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高中化学
鲁科版(2019)
选择性必修1
第3章 物质在水溶液中的行为
第2节 弱电解质的电离 盐类的水解
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
文档属性
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
格式
zip
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
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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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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%。
一
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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二
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
二
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 ___ ___ ___
大
强
相同
相同
大
小
弱
小
(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
小
少
大
多
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:10
B.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10
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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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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=b
a+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_________________。
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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:10
B.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=b
15.(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。
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同课章节目录
第1章 化学反应与能量转化
第1节 化学反应的热效应
第2节 化学能转化为电能——电池
第3节 电能转化为化学能——电解
第4节 金属的腐蚀与防护
微项目 设计载人航天器用化学电池与氧气再生方案——化学反应中能量及物质的转化利用
第2章 化学反应的方向、 限度与速率
第1节 化学反应的方向
第2节 化学反应的限度
第3节 化学反应的速率
第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨
微项目 探讨如何利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇——化学反应选择与反应条件优化
第3章 物质在水溶液中的行为
第1节 水与水溶液
第2节 弱电解质的电离 盐类的水解
第3节 沉淀溶解平衡
第4节 离子反应
微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用
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