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文档简介

第十单元电离平衡................................................................1

§10.1电离平衡.............................................................1

§10.2水的电离和溶液的pH........................................................................................................32

§10.3盐类的水解..........................................................60

§10.4酸碱中和滴定........................................................89

第十单元电离平衡

§10.1电离平衡

知识回顾

高效梳理•知识备考

一、强弱电解质与结构的关系

1.电解质与非电解质的辨析

电解质与非电解质的本质区别为在水溶液中或熔融状态下能否导电。在进行

辨析时应注意以下几点:

①电解质和非电解质都属于化合物。单质和混合物不管导电与否均不是电解

质和非电解质。如Cu、KNO3溶液虽然能导电,但都不是电解质。

②电解质导电必须是自身电离出的离子而导电,而不是通过化学反应生成的

其他物质电离出的离子导电。如COz、SOz、NH3的水溶液能导电,但是并不是

CC>2、SO2、NH3自身电离出的离子导电,而是它们与水反应生成的H2co3、H2SO3、

NH3•乩。电离而导电。只能说H2CO3、H2so八NH,•乩。是电解质,CO2>SO,.

NH,是非电解质。

③电解质导电是有条件的,即电解质必须在水溶液里或熔融状态下才能导

电,晶体状态是不能导电的。如HRO,、NaCl晶体是不能导电的。

④酸、碱、盐、部分金属氧化物是电解质;非金属氧化物、大部分的有机化

合物是非电解质。

特别提醒:

电解质与非电解质的辨析要抓住电离导电和自身电离。

2.强弱电解质的比较

(1)从电离程度上看:强电解质在水溶液中是完全电离的,弱电解质在水

溶液中是部分电离的。

(2)从平衡状态上看:强电解质在水溶液中不存在电离平衡,弱电解质在

水溶液中存在电离平衡。

(3)从溶液微观上看:强弱电解质溶液中都存在的粒子是:①溶质电离出

的阴、阳离子;②水电离出的阴、阳离子(OH和H+);③水分子。但是在弱电

解质溶液中存在着溶质的分子,强电解质溶液中却没有。

(4)从结构形态上看:由离子键形成的离子化合物都是强电解质;由极性

键形成的共价化合物有的是强电解质,如强酸,有的是弱电解质,如弱酸。

(5)从物质类型上看:强酸、强碱和绝大多数盐是强电解质。弱酸、弱碱

和个别盐是弱电解质。离子型氧化物是强电解质(如NaO等);共价型氧化物

有的是弱电解质(如水),绝大多数是非电解质(如CO?等)。

特别提醒:电解质的强弱只与电离程度有关,而与溶液的导电性强弱和物质

的溶解性大小没有必然的联系。溶液的导电性强弱只与溶液中离子的浓度大小和

电荷的多少有关。

二、弱电解质的电离平衡

1.电离平衡状态的建立

在一定条件下,当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速

率相等时,电离过程就达到了平衡状态。

2.电离平衡状态的特征

①弱:存在于弱电解质的溶液里;

②等:分子电离成离子的速率等于离子结合成分子的速率;

③定:达到平衡时,溶液中离子浓度和分子浓度都保持不变;

④动:电离平衡属动态平衡;

⑤变:外界条件发生变化,电离平衡发生移动,在新的条件下,重新建立新

的平衡。

3.影响电离平衡的因素

①内因:由电解质本身的性质决定。电解质越弱,其电离程度越小。

②外因:温度、浓度等。

a.温度:升温时,电离平衡向电离方向移动。

b.浓度:降低浓度,电离平衡向电离方向移动。

c.加入含有弱电解质离子的强电解质,电离平衡向逆反应方向移动。

三、电离方程式的书写

(1)强电解质的电离用"=====",弱电解质的电离用

(2)多元弱酸分步电离,可分步书写电离方程式,一般只写第一步,多元

弱碱也分步电离,但一般按一步电离写出。例如:

氢硫酸:H,SHS-+H+,HS-H++S2-

3+-

Fe(0H)3:Fe(0H)3Fe+3OH

(3)强酸的酸式盐完全电离,弱酸的酸式盐中酸式酸根不完全电离。例如:

NaHSO4:NaHSO4=Na++H++SO:

+

NaHCO3:NaHCO3==Na+HCOj

(4)复盐能完全电离。例如:如KAI(SOJ2

+3+

KAI(SO4)2:KAI(SO4)2===K+A1+2SO^~

双基精练

自主探究•基础备考

1.(2009•宁夏)将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各图示意混合

溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是0

NaOH滴加量

C

解析:中和反应为放热反应,随着NaOH溶液的加入,放出热量逐渐增多,

溶液温度升高,当反应完全时,再加NaOH溶液,溶液温度又逐渐降低,A正

确;随着NaOH溶液的加入,溶液由酸性逐渐到中性,又到碱性,在溶液pH约

为7时出现突变,当醋酸完全反应后,再加NaOH溶液,pH增大缓慢,所以B

正确;醋酸是弱酸,加入NaOH溶液,生成强电解质醋酸钠,溶液导电能力增

强,当CHCQOH反应完全后,再继续滴加NaOH,使得溶液中离子浓度又增大,

从而导电能力增强,C正确;在加入NaOH溶液,当CH3cOOH有剩余时,NaOH

浓度为零,所以D不正确。

答案:D

2.(2009■浙江)已知单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越

多,该溶液的沸点就越高。则下列溶液沸点最高的是0

A.0.01mol/L的蔗糖溶液

B.0.01mol/L的CaCk溶液

C.0.02mol/L的NaCl溶液

D.0.02mol/L的CH,COOH溶液

解析:对题目中“非挥发性溶质”要理解清楚,首先排除D项,因有易挥

发的CH3coOH。而C项离子数在单位体积中最多,故选C。

答案:C

3.下列事实中,能证明氯化氢是共价化合物的是()

A.氯化氢易溶于水B.氯化氢的水溶液能导电

C.液态氯化氢不导电D.氢化氢不易分解

解析:共价化合物与离子化合物的本质区别在结构上,前者是共价键,后者

是离子键,溶解性、其水溶液导电与否、稳定性都不是区别二者的标志,区别主

要是看熔化状态能否电离出自由移动的离子,即能否导电。

答案:C

4.KHSCX在水溶液中及熔化两种状态下都存在的离子是()

A.K+B.H+C.HSO;D.SOj-

解析:物质熔化可破坏离子键,但不能破坏共价键,在水溶液中,可破坏离

+

子键也可破坏强极性共价键。KHSO4熔化时电离:KHSO4==K+HSO;,在水

溶液中电离:KHSC>4==K++H++S0M

答案:A

5.常温下,用水稀释0.1mol/LCH3coONa溶液时,随着加水量的增加而增

大的是()

①c(OH)②c(H+)③c(CH3cO。)

④c(CH3coOH)/c(CH3coO)⑤n(OH)

A.①④⑤B.①②④

C.②④⑤D.②③⑤

解析:用水稀释CH3coONa溶液时,平衡

C,HCHOQNa3H+O向右移动,n(OH)在增大,4c(OH)减

小,K、v=c(H+)-c(OH),常温下,IQ.一定,故c(H+)增大。

C(OHCOOH)_n(CH3coOH)

3,平衡右移,上述比值在增大。

c(CH3coeT)-n(CH3COO)

答案:c

6.氨气溶于水形成的饱和溶液中,存在以下平衡:

NH3+H2O==NH3?24+

(1)通入HC1气体,平衡向反应方向移动,cO将;

(2)加入KOH固体,平衡向反应方向移动,c(NH:)将;

(3)加入NH4cl固体,平衡向反应方向移动,c(NH;)将;

(4)加水,平衡向反应方向移动,c(NH:)将;

(5)升高温度,平衡向反应方向移动,c(NH;)将;

(6)加入少量的原浓度的氨水,平衡移动,c(NH:)将。

解析:电离平衡属于化学平衡,浓度、温度等条件对电离平衡有影响,符合

勒夏特列原理。

答案:(1)正增大(2)逆减小(3)逆增大

(4)正减小(5)逆减小(6)不不变

7.现有下列物质:①硫酸;②蔗糖;③氨气;④CH3coQH;⑤NH「H2。;

⑥锌粒;⑦BaSO,;⑧乙醇;⑨石墨;⑩A1(OH)3;HTO4;NaQ溶液。

(1)其中属于电解质的有。

(2)属于非电解质的有。

(3)属于强电解质的有。

(4)属于弱电解质的有。

解析:可根据概念及物质所属类别进行判断。电解质和非电解质首先均指化

合物,所以⑥⑨均不属于以上几类,凡在溶于水或熔化状态下能导电的化合物均

为电解质,属于电解质的有①④⑤⑦⑩,属于非电解质的是②③⑧,其中NH,

是非电解质是因为NH3本身不能电离出能导电的离子。强电解质与弱电解质的

区别在于在水溶液中能否完全电离,据此可判断①⑦属于强电解质,④⑤属于弱

电解质。

答案:(1)①④⑤⑦⑩

⑵②③⑧(3)①⑦

⑷④⑤⑩

题海采珠

易错点:忽略溶液的浓度作导电性大小的比较

自我诊断:(2009•上海松江二中高三月考)(1)甲同学用某酸HA和盐酸

做导电性实验,发现用盐酸做的实验中灯泡比用HA做的亮,由此他认为HA是

弱酸,如果甲的结论是正确的,请写出HA的电离方程式:。但乙同学认为他的

结论不可靠,理

由是。

(2)在一定温度下,乙同学做用水稀释冰醋酸过程中溶液的导电能力变化

请回答:

①点导电能力为0的理由是。

②a、b、c三点溶液pH由小到大的顺序为;

③a、b、c三点中电离程度最大的是;

④若使c点溶液中c(CH3coO)增大,溶液pH也增大,可采取的措施有(要

求类别不同,至少写两种)。

解题思路:(1)题目没有指明HA和盐酸的浓度是否相同。

(2)①冰醋酸中无自由移动的离子,所以不导电。

②pH大小与c(FT)有关,pH大,c(H+)小,而导电能力与离子浓度有关,在

醋酸溶液中离子来源于醋酸的电离,所以醋酸溶液的导电能力越强,说明c(H+)

越大。

③加水量越多,醋酸浓度越小,电离程度越大,故电离程度最大的是c点。

④若想使c(CH3cOO)增大,可以促进CH,COOH电离平衡向电离方向移动。

I.加入NaOH固体,口.加入Na2co3固体,厂加入镁、锌等金属或加入CH3cOQNa

固体等都可以达到此目的。

答案:(1)HAH++A-两者浓度未知

⑵①在“O"点处醋酸未电离(无水存在),无自由移动的离子,所以导电

能力为0②b<aVc③c点

④加入NaOH固体;加入Na2c固体;加入Zn、Mg等金属;加入

CH3coONa固体等(任选两种)

答后反思:当溶液浓度相同时,一元酸酸性越强,导电能能力越强,导电能

力与溶液中自由移动的阴阳离子浓度有关。

要点突破

自我提升•能力备考

一、一元强酸与一元弱酸的比较

相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)

的比较

\比较项目

册PH中和与足开始

酸\碱量活与金属

\

的能力泼金反应

\

属产的速率

生H2

的总

一元强酸大小相同相同大

一元弱酸小大大

大相同pH^相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较

、比较项

c(H)C(酸)中与足开始与

和量活泼金属

酸\

碱金属反应的

的产生速率

\能力乩的总量

一元强酸相同小小小相同

一元弱酸大大大

一元强碱与一元弱碱的比较规律类似。

二、弱电解质电离平衡移动

1.理论依据

HAH++A-(正反应为吸热反应)

由勒夏特列原理可知:①升温,平衡向右移动;②加水稀释,平衡向右移动;

③减小H+或A-的浓度,平衡向右移动。

2.影响电离平衡的因素

⑴浓度:浓度越大,电离程度越小。在稀释溶液时,电离平衡向右移动,而

离子浓度一般会减小。

⑵温度:温度越高,电离程度越大。因电离是吸热反应,升温平衡向吸热方

向(电离方向)移动。

(3)同离子效应:醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,平衡左移,电离程度减小,加

入稀盐酸亦然。

(4)能反应的物质:醋酸溶液中加入NaOH,平衡右移,电离程度增大。

题型研练

互动探究•方法备考

题型Itixingyi考查电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念

【例1】下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是0

A.CH3cH2coOHB.C12

C.NH4HCO3D.SO2

解析:CH3cHzcOOH、NH4HCO,是电解质;Q?既不是电解质,又不是非电

解质;SO?的水溶液为亚硫酸溶液,能导电,但SO?是非电解质,H2sO,是弱电

解质。

答案:D

规律方法:电解质和非电解质的本质区别为在水溶液中或熔融状态下能否导

电;强电解质和弱电解质的本质区别为在水溶液中是否全部电离。

创新预测1下列说法正确的是0

A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物

B.NH在水溶液中能导电,所以NH:为电解质

C.强电解质溶液的导电能力一定大于弱电解质溶液

D.CaCO,在水中的溶解性小,但溶解的部分完全电离,故CaCOs是强电解质

解析:电解质的强弱只与电离程度有关,与物质的溶解性和溶液的导电性没

有必然的联系。溶液的导电性强弱只与溶液中离子的浓度大小和电荷的多少有

关。

答案:D

题型2tixinger弱电解质的电离平衡移动

[例2]在0.1mol/LCH,COOH溶液中存在如下电离平衡:

+

CH3COOHCH3coer+H

对于该平衡,下列叙述正确的是0

A.加入水时,平衡向逆反应方向移动

B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动

C.加入少量0.1mol/LHC1溶液,溶液中c(H+)减小

D.加入少量CH3coONa固体,平衡向正反应方向移动

解析:加水稀释,有利于CHjCOOH的电离;加入少量NaOH固体,QH

与H+反应,有利于平衡向正反应方向移动;加入少量0.1mol/LHC1溶液,c(H+)

增大;加入少量CH3coONa固体,相当于增大CH3cOO的浓度,有利于平衡向

逆反应方向移动。

答案:B

规律方法:电离平衡是化学平衡的一种表现形式,可运用化学平衡移动原理

进行分析。

创新预测2(2009•广州联考)对氨水溶液中存在的电离平衡

NH?2H。+/NH,下列叙述正确的是0

A.加水后,溶液中n(OH)增大

B.加入少量浓盐酸,溶液c(OH)增大

C.加入少量浓NaOH溶液,电离平衡向正反应方向移动

D.加入少量NH£1固体,溶液中c(NH;)减少

解析:在氨水中加水,促进NH,•山。的电离,n(OH)增大,加入少量盐酸

中和。H:c(OH)减小,加入少量浓NaOH溶液,c(OH)增大,电离平衡向逆反

应方向移动。加入少量NH』。固体,虽然平衡向逆反应方向移动,但c(NH:)仍

然是增大的。

答案:A

题型3tixingsan强酸、弱酸的实验验证

【例3】用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是:

甲:①称取一定质量的HA配制0.1mol/L的溶液100mL;

②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HA是弱电解质。

乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸分别配制pH=l的两种酸溶液

各100mL;

②分别取这种溶液各10mL,加水稀释为100mL;

③各取相同体积的两种溶液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察

现象,即可证明HA是弱电解质。

(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是。

(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pHl(填“>”

或“<”)。

乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是(填字母)。

a.装HC1溶液的试管中放出人的速率快

b.装HA溶液的试管中放出人的速率快

c.两个试管中产生气体的速率一样快

(3)请你评价乙方案中难以实现之处和不妥之处:;。

(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼

要的表述。

解析:弱电解质溶液中存在电离平衡,加水稀释后pH变化程度小,与锌反

应的速率快[因为稀释过程中弱电解质的电离平衡发生了移动,c(H+)减小程度

反而比相同情况下强电解质的小1,由此就可以对甲、乙两个方案加以评价。甲

方案直接测定HA溶液的pH,若测定溶液的pH大于1,则可证明HA是弱酸。

乙方案是用间接的比较法,用相同浓度(0.1mol/L)相同体积(10mL)的两种

酸分别稀释相同的倍数(都稀释到100mL),分别与纯度相同的锌粒反应,观察

放出M的速率的快慢。若装HA溶液的试管中放出出的速率快,则可证明HA

为弱电解质。要评价乙方案中难以实现之处和不妥之处,关键要对HA的溶解性

有所了解,pH=l的溶液能否配制。题述锌粒仅是纯度相同,实际上反应速率与

固体表面积的大小也有关系。想到此,难实现之处和不妥之处就明朗了。第(4)

问要求提出一个合理而比较容易进行的方案,实际上是一个开放性的命题。证明

一种物质是否是弱电解质,当然可根据上述两同学的思路进行,还可以用测定其

强碱盐溶液的pH和比较溶液的导电能力等加以说明。

答案:(1)100mL容量瓶(2)>b

(3)配制pH=l的HA溶液难以实现不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积

相同

(4)配制NaA溶液,测其pH,若pH>7即证明HA是弱电解质。

规律方法:实验设计思想:以证明某酸(HA)为弱酸为例

实验方法结论

(1)测0.01mo1/LHA的pH=2,HA为强酸

pHpH>2,HA为弱酸

PH=7,HA为强酸

(2)测NaA溶液的pH

pH>7,HA为弱酸

(3)相同条件下,测相同浓度

的HA和HC1(强酸)溶液的导电性弱的为弱酸

导电性

(4)测定同pH的HA与HC1

溶液稀释相同倍数前后的PH变化小的为弱酸

pH变化

(5)测定等体积、等pH的

反应过程中产生Hz较

HA、盐酸分别与足量锌反应

快且最终产生H2量较

产生H2的快慢及产生H2

多的为弱酸

的量

耗碱量相同,HA为强

(6)测定等体积、等pH的

酸;若HA耗碱量大,

HA和盐酸中和碱的量

则HA为弱酸

表中(1)和(2)是中学化学通常选用的两种实验方案,其他方案因操作复

杂不宜选用,但应注意掌握其实验原理。

创新预测31.在a、b两支试管中,分别装入形态相同、质量相等的一颗锌

粒,然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。

填写下列空白:

(1)a、b两支试管中的现象:相同点是;不同点是。原因是。

⑵a、b两支试管中生成气体的体积开始时是ab,反应完毕后生成气体的总

体积是ab,原因是。

I1.H+浓度相同的等体积的两份溶液A和B,A为盐酸,B为醋酸,分别和

锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出的氢气的体积相等,则下列说法

正确的是()

①反应所需要的时间B>A②开始反应时的速率A>B③参加反应的锌的物

质的量A=B④反应过程中平均速率B>A⑤盐酸里有锌剩余⑥醋酸里有锌剩余

A.③④⑤B.③④⑥

C.②③⑤D.②③⑤⑥

解析:I.(1)因物质的量浓度相同,而HC1完全电离,盐酸中c(H+)大于

醋酸中c(H+),所以与盐酸反应时更快。

(2)因a中c(H+)大于b中c(H+),所以开始时a中反应更快,单位时间内收

集到气体更多,但因H+的物质的量相等,所以产生Hz总体积相等。

E.起始时c(H+)相同,因此开始时反应速率相同;因放出H2的体积相同,所

以参加反应的锌物质的量相等;随着反应的进行,醋酸的电离平衡被破坏,向着

电离方向移动,故H+浓度的变化小于盐酸,所以在反应过程中醋酸溶液中生成

氢气的速率大于盐酸;锌不可能在醋酸中剩余,因为醋酸能够提供的H+远多于

盐酸,故选A。

答案:I.⑴都产生气泡,Zn溶解a产生气泡、Zn溶解速度都快HQ完全

电离,稀盐酸中的c(H+)大于稀醋酸中的c(H+)

(2)大于等于a中c(H+)大于b中的c(FT),而n(H)的总量相等

D.A

总结投影

电离平衡既是中学化学知识的重点,也是历年高考的热点内容。对强、弱电

解质概念的把握是我们学好本节内容的一个基础,而借助于已学过的化学平衡知

识来学习电离平衡,也是我们对化学平衡知识掌握的一个升华。

精品作业

自我测评•技能备考

1.对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,

有关叙述正确的是0

A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大

B.使温度都升高20℃后,两溶液的pH均不变

C.加水稀释2倍后,两溶液的pH均减小

D.加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气一样多

答案:A

解析:盐酸是强酸,而醋酸是弱酸,存在电离平衡:

CH3COOHH++CH3COO-,当分别加适量的醋酸钠晶体后,盐酸中发生反应:

11++€113(200一==(:11«:0。11,而醋酸中由于c(CH3COO)增大,故电离平衡左

移,两溶液中c(H+)均减小,pH均增大,故A项正确。当温度都升高20℃

后,醋酸中电离平衡右移,c(H+)增大,pH减小,盐酸的pH不变,B项不正确。

加水稀释后,两溶液的c(H+)均减小,故pH均增大,C项也不正确。pH相同时,

醋酸的浓度大于盐酸的浓度,故两溶液与足量的锌充分反应,醋酸中产生的氢气

比盐酸中多,故D项也不正确。

2.把0.05molNaOH固体分别加入下列100mL溶液中,溶液导电能力变化不

大的是0

A.水

B.0.5mol/LHC1

C.0.5mol/LCH3COOH

D.0.5mol/LNH4cl

答案:BD

解析:本题主要考查强弱电解质的电离、离子反应及溶液导电性知识。选项

A、C中的水和CH,COOH均为弱电解质,离子浓度小,导电能力弱,但加入

NaOH后由于存在强电解质NaOH和CH3coONa,离子浓度增大,导电能力明

显增强。选项B、D中的HQ和NH£1本身是强电解质,加入NaOH后,生成

等物质的量的强电解质NaQ,离子浓度变化不大,故导电能力也变化不大。

3.下列电离方程式中,正确的是0

A.H2s2H++S2"

++

B.NaHCO3==Na+H+CO;

C.NaCl==Na++Cr

D.CH3coOH==CH3coeT+H+

答案:c

解析:H2s属于多元弱酸,应分步电离,且一级电离远远大于二级电离,有

时忽略二级电离,其电离方程式应只写第一级或分步写出,不能合并在一起;

NaHCCh是强电解质,但HCQ不能完全电离,故其正确写法为:

2

NaHC3O=^Na单COCH;CH3coOH属于一元弱酸,电离

方程式应用而不能用

4.在同一温度下,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。若升高温度,它们的导电能力是0

A.a>b>cB.a=b=c

C.c>a>bD.b>c>a

答案:A

解析:升高温度,弱电解质的电离程度增大,溶液中自由移动的离子浓度增

大,导电能力增强。而强电解质溶液不存在电离平衡,电解质本身已完全电离,

故升高温度,溶液中的离子浓度不变,溶液导电能力也基本不变。对金属来说,

温度升高,金属阳离子的运动加快,电阻增大,故导电能力减弱。从而判断导电

能力顺序为a>b>Co

5.20℃时,H2s的饱和溶液物质的量浓度为0.1mol/L,其电离方程式为:

H2s・H"+HS-,HS-H++S2-,若要使溶液的pH增大,同时cS)也增大,

可采取的措施是()

①加入适量的水②加入适量的Na2s固体③加入适量的NaOH固体④通适量

SO2气体

A.①②③④B.①②

C.②③D.③④

答案:C

解析:本题考查电离平衡移动的概念。平衡

H,,+H,曰S-H+S?+中:①加入适量的水,把溶液稀释了,溶液的

酸性减弱,pH增大,c(S2)减小;②加入适量的Na2s固体,抑制了H2s的电离,

c(H+)减小,pH增大,c(S2)增大;③加入适量的NaOH固体,促进了H2s的电离,

但由于消耗了H+,故c(H。减小,pH增大,cS)增大;④通入适量的SO2气体,

发生了反应:SO?+2H2s==3SJ+2H2。刚开始时由于H2s被消耗,pH增大,完

全反应后pH=7,之后,溶液变为亚硫酸溶液了,而且亚硫酸溶液的酸性比氢硫

酸强,所以,pH先增大后减小,c(S2)始终减小。故选C。用表格表示为:

①②③④

pH增大增大增大先增大后减小

C(S2

减小看大增大减小

①②③④pH增大增大增大先增大后减小《Sb减小增大增大减小

6.下列叙述正确的是()

A.氯化钠溶液能导电,所以氯化钠溶液是电解质

B.铜能导电,所以铜是电解质

C.氯化氢的水溶液能导电,所以氯化氢是电解质

D.SO2溶于水能导电,所以SO?是电解质

答案:C

解析:本题考查电解质的概念。电解质是指溶于水或熔融状态下能导电的化

合物。Na。溶液是混合物,不是化合物;Cu是单质;SO?溶于水虽然能导电,

但导电的是SO?与水反应生成的亚硫酸而不是SO?。故答案为Co

7.下列叙述中,能说明酸A比酸B酸性强的是0

A.中和等体积、等物质的量浓度的酸A与酸B,所需NaOH的量酸A大于

酸B

B.溶液导电性酸A大于酸B

C.等物质的量浓度酸A的钠盐溶液的pH小于酸B的钠盐溶液的pH

D.酸A中非金属的化合价比酸B中非金属的化合价低

答案:C

解析:A项酸碱完全中和遵循n(H+)=n(OH),这里n(H+)指可提供H卡的

量,而不是指溶液中的H+的量,例如H3Po“与HNO”显然中和H3PO4消耗NaOH

的量比等物质的量的HNO3多,而相同浓度H.vPg的酸性却比HNO,3弱;B项溶

液导电性的强弱取决于溶液中离子浓度的大小,而与溶液的酸性无关;C项符合

盐类水解规律,即构成盐的酸越弱盐越易水解,溶液的碱性越强;D项酸中非金

属元素的化合价高低与物质的酸性强弱无关,故答案选C。

8.0.1mol/L醋酸溶液加水稀释时电离程度不断增大,用下图表示的溶液中氢

离子浓度随加入水量变化的曲线图中正确的是

答案:C

解析:稀CH3coOH加水稀释时H*的浓度应不断减小。

9.在溶液导电性实验中,往氢氧化领溶液中滴加硫酸至过量,灯泡的明亮度

变化是明一暗一明,下列说法正确的是0

A.溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关

B.溶液的导电性与溶液中离子数目的多少有关

C.灯泡最暗时溶液中无自由移动的离子

D.往氢氧化领溶液中滴加盐酸与滴加硫酸时现象相同

答案:A

解析:浓度可理解为单位体积的离子数目;Ba(OH)2中加入H2so4生成BaSO4

沉淀,导电性逐渐减弱。

10.往pH相等的一元酸HA和HB溶液中分别加入适量的锌粒,充分反应,

当收集到的H2的体积相等时,消耗酸的体积V(HA)>V(HB),下列分析正确的是

0

A.消耗锌的质量:m(HA)>m(HB)

B.HA一定为强酸

C.生成Hz的平均速率:v(HA)<v(HB)

D.酸性HB>HA

答案:C

解析:A选项错误,由于收集到的地的体积相等,所以消耗锌的质量

m(HA)=m(HB);HA不一定为强酸,但是酸性HA>HB,平均反应速率

v(HA)<v(HB)o

11.醋酸溶液中存在电离平衡:CH3coOHH++CH3coeT,下列叙述不正

确的是()

+

A.CHjCOOH溶液中离子浓度的关系满足:C(H)=C(OH)+C(CH3COO)

B.0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中c(OH)减小

C.CH3coOH溶液中加入少量CH3coONa固体,平衡逆向移动

D.常温下,pH=2的CHjCOOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,

溶液的pH<7

答案:B

解析:本题考查电离平衡原理。根据电荷守恒式,A项正确;加水稀释

CH3coOH溶液,其中H+浓度减小,而c(H+)•c(OH尸KW,是常数,故c(OH)

增大,B错;增大CH3co。-浓度,平衡向左移动,C正确;pH=2的CH3coOH

溶液与pH=12的NaOH溶液中c(H+)=c(OH),但是CH3coOH是弱酸,溶液中

含CH3coOH分子,二者等体积混合后得到CH3COOH和CH3coONa溶液,以

CH3coOH电离为主,溶液呈酸性,D正确。

12.用食用白醋(醋酸浓度约1mol/L)进行的下列实验,能证明醋酸为弱电

解质的是0

A.白醋中滴入石蕊溶液呈红色

B.白醋加入豆浆中有沉淀产生

C.蛋壳浸泡在白醋中有气体放出

D.pH试纸显示白醋的pH为2~3

答案:D

解析:A、B、C三项只能说明醋酸具有酸性,而不能证明醋酸存在电离平

衡。而选项D,1mol/L的醋酸溶液pH为2~3,说明溶液中c(FT)小于醋酸本身

浓度,即醋酸只发生部分电离,存在电离平衡,故D正确。

13.现有下列四种酸溶液:A.c(H+)=0.1mol/L的盐酸,B.c(H+)=0.1mol/L的硫

酸;C.c(H+)=0.1mol/L的醋酸,D.c(H+)=0.01mol/L的醋酸。

(1)四种酸中,c(H+)的大小关系是(用编号表示,下同)。

(2)取等体积的四种溶液分别无限稀释,酸分子可电离生成的全部H+的

物质的量的大小关系是。

(3)取等体积的四种溶液,分别加入等量锌粉,刚开始反应时反应速率的

大小关系是;当反应结束后,发现有一种酸有剩余,则此酸为。

答案:(1)A=B=OD

(2)C>A=B>D

(3)A=B=C>DC

14.某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:

H2A==H++HA-HA-H++A2-

回答下列问题:

⑴Na2A溶液显(填“酸性”"中性”或“碱性”),理由是(用离子方程式表

示)。

(2)若0.1mol/LNaHA溶液的pH=2,则0.1mol/LH2A溶液中氢离子的物质

的量浓度可能是O.llmol/L(填或“<”),理由是。

(3)0.1mol/LNaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是。

答案:(1)碱性A2-+H?OHA'+OH-

(2)VH2A第一步电离出的H+对HA-的电离起到抑制作用,使HA更难电

离出H+

(3)Na\HA\H\A2\OH

15.用实验确定某酸HA是弱电解质,两同学的方案如下:

甲:①取一定质量的HA配制0.1mol/L的溶液100mL;

②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HA是弱电解质。

乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸分别配制pH=l的两种酸溶液

各100mL;

②分别取这两种溶液各10mL,加水稀释至100mL;

③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,分别加入纯度相同的锌粒,观

察现象,即可证明HA是弱电解质。

(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是。

(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH,(填“<

或“=”)。

乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是。

a.装HC1溶液的试管中放出人的速率快

b.装HA溶液的试管中放出人的速率快

c.两个试管中产生气体的速率一样快

(3)评你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处。

(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取),作简明扼

要表述。

答案:(1)100mL容量瓶(2)>b

(3)配制pH=l的HA溶液难以实现,不妥之处在于加入的锌粒难以做到

表面积相同

(4)配制NaA溶液,测其pH>7,即证明HA是弱电解质。

解析:此题考查了学生灵活应用所学知识评价实验和设计实验的能力。证明

HA是弱电解质的原理有两个:一是证明HA不能完全电离,溶液中存在电离平

衡;二是证明HA与强碱反应生成的盐具有弱碱性。甲、乙两同学都是利用了第

一个原理。0.1mol/L的HA溶液pH>l,说明c(H+)<0.1mol/L,也就说明HA

不能完全电离,为弱电解质。相同pH的盐酸和HA用水稀释相同倍数后,由于

HA是弱电解质,存在电离平衡,c”?减小程度小,溶液中c(H)大于盐酸中c(H+),

与锌粒反应速率快。再由原理二,很容易设计出另一个更为简易的方案:配制

NaA溶液,测其pH>7,即证明HA是弱电解质。另外解此题第一问时,很容易

漏答容量瓶的容积,要注意答题的严密性。

16.某研究性学习小组为了证明在同温同压下,相同浓度、相同体积的酸性

不同的一元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测

定实验条件下的气体摩尔体积,设计的简易实验装置如下图。

铜丝

n

该实验的主要操作步骤如下:

①配制浓度均为1mol/L盐酸和醋酸溶液;

②用量取10.00mLlmol/L盐酸和醋酸溶液分别加入到两个锥形瓶中;

③分别称取除去表面氧化膜的镁带ag,并系于铜丝末端,a的数值至少为;

④在广口瓶中装足量的水,按图连接好装置;检查装置的气密性;

⑤将铜丝向下移动,使足量镁带浸入酸中(铜丝不与酸接触),至反应完全,

记录;

⑥反应结束后,待温度恢复到室温,若丙中液面高于乙中液面,读取量筒中

水的体积前,应,读出量筒中水的体积为VmL。

请将上述步骤补充完整并回答下列问题:

(1)用文字表述④检查该装置气密性的操作:。

(2)本实验中应用(填序号)的量筒。

A.100mLB.200mLC.500mL

(3)若水蒸气的影响忽略不计,在实验室条件下,气体摩尔体积的计算式

为:Vm=。

(4)简述速率不等的原因,

铜丝不与酸接触的原因是。

答案:②酸式滴定管③(M2⑤反应起止时间⑥将量筒缓缓向下移动,使乙、

丙中液面相平

(1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会,如观察到广口瓶中长导管内有一段水柱

升出液面,表明装置不漏气(只要表述明确、合理均可)

(2)B(3)0.2VL/mol

(4)酸的浓度相同时,c(H+)不同防止形成原电池,干扰对实验现象的观察

解析:②量取10.00mL酸溶液应用酸式滴定管。

③因Mg~2H+~H2

0.005molO.Olmol0.005mol,

所以m(Mg)=0.005molX24g/mol=0.12go

则a>0.12go

⑤据题意知,要测生成相同体积的H2所需时间,从而表示出反应速率的大

小。

⑥为消除压强差所引起的实验误差,应调节乙、丙中液面相平。

(1)检查该装置的气密性,可焙热锥形瓶乙,若观察到广口瓶中长导管内

有一段水柱上升,表明装置不漏气。

(2)若按标准状况计算,则产生H2为0.005molX22.4L/mol=112mL,若

在室温下,则V(气)比112mL略大,据大而近原则,应选200mL量筒。

YL

(3)Vm=—M_=0.2VL/mol。

0.005mol

(4)虽酸的浓度相同,但HC1为强酸,CH3cOOH为弱酸,故c(H+)不同,

所以反应速率不同;为防止形成原电池,实验时不能将铜丝与酸接触。

§10.2水的电离和溶液的pH

知识回顾

高效梳理•知识备考

一、三个基本概念

1.水的电离

水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离生成HsO,和OH,电离方程式为,

2H2。&0++0氏简写为H2OH++OH'水中存在电离平衡,在一定温度

下,水的电离达到平衡时由水电离生成的c(H+)=c(OH),在25℃时,c(H+)-c

(OH)=lX1014o水的离子积Kw=c(H+)-c(OH),随温度升高而增大。

2.影响水电离平衡的因素

(1)酸、碱

在纯水中加入酸或碱,均使水的电离平衡左移,此时若温度不变,KW不变,

c(H+)发生改变,pH也随之改变;若向水中加入酸,则c(H+)增大,c(OH)变

小,pH变小。

(2)温度

由于水电离吸热,升温将促进水的电离,故平衡右移,c(H+)、c(OH)同

时增大,pH变小,但由于c(H+)与c(OH)始终保持相等,故仍显中性。

(3)易水解的盐

在纯水中加入能水解的盐,不管水解后溶液显什么性,均促进水的电离,使

水的电离增大,但只要温度不变,Kw不变。

(4)其他因素

如向水中加入活泼金属,由于与水电离出的H+直接作用,因而促进了水的

电离平衡向电离的方向移动。

3.溶液的酸碱性和pH

(1)25℃时:

中性溶液c(H+)=c(OH)

c(H+)=107mol/L

pH=7

酸性溶液c(H+)>c(OH)

c(H+)>107mol/L

pH<7

碱性溶液c(H+)<c(OH)

c(H+)<lO-7mol/L

pH>7

⑵常温下,溶液中c(H+)越大,酸性越强,pH越小;c(OH)越大,碱性越

强,pH越大。pH的适用范围为稀溶液。若已知溶液的pH,则其c(H+)=10pHmol/Lo

二、两种pH测量方法

1.指示剂法

只能测出溶液的酸碱性或者pH的范围,不能准确测定pH。

常用指示剂的变色范围:

甲基橙石蕊酚敌

红色行笆黄色红色紫色蓝色无色浅红色红色

3.1~>8.2-1

<3.1<55〜8>8<8.2>10

4.44.40

2.pH试纸法

用pH试纸测定溶液的pH的实验操作为:取一片试纸,放在干燥洁净的玻

璃片(或表面皿)上,用洁净的玻搐棒蘸取溶液滴在干燥的试纸上,在半分钟内

将试纸与标准比色卡进行对照得pH。

特别提醒:

试纸不能用水润湿,否则非中性溶液测得的pH将比实际pH大或者小,因

为相当于稀释了原溶液。

双基精练

自主探究•基础备考

1.喷墨打印机墨汁的pH为7.5~9.0。当墨汁喷在纸上时,与酸性物质作用生

成不溶于水的固体,由此可知()

①墨汁偏碱性②墨汁偏酸性③纸张偏酸性④纸张偏碱性

A.①③

B.②④

C.①④

D.②③

解析:常温下pH>7的液体呈碱性,碱性墨汁喷到纸上生成不溶于水的固

体,由题意可知,纸张偏酸性。

答案:A

2.在某温度时,测得纯水中的c(H+)=2.4XI07moi/L,则c(OH)为()

A.2.4XW7mol/L

B.0.1XW7mol/L

1.0x10*

J2.4x10-7mol/L

D.无法确定

答案:A

3.可使水的电离平衡(应0+应0HQ++OH-;AH>。)向右移动,且所得

溶液呈酸性的是0

A.在水中加入NaHSO4

B.在水中加入Cu(NO,)2

C.在水中加入醋酸

D.将水加热到100℃,其中c(H+)=lX10"mol/L

解析:A、C均使水的电离平衡向左移动,D呈中性。

答案:B

4.常温下,分别将下列各组中的两种溶液等体积混合后,所得溶液的pH一

定等于7的是0

A.0.1mol/L的某一元酸和0.1mol/L的某一元碱

B.0.1mol/L的某二元酸和0.1mol/L的某二元碱

C.pH=2的某一元酸和pH=12的某一元碱

D.pH=3的某二元强酸和pH=ll的某一元强碱

解析:A、B、C中酸碱的强弱不明,无法确定溶液的酸碱性。

答案:D

5.⑴能否用pH试纸测氯水的pH?o

(2)将pH试纸用水润湿之后分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,

误差较大的是,原因是。

(3)只从下列试剂中选择实验所需的试剂,你能否区分O.lmol/L的H2SO4

和O.O1mol/L的H2so4?简述操作过程。

试剂:①紫色石蕊试液;②酚猷试液;③甲基橙溶液;④蒸用水;⑤BaGz

溶液;⑥pH试纸。

O

解析:(1)由于氯水有漂白性,所以不能用pH试纸测定氯水的pH。

(2)醋酸与盐酸相比,稀释相同倍数时,由于醋酸电离平衡正向移动,醋

酸的pH变化较小。

(3)可通过测定溶液的pH区分0.1mol/L和0.01mol/L的H2so,溶液。

答案:(1)不能

(2)盐酸在稀释过程中,醋酸继续电离产生H+,使得该溶液中c(H+)较盐

酸中《H?变化小,所以测得盐酸pH较大,误差较大

(3)能;用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,用标准比色卡

比较pH,pH较小的为0.1mol/L的H2sO4

6.现有25℃时0.1mol/L的氨水。请回答以下问题:

⑴若向氨水中加入少量硫酸铁固体,此时溶液中(填“增大”“减

C(NH3?2

小”或“不变”)。

⑵若向氨水中加入稀硫酸,使其恰好完全中和,写出反应的离子方程式:;

所得溶液的pH7(填或“="),用离子方程

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