2015版高中化学选修4苏教版《学习细节》(高效预习+知识归纳+细节提示+归纳总结):第一单元 弱电解质的电离平衡

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名称 2015版高中化学选修4苏教版《学习细节》(高效预习+知识归纳+细节提示+归纳总结):第一单元 弱电解质的电离平衡
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2015-03-09 21:01:02

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文档简介

专题3 溶液中的离子反应
【励志导学】
20世纪初,我国需要的纯碱全靠外国进口, ( http: / / www.21cnjy.com )制碱技术被外国资本家严密封锁。在美国攻读化学工程的侯德榜,具有强烈的爱国热情,立志为祖国制碱工业作出贡献。回国后,侯德榜经过反复试验,终于使洁白的纯碱生产出来,结束了我国完全靠进口洋碱的历史。后来被命名为“侯氏制碱法”。但这一方法生成的NH4Cl不与生石灰反应回收氨,侯德榜开始对这一细节进行改进,为了实现这一设计,在1941一1943年抗日战争的艰苦环境中,在侯德榜的严格指导下,经过了500多次循环试验,分析了2000多个样品后,才把具体工艺流程定下来,这个新工艺使食盐利用率从70%一下子提高到96%,也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵,解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题。这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度,赢得了国际化工界的极高评价。1943年,中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。科学注重细节,可以实现重大发现,同样学习注重细节,可以决定成败。
【思维导图】
( http: / / www.21cnjy.com )
第一单元 弱电解质的电离平衡
【成功细节】
 浙江省理科状元(并列)张琛:语文134分,数学145分,英语143分,理综277分,总分699分(满分750分)
张琛谈弱电解质的电离平衡的学习
我上课比别人听得仔细,笔记认真做,题目一题 ( http: / / www.21cnjy.com )一题的啃,做到细致化。比如在弱电解质的电离平衡这一单元,我是从多个方面来系统学习的,首先我要从强电解质和弱电解质的区别入手,体会弱电解质的电离平衡的由来,然后再通过化学平衡的思想来解决电离平衡的问题,利用平衡移动的原理解决这方面内容,将前后知识点融会贯通。我会比较两种平衡的的特点,比较两者的影响因素等等。比如对于下题,我是这样解决的。
对于选项A要正确理解勒夏特列原理中“减弱” ( http: / / www.21cnjy.com )两字的含义,向水中加入稀氨水,平衡逆向移动的原因是因为溶液中c(OH-)增大,移动的结果不可能使得c(OH-)比原来小,选项A错,对于选项C,向水中加入可水解的盐CH3COONa,促进水的电离,平衡正向移动,溶液中c(H+)降低,但由水电离出的c(H+)增大,选项C错,对于选项D,将水加热,平衡正向移动,水电离出的c(H+)和c(OH-)增大,KW增大,pH减小,D也错。答案是B。
【高效预习】
在艺术的境界里,细节就是上帝。-------米开朗琪罗
【领会·感悟】
1.在水溶液里或者熔融状态下可以导电的化合物,叫电解质,在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物,叫非电解质。
注意:电解质和非电解质都属于化合物。
【提升·解决】
2.在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫做化学平衡。
3.潮湿的手有一层水溶解了NaCl等电解质,易导电,所以触摸正在工作的电器可能发生触电事故。
4.纯水中电离出的H+和O ( http: / / www.21cnjy.com )H-浓度小,溶液的导电能力差,加少量的NaOH溶液或者稀硫酸提供了H+和OH-,使纯水的H+和OH-浓度增大,增强了导电能力,有利于电解。
5.强电解质:在水溶液中能够完全电离的电解质称为强电解质。
弱电解质:在水溶液中只能部分电离的电解质称为弱电解质。
6.(1)在一定条件下(如温度、浓度)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,电离过程达到平衡状态叫做电离平衡。
(2)常见的弱电解质有:弱酸、弱碱和水。
(3)当水的电离达到平衡状态时,溶液中 ( http: / / www.21cnjy.com )的c(H+)与c(OH-)的乘积始终为一常数-水的离子积。水的离子积是水的电离平衡的重要性质。无论是纯水,还是稀的酸、碱、盐的水溶液中都存在着水的电离平衡,都存在水的离子积常数。
提示:水的离子积只与温度有关。升温,Kw增大;降温,Kw减小。
【学习细节】
A.基础知识
知识点1:强弱电解质
【问题设置】电解质与非电解质的本质区别是什么?
【问题解答】本质区别为在水溶液中或熔融状态下能否导电。
【深层挖掘】那么氯气溶于水形成氯水能够导电,则氯气是电解质吗?氯水呢?
【思维点拨】氯气是单质,氯水是混合物,虽然能够导电,但是电解质是化合物,则两者都不是电解质。
【拓展引申】强电解质的导电能力就很强吗?
【实验探究】将5个电解池串联,电解 ( http: / / www.21cnjy.com )质溶液分别是0.01mol·L-1盐酸、0.01mol·L-1NaOH溶液、0.01mol·L-1NaCl溶液、10mol·L-1醋酸溶液、10mol·L-1氨水,假设灯泡完全相同,观察灯泡的亮暗程度。
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【假设1】盐酸、NaOH、NaCl是强电解质,所以灯泡亮,醋酸和氨水是弱电解质,则灯泡暗。
【假设2】盐酸、NaOH、NaCl浓度比醋酸和氨水要小的多,则醋酸和氨水的灯泡亮。
【实验结果】醋酸和氨水的灯泡比前者要亮的多。
【指点迷津】电解质的强弱在一定情况 ( http: / / www.21cnjy.com )下影响着溶液导电性的强弱。导电性的强弱是由溶液中离子浓度大小决定的。如果某强电解质溶液浓度很小,那么它的导电性可以很弱;而某弱电解质虽然电离程度小,但浓度较大时,该溶液的导电能力也可以较强。因此,强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。
归纳总结:
强电解质 弱电解质
电离程度 水溶液中完全电离,无电离平衡,电离方程式用“=” 水溶液中只部分电离,存在电离平衡,电离方程式用“”
结构特点 离子化合物和强极性化合物 极性化合物
物质类别 强酸、强碱、多数盐 弱酸、弱碱、水等
实例 H2SO4、HNO3、HCl、HI等,KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等 CH3COOH、H2S、H3PO4、HF等、NH3·H2O、水等
溶液中
溶质微粒 只有水合离子 溶质分子与水合离子共存
电离的表达(电离方程式) NaOH=Na++OH-H2SO4=2H++SO42-
例1:下列说法中正确的是( )
A.二氧化硫溶于水能导电,故二氧化硫属于电解质
B.硫酸钡难溶于水,故硫酸钡属于弱电解质
C.硫酸是强电解质,故纯硫酸能导电
D.氢离子浓度相同的盐酸和醋酸导电能力相同
解析:不能仅仅根据溶液是否导电判断电解质和非 ( http: / / www.21cnjy.com )电解质,也不能根据化合物的溶解性及溶液的导电能力判断电解质的强弱。对于选项A,SO2的水溶液导电,电解质是H2SO3,不是SO2;BaSO4难溶于水,只是溶解度小,但溶解的部分完全电离,BaSO4是强电解质,故B项错误;对于选项C,尽管硫酸是强电解质,由于没有水存在,H2SO4未电离,因此不能导电。对于选项D,不能因为醋酸是弱电解质其溶液的导电能力就一定弱,因为溶液的导电能力主要决定于溶液中自由移动离子的浓度。
答案:D
例2:某固体化合物A不导电,但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质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是离子晶体 D. A是弱电解质
解析:在熔化状态下能够电离的一定是离子化合物,而离子化合物均为强电解质。
答案:B、C
例3:下列关于电解质电离的叙述中,正确的是( )
A.碳酸钙在水中溶解度很小,其溶液的导电很弱,所以碳酸钙是弱电解质
B.碳酸钙在水中的溶解度很小,但被溶解的碳酸钙全部电离,所以碳酸钙是强电解质
C.氯气和氨气的水溶液都能导电,所以它们都是电解质
D.水难电离,纯水几乎不导电,所以水是弱电解质
答案BD
解析:电解质的强弱只与电离程度的大小有关,而与物质溶解度的大小和溶液导电性的强弱没有必然的联系。
知识点2:弱电解质的电离平衡
【知识细化】以0.1mol·L-1CH3COOH 溶液为例,CH3COOHH++CH3COO-;△H>0为例,归纳电离平衡的特点。
【详细阐述】动:动态平衡, ( http: / / www.21cnjy.com )v离子化=v分子化≠0;即CH3COOH电离成H+和CH3COO-的速率和H+和CH3COO-结合成CH3COOH的速率相等。
定:达到平衡时溶液中离子、分子浓度保持不变;即溶液中CH3COOH、H+、CH3COO-的浓度保持不变。
变:外界条件改变,平衡发生移动。
【理论依据】弱电解质的电离平衡是化学平衡的一种表现形式,完全具有化学平衡的特征和本质。可用勒夏特列原理分析醋酸的电离平衡。
【深入研究】影响电离平衡的因素:
影响弱电解质电离平衡有两方面的因素,一是电解质的结构和性质(内因),一是反应条件(外因)。
平衡移动方向 c(H+) c(CH3COO-)
升高温度 向右 增大 增大
加水稀释 向右 减小 减小
加NaOH固体 向右 减小 增大
加浓硫酸 向左 增大 减小
加CH3COONa固体 向左 减小 增大
加金属镁 向右 减小 增大
【探究发现】
1、弱酸电离方程式:HAH++A-,弱碱电离方程式:BOHB++OH-。
2、HA电离过程中体系各粒子浓度的变化
( http: / / www.21cnjy.com )
BOH电离过程中体系各粒子浓度的变化
( http: / / www.21cnjy.com )
【疑问】通过上述的实践体验,归纳出电离方程式的书写规则。
【知识归纳】
3、电离方程式的书写规则:
⑴强电解质:完全电离,用“=”表示。如NaCl=Na++Cl-,H2SO4=2H++SO42-。
⑵弱电解质:部分电离,用“”表示,如CH3COOH CH3COO-+H+,NH3·H2ONH4++OH-。
⑶ 多元弱酸的电离是分步进行(发生)的,其电离方程式要分步写,如:H2CO3(二元弱酸)的电离为:H2CO3H++HCO 、HCOH++CO。
⑷多元弱碱的电离一步写,如:Fe(OH)3Fe3++3OH-。
例4:向醋酸溶液中滴加NaOH溶液,则 D
A.醋酸的电离平衡向左移动 B.溶液的pH减小
C.醋酸根离子的物质的量减小 D.醋酸的浓度减小
解析:从醋酸的电离平衡CH3COOHH++CH3COO-来看,滴加NaOH溶液,c(H+)减小,电离平衡向右移动。醋酸分子浓度减小,CH3COO-的物质的量增大。
答案:D
例5:试用简单的实验证明,在醋酸溶液中存在着:CH3COOHH++CH3COO-的电离平衡。(要求从促进和抑制CH3COOH电离两个方面写出简要操作、现象及实验所能说明的问题或结论。)
解析:从影响电离平衡的因 ( http: / / www.21cnjy.com )素考查,通过指示剂表明H+浓度的变化从而证明电离平衡的存在。(1)在醋酸溶液中滴入紫色石蕊试液,变红色;(2)将上述溶液加热,发现溶液红色明显加深,因为弱电解质的电离过程是吸热反应,升温使电离程度增大,H+浓度增大,故溶液红色加深,说明在醋酸溶液中存在着电离平衡。(3)向(1)中加入醋酸铵固体,振荡后溶液红色明显变浅,是由于醋酸铵溶解后,CH3COO-增大,平衡向左移动,即电离程度减小,H+浓度减小,故溶液红色变浅。说明在醋酸溶液中存在着电离平衡。
答案:见解析
例6:试用电离平衡移动原理解释:为什么氢氧化铝既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液?(已知:氢氧化铝在溶液中存在以下两种电离平衡:H2O+AlO2-+H+Al(OH)3 Al3++3OH )
解析:因为氢氧化铝在溶液中存在如下两种电离平衡:H2O+AlO2-+H+Al(OH)3Al3++3OH ,当往Al(OH)3里加酸时,H+立即跟溶液里少量的OH-起反应而生成水,这就会使Al(OH)3按生成Al3++3OH 的形式电离,平衡向右移动,Al(OH)3不断溶解,最终生成Al3+。当往Al(OH)3里加碱时,OH—立即跟溶液里少量的H+起反应生成水,这样就会使Al(OH)3按生成H2O+AlO2-+H+的形式电离,平衡向左移动,Al(OH)3不断溶解,最终生成AlO2-。
答案:见解析。
例7:下列电离方程式正确的是( )
A.NaHCO3=Na++H++CO B.H2S2H++S2-
C.MgCl2=Mg2++Cl- D.Mg(OH)2Mg2++2OH-
解析:A中HCO为弱酸根离子,在溶液中只有很少一部分发生电离,不能拆成H+与CO,应写为NaHCO3=Na++HCO,故A错误。而B中的H2S是二元弱酸,应分步电离:H2SH++HS-、HS-H++S2-,故B错误。C中MgCl2应写为MgCl2=Mg2++2Cl-,C错误,D正确。
答案:D。
知识点3:电离平衡常数以及电离度
1.电离平衡常数
一定条件下,弱电解质电离达平衡时,溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )中电离生成各离子浓度的乘积跟溶液中未电离分子浓度之比是一个常数。这个常数叫做电离平衡常数,用K表示。(酸电离平衡常数常用Ka表示,碱用Kb表示)
从电离平衡常数表示式可看出,K值的大小可判断弱酸和弱碱的相对强弱,K值越大,表示该电解质电离较容易。
2.电离度
(1)电离度概念与表达式
一定条件下,当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占电解质分子总数的百分数。(常用符号α表示)
可用数学式表达为:
(2)影响电离度的因素
(1)温度:在其它条件不变时,升高溶液温度,电离平衡向电离方向移动,电离度增大。
(2)浓度:其它条件不变时,增大弱电解 ( http: / / www.21cnjy.com )质溶液浓度,平衡向电离方向移动,但电离度减小。若降低弱电解质溶液浓度,平衡向电离方向移动,电离度增大,通常在温度一定时电离度与溶液浓度平方根成反比。
(3)其它电解质的加入:如同离子效应:加入与弱电解质电离有相同离子的强电解质时,会使弱电解质电离度降低。
例8:室温时,HX、HY、HZ三种 ( http: / / www.21cnjy.com )酸溶液浓度分别为0.1mol·L-1,0.2mol·L-1和0.4mol·L-1。已知HX溶液中的C(H+)为1.32×10-3mol·L-1,HY溶液中未电离的C(HY)为0.168mol·L-1,HZ溶液中含溶质微粒的总浓度为0.408mol·L-1。由此推知,这三种酸的酸性由强到弱排列顺序为 。
解析:判断弱电解质的相对强弱可采用多种方 ( http: / / www.21cnjy.com )法,其中最主要的是根据相同温度时同浓度溶液中离子浓度的大小或电离常数大小。相同温度下,若同浓度溶液中,离子浓度越大,或溶液浓度越小,离子浓度越大,说明该电解质相对性越强。再是,在相同温度下,电离平衡常数越大,该电解质越强。
解法1,从溶液浓度大小与离子浓度大小 ( http: / / www.21cnjy.com )比较求解,0.2mol·L-1 HY溶液中,C(H+)为0.032mol·L-1,0.4mol·L-1的HZ溶液中,C(H+)为0.008mol·L-1。假如将HY溶液加水稀释到0.1mol·L-1,溶液中C(H+)必然大于0.016mol·L-1;假如将HZ溶液加水稀释到0.1mol·L-1,其溶液的H+浓度必定大于0.002mol·L-1。故得这三种弱酸酸性由强到弱排列顺序为:HY>HZ>HX
解法2,从室温时三种酸的电离常数K值比较求解:
从KHY>KHZ>KHX可得出三种酸的相对强弱为:HY>HZ>HX
例9:水的电离过程为H2OH++OH-,在不同温度下其平衡常数为K(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14。则下列叙述正确的是( )
A.c(H+)随着温度升高而降低 B.在35℃时,c(H+)>c(OH-)
C.水的电离度α(25℃)>α(35℃) D.水的电离是吸热的
解析:水的电离是吸热反应,水的电离平衡的移动可以根据平衡移动原理进行分析。
答案:D
例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。
若25℃时有HAH++A—,则K==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℃)。
酸 电离方程式 电离平衡常数K
CH3COOH CH3COOHCH3COO—+H+ 1.76×10—5
H2CO3 H2CO3H++HCO3—HCO3—H++CO32— K1==4.31×10—7K2==5.61×10—11
H2S H2SH++HS—HS—H++S2— K1==9.1×10—8K2==1.1×10—12
H3PO4 H3PO4H++H2PO4—H2PO4—H++HPO42—HP42—H++PO43— K1==7.52×10—3K2==6.23×10—8K3==2.20×10—13
回答下列各题:
(1)K只与温度有关,当温度升高时,K值__________(填“增大”、“减小”、“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、 ( http: / / www.21cnjy.com )HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看作是酸,其中酸性最强的是__________,最弱的是_____________。
(4)多元弱酸是分步电离的,每 ( http: / / www.21cnjy.com )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____________________________。答案:(1)温度升高,促进电离,所以K值增大
(2)K值越大,电离出的氢离子浓度越大,所以酸性越强
(3)H3PO4 HPO42—
(4)K1:K2:K3≈1:10—5:10—10 上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用
解析:弱电解质的电离及盐类水解主要以学 ( http: / / www.21cnjy.com )科内的综合考查为主。正确书写离子方程式是在中学化学学习中必须掌握的基本功。在书写离子方程式时,既要考虑能否发生反应,又要考虑反应产物是什么;既要考虑质量守恒,又要注意电荷守恒(氧化还原反应中得失电子数相等);既要考虑物质的溶解性、挥发性,又要注意把弱电解质写成分子式。解此类题时务必十分仔细,稍有疏忽就会铸成大错。
知识点4:水的电离
【提出疑问】水的电离与其它弱电解质的电离有何异同?
【解决问题】不同点:水是“自身”作用下发生的极微弱的电离。相同点:均是部分电离,存在电离平衡。
【预习要点】什么叫水的离子积常数?
1L纯水的物质的量是55·6mol,经实验 ( http: / / www.21cnjy.com )测得250C时,发生电离的水只有1×10-7mol,二者相比,水的电离部分太小,可以忽略不计。因此电离前后水的物质的量几乎不变,可以视为常数,常数乘以常数必然为一个新的常数,用Kw表示,即为水的离子积常数,简称水的离子积。
Kw = c(H+)·c(OH—)
由于250C时,c(H+)= c(OH—)= 1×10-7mol/L
所以250C时,Kw = c(H+)·c(OH—)=1×10-14(定值)(省去单位)
【问题探究】当温度升高时,Kw如何变化?影响Kw的因素是什么?(电离过程是吸热过程)
【探究结果】温度越高,Kw越大,水的电离度越大。对于中性水,尽管Kw和电离度增大,但仍是中性水,[H+]=[OH-].
例11:能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的操作是( )
A.向水中投入一小块金属钠 . B.将水加热煮沸.
C.向水中通入二氧化碳气体. D.向水中加食盐晶体
解析:影响水的电离平衡可以运用平衡移动原理进行分析,c(H+)>c(OH-)表示溶液呈酸性。
答案:C
例12:能使H2O+H2OH3O++OH- 电离平衡向右移动,且所得溶液呈酸性的是( B )
A.在水中加少量Na2CO3固体
B.在水中加少量CuCl2固体
C.在水中加少量NaHSO4固体
D.将水加热到99℃,使得c(H+)=1×10-6mol/L
解析:电离平衡向右移动可以通过加热、减小c(H+)或c(OH-);溶液呈酸性c(H+)>c(OH-)。
答案:B
课堂作业
1.(知识点1)把0.05mol NaOH固体分别加入下列100mL溶液中,溶液导电能力变化不大的是( )
A、蒸馏水 B、0.5mol/L盐酸 C、0.5mol/L醋酸 D、0.5mol/L氯化铵
2.(知识点1)下列叙述中正确的是( )
A、溶液导电性强弱,主要决定于溶液中离子数目的多少;因此,强电解质溶液导电性一定强
B、浓度大的电解质溶液中的离子浓度一定比浓度小的电解质溶液中的离子浓度大
C、导电体的温度越高,导电能力越强
D、溶液中离子浓度的大小与电解质的浓度、电解质的强弱、电解质的组成等有关。
3.(知识点4)在25℃时,用蒸馏水稀释1mol/L氨水至0.01mol/L,随溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是
A. B. C. D. c(OH-)
4.(知识点3)下列关于电离平衡常数(K)的说法正确的是
A.电离平衡常数(K)只与弱电解质本身和温度有关
B.电离平衡常数(K)随浓度的变化而变化
C电离平衡常数(K)越大标志着该电解质电离程度越小
D.电离平衡常数(K)只与弱电解质本身有关,与其它外部因素无关
5.(知识点3)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曲线,请回答:
  (1)“0”点为什么不导电_______________。
  (2)a,b,c三点的[H+]由小到大的顺序是_____________。
  (3)a,b,c三点的醋酸的电离度(a)最大的一点是__________。
(4)若使C点溶液中的[CH ( http: / / www.21cnjy.com )3COO-]提高,应可以采取下列措施中的___________(填标号)。
  (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
课后作业
6.(知识点2)能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的操作是( )
A.向水中投入一小块金属钠 . B.将水加热煮沸.
C.向水中通入二氧化碳气体. D.向水中加食盐晶体
7.(知识点4)与纯水的电离相似,液氨中存在着微弱的电离:2NH3NH4++NH2-,据此在以下叙述中错误的是()
A.液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒
B.一定温度下,c(NH4+)与c(NH2-)的乘积为一定值
C.液氨的电离达平衡时,液氨中c(NH4+)=c(NH2-)
D.只要不加入其它物质,液氨中c(NH4+)=c(NH2-)
8.(知识点1)下列事实可证明氨水是弱碱的是()
A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
B.铵盐受热易分解
C.0.1mol/L氨水可以使酚酞试液变红
D.0.1mol/L氯化铵溶液的pH约为5
9.(知识点2)将0.l mol·醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是()
A.溶液中c(H+)和c()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
10.(知识点2)在CH3COOHCH3COO- + H+ 的电离平衡中,要使电离平衡右移,且氢离子浓度增大,应采取的措施是( )
A.加NaOH(s) B.加浓盐酸
C.加水 D.加热
11.(知识点3)根据下表数据,比较相 ( http: / / www.21cnjy.com )同温度,三种酸的相对强弱,正确的是(  )
 A、HX>HY>HZ    B、HZ>HX>HY     
C、HY>HZ>HX     D、HZ>HY>HX
酸 HX HY HZ
浓度mol/L 0.1 0.5 0.9 1 1
a% 0.3 0.15 0.1 0.3 10
家庭作业
12.(知识点2)在家里利用厨房用品设计一个简单的实验,证明在醋酸溶液中存在着CH3COOHCH3COO- + H+的电离平衡。
【作业参考答案】
1.BD【解析】溶液导电能力与离子浓度 ( http: / / www.21cnjy.com )、离子电荷有关。蒸馏水导电能力很弱,溶解NaOH后变成强电解溶液,导电性增强。0.5mol/L的醋酸100mL中含溶质0.05mol,醋酸是弱电解质,电离出的离子浓度很低,加入NaOH后刚好被中和成强电解质醋酸钠,导电性也增强。而B项中原有0.05mol HCl,中和后成为0.05mol NaCl,阴阳离子浓度未发生变化,导电性几乎不变。D项加入NaOH后得到0.05mol NaCl和0.05mol难电离的NH3·H2O,导电性也与原来的0.05mol NH4Cl相差不大。溶液导电能力变化不大的是B、D。
2.D【解析】溶液导电性强弱主要决定于溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液中离子浓度大小而不是离子数目多少,其次还与离子电荷等因素有关。溶液中离子浓度大小又与电解质的强弱、电解质溶液的浓度、电解质的组成、溶液温度等综合因素有关。因此D选项正确。例如,同是0.1mol·L-1醋酸溶液和盐酸,HCl是强电解质,水中完全电离,CH3COOH是弱电解质,水中少部分电离,盐酸中离子浓度则比醋酸溶液中大。但若将上述浓度的两酸溶液各取100mL,只将盐酸加水稀释成100L甚至更大体积,虽极稀盐酸中离子总数多了,但浓度变小了,导电性则减弱了。再用1mol·L-1醋酸溶液和0.1mol·L-1盐酸相比,醋酸浓度虽是HCl的10倍,但相同条件下,HCl在水中完全电离而醋酸只有千分之几的电离,故仍是盐酸中离子浓度比醋酸溶液中大。所以A、B两项均不正确。C选项中的导电体可以是金属,也可能是电解质溶液。电解质溶液导电是阴、阳离子定向运动,因此,温度升高,导电性增强;但金属导电是自由电子的运动,温度升高,自由电子与阳离子碰撞机会增多,电阻增大,导电能力减弱。因此C选项也不正确。
3.A【解析】一水合氨是弱电解质,加水稀释, ( http: / / www.21cnjy.com )一水合氨的电离平衡右移,n(OH-)和n(NH4+)增大,但c(OH-)和c(NH4+)减小。A、B、C各项中,分子、分母同乘溶液体积,浓度比等于其物质的量之比。
4.A【解析】电离平衡常数随温度的变化而变化,和浓度无关。
5.解析:(1)冰醋酸中无自由移动的 ( http: / / www.21cnjy.com )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[H+]越大。所以[H+]由小到大为:c、a、b。
  (3)电离度在一定温度下与浓度有关,溶液越稀电离度越大。答案:c
  (4)若想使[CH3COO-]增大,应该促进CH3COOH电离平衡向电离方向移动。(A)(B)(C)(D)(F)均可以达到平衡向电离方向移动的目的。但(B)(D)中虽然使CH3COOH的电离平衡向电离方向移动但稀释占据了主导作用,[CH3COO-]减小,所以不能选入,(E)选项中虽然使CH3COOH的电离受到抑制,但其加入的是CH3COO-离子从而使[CH3COO-]增大,所以可以选入。
 答案:A、C、E、F
6.C【解析】:影响水的电离平衡可以运用平衡移动原理进行分析,c(H+)>c(OH-)表示溶液呈酸性。
7.C【解析】液氨的电离可由水的电离类推。
8.D【解析】证明氨水是弱电解质的原理有两个:一是证明氨水不能完全电离,溶液中存在电离平衡;二是证明氨水与强酸反应生成的盐具有弱酸性。
9.D【解析】醋酸溶液加水稀释,电离平衡向右移动。n(H+)增大,但c(H+)减小,溶液的pH增大。
10.D【解析】根据平衡移动原理,要使 ( http: / / www.21cnjy.com )平衡右移,可采取的措施是加入CH3COOH、加入加NaOH(s)、加水稀释或加热的方法。而要氢离子浓度增大,则可采取的措施是加入CH3COOH、加入浓盐酸或加热,所以要使电离平衡右移,且氢离子浓度增大,应采取的措施是加热。
11.D【解析】弱电解质的电离度随浓度的 ( http: / / www.21cnjy.com )增大而减小,是解答本题的关键点。从表中数据可知HY和HZ浓度相等时,aHZ%>aHY%,故酸性HZ>HY,HX和HY电离度都为0.3%时,HY的浓度为1mol/L,而HX为0.1mol/L,HY浓度越大电离度越小,若HY浓度也为0.1mol/L时,则电离度应大于0.3%,故酸性HY>HX,所以酸性排序为:HZ>HY>HX,选D。
12.【分析】醋酸是酸,能使酸碱指示剂变色。如:在醋酸溶液中加入石蕊,溶液就会呈红色。如果在醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+ H+电离平衡,则改变外界条件,平衡就会受到破坏,H+浓度就会改变,溶液颜色也会随之改变。
【答案】在一支试管中取5mL醋酸,加入石蕊试液,加热,观察溶液红色是否加深。结果发现红色加深,冷却后,溶液又恢复原来颜色,从而证明在醋酸溶液中存在着CH3COOHCH3COO- + H+的电离平衡。
【教材习题参考答案】
1.C
2.B
3.D
4.溶液的导电能力与溶液中自由移动 ( http: / / www.21cnjy.com )的离子数目相关。醋酸和氨水都是弱电解质,所以导电能力差,灯泡暗。当两者混合时,生成了醋酸铵,醋酸铵是强电解质,完全电离,溶液中离子数目迅速增加,所以导电能力增强,灯泡变亮。
5.被蜜蜂叮咬后,可以在伤口处涂上少量的纯碱;被黄蜂叮咬后,可以在伤口处涂上少量醋,便可以减轻疼痛。
6.
减小 增大 增大 减小
增大 减小 增大 减小
减小 减小 增大 减小
正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动
7.(1)Cl2+H2OHCl+HClO 氯水中含有Cl2、H2O、HCl、HClO。
(2)H2OH++OH- HCl=H++Cl- HClOH++ClO- 氯水中含有H2O、Cl2、HClO、H+、OH-、Cl-、ClO-
(3)在光照条件下,氯水中的平衡正向移动。H+和Cl-增多,H2O、Cl2、HClO、OH-减少。
(4)向反应体系中加入少量的硝酸银,体系的黄绿色变浅,说明平衡向正向移动了。
25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-;H>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,KW增大,pH不变
【温故·知新】
1.观察下列图片,回顾必修1中相关知识,想想什么是电解质和非电解质?
2.在专题2中,我们学习了化学平衡,重温一下化学平衡的定义。
【精读·细化】
阅读P58页中的《你知道吗》栏目中的问题,积极思考。
3.潮湿的手触摸正在工作的电器,可能会发生触电事故。
4.电解水制氢气和氧气时,需要向水中加入少量的NaOH溶液或者H2SO4溶液。
【泛读·综览】
5.泛读P59-P60,理解强电解质和弱电解质的定义。
6.10分钟时间快速阅读P60-P64,回答下列问题:
(1)什么叫电离平衡?
(2)常见的弱电解质有哪些?
(3)怎么样理解水的离子积常数?
注意细节:(1)外界条件相同时,溶液导电能力主要决定于溶液中离子浓度的大小,其次是离子电荷大小。
(2)电解质的强弱与其溶解度无关,只与电离程度有关。例:BaSO4、CaCO3等难溶于水,但溶解部分几乎完全电离,故它们属于强电解质,在水中只有溶解平衡,而无电离平衡。
(3)电解质与非电解质必须是化合物,而单质既不是电解质,也不是非电解质。
电离平衡和化学平衡一样,当外界条件改变时符合勒沙特列原理。
易错细节:(1)弱电解质的电离用“”。
(2)多元弱酸的电离必须分步写。
注意细节:①电离平衡常数不随浓度改变而变化,只随温度改变而变化,因电离为吸热过程,升高温度,K值增大。通常稀溶液温度变化不大,故室温下不考虑K值的变化。
②多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离常数,例如H3PO4的电离:
因K1比K2约大105倍,K2比K3约大105倍,所以多元酸酸性主要决定于一级电离。多无弱碱虽然也是分步电离,但电离的中间产物往往很复杂,故作一步电离处理。如:
③K值的大小,可以判断弱酸、弱碱的相对强弱,常见弱酸的相对强度如下:
H2SO3>H3PO4>HF>HNO2>HCOOH>CH3COOH>H2CO3>H2S
注意细节:(1)电离度适用于达平衡的电解质溶液。
(2)在相同温度和相同浓度下,电离度大小可表示弱电解质的相对强弱。电离度越小,电解质越弱。
思维拓展:例如:醋酸溶液中有电离平衡
当改变影响平衡的某一条件时,体系变化如下表:
重要细节:温度升高时Kw增大,所以说Kw时要强调温度。