高中化学总复习《电离平衡》教学案-苏教版

第三章 电离平衡第一节 电离平衡一、强电解质和弱电解质 混合物 单质 物质 组成 组成 非电解质 纯净物 元素 化合物 电化学 强电解质 电解质 电离程度 弱电解质注意：化合物不是电解质即为非电解质 难溶性化合物不一定就是弱电解质。（例如：BaSO4难溶，但它溶解那部分是完全电离的，所以BaSO4等仍为强电解质。）二、弱电解质的电离平衡1、电离平衡概念：一定条件（温度、浓度）下，分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，各微粒的浓度不再发生变化。2、特点：（1）“等”：v电离= v结合（2）“动”：动态平衡，v电离= v结合 0（3）“定”：平衡时分子、离子的浓度不再变化（是否相等？）（4）“变”：电离平衡是相对的平衡，外界条件改变，平衡可能要移动，移动的方向运用勒夏特列原理判断。例如：在醋酸的稀溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO+H+。加入冰醋酸，即c(CH3COOH)增大，平衡一定向电离方向移动，从而使c(CH3COO)、c(H+)均增大。因此，CH3COOH的浓度越大，其H+也越大，但其电离程度要减小。若加水稀释，即c(CH3COOH)、c(CH3COO)、c(H+)均同时减小，而平衡右边两种微粒浓度均减小，因此平衡向右移动。思考：氢硫酸溶液存在如下平衡：H2SH+HS，HSH+S2。现使该溶液中pH值增大，则c(S2)如何变化？ 请用电离平衡移动原理解释为何Al (OH)3既能溶于强酸，又能溶于强碱？设计一个实验，证明CH3COOH是弱电解质，盐酸为强电解质。3、影响电离平衡的因素（1）决定性因素弱电解质的本性。（2）外因：溶液浓度同一弱电解质，浓度越大，电离度越小。 温度由于弱电解质电离过程均要吸热，因此温度升高，电离度增大。 若不指明温度，一般指25。其它因素如改变pH值等。4、电离平衡常数（1）概念：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的系数次方之积跟溶液中未电离的分子的浓度系数次方之积的比是一个常数，这个常数叫电离平衡常数，简称电离常数，用K表示。（酸的电离平衡常数也可用Ka表示，碱的电离平衡常数也可用Kb表示）注：浓度指平衡浓度。（2）电离平衡常数的意义：K值越大，说明电离程度越大，酸碱也就越强；K值越小，说明电离程度越小，离子结合成分子就越容易，酸碱就越弱。例：下列阴离子，其中最易结合H+的是（ ） A、C6H5O B、CH3COO C、OH D、C2H5O（3）影响K的外界条件：对于同一电解质的稀溶液来说，K只随温度的变化而变化，且随温度的变化幅度不大，一般不影响到数量级的改变。（4）多元弱酸、多元弱碱的电离多元弱酸的电离是分步电离的，每步电离都有电离平衡常数，通常用K1、K2、K3 分别表示。如：磷酸的三个K值，K1K2K3 ，但第一步电离是主要的，磷酸溶液的酸性主要由第一步电离决定。因此在说明磷酸溶液显酸性的原因时，只写第一步电离方程式便可。多元弱碱的电离也是分步电离的，但习惯上书写其电离方程式时，可写其总的电离方程式。如：Cu(OH)2 Cu2+2OH5、电离方程式的书写 强电解质电离用“=”，弱电解质电离用“”。6、溶液的导电性与电解质强弱的关系 见新坐标P186“溶液的导电性与电解质强弱的关系”第二节 水的电离和溶液的PH值1、水是极弱的电解质，原因能发生自电离 H2O+H2OH3O+OH简写成H2OH+OH，与其它弱电解质一样，其电离程度大小受温度及酸、碱、盐等影响。思考：能发生自电离的共价化合物很多。如BrF3+BrF3BrF4+BrF2+，以水自电离思考，写出液氨、乙醇、乙酸自电离的电离方程式。（NH3+NH3NH4+NH2，CH3CH2OH+CH3CH2OHCH3CH2OH2 + + CH3CH2O，CH3COOH+CH3COOHCH3COOH2+CH3COO）2、水的离子积纯水及电解质稀溶液中（c1molL1）有c(OH)c(H+)=Kw，Kw只受温度影响，常温时（25）Kw=11014，温度升高，水的电离程度增大。Kw亦增大，100，Kw=11012。3、溶液的pH（1）表示方法：pH= lgc（H+） （适用范围：稀溶液）（2）测定方法：pH试纸、pH计、酸碱指示剂4、有关pH计算的解题规律（1）单一溶液的pH计算 强酸溶液，如HnA，设浓度为c molL1，则 c（H+）= nc molL1，pH= lgc（H+）= lg nc强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c molL1，则 c（H+）= 1014/nc molL1，pH= lgc（H+）=14+lg nc（2）酸碱混合pH计算适用于两种强酸混合 c(H+)混 = c(H+)1V1+ c(H+)2V2 /（V1+ V2）适用于两种强碱混合 c(OH)混 = c(OH)1V1+ c(OH)2V2 /（V1+ V2）|适用于酸碱混合，一者过量时：= c(OH)混 | c(H+)酸V酸 c(OH)碱V碱| c(H+)混 V酸 + V碱说明：若两种强酸（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH = pH小 + 0.3若两种强碱（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH = pH大 0.35、强酸（强碱）、弱酸（弱碱）加水稀释后的pH的计算 （1）强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH= a + n （2）弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH bn（5）酸碱溶液无限稀释时，pH只能约等于或接近于7，酸的pH不能7，碱的pH不能水解程度）多元弱酸根离子分步水解，以第一步水解为主。例题（05年北京市宣武区期末，7）将0.05mol下列物质置于500mL水中，充分搅拌后，溶液中阴离子数目最多的是（ ） A、NH4Br B、K2SO4 C、Na2S D、Mg(OH)23、影响因素（1）决定性因素盐的性质（2）外因浓度增大盐的浓度，水解平衡向水解方向移动，但水解程度减小。道理与化学平衡相似，增大某反应物浓度，平衡向正方向移动，但该反应物转化率一般要减小。减小盐的浓度（加水稀释），平衡仍向水解方向移动。如CO32+H2OHCO3+OH，加水稀释c(HCO3)、c(OH)均减小。因此，盐的浓度越大，水解程度越小，但对应的离子浓度越大，盐的浓度越小，水解程度越大，但对应的离子浓度越小。例题（05年西城区期末，10）将0.1 mol/L的醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是（ ）A、溶液中c(H+)和c(OH)都减小 B、溶液中c(H+)增大C、醋酸电离平衡向左移动 D、溶液的pH增大温度温度越高，水解程度越大。因盐类水解是中和反应的逆反应，中和反应均为放热反应，水解反应一定吸热。（如制备Fe (OH)3胶体利用了温度对盐类水解的影响。）溶液的pH值根据盐类水解后溶液的酸碱性判断水解程度大小。（如a、FeCl3溶液在配制时加入盐酸，抑制其水解。b、等物质的量浓度的NH4HSO4和NH4Cl溶液，c(NH4+)显然是NH4HSO4大于NH4Cl。）同种元素阳离子的化合价价高水解程度更大，如Fe3+Fe2+4、水解知识应用（新坐标P198）（1）判断溶液的酸碱性（2）利用盐类互相促进水解泡沫灭火器（3）分析盐溶液中离子浓度大小例题（05年扬州市期末调研，15）在0.1 molL1的Na2CO3溶液中，下列关系正确的是（ ）A、c(Na+) c(CO32) c(HCO3) c(OH) c(H+) B、c(Na+) c(CO32) c(OH) c(HCO3) c(H+)C、c(Na+)+ c(H+)= c(OH)+c(CO32)+ c(HCO3) D、c(OH)= c(H+)+ c(HCO3)+2c(H2CO3)（4）配制盐溶液。（配制FeCl3溶液要加入盐酸，配制Na2SiO3溶液加入NaOH）（5）判断离子共存问题（6）解释一些化学现象（FeCl3溶液制胶体，无水AlCl3瓶盖打开有白雾等。）第四节 酸碱中和滴定1、仪器和试剂 量筒（可以用，一般不用，因为不精确）量取液体 移液管 精确 滴定管铁架台（滴定管夹）、锥形瓶、标准液和待测液、指示剂2、操作步骤：检查滴定管是否漏水（操作方法） 蒸馏水洗涤 标准液或待测液润洗滴定管 装液和赶气泡调零 滴定 读数3、指示剂选用：变色要灵敏，变色范围要小，且变色范围尽量与所生成盐的溶液酸碱性一致。（因此中和滴定一般选用酚酞、甲基橙，而不用石蕊试液。）强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。用酸滴定Na3CO3溶液，酚酞作指示剂，终点产物为NaHCO3和NaCl，而用甲基橙作指示剂终点产物为NaCl、H2O、CO2。例：已知百里酚酞的变色范围为9.410.2，相同物质的量浓度的三种溶液：NaH2PO4，PH=4.7；Na2HPO4，PH=10；Na3PO4，PH=12。今有0.5g某种磷酸的钠盐结晶水合物溶于50ml 0.1molL1的H2SO4溶液中，稀释至100mL，取出1/5该溶液（以百里酚酞作指示剂）需0.1molL1的NaOH溶液26.4mL中和，运用推理和计算求该钠盐水合物的化学式。解析：由于百里酚酞指示剂的变色范围是9.410.2，说明起始时不管是哪种钠盐，滴定至终点产物一定是Na2HPO4（其PH=10）假设H2SO4加到钠盐溶液中没有参加反应，则nH2SO4=50mL0.1molL10.2=1mmol,则完全中和需2mmolNaOH，显然，当消耗2mmolNaOH则原钠盐为Na2HPO4，大于2m mol NaOH则为NaH2PO4（除中和H2SO4外还要与NaH2PO4反应转化为Na2HPO4）小于2m mol NaOH则为Na3PO4（H2SO4一部分与Na3PO4转化为Na2HPO4）现实际消耗nNaOH=0.1molL126.4mL=2.64mmol2mmol，则钠盐为NaH2PO4。根据以上分析，可以得出该钠盐的物质的量为：（2.64mmol2mmol）5（取出）=3.2mmolM=156gmol1 含结晶水为=2 所以钠盐的水合物为NaH2PO42H2O。课后作业： 新坐标第一节品一品例2 练一练2、4、10测一测3、5、7、11、13、17 第二节 第三节 第四节精品题库专题25、26、27、28、31电离平衡习题精选一、选择题1、下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（ ）A、CH3CH2COOH B、Cl2 C、NH4HCO3 D、SO22、室温下0.l molL1 NaOH溶液滴定a mL某浓度的HCl溶液，达到终点时消耗NaOH溶液b mL，此时溶液中氢离子的浓度c(H+) / molL1是（）A、0.la/(a+b) B、0.1b/(a+b) C、1107 D、11073、用0.01molL1 NaOH 溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL。需NaOH溶液体积最大的是（ ）A、盐酸B、硫酸 C、高氯酸 D、醋酸4、在含有酚酞的0.1molL1氨水中加入少量的 NH4Cl晶体，则溶液颜色（ ）A、变蓝色 B、变深 C、变浅 D、不变5、在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液，这种试剂是（ ）A、NaOHB、NH3H2OC、AgNO3D、BaCl26、将 NH4NO3 溶解于水中，为了使该溶液中的 NH4+ 和 NO3 离子的物质的量浓度之比等于1：1，可以采取的正确措施为（ ）A、加入适量的硝酸，抑制 NH4+ 的水解 B、入适量的氨水溶液，使溶液的pH = 7C、入适量的NaOH溶液，使溶液的pH=7 D、加入适量的NaNO3溶液，抑制NH4NO3的电离7、在 Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + 3H+ 的平衡体系中，要使平衡向水解方向移动，且使溶液的PH 值增大，应该采取的措施为（ ）A、加热 B、通入氯化氢气体 C、加入适量的氢氧化钠溶液 D、加入固体 AlCl38、（05年北京市崇文区期末调研，11）某酸式盐NaHY的水溶液显碱性，下列叙述正确的是（ ） A、H2Y的电离方程式：H2Y2H+ + Y2 B、HY 离子水解的离子方程式：HY + H2OH2Y + OH C、该酸式盐溶液中离子浓度大小关系：c(Na+) c(HY ) c(OH ) c(H+) D、该酸式盐溶液中离子浓度关系：c(H+) + 2c(H2Y) = c(OH ) + 2c(Y2 )9、（05年江西省重点中学第一次联考，11）对pH=a的醋酸溶液甲和pH=a+l的醋酸溶液乙有下列说法，其中正确的是（ ）A、甲中由水电离出的H+的物质的量浓度是乙中水电离出的H+浓度的10倍B、甲中由水电离出的H+的物质的量浓度是乙中水电离出的H+浓度的0.1倍 C、甲、乙溶液物质的量浓度的关系是c(甲)=10 c(乙) D、甲中的c(OH)为乙中c(OH)的10倍10、在同一温度下，当弱电解质溶液a，强电解质溶液b，金属导体c的导电能力相同，若同时升高到相同温度，则它们的导电能力是（ ） A、 abc B、 abc C、 cab D、 bca11、（05年广州市一模，19）下列说法中，不正确的是（ ）A、室温下，CH3COOH分子可以存在于pH=8的碱性溶液中B、在0.1molL1的氢溴酸中加入适量的蒸馏水，溶液的c(H+)减小C、在由水电离出的c(OH)=11012molL1的溶液中，Al3+不可能大量存在D、在NaAlO2溶液中，HCO3不可能大量存在12、（05年南京市一模，4）相同温度下，100mL 0.01mol/L的醋酸溶液与10mL 0.1mol/L的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是（ ）A、中和时所需NaOH的量 B、c (H+) C、c (OH) D、c (CH3COOH)13、（05年扬州市第二次调研，12）25时，将pH=x的H2SO4溶液与pH=y的NaOH溶液按体积比1:100混合，反应后所得溶液pH=7。若x= y/3，则x值为（ ）A、2 B、3 C、4 D、514、（05年盐城市三模，11）醋酸钡(CH3COO)2BaH2O是一种媒染剂，有关0.1mol/L醋酸钡溶液中粒子浓度比较不正确的是（ ）A、c(Ba2+) c(CH3COO)c(OH)c(H+) B、c(H+)+2c(Ba2+)= c(CH3COO) +c(OH)C、c(H+) = c(OH)c(CH3COOH) D、2c(Ba2+)= c(CH3COO)+ c(CH3COOH)15、（05年福建省省质检，18）t时，水的离子积为 Kw，该温度下将amolL1，一元酸HA与 bmolL1一元碱 BOH等体积混合，要使混合液呈中性，必要的条件是（ ）A、混合液的pH=7 B、混合液中，H+= C、a=b D、混合液中，c(B+)=c(A)+c(OH)16、（05年淮安市第四次调研，17）25时，将0.02molL1的HCOOH溶液与0.01molL1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH c(Na+) B、c(HCOOH)醋酸 D、醋酸为一元酸20、（05年南京市三模，10）某温度下，0.1 mol/L醋酸溶液的pH3。将该温度下0.2 mol/L醋酸溶液和0.2mol/L醋酸钠溶液等体积混合后，混合液的pH4.7。下列说法正确的是A、该温度下，0.0l molL1醋酸溶液的pH4B、该温度下，用0.1 molL1醋酸和0.01 mol/L醋酸分别完全中和等体积0.1 mol/L的NaOH溶液，消耗两醋酸的体积比为110C、该温度下，0.2 molL1醋酸溶液和0.4 mol/L醋酸钠溶液等体积混合后，混合液的pH4.7D、该温度下，0.2 molL1盐酸溶液和0.4 mol/L醋酸钠溶液等体积混合后，混合液的pH4.721、（05年江苏四市二模，10）在常温下100mLpH=10的KOH溶液中，加入pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7，则对反应后溶液的叙述正确的是（ ） A、V（混合液）200mL B、V（混合液）200mLC、c（H）= c（OH） c（K）c (A)c(OH)c(H+) C、若c(OH)c(H+)，溶液中不可能存在：c(Na)c(OH)c(A)c(H+) D、若溶质为NaA、HA，则一定存在： c(A)c(Na+)c(H+)c(OH)23、（05年扬州市第二次调研，14）常温时，将V1 mL c1 molL1的氨水滴加到V2 mL c2 molL1的盐酸中，下述结论中正确的是（ ）A、若混合溶液的pH=7，则c1 V1c2 V2B、若混合溶液的pH=7，则混合液中c(NH4+)=c(Cl)C、若V1= V2，c1 = c2 ，则混合液中c(NH4+)=c(Cl)D、若V1= V2，且混合溶液的pH7，则一定有c1c2二、填空题1、铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比KMnO4更强，本身在反应中被还原为Fe3+，铁酸钠能净水的原因是 。2、用pH试纸测定溶液的pH，正确操作是： 。3、实验室有一瓶混有氯化钠的氢氧化钠固体试剂，经测定NaOH的质量分数约为82.0%，为了验证其纯度，用浓度为0.2mol/L的盐酸进行滴定，试回答下列问题：（1）托盘天平称量5.0g固体试剂，用蒸馏水溶解于烧杯中，并振荡，然后立即直接转入 500mL容量瓶中，恰好至刻度线，配成待测液备用。请改正以上操作中出现的五处错误。（2）将标准盐酸装在25.00mL 滴定管中，调节液面位置在 处，并记下刻度。（3）取20.00mL待测液，待测定。该项实验操作的主要仪器有 。用 试剂作指示剂时，滴定到溶液颜色由 刚好至 色时为止。（4）滴定达终点后，记下盐酸用去20.00mL，计算NaOH的质量分数为 。（5）试分析滴定误差可能由下列哪些实验操作引起的 。A、转移待测液至容量瓶时，未洗涤烧杯B、酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接装盐酸C、滴定时，反应容器摇动太激烈，有少量液体溅出D、滴定到终点时，滴定管尖嘴悬有液滴E、读滴定管开始时仰视，读终点时俯视4、（05年福建省质检，26）（1）恒温下，向pH=6的蒸馏水中加入2.3g金属钠，充分反应后，再加蒸馏水稀释到1L，所得溶液的pH= 。（2）向pH=6的蒸馏水和c(H+)=106molL1的稀盐酸中分别投入大小、质量相同的金属钠，反应刚开始时，产生H2的速率前者与后者相比是 (填选项序号)。 A、一样快 B、前者快 C、后者快 D、无法比较（3）用惰性电极电解NaCl与NaHCO3混合溶液，测得溶液pH变化如下图所示。pH 0 t1 t7 在0t时间内，两个电极上的电极反应式为：阳极 ；阴极 。用离子方程式表明0t时间内，溶液pH升高比较缓慢的原因： 。5、（05年盐城市三模，20）我国是最早记载丹砂的药用价值和炼制方法的，为了使人们重视丹砂，1982年我国发行面值为10分的丹砂邮票。汞单质和化合物在工业生产和科学研究上有其广泛用途。丹砂炼汞的反应包括以下两个反应：反应：HgS +O2 Hg +SO2 反应：4HgS +4CaO 4Hg +3CaS + CaSO4 HgS与氧气反应，氧化剂是 。请标出反应中电子转移的方向和数目。得到的汞中含有铜等杂质，工业上常用5%的硝酸洗涤，写出除去少量铜杂质反应的离子方程式： 。已知Hg(NO3)2溶液中加入Hg，存在如下平衡：Hg + Hg2+ Hg22+ ，提高Hg22+浓度的方法是： 。6、（05年淮安市第二次调研，25）25时，将pH为x(6)的HCl溶液Vl mL和pH为y（8）的NaOH溶液V2mL混合反应后，恰好完全中和。试计算： （1）若x+y14，则V1：V2 。 （2）若x+y13，则V1：V2 。 （3）若x+y 14，则V1：V2 。（用含x、y的式子表示）。7、（05年北京市东城区期末检测，22）某二元酸（化学式用H2B表示）在水中的电离方程式是： H2B H+ + HB ，HB H+ + B2 。回答下列问题：（1）Na2B溶液显_（填“酸性”，“中性”，或“碱性”）。理由是_（用离子方程式表示）。（2）在0.1 mol/L的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是_。A、c (B2 ) + c (HB ) + c (H2B) = 0.1 mol/L B、c (Na+ ) + c (OH ) = c (H+) + c (HB )C、c (Na+ ) + c (H+ ) = c (OH ) + c (HB ) + 2c (B2 ) D、c (Na+ ) = 2c (B 2 ) + 2c (B )（3）已知0.1 mol/L NaHB溶液的pH = 2，则0.1 mol/LH2B溶液中氢离子的物质的量浓度可能是_0.11 mol/L（填“”，或“=”），理由是： _ _。（4）0.1 mol/L NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序_。8、（05年汕头市二模，22）现有浓度为0.1 molL1的五种电解质溶液 Na2CO3 NaHCO3 NaAlO2 CH3COONa NaOH，已知：CO23H2O2AlO2=2Al（OH）3CO32（1）这五种溶液的pH由小到大的顺序是_（填编号）；（2）将五种溶液稀释相同的倍数时，其pH变化最大的是_（填编号）；（3）在上述五种溶液中分别加入AlCl3溶液，能产生大量无色无味气体的是_（填编号）；（4）将上述、四种溶液两两混合时，有一对溶液相互间能发生反应，写出该反应的离子方程式_。9、（05年天津市和平区一模，14）有甲、乙两份等体积的浓度均为0.1molL1的氨水，pH11。 将甲用蒸馏水稀释100倍，则NH3H2O的电离平衡向_（填“促进”或“抑制”）电离的方向移动，溶液的pH将变为_（填序号）A、910之间B、11 C、1213之间 D、13将乙用0.1molL的NH4Cl溶液稀释100倍，稀释后的乙溶液与稀释后的甲溶液比较，甲的pH_（填“大于”、“小于”或“等于”）乙，其原因是 _。10、（05年吉安市期末调研，18）实验为测定一新配制的稀盐酸的准确浓度，通常用纯净的Na2CO3（无水）配成标准溶液进行滴定。具体操作是：称取wg无水Na2CO3装入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，在酸式滴定管中加入待测盐酸滴定。 （1）锥形瓶中应加入几滴指示剂，由于CO2溶解在溶液中会影响其pH，为准确起见，滴定终点宜选择在pH 45之间，则在中学学过的几种指示剂中应选 ，当 ，即表示达滴定终点。（2）若滴到终点时，中和wgN