2010-2011学年高中化学 第一学期第3章 第二节 典型例题及同步练习 鲁科版选修4

2010 20112010 2011 学年第一学期高二化学 选修学年第一学期高二化学 选修 4 4 鲁科版 期末复习鲁科版 期末复习 第第 3 3 章章 物质在水溶液中的行为物质在水溶液中的行为 第第 2 2 节节 弱电解质的电离 盐类的水解弱电解质的电离 盐类的水解 一 弱电解质的电离平衡 1 电离平衡 1 研究对象 弱电解质 2 电离平衡的建立 CH3COOHCH3COO H 3 定义 在一定条件 如温度 浓度 下 当电解质电离成离子的速率和离子重新 结合成分子的速率相等时 电离就达到了平衡状态 这叫做电离平衡 4 电离平衡的特点 动 v电离 v结合 定 条件一定时 各组分浓度一定 变 条件改变时 平衡移动 2 电离平衡常数 1 定义 电离常数受温度影响 与溶液浓度无关 温度一定 电离常数一定 根据 同一温度下电离常数的大小可判断弱电解质电离能力的相对强弱 2 表达式 CH3COOHCH3COO H Ka CH3COO H CH3COOH 注 弱酸的电离常数越大 H 越大 酸性越强 反之 酸性越弱 H3PO4H2PO4 H Ka1 7 1 10 3mol L 1 H2PO4 HPO42 H Ka2 6 2 10 8mol L 1 HPO42 PO43 H Ka3 4 5 10 13mol L 1 注 多元弱酸各级电离常数逐级减少 且一般相差很大 故氢离子主要由第一步电离 产生弱碱与弱酸具类似规律 NH3 H2ONH4 OH Kb NH4 OH NH3 H2O 室温 Kb NH3 H2O 1 7 10 5mol L 1 3 电离度 已电离的溶质分子数 原始溶质分子总数 100 注 同温同浓度 不同的电解质的电离度不同 同一弱电解质 在不同浓度的水溶液中 电离度不同 溶液越稀 电离度越大 4 影响电离平衡的因素 内因 电解质本身的性质 外因 符合勒夏特列原理 1 温度 升高温度 电离平衡向电离的方向移动 若温度变化不大 一般不考虑其 影响 2 浓度 加水稀释 电离平衡向电离的方向移动 即溶液浓度越小 弱电解质越易电离 加入某强电解质 含弱电解离子 电离平衡向生成弱电解质的方向移动 加入某电解质 消耗弱电解质离子 电离平衡向电离的方向移动 思考 25 0 1mol L 醋酸溶液中 CH3COOHCH3COO H 请填下表 移动方向n H mol H mol LpH导电能力 加水向右增大减小增大减小 加冰醋酸向左增大增大减小增大 升温向右增大增大减小增大 加醋酸钠固体向左减小减小增大增大 加少量 NaOH 固体向右减小减小增大增大 加少量 Na2CO3向右减小减小增大增大 通入 HCl向左增大增大减小增大 实验探究 用 pH 试纸测定浓度均为 0 1mol L 1的 CH3COONa Na2CO3 NaCl NH4Cl Al2 SO4 3 KNO3等溶液的 pH 值 实验结果 呈中性的 NaCl KNO3 而有的显酸性 NH4Cl Al2 SO4 3 有的显碱性 CH3COONa Na2CO3 为什么 二 盐类的水解 1 盐类水解的概念 1 原理 CH3COONa 溶液 CH3COONa Na CH3COO H2OOH H CH3COO H CH3COOH 即 CH3COO H2OCH3COOH OH 故 溶液中 OH H 溶液显碱性 NH4Cl溶液 NH4Cl NH4 Cl H2O OH H NH4 OH NH3 H2O 即 NH4 H2O NH3 H2O H 故 溶液中 H OH 溶液呈酸性 2 定义 盐电离产生的离子与水电离产生的 H 或 OH 结合生成弱电解质 从而破 坏了水的电离平衡 而使溶液呈现不同程度的酸 碱性 叫盐类的水解 3 实质 破坏水的电离平衡 4 规律 有弱才水解 无弱不水解 越弱越水解 谁强显谁性 同强显中性 5 多元弱酸酸根离子的水解分步进行 CO32 H2OHCO3 OH HCO3 H2OH2CO3 OH 很小 可忽略 多元弱碱阳离子的水解分步进行复杂 以总反应表示 Al3 3H2OAl OH 3 3H 说明 水解反应一般程度都很小 水解产物很少 无明显沉淀 气体生成 2 水解平衡的移动 1 影响盐类水解平衡的因素 内因 盐本身的性质 组成盐的酸或碱越弱 盐的水解程度越大 外因 温度 升高温度 平衡向水解的方向移动 盐类的水解是吸热反应 思考 为什么热的纯碱溶液去污效果比冷的好 盐溶液的浓度 盐溶液的浓度越小 盐就越易水解 加水稀释促进盐溶液的水解 平衡正方向移动 水解程度增大 如果增大盐的浓度 水解平衡虽然正向移动 但水解 程度减小 溶液的酸碱性 加酸 抑制弱碱阳离子的水解 加碱 抑制弱酸根离子的水解 思考 水解反应 CH3COO H2O CH3COOH OH 现有 0 1mol L 的醋酸钠 溶液 当下列条件改变时 将有关内容填入空格中 改变条件平衡移动方向水解程度 OH pH 加水向右增大减小减小 通 HCl 气体向右增大减小减小 加入少量 NaOH向左减小增大增大 加入少量醋酸钠向左减小增大增大 加热向右增大增大增大 2 某些弱酸弱碱盐双水解 泡沫灭火器的灭火原理 3HCO3 Al3 Al OH 3 3CO2 Al2S3 Al2S3 6H2O 2Al OH 3 3H2S 3 水解原理的利用 明矾做净水剂 Al3 3H2OAl OH 3 3H 热碱水洗油污 CO32 H2OHCO3 OH 配制 FeCl3 溶液 SnCl2 溶液 向其中滴入盐酸 抑制离子水解 Fe3 的水解 Fe3 3H2OFe OH 3 3H Sn2 的水解 Sn2 H2O Cl Sn OH Cl H 典型例题典型例题 例 1 下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述中 正确的是 A 弱电解质的电离平衡常数就是电解质加入水后电离出的各种离子的浓度的乘积与未 电离分子的浓度的比值 B 弱酸的电离平衡常数越大 酸性越强 常数只与弱电解质的本性及外界温度有关 C 同一温度下 弱酸的电离平衡常数越大 酸性越强 弱碱的电离平衡常数越大 碱 性越弱 D 多元弱酸的各级电离常数是逐级减小的 且差别很大 解析 解析 弱电解质的电离平衡常数是达到电离平衡时 弱电解质电离出的各种离子的浓 度的乘积与未电离分子的浓度的比值 这个比值必须是达到电离平衡时的 而不是其它任 意时刻的 弱电解质的电离平衡常数是由弱电解质的本性决定的 并且受外界温度的影响 同一温度下 弱酸的电离平衡常数越大 酸性越强 同样 弱碱的电离平衡常数越大 碱 性也越强 对于某一特定弱电解质 温度越高电离平衡常数越大 多元弱酸是分步电离的 其各级电离常数是逐级减小的且差别很大 答案 答案 BD 点评 点评 本题考查电离平衡常数的概念 例 2 在 CH3COOHCH3COO H 电离平衡时 要使电离平衡右移且 H 浓度增大 应 采取的措施是 A 加 NaOH 固体 B 加入少量盐酸 C 加水 D 升高温度 解析 解析 对于醋酸电离平衡 CH3COOHCH3COO H 要使电离平衡右移且 H 浓度 增大 根据题目中提供的选项 加 NaOH 能消耗 H 从而使电离平衡右移但是氢离子浓 度减小 加入少量盐酸 因增大 H 从而使平衡左移 当加水稀释溶液时 平衡右移 但由于稀释作用使得氢离子浓度减小 醋酸的电离吸热 升高温度 平衡右移且氢离子浓 度增大 答案答案 D 点评 点评 影响电离平衡的因素很多 处理问题要看什么条件 例 3 下列关于盐的水解的叙述中 正确的是 A 盐类的水解过程是中和反应的逆过程 是吸热过程 B 易水解的盐溶于水后 都抑制了水的电离 C 易水解的盐溶液中 水电离出的以游离态存在的 H 和 OH 的浓度永远相等 D 易水解的盐溶液肯定不是中性的 解析 解析 盐类的水解过程是中和反应的逆过程 中和反应都是放热反应 所以盐类的水 解过程都是吸热过程 易水解的盐溶于水后 弱离子会结合水电离出 H 或 OH 都是促进 而不是抑制水的电离 易水解的盐溶液中 水电离出的 H 或 OH 要与弱酸酸根离子或弱碱 阳离子结合 两者浓度不一定相等 易水解的盐溶液也可能是中性的 如弱酸弱碱盐中 阴阳离子的水解程度相同 容液中的 H 和 OH 相等而呈中性 答案 答案 A 点评 点评 本题考查盐类水解的概念 例 4 在 Na2CO3溶液中 下列离子浓度关系不正确的是 A c Na c CO32 c HCO3 c OH B c Na c H c OH c HCO3 2 c CO32 C c Na 2 c CO32 c HCO3 c H2CO3 D c OH c H c HCO3 2c H2CO3 解析 解析 在 Na2CO3溶液中 Na2CO3全部电离 Na2CO3 2Na CO32 且存在着水解平 衡 CO32 H2OHCO3 OH HCO3 H2O H2CO3 OH 因水解是微弱的 故 c Na c CO32 c OH c HCO3 则 A 错误 根据溶液中电荷守恒 可得 c Na c H c OH c HCO3 2 c CO32 故 B 正确 由元素守恒可得出 C 正确 溶液中的 OH 全来自于 H2O 的电离 而水电离出的 H 在溶液 中以 H HCO3 和 H2CO3的形式存在 由于水电离出的 H 和 OH 是相等的 水电离出的 H 的浓度为 c H c HCO3 和 2c H2CO3 的和 即 H 守恒 可知 D 答案正确 答案 答案 A 点评 点评 判断离子浓度大小需要综合电离 水解等知识 还要利用各种守恒关系来灵活 推断 模拟试题模拟试题 答题时间 30 分钟 一 选择题 1 对某弱酸溶液加热时 下列叙述错误的是 A 弱酸的电离平衡右移B 弱酸分子的浓度减小 C 溶液的 c OH 增大D 溶液的导电性增强 2 用 pH 均为 2 的盐酸和醋酸溶液 分别中和等体积 等物质的量浓度的 NaOH 溶液 NaOH 恰好被完全中和时 消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为 V1和 V2 则 V1和 V2的关系 正确的是 A V1 V2B V1n B m n C m NH4 H OH B NH4 SO42 Na OH H C Na SO42 NH4 OH H D Na NH4 H 2 SO42 OH 二 填空题 11 甲 乙两瓶氨水的浓度分别为 1mol L 1 和 0 1mol L 1 则甲乙两瓶氨水中 OH 之 比 10 填 大于 等于 或 小于 请说明理由 12 在 a b 两支试管中分别放入形态相同 质量相等的一颗锌粒 然后向两支试管中分 别加入相同物质的量浓度 相同体积的稀盐酸和醋酸 填写下列空白 1 a b 两支试管中的现象相同点是 不同点是 原因是 2 a b 两支试管中生成气体的体积开始时是 a b 填 或 下同 反应 完毕后生成气体的总体积是 a b 原因是 13 现有 NH