沪科技版(2020)选择性必修1第3章 水溶液中的离子反应与平衡3.2弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡精品当堂检测题
展开3.2.1 弱电解质的电离平衡
知识点01 强电解质与弱电解质
1.电解质和非电解质
电解质:在水溶液中或熔融状态下能产生自由移动离子的化合物。
非电解质:在水溶液中和熔融状态下都能产生自由移动离子的化合物。
说明:
(1)电解质和非电解质都是化合物,单质(如Cu、Fe)和混合物(如稀硫酸、食盐水)既不是电解质,也不是非电解质。
(2)电解质必须是自身能直接电离成自由移动离子的化合物,某些化合物如CO2溶于水可导电,但其本身不是电解质,与水反应生成的H2CO3才是电解质。
2.强电解质和弱电解质
| 强电解质 | 弱电解质 |
概念 | 在水溶液中能全部电离的电解质 | 在水溶液中只能部分电离的电解质 |
电解质在溶液 中的存在形式 | 只有阴、阳离子 | 既有阴、阳离子,又有电解质分子 |
物质类别 | ①强酸:如HCl等; ②强碱:如NaOH等 ③大部分盐:如NaCl等。 | ①弱酸:如CH3COOH等; ②弱碱:如NH3·H2O等; ③水。 |
化合物类型 | 离子化合物和部分共价化合物 | 共价化合物 |
3.电离方程式的书写
(1)强电解质:完全电离,在写电离方程式时,用“===”。
(2)弱电解质:部分电离,在写电离方程式时,用“ ”。
(3)多元弱酸分步电离,必须分步写出,不可合并(其中以第一步电离为主)。
如H2CO3:H2CO3H++HCO(主),HCOH++CO(次)。
【即学即练1】下列物质中,属于电解质的是_______,属于非电解质的是_______,属于强电解质的是_______,属于弱电解质的是_______。
①氨气; ②氨水; ③稀硫酸; ④氢氧化钾; ⑤冰醋酸; ⑥氯化钠; ⑦醋酸铵; ⑧二氧化碳; ⑨氯化钠溶液。
知识点02 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
①逆 —— 电离过程是可逆。
②等 —— 达到平衡状态时,v离子化 = v分子化。
③动 —— 在一定条件下,达到平衡状态,v离子化 = v分子化≠ 0,是一种动态平衡。
④定 —— 外界条件一定,达到平衡时溶液中分了和离子浓度保持一定。
⑤变 —— 外界条件改变,电离平衡发生移动。
3.电离平衡的影响因素
(1)温度:弱电解质的电离一般是吸热过程,升高温度,电离平衡正向移动,电离程度增大。
(2)浓度:
①稀释电解质溶液,电离平衡正向移动,电离程度增大。
②加入同一电解质,电离平衡正向移动,电离程度减小。
(3)外加电解质:
①同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的电解质,电离平衡逆向移动,电离程度减小。
②化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时,电离平衡正向移动,电离程度增大。
【即学即练2】在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡: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,平衡向逆反应方向移动
C.滴加少量0.1 mol·L-1HCl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
常见考法一 强弱电解质的概念
【例1】下列物质中,属于电解质的是________(填序号,下同),属于非电解质的是________,属于强电解质的是______,属于弱电解质的是________,既不是电解质也不是非电解质的是 。
①H2SO4 ②氯气 ③BaSO4 ④乙醇 ⑤铜
⑥H2CO3 ⑦氯化氢 ⑧CH3COOH ⑨NH3 ⑩CO2 ⑪NaHCO3
必杀技
电解质的强弱取决于在水溶液中的电离程度,判断时从物质类别入手比较方便:强酸、强碱和大多数盐是强电解质,弱酸、弱碱和水均为弱电解质。
【同步练习1-1】下列说法正确的是
A.强电解质的水溶液导电性不一定强于弱电解质的水溶液
B.可溶性盐在水中完全电离是强电解质,难溶性盐在水中溶解度很小是弱电解质
C.硫酸氢钠在水溶液和熔融状态下的电离方程式均为:NaHSO4===Na++H++SO
D.强电解质都是离子化合物,在水溶液或熔融状态下完全电离,以离子形式存在
【同步练习1-2】下列物质中全部都是弱电解质的是
A.CH3COOH、C2H5OH、NH3•H2O B.HCl、KOH、NaHCO3
C.BaCl2、H2S、CH3COOH D.CH3COOH、H2O、NH3•H2O
常见考法二 弱电解质电离平衡的判断
【例2】下列关于弱电解质的电离平衡说法正确的是
A.CH3COOH溶液中存在电离平衡,而盐酸中不存在电离平衡
B.CH3COOH溶液中,CH3COOH达到电离平衡时,溶液中检测不出CH3COOH分子
C.氢碘酸的电离方程式为HI = H++I-
D.弱电解质溶液的导电能力一定比强电解质弱
必杀技
弱电解质达到电离平衡的本质是:弱电解质分子电离出离子的速率等于离子重新结合成分子的速率。外在表现是:溶液中各微粒的浓度不再变化。
【同步练习2-1】下列说法正确的是
A.电解质在溶液中存在电离平衡状态 B.电离平衡状态时v结合=v电离=0
C.弱电解质溶液中,既存在离子也存在分子 D.电解质的电离是可逆过程
【同步练习2-2】一元弱酸HA(aq)中存在下列电离平衡:HAA-+H+。将1.0 mol HA加入到一定量的蒸馏水中,最终得到1.0 L溶液,如图,表示溶液中HA、H+、A-的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是
A B C D
常见考法三 电离平衡的移动
【例3】分析外界条件对醋酸电离平衡的影响,填写下表(用“→”或“←”表示移动方向;用“↑”或“↓”表示物理量变化):
CH3COOH稀溶液 | CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>0 | ||||
条件改变 | 平衡移动方向 | c(H+) | n(H+) | 电离程度 | 导电能力 |
升高温度 |
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加H2O |
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通HCl |
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加少量NaOH(s) |
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加少量CH3COONa (s) |
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加少量CH3COOH |
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必杀技
电离平衡是化学平衡的一种类型,按化学平衡原理分析即可。详见本课时的 “电离平衡的影响因素”。
【同步练习3-1】饱和氨水中存在化学平衡和电离平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-。下列有关说法正确的是
A.常温下饱和氨水的pH<7
B.向氨水中滴加过量硫酸,上述平衡均正向移动,pH增大
C.电离是吸热过程,升高温度,上述平衡均正向移动
D.向氨水中加入少量NaOH固体,上述平衡均逆向移动,有NH3放出
【同步练习3-2】在相同温度下,100 mL 0.1 mol·L-1的醋酸与10 mL 1 mol·L-1的醋酸相比较,下列说法正确的是
A.溶液中H+的物质的量前者大于后者
B.前者的电离程度小于后者
C.发生中和反应时所需NaOH的量前者大于后者
D.溶液中CH3COOH的物质的量前者大于后者
常见考法四 电解质溶液中自由移动的离子浓度和分子浓度
【例4】(1)使足量的Zn分别跟pH和体积都相同的盐酸和醋酸反应。设跟盐酸反应的初速率为v1,生成的H2的总体积为V1。跟醋酸反应的初速率为v2,生成的H2的总体积为V2。正确的结论为( )
(2)使足量的Zn分别跟物质的量浓度和体积都相同的盐酸和醋酸反应。设跟盐酸反应的初速率为v1,生成的H2的总体积为V1。跟醋酸反应的初速率为v2,生成的H2的总体积为V2。正确的结论为( )
A.v1>v2 V1>V2 B.v1>v2 V1<V2
C.v1 = v2 V1<V2 D.v1>v2 V1 = V2
必杀技
1.金属与酸反应放出氢气的量取决于酸中最多可电离出的n(H+);放出氢气的速率只取决于溶液中c(H+)即pH;反应时间则主要取决于反应速率。
2.同一条件下不同弱酸溶液中:①等分子浓度时酸越弱→离子浓度越小;②等某离子浓度[如c(H+)]时,酸越弱→分子(酸)浓度越大。
【同步练习4-1】相同条件下,取pH=2的HCl溶液和pH=2的CH3COOH溶液各100mL,分别加入0.65g锌粉充分反应,有关叙述正确的是
A.CH3COOH与锌反应起始速率快
B.HCl与锌粉反应放出H2多
C.HCl与锌反应起始速率快
D.CH3COOH与锌粉反应放出H2多
【同步练习4-2】对室温下pH相同、体积相同的稀氨水与氢氧化钠稀溶液,分别采取下列措施,有关叙述不正确的是
A.温度均升高20℃,两溶液的pH均改变
B.加入适量氯化铵固体后,两溶液的pH均减小
C.加水稀释至体积为原来的100倍后,氨水中的c(OH-)比氢氧化钠溶液中的大
D.与足量的氯化铁溶液反应,产生的氢氧化铁沉淀一样多
题组A 基础过关练
1.下列物质属于弱电解质的是
A.HClO B.BaSO4 C.CO2 D.AlCl3
2.下列物质中在一定条件下能够导电,但不属于电解质的是
A.石墨 B.KNO3 C.H2SO4 D.蔗糖
3.可以判断某一元酸是强电解质的现象是
A.该酸加热至沸腾也不分解
B.该酸可溶解氧化铜
C.该酸可跟石灰石反应放出CO2
D.常温下,浓度为0.01 mol·L-1时该酸的pH为2
4.用如图装置分别进行导电性实验,使小灯泡明显变暗的实验操作是
A.向CH3COOH溶液中加入适量NaOH固体
B.向SO2饱和溶液中滴加适量H2O2溶液
C.向AgNO3溶液中加入适量NaCl固体
D.向H2SO4稀溶液中加入适量Ba(OH)2固体
5.区分强弱电解质的标准是
A.在水中的溶解度 B.溶液的导电能力
C.电离是否完全 D.化学键的类型
6.某浓度的氨水中存在下列平衡:NH3•H2ONH4++OH-,若想增大NH4+的浓度,而不增加OH-的浓度,应采取的措施是
①适当升高温度 ②加入NH4Cl固体 ③通入NH3 ④通入少量氯化氢气体
A.①② B.②④ C.③④ D.②③
7.现有下列物质:①K2SO4晶体;②液态SO3;③冰醋酸;④铜;⑤小苏打;⑥蔗糖;⑦乙醇;⑧熔融的氯化钠;⑨NaOH溶液。
能导电的是___________(填序号,下同);属于电解质的是___________;属于非电解质的是___________;属于强电解质的是___________;属于弱电解质的电离方程式为___________。
8.写出下列物质在水中的电离方程式:
(1)硝酸:___________
(2)醋酸:___________
(3)一水合氨:___________
(4)碳酸氢钠:___________
(5)NH4NO3:___________
(6)Al2(SO4)3:___________
(7)Fe(OH)3:___________
(8)H2S:___________
9.一定温度下,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,
回答下列问题:
(1)a、b、c三点溶液的pH大小顺序________(用a、b、c回答,下同)
(2)a、b、c三点,CH3COOH的电离程度________。
(3)a、b、c三点溶液用1 mol·L-1 NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液的体积________。
10.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___________(用字母表示,下同)。
(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,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+)相同且体积相同时,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______。
(7)将c(H+)相同且体积也相同的三种酸,分别与等浓度的NaOH稀溶液反应至pH=7,则消耗NaOH溶液的体积大小关系为________。
题组B 能力提升练
11.常温下,0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=a+1的措施是
A.将溶液稀释到原体积的10倍
B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积的0.2 mol·L-1盐酸
D.提高溶液的温度
12.20℃时,向10mLpH=3的CH3COOH溶液中加水稀释,下列说法正确的是
A.溶液中减小
B.溶液中导电粒子数目减少
C.CH3COOH电离程度增大,c(H+)也增大
D.向溶液中加入pH=11的NaOH溶液后,pH>7
13.在体积都为、的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则下图所示比较符合客观事实的是
A. B.C. D.
14.相同体积、相同氢离子浓度的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应,下列说法正确的是
A.弱酸溶液产生较多的氢气
B.强酸溶液产生较多的氢气
C.两者产生等量的氢气
D.无法比较两者产生氢气的量
15.把1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液用蒸馏水稀释到10 L,下列叙述正确的是
A.c(CH3COOH)变为原来的 B.c(H+)变为原来的
C.的比值增大 D.溶液的导电性增强
16.把0.05 mol NaOH固体分别加入到下列100 mL液体中,溶液导电性变化最小的是
A.自来水 B.0.5 mol·L-1盐酸
C.0.5 mol·L-1氨水 D.0.5 mol·L-1硝酸钠溶液
17.在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2ONH+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加热至沸腾
(2)向含有酚酞的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)向0.1 mol·L-1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相应的变化,其电流强度(I)随加入氨水的体积(V)变化的曲线关系是下图中的 。
A B C D
题组C 培优拔尖练
18.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.16 g 14N18O中含有的中子数为7.5 NA
B.标准状况下,将2.24 L Cl2溶于水中,充分反应后转移电子数目为0.1 NA
C.常温下,1 L pH=13的氨水溶液中正离子总数为0.1 NA
D.0.1 mol乙酸分子中含有共价键的数目为0.7 NA
19. H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-。若向H2S溶液中
A. 加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B. 通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH值增大
C. 滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH值减小
D. 加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
20. 醋酸铅因有甜味而被称为“铅糖”,它有毒但能入药,又知(CH3COO)2Pb可溶于水,硝酸铅与醋酸钠溶液反应的离子方程式为Pb2++2CH3COO-===(CH3COO)2Pb。 下列有关说法中不正确的是
A.0.1 mol·L-1的“铅糖”溶液中c(Pb2+)<0.1 mol·L-1
B.“铅糖”是强电解质
C.“铅糖”是共价化合物
D.“铅糖”的溶液可能不导电
21.已知人体体液中存在如下平衡:CO2+H2OH2CO3H++HCO,以维持体液pH的相对稳定。下列说法不合理的是( )
A.当强酸性物质进入体液后,上述平衡向左移动,以维持体液pH的相对稳定
B.当强碱性物质进入体液后,上述平衡向右移动,以维持体液pH的相对稳定
C.若静脉滴注大量生理盐水,则体液的pH减小
D.进行呼吸活动时,如果CO2进入血液,会使体液的pH减小
22.铬酸()可用于镀铬、制颜料,也可用于某些釉和彩色玻璃的生产。常温下,下列事实能说明是弱电解质的是
A.易溶于水
B.的溶液pH>2
C.发生电离:
D.用物质的量浓度相同的NaCl溶液和溶液进行导电性实验,比较灯泡的亮度
23.pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c=0.1 mol/L)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则
A.x为弱酸, B.x为强酸,
C.y为弱酸, D.y为强酸,
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