人教版高中化学选修4第三单元水溶液中的离子平衡讲义及习题

化学·选修4ByH.L.-1-3.1---弱电解质的电离一、强、弱电解质strong/weakelectrolyte1.concept：凡是在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质(electrolyte)；2.分类①强电解质(strongelectrolyte)：在水溶液中几乎完全电离的电解质，如强酸、强碱等；HCl=H++Cl－；NaCl=Na++Cl－；NaOH=Na++OH－；②弱电解质(weakelectrolyte)：在水溶液中只能部分电离的电解质，如弱酸、弱碱等；HAcH++Ac－；NH3·H2OOH－+NH4+；【Remark】区分强弱电解质的根本依据是电离程度而不是其溶解度或溶液的导电性，如某些难溶物质BaSO4，由于溶解度很小，其水溶液难导电，但溶解部分的BaSO4是完全电离的，是强电解质；电解质溶液的导电性和溶液中离子的浓度有关，离子浓度越大，溶液导电性越强；3.非电解质(non-electrolyte)：在水溶液里或熔融状态下都不能导电的化合物；①非金属氧化物：CO2、CO、SO2、NO2、SO3、P2O5、NO……②某些非金属氢化物：CH4、NH3、C2H4……③大多数有机物：C6H6、甘油、蔗糖、乙酸乙酯……二、弱电解质电离1.characteristics①弱电解质的电离属于可逆的过程：NH3·H2OOH－+NH4+；HClOH++ClO－；②多元弱电解质的电离是分步进行的：【且第一步电离远远大于第二步电离】H2SH++HS－；HS－H++S2－；H2SO3H++HSO3－；HSO3－H++SO3－；③弱电解质电离的过程是吸热的过程；2.电离平衡(ionizationequilibrium)及其特征①concept：弱电解质的电离达到分子的离子化速率与离子的分子化速率相等，即弱电解质分子及其电离出的离子的浓度保持不变的状态，叫做电离平衡.②characteristics☆电离平衡是有条件存在的动态平衡，条件改变以后电离平衡就会发生移动；☆v正=v逆0；☆平衡体系中弱电解质分子及其电离出的各种离子的浓度保持不变；☆电离平衡移动符合勒夏特列原理(LeChatelier’sprinciple)；3.电离平衡的移动：MaNbaMb++bNa－；ΔH0；①加水促进弱电解质的电离；[越稀越电离]②加热促进弱电解质的电离；[升温促电离]③遵守化学平衡移动的一般规律；4.电离常数(ionizationconstant)①concept在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离常数；弱酸的电离常数用Ka表示，弱碱的电离常数用Kb表示；化学·选修4ByH.L.-2-※一元弱酸、一元弱碱的电离常数的一般表达式为：HA(弱酸)H++A－；][]][[KaHAAH；BOH(弱碱)B++OH－；][]][[KbBOHOHB；※多元弱电解质的电离是分步进行的，各步电离都有相应的电离常数：H3PO4H++H2PO4－，][]][[K4342a1POHPOHH；H2PO4－H++HPO42－，][]][[K4224a2POHHPOH；HPO42－H++PO43－，][]][[K2434a3HPOPOH；※多元弱碱的电离一步到位：Al(OH)3Al3++3OH－，])([]][[K333bOHAlOHAl；②影响电离常数的因素：※内因：电解质分子内共价键的键能.键能越大，电离常数越小；反之亦然.※外因：其他条件一定时，温度越高，电离常数越大；反之亦然.※电离级别：多元弱电解质的电离均以第一步电离为主.H3PO4H++H2PO4－，][]][[K4342a1POHPOHH；H2PO4－H++HPO42－，][]][[K4224a2POHHPOH；HPO42－H++PO43－，][]][[K2434a3HPOPOH；在同温下，Ka1Ka2Ka3；③电离常数的物理意义：※对相同温度下的不同弱酸(弱碱)来说，电离常数越大，表明弱酸(弱碱)的电离程度越大；反之亦然(viceversa).※对同一种多元弱酸(弱碱)在不同温度下的电离常数来说，电离常数越大，表明弱酸(弱碱)的电离程度越大；反之亦然(viceversa).※对同一种多元弱酸(弱碱)在相同温度下的各级电离常数来说，电离常数越大，表明电离越容易；反之亦然(viceversa).※多元弱酸(多元弱碱)的各级电离常数逐渐减小且一般差别很大，所以其水溶液中的H+(OH－)主要由第一步电离产生.化学·选修4ByH.L.-3-练习3.1---弱电解质的电离A01.下列关于强、弱电解质的叙述，有错误的是()A.强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡；B.在溶液中，导电能力强的电解质是强电解质，导电能力弱的电解质是弱电解质；C.同一弱电解质的溶液，当温度、浓度不同时，其导电能力也不同；D.纯净的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电；02.在0.1mol/L的CH3COOH溶液中存在如下电离平CH3COOHCH3COO－+H+对于该平衡，下列叙述正确的是()A.加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动；B.加水，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动；C.滴加少量0.1mol/LHCl溶液，溶液中c(H+)减少；D.加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动；03.下列说法中，正确的是()A.强电解质的水溶液一定比弱电解质溶液的导电能力强；B.强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物；C.强电解质的水溶液中不存在溶质分子；D.不溶性盐都是弱电解质，可溶性酸和具有极性键的化合物都是强电解质；04.能判断某酸一定是弱电解质的是()A.0.1mol/L的该酸溶液中c(H+)为0.001mol/L；B.该酸的稀溶液中有两种分子存在；C.能用强酸(如H2SO4)和盐反应制该酸；D.该酸易挥发；05.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；06.向0.1mol/L醋酸溶液中逐滴加入氨水至过量时，溶液的导电能力将发生对应的变化，其电流强度随加入氨水的体积(V)变化的曲线关系是下图中的()07.用蒸馏水稀释1mol/L醋酸时，始终保持增大趋势的是()A.溶液中的c(CH3COO－)；B.溶液中的c(H+)；C.溶液中的c(CH3COOH)；D.溶液中的c(OH－)；08.把0.05molNaOH(s)分别加入到下列100mL液体中，溶液的导电性基本不变，该液体是()A.自来水；B.0.5mol/L盐酸；C.0.5mol/L醋酸；D.0.5mol/L氯化铵；09.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K(25℃)K(35℃)；D.水的电离是吸热的；10.在25℃时，用蒸馏水稀释1mol/L的醋酸溶液至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.)()(3COOHCHcHc；B.)()(3HcCOOHCHc；C.)()(33COOCHcCOOHCHc；D.)()(·)(33COOHCHcCOOCHcHc；化学·选修4ByH.L.-4-导电能力加水体积Oabc11.浓度为HB的10倍HA和HB两种酸的溶液分别加水稀释时，pH变化的简图如图所示，下列叙述中不正确的是(pH值为氢离子浓度的负对数)()A.HA是一种强酸；B.x点，c(A－)=c(B－)；C.HB是一种弱酸；D.原溶液中HA的物质的量比HB多；12.体积相同，氢离子浓度也相同的HCl、HNO3、CH3COOH分别与足量的NaHCO3反应，产生CO2的体积()A.同样多；B.HCl最多；C.HCl、HNO3一样多；D.CH3COOH最多；13.人体血液里存在如下平衡：CO2+H2OH2CO3HCO3－+H+，使人体血液pH值保持在7.35~7.45之间，否则就会发生酸中毒或碱中毒；其pH值随c(HCO3－):c(H2CO3)变化关系如下表所示，则下列说法中，正确的是()c(HCO3－):c(H2CO3)1.017.820.022.4pH6.107.357.407.45A.正常人体血液中，HCO3－的水解程度小于电离程度；B.人体发生酸中毒时，可饮用碳酸饮料缓解；C.pH=7.00的血液中，c(H2CO3)=c(HCO3－)；D.常温下pH=7.40的血液稀释至pH=7.35，c(H+)·c(OH－)一定不变；14.一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示：①O点导电能力为0的理由是_____________________________________________________________；②a、b、c三点溶液的c(H+)由小到大的顺序是：___________________；③a、b、c三点醋酸的电离度最大的是：________；④要使c点c(Ac－)增大，c(H+)减少，可采取的措施是(至少写出三种方法)：___________________、___________________、___________________；15.已知HClO是比H2CO3还弱的酸，氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，HClOH++ClO－，达到平衡后：①要使HClO浓度增加，可加入下列物质_______(填代号)A.SO2；B.Na2CO3；C.HCl；D.NaOH；②由此说明在实验室可用排饱和食盐水收集Cl2的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；16.在一定温度下，有a.盐酸；b.硫酸；c.醋酸三种酸：①当三种酸物质的量浓度相同时，c(H+)由大到小的顺序是________________；②同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是______________；③若三者c(H+)相同时，三种酸物质的量浓度由大到小的顺序是________________；④当三者c(H+)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是____________；⑤当三者c(H+)相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为____________，反应所需时间的长短关系是__________；⑥将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H+)由大到小的顺序是________.化学·选修4ByH.L.-5-练习3.1---弱电解质的电离B01.常温下，在0.1mol/LCH3COOH溶液中，水的离子积是()A.1×10—14；B.1×10—13；C.1.32×10—14；D.1.32×10—15；02.常温时，①pH=2的CH3COOH溶液；②pH=2的HCl溶液；③pH=12的氨水；④pH=12的NaOH溶液；相同条件下，有关上述溶液的比较中，不正确的是()A.由水电离的c(H+)：①=②=③=④；B.等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：②最大；C.将②、③溶液混合后，pH=7，消耗溶液的体积：②③；D.向溶液中加入100mL水后，溶液的pH：③④②①；03.下列有关电解质溶液的叙述，不正确的是()A.稀醋酸加水稀释，醋酸电离程度增大，溶液的pH升高；B.