第3章 第2节 第2课时 电离常数与电离度的计算——强、弱电解质的比较(课件 学案 练习,共3份)高中化学鲁科版(2019)选择性必修1

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名称 第3章 第2节 第2课时 电离常数与电离度的计算——强、弱电解质的比较(课件 学案 练习,共3份)高中化学鲁科版(2019)选择性必修1
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文件大小 3.9MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-04-15 10:39:04

文档简介

第2课时 电离常数与电离度的计算——强、弱电解质的比较
[核心素养发展目标] 1.了解电离度的概念,建立用电离常数定量判断的观念。2.通过比较分析掌握强、弱电解质在稀释、反应时的变化特点。
一、电离常数的有关定量判断与计算
1.电离度
(1)概念:弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,____________________________________的百分率称为电离度。
(2)表达式:α=×100%。
(3)影响电离度的因素
①温度:通常电离过程为吸热过程,在其他条件不变时,升高溶液温度,电离平衡向电离方向移动,电离度________。
②浓度:其他条件不变时,加水稀释减小弱电解质溶液的浓度,电离平衡向电离方向移动,电离度________;若增大弱电解质溶液的浓度,电离平衡向电离方向移动,但电离度________。
2.有关电离平衡常数的计算模板
   HX  ?   H+ + X-
起始 c(HX)      0     0
平衡 c(HX)-c平(H+)  c平(H+)  c平(X-)
则Ka==,
当弱电解质电离程度很小时,c(HX)-c平(H+)≈c(HX),则Ka=;c平(H+)=。
1.25 ℃时,在0.5 L 0.2 mol·L-1的HA溶液中,HA的电离度为10%,则该温度下HA的电离平衡常数(单位为mol·L-1)约为(  )
A.2.22×10-3 B.4.3×10-3
C.2.52×10-4 D.1×10-3
2.已知25 ℃时,CH3COOH的Ka=1.75×10-5mol·L-1,计算0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液达到电离平衡时的c平(H+)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3.在一定温度下,加水逐渐稀释1 mol·L-1氨水的过程中,随着水量的增加,请说明溶液中下列含量的变化:
(1)n(OH-)________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(2)______。
(3)________。
根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况
如0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,==,加水稀释时,c平 H+ 减小,Ka不变,则增大。
二、强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
1.一元强酸和一元弱酸的比较
(1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项目 c(H+) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸
一元弱酸
(2)相同体积、相同pH的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项目 c(H+) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸
一元弱酸
2.强酸(碱)、弱酸(碱)稀释时pH变化规律
(1)酸碱溶液稀释时pH的计算
酸(pH=a) 碱(pH=b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍 pH<a+n<7 pH=a+n<7 pH>b-n>7 pH=b-n>7
无限稀释 此时考虑水的电离,pH只能接近7(略小于7) 此时考虑水的电离,pH只能接近7(略大于7)
(2)酸碱溶液稀释时pH的变化图像
①pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
②浓度相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
可以看出无论是浓度相等还是pH相等,加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。
1.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(  )
2.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后,有关叙述正确的是(  )
A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的c平(H+)均减小
B.使温度升高20 ℃后,两溶液的c平(H+)均不变
C.加水稀释两倍后,两溶液的c平(H+)均增大
D.加足量的锌充分反应后,两溶液产生的氢气一样多
3.为了证明HR是弱电解质,某同学开展了题为“HR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,其中正确的是________(填序号)。
①先配制0.10 mol·L-1 HR溶液,再测溶液的pH,若pH大于1,则可证明HR为弱电解质
②先配制0.01 mol·L-1和0.10 mol·L-1的HR溶液,再分别用酸度计测它们的pH,若两者的pH相差小于1个单位,则可证明HR是弱电解质
③取等体积、等pH的HR溶液和盐酸分别与足量锌反应,测得反应过程中HR产生H2速率较慢且最终产生H2较多,则可证明HR为弱电解质
④25 ℃时,pH=2的HR溶液和pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液显酸性,则HR为弱酸
第2课时 电离常数与电离度的计算——强、弱电解质的比较
一、
1.(1)已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的) (3)①增大 ②增大 减小
思考交流
1.A [HAH++A-,在0.2 mol·L-1 HA溶液中,达到电离平衡时:c平(H+)=c平(A-)=c起始(HA)·α=0.2 mol·L-1×10%=0.02 mol·L-1,c平(HA)=c起始(HA)·(1-α)=0.2 mol·L-1×(1-10%)=0.18 mol·L-1,则Ka== mol·L-1≈2.22×10-3 mol·L-1,选项A正确。]
2.设浓度为0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中醋酸电离达到平衡时 H+ 的浓度为x mol·L-1,则有
          CH3COOHH++CH3COO-
初始/(mol·L-1)    0.10    0     0
平衡/(mol·L-1)    0.10-x   x     x
当Ka数值很小时,x的数值很小,可作近似处理:
0.10-x≈0.10,所以Ka= mol·L-1,则x=≈1.3×10-3,即c平(H+)=1.3×10-3 mol·L-1。
3.(1)增大 (2)增大 (3)不变
二、
1.(1)大 强 小 弱 相同 相同 大 小 (2)相同 相同 小 少 大 多 相同
思考交流
1.C 2.A
3.①②④(共66张PPT)
第3章 第2节
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第2课时
电离常数与电离度的计算——强、弱电解质的比较
核心素养
发展目标
1.了解电离度的概念,建立用电离常数定量判断的观念。
2.通过比较分析掌握强、弱电解质在稀释、反应时的变化特点。
内容索引
课时对点练
一、电离常数的有关定量判断与计算
二、强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
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电离常数的有关定量判断与计算
1.电离度
(1)概念:弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,___________________
_____________________________________________的百分率称为电离度。
(2)表达式:α= ×100%。

电离常数的有关定量判断与计算
已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的)
(3)影响电离度的因素
①温度:通常电离过程为吸热过程,在其他条件不变时,升高溶液温度,电离平衡向电离方向移动,电离度 。
②浓度:其他条件不变时,加水稀释减小弱电解质溶液的浓度,电离平衡向电离方向移动,电离度 ;若增大弱电解质溶液的浓度,电离平衡向电离方向移动,但电离度 。
增大
增大
减小
2.有关电离平衡常数的计算模板
HX      H+  +  X-
起始     c(HX)      0      0
平衡     c(HX)-c平(H+)  c平(H+)   c平(X-)
当弱电解质电离程度很小时,c(HX)-c平(H+)≈c(HX),则Ka= ;
c平(H+)= 。
1.25 ℃时,在0.5 L 0.2 mol·L-1的HA溶液中,HA的电离度为10%,则该温度下HA的电离平衡常数(单位为mol·L-1)约为
A.2.22×10-3 B.4.3×10-3
C.2.52×10-4 D.1×10-3

HA H++A-,在0.2 mol·L-1 HA溶液中,达到电离平衡时:c平(H+)=c平(A-)=c起始(HA)·α=0.2 mol·L-1×10%=0.02 mol·L-1,c平(HA)=c起始(HA)·(1-α)=0.2 mol·L-1×(1-10%)=0.18 mol·L-1,则Ka=
mol·L-1≈2.22×10-3 mol·L-1,选项A正确。
2.已知25 ℃时,CH3COOH的Ka=1.75×10-5mol·L-1,计算0.10 mol·
L-1的CH3COOH溶液达到电离平衡时的c平(H+)。
答案 设浓度为0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液中醋酸电离达到平衡时 H+ 的浓度为x mol·L-1,则有
CH3COOH H++CH3COO-
初始/(mol·L-1)      0.10    0    0
平衡/(mol·L-1)      0.10-x   x    x
当Ka数值很小时,x的数值很小,可作近似处理:
3.在一定温度下,加水逐渐稀释1 mol·L-1氨水的过程中,随着水量的增加,请说明溶液中下列含量的变化:
(1)n(OH-)______(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
增大
增大
不变
练后反思
根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况
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强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
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1.一元强酸和一元弱酸的比较
(1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较

强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
比较项目 c(H+) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸 ___ ___ _____ _____ ___
一元弱酸 ___ ___ ___


相同
相同




(2)相同体积、相同pH的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较
比较项目 c(H+) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸 _____ ____ ___ ___ _____
一元弱酸 ___ ___
相同
相同




相同
2.强酸(碱)、弱酸(碱)稀释时pH变化规律
(1)酸碱溶液稀释时pH的计算
酸(pH=a) 碱(pH=b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍 pH<a+n<7 pH=a+n<7 pH>b-n>7 pH=b-n>7
无限稀释 此时考虑水的电离,pH只能接近7(略小于7) 此时考虑水的电离,pH只能接近7(略大于7)
(2)酸碱溶液稀释时pH的变化图像
①pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
②浓度相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
可以看出无论是浓度相等还是pH相等,加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。
1.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是

相同体积、相同pH的一元强酸和一元弱酸,刚开始与锌粉反应的速率是相同的,随着反应进行,弱酸能继续电离出H+,故其反应速率比强酸的大,排除B、D项;
弱酸的物质的量浓度大于强酸的,所以弱酸与足量的锌粉反应生成氢气的量较多,排除A项。
2.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后,有关叙述正确的是
A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的c平(H+)均减小
B.使温度升高20 ℃后,两溶液的c平(H+)均不变
C.加水稀释两倍后,两溶液的c平(H+)均增大
D.加足量的锌充分反应后,两溶液产生的氢气一样多

加入醋酸钠,盐酸中H+可结合CH3COO-,醋酸中电离平衡向左移动,两溶液的c平(H+)均减小,A正确;
升温有利于CH3COOH的电离,所以CH3COOH溶液中c平(H+)增大,B错误;
加水稀释,两种溶液的酸性均减弱,C错误;
两种溶液中c平(H+)相同,但是CH3COOH溶液中还有未电离的CH3COOH,所以最终醋酸产生的氢气比盐酸多,D错误。
3.为了证明HR是弱电解质,某同学开展了题为“HR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,其中正确的是________(填序号)。
①先配制0.10 mol·L-1 HR溶液,再测溶液的pH,若pH大于1,则可证明HR为弱电解质
②先配制0.01 mol·L-1和0.10 mol·L-1的HR溶液,再分别用酸度计测它们的pH,若两者的pH相差小于1个单位,则可证明HR是弱电解质
③取等体积、等pH的HR溶液和盐酸分别与足量锌反应,测得反应过程中HR产生H2速率较慢且最终产生H2较多,则可证明HR为弱电解质
④25 ℃时,pH=2的HR溶液和pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液显酸性,则HR为弱酸
①②④
③取等体积、等pH的HR溶液和盐酸分别与足量锌反应,测得反应过程中HR产生H2速率较快且最终产生H2较多,则可证明HR为弱电解质,错误;
④两溶液等体积混合后,若HR为强酸,溶液显中性,若HR为弱酸,弱酸过量,溶液显酸性,可证明HR为弱酸,正确。
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课时对点练
对点训练
题组一 电离常数、电离度的理解及应用
1.25 ℃时,向10 mL pH=12的氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1 L后,下列说法错误的是
A.所得溶液的pH:10B.NH3·H2O的电离程度增大
C.溶液中 的数目增大
D.NH3·H2O的电离常数Kb增大

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对点训练
一水合氨是弱电解质,加水促进电离,将10 mL pH=12的氨水加水稀释至1 L,体积增大100倍,pH变化小于2个单位,即稀释后101
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对点训练
2.(2023·湖北十堰高二统考期末)常温下,二氯乙酸(CHCl2COOH)的电离常数为Ka,pKa=-lg Ka=1.29。下列说法错误的是
A.同浓度乙酸溶液的pH大于二氯乙酸溶液,则CH3COOH的pKa>1.29
B.随温度升高,CHCl2COOH溶液的pH会减小(在该温度范围内,
CHCl2COOH始终不逸出)
C.加水稀释二氯乙酸溶液,溶液中 逐渐增大
D.向CHCl2COOH溶液加入少量NaOH,电离平衡正向移动,Ka不变

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对点训练
同浓度乙酸溶液的pH大于二氯乙酸溶液,则乙酸酸性弱于二氯乙酸,乙酸的电离常数小于二氯乙酸,则CH3COOH的pKa>1.29,故A正确;随温度升高,CHCl2COOH的电离程度变大,使得溶液酸性增强,溶液的pH会减小,故B正确;
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对点训练
3.已知25 ℃下,CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系:Ka=
=1.75×10-5 mol·L-1。下列有关结论可能成立的是
A.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,Ka=8×10-5 mol·L-1
B.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时,Ka=2×10-4 mol·L-1
C.标准状况下,醋酸中Ka=1.75×10-5 mol·L-1
D.升高到一定温度,Ka=7.2×10-5 mol·L-1

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对点训练
醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,题中Ka为醋酸的电离常数,由于电离常数只随温度的变化而变化,所以排除A、B两项;
因为醋酸的电离是吸热过程,所以升高温度,Ka增大,降低温度,Ka减小,标准状况下(0 ℃)温度低于25 ℃,则Ka小于1.75×10-5 mol·L-1,所以C项不成立、D项可能成立。
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4.下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5mol·L-1)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3mol·L-1)在水中的电离程度和浓度关系的是
对点训练
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对点训练
根据甲、乙的电离平衡常数可知,这两种物质都是弱电解质,在温度不变、浓度相等时,电离程度:乙酸<一氯乙酸,排除A、C选项;
当浓度增大时,弱酸的电离程度减小,排除D选项。
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对点训练
题组二 强酸和弱酸的比较
5.下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是
①等物质的量浓度、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,根据产生氢气的多少
②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
③等c(H+)、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
④0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的c平(H+)=1.0×10-2mol·L-1
⑤磷酸为三元中强酸,CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOH
A.①② B.②⑤ C.①③⑤ D.③④⑤

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对点训练
①等物质的量浓度、等体积的盐酸、CH3COOH溶液中酸的物质的量相同,和足量锌反应,产生氢气一样多,故无法判断酸的强弱;
②中未指明浓度,也没有参照物,故无法判断酸的强弱;
③说明电离前,n(CH3COOH)>n(HCl),故CH3COOH的电离程度比盐酸小,是弱电解质;
④中说明CH3COOH部分电离,存在电离平衡,CH3COOH是弱电解质;
⑤中H3PO4为中强酸,H3PO4能与CH3COONa反应生成CH3COOH,酸性:H3PO4>CH3COOH,说明CH3COOH是弱电解质。
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对点训练
6.在两个密闭的锥形瓶中,0.05 g形状相同的镁条(过
量)分别与2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液反应,测
得容器内压强随时间的变化曲线如图。下列说法正确
的是
A.①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线
B.任意相同时间段内,盐酸与Mg反应的化学反应速率均快于醋酸与Mg反应
的化学反应速率
C.反应中醋酸的电离被促进,两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
D.用1 mol·L-1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗NaOH溶液的
体积更大

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对点训练
2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,盐酸中
c(H+)大,与镁条反应的速率快,相同时间
内产生的氢气多,容器内压强大,反应先结
束,故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内
压强随时间的变化曲线,故A错误;
从图像可以看出,100 s后,醋酸与镁的反应速率更快,此时盐酸中c(H+)较小,反应速率较慢,故B错误;
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对点训练
由于盐酸和醋酸溶液的浓度和体积均相同,则
二者物质的量相同,故反应结束时,产生的氢
气总量基本相等,用1 mol·L-1 NaOH溶液完全
中和上述两种酸溶液时,盐酸与醋酸溶液消耗
NaOH溶液的体积相等,故C正确、D错误。
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对点训练
7.在体积都为1 L,pH均为2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则如图所示图像符合客观事实的是
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对点训练
因盐酸为强酸、醋酸为弱酸,故pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,c(HCl)=0.01 mol·L-1,而c(CH3COOH)>0.01 mol·L-1,1 L溶液中n(HCl)=0.01 mol,n(CH3COOH)>0.01 mol。A项,相同时间内pH变化较大的应为HCl,错误;
B项,产生H2的速率大的应为CH3COOH,错误;
D项,相同时间内c(H+)变化较大的为HCl,错误。
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8.在溶液导电性实验装置里,相同温度下分别注入20 mL 6 mol·L-1醋酸溶液和20 mL 6 mol·L-1氨水,灯光明暗程度相同,如果把这两种溶液混合后再实验,则下列说法正确的是
A.灯光变暗;CH3COOH的电离常数等于NH3·H2O
B.灯光变暗;CH3COOH的电离常数大于NH3·H2O
C.灯光变亮;CH3COOH的电离常数小于NH3·H2O
D.灯光变亮;CH3COOH的电离常数等于NH3·H2O
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综合强化
相同温度下,20 mL 6 mol·L-1醋酸溶液和20 mL 6 mol·L-1氨水装置中的灯光亮度相同,说明等浓度的二者溶液中离子浓度相等,即二者电离常数相等;醋酸和氨水两种溶液混合生成强电解质醋酸铵,自由移动的离子浓度变大,溶液的导电能力增强,灯光变亮。
综合强化
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9.(2023·成都高二统考期末)用酸度计测定25 ℃时不同浓度的醋酸溶液的pH,结果如下。根据表中数据得出的结论错误的是
综合强化
① ② ③
浓度/(mol·L-1) 0.001 0 0.010 0 0.020 0
pH 3.88 3.38 3.32
A.根据①可知:醋酸是弱酸
B.根据①②可知c平(H+): <10
C.根据②③可知水电离的c(H+):②>③
D.将③加水稀释至①,醋酸的电离度增大,Ka增大

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根据①可知:0.001 0 mol·L-1的醋酸溶液中,氢离子浓度为1×10-3.88mol·
L-1,可知醋酸部分电离,所以醋酸是弱酸,故A正确;
根据①②可知,c平(H+): =100.5,故B正确;
酸电离出的氢离子越多对水电离的抑制作用越大,根据②③可知水电离的c(H+):②>③,故C正确;
将③加水稀释至①,醋酸的电离度增大,Ka不变,故D错误。
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10.下列事实能证明MOH是弱碱的有
①0.1 mol·L-1 MOH溶液可以使酚酞溶液变红
②常温下,0.1 mol·L-1 MOH溶液中c平(OH-)<0.1 mol·L-1
③相同温度下,0.1 mol·L-1 MOH溶液的导电能力比0.1 mol·L-1 NaOH溶液的弱
④等体积的0.1 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1盐酸恰好完全反应
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
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综合强化
①0.1 mol·L-1 MOH溶液可以使酚酞溶液变红,说明MOH是碱,不能说明MOH部分电离,则不能证明MOH是弱碱;
②常温下,0.1 mol·L-1 MOH溶液中c平(OH-)<0.1 mol·L-1,说明MOH部分电离,为弱碱;
③相同温度下,0.1 mol·L-1 MOH溶液的导电能力比0.1 mol·L-1 NaOH溶液的弱,NaOH是强碱,则MOH部分电离,为弱碱;
④等体积的0.1 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1盐酸恰好完全反应,说明MOH是一元碱,不能说明MOH部分电离,则不能证明MOH是弱碱。
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11.某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。
据图判断下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B.b点溶液的导电能力比c点溶液的导电能力强
C.取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗NaOH的量相同
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
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醋酸属于弱电解质,在稀释时会电离出H+,故稀释
相同倍数时醋酸溶液中c(H+)的变化要比盐酸中c(H+)
的变化小一些,即曲线Ⅰ表示盐酸的变化曲线,曲线
Ⅱ表示醋酸的变化曲线,A项错误;
溶液的导电能力与溶液中离子的浓度有关,离子浓度:b>c,故导电能力:b>c,B项正确;
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a点、b点表示溶液稀释相同倍数,溶质的物质的量没
有发生变化,都等于稀释前的物质的量,稀释前两溶
液中c(H+)相同,但CH3COOH为弱酸,则c(CH3COOH)
>c(HCl),故稀释前n(CH3COOH)>n(HCl),即
CH3COOH溶液消耗NaOH多,C项错误;
根据C项分析,a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度,D项错误。
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12.相同温度下,有浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH溶液和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,其pH随
的变化如图所示,下列叙述错误的是
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的OH-浓度相等
D.当 =2时,若两溶液同时升高温度,则
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相同温度下,相同浓度的一元碱溶液,其pH越大则碱性越强,根据图像知,未加水稀释时,相同浓度条件下,MOH溶液的pH大于ROH溶液的pH,说明MOH的电离程度大于ROH,则MOH的碱性强于ROH的碱性,A项正确;
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由图像可以看出ROH为弱碱,弱电解质在稀释过程中其电离程度增大,b点溶液的体积大于a点,则ROH的电离程度:b点大于a点,B项正确;
若两种溶液无限稀释,最终其溶液中OH-的浓度接近于纯水中OH-的浓度,所以它们的OH-浓度相等,C项正确;
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13.亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸,常温下电离常数Ka1=1.0×10-2 mol·
L-1,Ka2=2.6×10-7 mol·L-1。下列说法正确的是
A.H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na3PO3
B.对亚磷酸溶液升温,溶液的pH增大
C.向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体,则 增大
D.对0.01 mol·L-1的H3PO3溶液加水稀释,溶液中各离子浓度均减小
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已知亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸,故H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3,A错误;
向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体,电离平衡正向移动,溶液中c(H+)
减小,则 增大,C正确;
对0.01 mol·L-1的H3PO3溶液加水稀释,溶液中H+、 浓度均减小,但根据水的离子积可知,Kw是一个常数,故c(OH-)增大,D错误。
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14.为了证明HF是弱酸,甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。
(1)甲同学取一定体积的HF溶液,滴入2滴紫色石蕊溶液,显红色,再加入NaF固体观察到的现象是_________,则证明HF为弱酸。
红色变浅
加入NaF固体,HF的电离平衡向左移动,氢离子浓度减小,溶液的红色变浅,证明HF存在电离平衡,即HF为弱酸。
综合强化
(2)乙同学取10 mL未知浓度的HF溶液,测其pH为a(a<5),然后用蒸馏水稀释至1 000 mL。再测其pH为b,若要认为HF为弱酸,则a、b应满足的关系是b<_____(用含a的代数式表示)。
弱酸加水稀释会促进弱酸的电离,稀释100倍,pH变化小于2个单位,所以稀释后pH=ba+2
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(3)丙同学用pH试纸测得室温下0.10 mol·L-1的HF溶液的pH为2,则证明HF为弱酸,由丙同学的实验数据可得室温下HF的电离平衡常数约为_________________。
1.1×10-3mol·L-1
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15.联氨是一种应用广泛的化工原料,分子式为N2H4,是各种大型电厂锅炉循环用水的化学除氧剂,并具有很高的热值,可用作火箭和燃料电池的燃料。在联氨的分子中,由于有两个亲核的氮和四个可供置换的氢(H2N—NH2),可以合成各种衍生物, 其中包括塑料发泡剂、抗氧剂、各种聚合物、农药、除草剂和药品等。
(1)联氨在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数为_________________[已知:N2H4+H+ 的K=8.7×107 mol-1 · L;Kw =1.0×10-14 mol2·L-2]。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为
____________。
8.7×10-7 mol·L-1
N2H6(HSO4)2
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(2)氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料。
氨的水溶液呈弱碱性,其原因为_______________________(用方程式表示),向0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl固体,溶液的pH_____(填“升高”或“降低”);若加入少量的明矾,溶液中 的浓度_____(填“增大”或“减小”)。
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(3)25 ℃时,两种酸的电离平衡常数如下表。
Ka1/(mol·L-1) Ka2/(mol·L-1)
H2SO3 1.3×10-2 6.3×10-8
H2CO3 4.2×10-7 5.6×10-11
① 的电离平衡常数表达式K=_______________。
②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为____________________
______________。
+CO2↑+H2O
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15作业29 电离常数与电离度的计算——强、弱电解质的比较
(分值:100分)
(选择题1~13题,每小题6分,共78分)
题组一 电离常数、电离度的理解及应用
1.25 ℃时,向10 mL pH=12的氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1 L后,下列说法错误的是(  )
A.所得溶液的pH:10B.NH3·H2O的电离程度增大
C.溶液中NH的数目增大
D.NH3·H2O的电离常数Kb增大
2.(2023·湖北十堰高二统考期末)常温下,二氯乙酸(CHCl2COOH)的电离常数为Ka,pKa=-lg Ka=1.29。下列说法错误的是(  )
A.同浓度乙酸溶液的pH大于二氯乙酸溶液,则CH3COOH的pKa>1.29
B.随温度升高,CHCl2COOH溶液的pH会减小(在该温度范围内,CHCl2COOH始终不逸出)
C.加水稀释二氯乙酸溶液,溶液中逐渐增大
D.向CHCl2COOH溶液加入少量NaOH,电离平衡正向移动,Ka不变
3.已知25 ℃下,CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系:Ka==1.75×10-5 mol·L-1。下列有关结论可能成立的是(  )
A.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,Ka=8×10-5 mol·L-1
B.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时,Ka=2×10-4 mol·L-1
C.标准状况下,醋酸中Ka=1.75×10-5 mol·L-1
D.升高到一定温度,Ka=7.2×10-5 mol·L-1
4.下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5mol·L-1)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3mol·L-1)在水中的电离程度和浓度关系的是(  )
A          B
C         D
题组二 强酸和弱酸的比较
5.下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是(  )
①等物质的量浓度、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,根据产生氢气的多少
②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
③等c(H+)、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
④0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的c平(H+)=1.0×10-2mol·L-1
⑤磷酸为三元中强酸,CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOH
A.①② B.②⑤
C.①③⑤ D.③④⑤
6.在两个密闭的锥形瓶中,0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如图。下列说法正确的是(  )
A.①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线
B.任意相同时间段内,盐酸与Mg反应的化学反应速率均快于醋酸与Mg反应的化学反应速率
C.反应中醋酸的电离被促进,两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
D.用1 mol·L-1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
7.在体积都为1 L,pH均为2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则如图所示图像符合客观事实的是(  )
A          B
  C         D
8.在溶液导电性实验装置里,相同温度下分别注入20 mL 6 mol·L-1醋酸溶液和20 mL 6 mol·L-1氨水,灯光明暗程度相同,如果把这两种溶液混合后再实验,则下列说法正确的是(  )
A.灯光变暗;CH3COOH的电离常数等于NH3·H2O
B.灯光变暗;CH3COOH的电离常数大于NH3·H2O
C.灯光变亮;CH3COOH的电离常数小于NH3·H2O
D.灯光变亮;CH3COOH的电离常数等于NH3·H2O
9.(2023·成都高二统考期末)用酸度计测定25 ℃时不同浓度的醋酸溶液的pH,结果如下。根据表中数据得出的结论错误的是(  )
① ② ③
浓度/(mol·L-1) 0.001 0 0.010 0 0.020 0
pH 3.88 3.38 3.32
A.根据①可知:醋酸是弱酸
B.根据①②可知c平(H+):<10
C.根据②③可知水电离的c(H+):②>③
D.将③加水稀释至①,醋酸的电离度增大,Ka增大
10.下列事实能证明MOH是弱碱的有(  )
①0.1 mol·L-1 MOH溶液可以使酚酞溶液变红
②常温下,0.1 mol·L-1 MOH溶液中c平(OH-)<0.1 mol·L-1
③相同温度下,0.1 mol·L-1 MOH溶液的导电能力比0.1 mol·L-1 NaOH溶液的弱
④等体积的0.1 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1盐酸恰好完全反应
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
11.某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是(  )
A.曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B.b点溶液的导电能力比c点溶液的导电能力强
C.取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗NaOH的量相同
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
12.相同温度下,有浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH溶液和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,其pH随lg 的变化如图所示,下列叙述错误的是(  )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的OH-浓度相等
D.当lg =2时,若两溶液同时升高温度,则增大
13.亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸,常温下电离常数Ka1=1.0×10-2 mol·L-1,Ka2=2.6×10-7 mol·L-1。下列说法正确的是(  )
A.H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na3PO3
B.对亚磷酸溶液升温,溶液的pH增大
C.向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体,则增大
D.对0.01 mol·L-1的H3PO3溶液加水稀释,溶液中各离子浓度均减小
14.(8分)为了证明HF是弱酸,甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。
(1)甲同学取一定体积的HF溶液,滴入2滴紫色石蕊溶液,显红色,再加入NaF固体观察到的现象是__________________,则证明HF为弱酸。
(2)乙同学取10 mL未知浓度的HF溶液,测其pH为a(a<5),然后用蒸馏水稀释至1 000 mL。再测其pH为b,若要认为HF为弱酸,则a、b应满足的关系是b<________(用含a的代数式表示)。
(3)(4分)丙同学用pH试纸测得室温下0.10 mol·L-1的HF溶液的pH为2,则证明HF为弱酸,由丙同学的实验数据可得室温下HF的电离平衡常数约为________________。
15.(14分)联氨是一种应用广泛的化工原料,分子式为N2H4,是各种大型电厂锅炉循环用水的化学除氧剂,并具有很高的热值,可用作火箭和燃料电池的燃料。在联氨的分子中,由于有两个亲核的氮和四个可供置换的氢(H2N—NH2),可以合成各种衍生物, 其中包括塑料发泡剂、抗氧剂、各种聚合物、农药、除草剂和药品等。
(1)联氨在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数为__________[已知:N2H4+H+??N2H的K=8.7×107 mol-1 · L;Kw =1.0×10-14 mol2·L-2]。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为________________。
(2)氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料。
氨的水溶液呈弱碱性,其原因为_____________________________________________________
________________________________________________________________________________
(用方程式表示),向0.1 mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl固体,溶液的pH__________(填“升高”或“降低”);若加入少量的明矾,溶液中NH的浓度________(填“增大”或“减小”)。
(3)25 ℃时,两种酸的电离平衡常数如下表。
Ka1/(mol·L-1) Ka2/(mol·L-1)
H2SO3 1.3×10-2 6.3×10-8
H2CO3 4.2×10-7 5.6×10-11
①HSO的电离平衡常数表达式K=__________。
②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为______________________________。
作业29 电离常数与电离度的计算——强、弱电解质的比较
1.D 2.C 3.D 4.B 5.A 6.C 7.C 8.D 9.D 10.B
11.B [醋酸属于弱电解质,在稀释时会电离出H+,故稀释相同倍数时醋酸溶液中c(H+)的变化要比盐酸中c(H+)的变化小一些,即曲线Ⅰ表示盐酸的变化曲线,曲线Ⅱ表示醋酸的变化曲线,A项错误;溶液的导电能力与溶液中离子的浓度有关,离子浓度:b>c,故导电能力:b>c,B项正确;a点、b点表示溶液稀释相同倍数,溶质的物质的量没有发生变化,都等于稀释前的物质的量,稀释前两溶液中c(H+)相同,但CH3COOH为弱酸,则c(CH3COOH)>c(HCl),故稀释前n(CH3COOH)>n(HCl),即CH3COOH溶液消耗NaOH多,C项错误;根据C项分析,a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度,D项错误。]
12.D [相同温度下,相同浓度的一元碱溶液,其pH越大则碱性越强,根据图像知,未加水稀释时,相同浓度条件下,MOH溶液的pH大于ROH溶液的pH,说明MOH的电离程度大于ROH,则MOH的碱性强于ROH的碱性,A项正确;由图像可以看出ROH为弱碱,弱电解质在稀释过程中其电离程度增大,b点溶液的体积大于a点,则ROH的电离程度:b点大于a点,B项正确;若两种溶液无限稀释,最终其溶液中OH-的浓度接近于纯水中OH-的浓度,所以它们的OH-浓度相等,C项正确;因碱性:MOH>ROH,当lg =2时,由于ROH是弱电解质,升高温度能促进ROH的电离,则减小,D项错误。]
13.C [已知亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸,故H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3,A错误;向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体,电离平衡正向移动,溶液中c(H+)减小,则=增大,C正确;对0.01 mol·L-1的H3PO3溶液加水稀释,溶液中H+、H2PO、HPO浓度均减小,但根据水的离子积可知,Kw是一个常数,故c(OH-)增大,D错误。]
14.(1)红色变浅 (2)a+2
(3)1.1×10-3mol·L-1
解析 (1)加入NaF固体,HF的电离平衡向左移动,氢离子浓度减小,溶液的红色变浅,证明HF存在电离平衡,即HF为弱酸。(2)弱酸加水稀释会促进弱酸的电离,稀释100倍,pH变化小于2个单位,所以稀释后pH=b15.(1)8.7×10-7 mol·L-1 N2H6(HSO4)2
(2)NH3·H2ONH+OH- 降低 增大
(3)① ②H2SO3+HCO===HSO+CO2↑+H2O
解析 (1)将H2O??H++OH- Kw=1.0×10-14 mol2·L-2、N2H4+H+N2H K=8.7×107 mol-1·L相加,可得:N2H4+H2ON2H+OH- Kb1=Kw·K=(1.0×10-14 ×8.7×107) mol·L-1=8.7×10-7 mol·L-1。类比NH3与H2SO4形成的酸式盐的化学式为NH4HSO4可知,N2H4与H2SO4形成的酸式盐应为N2H6(HSO4)2。(2)氨水中存在平衡:NH3·H2O??NH+OH-,所以溶液呈碱性,当加入少量的明矾时,Al3+和OH-反应使平衡右移,NH浓度增大。(3)②根据电离平衡常数的大小可判断酸性:H2SO3>H2CO3>HSO,则反应放出CO2气体:H2SO3+HCO===HSO+CO2↑+H2O。