第八章--第1讲2015步步高化学复习大一轮讲义及练习(含答案)

第八章水溶液中的离子平衡第1讲弱电解质的电离平衡1.了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。3.了解电离平衡常数。考纲要求考点一弱电解质的电离平衡考点二电离平衡常数探究高考明确考向练出高分考点三强酸与弱酸的比较知识梳理递进题组考点一弱电解质的电离平衡知识梳理1.弱电解质(1)概念电解质在水溶液里强电解质，包括、、等弱电解质，包括、、等全部电离部分电离―――――→―――――→―――――――强酸强碱大多数盐弱酸弱碱水(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分化合物及某些化合物，弱电解质主要是某些化合物。离子共价共价2.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。(2)电离平衡的特征≠=离子分子(3)外界条件对电离平衡的影响①内因：弱电解质本身的性质。②外因：浓度、温度、加入试剂等。(4)电离过程是可逆过程，可直接用化学平衡移动原理分析电离平衡。以0.1mol·L－1CH3COOH溶液为例：CH3COOHCH3COO－＋H＋(正向吸热)。实例(稀溶液)CH3COOHH＋＋CH3COO－ΔH0改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)导电能力Ka加水稀释→增大减小减弱不变加入少量冰醋酸→增大增大增强不变通入HCl(g)←增大增大增强不变加NaOH(s)→减小减小增强不变加入镁粉→减小减小增强不变升高温度→增大增大增强增大加CH3COONa(s)←减小减小增强不变1.电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小吗？离子的浓度一定增大吗？答案都不一定。如对于CH3COOHCH3COO－＋H＋平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，只能“减弱”而不能“消除”，再次平衡时，c(CH3COOH)比原平衡时大；加水稀释或加少量NaOH固体，都会引起平衡右移，但c(CH3COOH)、c(H＋)都比原平衡时要小。深度思考2.稀释一弱电解质溶液时，所有粒子浓度都会减小吗？答案不是所有粒子浓度都会减小。对于弱酸或弱碱溶液，只要对其稀释，电离平衡均会发生右移，例如HA溶液稀释时，c(HA)、c(H＋)、c(A－)均减小(参与平衡建立的微粒)；平衡右移的目的是为了减弱c(H＋)、c(A－)的减小，但c(OH－)会增大。3.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)强电解质溶液中不存在溶质分子，弱电解质溶液中存在溶质分子()(2)氨气溶于水，当c(OH－)＝c(NH)时，表明NH3·H2O电离处于平衡状态()√＋4解析NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－，NH3·H2O电离出的c(OH－)与c(NH＋4)永远相等，不能表明NH3·H2O电离处于平衡状态；×(3)弱电解质一定是共价化合物()解析某些离子化合物是弱电解质，如(CH3COO)2Pb等；(4)由0.1mol·L－1一元碱BOH的pH＝10，可知溶液中存在BOH===B＋＋OH－()解析由于OH－的浓度小于0.1mol·L－1，所以BOH应属于弱碱，其电离应为BOHB＋＋OH－。××4.分别画出冰醋酸和0.1mol·L－1的醋酸加水稀释时导电能力的变化图。答案.递进题组题组一改变条件，平衡移动，判结果变化1.将浓度为0.1mol·L－1HF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.cF－cH＋D.cH＋cHF解析HF为弱酸，存在电离平衡：HFH＋＋F－。根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，故加水稀释，平衡正向移动，但c(H＋)减小，A错误；电离平衡常数只受温度的影响，温度不变，电离平衡常数Ka不变，B错误；当溶液无限稀释时，c(F－)不断减小，但c(H＋)接近10－7mol·L－1，所以减小，C错误；cF－cH＋cH＋cHF＝nH＋nHF，由于加水稀释，平衡正向移动，所以溶液中n(H＋)增大，n(HF)减小，所以cH＋cHF增大，D正确。答案D2.25℃时，把0.2mol·L－1的醋酸加水稀释，则图中的纵轴y表示的是()A.溶液中OH－的物质的量浓度B.溶液的导电能力C.溶液中的D.CH3COOH的电离程度cCH3COO－cCH3COOH解析25℃时，0.2mol·L－1的醋酸稀释过程中，随着水的加入溶液中OH－的浓度增大(但不会超过10－7mol·L－1)，CH3COOH的电离程度增大，CH3COO－数目增多，CH3COOH数目减少，但溶液中CH3COO－的浓度减小，溶液的导电能力减弱。答案B题组二平衡移动，结果变化，判采取措施3.稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2ONH＋OH－，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使c(OH－)增大，应加入的物质或采取的措施是()①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥加入少量MgSO4固体A.①②③⑤B.③⑥C.③D.③⑤＋4解析若在氨水中加入NH4Cl固体，c(NH)增大，平衡向逆反应方向移动，c(OH－)减小，①不合题意；硫酸中的H＋与OH－反应，使c(OH－)减小，平衡向正反应方向移动，②不合题意；当在氨水中加入NaOH固体后，c(OH－)增大，平衡向逆反应方向移动，③符合题意；若在氨水中加入水，稀释溶液，平衡向正反应方向移动，但c(OH－)减小，④不合题意；＋4电离属吸热过程，加热平衡向正反应方向移动，c(OH－)增大，⑤不合题意；加入MgSO4固体发生反应Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，溶液中c(OH－)减小，⑥不合题意。答案C4.已知0.1mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中c(H＋)/c(CH3COOH)的值增大，可以采取的措施是()①加少量烧碱溶液②升高温度③加少量冰醋酸④加水A.①②B.①③C.②④D.③④解析本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动，但①③会使c(H＋)/c(CH3COOH)的值减小。答案C考点二电离平衡常数递进题组知识梳理1.(1)填写下表知识梳理弱电解质电离方程式电离常数NH3·H2OKb＝1.7×10－5CH3COOH__________________________Ka＝1.7×10－5HClOKa＝4.7×10－8NH3·H2ONH＋4＋OH－CH3COOHCH3COO－＋H＋HClOH＋＋ClO－(2)CH3COOH酸性HClO酸性(填“大于”、“小于”或“等于”)，判断的依据：。(3)电离平衡常数的意义：弱酸、弱碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。电离平衡常数越大，电离程度。多元弱酸的电离以为主，各级电离平衡常数的大小差距较大。大于相同条件下，电离常数越大，电离程度越大，c(H＋)越大，酸性越强越大第一步电离(4)外因对电离平衡常数的影响：电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与有关，与电解质的浓度无关，升高温度，K值，原因是。温度增大电离是吸热过程2.碳酸是二元弱酸(1)电离方程式是。(2)电离平衡常数表达式：Ka1＝，Ka2＝。(3)比较大小：Ka1Ka2。H2CO3H＋＋HCO－3，HCO－3H＋＋CO2－3cH＋·cHCO－3cH2CO3cH＋·cCO2－3cHCO－3深度思考1.H2CO3的电离平衡常数Ka1＝4.3×10－7，Ka2＝5.6×10－11，它的Ka1、Ka2差别很大的原因(从电离平衡的角度解释)：_________________________________________________。2.在Na2CO3中加醋酸产生CO2气体，试从电离平衡常数的角度解释原因[已知：K(CH3COOH)＝1.7×10－5；K(H2CO3)＝4.3×10－7。]：______________________________________________________。第一步电离产生的H＋对第二步的电离起抑制作用醋酸的电离平衡常数大，酸性强，较强的酸可制备较弱的酸递进题组题组一影响电离平衡常数的因素及其应用1.25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.7×10－5K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－113.0×10－8请回答下列问题：(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为________________________。(2)同浓度的CH3COO－、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为_____________________________。CH3COOHH2CO3HClOHCO－3、CO2－3、CO2－3ClO－HCO－3CH3COO－(3)体积为10mLpH＝2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL，稀释过程中pH变化如图所示，则HX的电离平衡常数______(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数；理由是__________________________。解析根据图像分析知道，起始时两种溶液中c(H＋)相同，故c(较弱酸)c(较强酸)，稀释过程中较弱酸的电离程度增大的多，故在整个稀释过程中较弱酸的c(H＋)一直大于较强酸的c(H＋)，稀释相同倍数，HX的pH变化比CH3COOH的大，故HX酸性强，电离平衡常数大。答案大于稀释相同倍数，HX的pH变化比CH3COOH的大，酸性强，电离平衡常数大归纳总结题组二有关电离平衡常数的定量计算2.碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则的平衡常数K1＝_____。(已知：10－5.60＝2.5×10－6)H2CO3HCO－3＋H＋解析H2CO3H＋＋HCO－3K1＝cH＋·cHCO－3cH2CO3＝10－5.60×10－5.601.5×10－5≈4.2×10－7。答案4.2×10－73.在25℃下，将amol·L－1的氨水与0.01mol·L－1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH)＝c(Cl－)，则溶液显__________性(填“酸”、“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝_________________________。解析氨水与HCl等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因c(NH)＝c(Cl－)，故有c(H＋)＝c(OH－)，溶液显中性。＋4＋4＋4NH3·H2ONH＋4＋OH－(a2－0.012)mol·L－10.012mol·L－110－7mol·L－1Kb＝0.012×10－7a2－0.012＝10－9a－0.01。答案中10－9a－0.014.常温下，将amol·L－1CH3COONa溶于水配成溶液，向其中滴加等体积的bmol·L－1的盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，用含a和b的代数式表示醋酸的电离常数Ka＝________。cNa＋＋cH＋＝cCl－＋cOH－＋cCH3COO－cNa＋＝cCH3COOH＋cCH3COO－解析由电荷守恒和物料守恒可得所以c(CH3COOH)＝c(Cl－)CH3COOHCH3COO－＋H＋b2mol·L－1(a2－b2)mol·L－110－7mol·L－1Ka＝10－7a2－b2b2＝10－7a－bb。答案10－7a－bb考点三强酸与弱酸的比较递进题组知识梳理知识梳理浓度均为0.01mol·L－1的强酸HA与弱酸HBpH均为2的强酸HA与弱酸HBpH或物质的量浓度2＝pHHApHHB0.01mol·L－1＝c(HA)c(HB)开始与金属反应的速率HAHBHA＝HB体积相同时与过量的碱反应时消耗碱