(共42张PPT)
第三章
水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
知识铺垫
必备知识
正误判断
1.电解质是在 或 下能够导电的 。非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不导电的 。?
2.电解质溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子 的大小以及 的多少。?
水溶液里
熔融状态
化合物
化合物
浓度
离子所带电荷
知识铺垫
必备知识
正误判断
一、强电解质和弱电解质
1.盐酸和醋酸的比较
(1)【实验3-1】
(2)实验结论
①盐酸中c(H+) 醋酸溶液中c(H+),即盐酸中HCl电离程度比醋酸溶液中CH3COOH电离程度 ;?
②同浓度的盐酸与醋酸溶液比较,HCl 电离,CH3COOH
电离。?
小
大
强
弱
剧烈
不剧烈
大于
大
全部
部分
知识铺垫
必备知识
正误判断
2.强弱电解质
(1)定义
①强电解质:在水溶液中能够 的电解质。?
②弱电解质:在水溶液中只能 的电解质。?
(2)常见的强、弱电解质
①强电解质: 、 、 。?
②弱电解质: 、 。?
【微思考1】氨水可导电,且呈弱碱性,氨水是否属于弱碱?
全部电离
部分电离
强酸
强碱
大部分盐
弱酸
弱碱
提示:氨水是氨气的水溶液,属于混合物,而碱属于化合物,所以氨水不属于弱碱,但氨水中的NH3·H2O属于弱碱。
知识铺垫
必备知识
正误判断
二、弱电解质的电离平衡
1.电解质电离方程式的书写
(1)强电解质
全部电离,在写电离方程式时,用“=”。如NaCl的电离方程式为NaCl=Na++Cl-。
(2)弱电解质
部分电离,在写电离方程式时,用“
”。
①一元弱酸、弱碱一步电离:
如CH3COOH: 。?
NH3·H2O:
。?
②多元弱酸或多元弱碱分步电离(其中以第一步电离为主):
知识铺垫
必备知识
正误判断
知识铺垫
必备知识
正误判断
2.电离平衡
(1)定义
在一定条件下的弱电解质溶液中,电解质分子 的速率和 的速率相等时,电离过程达到电离平衡状态。?
(2)建立过程(用v-t图像描述)
电离成离子
离子结合成分子
知识铺垫
必备知识
正误判断
(3)电离平衡的特征
(4)浓度、温度对电离平衡的影响
①浓度:对于同一弱电解质,一般浓度越小,电离程度越 。?
②温度:因电离一般需吸收热量,所以温度升高,电离程度 。?
弱
弱电解质分子电离成离子的速率
离子结合成弱电解质分子的速率
动态
保持恒定
发生移动
大
增大
知识铺垫
必备知识
正误判断
三、电离平衡常数
1.定义
对一元弱酸或一元弱碱来说,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数。
2.表示方法
(1)CH3COOH的电离常数Ka= 。?
(2)NH3·H2O的电离常数Kb= 。?
(3)H2CO3的电离常数Ka1= 、Ka2= 。?
知识铺垫
必备知识
正误判断
3.规律与应用
(1)一定温度下,Ka或Kb越大,对应弱电解质越易电离,电离程度 。如25
℃时,Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),则HCN的酸性比CH3COOH的酸性 。?
(2)同一种多元弱酸的各步电离常数Ka1>Ka2>Ka3……当Ka1 Ka2时,计算多元弱酸中的c(H+),或比较多元弱酸酸性的相对强弱时,通常只考虑 电离。多元弱碱的情况与多元弱酸相似。?
4.影响因素
越大
弱
远大于
第一步
弱电解质的本性
温度
温度
越大
知识铺垫
必备知识
正误判断
(1)强电解质稀溶液中不存在溶质分子,弱电解质稀溶液中存在溶质分子。
( )
(2)CaCO3难溶于水,其属于弱电解质。
( )
(3)离子化合物一定是强电解质,共价化合物一定是弱电解质。
( )
(4)电离平衡时,由于分子和离子的浓度不断发生变化,所以说电离平衡是动态平衡。
( )
(5)一定温度下,醋酸的浓度越大,电离常数也越大。
( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
强电解质、弱电解质的比较
问题探究
1.BaCO3难溶于水,所以属于弱电解质。该说法对吗?
答案:不对;尽管BaCO3在水中的溶解度很小,但溶于水的部分能够全部电离,所以BaCO3属于强电解质。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
3.强、弱电解质的本质区别是什么?
4.电解质一定能导电,导电的一定是电解质。该说法对吗?
答案:强、弱电解质的本质区别是在水中的电离程度不同,强电解质全部电离,弱电解质部分电离且在水溶液中存在电离平衡。
答案:不对;电解质不一定能导电,导电的也不一定为电解质。原因:电解质导电是有条件的;有些单质、混合物也能导电,但既不是电解质也不是非电解质。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
深化拓展
强、弱电解质的比较
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例1下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是
( )
A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物
C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子
D.强电解质的导电能力强,弱电解质的导电能力弱
答案:C
解析:A项,HCl、HNO3是强电解质,但属于共价化合物,A错误;B项,BaSO4、CaCO3为强电解质,尽管它们难溶于水,但它们溶于水的部分是全部电离的,B错误;D项,若强电解质溶液的浓度很小,其导电能力也会很弱,D错误;C项,强电解质在水溶液中全部电离为离子,不存在溶质分子,而弱电解质在水溶液中只能部分电离,溶液中还存在溶质分子,正确。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
(1)强电解质和弱电解质的分类依据是在水溶液中是否全部电离,全部电离的电解质是强电解质,部分电离的电解质是弱电解质。
(2)常见的强电解质有强酸(H2SO4、HNO3、HClO4、HCl、HBr、HI等)、强碱[KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等]、大部分盐。
(3)电解质的强弱与其溶液的导电性没有直接关系,强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的导电性强。
(4)电解质的强弱与物质的溶解性没有关系,只要溶解到水中的部分全部电离就是强电解质。比如CH3COOH易溶于水,但溶于水后只能部分电离,所以CH3COOH是弱电解质;BaSO4难溶于水,但溶于水的部分全部电离,所以BaSO4是强电解质。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
变式训练1现有以下物质:①硫酸铜晶体 ②碳酸钙固体 ③纯磷酸 ④硫化氢 ⑤三氧化硫 ⑥金属镁 ⑦石墨 ⑧固态苛性钾 ⑨氨水 ⑩熟石灰固体。
(1)属于强电解质的是 (填序号,下同)。?
(2)属于弱电解质的是
。?
(3)属于非电解质的是
。?
(4)既不是电解质,又不是非电解质的是 。?
(5)能导电的是 。?
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
答案:(1)①②⑧⑩ (2)③④ (3)⑤ (4)⑥⑦⑨
(5)⑥⑦⑨
解析:(1)强电解质是溶于水全部电离的电解质,故①②⑧⑩是强电解质。(2)③④是溶于水部分电离的电解质,属于弱电解质。(3)⑤属于化合物,它的水溶液虽然能导电,但并不是它自身电离使溶液导电,所以是非电解质。(4)⑥⑦都是单质,⑨是混合物,它们既不是电解质也不是非电解质。(5)⑥⑦中均有能够自由移动的电子,⑨中有自由移动的离子,都能导电。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
电离平衡的影响因素
问题探究
1.向100
mL
0.1
mol·L-1醋酸溶液中加水稀释,醋酸的电离程度怎样变化?H+的物质的量怎样变化?H+浓度怎样变化?
2.向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,醋酸的电离程度怎样变化?H+浓度怎样变化?
答案:加水稀释时,CH3COOH的电离平衡向右移动,电离程度增大,H+的物质的量增大,H+浓度减小。
答案:向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体,增大了CH3COO-浓度,CH3COOH的电离平衡向左移动,电离程度减小,H+浓度减小。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
深化拓展
外界条件对电离平衡的影响
电离平衡的移动符合勒夏特列原理,达到平衡时,离子浓度相当于可逆反应中生成物的平衡浓度,电解质分子浓度相当于可逆反应中反应物的平衡浓度,外界条件对其影响可归纳为:
(1)浓度:对于同一弱电解质,浓度越大,电离程度越小;浓度越小,电离程度越大,即对溶液加水稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。
(2)温度:由于弱电解质的电离过程一般是吸热的,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与弱电解质电离产生相同离子的强电解质,电离平衡将向电离的反方向移动。
(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。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
当外界条件(如浓度、温度等)发生变化时,电离平衡就会发生移动。弱电解质的电离平衡移动遵循化学平衡移动原理。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
答案:D
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
用化学平衡理论分析电解质的电离平衡问题时,考虑的主要影响因素有稀释、改变温度、加入含有相同分子或离子的物质等,在分析此类问题时应注意以下两点:
(1)平衡向“削弱”这种改变的方向移动,移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。
(2)加水稀释有利于电离,但是离子浓度降低,因为溶液体积增大程度大于离子增多程度。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
变式训练20.1
mol·L-1CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH
CH3COO-+H+。加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时,都会引起( )
A.溶液的酸性减弱
B.CH3COOH电离程度变大
C.溶液的导电能力减弱
D.溶液中c(CH3COO-)减小
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
答案:A
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
有关电离常数的计算
问题探究
1.两种酸HA与HB的电离常数分别为K1、K2,若K1答案:可以。对于组成相似的弱酸,电离常数越大,酸性越强,故酸性:HB>HA。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
2.18
℃时,H2A(酸):Ka1=4.3×10-7,Ka2=2.1×10-12;H2B(酸):Ka1=1.0×10-7,Ka2=6.3×10-13。在浓度相同的两种溶液中,用“>”“<”或“=”填空。
(1)H+的浓度:H2A H2B。?
(2)酸根离子的浓度:c(A2-) c(B2-)。?
(3)酸分子的浓度:c(H2A) c(H2B)。?
(4)溶液的导电能力:H2A H2B。?
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
答案:(1)> (2)> (3)< (4)>
解析:H2A和H2B都是二元弱酸,二元弱酸的电离分两步,第一步比第二步电离程度大得多,溶液的酸性(即H+浓度)、酸式酸根离子的浓度、酸分子的浓度、溶液的导电能力均由第一步电离决定。同温、同浓度的H2A、H2B溶液,H2A的第一步电离常数大于H2B的第一步电离常数,故H+浓度是H2A>H2B,酸分子的浓度是c(H2A)H2B。酸根离子A2-、B2-的浓度取决于两酸的第二步电离,H2A的第二步电离常数大于H2B的第二步电离常数,故c(A2-)>c(B2-)。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
深化拓展
有关电离平衡常数的计算(以弱酸HX为例)
1.已知起始时c(HX)和电离产生的c(H+),求电离平衡常数。
HX
H+ + X-
起始:
c(HX)
0
0
平衡:
c(HX)-c(H+)
c(H+)
c(X-)
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
2.已知起始时c(HX)和电离平衡常数,求溶液中c(H+)。
HX H+ + X-
起始:
c(HX)
0
0
平衡:
c(HX)-c(H+)
c(H+)
c(X-)
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例325
℃时,在0.5
L
0.2
mol·L-1的HA溶液中,有0.001
mol的HA电离。
(1)求该温度下HA的电离常数。
(2)计算25
℃时,0.1
mol·L-1的该酸溶液中的c(H+)。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
答案:(1)2.02×10-5
(2)1.42×10-3
mol·L-1
解析:(1)由题意可得:
HA H+ +
A-
起始物质的量/mol
0.1
0
0
已电离物质的量/mol
0.001
0.001
0.001
平衡时物质的量/mol
0.099
0.001
0.001
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
变式训练3某酸HX是一种弱酸,25
℃时电离常数Ka=4×10-4。
(1)写出该酸的电离常数表达式:Ka= 。?
(2)25
℃时,往HX溶液中加入1
mol·L-1的盐酸,能 (填“抑制”或“促进”)HX的电离,Ka值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。?
(3)若HX的起始浓度为0.010
mol·L-1,则平衡时c(H+)= [提示:因Ka很小,平衡时的c(HX)仍可近似为0.010
mol·L-1]。?
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
(2)抑制 不变 (3)2×10-3
mol·L-1
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
1.(2019浙江4月选考)下列属于强电解质的是( )
A.硫酸钡
B.食盐水
C.二氧化硅
D.醋酸
答案:A
解析:硫酸钡是强电解质,A项正确;食盐水为混合物,不属于电解质,B项错误;二氧化硅是非电解质,C项错误;醋酸在水中只能部分电离,为弱电解质,D项错误。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
2.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )
A.相同物质的量浓度的两溶液中c(H+)相同
B.100
mL
0.1
mol·L-1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.c(H+)=10-3
mol·L-1的两溶液稀释到原溶液体积的100倍,c(H+)都为10-5
mol·L-1
D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
答案:B
解析:相同浓度时,盐酸中c(H+)大于醋酸中c(H+),故A错;c(H+)=10-3
mol·L-1的HCl溶液和CH3COOH溶液,稀释到体积为原来的100倍,盐酸中c(H+)=10-5
mol·L-1,醋酸中c(H+)大于10-5
mol·L-1,因为加水稀释时,CH3COOH
CH3COO-+H+电离平衡右移,故C错;加入少量对应的钠盐时,对盐酸无影响,CH3COOH电离平衡左移,c(H+)减小,故D错。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
3.将0.01
mol的下列物质分别加入(或通入)到100
mL水中,假设溶液体积变化不计,水溶液的导电能力最强的是( )
A.HF
B.NH4HCO3
C.BaSO4
D.NH3
答案:B
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
4.在25
℃时,0.1
mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液,已知四种酸的电离常数分别为4.6×10-4、1.8×10-4、4.9×10-10、Ka1=4.3×10-7和Ka2=5.6×10-11,溶液中氢离子浓度最小的是( )
A.HNO2
B.HCOOH
C.HCN
D.H2CO3
答案:C
解析:根据电离平衡常数大小可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,弱酸的Ka(多元弱酸则比较Ka1)越小,其电离程度越小,c(H+)越小,由题中数据可知,HCN酸性最弱,c(H+)最小。
任务一
任务二
任务三
素养脉络
随堂检测
5.有以下物质:
①石墨 ②铝 ③酒精 ④氨水 ⑤二氧化碳 ⑥碳酸氢钠固体 ⑦氢氧化钡溶液 ⑧纯醋酸 ⑨氧化钠固体 ⑩氯化氢气体
其中能导电的是
;?
属于非电解质的是
;?
属于强电解质的是
;?
属于弱电解质的是
。?
答案:①②④⑦ ③⑤ ⑥⑨⑩ ⑧
解析:石墨和铝都能导电,氨水和氢氧化钡溶液都有自由移动的离子,所以能导电。酒精和二氧化碳为非电解质。碳酸氢钠固体和氯化氢气体在水溶液中能完全电离,氧化钠固体在熔融状态时能完全电离,为强电解质。纯醋酸在水中只能部分电离,为弱电解质。第三章水溶液中的离子反应与平衡
第一节 电离平衡
课后篇素养形成
夯实基础轻松达标
1.关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是
( )
A
B
C
D
强电解质
NaCl
H2SO4
盐酸
CaCO3
弱电解质
HF
BaSO4
HClO
CH3COOH
非电解质
Cl2
氨水
C2H5OH
SO2
解析单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质,Cl2是单质,氨水、盐酸都是混合物,既不属于电解质,也不属于非电解质;CaCO3、BaSO4虽难溶于水,但溶解的部分全部电离,属于强电解质;HClO、CH3COOH都是弱电解质;SO2的水溶液能导电,但不是自身电离导致的,C2H5OH水溶液不导电,SO2、C2H5OH都是非电解质,所以A、B、C项错误,D项正确。
答案D
2.下列叙述正确的是( )
A.硫酸钡难溶于水,故硫酸钡为弱电解质
B.硝酸钾溶液能导电,故硝酸钾溶液为电解质
C.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳为弱电解质
D.石墨虽能导电,但既不是电解质,也不是非电解质
解析BaSO4溶于水的部分全部电离,BaSO4是强电解质,A项不正确;KNO3溶液为混合物,不属于电解质,B项不正确;CO2不是电解质,C项不正确;石墨为单质,既不是电解质,也不是非电解质,D项正确。
答案D
3.将浓度为0.1
mol·L-1
HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A.c(H+)
B.Ka(HF)
C.
D.
解析HF为弱酸,存在电离平衡:HFH++F-。加水稀释,平衡虽正向移动,但c(H+)减小,A错误;电离常数与温度有关,温度不变,电离常数K不变,B错误;当溶液无限稀释时,c(F-)不断减小,但c(H+)无限接近10-7
mol·L-1,所以减小,C错误。
答案D
4.下列电离方程式正确的是( )
A.NaHSO4溶于水:NaHSO4Na++H++S
B.次氯酸电离:HClOClO-+H+
C.HF溶于水:HF+H2OH3O++F-
D.NH4Cl溶于水:N+H2ONH3·H2O+H+
解析A项,NaHSO4是强电解质,电离方程式不应使用“”;B项,HClO是弱酸,电离方程式中应使用“”;D项不是电离方程式。
答案C
5.下列说法正确的是( )
A.根据溶液中有CH3COOH、CH3COO-和H+即可证明CH3COOH达到电离平衡状态
B.根据溶液中CH3COO-和H+的物质的量浓度相等即可证明CH3COOH达到电离平衡状态
C.当NH3·H2O达到电离平衡时,溶液中NH3·H2O、N和OH-的浓度相等
D.H2CO3是分步电离的,电离程度依次减小
解析该题考查了电离平衡的判断及其特点。溶液中除电解质电离出的离子外,还存在电解质分子,能证明该电解质是弱电解质,但不能说明达到电离平衡状态,A错误;根据CH3COOHCH3COO-+H+知,即使CH3COOH未达电离平衡状态,CH3COO-和H+的浓度也相等,B错误;NH3·H2O达到电离平衡时,溶液中各粒子的浓度不变,而不是相等,NH3·H2O的电离程度很小,绝大多数以NH3·H2O的形式存在,C错误;H2CO3是二元弱酸,分步电离且电离程度依次减小,D正确。
答案D
6.下列关于电离常数的说法正确的是( )
A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大
B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka=
C.恒温下,在CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小
D.电离常数只受温度影响,与浓度无关
解析电离常数只受温度影响,与弱电解质的浓度无关,故A项错误,D项正确;B项,CH3COOH的电离常数表达式为Ka=,故B项错误;C项,CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,温度不变,电离常数不变,故C项错误。
答案D
7.高氯酸、硫酸、HCl和硝酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:
酸
HClO4
H2SO4
HCl
HNO3
Ka
1.6×10-5
6.3×10-9
1.6×10-9
4.2×10-10
由以上表格中数据判断以下说法不正确的是( )
A.在冰醋酸中这四种酸都没有全部电离
B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中酸性最强的酸
C.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO42H++S
D.水对这四种酸的强弱没有区分能力,但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
解析C项,由H2SO4的Ka可知,H2SO4在冰醋酸中不能全部电离,故错误。
答案C
8.已知:
Ka1
Ka2
H2SO3
1.54×10-2
1.02×10-7
H2CO3
4.3×10-7
5.6×10-11
(1)在相同浓度的H2SO3和H2CO3的溶液中,用“>”“<”或“=”填空。
c(H+):H2SO3 H2CO3;?
c(H2SO3) c(H2CO3)。?
(2)HS的电离平衡常数表达式为 。?
(3)H2SO3溶液与NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。?
答案(1)> <
(2)Ka=
(3)H2SO3+HCH2O+CO2↑+HS
提升能力跨越等级
1.下列电离方程式错误的是( )
A.(NH4)2SO4溶于水:(NH4)2SO42N+S
B.H2CO3溶于水:H2CO32H++C
C.HF溶于水:HFH++F-
D.NaHCO3溶于水:NaHCO3Na++HC、HCH++C
解析H2CO3的电离应分步书写:H2CO3H++HC、HCH++C。
答案B
2.室温下,对于0.10
mol·L-1的氨水,下列判断正确的是
( )
A.与AlCl3溶液反应的离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓
B.加水稀释后,溶液中c(N)·c(OH-)变大
C.与等体积0.10
mol·L-1
HNO3溶液恰好完全中和
D.溶液中存在电离平衡:NH3·H2ON+OH-
解析离子方程式中弱电解质不能改写为离子,氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N,A项错。稀释氨水时,c(N)、c(OH-)都减小,其乘积减小,B项错。据NH3·H2O+HNO3NH4NO3+H2O知,C项正确。NH3·H2O为弱电解质,电离方程式应为NH3·H2ON+OH-,D项错。
答案C
3.醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是( )
A.1
mol·L-1的醋酸溶液中c(H+)=10-2
mol·L-1
B.醋酸以任意比与H2O互溶
C.10
mL
1
mol·L-1的醋酸溶液恰好与10
mL
1
mol·L-1的NaOH溶液完全反应
D.醋酸溶液的导电性比盐酸的弱
解析A项中,若醋酸全部电离,则c(H+)=1
mol·L-1,而实际c(H+)=0.01
mol·L-1,故醋酸仅部分电离,为弱电解质;B项中,电解质的强弱与水溶性无关;C项中,酸的强弱与中和碱的能力无关;D项中,电解质的强弱不是根据其溶液导电性强弱区分的,强电解质溶液的导电性不一定强,弱电解质溶液的导电性不一定弱。
答案A
4.(双选)某温度下,等体积、相同c(H+)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.Ⅱ表示的是醋酸溶液中c(H+)的变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗的NaOH的量相同
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
解析CH3COOH属于弱电解质,在稀释时会电离出H+,故稀释时c(H+)的变化要比盐酸中c(H+)的变化慢一些,即Ⅰ是盐酸中c(H+)的变化曲线,Ⅱ是醋酸溶液中c(H+)的变化曲线,A项正确;溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关,离子浓度b>c,故导电能力也是b>c,B项正确;a点、b点表示两溶液稀释相同倍数,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消耗NaOH多,C项错误;a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度,D项错误。
答案AB
5.(2019全国Ⅰ)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253
K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是( )
A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在
B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10-3mol·L-1(设冰的密度为0.9
g·cm-3)
C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变
D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HClH++Cl-
解析由图示可知,冰表面第一层中,HCl以分子形式存在,A项正确;冰表面第二层中,c(H+)=c(Cl-),设n(Cl-)=1
mol,则n(H2O)=1×104
mol,m(H2O)=18
g·mol-1×1×104mol=1.8×105
g,V(H2O)==2×105
cm3=200
L,c(H+)=c(Cl-)==5×10-3mol·L-1,B项正确;由图示可知,冰表面第三层中只有水分子,因此冰的氢键网络结构保持不变,C项正确;由图示可知,冰表面第三层中无此可逆反应,D项错误。
答案D
6.(2019北京卷)探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1
mol·L-1H2C2O4的pH=1.3)
实验
装置
试剂a
现象
①
Ca(OH)2溶液(含酚酞)
溶液褪色,产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是
( )
A.H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O
B.酸性:H2C2O4>H2CO3,NaHCO3+H2C2O4NaHC2O4+CO2↑+H2O
C.H2C2O4有还原性,2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O
解析H2C2O4有酸性,与Ca(OH)2溶液发生反应生成沉淀:Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O,A正确;由于酸性H2C2O4>H2CO3,故向少量NaHCO3溶液中加入草酸生成CO2和NaHC2O4,B正确;H2C2O4有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2,但由于H2C2O4是弱电解质,离子方程式中应保留其分子式,C错误;H2C2O4是二元羧酸,与乙醇可发生酯化反应,其完全酯化的化学方程式为HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O,D正确。
答案C
7.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)在含有酚酞的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
(3)在一定温度下,用水缓慢稀释1
mol·L-1氨水的过程中,溶液中随着水量的增加:
①n(OH-) (填“增大”“减小”或“不变”,下同);?
② ;?
③ 。?
解析(1)①加入NH4Cl固体相当于加入N,平衡左移;②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加压对NH3·H2O的电离平衡无影响。
(2)氨水中加入NH4Cl晶体,c(N)增大,则NH3·H2O电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,溶液颜色变浅。
(3)加水稀释,NH3·H2O电离平衡向电离方向移动,n(OH-)逐渐增大,n(NH3·H2O)逐渐减小,所以逐渐增大;电离平衡常数Kb=与温度有关,所以加水稀释时,不变。
答案(1)c (2)c (3)①增大 ②增大 ③不变
8.在一定温度下,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”点导电能力为0的理由是 。?
(2)A、B、C三点溶液c(H+)由大到小的顺序为 。?
(3)若使C点溶液中c(CH3COO-)增大,溶液的c(H+)减小,可采取的措施有:
①
;?
②
;?
③
。?
答案(1)在“O”点处醋酸未电离,无自由移动的离子
(2)B>A>C
(3)加入少量氢氧化钠固体 加入少量碳酸氢钠固体 加入镁(或加入少量醋酸钠粉末等)(合理即可)
贴近生活拓展创新
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,皮肤上常起小疱,这是因为人体血液中酸碱平衡被破坏所致。若不治疗,过一段时间小疱会自行痊愈,这是由于血液中又恢复了原先的酸碱平衡。
醋酸与蚁酸同属于一元有机酸,酸性比蚁酸弱一些。下面用醋酸和盐酸进行如下探究实验。
在a、b两支试管中,分别装入形态相同、质量相等的足量锌粒,然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白:
(1)a、b两支试管中的现象:相同点是 ;不同点是 ,原因是 。?
(2)a、b两支试管中生成气体的速度开始时是v(a) v(b),原因是 。?
(3)反应完后生成气体的总体积是V(a) V(b),原因是 。?
解析锌粒与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H+发生置换反应产生H2,c(H+)越大,产生H2的速率越大。HCl是强电解质,CH3COOH是弱电解质,两者起始物质的量浓度相同时,HCl电离出的H+浓度远大于CH3COOH电离出的H+浓度,但由于醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,随着Zn与H+的反应,平衡右移,CH3COOH不断电离出H+,故反应后期醋酸产生H2的速率大,由于两溶液中n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与Zn反应产生H2的体积相等。
答案(1)两试管中均有气泡产生 a试管比b试管中反应剧烈 HCl是强电解质,CH3COOH是弱电解质,同浓度的稀盐酸和稀醋酸,盐酸中H+浓度大,反应较剧烈
(2)大于 开始时,HCl电离出的H+浓度远大于CH3COOH电离出的H+浓度,故盐酸产生H2的速率大
(3)等于 由于两溶液中n(HCl)=n(CH3COOH),所以盐酸和醋酸与足量Zn反应产生H2的体积相等
