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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
导
电
能
力
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
丙
乙
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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