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第八章水溶液中的离子平衡 1 2 一 强电解质和弱电解质1 下列叙述正确的是 A 氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子B 溶于水能电离出氢离子的化合物都是酸C 硫酸钡难溶于水 但硫酸钡属于强电解质D 金属Cu能导电 但它不是电解质 是非电解质解析 A项中NaCl在溶液中电离是在水分子作用下进行的 并不是在电流作用下才发生的 B项中酸是指溶于水电离出的阳离子全部是H 的化合物 像NaHSO4在水溶液中能电离出H 但并不是酸 C项中BaSO4难溶于水 但溶于水的部分能完全电离 故BaSO4是强电解质 D项中Cu是单质 故既不是电解质 也不是非电解质 答案 C 3 三星学科 教师助手 学生帮手 家长朋友 4 1 概念与分类 5 2 常见酸 碱举例 1 常见的强酸 弱酸 6 2 常见的强碱 弱碱除四大强碱 外 一般属于弱碱 NaOH KOH Ca OH 2 Ba OH 2 7 8 二 弱电解质的电离平衡 9 答案 A 10 1 电离平衡的建立在一定条件 如温度 浓度等 下 当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时 电离过程就达到平衡 2 电离平衡的特征 11 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 温度 升高温度 电离平衡向方向移动 电离程度 原因是电离过程 浓度 加水稀释 使弱电解质的浓度减小 电离平衡向的方向移动 电离程度 同离子效应 例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体 溶液中c CH3COO CH3COOH的电离平衡向 填 左 或 右 移动 电离程度 c H pH值 正 增大 吸热 电离 增大 增大 左 减小 减小 增大 12 2 特点 电离平衡常数只与有关 升温 K值 多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是 故其酸性取决于第步 3 意义 温度 增大 K1 K2 K3 一 13 三 水的电离 14 解析 1 KW c H c OH 且KW只与温度有关 所以 在室温下 纯水和酸性 碱性或中性稀溶液 其KW 1 10 14 在温度不确定时 中性溶液里的c H 不一定等于1 10 7mol L 0 2mol LCH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0 1mol LCH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小 所以 0 2mol LCH3COOH溶液中的c H 小于0 1mol LCH3COOH溶液中的c H 的2倍 当c H 或c OH 大于1mol L时 用pH表示溶液的酸碱性就不简便了 所以 当c H 或c OH 大于1mol L时 一般不用pH表示溶液的酸碱性 而是直接用c H 或c OH 来表示 2 A项HCl溶于水电离出的H 会抑制水的电离 B项中的Fe3 会水解 促进水的电离 C项中的Cl 不水解 不影响水的电离平衡 D项中的Na与H2O电离出的H 反应 促进了水的电离 答案 1 A 2 C 15 H2O H OH 3 水的离子积 1 表达式 25 时KW 2 影响因素 KW是温度的函数 温度不变 KW 温度升高 KW 4 影响水电离平衡的因素 1 向水中加入后 抑制水的电离 2 向水中加入或以及温会促进水的电离 c H c OH 1 0 10 14 不变 增大 酸或碱 活泼金属 水解的盐 升 16 弱电解质的电离平衡 1 理论依据HA H A 正反应为吸热反应 由勒夏特列原理可知 1 升温 平衡向右移动 2 加水稀释 平衡向右移动 3 减小H 或A 的浓度 平衡向右移动 2 影响电离平衡的因素 1 浓度 浓度越大 电离程度越小 在稀释溶液时 电离平衡向右运动 溶液中离子数目增加 而离子浓度减小 2 温度 温度越高 电离程度越大 因电离是吸热反应 升温平衡向吸热方向 电离方向 移动 3 相关离子加入无水NaA 抑制电离 加入盐酸抑制电离 17 特别提醒 对弱电解质 以CH3COOH为例 溶液加水稀释时 溶液中H 数目增大 但c H 减小 因KW为常数 溶液中c OH 增大 由于OH 是水电离的 这说明加水时不但CH3COOH CH3COO H 电离平衡向右移动 水的电离平衡也向右移动 18 醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOH H CH3COO 下列叙述不正确的是 A CH3COOH溶液中离子浓度的关系满足 c H c OH c CH3COO B 0 1mol L 1的CH3COOH溶液加水稀释 溶液中c OH 减小C CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体 平衡逆向移动D 常温下 pH 2的CH3COOH溶液与pH 12的NaOH溶液等体积混合后 溶液的pH 7 思路点拨 解答本题的三个关键点 1 溶液中电荷守恒 2 加水时对CH3COOH的电离平衡和水的电离平衡的影响 3 pH 2的醋酸和pH 12的NaOH溶液浓度并不相等 19 听课记录 答案 B 20 1 2011年德州模拟 将0 1mol L醋酸溶液加水稀释 下列说法正确的是 A 溶液中c H 和c OH 都减小B 溶液中c H 增大C 醋酸电离平衡向左移动D 溶液的pH增大解析 加水稀释 电离程度增大 c H 减小 但c OH 增大 溶液的pH增大 答案 D 21 强酸与弱酸 或强碱与弱碱 的比较 强酸与弱酸 或强碱与弱碱 由于电离程度的不同 在很多方面表现出不同的性质 22 特别提醒 1 证明某酸是弱酸的途径很多 关键是能证明不完全电离 存在电离平衡 2 酸碱中和是从化学反应的角度来说的 如1molCH3COOH中和1molNaOH 不是从反应后溶液的酸碱性角度来说的 24 2009年高考山东理综 某温度下 相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释 平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示 据图判断正确的是 A 为盐酸稀释时的pH值变化曲线B b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C a点KW的数值比c点KW的数值大D b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度 25 思路点拨 解答本题的关键点 1 CH3COOH未完全电离 pH值相同时CH3COOH浓度大 2 加水稀释时强酸 HCl 不能再电离 弱酸 CH3COOH 继续电离出H 听课记录 盐酸是强电解质 醋酸是弱电解质 在稀释的过程中 醋酸不断电离 故 为醋酸稀释时pH值的变化曲线 稀释过程中 温度不变 KW不变 相同pH值的盐酸和醋酸 醋酸的浓度要大于盐酸的浓度 稀释相同的倍数 醋酸的浓度仍大于盐酸的浓度 a b 故A C D错误 答案 B 26 27 2 2010年高考重庆理综 pH 2的两种一元酸x和y 体积为100mL 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 1mol L 至pH 7 消耗NaOH溶液的体积为Vx Vy 则 A x为弱酸 VxVyC y为弱酸 VxVy 28 解析 本题考查了电解质强弱的判断以及弱电解质稀释时pH的变化 一元酸x和y稀释10倍后x的pH变为3 说明x为强酸 y为弱酸 则同pH值时y浓度大 同体积的x与y y消耗碱多 答案 C 29 水电离出的c H H2O和c OH H2O的计算 1 中性溶液 c H c OH 1 0 10 7mol L 2 溶质为酸的溶液H 来源于酸电离和水电离 而OH 只来源于水 如计算pH 2的盐酸中水电离出的c H 方法是先求出溶液中的c OH 10 12mol L 即水电离出的c H c OH 10 12mol L 3 溶质为碱的溶液OH 来源于碱电离和水电离 而H 只来源于水 如pH 12的NaOH溶液中 c H 10 12mol L 即水电离产生的c OH c H 10 12mol L 30 4 水解呈酸性或碱性的盐溶液H 和OH 均由水电离产生 如pH 2的NH4Cl溶液中由水电离出的c H 10 2mol L c OH 10 12mol L是因为部分OH 与部分NH结合了 pH 12的Na2CO3溶液中由水电离出的c OH 10 2mol L 特别提醒 1 当溶液中由水电离出的c H 10 7mol L时 如1 10 13mol L 该溶液可能为酸溶液 也可能为碱溶液 即pH值 常温 可能是1或13 2 常温下pH 3的溶液 若为酸溶液 水电离出的H 浓度为1 0 10 11mol L 若为盐溶液 水电离出的H 浓度为1 0 10 3mol L 31 2011年山东师大附中模拟 室温下 在pH 11的某溶液中 由水电离出的c OH 为 1 0 10 7mol L 1 0 10 6mol L 1 0 10 3mol L 1 0 10 11mol LA B C 或 D 或 思路点拨 考虑该溶液是碱溶液还是水解呈碱性的盐溶液两种情况 听课记录 该溶液中c OH 10 3mol L 1 c H 10 11mol L 1 若是碱溶液H 是H2O电离的 水电离的OH 与H 浓度均为10 11mol L 1 若是盐溶液 如Na2CO3 OH 是H2O电离的 即水电离的c OH 10 3mol L 1 答案 D 32 解析 25 纯水中c H c OH 1 10 7mol L 1 而这里 由水分子电离出的氢离子的浓度为1 10 12mol L 1 这是水的电离被抑制的结果 抑制水电离的物质 可能是NaOH等碱 可能是HCl等非强氧化性酸 可能是HNO3这样的强氧化性酸 还可能是NaHSO4这样的盐 答案 A 33 34 答案 D 35 2 2009年高考海南化学 已知室温时 0 1mol L某一元酸HA在水中有0 1 发生电离 下列叙述错误的是 A 该溶液的pH 4B 升高温度 溶液的pH增大C 此酸的电离平衡常数约为1 10 7D 由HA电离出的c H 约为水电离出的c H 的106倍解析 解答本题需掌握两点 一是温度对弱电解质电离平衡的影响 二是弱电解质电离平衡常数以及水的离子积的计算 由于HA中c H 0 1mol L 0 1 1 10 4mol L 因此pH 4 故A正确 由于弱电解质的电离过程为吸热过程 温度升高 电离平衡向正方向移动 从而使溶液中c H 增大 pH减小 故B错误 36 答案 B 37 3 2010年高考全国 理综 相同体积 相同pH的某一元强酸溶液 和某一元中强酸溶液 分别与足量的锌粉发生反应 下列关于氢气体积 V 随时间 t 变化的示意图正确的是 38 解析 本题考查弱电解质的电离平衡与图象分析能力 相同体积 相同pH的一元强酸和一元中强酸中 H 浓度相等 所以刚开始与锌反应的速率应该是相同的 随着反应的进行 中强酸继续电离 故反应速率较强酸快 排除B D 又因中强酸的物质的量浓度大于强酸 所以与足量的锌反应 生成氢气量较多的是中强酸 排除A项 答案 C 39 4 2011年揭阳模拟 体积相同的盐酸和醋酸两种溶液 n Cl n CH3COO 0 01mol 下列叙述错误的是 A 它们分别与足量CaCO3反应时 放出的CO2一样多B 它们与NaOH完全中和时 醋酸溶液所消耗的NaOH多C 两种溶液的pH相同D 分别用水稀释相同倍数时 n Cl 0 01mol 包括未电离的 它们分别与足量CaCO3反应时 醋酸放出的CO2多 与NaOH完全中和时 醋酸溶液所消耗的NaOH多 根据电荷守恒 两溶液中c H 相等 pH相等 如果加水稀释 醋酸继续电离 n Cl n CH3COO 答案 A 40 5 1 体积相同 浓度均为0 2mol L的盐酸和CH3COOH溶液 分别加水稀释10倍 溶液的pH分别变成m和n 则m与n的关系为 2 体积相同 浓度均为0 2mol L的盐酸和CH3COOH溶液 分别加水稀释m倍 n倍 溶液的pH都变成3 则m与n的关系为 3 体积相同 pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液 分别加水稀释m倍 n倍 溶液的pH都变成3 则m与n的关系为 4 体积相同 pH均等于13的氨水和NaOH溶液 分别加水稀释m倍 n倍 溶液的pH都变成9 则m与n的关系为 41 解析 1 等浓度的盐酸和醋酸稀释过程的图象如图1所示 分别加水稀释到原体积的10倍后 两者的浓度仍相同 由于