高中化学 31 课时2 常见的弱电解质试题 苏教版选修4.doc

3-1 课时2 常见的弱电解质知能定位1.识记常见的弱电解质。2.了解水的离子积常数。3.了解电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱的关系。4.了解多元弱酸的分步电离。情景切入水是一种弱电解质，在水中h+和oh-到底是怎样的关系呢？自主研习一、水的电离1.水的电离水是一种极弱的电解质，电离方程式为:h2o+h2oh3o+oh-,简写为h2oh+oh-,水的电离常数k电离。2.水的离子积常数（1）表达式kw= (2)影响因素水的离子积kw，只受温度的影响，温度升高，kw增大。(3)适用范围kw不仅适用于纯水，还可适用于稀的电解质水溶液。二、常见弱电解质1.常见弱酸有：氢氟酸、醋酸、次氯酸、磷酸、氢硫酸、亚硫酸等。2.常见弱碱有：氨水、cu(oh) 2、fe(oh) 3等。3.水课堂师生互动.知识点1 水的电离平衡的影响因素水的电离平衡：h2oh+oh- h0影响因素移动方向c(h+)c(oh-)kw升温向右移动增大增大增大加酸向左移动减小增大不变加碱向左移动减小增大不变加活泼金属（如na）向右移动减小增大不变弱碱阳离子（如cu2+）向右移动增大减小不变弱酸阴离子（如ch3coo-）向右移动减小增大不变特别提醒(1)促进水的电离平衡的因素有升温、加活泼金属、加入含弱酸（或碱）离子的盐；抑制水的电离平衡因素有降温、加入酸（或强酸的酸式盐）、加入碱。（2）水的离子积常数kw仅仅是温度的函数，温度升高，kw增大，温度不变，kw不变，此时若c（h+）增大，则c(oh)必减小，反之亦然。（3）由水电离出的c(h+)=c(oh-)或n(h+)=n(oh-)考例1 水的电离过程为h2oh+oh-，在不同的温度下其离子积常数kw（25）=1.010-14 mol2l-2，kw（35）=2.110-14 mol2l-2。则下列叙述正确的是() a.c（h+）随着温度的升高而降低b.35时，c（h+）c（oh-）c.水的电离程度2535d.水的电离是吸热的解析：水的电离：h2oh+oh-，电离出来的c（h+）等于c（oh-），同时，它是一个吸热反应，温度越高，电离度越大。答案：d变式探究1在纯水中存在：h2oh+oh这一平衡，加入下列哪种物质或进行哪项操作，不会使平衡发生移动()a.加入naoh b.加入ch3coohc.加入nacl d.升温答案：c解析：加入酸（或碱）：溶液中的c(h+)或c(oh-)增大，水的电离平衡向左移动。升温 ：水的电离平衡向右移动。加入nacl：溶液中的c（h+）或c（oh-）不变，所以不会破坏水的电离平衡。知识点2 电离常数(k)与弱电解质相对强弱的关系1.电离常数表示弱电解质电离程度的大小，k值越大，弱电解质的电离程度越大。2.电离常数能够反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。（1）一元弱酸：ka值越大，弱酸的酸性越强。如hf的ka3.510-4ch3cooh的ka=1.810-5则酸性：hfch3cooh（2）一元弱碱：kb越大，则弱碱的碱性越强（3）多元弱酸的电离多元弱酸分步电离，其中以第一步电离为主h2co3h+hco-3hco-3h+co2-3特别提醒(1)比较不同多元弱酸的酸性强弱时，只比较其一级电离常数即可，ka越大，则酸性越强。（2）同一温度下，弱电解质的电离常数越大，溶液中的离子浓度不一定越大，溶液的导电性不一定越强。还与弱电解质的浓度有关。考例2 知下面三个数据：7.210-4 2.610-4 4.910-10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这三种酸可发生如下反应：nacn+hno2=hcn+nano2nacn+hf=hcn+nafnano2+hf=hno2+naf由此可判断下列叙述中正确的是()a.hf的电离常数是b.hno2的电离常数是c.hcn的电离常数是d.hno2的电离常数是解析：三种酸都是一元酸，酸性越强，则电离常数越大。由三个反应方程式可推断酸性hfhno2hcn,所以hf电离常数最大，hcn电离常数最小，故选a。答案：a变式探究2下列电离方程式书写不正确的是()a.h2co32h+co2-3b.naoh=na+oh-c.na2so4=2na+so2-4d.fe(oh) 2fe2+2oh-答案：a解析：a正确答案应为h2co3h+hco-3，hco-3h+co2-3。变式探究3硫化氢在水溶液中的电离方程式正确的是()a,h2s=2h+s2-b,h2s+h2oh3o+hs-c,h2s+2h2o2h3o+s2-d,h2s=h+hs-答案：b解析：注意弱电解质是分步电离。课后强化作业基础夯实1.90时，水的离子积为3.810-13 mol2l-2，该温度下的水()a.为酸性 b.为碱性c.为中性 d.无法判断答案：c解析：水在任何温度下电离出h+和oh-的比都为1:1，不可能为酸性或碱性，始终满足c（h+）=c（oh），为中性。2.下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是()a.ch3cooh b.cl2c.nh4no3 d.so2答案：d解析：选项中ch3cooh属于弱电解质，cl2既不是电解质也不是非电解质，nh4no3属于强电解质，so2的水溶液是亚硫酸，可以导电，但so2是非电解质，h2so3是弱电解质。3.同物质的量浓度、同体积的hcl和醋酸溶液，分别与过量相同情况的na2co3固体反应时，下列叙述正确的是()a.反应速率hclch3coohb.气泡逸出速率ch3coohhclc.在相同条件下两酸产生的co2的体积不相同d.如果两酸的c(h+)相同时，两酸的物质的量浓度hclch3cooh答案：a解析：同物质的量浓度、同体积的hcl和醋酸溶液中，c(h+)是hclch3cooh,所以与na2co3固体的反应速率hclch3cooh，a项对，b项错；两种酸的物质的量相等，提供的h+一样多，产生的co2的体积也相同，c项错误；如果两酸的c(h+)相同时，两酸的物质的量浓度应为ch3coohhcl，d项错误。4.25时，水的电离达到平衡：h2oh+oh- h0。下列叙述正确的是()a.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(oh)降低b.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(h+)增大，kw不变c.向水中加入少量固体钠，平衡逆向移动，c(h+)降低d.将水加热，kw增大，c(h+)不变答案：b解析：向水中加入稀氨水，c(oh-)增大，水电离平衡逆向移动，a错误；向水中加入少量固体硫酸氢钠，硫酸氢钠是强酸酸式盐，在水溶液中完全电离nahso4=na+h+so2-4,c(h+)增大，由于kw只与温度有关，所以kw不变，b项正确；向水中加入少量固体钠，由于金属钠非常活泼，可与水电离出的h+直接发生置换反应，产生h2，故促进了水的电离，使平衡正向移动，c项错误；将水加热，kw增大， c(h+)、c(oh-)同等倍数增大，d项错误。5.向纯水中加入少量的硫酸氢钠固体（温度不变），则溶液的()a.ph升高b.酸性增强c.水中c（h+）与c（oh-）的乘积增大d.c(oh-)增大答案：b解析：加入nahso4固体，nahso4=na+h+so2-4，使c（h+）增大。6.在100时，100 ml蒸馏水中c（oh-）=110-6 moll-1，当改变下列条件之一时，c（oh-）仍然等于110-6 moll-1的是()温度降低到25加入10-6 mol naoh固体，保持100加入10-6 mol nacl，保持100蒸发掉50 ml水，保持100a. b.c. d.答案：b解析：100时c(oh-)c(h+)=110-12 mol2l-2，而25时c(oh-)c(h+)=110-14 mol2l-2，c(oh-)=110-7 moll-1；100 ml水中加入10-6 mol naoh，c(oh-)=10-5 moll-1；蒸馏水中加入nacl，保持100，仍符合c（oh-）=110-6 moll-1；蒸发50 ml水，保持100，c（oh-）c(h+)不变，c（oh-）=110-6 moll-1。7.下列说法正确的是()a.hcl溶液中无oh-b.naoh溶液中无h+c.nacl溶液中既无oh-也无h+d.常温下，任何物质的水溶液中都有h+和oh-，且kw=110-14 mol2l-2答案：d解析：水的电离平衡h2oh+oh-为动态平衡，由勒夏特列原理知，hcl、naoh、nacl等任何物质的水溶液里都存在一定量的h+和oh-。故a、b、c都不正确。水的离子积常数值的大小只与温度有关而与粒子的浓度无关。在常温下，纯水中kw=110-14 mol2l-2，其他水溶液中同样是kw=110-14 mol2l-2，故d正确。8.在100时，水的离子积为110-12 mol2l-2。若该温度下某溶液中的h+浓度为110-7 moll-1，则该溶液()a.呈碱性 b.呈酸性c.呈中性 d.c(oh-)=100c(h+)答案：ad解析：100时，纯水中c(h+)=c(oh-)=10-6 moll-1， c(h+)=110-7 moll-1，c(oh-)=moll-1=10-5moll-1，c(oh-)=100c(h+)，故选ad。9.（2010汕头高二检测）已知0.1 moll-1的醋酸溶液中存在电离平衡：ch3coohch3coo-+h+，要使溶液中c(h+)/c(ch3cooh）值增大，可以采取的措施是()a.加少量烧碱溶液b.升高温度c.加少量冰醋酸d.加水答案：bd解析：加烧碱溶液消耗h+，平衡向右移动,n(h+)、n(ch3cooh)均减小，但n(h+)减小程度大，故=减小，a错误；升高温度，平衡向右移动，n(h+)增大，n(ch3cooh)减小，比值增大，b正确；加少量冰醋酸，平衡向右移动，n(h+)增大，但n(h+)增大程度不如n(ch3cooh)增大的多，故比值减小，c错误；加水，平衡向右移动，n(h+)增大，n(ch3cooh)减小，比值增大，d正确。10.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数（25）。酸电离方程式电离平衡常数kch3coohch3coohch3coo-+h+1.7510-5h2co3h2co3h+hco-3hco-3h+co2-3k1=4.410-7k2=4.710-11h2sh2sh+hs-hs-h+s2-k1=9.110-8k2=1.110-12h3po4h3po4h+h2po-4h2po-4h+hpo2-4hpo2-4h+po3-4k1=7.110-3k2=6.310-8k3=4.210-13回答下列各题：（1）当温度升高时，k值 （填“增大”、“减小”或“不变”）。（2）在温度相同时，各弱酸的k值不同，那么k值的大小与酸性的相对强弱有何关系？ 。（3）若把ch3cooh、h2co3、hco-3、h2s、hs-、h3po4、h2po-4、hpo2-4都看作是酸，其中酸性最强的是 ，最弱的是 。（4）多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数。对于同一种多元弱酸的k1、k2、k3之间存在着数量上的规律，此规律是 ，产生此规律的原因是 。（5）用食醋浸泡有水垢的水壶，可以清除其中的水垢，通过该事实 （填“能”或“不能”）比较醋酸与碳酸的酸性强弱，请设计一个简单的实验验证醋酸与碳酸的酸性强弱。方案： 答案：（1）增大（2）k值越大，电离出的氢离子浓度越大，所以酸性越强（3）h3po4 hpo42-（4）k1k2k3 上一级电离产生的h+对下一级电离有抑制作用（5）能 向盛有少量nahco3溶液的试管中加入适量ch3cooh溶液，产生无色气泡，证明醋酸酸性大于碳酸。解析：（1）弱电解质的电离是吸热反应，升高温度能促进电离，故升高温度，k值增大。（2）k值越大，说明电离出的离子浓度越大，该酸易电离，酸性越强。（3）因为k值越大，酸性越强，在这几种酸中，h3po4的k值最大，hpo42-的k值最小，故酸性最强的是h3po4，酸性最弱的是hpo42-。（4）由表中的数据可以看出，常数之间是105倍的关系，即k1:k2:k31:10-5：10-10，酸的每级电离都能产生h+，故上一级电离产生的h+对下一级电离有抑制作用，使得上一级的电离常数远大于下一级的电离常数。（5）利用醋酸的酸性大于碳酸，可用ch3cooh与caco3（水垢的主要成分）或nahco3反应产生co2来证明。能力提升1.已知某温度下，ka(hcn)=6.210-10、ka(hf)=3.510-4、ka(ch3cooh)=1.810-5、ka(hno2)=6.410-6。物质的量浓度都为0.1 moll-1的下列溶液中,c(h+)浓度由大到小的顺序是()a.hcnhno2ch3coohhfb.hfch3coohhno2hcnc.ch3coohhfhcnhno2d.hcnch3coohhfhno2答案：b解析：四种酸都是一元酸，酸性越强，则电离常数越大，c(h+)越大。2.（2011绍兴高二检测）下列各组物质中，都是弱电解质的是()a.cl2、ch3ch2oh、baso4b.mg(oh) 2、h2o、hfc.ch3cooh、hi、nh3h2od.nh4cl、h2s、co2答案：b解析：a中cl2既不是电解质也不是非电解质，ch3ch2oh是非电解质，baso4是强电解质，c中hi为强电解质，d中h2s为弱电解质，而nh4cl为强电解质，co2为非电解质。3.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可证明ch3cooh达到电离平衡状态c.当nh3h2o达到电离平衡时，溶液中nh3h2o、nh+4和oh-的浓度相等d.h2co3是分步电离的，电离程度依次减弱答案：d解析：a在任何状态下都同时存在三种粒子， b未达电离平衡状态时，也有n(ch3coo-)=n(h+),c中三种粒子浓度不一定相等，只有c(nh+4)=c(oh-)可成立。4.下列电离方程式错误的是()a.nahso4溶于水：nahso4=na+h+so2-4b.ch3cooh溶于水：ch3coohch3coo-+h+c.h3po4溶于水：h3po43h+po3-4d.nahco3溶于水：nahco3=na+hco-3答案：c解析：c为多元弱酸的电离方程式书写，应分步写：h3po4h+h2po-4h2po4h+hpo2-4hpo2-4h+po3-4。5.已知室温下0.01 mol/l ch3cooh溶液中c(h+)=4.3210-4 mol/l,则该ch3cooh溶液中水的离子积常数()a.110-14c.=110-14 d.无法确定答案：c解析：只要在室温下，酸、碱、盐等水溶液中均有c(h+)c（oh-）=kw=110-14。6.某温度下纯水中c(h+)=210-7 mol/l，则此时c(oh-)= ；该温度下向纯水中滴加盐酸使c(h+)=510-6 mol/l，则此时c(oh-) 。答案：210-7 mol/l 810-9mol/l解析：纯水中c(h+)=c(oh-),则c(oh-)=210-7mol/l；由于c(h+)=c(oh-)=210-7 mol/l，则kw=410-14,那么滴加盐酸后，c(oh)=mol/l=810-9mol/l。7.水的电离平衡曲线如图所示。若以a点表示25时水电离平衡时的离子浓度，当温度升高到100时，水的电离平衡状态到b点。则此时水的离子积从 增加到 ，c(h+) ，此时水呈 性。答案：110-14 mol2l-2，110-12 mol2l-2，110-6 moll-1，中。8.甲、乙两瓶氨水分别为1 moll-1和0.1 moll