化学·选修4(人教版)
第一节 弱电解质的电离
第1课时 强弱电解质
酸酸甜甜的西红柿，是很多人喜欢吃的。它既可以当水果吃，也可以烹调。除可以吃外，我们还可以利用它来做试验，把铜片和铝片插在西红柿里，连接一个小灯泡或一个灵敏电流计。你就会发现灯泡亮，电流计指针发生偏转，这说明西红柿能导电。那西红柿为什么能导电呢？这是因为西红柿的汁液本身就是电解质溶液，这些汁液是酸性的还是碱性的？学完本节后，我们就知道如何测定溶液的酸碱性了！
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1．下列电离方程式错误的是( )
A．(NH4)2SO4溶于水：(NH4)2SO4===2NH＋SO
B．H3PO4溶于水：H3PO43H＋＋PO
C．HF溶于水：HFH＋＋F－
D．NaHS溶于水：NaHS===Na＋＋HS－，HS－H＋＋S2－
解析：H3PO4溶于水要分步电离：H3PO4H2PO＋H＋、H2POH＋＋HPO、HPOH＋＋PO。
答案：B
2．(2014·珠海市高二期末考)下列属于强电解质的是( )
①NaOH ②NH3·H2O ③MgCl2 ④醋酸
⑤NaHCO3
A．①②⑤ B．①③④
C．②③④ D．①③⑤
解析：NH3·H2O和醋酸为弱电解质，答案为D。
答案：D
3．有关电解质与非电解质的陈述，合理的是( )
A．在水溶液中能导电的化合物都是电解质
B．在熔融状态下不导电的化合物都是非电解质
C．氨水为混合物，不属于电解质
D．硫酸溶于水能导电，所以浓硫酸为电解质
解析：在水溶液中能导电，且导电的离子全部来自化合物自身，这样的化合物为电解质，故A项错误；共价化合物有的虽为电解质，但由于熔融时不能电离成自由移动的离子，所以不能导电，故B项错误；浓硫酸是混合物，不属于电解质，纯硫酸才是电解质，故D项错误。
答案：C
4．下列叙述，正确的是( )
A．液态HCl、固态NaCl均不导电，所以HCl和NaCl均为非电解质
B．NH3、SO3的水溶液均导电，所以NH3、SO3是电解质
C．铜丝、石墨均导电，所以它们是电解质
D．蔗糖、酒精在水溶液中或熔融时均不导电，所以它们是非电解质
解析：(1)电解质不是在所有状态下都能(电离成自由移动的离子)导电，只要在水溶液中或熔融状态下能电离的化合物都是电解质；在上述情况下都不能电离的化合物即为非电解质，故选项A错误，选项D正确。(2)电解质是溶于水或熔融状态能电离出自由移动离子的化合物。选项B错误，原因如前面所述。(3)电解质、非电解质都是化合物，单质不属于该问题范畴，故选项C错。
答案：D
5．可判定某酸为强电解质的现象是( )
A．该酸加热至沸腾也不分解
B．该酸可溶解Cu(OH)2
C．该酸可跟石灰石反应放出CO2
D．0.1 mol/L一元酸c(H＋)＝0.1 mol/L
解析：酸的强弱取决于其电离能力的大小。A项只是说明酸较稳定；B、C两项只说明酸具有酸性，不能说明完全电离；D项中c(H＋)＝0.1 mol/L，等于酸的浓度，说明酸完全电离是一元强酸。
答案：D
6．(2013·广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是( )
A．常温常压下，8 g O2含有4NA个电子
B．1 L 0.1 mol·L－1的氨水中有NA个NH
C．标准状况下，22.4 L盐酸含有NA个HCl分子
D．1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去个2NA电子
解析：1个O2分子含有的电子数为16个，8 g O2的物质的量为0.25 mol，所以8 g O2含有的电子数为0.25 mol×16＝4 mol，A正确；一水合氨为部分电离的弱电解质，所以1 L 1 mol/L的氨水中NH的数目会小于NA个，B错误；标准状况下，盐酸为液态混合物，无法换算(或氯化氢为强电解质，盐酸溶液中不存在氯化氢分子)，C错误；1 mol Na完全氧化为Na2O2转移的电子数为1 mol，即失去的电子数为NA个，D错误；故选择A。
答案：A
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7．(双选题)某固体化合物A不导电，但熔化或溶于水都能完全电离，下列关于A的说法中正确的是( )
A．A为非电解质 B．A是强电解质
C．A为离子化合物 D．A为弱电解质
解析：该化合物固体虽然不导电，但溶于水或熔化都能完全电离，说明该化合物是强电解质，属于离子化合物。
答案：BC
8．(2013·四川卷) 下列物质分类正确的是( )
A．SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物
B．稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体
C．烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质
D．福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物
解析：选项A中CO不是酸性氧化物；选项B中氯化铁溶液不是胶体；选项C中CCl4属于非电解质；显然D正确。
答案：D
9．现有浓度均为0.1 mol/L的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液，回答下列问题：
(1)若三种溶液中c(H＋)分别为a1 mol/L、a2 mol/L、a3 mol/L，则它们的大小关系为__________。
(2)等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH溶液反应，若生成的盐的物质的量依次为b1 mol、b2 mol、b3 mol，则它们的大小关系为__________。
(3)分别用以上三种酸中和一定量的NaOH溶液生成正盐，若需要酸的体积分别为V1、V2、V3，其大小关系为________________。
(4)分别与Zn反应，开始时生成H2的速率为v1、v2、v3，其大小关系为____________。
解析：(1)盐酸中c(H＋)＝c(HCl)＝0.1 mol/L，硫酸中c(H＋)＝2c(H2SO4)＝2×0.1 mol/L＝0.2 mol/L，醋酸中由于CH3COOHCH3COO－＋H＋存在电离平衡，CH3COOH部分电离，所以c(H＋)＜0.1 mol/L。
(2)由于三种酸中溶质的物质的量相同，所以与足量NaOH溶液反应生成盐的物质的量也相同。
(3)设所用NaOH溶液中n(NaOH)为1 mol，
HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，所以消耗盐酸的体积V1＝＝10 L，H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O，消耗硫酸的体积V2＝＝5 L，CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O，消耗醋酸的体积V3＝＝10 L。
(4)由于开始时盐酸、硫酸、醋酸中c(H＋)为0.1 mol/L、0.2 mol/L、小于0.1 mol/L，所以有v2＞v1＞v3。
答案：(1)a2＝a1＞a3(答a2＞a1＞a3也可)
(2)b1＝b2＝b3
(3)V1＝V3＝2V2
(4)v2＞v1＞v3
10．某化学兴趣小组按图示装好了实验装置，一支胶头滴管盛有盐酸，另一支胶头滴管有同体积、同浓度的醋酸。实验时同时完全捏扁a、b的胶头，观察实验现象。
(1)装置A、B中用红墨水而不用水的原因___________________。
(2)实验开始前两溶液的H＋浓度的大小：盐酸______醋酸(填“＞”、“＜”或“＝”)，证明______为弱电解质。
(3)实验刚开始时，发现装置A中的长导管液面上升的比装置B的要高，则胶头滴管a中盛的是______。
(4)两装置反应刚结束时(无固体剩余)，发现装置A中的长导管液面比装置B中的高，静置一会后两装置中的长导管液面均有所下降，最终液面高度______(填“相同”、“A中的高”或“B中的高”)。
解析：(3)同浓度的盐酸和醋酸，前者c(H＋)大，故开始时盐酸与Zn反应快，产生的H2体积大，导管中液面上升高。(4)同浓度同体积的盐酸和醋酸产生的H2一样多，恢复至室温后导管中的液面高度相同。
答案：(1)便于观察长导管中液面高度的变化
(2)＞ 醋酸
(3)盐酸
(4)相同
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第2课时 弱电解质的电离
蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。当人受到蚊叮蚁咬时，皮肤上常起小疱，这是因为人体血液中的酸碱平衡被破坏所致，若不治疗，过一段时间小疱也会自行痊愈，这是由于血液中又恢复了原先的酸碱平衡，你能用平衡移动的原理解释上述事实吗？
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1．(2014·广东执信中学高二期中考)下列各式中，属于正确的电离方程式的是( )
A. HCO=== CO＋H＋
B．HCO＋OH－===H2O＋CO
C．NH3＋H＋===NH
D．NH3·H2ONH＋OH－
解析：A.HCO的电离，连接符号为可逆号，HCOCO－H＋，错误；B.HCO＋OH－===H2O＋CO为碳酸氢钠与氢氧化钠反应的离子方程式，错误；C.NH3＋H＋===NH为氨气与强酸反应的离子方程式，错误；D.NH3·H2O??NH＋OH－为一水合氨的电离方程式，正确。
答案：D
2．(2014·潮州市高二期末考)用水稀释0.1 mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是( )
A.
B.)
解析：A.氨水中存在一水合氨的电离平衡NH3·H2ONH＋OH－，稀释促进电离，因此NH3·H2O的物质的量减少，NH、OH－的物质的量增加，但它们的浓度均减小，所以逐渐减小，故A正确；B.逐渐增大，故B不正确；C.水的离子积常数只与温度有关系，则温度不变，c(H＋)和c(OH－)的乘积不变，故C不正确；D.只有OH－的物质的量增加，故D不正确，答案选A。
答案：A
3.用蒸馏水逐渐稀释0.1 mol/L的氨水，若维持温度不变，则在稀释过程中逐渐增加的是( )
A．NH的物质的量浓度
B．NH3·H2O的物质的量浓度
C．OH－的物质的量浓度
D．NH和OH－的物质的量
解析：稀释稀氨水时，一水合氨的电离向正向移动，所以NH和OH－的物质的量增大，但是由于溶液的体积变化较大，NH、NH3·H2O、OH－的物质的量浓度均减小。
答案：D
4．(2013·福建卷)室温下，对于0.10 mol·L－1的氨水，下列判断正确的是( )
A．与AlCl3溶液反应发生的离子方程式为 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
B．加水稀释后，溶液中c(NH)·c(OH－)变大
C．用HNO3溶液完全中和后，溶液不显中性
D．其溶液的pH＝13
解析：A项，一水合氨属于弱碱，在离子方程式中不能拆成离子形式，正确写法是Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH；B项，氨水的电离平衡常数，一般只受温度的影响，加水不会改变化学平衡常数，加水稀释后，氨水浓度变小，则溶液中c(NH)·c(OH—)变小；C项，完全中和后的得到的硝酸铝属于强酸弱碱盐，溶液显酸性；D项，一水合氨属于弱电解质，不能完全电离，故电离出的c(OH－)小于0.1 mol/L，所以pH<13。
答案：C
5. 醋酸是一种常见的一元弱酸，为了证明醋酸是弱电解质，某同学开展了题为“醋酸是弱电解质的实验探究”的探究活动。该同学设计了如下方案，其中错误的是( )
A．先配制一定量的0.10 mol/L CH3COOH溶液，然后测溶液的pH，若pH大于1，则可证明醋酸为弱电解质
B．先配制一定量0.01 mol/L和0.10 mol/L的CH3COOH，分别用pH计测它们的pH，若两者的pH相差小于1个单位，则可证明醋酸是弱电解质
C．取等体积、等pH的CH3COOH的溶液和盐酸分别与足量锌反应，测得反应过程中醋酸产生H2较慢且最终产生H2较多，则醋酸为弱酸
D．配制一定量的CH3COONa溶液，测其pH，若常温下pH大于7，则可证明醋酸是弱电解质
解析：CH3COOH若是一元强酸，则0.1 mol/L的酸溶液的pH＝1，若pH大于1，则可证明醋酸为弱电解质，A正确；CH3COOH若是一元强酸，则0.1 mol/L的酸溶液的pH＝1,0.01 mol/L的酸溶液的pH＝2，B正确；CH3COOH若是一元强酸，该酸的钠盐溶液的pH＝7，D正确；根据0.1 mol/L的CH3COOH溶液的pH>1、0.1 mol/L CH3COOH与0.01 mol/L CH3COOH溶液的ΔpH<1、CH3COONa溶液呈碱性可说明CH3COOH是弱酸；答案为C。
答案：C
6．将6 g CH3COOH溶于水制成1 L溶液，此溶液的物质的量浓度为________，若此温度下醋酸的电离常数K＝1.96×10－5，则溶液中CH3COO－为________ mol/L，H＋为________ mol/L，若升高温度，则c(H＋)____(填“变大”、“变小”或“不变”)，K将____(填“变大”、“变小”或“不变”)。
解析：c(CH3COOH)＝＝0.1 mol/L，
c(H＋)＝c(CH3COO－)＝＝＝1.4×10－3 mol/L。
答案：0.1 mol/L 1.4×10－3 1.4×10－3 变大 变大
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7．(2013·上海卷)H2S水溶液中存在电离平衡H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。若向H2S溶液中( )
A．加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大
B．通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH值增大
C．滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH值减小
D．加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小
解析：加水促进电离，平衡向右移动，但氢离子浓度减小，A错误；通入过量SO2气体，发生反应2H2S＋SO2===3S＋2H2O，当SO2过量时溶液显酸性，而且酸性比H2S强 pH值减小，B错误；滴加新制氯水，发生反应Cl2＋H2S===2HCl＋S ，平衡向左移动，溶液pH值减小，C项正确；加入少量硫酸铜固体，发生反应H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋ ；H＋浓度增大 D项错误；答案为C。
答案：C
8．醋酸的下列性质中，可证明它是弱电解质的是：______(填序号)。写出④中反应的离子方程式：____________________________。
①1 mol/L的CH3COOH溶液中c(H＋)为10－2 mol/L
②CH3COOH可以任意比与水互溶
③相同条件下CH3COOH的导电性比盐酸弱
④10 mL 1 mol/L的CH3COOH恰好与10 mL 1 mol/L的NaOH完全中和
⑤同浓度同体积的CH3COOH和盐酸分别与铁反应时，醋酸溶液放出H2慢
⑥醋酸溶液中CH3COOH、CH3COO－、H＋共存
答案：①③⑤⑥ CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O
9.
一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示，请回答：
(1)O点为什么不导电？______。
(2)a、b、c三点的c(H＋)由小到大的顺序是________。
(3)若要使c点溶液中的c(CH3COO－)提高，可以采取下列措施中的________(选填字母序号)。
A．加热
B．加很稀的NaOH溶液
C．加NaOH固体
D．加水
E．加固体CH3COONa
F．加入Zn粒
解析：(1)冰醋酸中无自由移动的离子，所以不导电。
(2)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)若想使c(CH3COO－)增大，可以促进CH3COOH电离平衡向电离方向移动。A、B、C、D、F项均可以达到平衡向电离方向移动的目的，但B、D项中虽然使CH3COOH的电离平衡向电离方向移动，不过稀释占据了主导作用，c(CH3COO－)减小，所以不能入选；E选项中虽然使CH3COOH的电离受到抑制，但其加入的是CH3COO－，从而使c(CH3COO－)增大，所以可以入选。
答案：(1)无离子 (2)c＜a＜b (3)ACEF
10．对于弱酸，在一定温度下达到电离平衡时，各微粒的浓度存在一种定量的关系。
，
式中：K为电离平衡常数，只与温度有关，c为各微粒的平衡浓度。下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)：
回答下列问题：
(1)K只与温度有关，当温度升高时，K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在温度相同时，各弱酸的K值不同，那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系？________________。
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H2S、HS－、H3PO4、H2PO、HPO都看做是酸，其中酸性最强的是________，最弱的是________。
(4)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数，对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律，此规律是________，产生此规律的原因是_______________________。
解析：(1)由于电离过程是吸热的，因此升高温度，促进电离，K值增大。
(2)根据表中数据可知，弱酸的K值越大，其酸性越强。
(3)根据(2)中规律可知，H3PO4的K1最大，故酸性最强，而HPO的K3最小，故HPO的酸性最弱。
(4)多元弱酸的电离以第一步为主，第二步、第三步非常微弱，因为前一步的电离产生的H＋抑制了后一步的电离。
答案：(1)增大
(2)K值越大，电离出的H＋的浓度越大，酸的酸性越强
(3)H3PO4 HPO
(4)K1∶K2∶K3＝1∶10－5∶ 10－10(或K1?K2?K3)上一级电离产生的H＋对下一级电离有抑制作用
