(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是__________。‎ ‎(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是__________。‎ ‎(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是__________。‎ ‎(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是__________。‎ ‎(5)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为________,反应所需时间的长短关系是________。‎ ‎(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是__________。‎ 解析: 解答本题要注意以下三点:(1)HCl、H2SO4都是强酸,但H2SO4是二元酸。‎ ‎(2)CH3COOH是弱酸,在水溶液中不能完全电离。(3)醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+的电离平衡。‎ 答案: (1)b>a>c (2)b>a=c ‎(3)c>a>b(或c>a=2b) (4)c>a=b ‎(5)a=b=c a=b>c (6)c>a=b ‎4.醋酸是电解质,下列事实能说明醋酸是弱电解质的组合是(  )‎ ‎①醋酸与水能以任意比互溶 ②醋酸溶液能导电 ③醋酸溶液中存在醋酸分子 ④0.1 mol/L醋酸溶液的pH比0.1 mol/L盐酸的pH大 ⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2 ⑥0.1 mol/L醋酸钠溶液pH=8.9 ⑦大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液反应,开始醋酸产生H2速率慢 A.②⑥⑦ B.③④⑤⑥‎ C.③④⑥⑦ D.①②‎ 解析: 醋酸溶液中存在CH3COOH分子,说明醋酸部分电离,存在电离平衡,是弱电解质,③正确。0.1 mol/L醋酸溶液的pH比0.1 mol/L盐酸大,说明醋酸溶液中c(H+)小于盐酸,是弱电解质,④正确。0.1 mol/L CH3COONa溶液pH=8.9,说明CH3COO-发生了水解,CH3COOH是弱电解质,⑥正确。相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液与Zn反应醋酸反应慢,说明其中c(H+)小,是弱电解质,⑦正确。‎ 答案: C ‎5. 下列事实不能证明氨水是弱碱的是 (  )‎ A.pH=11的氨水加入水稀释到原溶液体积100倍时,pH大于9‎ B.氯化铵溶液呈酸性 C.常温下0.01 mol/L氨水的pH=10.6‎ D.体积相同的0.1 mol/L氨水和0.1 mol/L NaOH溶液中和盐酸的量相同 ‎ 解析: A项,若氨水为强碱,必完全电离,加水稀释时,pH=11的氨水加入水稀释到原溶液体积100倍时,pH应等于9;B项,氯化铵溶液呈酸性,说明NH发生水解反应生成了弱电解质NH3·H2O,“有弱才水解”;C项,常温下0.01 mol/L氨水的pH=10.6,说明氨水不能完全电离,若完全电离,pH应等于12;D项,无论氨水碱性强弱,等体积、等浓度的氨水和NaOH溶液电离出n(OH-)的量相同,它们的中和能力相同。‎ 答案: D  判断弱酸(碱)的三个角度 ‎ 角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如测0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。‎ 角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动,如pH=1的CH3COOH加水稀释10倍17。‎ 考点三 水的电离 ‎1.电离方程式 水是一种极弱的电解质,H2O+H2OH3O++OH-,可简写为H2OH++OH-。‎ ‎2.几个重要数据 ‎3.外界因素对水的电离平衡的影响 ‎(1)温度:温度升高,促进水的电离,KW增大;温度降低,抑制水的电离,KW减小。‎ ‎(2)酸、碱:抑制水的电离。‎ ‎(3)能水解的盐:促进水的电离。‎ ‎1.水的离子积常数KW=c(H+)·c(OH-)中H+和OH-一定是水电离出来的吗?‎ ‎2.在pH=2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H+)与c(OH-)之间的关系是什么?‎ ‎3.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?说明原因。‎ 提示: 1.不一定。c(H+)和c(OH-)均指溶液中的H+或OH-的总浓度。这一关系适用于任何稀溶液,即任何稀溶液中都存在这一关系。因此,在酸溶液中酸本身电离出来的H+会抑制水的电离,而在碱溶液中,碱本身电离出来的OH-也会抑制水的电离。‎ ‎2.外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候水电离出c(H+)和c(OH-)总是相等的。‎ ‎3.甲正确;温度不变,KW是常数,加入H2SO4,c(H+)增大,c(H+)·c(OH-)>KW,平衡左移。‎ ‎1.下列操作中,能使电离平衡H2OH++OH-向右移动且溶液呈酸性的是(  )‎ A.向水中加入NaHSO4溶液 B.向水中加入Al2(SO4)3溶液 C.向水中加入Na2CO3溶液 D.将水加热到‎100 ℃‎,使pH=6‎ 解析: A项,加入NaHSO4溶液显酸性,但抑制水的电离,A错误;加入Al2(SO4)3溶液,Al3+水解促进水的电离,同时水解使溶液显酸性,B正确;加入Na2CO3溶液,CO水解显碱性,C错误;将水加热促进其电离,氢离子浓度增加,但水依然是中性的,D错误。‎ 答案: B ‎2.‎25 ℃‎时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小的顺序排列的一组是(  )‎ A.④>③>②>①         B.②>③>①>④‎ C.④>①>②>③ D.③>②>①>④‎ 解析: ①对水的电离无影响;②③抑制水的电离,由H2OH++OH-知,同等程度地改变c(H+)或c(OH-)对水的电离影响相同,故水的电离程度②>③;④促进水的电离。因此水的电离程度:④>①>②>③。‎ 答案: C  外界条件对水电离的影响 ‎ — — ‎3.求算下列溶液中H2O电离的c(H+)和c(OH-)。‎ ‎(1)pH=2的H2SO4溶液 c(H+)=__________,c(OH-)=________。‎ ‎(2)pH=10的NaOH溶液 c(H+)=__________,c(OH-)=________。‎ ‎(3)pH=2的NH4Cl溶液 c(H+)=__________。‎ ‎(4)pH=10的Na2CO3溶液 c(OH-)=________。‎ 答案: (1)10-12 mol·L-1 10-12 mol·L-1‎ ‎(2)10-10 mol·L-1 10-10 mol·L-1‎ ‎(3)10-2 mol·L-1‎ ‎(4)10-4 mol·L-1‎ ‎4.‎25 ℃‎时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是(  )‎ A.1∶10∶1010∶109     B.1∶5∶5×109∶5×108‎ C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109‎ 解析: ①中水电离出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1,②中水电离出的c(H+)==1.0×10-13‎ mol·L-1,③中水电离出的c(H+)==1.0×10-4 mol·L-1,④中水电离出的c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1,可得发生电离的水的物质的量之比为1.0×10-14∶1.0×10-13∶1.0×10-4∶1.0×10-5=1∶10∶1010∶109,A正确。‎ 答案: A  ‎25 ℃‎时水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算方法 ‎(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol/L ‎(2)溶质为酸的溶液 H+来源于酸电离和水电离,而OH-只来源于水,故有c(OH-)水=c(H+)水=c(OH-)溶液。‎ ‎(3)溶质为碱的溶液 OH-来源于碱电离和水电离,而H+只来源于水,故有c(H+)水=c(OH-)水=c(H+)溶液。‎ ‎(4)水解性的盐溶液 ‎①水解呈酸性:c(H+)水=c(H+)溶液 ‎②水解呈碱性:c(OH-)水=c(OH-)溶液  ‎ ‎(1)室温下,某溶液中由水电离出的c(H+)水=10-13 mol/L,则该溶液的pH为1或13;‎ ‎(2)室温下,某溶液中由水电离出的c(H+)水=10-5 mol/L,则该溶液的pH=5;‎ ‎(3)室温下,某溶液中由水电离出的c(OH-)水=10-5 mol/L,则该溶液的pH=9。‎ ‎1.(2013·海南化学·8)0.1 mol·L-1 HF溶液的pH=2,则该溶液中有关浓度关系式不正确的是(双选)(  )‎ A.c(H+)>c(F-)      B.c(H+)>c(HF)‎ C.c(OH-)>c(HF) D.c(HF)>c(F-)‎ 解析: 由0.1 mol·L-1 HF溶液的pH=2,可知HF为弱酸,且该浓度的HF溶液电离出来的c(H+)=0.1 mol·L-1,同时溶液中的H2O发生电离生成H+和OH-,故c(HF)>c(H+)>c(F-),故A、D正确,B错误;水的电离微弱,故c(HF)>c(OH-),故C项错误。‎ 答案: BC ‎2.(2013·山东理综·13)‎ 某温度下,向一定体积0.1 mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=-lg[OH-])与pH的变化关系如图所示,则(  )‎ A.M点所示溶液的导电能力强于Q点 B.N点所示溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)‎ C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同 D.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积 解析: M点NaOH不足,溶液中溶质为CH3COONa和CH3COOH,Q点溶液显中性,溶质为CH3COONa和少量CH3COOH,M点的导电能力弱于Q点,A项错误;N点NaOH溶液过量,溶液显碱性,c(CH3COO-)小于c(Na+),B项错误;M点pOH=b,N点pH=b,酸、碱对水的电离的抑制程度相同,则水的电离程度相同,C项正确;Q点,溶液显中性,醋酸过量,消耗的NaOH溶液的体积小于醋酸溶液的体积,D项错误。‎ 答案: C ‎3.(2011·新课标全国卷·10)将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是(  )‎ A.c(H+)        B.Ka(HF)‎ C. D. 解析: HF溶液加水稀释,平衡向右移动,所以增大。‎ 答案: D ‎4.判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)‎ ‎(1)稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小(2012·重庆理综,10B)(  )‎ ‎(2)常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的pH=4(2012·浙江理综,‎12A)(  )‎ ‎(3)为确定某酸H‎2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。若pH>7,则H‎2A是弱酸;若pH<7,则H‎2A是强酸(2012·浙江理综,12B)(  )‎ ‎(4)0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH>1,原因是CH3COOHCH3COO-+H+(2010·北京理综,‎10A)(  )‎ ‎(5)由0.1 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH===B++OH-(2010·福建理综,‎10C)(  )‎ ‎(6)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度(2010·大纲全国卷Ⅱ,‎8C)(  )‎ 解析: (1)稀醋酸稀释过程中,电离度增大,c(H+)减小,pH增大。‎ ‎(2)醋酸是弱酸,pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,3
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