高二化学（人教版）教案 选择性必修一 第三章 水溶液中的离子反应与平衡

96/193第三章|水溶液中的离子反应与平衡第一节电离平衡学习目标重点难点1.从电离、离子反应和化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。2.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡,了解电离平衡常数的含义;能正确书写弱电解质的电离方程式,会分析电离平衡的移动。重点弱电解质的电离平衡和电离平衡常数难点弱电解质的电离平衡第1课时弱电解质的电离新知探究(一)——强电解质和弱电解质1.实验探究同体积、同浓度盐酸和醋酸的性质取相同体积、0.1mol·L-1的盐酸和醋酸,比较它们pH的大小,试验其导电能力,并分别与等量镁条反应。观察、比较并记录现象。酸0.1mol·L-1盐酸0.1mol·L-1醋酸pH较小较大导电能力较强较弱与镁条反应的现象产生无色气泡较快产生无色气泡较慢结论①盐酸中c(H+)大于醋酸溶液中c(H+),即盐酸中HCl电离程度比醋酸溶液中CH3COOH电离程度大。②同浓度的盐酸与醋酸溶液比较,HCl全部电离,CH3COOH部分电离[微点拨]电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定强。2.强电解质与弱电解质的比较强电解质弱电解质概念在水溶液中能够全部电离的电解质在水溶液中只能部分电离的电解质在溶液中的存在形式只有阴、阳离子既有阴、阳离子,又有电解质分子实例①大部分盐(包括难溶性盐);②强酸,如HCl、H2SO4等;③强碱,如KOH、Ba(OH)2等①弱酸,如CH3COOH、HClO等;②弱碱,如NH3·H2O等;③水[微点拨]①电解质的强弱与其溶解度无关。某些难溶盐,虽然溶解度小,但其溶于水的部分完全电离,仍属于强电解质。有少数盐尽管能溶于水,但只有部分电离,属于弱电解质,如(CH3COO)2Pb等。②电解质的强弱与化学键没有必然联系。[题点多维训练]1.以下物质可用于制作消毒剂,其中属于弱电解质的是()A.乙醇 B.乙酸C.次氯酸钠 D.高锰酸钾解析:选B乙醇属于非电解质,故A错误;乙酸属于弱电解质,且具有一定的杀菌消毒能力,可做消毒剂,故B正确;次氯酸钠属于盐,为强电解质,故C错误;高锰酸钾属于盐,为强电解质,故D错误。2.(2025·浦东新区高二段考)甲酸是一种一元有机酸。下列性质可以证明它是弱电解质的是()A.甲酸能与水以任意比互溶B.甲酸溶液的导电性比盐酸溶液弱C.10mL1mol·L-1甲酸恰好与10mL1mol·L-1NaOH溶液完全反应D.0.1mol·L-1甲酸溶液的pH约为2[pH=-lgc(H+)]解析:选D甲酸能与水以任意比互溶,与甲酸的电离程度无关,所以不能证明甲酸是弱电解质,故A错误;溶液的导电性与离子浓度成正比,与电解质强弱无关,故B错误;10mL1mol·L-1甲酸恰好与10mL1mol·L-1氢氧化钠溶液完全反应,说明甲酸是一元酸,不能说明甲酸的电离程度,则不能证明甲酸是弱电解质,故C错误;0.1mol·L-1甲酸溶液的pH约为2,甲酸溶液中氢离子浓度小于甲酸浓度,说明甲酸部分电离,则证明甲酸是弱电解质,故D正确。3.下列说法正确的有()①不溶于水的盐都是弱电解质②可溶于水的盐都是强电解质③熔融的电解质不一定都能导电④强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子⑥0.5mol·L-1一元酸溶液中H+浓度一定为0.5mol·L-1A.1个 B.2个 C.3个 D.4个解析:选C①电解质的强弱与溶解性无关,不溶于水的盐可能是强电解质,如CaCO3,错误;②绝大多数的盐属于强电解质,少部分盐属于弱电解质,如醋酸铅是易溶于水的弱电解质,错误;③酸为共价化合物,在熔融状态时均以分子形式存在,不能电离,没有自由移动的离子,均不导电,只有溶于水时才能电离出离子而导电,正确;④H+浓度与酸的浓度、分子中能电离出的氢离子的个数以及电离程度有关,与电解质的强弱无关,所以强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度,正确;⑤电解质溶液中的自由移动的阴阳离子在外加电场的作用下定向移动而导电,正确;⑥0.5mol·L-1一元酸溶液中H+浓度不一定为0.5mol·L-1,如醋酸为弱酸,H+浓度小于0.5mol·L-1,错误。新知探究(二)——弱电解质的电离平衡1.电离方程式的书写(在水溶液中)类型电离特点电离方程式强电解质强酸、强碱、大多数盐完全电离,用“==”H2SO4==2H++SOBa(OH)2==Ba2+CuSO4==Cu2+强酸的酸式盐完全电离(“全拆”)NaHSO4==Na++H++SO弱酸的酸式盐酸根离子部分电离(“半拆”)NaHCO3==Na++HCO3HCO3-⇌H+弱电解质一元弱酸、一元弱碱、水部分电离CH3COOH⇌CH3COO-+H+NH3·H2O⇌NH4+H2O⇌H++OH-多元弱酸分步电离,以第一步为主,分步书写H2SO3⇌H++HSO3-HSO3-⇌多元弱碱分步电离(较复杂),一步写出即可Cu(OH)2⇌Cu2+2.电离平衡状态(1)概念在一定条件(如温度、浓度)下,弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化,电离过程就达到了电离平衡状态。(2)建立过程(3)电离平衡的特征(4)外界条件对电离平衡的影响电离平衡的移动符合勒夏特列原理,达到平衡时,离子浓度相当于可逆反应中生成物的平衡浓度,电解质分子浓度相当于可逆反应中反应物的平衡浓度,外界条件对其影响可归纳为浓度对于同一弱电解质,浓度越大,电离程度越小;浓度越小,电离程度越大,即对溶液加水稀释时,电离平衡向着电离的方向移动温度由于弱电解质的电离过程一般是吸热的,升高温度,电离平衡向着电离的方向移动同离子效应在弱电解质溶液中加入与弱电解质电离产生相同离子的强电解质,电离平衡将向电离的反方向移动化学反应在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质,电离平衡将向电离的方向移动3.示例分析改变下列条件对醋酸电离平衡的影响,填写下表: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向右移动增大增大增大增强加H2O向右移动减小增大增大减弱通HCl向左移动增大增大减小增强加少量NaOH(s)向右移动减小减小增大增强加少量CH3COONa(s)向左移动减小减小减小增强加少量CH3COOH向右移动增大增大减小增强加入镁粉向右移动减小减小增大增强应用化学炎热的夏天,蚊虫肆虐,蚊虫除了会传染部分疾病外,还会叮咬人,使人体出现红肿等现象。这是因为蚊虫叮咬人时,常向人体血液(存在平衡H2CO3⇌H++HCO3-)中注入一种含有蚁酸(即甲酸,化学式为1.HCOOH同CH3COOH一样是一种有机弱酸,请写出HCOOH在水中的电离方程式。提示:HCOOH⇌HCOO-+H+。2.当人被蚊虫叮咬时,皮肤上会出现红肿,红肿的皮肤内含有少量CO2气体,请解释其原因。提示:蚊虫叮咬初期,蚊虫向人体内注入甲酸,使血液中的c(H+)增大,电离平衡:H2CO3⇌HCO3-+H+向左移动,H2CO3分解产生CO23.有同学认为,受到蚊虫叮咬时及时涂抹稀氨水或肥皂水能起到治疗作用,这一观点是否正确?原因是什么?提示:观点正确。受到蚊虫叮咬时及时涂抹稀氨水或肥皂水,能够消耗血液中的H+,使血液中c(H+)降低,起到治疗作用。[题点多维训练]1.下列电离方程式中正确的是()A.CH3COOH⇌CH3COO-+H+B.Ba(OH)2==Ba+2C.NaHSO3==Na++H++SOD.H3PO4⇌3H++PO解析:选ACH3COOH属于弱电解质,电离方程式用“⇌”,A项正确;Ba(OH)2是强电解质,电离出的阳离子符号为Ba2+,B项错误;NaHSO3是强电解质,但HSO3-是原子团,正确写法应是NaHSO3==Na++HSO3-,C项错误;H3PO4是弱电解质,应该分步电离且以第一步为主:H3PO4⇌H++H2.在已达到电离平衡的0.1mol·L-1的醋酸溶液中,欲使平衡向电离的方向移动,同时使溶液中的H+浓度增大采取的措施是()A.加热 B.加少量水C.加少量盐酸 D.加少量醋酸钠晶体解析:选A加热溶液,醋酸电离程度变大,溶液中氢离子浓度变大,A正确;向醋酸溶液中加入少量水,促进醋酸电离,但氢离子浓度减小,B错误;加入盐酸,氢离子浓度增大,抑制醋酸电离,C错误;加少量醋酸钠晶体,溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制了醋酸的电离且氢离子浓度减小,D错误。3.下列对氨水中存在的电离平衡:NH3·H2O⇌NH4++OH-叙述正确的是(A.加水后,溶液中n(OH-)减小B.加入少量浓盐酸,溶液中c(OH-)增大C.加入少量浓氢氧化钠溶液,电离平衡正向移动D.加入少量氯化铵固体,溶液中c(NH4+解析:选DA项,加水使NH3·H2O电离平衡右移,n(OH-)增大,错误;B项,加入少量浓盐酸使c(OH-)减小,错误;C项,加入浓NaOH溶液,电离平衡向左移动,错误;D项,加NH4Cl固体,c(NH4+)增大4.研究发现多种植物中富含草酸,尤其以菠菜、觅菜、甜菜、芋头等植物中含量最高。草酸(H2C2O4)是一种常见的二元弱酸,在水溶液中存在电离平衡,下列有关说法不正确的是()A.在H2C2O4水溶液中存在电离反应:H2C2O4⇌2H++C2OB.在H2C2O4溶液中,c(H+)大于c(C2O4C.向H2C2O4溶液中加入NaOH固体,电离平衡正向移动,pH增大D.将H2C2O4溶液加水稀释,溶液中的c(OH-)增大解析:选A草酸是一种二元弱酸,在H2C2O4水溶液中存在电离反应分两步进行,故A错误。草酸是一种二元弱酸,在H2C2O4溶液中,以第一步电离为主,所以c(H+)大于c(C2O42-),故B正确。向H2C2O4溶液中加入NaOH固体,电离平衡正向移动,pH增大,故C正确。将H2C2O4溶液加水稀释,溶液的酸性减弱碱性增强,溶液中的c(OH-)增大,故新知探究(三)——电解质溶液的导电性1.电解质溶液的导电原理电解质在溶液中电离成自由移动的阴、阳离子,在电源(电场)的作用下沿某一方向定向移动,形成电流。2.影响电解质溶液导电能力的因素电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关,离子浓度越大,离子所带电荷越多,导电能力越强。应用化学在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力如图所示,请回答:(1)“O”点导电能力为0的理由是。

(2)a、b、c三点溶液中醋酸的电离程度由小到大的顺序为。

(3)a、b、c三点溶液中CH3COO-物质的量最大的是。

答案:(1)冰醋酸中没有自由移动的离子(2)a<b<c(3)c[题点多维训练]1.下列措施不能使0.1mol·L-1的醋酸导电能力增强的是()A.加水 B.加无水醋酸C.加NaOH固体 D.通NH3解析:选A加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大的程度小于溶液体积增大的程度,溶液中离子浓度降低,溶液的导电能力减弱,故A符合题意;加无水醋酸,使醋酸浓度增大,导致溶液中离子浓度变大,所以溶液导电能力增强,故B不符合题意;加入NaOH固体,生成强电解质醋酸钠,促进醋酸电离,导致溶液中离子浓度增大,溶液导电能力增强,故C不符合题意;通入氨气,和醋酸反应生成醋酸铵,醋酸铵是强电解质,在水溶液中完全电离,导致溶液中离子浓度增大,溶液导电能力增强,故D不符合题意。2.电导率是衡量溶液导电性强弱的物理量,画出下列四种溶液随反应物的加入电导率的变化曲线:溶液(常温下)电导率的变化曲线(1)向饱和石灰水中不断通入CO2至过量(2)向0.1mol·L-1盐酸中滴加等浓度的NaOH溶液(3)向0.1mol·L-1醋酸溶液中滴加等浓度的NaOH溶液至过量(4)向H2S溶液中通入Cl2直至过量答案:(1)(2)(3)(4)[课时跟踪检测]一、选择题1.下列属于弱电解质的是()A.NaHCO3 B.H2SO3C.CH3COONH4 D.C2H5OH解析:选B碳酸氢钠在溶液中完全电离出钠离子、碳酸氢根离子,属于强电解质,故A错误;亚硫酸在溶液中分步电离,溶液中存在电离平衡,属于弱电解质,故B正确;醋酸铵在溶液中完全电离出铵根离子、醋酸根离子,属于强电解质,故C错误;乙醇不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,故D错误。2.下列关于电解质的叙述不正确的是()A.在熔融和溶于水时均不导电的化合物叫非电解质B.电解质、非电解质都一定是化合物,单质不属于此范畴C.电解质在水中一定能导电,非电解质溶于水中一定不导电D.电解质形成的水溶液,其导电能力弱的不一定是弱电解质解析:选C依据非电解质概念可知,在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物为非电解质,A正确;电解质和非电解质一定是化合物,单质和混合物不属于此范畴,B正确;有的电解质溶解度很小,在水中几乎不导电,如硫酸钡为电解质,硫酸钡在水中不导电;有的非电解质,如氨气、二氧化硫等,在溶液中能够导电,C错误;强电解质与弱电解质的根本区别不是导电能力强弱,而是在溶液中能否完全电离,D正确。3.从植物花汁中提取的一种有机物,可简化表示为HIn,在水溶液中因存在下列电离平衡,故可用作酸碱指示剂:HIn⇌H++In-(红色)(黄色)在上述溶液中加入适量下列物质,最终能使指示剂显黄色的是()A.盐酸 B.NaHCO3溶液C.NaHSO4 D.NaClO固体解析:选B盐酸中含有大量氢离子,会使平衡逆向移动,溶液显红色,A不符合题意;碳酸氢根离子可以消耗氢离子,使平衡正向移动,溶液显黄色,B符合题意;硫酸氢钠溶液中含有大量氢离子,会使平衡逆向移动,溶液显红色,C不符合题意;次氯酸钠溶液具有漂白性,溶液最终会褪色,D不符合题意。4.下列电离方程式的书写正确的是()A.熔融状态下NaHSO4的电离:NaHSO4==Na++H++SOB.H2CO3的电离:H2CO3⇌2H++COC.Fe(OH)3的电离:Fe(OH)3⇌Fe3++3OH-D.水溶液中NaHSO4的电离:NaHSO4==Na++HSO解析:选C熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4==Na++HSO4-,水溶液中NaHSO4的电离方程式为NaHSO4==Na++H++SO42-,A、D项错误;H2CO3作为二元弱酸,电离分步进行,以第一步为主,B项错误;Fe(OH)3是多元弱碱5.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。下列有关说法不正确的是()A.0.1mol·L-1的“铅糖”溶液中c(Pb2+)<0.1mol·L-1B.“铅糖”是强电解质C.“铅糖”是共价化合物D.“铅糖”的溶液可能导电性很弱解析:选B由离子反应条件知,题述反应能发生至少应满足下列四个条件中的一种:有难溶性物质、难电离的物质、挥发性气体生成或有电子转移。由于(CH3COO)2Pb可溶于水,不挥发,此反应没有电子的转移,所以(CH3COO)2Pb是弱电解质,A项正确,B项错误;因为离子化合物均是强电解质,故“铅糖”只能是共价化合物,C项正确;若“铅糖”电离程度很小,则其溶液导电性很弱,D项正确。6.下列事实可以证明HClO是弱酸的是()A.HClO能跟熟石灰反应制得Ca(ClO)2B.HClO受热易分解,放出氧气C.0.1mol·L-1的HClO可以使紫色石蕊溶液先变红后褪色D.0.1mol·L-1的HClO中,c(H+)约为0.001mol·L-1解析:选DHClO跟熟石灰反应是酸碱中和反应,不能证明HClO是弱酸,故A不符合题意;HClO受热易分解,放出氧气,说明HClO不稳定,不能说明HClO是弱酸,故B不符合题意;0.1mol·L-1的HClO可以使紫色石蕊溶液先变红后褪色,说明HClO具有酸性和漂白性,不能说明HClO是弱酸,故C不符合题意;0.1mol·L-1的HClO中,c(H+)约为0.001mol·L-1,说明HClO只能部分电离,能证明HClO是弱酸,故D符合题意。7.0.1mol·L-1氨水10mL,加蒸馏水稀释到1L后,下列变化中正确的是()①电离程度增大②c(NH3·H2O)增大③NH4+数目增多④c(OH-)增大A.①②③ B.①③⑤ C.①③ D.②④解析:选C因加水促进弱电解质的电离,则氨水的电离程度增大,①正确;0.1mol·L-1氨水加水稀释,c(NH3·H2O)减小,②错误;0.1mol·L-1氨水加水稀释促进电离,NH4+数目增多,③正确;0.1mol·L-1氨水加水稀释促进电离,c(OH-)减小,④错误;加水稀释时,溶液中的离子的浓度减小,则导电性减弱,8.下列事实能证明MOH是弱碱的有()①0.1mol·L-1MOH溶液可以使酚酞溶液变红②常温下,0.1mol·L-1MOH溶液中c(OH-)<0.1mol·L-1③相同温度下,0.1mol·L-1MOH溶液的导电能力比0.1mol·L-1NaOH溶液的弱④等体积的0.1mol·L-1MOH溶液与0.1mol·L-1盐酸恰好完全反应A.①② B.②③ C.②④ D.③④解析:选B①说明MOH是碱,不能说明MOH部分电离,则不能证明MOH是弱碱;②说明MOH部分电离,为弱碱;③NaOH是强碱,则MOH部分电离,为弱碱;④说明MOH是一元碱,不能说明MOH部分电离,则不能证明MOH是弱碱。9.常温下,对于某醋酸溶液,采用下列措施:①微弱升温;②加入少量冰醋酸;③加入稀食盐溶液;④加入稀氢氧化钠溶液;⑤加入锌片;⑥加入蒸馏水,其中能使该稀醋酸溶液的pH增大的是()A.①② B.①④⑥ C.②③⑤ D.③④⑤⑥解析:选D①醋酸的电离是吸热过程,微弱升温,电离程度变大,氢离子浓度增大,pH减小;②加入少量冰醋酸,虽然醋酸的电离程度减小,但氢离子浓度增大,pH减小;③加入稀食盐溶液,没有反应但是使得溶液体积增大,氢离子浓度减小,pH增大;④加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠电离的氢氧根离子和氢离子反应生成水,能促进醋酸的电离,氢离子浓度减小,pH变大;⑤加入锌片和氢离子反应,氢离子浓度减小,pH变大;⑥加水促进醋酸电离,但氢离子浓度减小,pH变大。10.甲酸(HCOOH)是一种有机弱酸,通常存在于蜂类、某些蚁类和毛虫的分泌物中。下列关于甲酸溶液的说法正确的是()A.升高温度,溶液pH增大B.加水稀释,溶液pH增大C.加入少量NaOH固体,溶液pH减小D.加入少量HCOONa固体,溶液pH减小解析:选BHCOOH是弱酸,升高温度,促进HCOOH电离,溶液中c(H+)增大,溶液的pH减小,故A错误;加水稀释虽促进HCOOH电离,但溶液中c(H+)减小,所以溶液的pH增大,故B正确;加入少量NaOH固体,反应消耗H+,溶液中c(H+)减小,则溶液的pH增大,故C错误;加入少量HCOONa固体,溶液中c(HCOO-)增大,抑制HCOOH电离,溶液中c(H+)减小,溶液的pH增大,故D错误。11.室温下,对于1L0.1mol·L-1氨水。下列判断正确的是()A.该溶液中NH4+的粒子数为6.02×B.加入少量NH4Cl固体后,溶液的pH降低C.滴加氢氧化钠溶液过程中,n(NH4+)与n(NH3·H2O)D.与MgCl2溶液反应的离子方程式为Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓解析:选B氨水中存在NH3·H2O⇌NH4++OH-。1L0.1mol·L-1溶液中NH4+的粒子数小于6.02×1022,A错误;加入少量NH4Cl固体后,平衡左移,OH-浓度减小,溶液的pH降低,B正确;随着滴加氢氧化钠溶液不断增多,氨的挥发越加明显,n(NH4+)与n(NH3·H2O)之和小于0.1mol,C错误;与MgCl2溶液反应的离子方程式为Mg2++2NH3·H212.若在醋酸溶液中滴加氨水,混合液的导电能力会发生变化。判断混合液的电流随氨水加入体积的变化曲线图应是()解析:选B醋酸为弱电解质,开始导电性不强,滴入稀氨水,反应生成醋酸铵,为强电解质,离子浓度增大,导电性增强,继续滴入氨水,体积变大,离子浓度减小,导电性又逐渐减弱,则图像上随氨水体积的增大,导电性先增大后减小,显然只有B符合。13.甲胺(CH3NH2)为一元有机弱碱,其电离及与酸的反应类似于NH3,下列关于稀甲胺水溶液的叙述错误的是()A.其他条件不变,加水稀释,c(CH3NH3+B.其他条件不变,升温,促进了CH3NH2的电离C.电离方程式:CH3NH2+H2O⇌CH3NH3+D.与稀盐酸反应的化学方程式:CH3NH2+HCl==CH3NH3Cl解析:选A加水稀释,平衡正向移动,但是溶液中离子浓度均减小,故c(CH3NH3+)变小,A项错误;升高温度,平衡正向移动,促进电离,B项正确;氨气溶于水的电离方程式为NH3+H2O⇌NH4++OH-,所以CH3NH2的电离方程式为CH3NH2+H2O⇌CH3NH3++OH-,C项正确;CH3NH2为一元有机弱碱,其电离及与酸的反应类似于NH3,所以与稀盐酸反应的化学方程式为CH3NH214.已知人体血液中存在“缓冲”体系:CO2+H2O⇌H2CO3⇌H++HCO3-,维持血液pH相对稳定,下列说法不正确的是(A.静脉滴注生理盐水,血液的pH变大B.血液中CO2浓度增大,会使血液的pH减小C.人体酸中毒时,注射NaHCO3溶液可以缓解症状D.人体代谢的碱性物质进入血液后,上述平衡向左移动解析:选D若静脉滴注生理盐水,钠离子、氯离子不影响平衡,水的加入相当于对溶液稀释,氢离子浓度减小,则体液的pH变大,故A正确;血液中CO2浓度增大即碳酸浓度增大,则H2CO3⇌H++HCO3-,平衡向右移动,会造成血液pH的减小,故B正确;人体血液酸中毒时,可以注射碱性溶液缓解,NaHCO3溶液呈碱性,故C正确;人体代谢的碱性物质进入血液后,氢离子被消耗而浓度减小,则H2CO3⇌H++HCO3-,平衡向右移动,以维持血液pH的相对稳定15.一定温度下,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,下列说法正确的是()A.加水稀释的过程中c(CH3COO-)减小B.a、b、c三点醋酸的电离程度:a>b>cC.若将加水改为加氨水,导电能力随着加入氨水的体积增大而增强D.a、b两点溶液用等浓度的氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积:a=b解析:选D冰醋酸是纯净物,加水稀释的过程中,CH3COO-浓度先增大后减小,A错误;弱电解质电离过程中,浓度越稀越易电离,则加水过程中,a、b、c三点醋酸的电离程度:a<b<c,B错误;若将加水改为加氨水,在完全中和之前,导电能力随着氨水体积增大而增强,恰好完全反应后,氨水过量,混合溶液中的导电能力逐渐减小,C错误;a、b两点n(CH3COOH)相同,用NaOH溶液中和时消耗n(NaOH)相同,故消耗V(NaOH):a=b,D正确。二、非选择题16.(10分)H2S溶于水的电离方程式为。

(1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时,电离平衡向移动,c(H+),c(S2-)(2)向H2S溶液中加入NaOH固体时,电离平衡向移动,c(H+),c(S2-)(3)若要增大H2S溶液中c(S2-),最好加入解析:H2S是二元弱酸,在水溶液中是分两步电离的,其电离方程式为H2S⇌H++HS-,HS-⇌H++S2-。(1)当加入CuSO4溶液时,因发生反应Cu2++S2-==CuS↓,使平衡右移,导致c(H+)增大,但c(S2-)减小。(2)当加入NaOH固体时,因发生反应H++OH-==H2O,使平衡右移,导致c(H+)减小,但c(S2-)增大。(3)增大c(答案:H2S⇌H++HS-,HS-⇌H++S(1)右增大减小(2)右减小增大(3)NaOH固体(答案合理即可)17.(8分)甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动。实验方案如图。甲:取纯度相同,质量、大小相等的锌粒于两支试管中,同时加入0.1mol·L-1的HA、HCl溶液各10mL,按图装好,观察现象。乙:①已知:pH=-lgc(H+),且pH越大c(H+)越小酸性越弱。用pH计测定物质的量浓度均为0.1mol·L-1HA和HCl溶液的pH;②再取0.1mol·L-1的HA和HCl溶液各2滴1滴约为120mL分别稀释至100mL,再用(1)乙方案中说明HA是弱电解质的理由是测得0.1mol·L-1的HA溶液中pH大于1。甲方案中,说明HA是弱电解质的实验现象是(填选项)。

A.加入HA溶液后,试管上方的气球鼓起快B.加入HA溶液后,试管上方的气球鼓起慢C.加入两种稀酸后,两个试管上方的气球同时鼓起,且一样大(2)乙同学设计的实验第②步,能证明改变条件弱电解质平衡发生移动。甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:①使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,可在0.1mol·L-1的HA溶液中,选择加入试剂(选填“A”“B”“C”“D”,下同)。

②使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,可在0.1mol·L-1的HA溶液中,选择加入试剂。

A.NaA固体(可完全溶于水)B.1mol·L-1NaOH溶液C.1mol·L-1H2SO4D.2mol·L-1HA解析:(1)甲方案中,加入酸后,试管上方的气球鼓起慢说明同浓度的两种酸中HA的氢离子浓度小于盐酸中的氢离子浓度,则HA为弱电解质。(2)乙同学设计的实验第②步,加水稀释,测pH值,能证明改变条件弱电解质平衡发生移动;A项,NaA固体(可完全溶于水),c(A-)增大,平衡逆向移动,HA电离程度减小,c(H+)减小;B项,1mol·L-1NaOH溶液,c(OH-)消耗HA电离出的H+,c(H+)减小,平衡正向移动,HA电离程度增大;C项,1mol·L-1H2SO4,c(H+)增大,平衡逆向移动,HA电离程度减小,c(A-)减小;D项,2mol·L-1HA,HA浓度增大,平衡正向移动,c(H+)和c(A-)都增大,HA的电离程度减小。①根据前面分析,使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,可在0.1mol·L-1的HA溶液中,选择加入A试剂。②根据前面分析,使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,可在0.1mol·L-1的HA溶液中,选择加入D试剂。答案:(1)B(2)①A②D第2课时电离平衡常数新知探究(一)——电离平衡常数1.概念在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数。通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数。2.表示方法(1)一元弱酸、一元弱碱的电离常数例如:CH3COOH⇌CH3COO-+H+Ka=cNH3·H2O⇌NH4+Kb=c(2)多元弱酸、多元弱碱的电离常数多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离常数,通常用Ka1、Ka2等来分别表示。例如,H2CO3⇌H++HCOKa1=c(HCHCO3-⇌H+Ka2=c(多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1≫Ka2,因此,多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。多元弱碱的情况与多元弱酸类似。3.意义表示弱电解质的电离能力。一定温度下,K值越大,弱电解质的电离程度越大,酸(或碱)性越强。4.影响因素内因同一温度下,不同弱电解质的电离常数不同,说明电离常数首先由弱电解质的性质所决定外因对于同一弱电解质,电离常数只与温度有关,由于电离大多数为吸热过程,所以电离常数随温度升高而增大应用化学绿萝是常见的室内植物。时间长了绿萝容易出现黄叶的问题,如果给绿萝浇一浇“弱酸性水”如食醋水、柠檬水,叶子能由黄转绿,效果很好。(1)食醋水:食醋中含有醋酸,因此有酸味,天然发酵的食醋,除了醋酸还有乳酸和葡萄糖等物质,可以改善盆土环境,还能够促进绿萝合成叶绿素。(2)柠檬水:柠檬含有丰富的糖类,即葡萄糖、果糖、蔗糖,维生素、苹果酸、柠檬酸、蛋白质、脂肪、食物纤维以及多种矿物质等。可用柠檬水来浇花。1.食醋加水稀释时,醋酸的电离度(类似于转化率)、电离常数、c(H+)、溶液的导电性如何变化?提示:醋酸属于弱酸,加水稀释电离平衡向电离的方向移动,故电离度增大;电离常数只与温度有关,故不变;加水稀释促进醋酸的电离,但溶液中c(H+)、c(CH3COO-)减小,溶液的导电性减弱。2.已知醋酸的Ka=1.75×10-5,柠檬酸的Ka1=7.44×10-4,Ka2=1.73×10-5,Ka3=4.02×10-7。则柠檬酸和醋酸哪个酸性强?提示:由于醋酸的Ka=1.75×10-5小于柠檬酸的Ka1=7.44×10-4,则柠檬酸的酸性强。[题点多维训练]1.在25℃时,0.1mol·L-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3溶液中溶质的电离常数分别为5.6×10-4、1.8×10-4、6.2×10-10、Ka1=4.5×10-7和Ka2=4.7×10-11,其中氢离子浓度最小的是()A.HNO2溶液 B.HCOOH溶液C.HCN溶液 D.H2CO3溶液解析:选C由电离常数的大小可知,酸性强弱顺序为HNO2>HCOOH>H2CO3>HCN,故c(H+)最小的是HCN溶液。2.室温下,向10mL0.1mol·L-1醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是()A.溶液中离子的数目减小B.再加入CH3COONa固体能促进醋酸的电离C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大D.溶液中c(C解析:选D醋酸是弱酸,在水溶液中存在电离平衡,加水稀释促进醋酸电离,溶液中离子的数目增大,故A错误;加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,抑制醋酸电离,平衡逆向移动,故B错误;加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中c(H+)减小,故C错误;溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)·c(OH-)3.(2025·长沙期中检测)25℃时,H2S溶液中的下列关系不能说明H2S第二步电离比第一步电离程度更小的是()A.c(H2S)远大于c(S2-) B.H2S的Ka1>Ka2C.c(H+)远大于c(S2-) D.c(H+)约等于c(HS-)解析:选AH2S是二元弱酸,在溶液中分步电离:H2S⇌HS-+H+、HS-⇌S2-+H+,第一步电离抑制第二步电离,电离以第一步电离为主,则溶液中氢离子浓度约等于HS-浓度,硫离子浓度远小于H2S浓度、氢离子浓度和HS-浓度,据此分析解答;由以上分析可知硫离子浓度远小于H2S浓度不能说明H2S的第二步电离比第一步电离程度更小,也可能是第一步电离生成的HS-的浓度就很少,A符合题意;Ka1>Ka2可说明第一步电离程度大于第二步电离程度,B不符合题意;c(H+)远大于c(S2-),说明第二步电离出的c(S2-)远小于第一步电离出的c(H+),则第二步电离程度小于第一步,C不符合题意;c(H+)约等于c(HS-),说明电离以第一步电离为主,第二步电离出的氢离子浓度很小,可知第一步电离程度大于第二步电离程度,D不符合题意。新知探究(二)——电离平衡常数的应用与计算典例导学[典例]弱酸、弱碱的电离程度可以分别用它们的电离常数(Ka、Kb)或电离度(α)表示,请根据下列情境列式计算。(1)乙酰水杨酸是一种一元弱酸(可用HA表示),在一定温度下,0.1mol·L-1的乙酰水杨酸的水溶液中,乙酰水杨酸的电离常数Ka为3.4×10-4,求该酸的电离度为。

(2)已知在25℃时,1mol·L-1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%,求NH3·H2O的电离常数Kb=。

[解析](1)设初始浓度为0.1mol·L-1的HA的电离度约为x,则电离平衡时c(H+)、c(A-)的浓度为0.1xmol·L-1,c(HA)为(0.1-0.1x)mol·L-1,则Ka=c(H+)·c计算得出:x≈0.057=5.7%。(2)已知在25℃时,1mol·L-1氨水中NH3·H2O的电离度为0.42%,则c(NH4+)=c(OH-)=0.0042mol·L-1,则Kb=c(NH4+)[答案](1)5.7%(2)1.77×10-5[系统融通知能]1.电离平衡常数的计算——三段式法例:25℃amol·L-1的CH3COOHCH3COOH⇌CH3COO-+H+起始浓度/(mol·L-1)a00变化浓度/(mol·L-1)xxx平衡浓度/(mol·L-1)a-xxx则Ka=c(CH3COO2.电离平衡常数的应用(1)根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,相同条件下,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。(2)根据电离平衡常数可以判断盐与酸(或碱)反应是否发生,相同条件下相对强的酸(或碱)可以制相对弱的酸(或碱)。(3)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。(4)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释,c(CH3COO-)c(CH3COOH)=c(CH3COO-[微点拨]由于弱电解质的电离程度比较小,平衡时弱电解质的浓度为(a-x)mol·L-1,一般近似为amol·L-1。3.电离度(α)α=已电离的弱电解质浓度弱电解质的起始浓度×100%或α=已电离的弱电解质分子数弱电解质的起始分子数(1)意义:表示弱电解质的电离程度,同一弱电解质电离度越大,电离程度越大。(2)电离度的影响因素内因(决定因素)弱电解质本身的性质外因温度随温度升高而增大浓度同一弱电解质起始浓度越大,电离度越小[题点多维训练]题点(一)有关电离平衡常数的计算1.0.1mol·L-1的HA溶液中有1%的HA电离,则HA的电离常数Ka为()A.1.0×10-5 B.1.0×10-6C.1.0×10-7 D.1.0×10-8解析:选AHA⇌H++A-c初/(mol·L-1)0.100Δc/(mol·L-1)0.1×1%10-310-3c平/(mol·L-1)0.1-0.001≈0.110-310-3Ka=c(H+)·2.(2025·聊城高二检测)已知25℃时,测得浓度为0.1mol·L-1的碱BOH的溶液中,c(OH-)=1×10-3mol·L-1。(1)写出BOH的电离方程式:。(2)BOH的电离平衡常数Kb=。(3)某温度T℃时,BOH的电离平衡常数为1×10-7,结合(2)的计算可知T25。若该碱的起始浓度也为0.1mol·L-1,则溶液中c(B+)=mol·L-1。

解析:(1)因c初始(BOH)=0.1mol·L-1,c电离(BOH)=c(B+)≈c(OH-)=1×10-3mol·L-1,则BOH不完全电离,故电离方程式为BOH⇌B++OH-。(2)电离平衡时,c平衡(BOH)=0.1mol·L-1-1×10-3mol·L-1≈0.1mol·L-1,则电离常数Kb=c(B+)·c(O(3)电离过程是吸热的,温度越高电离常数越大,T℃时BOH的电离平衡常数为1×10-7<1×10-5,则T<25。电离常数Kb=c(B+)·c(OH-)c(BOH)≈c2(B+)答案:(1)BOH⇌B++OH-(2)1×10-5(3)<1×10-4题点(二)电离平衡常数的应用3.已知25℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:HCOOH:Ka=1.77×10-4mol·L-1,HCN:Ka=4.9×10-10mol·L-1,H2CO3:Ka1=4.2×10-7mol·L-1,Ka2=5.6×10-11mol·L-1,则以下反应不能自发进行的是(A.HCOOH+NaCN==HCOONa+HCNB.NaHCO3+NaCN==Na2CO3+HCNC.NaCN+H2O+CO2==HCN+NaHCO3D.2HCOOH+CO32-==2HCOO-+H2O+CO解析:选BA.酸性:HCOOH>HCN,反应能发生,错误;B.酸性:HCN>HCO3-,反应不能发生,正确;C.酸性:H2CO3>HCN,反应能发生,错误;酸性:HCOOH>H2CO3>HCO3-,在碳酸钠溶液中加入足量HCOOH溶液,可以发生反应2HCOOH+CO32-==2HCOO-+H24.HA、H2B、H3C分别表示一元、二元、三元弱酸,它们之间有如下反应:①HA+HC2-(少量)==A-+H2C-②H2B(少量)+2A-==B2-+2HA③H2B(少量)+H2C-==HB-+H3C(1)25℃时,cmol·L-1的HA溶液的pH=a,则电离常数K=,电离度α=(精确计算,列出计算式即可)。

(2)在相同温度和浓度条件下,HA、H2B、H3C三种酸的电离常数K1、K2、K3(H2B、H3C指一级电离常数)的大小关系是:。

(3)完成下列反应的化学方程式或离子方程式:HA(过量)+C3-。

解析:(1)25℃时,cmol·L-1的HA溶液的pH=a,c(H+)=10-a,由HA电离方程式为HA⇌H++A-,则电离常数K=c(H+)·c(A-)c(HA)=10-a×10-ac-10-a,电离度α=c(H+)c(HA)=10-ac;(2)在相同温度和浓度条件下,酸性越强一级电离常数越大,HA、H2B、H3C三种酸的酸性强弱顺序为H2B>H3C>HA,故K2>K3>K1;(3)根据酸性强弱顺序H2B>H3C>HB->HA>H答案:(1)10-2(2)K2>K3>K1(3)2HA+C3-==2A-+H2C-新知探究(三)——强酸与弱酸的比较典例导学[典例]对室温下c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施后,有关叙述正确的是()A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的c(H+)均减小B.使温度升高20℃后,两溶液的c(H+)均不变C.加水稀释两倍后,两溶液的c(H+)均增大D.加足量的锌充分反应后,两溶液产生的氢气一样多[解析]加入醋酸钠,CH3COO-可结合H+,c(H+)均降低,A正确;升温有利于CH3COOH的电离,所以CH3COOH溶液中c(H+)增大,B错误;加水稀释,两种溶液的酸性均减弱,C错误;两种溶液中c(H+)相同,但是CH3COOH溶液中还有未电离的CH3COOH,所以最终醋酸产生的氢气比盐酸多,D错误。[答案]A[系统融通知能]1.相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H+)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸大强相同相同大一元弱酸小弱小2.相同体积、相同c(H+)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较比较项目酸c(H+)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸相同相同小少相同一元弱酸大多[题点多维训练]1.相同体积、相同c(H+)的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于产生氢气的体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是()解析:选C相同体积、相同c(H+)的一元强酸和一元弱酸,刚开始与锌粉反应的速率是相同的,随着反应进行,弱酸能继续电离出H+,故其反应速率比强酸的大,排除B、D项;弱酸的物质的量浓度大于强酸的,所以弱酸与足量的锌粉反应生成氢气的量较多,排除A项。2.(2025·开封期中检测)向相同的两个密闭容器中加入0.05g镁条,分别注入2mL2mol·L-1盐酸、2mL2mol·L-1醋酸,测得容器内压强随时间变化如图所示。反应为醋酸的曲线是(填字母)。

解析:镁条过量,醋酸是弱酸,等浓度的醋酸和盐酸溶液中前者c(H+)较小,镁条与醋酸溶液反应较慢,则反应为醋酸的曲线是b。答案:b3.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒(锌足量),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稀醋酸。填写下列空白:(1)a、b两支试管中生成气体的速率v(a)(填“大于”“小于”或“等于”,下同)v(b),反应完毕后生成气体的总体积V(a)V(b),原因是

。

(2)若a、b两支试管中分别加入c(H+)相同、体积相同的稀盐酸和稀醋酸,则a、b两支试管中开始生成气体的速率v(a)(填“大于”“小于”或“等于”,下同)v(b),反应完毕后生成气体的总体积V(a)V(b),原因是。

解析:(1)物质的量浓度相同时,盐酸是强酸,醋酸是弱酸,盐酸电离出的c(H+)远大于醋酸电离出的c(H+),醋酸产生H2的速率比盐酸小。反应完毕后,因为n(HCl)=n(CH3COOH),故最终产生H2的量相等。(2)c(H+)相同时,反应开始时产生H2的速率相等。反应完毕后,因c(H+)相同,醋酸浓度大,则n(HCl)<n(CH3COOH),故最终醋酸产生的H2多。答案:(1)大于等于反应开始时,盐酸中所含H+的浓度较大,但二者最终能电离出的H+的总物质的量相等(2)等于小于开始时c(H+)相同,所以速率相等,醋酸是弱电解质,最终电离出的H+的总物质的量大[课时跟踪检测]一、选择题1.下列关于电离常数的说法正确的是()A.Ka大的酸溶液中c(H+)一定比Ka小的酸溶液中的c(H+)大B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka=cC.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小D.电离常数只与温度有关,与浓度无关解析:选D酸溶液中c(H+)既跟酸的电离常数有关,也跟酸溶液的浓度有关,A项错误;CH3COOH的电离常数表达式为Ka=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH),B项错误;向2.CH3COOH溶液中存在平衡CH3COOH⇌CH3COO-+H+,欲使CH3COOH的电离度α和电离常数Ka同时增大,可以采取的措施是()A.加水 B.加冰醋酸C.加热 D.加压解析:选C加水会降低CH3COOH浓度,根据“越稀越电离”可知,CH3COOH电离度将增大,但温度不变,Ka不变,故A项不选;加冰醋酸会使CH3COOH浓度增大,CH3COOH电离度将减小,但温度不变,Ka不变,故B项不选;弱电解质电离过程吸热,升高温度将促进CH3COOH电离,则CH3COOH的电离度α和电离常数Ka将同时增大,故C项选;该电离过程在溶液中进行,加压对电离平衡无影响,故D项不选。3.常温常压下,将0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释或者加入少量CH3COONa晶体时,都会引起()A.溶液的pH变大B.CH3COOH的电离程度增大C.溶液的导电能力增强D.电离平衡常数增大解析:选ACH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+,加水稀释使溶液中c(H+)减小,pH增大;加入少量CH3COONa晶体,导致溶液中c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,当达到平衡时溶液中c(H+)减小,pH增大,A正确。加水稀释,醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,而加入少量CH3COONa晶体时,电离平衡逆向移动,最终达到平衡时醋酸的电离程度减小,B错误。加水稀释,溶液中自由移动的离子浓度减小,溶液导电能力减弱;而加入少量CH3COONa晶体时,溶液中自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,C错误。电离平衡常数只与温度有关,而与浓度无关,因此当温度不变时,醋酸的电离平衡常数不变,D错误。4.常温下,将浓度为0.05mol·L-1的HClO溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是()A.c(H+) B.cC.Ka(HClO) D.c解析:选B加水稀释促进HClO电离,溶液中c(H+)减小,A错误;稀释过程中溶液中c(H+)、c(ClO-)、c(HClO)都减小,但是温度不变,电离常数不变,c(H+)c(HClO)=c(H+)c(HClO)×c(ClO-)c(ClO-)=Kac(ClO5.(2025·济宁期末)一元弱酸HA(aq)中存在下列电离平衡:HA⇌A-+H+。将1.0molHA加入一定量的蒸馏水中,最终得到1.0L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()解析:选C根据弱酸HA的电离平衡知,HA浓度由大到小,排除D项;A-、H+浓度由0增大,排除了A、B;平衡时,HA减少量等于A-的增加量。6.(2025·天津高二检测)25℃时,0.1mol·L-1的醋酸溶液中电离平衡常数K=1.7×10-5,下列说法正确的是()A.向该溶液中滴加几滴浓盐酸,平衡逆向移动,c(H+)减小B.向该溶液中加少量CH3COONa固体,c(CC.该温度下0.01mol·L-1醋酸溶液的Ka<1.7×10-5D.升高温度,c(H+)增大,Ka变大解析:选D向该溶液中滴加几滴浓盐酸,CH3COOH⇌CH3COO-+H+平衡逆向移动,c(H+)增大,故A错误;温度不变,平衡常数不变,K=c(CH3COO-)·c(H+)c(CH3COOH),向该溶液中加少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,氢离子浓度减小,则c(CH3COO-)c(CH3COOH)增大,故B错误;电离平衡常数只与温度有关,该温度下0.01mol·L-1醋酸溶液的7.已知室温时,0.1mol·L-1某一元酸HA在水中只有0.1%发生电离,下列叙述错误的是()A.该溶液中c(H+)=1×10-4mol·L-1B.升高温度,电离常数减小C.此酸的电离常数约为1×10-7D.加入少量纯HA,电离程度减小,电离常数不变解析:选Bc(H+)=0.1mol·L-1×0.1%=1×10-4mol·L-1,故A正确;HA电离吸热,升高温度,促进电离,电离常数增大,故B错误;此酸的电离常数Ka=c(H+)·c(A-)c(HA)≈10-4×10-40.1=1×10-7,故8.在体积都为1L,c(H+)都为0.01mol·L-1的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65g锌粒,则下列图示符合客观事实的是()解析:选CB项,产生H2的速率大的应为CH3COOH,错误;D项,相同时间内c(H+)变化较大的为HCl,错误。9.高氯酸、硫酸、盐酸和硝酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度时这四种酸在冰醋酸中电离(酸在溶剂中电离实质是酸中的H+转移给溶剂分子,如HCl+H2O==H3O++Cl-)的电离平衡常数:酸HClO4H2SO4HClHNO3电离平衡常数Ka=1.6×10-5Ka1=6.3×10-9Ka=1.6×10-9Ka=4.2×10-10根据表格信息判断下列说法不正确的是()A.冰醋酸中H2SO4的电离方程式:H2SO4⇌H++HSOB.这四种酸在冰醋酸中都不能完全电离C.在冰醋酸中盐酸是这四种酸中最强的酸D.冰醋酸较水更能区分这四种酸的强弱解析:选CH2SO4在冰醋酸中存在电离平衡,且分步电离,主要以第一步电离为主,电离方程式为H2SO4⇌H++HSO4-,A正确;根据表格数据可知:四种酸在冰醋酸中都是弱酸,存在电离平衡,且不能完全电离,B正确;酸的电离平衡常数越大,该酸的酸性就越强。根据四种酸的电离平衡常数可知,HClO4的电离平衡常数最大,故四种酸中酸性最强的是HClO4,C错误;四种酸在水中都是完全电离,都是强酸,而在冰醋酸中存在电离平衡,它们的电离程度不同,因而能够比较它们的相对强弱,故冰醋酸较水更能区分这四种酸的强弱10.(2025·辽宁高二检测)常温下,同时将0.1L0.1mol·L-1盐酸和0.1L0.1mol·L-1醋酸中溶质的浓度稀释到原浓度的110,稀释过程中溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是()[提示:pH=-lgc(H+)]A.曲线a表示盐酸稀释过程中的pH变化B.0.1mol·L-1醋酸溶液中:c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)C.稀释后溶液中所有离子浓度均下降D.稀释过程中Ka(CH3COOH)不变解析:选D常温下,0.1mol·L-1盐酸的pH为1,稀释到原浓度的110时,盐酸的pH增大一个单位,变为2,所以曲线b表示盐酸稀释过程中的pH变化,故A错误;醋酸发生不完全电离产生氢离子和醋酸根离子,溶液呈酸性,同时水也电离产生氢离子,则c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),故B错误;稀释后氢离子和氯离子、醋酸根离子浓度下降,酸对于水的电离的抑制作用减弱,水的电离程度增大,OH-浓度增大,故C错误;温度不变,Ka(CH3COOH)不变,故D二、非选择题11.(6分)(1)25℃时,amol·L-1CH3COOH溶液中c(H+)=10-bmol·L-1,用含a和b的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数Ka=。

(2)已知常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的二级电离,则H2CO3⇌HCO3-+H+的电离平衡常数Ka=。(已知10-5.6=2.5×10(3)25℃时,在2.0×10-3mol·L-1的氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略调节时溶液体积的变化),测得平衡体系中c(F-)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示。[提示:pH=-lgc(H+)]则25℃时,HF的电离平衡常数Ka(HF)=(列式求值)。

答案:(1)10-2ba-(3)c(H+)·c12.(14分)弱电解质的电离平衡与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题:Ⅰ.部分弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO电离平衡常数(25℃)K=1.77×10-4K1=1.3×10-7K2=7.1×10-15K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11K=3.0×10-8(1)H2S的二级电离平衡常数的表达式为。

(2)c(H+)浓度相同的HCOOH和HClO溶液中:c(HCOOH)c(HClO)。

(3)根据上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式错误的是(填序号)。

①次氯酸与NaHCO3溶液的反应:HClO+CO32-==ClO-②少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-==HCO3③硫化氢气体通入NaClO溶液中:H2S+ClO-==HS-+HClO④碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+CO32-==2HCOO-+CO2↑+H⑤碳酸钠溶液通入少量H2S:2CO32-+H2S==S2-Ⅱ.常压下,某化学兴趣小组取不同浓度、不同温度的醋酸进行各项内容的测定,得到下表实验数据。温度/℃c(CH3COOH)/(mol·L-1)电离常数电离度/%c(H+)/(mol·L-1)016.061.37×10-19.0981.507×10-21015.161.57×10-110.181.543×10-22013.631.71×10-111.21.527×10-2已知:电离度=已电离的弱电解质物质的量起始时的弱电解质物质的量×(4)温度升高,CH3COOH的电离平衡向(填“左”或“右”)移动,能支持该结论的表中数据是(填字母)。

a.c(H+) b.电离度c.电离常数 d.c(CH3COOH)(5)表中c(H+)基本不变的原因是。

(6)常温下,在醋酸溶液中加入纯醋酸,醋酸的电离度(填“增大”“减小”或“不变”,下同);在醋酸溶液中加入一定量的醋酸钠晶体,醋酸的电离度。

解析:(1)H2S的第二步电离方程式为HS-⇌H++S2-,其二级电离平衡常数的表达式为Ka2=c(H+)·c(S2-)c(HS-);(2)HCOOH的酸性强于HClO;故c(H+)浓度相同时,c(HCOOH)<c(HClO);(3)由于电离平衡常数HCOOH>H2CO3>H2S>HClO>HCO3->HS-,酸性强弱为HCOOH>H2CO3>H2S>HClO>HCO3->HS-;H2CO3>HClO>HCO3-,次氯酸与NaHCO3溶液不反应,故①错误;H2CO3>HClO>HCO3-,少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-==HCO3-+HClO,故②正确;硫化氢气体通入NaClO溶液中发生氧化还原反应:H2S+ClO-==S↓+H2O+Cl-,故③错误;HCOOH>H2CO3,碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+CO32-==2HCOO-+CO2↑+H2O,故④正确;H2CO3>H2S>HCO3->HS-,碳酸钠溶液通入少量H2S只能生成HCO3-和HS-:CO32-+H2S==HS-+HCO3-,故⑤错误;(4)弱电解质的电离为吸热反应,温度升高,CH3COOH的电离程度增大答案:(1)Ka2=c(H+)·c(S2-)(5)浓度减小,会使氢离子浓度减小,而温度升高,会使氢离子浓度增大,双重作用使氢离子浓度基本不变(6)减小减小第二节水的电离和溶液的pH学习目标重点难点1.认识水的电离,了解水的离子积常数。能运用弱电解质的电离模型分析水的电离、分析外界条件对水的电离平衡的影响。2.掌握溶液的酸碱性与pH的关系。掌握检测溶液pH的方法,了解溶液pH调控的意义。重点1.pH与溶液酸碱性的关系。2.酸碱中和滴定实验的操作技能。难点准确判断酸碱中和滴定的终点第1课时水的电离新知探究(一)——水的电离1.水的电离(1)水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离。(2)水的电离方程式为H2O+H2O⇌H3O++OH-,简写为H2O⇌H++OH-。2.水的离子积表达式Kw=c(H+)·c(OH-)影响因素只与温度有关,随着温度的升高,Kw增大25℃时,Kw=1.0×10-14适用范围Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液[微点拨]不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)总是相等的。3.外界条件对水的电离平衡的影响(1)改变一种条件对水的电离平衡的影响其他条件不变的情况下,改变一种条件,对水的电离平衡H2O⇌H++OH-ΔH>0的影响如下表:升高温度加入HCl(g)加入NaOH(s)加入金属钠平衡移动方向右移左移左移右移c(H+)增大增大减小减小c(OH-)增大减小增大增大水的电离程度增大减小减小增大Kw增大不变不变不变(忽略温度变化)(2)反应条件对水的电离平衡的影响①因水的电离是吸热过程,故温度升高,会促进水的电离,c(H+)、c(OH-)都增大,水仍呈中性。②外加酸(或碱),水中c(H+)[或c(OH-)]增大,会抑制水的电离,水的电离程度减小,Kw不变。③加入活泼金属,可与水电离产生的H+直接发生置换反应,产生H2,使水的电离平衡向右移动。[题点多维训练]1.下列关于水的离子积常数的叙述正确的是()A.因为水的离子积常数的表达式是Kw=c(H+)·c(OH-),所以Kw随溶液中c(H+)和c(OH-)的变化而变化B.水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量C.水的离子积常数是温度的函数,随着温度的变化而变化D.水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量解析:选C水的离子积常数的表达式是Kw=c(H+)·c(OH-),但是Kw是温度的函数,不随溶液中c(H+)和c(OH-)的变化而变化,A错误,C正确;水的离子积常数Kw=K电离·c(H2O),B、D错误。2.在某温度时,测得纯水中的c(OH-)=2.0×10-7mol·L-1,则c(H+)为()A.2.0×10-7mol·L-1 B.1.0×10-7mol·L-1C.1.0×10-142.0×10-7mol·L-1解析:选A纯水呈中性,则纯水中c(H+)=c(OH-)=2.0×10-7mol·L-1。3.下列操作能使水的电离平衡发生移动,且c(H+)>c(OH-)的是()A.向水中投入一小块金属钠 B.将水加热煮沸C.向水中通入CO2气体 D.向水中加食盐晶体解析:选CA项中加入的钠与H2O反应生成NaOH,使c(OH-)>c(H+);B项中c(H+)=c(OH-);C项中通入CO2:CO2+H2O⇌H2CO3⇌H++HCO3-,使水的电离平衡向左移动,且c(H+)>c(OH-);而D项中c(H+)=c(OH-4.已知:H2O⇌H++OH-,在25℃、35℃下水的离子积分别为1×10-14、2.1×10-14。则下列叙述不正确的是()A.水的电离是一个吸热过程B.某温度下水的pH=7.5时,c(H+)<c(OH-)C.水中的c(OH-)随着温度的升高而升高D.预测50℃时水的离子积大于2.1×10-14解析:选B在25℃、35℃下H2O的离子积分别为1×10-14、2.1×10-14,说明升高温度电离程度变大,H2O的电离为吸热过程,故A正确;H2O的pH=7.5,则c(H+)=10-7.5,但未注明温度,不知H2O的离子积,不能计算出氢氧根离子的浓度,即不能比较二者的大小,故B错误;温度升高,H2O的电离程度增大,氢氧根离子浓度增大,故C正确;H2O的电离是吸热过程,温度越高,电离程度越大,所以50℃时水的离子积大于2.1×10-14,故D正确。新知探究(二)——Kw的相关计算及应用典例导学[典例]在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示。(1)A点水的离子积常数为1×10-14,B点水的离子积常数为。造成水的离子积常数变化的原因是。

(2)T℃时,若向水中滴加盐酸,(填“能”或“不能”)使体系处于B点状态,原因是。

(3)T℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)=。[解析](1)纯水的电离平衡中,c(H+)=c(OH-),B点Kw=c(H+)·c(OH-)=10-6.5×10-6.5=1×10-13,B点水的离子积常数大于A点,原因是水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积常数增大。(2)向水中滴加盐酸,c(H+)增大,水的电离平衡向左移动,c(OH-)减小,体系中c(H+)≠c(OH-),体系不会处于B点状态。(3)T℃时,Kw=1×10-13,若盐酸中c(H+)=5×10-4mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)等于水电离产生的c水(OH-),为1×10-135×10-4mol·L-1=2[答案](1)1×10-13水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积常数增大(2)不能滴加盐酸后,c(H+)增大,水的电离平衡左移,c(OH-)减小,体系中c(H+)≠c(OH-)(3)2×10-10mol·L-1[系统融通知能]1.水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算Kw表达式中,c(H+)、c(OH-)均表示整个溶液中总物质的量浓度,但是一般情况下有:酸溶液中H+来源于酸的电离和水的电离,而OH-只来源于水的电离。如25℃时,0.01mol·L-1的盐酸中,酸电离出的c酸(H+)远大于水电离出的c水(H+),溶液中水电离出的c水(H+)可忽略,所以水电离出的c水(H+)=c(OH-)=Kwc酸(碱溶液中OH-来源于碱的电离和水的电离,而H+只来源于水的电离,如25℃时0.01mol·L-1的NaOH溶液中,碱电离出的c碱(OH-)远大于水电离出的c水(OH-),溶液中水电离出的c水(OH-)可忽略,所以水电离产生的c水(OH-)=c(H+)=Kwc碱(O纯水中水电离出的c(H+)与水电离出的c(OH-)一定相等,即c(H+)=c(OH-)=K2.水的电离平衡曲线的理解与识别某温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示。(1)曲线上的任意点(如a、b、c)的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同,温度相同。(2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw不同,温度不同。(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变,改变酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。[题点多维训练]1.在相同温度下,0.01mol·L-1的NaOH溶液和0.01mol·L-1的盐酸相比,下列说法正确的是()A.由水电离出的c(H+)相等B.由水电离出的c(H+)都是1.0×10-12mol·L-1C.由水电离出的c(H+)都是0.01mol·L-1D.两者都促进了水的电离解析:选A在相同温度下,0.01mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)是0.01mol·L-1,水电离产生的氢离子为Kw0.01mol·L-1,0.01mol·L-1的盐酸中c(H+)是0.01mol·L-1,水电离产生的氢离子等于氢氧根离子浓度,为Kw0.01mol·L-1,二者均2.下列关于水的电离H2O⇌H++OH-ΔH>0的说法不正确的是[已知pH=-lgc(H+)]()A.将水加热至50℃,水的电离平衡正向移动,水依然呈中性B.向水中加入少量NaOH,水的电离平衡逆向移动,溶液呈碱性C.向水中加入少量冰醋酸,水的电离平衡逆向移动,溶液呈酸性D.常温下,pH=2的盐酸中,水电离的c(H+)=1.0×10-2mol·L-1解析:选D水的电离吸热,将水加热至50℃,水的电离平衡正向移动,但水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度始终相等,水依然呈中性,故A正确;向水中加入少量NaOH,氢氧根离子浓度增大,水的电离平衡逆向移动,溶液呈碱性,故B正确;向水中加入少量冰醋酸,氢离子浓度增大,水的电离平衡逆向移动,溶液呈酸性,故C正确;盐酸抑制水电离,常温下,pH=2的盐酸中,水电离的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1,故D错误。3.(2025·泸州高二期中)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是()A.升高温度,可能引起由c向b的变化B.该温度下,a点溶液呈酸性C.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化解析:选B温度升高,水的离子积常数增大,水溶液中,氢离子和氢氧根离子浓度都增大,不在曲线上,故A错误;该温度下,a点溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,a点溶液呈酸性,故B正确;b点氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1,故Kw=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14,故C错误;d点,水的离子积常数减小,稀释不会引起水的离子积的改变,溶液向中性靠近,该温度下,稀释溶液可能引起由c向b的变化,故D错误。4.(1)某温度时,水的Kw=1×10-12,则该温度(填“>”“<”或“=”)25℃,其理由是。

(2)该温度下,c(H+)=1×10-7mol·L-1的溶液中的溶质只有NaOH,则由H2O电离出来的c(OH-)=mol·L-1。

(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡(填“向左”“向右”或“不”,下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体,水的电离平衡移动。

(4)25℃时,下列0.1mol·L-1的6种溶液,水电离出的c(H+)由大到小的关系是(填序号)。

①盐酸②H2SO4③CH3COOH(Ka=1.8×10-5)④NH3·H2O(Kb=1.8×10-5)⑤NaOH⑥Ba(OH)2解析:(2)NaOH溶液中由水电离出来的c(OH-)等于溶液中的c(H+),即为1×10-7mol·L-1。(3)Zn与稀硫酸反应过程中,溶液中c(H+)减小,水的电