江西省横峰中学高考化学一轮复习 第八章 水溶液中的离子平衡导学案.DOC

1.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.了解水的电离，离子积常数。水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离平衡和水的电离考点一 弱电解质的电离平衡教材知识层面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，电离平衡向右移动，电离程度增大。浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。相同离子：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小。加入能与离子反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。高考考查层面命题点1电离平衡的特点1下列有关电离平衡的叙述正确的是()a电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡就可能发生移动b电离平衡时，由于分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平衡是动态平衡c电解质在溶液里达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度相等d电解质达到电离平衡后，各种离子的浓度相等解析：选a电离平衡是化学平衡的一种，平衡时，电离过程和离子结合成分子的过程仍在进行，分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等，各分子和离子的浓度不再变化，与分子和离子浓度是否相等没有关系，所以只有a正确。2在醋酸溶液中，ch3cooh的电离达到平衡的标志是()a溶液显电中性b溶液中无ch3cooh分子c氢离子浓度恒定不变dc(h)c(ch3coo)解析：选c溶液中存在的电离平衡有：ch3coohch3cooh，h2ohoh，阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数永远相等，与是否达到电离平衡无关，a错；ch3cooh是弱电解质，溶液中一定存在ch3cooh分子，b错；依据电离方程式，不管是否达到平衡，都有c(h)c(ch3coo)，所以d错；氢离子浓度恒定不变，电离达到平衡，所以c对。命题点2外界条件对电离平衡移动的影响电离过程是可逆过程，可直接用化学平衡移动原理去分析电离平衡。实例(稀溶液)ch3coohhch3cooh0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加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典题示例1一定温度下，向0.1 moll1ch3cooh溶液中加少量水，下列有关说法错误的是()a溶液中所有离子的浓度都减小bch3cooh的电离程度变大c水的电离程度变大d溶液的ph增大解析：选a a选项错误，h浓度减小，oh浓度增大；b选项正确，溶液中，弱电解质的浓度越小其电离程度越大；c选项正确，酸溶液中oh主要是由水电离产生的，oh浓度变大，说明水的电离程度变大；d选项正确，由于h浓度减小，故溶液的ph增大。2将浓度为 0.1 mol/l hf溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是()ac(h)bka(hf)c. d.解析：选d在0.1 mol/l hf 溶液中存在如下电离平衡：hfhf，加水稀释，平衡向右移动，但c(h)减小；选项b, 电离平衡常数与浓度无关，其数值在稀释过程中不变；选项c，加水后，平衡右移，n(f)、n(h)都增大，但由于水电离产生的n(h)也增大，故c项比值减小；选项d，变形后得，稀释过程中c(f)逐渐减小，故其比值始终保持增大。命题点3强弱电解质的比较与判断1一元强酸和一元弱酸的比较浓度均为0.01 moll1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2phhaphhb0.01 moll1c(ha)c(hb)开始与金属反应的速率hahbhahb体积相同时与过量的碱反应时消耗碱的量hahbhahb体积相同时与过量活泼金属反应产生h2的量hahbhahbc(a)与c(b)的大小c(a)c(b)c(a)c(b)分别加入固体naa、nab后ph变化ha：不变hb：变大ha：不变hb：变大加水稀释10倍后3phhaphhb3phhaphhb2溶液的导电性hahbhahb水的电离程度hac(a)c(oh)c(ha)c(h)，可以判断x表示oh，y表示ha，z表示h。则a、b、d项错误，c项满足物料守恒，正确。6(2013福建高考)室温下，对于0.10 moll1的氨水，下列判断正确的是()a与alcl3溶液发生反应的离子方程式为al33oh=al(oh)3b加水稀释后，溶液中c(nh)c(oh)变大c用hno3溶液完全中和后，溶液不显中性d其溶液的ph13解析：选cnh3h2o是弱碱，书写离子方程式时不能拆写，应为：al33nh3h2o=al(oh)33nh，a项错误；加水稀释虽然能促进氨水的电离，但c(nh)和c(oh)都减小，即c(nh)c(oh)减小，b项错误；用硝酸完全中和后，生成硝酸铵，硝酸铵为强酸弱碱盐，其水解显酸性，c项正确；因为nh3h2o为弱碱，部分电离，所以0.1 moll1的溶液中c(oh)远远小于0.1 moll1，d项错误。7(2013上海高考)h2s水溶液中存在电离平衡h2shhs和hshs2。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增大c滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液ph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解析：选c向h2s溶液中加水，平衡向右移动，但溶液体积增大，溶液中h浓度减小，a错误。通入so2，可发生反应：2h2sso2=3s2h2o，so2过量时，so2与水反应生成的h2so3酸性比氢硫酸酸性强，因此溶液ph减小，b错误。滴加新制氯水，发生反应：h2scl2=2hcls，h2s浓度减小，平衡向左移动，反应生成的盐酸为强酸，溶液酸性增强，ph减小，c正确。加入少量cuso4，发生反应：cuso4h2s=cush2so4，溶液中s2浓度减小，h浓度增大，d错误。8(2015海口调研)已知下面三个数据：7.2104、4.6104、4.91010分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：nacnhno2=hcnnano2，nacnhf=hcnnaf，nano2hf=hno2naf。由此可判断下列叙述中，不正确的是()ahf的电离平衡常数为7.2104bhno2的电离平衡常数为4.91010c根据两个反应即可知三种酸的相对强弱dhno2的电离平衡常数比hcn大，比hf小解析：选b该题中涉及三个反应，由题中三个化学反应方程式(强酸制弱酸)可以得出：hf、hno2、hcn的酸性依次减弱。酸性越强，电离平衡常数越大，据此将三个k值与酸对应起来，故a正确，b错误；反应说明酸性hno2hcn，反应说明酸性hfhno2，c、d正确。9(2013山东高考)某温度下，向一定体积0.1 moll1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的naoh溶液，溶液中pohpohlgc(oh)与ph的变化关系如图所示，则()am点所示溶液的导电能力强于q点bn点所示溶液中c(ch3coo)c(na)cm点和n点所示溶液中水的电离程度相同dq点消耗naoh溶液的体积等于醋酸溶液的体积解析：选cm点naoh不足，溶液中溶质为ch3coona和ch3cooh，q点溶液显中性，溶质为ch3coona和少量ch3cooh，m点的导电能力弱于q点，a项错误；n点naoh溶液过量，溶液显碱性，c(ch3coo)小于c(na)，b项错误；m点pohb，n点phb，酸、碱对水的电离的抑制程度相同，则水的电离程度相同，c项正确；q点，溶液显中性，醋酸过量，消耗的naoh溶液的体积小于醋酸溶液的体积，d项错误。10(2014上海高考改编)室温下，甲、乙两烧杯均盛有5 ml ph3的某一元酸溶液，向乙烧杯中加水稀释至ph4。关于甲、乙两烧杯中溶液的描述正确的是()溶液的体积：10v甲v乙水电离出的oh浓度：10c(oh)甲c(oh)乙若分别用等浓度的naoh溶液完全中和，所得溶液的ph：甲乙若分别与5 ml ph11的naoh溶液反应，所得溶液的ph：甲乙a bc d解析：选d若该一元酸是强酸，则10v甲v乙，若该一元酸是弱酸，稀释时会继续电离，加水稀释至ph4时需要多加水，即10v甲v乙，正确；室温下，甲溶液中水电离出的oh浓度为1011moll1，乙溶液中水电离出的oh浓度为1010 moll1，即10c(oh)甲c(oh)乙，错误；两溶液中酸的物质的量相等，分别用等浓度的naoh溶液完全中和，若是强酸，所得溶液显中性，ph：甲乙，若是弱酸，则生成强碱弱酸盐，乙中溶液浓度较小，c(oh)小，ph小，错误；若分别与5 ml ph11的naoh溶液反应，若是强酸，所得溶液显中性，ph：甲乙，若是弱酸则酸过量，溶液显酸性，乙中浓度小酸性较弱，ph较大，正确。11某一元弱酸(用ha表示)在水中的电离方程式是：haha，回答下列问题：(1)向溶液中加入适量naa固体，以上平衡将向_(填“正”或“逆”)反应方向移动，理由是_。(2)若向溶液中加入适量nacl溶液，以上平衡将向_(填“正”或“逆”)反应方向移动，溶液中c(a)将_(填“增大”“减小”或“不变”)，溶液中c(oh)将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)在25 下，将a moll1的氨水与0.01 moll1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nh3h2o的电离常数kb_。解析：(3)由溶液的电荷守恒可得：c(h)c(nh)c(cl)c(oh)，已知c(nh)c(cl)，则有c(h)c(oh)，所以溶液显中性；电离常数只与温度有关，则此时nh3h2o的电离常数kbc(nh)c(oh)/c(nh3h2o)(0.005107)/(a/20.005)109/(a0.01)。答案：(1)逆c(a)增大，平衡向c(a)减小的方向即逆反应方向移动(2)正减小增大(3)中12水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。请回答下列问题：(1)纯水在100 时，ph6，该温度下1 moll1的naoh溶液中，由水电离出的c(oh)_moll1。(2)25 时，向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体，得到ph为11的溶液，其水解方程式为_，由水电离出的c(oh)_moll1。(3)体积均为100 ml、ph均为2的ch3cooh与一元酸hx，加水稀释过程中ph与溶液体积的关系如右图所示，则hx的电离常数_(填“大于”“小于”或“等于”)ch3cooh的电离常数。理由是_。(4)电离常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知：化学式电离常数(25 )hcnk4.91010ch3coohk1.8105h2co3k14.3107、k25.6101125 时，有等浓度的nacn溶液、na2co3溶液和ch3coona溶液，三溶液的ph由大到小的顺序为_。向nacn溶液中通入少量的co2，发生反应的化学方程式为_。解析：(1)纯水在100 时，ph6，即c(h)c(oh)106mol/l，可知kw1012,1 moll1的naoh溶液中由水电离出的c(oh)取决于溶液中的c(h)，即c水电离(oh)c(h)1012 moll1。(2)碳酸钠的水解反应分步进行，以第一步为主，强碱弱酸盐溶液呈碱性，由水电离出的c(oh)或c(h)取决于溶液中的c(oh)，为103 moll1。(3)hx的ph变化量比醋酸的小，酸性较弱，电离常数较小。(4)强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱，其水解程度越大，ph越大，弱酸的电离常数越小。其中na2co3对应的是k25.61011，h2co3的k1大于k(hcn)，k2小于k(hcn)，因此向nacn溶液中通入少量的co2，产物应是nahco3。答案：(1)1012(2)coh2ohcooh、hcoh2oh2co3oh103(3)小于稀释相同倍数，一元酸hx的ph变化量比ch3cooh的小，故酸性较弱，电离常数较小(4)ph(na2co3溶液)ph(nacn溶液)ph(ch3coona溶液)nacnh2oco2=hcnnahco313某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况，进行了如下实验。实验一配制并标定醋酸溶液的浓度取冰醋酸配制250 ml 0.2 mol/l的醋酸溶液，用0.2 mol/l的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液，再用naoh标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题。(1)配制250 ml 0.2 mol/l醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、_和_。(2)为标定某醋酸溶液的准确浓度，用0.200 0 mol/l的naoh溶液对20.00 ml醋酸溶液进行滴定，几次滴定消耗naoh溶液的体积如下：实验序号1234消耗naoh溶液的体积(ml)20.0520.0018.8019.95则该醋酸溶液的准确浓度为_(保留小数点后四位)。实验二探究浓度对醋酸电离程度的影响用ph计测定25 时不同浓度的醋酸的ph，结果如下：醋酸浓度(mol/l)0.001 00.010 00.020 00.100 00.200 0ph3.883.383.232.882.73回答下列问题：(1)根据表中数据，可以得出醋酸是弱电解质的结论，你认为得出此结论的依据是：_。(2)从表中的数据，还可以得出另一结论：随着醋酸浓度的减小，醋酸的电离程度将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。实验三探究温度对醋酸电离程度的影响请你设计一个实验完成该探究，请简述你的实验方案：_。解析：实验一：(2)首先分析naoh溶液的体积，第3次数据误差较大，应舍去。另外三次所用naoh溶液的平均体积为20.00 ml，代入计算可知醋酸的浓度为0.200 0 mol/l。实验二：(1)孤立的看每次测量值，h浓度远小于醋酸的浓度，说明醋酸不完全电离；联系起来看，浓度为0.100 0 mol/l、0.010 0 mol/l及0.001 0 mol/l的醋酸浓度相差10倍时，ph变化值小于1。(2)以0.100 0 mol/l、0.010 0 mol/l醋酸为例，设0.100 0 mol/l醋酸溶液的体积为1 l，将其稀释至0.010 0 mol/l，体积变为10 l，两溶液中h的物质的量分别为：102.88 mol、102.38 mol，可见溶液浓度变小，电离出的h的物质的量增加，说明醋酸的电离程度增大。答案：实验一：(1)胶头滴管250 ml容量瓶(2)0.200 0 mol/l实验二：(1)0.010 0 mol/l醋酸的ph大于2(或醋酸稀释10倍时，ph的变化值小于1)(2)增大实验三：用ph计(或ph试纸)测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的ph第二节溶液的酸碱性与ph计算1.了解溶液ph的定义。2.了解测定溶液ph的方法，能进行ph的简单计算。3.能根据实验试题要求分析或处理实验数据，得出合理结论。考点一 溶液的酸碱性与ph教材知识层面1溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(h)和c(oh)的相对大小(将“”“”或“”填在下表的空格中)。酸性溶液中中性溶液中碱性溶液中c(h)c(oh)c(h)c(oh)c(h)c(oh)2溶液的ph(1)定义式：phlg c(h)。(2)溶液的酸碱性跟ph的关系：室温下：(3)ph试纸的适用范围：014(4)ph试纸的使用：方法：把小片试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的ph试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的ph。注意：ph试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能会产生误差。广泛ph试纸只能测出整数值。高考考查层面命题点1混合溶液酸碱性的判断规律1等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液“谁强显谁性，同强显中性”中和反应反应后所得溶液的酸碱性强酸与强碱中性强酸与弱碱酸性弱酸与强碱碱性2室温下，已知酸和碱ph之和的溶液等体积混合(1)两强混合：若ph之和等于14，则混合后溶液显中性，ph7。若ph之和大于14，则混合后溶液显碱性，ph7。若ph之和小于14，则混合后溶液显酸性，ph7。(2)一强一弱混合“谁弱显谁性”。ph之和等于14时，一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性；一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。典题示例判断下列溶液在常温下的酸碱性(