3.1 第1课时 弱电解质的电离平衡 学案（含答案） 2023-2024学年高二化学苏教版（2020）选择性必修第一册
文档属性
| 名称 | 3.1 第1课时 弱电解质的电离平衡 学案（含答案） 2023-2024学年高二化学苏教版（2020）选择性必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 83.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-10 09:58:31 | ||
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文档简介
3.1 第1课时 弱电解质的电离平衡
【学习目标】
1.认识电解质有强、弱之分,建立宏观辨识与微观探析意识。
2.通过盐酸和醋酸与等量镁条反应的实验,探究强、弱电解质的本质特征,培养证据推理与模型认知意识,培养科学探究精神。
3.知道弱电解质在水溶液中存在电离平衡,能正确书写弱电解质的电离方程式,会分析电离平衡的移动,建立变化观念与平衡思想。
【合作探究】
任务1 认识强弱电解质
【学习情境】
电解水法制取氢气时,需要在水中加入少量稀硫酸或NaOH,以增加电解效率,这是什么原因
【新知生成】
(1)强电解质:在水溶液中能够 电离的电解质称为强电解质,如 酸、 碱和大部分盐。
(2)弱电解质:在水溶液中能够 电离的电解质称为弱电解质,如 酸、 碱和水。
【答案】(1)全部 强 强 (2)部分 弱 弱
【核心突破】
典例1 下列物质的分类组合全部正确的是( )
选项 强电解质 弱电解质 非电解质
A NaCl HF Cl2
B NaHSO4 NaHCO3 CCl4
C Ba(OH)2 HCl Cu
D AgCl H2S C2H5OH
【解析】A、C两项中的Cl2和Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质,HCl是强电解质;B项中NaHSO4、NaHCO3均为强电解质;D项中AgCl难溶于水,但其溶解部分完全电离,属于强电解质。
【答案】D
典例2 下列电离方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3Na++H++C
B.HFH++F-
C.H2SO42H++S
D.CH3COONH4CH3COO-+N
【解析】A、C、D三项分别应为NaHCO3Na++HC,H2SO42H++S,CH3COONH4CH3COO-+N。
【答案】B
易错辨析：(1)电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系。如强电解质稀溶液的导电能力可能比弱电解质的浓溶液的导电能力弱。
(2)电解质的强弱与化学键没有必然联系。如由共价键构成的化合物可能是强电解质,也可能是弱电解质。
训练1 下列说法正确的是( )
A.在水溶液中能电离出自由移动的离子的化合物是电解质
B.强电解质一定是易溶于水的化合物,弱电解质一定是难溶于水的化合物
C.CO2的水溶液导电能力很弱,所以CO2是弱电解质
D.在强电解质的水溶液中只有离子,没有分子
【解析】根据强、弱电解质的定义可知,电解质的强弱与其溶解性没有关系,强电解质有的是易溶的,有的是难溶的,故A项正确,B项错误;CO2的水溶液能导电是因为CO2与水反应生成的碳酸电离出了离子,而不是CO2电离出了离子,故CO2是非电解质,C项错误;D项中忽视了水分子的存在。
【答案】A
任务2 弱电解质的电离平衡
【学习情境】
蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种人们称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。当人受到蚊叮蚁咬时,皮肤上常起小包,这是人体血液中酸碱平衡被破坏所致。若不治疗,过一段时间小包也会自行痊愈,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这一事实吗
【新知生成】
电离平衡的建立:在一定条件(如温度和浓度)下,电解质 的速率和 的速率相等时,电离过程达到电离平衡状态。
【答案】电离成离子 离子结合成分子
【核心突破】
典例3 H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-。下列关于H2S溶液的说法正确的是( )
A.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液的pH减小
B.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
C.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液的pH增大
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子的浓度都减小
【解析】滴加新制氯水,发生反应Cl2+H2S2HCl+S↓,平衡向左移动,溶液酸性增强,pH减小,A项正确;加水稀释,促进电离,但氢离子浓度减小,B项错误;通入二氧化硫发生反应2H2S+SO23S↓+2H2O,当SO2过量时溶液呈酸性,且亚硫酸的酸性比H2S强,故pH减小,C项错误;加入CuSO4固体,发生反应CuSO4+H2SH2SO4+CuS↓,溶液中c(H+)增大,D项错误。
【答案】A
归纳总结：外界条件对电离平衡的影响
(1)浓度。对于同一弱电解质,浓度越小,电离程度越大,即溶液加水稀释时,电离平衡向着电离的方向移动,即“越稀越电离”。
(2)温度。由于弱电解质的电离过程一般是吸热的,因此升高温度,电离平衡向着电离的方向移动。
(3)同离子效应。在弱电解质溶液中加入同弱电解质电离产生相同离子的强电解质时,电离平衡将逆向移动。
(4)化学反应。在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质,电离平衡将向电离的方向移动。
如HCOOHH++HCOO- ΔH>0
改变条件 电离平衡 移动方向 H+ 数目 c(H+) 导电 能力
加水稀释 正向 增多 减小 减弱
升温(不考虑分解) 正向 增多 增大 增强
加入少量NaOH(s) 正向 减少 减小 增强
加入少量NaClO(s) 正向 减少 减小 增强
加盐酸 逆向 增多 增大 增强
加铁粉 正向 减少 减小 增强
训练2 醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-。下列叙述不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增大
B.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,c(CH3COO-)·c(H+)减小
C.向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度增大
D.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中减小
【解析】A项,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释或加热,平衡正向移动,均可使CH3COO-的物质的量增大;B项,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,c(CH3COO-)、c(H+)均减小,故c(CH3COO-)·c(H+)减小;C项,向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度减小;D项,0.1 mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释,平衡正向移动,溶液中=减小。
【答案】C
课堂小结
【随堂检测】
1.下列物质的水溶液能导电,但属于弱电解质的是( )
A.Cl2 B.CH3COOH C.BaSO4 D.CO2
【解析】电解质和非电解质都属于化合物。A项,Cl2既不属于电解质,也不属于非电解质,错误;B项,CH3COOH是弱酸,属于弱电解质,正确;C项,BaSO4属于强电解质,错误;D项,CO2属于非电解质,错误。
【答案】B
2.下列物质在水溶液中的电离方程式,正确的是( )
A.HClOH++ClO-
B.KClO3K++Cl-+3O2-
C.H2CO32H++C
D.CH3COONH4CH3COO-+N
【解析】A项,HClO是一元弱酸,存在电离平衡,电离产生H+、ClO-,正确;B项,KClO3是盐,完全电离产生K+、Cl,错误;C项,H2CO3是二元弱酸,分步电离,第一步电离出HC,不能一步完成,错误;D项,CH3COONH4是强电解质,完全电离,应用“”,错误。
【答案】A
3.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2ON+OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大,应加入适量的物质是(忽略溶解热)( )
①NH4Cl 固体 ②硫酸 ③NaOH 固体 ④水 ⑤加热 ⑥浓氨水
A.仅①②⑤ B.仅③⑤ C.仅③ D.仅③④⑥
【解析】①加NH4Cl固体,c(N)增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小,错误;②加硫酸,c(OH-)减小,平衡正向移动,错误;③加NaOH固体,c(OH-)增大,平衡逆向移动,正确;④加水,促进弱电解质的电离,电离平衡正向移动,c(OH-)减小,错误;⑤加热,平衡正向移动,c(OH-)增大,错误;⑥氨水浓度增大,平衡正向移动,错误。
【答案】C
4.将1 mol冰醋酸加入一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。下列各项中表明已达到电离平衡状态的是( )
A.醋酸的浓度达到1 mol·L-1
B.H+的浓度达到0.5 mol·L-1
C.醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H+的浓度均为0.5 mol·L-1
D.醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等
【解析】在未电离时c(CH3COOH)=1 mol·L-1,当醋酸、H+、CH3COO-的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5 mol·L-1),醋酸的电离达到平衡状态。依据平衡状态的第一个标志即分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等可知,此时溶液达到电离平衡状态。
【答案】D
5.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2ON+OH-。
(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有 (填字母,下同)。
①加NH4Cl固体 ②加NaOH溶液 ③通入HCl ④加CH3COOH溶液 ⑤加水 ⑥加压
a.①③⑤ b.①④⑥ c.③④⑤ d.①②④
(2)向含有酚酞的0.1 mol·L-1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
【解析】(1)①加入NH4Cl固体相当于加入N,平衡左移;②加NaOH溶液相当于加入OH-,平衡左移;③通入HCl相当于加入H+,中和OH-,平衡右移;④加CH3COOH溶液,相当于加H+,中和OH-,平衡右移;⑤加水稀释,越稀越电离,平衡右移;⑥无气体参加和生成,加压对电离平衡无影响。(2)向氨水中加入NH4Cl晶体,c(N)增大,则NH3·H2O的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,颜色变浅。
【答案】(1)c
(2)c
2
【学习目标】
1.认识电解质有强、弱之分,建立宏观辨识与微观探析意识。
2.通过盐酸和醋酸与等量镁条反应的实验,探究强、弱电解质的本质特征,培养证据推理与模型认知意识,培养科学探究精神。
3.知道弱电解质在水溶液中存在电离平衡,能正确书写弱电解质的电离方程式,会分析电离平衡的移动,建立变化观念与平衡思想。
【合作探究】
任务1 认识强弱电解质
【学习情境】
电解水法制取氢气时,需要在水中加入少量稀硫酸或NaOH,以增加电解效率,这是什么原因
【新知生成】
(1)强电解质:在水溶液中能够 电离的电解质称为强电解质,如 酸、 碱和大部分盐。
(2)弱电解质:在水溶液中能够 电离的电解质称为弱电解质,如 酸、 碱和水。
【答案】(1)全部 强 强 (2)部分 弱 弱
【核心突破】
典例1 下列物质的分类组合全部正确的是( )
选项 强电解质 弱电解质 非电解质
A NaCl HF Cl2
B NaHSO4 NaHCO3 CCl4
C Ba(OH)2 HCl Cu
D AgCl H2S C2H5OH
【解析】A、C两项中的Cl2和Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质,HCl是强电解质;B项中NaHSO4、NaHCO3均为强电解质;D项中AgCl难溶于水,但其溶解部分完全电离,属于强电解质。
【答案】D
典例2 下列电离方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3Na++H++C
B.HFH++F-
C.H2SO42H++S
D.CH3COONH4CH3COO-+N
【解析】A、C、D三项分别应为NaHCO3Na++HC,H2SO42H++S,CH3COONH4CH3COO-+N。
【答案】B
易错辨析：(1)电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系。如强电解质稀溶液的导电能力可能比弱电解质的浓溶液的导电能力弱。
(2)电解质的强弱与化学键没有必然联系。如由共价键构成的化合物可能是强电解质,也可能是弱电解质。
训练1 下列说法正确的是( )
A.在水溶液中能电离出自由移动的离子的化合物是电解质
B.强电解质一定是易溶于水的化合物,弱电解质一定是难溶于水的化合物
C.CO2的水溶液导电能力很弱,所以CO2是弱电解质
D.在强电解质的水溶液中只有离子,没有分子
【解析】根据强、弱电解质的定义可知,电解质的强弱与其溶解性没有关系,强电解质有的是易溶的,有的是难溶的,故A项正确,B项错误;CO2的水溶液能导电是因为CO2与水反应生成的碳酸电离出了离子,而不是CO2电离出了离子,故CO2是非电解质,C项错误;D项中忽视了水分子的存在。
【答案】A
任务2 弱电解质的电离平衡
【学习情境】
蚊虫、蚂蚁等昆虫叮咬人时常向人体血液内注入一种人们称之为蚁酸(主要成分为HCOOH)的有机酸。当人受到蚊叮蚁咬时,皮肤上常起小包,这是人体血液中酸碱平衡被破坏所致。若不治疗,过一段时间小包也会自行痊愈,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这一事实吗
【新知生成】
电离平衡的建立:在一定条件(如温度和浓度)下,电解质 的速率和 的速率相等时,电离过程达到电离平衡状态。
【答案】电离成离子 离子结合成分子
【核心突破】
典例3 H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-。下列关于H2S溶液的说法正确的是( )
A.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液的pH减小
B.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
C.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液的pH增大
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子的浓度都减小
【解析】滴加新制氯水,发生反应Cl2+H2S2HCl+S↓,平衡向左移动,溶液酸性增强,pH减小,A项正确;加水稀释,促进电离,但氢离子浓度减小,B项错误;通入二氧化硫发生反应2H2S+SO23S↓+2H2O,当SO2过量时溶液呈酸性,且亚硫酸的酸性比H2S强,故pH减小,C项错误;加入CuSO4固体,发生反应CuSO4+H2SH2SO4+CuS↓,溶液中c(H+)增大,D项错误。
【答案】A
归纳总结：外界条件对电离平衡的影响
(1)浓度。对于同一弱电解质,浓度越小,电离程度越大,即溶液加水稀释时,电离平衡向着电离的方向移动,即“越稀越电离”。
(2)温度。由于弱电解质的电离过程一般是吸热的,因此升高温度,电离平衡向着电离的方向移动。
(3)同离子效应。在弱电解质溶液中加入同弱电解质电离产生相同离子的强电解质时,电离平衡将逆向移动。
(4)化学反应。在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质,电离平衡将向电离的方向移动。
如HCOOHH++HCOO- ΔH>0
改变条件 电离平衡 移动方向 H+ 数目 c(H+) 导电 能力
加水稀释 正向 增多 减小 减弱
升温(不考虑分解) 正向 增多 增大 增强
加入少量NaOH(s) 正向 减少 减小 增强
加入少量NaClO(s) 正向 减少 减小 增强
加盐酸 逆向 增多 增大 增强
加铁粉 正向 减少 减小 增强
训练2 醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-。下列叙述不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增大
B.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,c(CH3COO-)·c(H+)减小
C.向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度增大
D.0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中减小
【解析】A项,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释或加热,平衡正向移动,均可使CH3COO-的物质的量增大;B项,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,c(CH3COO-)、c(H+)均减小,故c(CH3COO-)·c(H+)减小;C项,向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度减小;D项,0.1 mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释,平衡正向移动,溶液中=减小。
【答案】C
课堂小结
【随堂检测】
1.下列物质的水溶液能导电,但属于弱电解质的是( )
A.Cl2 B.CH3COOH C.BaSO4 D.CO2
【解析】电解质和非电解质都属于化合物。A项,Cl2既不属于电解质,也不属于非电解质,错误;B项,CH3COOH是弱酸,属于弱电解质,正确;C项,BaSO4属于强电解质,错误;D项,CO2属于非电解质,错误。
【答案】B
2.下列物质在水溶液中的电离方程式,正确的是( )
A.HClOH++ClO-
B.KClO3K++Cl-+3O2-
C.H2CO32H++C
D.CH3COONH4CH3COO-+N
【解析】A项,HClO是一元弱酸,存在电离平衡,电离产生H+、ClO-,正确;B项,KClO3是盐,完全电离产生K+、Cl,错误;C项,H2CO3是二元弱酸,分步电离,第一步电离出HC,不能一步完成,错误;D项,CH3COONH4是强电解质,完全电离,应用“”,错误。
【答案】A
3.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2ON+OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大,应加入适量的物质是(忽略溶解热)( )
①NH4Cl 固体 ②硫酸 ③NaOH 固体 ④水 ⑤加热 ⑥浓氨水
A.仅①②⑤ B.仅③⑤ C.仅③ D.仅③④⑥
【解析】①加NH4Cl固体,c(N)增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小,错误;②加硫酸,c(OH-)减小,平衡正向移动,错误;③加NaOH固体,c(OH-)增大,平衡逆向移动,正确;④加水,促进弱电解质的电离,电离平衡正向移动,c(OH-)减小,错误;⑤加热,平衡正向移动,c(OH-)增大,错误;⑥氨水浓度增大,平衡正向移动,错误。
【答案】C
4.将1 mol冰醋酸加入一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。下列各项中表明已达到电离平衡状态的是( )
A.醋酸的浓度达到1 mol·L-1
B.H+的浓度达到0.5 mol·L-1
C.醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H+的浓度均为0.5 mol·L-1
D.醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等
【解析】在未电离时c(CH3COOH)=1 mol·L-1,当醋酸、H+、CH3COO-的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5 mol·L-1),醋酸的电离达到平衡状态。依据平衡状态的第一个标志即分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等可知,此时溶液达到电离平衡状态。
【答案】D
5.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2ON+OH-。
(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有 (填字母,下同)。
①加NH4Cl固体 ②加NaOH溶液 ③通入HCl ④加CH3COOH溶液 ⑤加水 ⑥加压
a.①③⑤ b.①④⑥ c.③④⑤ d.①②④
(2)向含有酚酞的0.1 mol·L-1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
【解析】(1)①加入NH4Cl固体相当于加入N,平衡左移;②加NaOH溶液相当于加入OH-,平衡左移;③通入HCl相当于加入H+,中和OH-,平衡右移;④加CH3COOH溶液,相当于加H+,中和OH-,平衡右移;⑤加水稀释,越稀越电离,平衡右移;⑥无气体参加和生成,加压对电离平衡无影响。(2)向氨水中加入NH4Cl晶体,c(N)增大,则NH3·H2O的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,颜色变浅。
【答案】(1)c
(2)c
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