【精品】高考化学总复习:第八章《水溶液中的离子平衡》精讲精练【含答案】.doc
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1、化学高考精品资料课时1弱电解质的电离最新考纲1了解电解质的概念;了解强电解质和弱电解质的概念。2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。了解电离平衡常数。考点一弱电解质的电离1强、弱电解质(1)概念(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物。弱电解质主要是某些共价化合物。2弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,就达到了电离平衡状态。(2)电离平衡的特征(3)外界条件对电离平衡的影响内因:弱电解质本身的性质。外因:a温度:升高温度,电离平衡向电离方向移动,电离程度增大,原因是电离过程吸
2、热。b浓度:加水稀释,使弱电解质的浓度减小,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大。c同离子效应:例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,溶液中c(CH3COO)增大,CH3COOH的电离平衡向左(填“左”或“右”)移动,电离程度减小,c(H)减小,pH增大。探究思考1判断下列电离方程式的书写是否正确,如有错误请改正。(1)熔融状态下NaHSO4的电离:NaHSO4=NaHSO42()_(2)H2CO3的电离:H2CO32HCO32()_(3)Fe(OH)3的电离:Fe(OH)3Fe33OH()_(4)水溶液中NaHSO4的电离:NaHSO4=NaHSO4()_答案(1)改正:Na
3、HSO4=NaHSO4(2)改正:H2CO3HHCO3、HCO3HCO32(3)(4)改正:NaHSO4=NaHSO422以0.1 molL1CH3COOH溶液为例:探究外界条件对电离平衡的影响,请完成表格: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通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【示例1】 (2013福建,8)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
4、Al33OH=Al(OH)3B加水稀释后,溶液中c(NH4)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思维启迪 (1)NH3H2O是弱碱不能完全电离,NH4水解显酸性(2)氨水促进电离n(NH3H2O),n(NH4),n(OH)c(NH3H2O),c(NH4),c(OH)解析NH3H2O为弱碱,不能拆分成离子形式,A错误;加水稀释氨水,变大,但c(NH4)、c(OH)均变小,溶液中c(NH4)c(OH)变小,B错误;NH3H2O与HNO3完全中和生成NH4NO3溶液,因NH4水解溶液呈酸性,C正确;NH3H2O是弱电解质不能完全电离,c(OH)0.1 molL1,
5、则pHb(2010全国,9A)D醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度(2010全国,8C)解析稀醋酸加水稀释时,电离程度增大,但c(H)减小,所以pH增大,B、C错误;醋酸可发生电离:CH3COOHCH3COOH,而醋酸钠提供大量的CH3COO,从而导致上述电离平衡逆向移动,醋酸电离程度减弱。所以D错误。答案A1一元弱酸HA溶液中存在下列电离平衡:HAHA。将1.0 mol HA加入水中配成1.0 L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()。解析刚加入时HA浓度最大,后逐渐减小,故D错误。达到电离平衡时,HA与A的物质的量浓度之和应等于1.0
6、molL1,且c(H)、c(A)相等,故A、B错误。答案C2体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl)n(CH3COO)0.01 mol,下列叙述错误的是()。A与NaOH完全中和时,醋酸所消耗的NaOH多B分别与足量CaCO3反应时,放出的CO2一样多C两种溶液的pH相等D分别用水稀释相同倍数时,n(Cl)n(HCl),故与NaOH完全中和,醋酸消耗的NaOH多,分别与足量CaCO3反应时,醋酸放出的CO2多,A项正确、B项错误;分别用水稀释相同倍数时,醋酸的电离程度增大,n(CH3COO)增大,而n(Cl)不变,D项正确。答案B3(2011山东理综,14)室温下向10 mL pH3的醋酸溶液
7、中加水稀释后,下列说法正确的是()。A溶液中导电粒子的数目减少B溶液中不变C醋酸的电离程度增大,c(H)亦增大D再加入10 mL pH11的NaOH溶液,混合液pH7解析A项,醋酸加水稀释,促进电离,导电粒子的数目增加,故A错误;B项,由于温度不变,电离平衡常数Ka不变,由于KW不变,则题给比值不变,故B正确;C项,醋酸溶液加水稀释,电离程度增大,但c(H)变小,故C错误;D项,加入10 mL pH11的NaOH溶液,醋酸过量,混合后溶液显酸性,故D错误。答案B一元强酸与一元弱酸的比较相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较(见下表)酸c(H)pH中和碱的能力与
8、足量活泼金属反应产生H2的量与金属反应的起始速率一元强酸大小相同大一元弱酸小大相同小考点二电离平衡常数及相关计算1表达式对一元弱酸HA:HAHAKa。对一元弱碱BOH:BOHBOHKb。2特点(1)电离常数只与温度有关,升温,K值增大。(2)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1Ka2Ka3,所以其酸性主要决定于第一步电离。3意义电离常数反映了弱电解质的电离程度的大小,K值越大,电离程度越大,酸(或碱)性越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱:H2SO3H3PO4HF CH3COOHH2CO3H2SHClO探究思考1为什么多元弱酸的Ka1Ka2Ka3?答案(1)一级电离电离出的H抑制了二级电离
9、,依次类推。(2)一级电离完成后,酸式酸根离子是一个阴离子,从阴离子中电离出H是比较困难的,且酸式酸根离子带的负电荷越多,电离出H越困难。2判断正误(1)电离常数受溶液浓度的影响()(2)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱()(3)电离常数大的酸溶液中的c(H)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H)大()(4)H2CO3的电离常数表达式:Ka()答案(1)(2)(3)(4)3填空25 时,部分物质的电离平衡常数如表所示:化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.7105 molL1K14.3107 molL1 K25.61011 molL13.0108molL1请回答下列问题:(1)
10、CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_ _。(2)同浓度的CH3COO、HCO3、CO32、ClO结合H的能力由强到弱的顺序为_。答案(1)CH3COOHH2CO3HClO(2)CO32ClOHCO3CH3COO【示例3】 (高考题改编)(1)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NH4Cl,则溶液显_(填“酸”、“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3H2O的电离常数Kb_。(2)已知常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH5.60,c(H2CO3)1.5105molL1。若忽略水的电离及H2CO3
11、的第二级电离,则H2CO3HCO3H的平衡常数K1_。(已知105.602.5106)已知H2CO3的第二级电离常数K25.61011,HClO的电离常数K3.0108,写出下列条件下所发生反应的离子方程式:a少量Cl2通入到过量的Na2CO3溶液中:_。bCl2与Na2CO3按物质的量之比11恰好反应:_ _。c少量CO2通入到过量的NaClO溶液中:_。思维启迪 电离平衡表达式中的离子浓度是指达到平衡时溶液中存在的离子浓度,并不一定是由弱电解质自身电离的。电解质越弱其电离产生的阴离子结合H的能力越强。解析(1)氨水与盐酸等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为c(NH4)c(H)c(Cl)c
12、(OH),因c(NH4)c(Cl),故有c(H)c(OH),溶液显中性。Kbc(NH4)c(OH)/c(NH3H2O)(0.005 molL1107molL1)/(a/2 molL10.005 molL1)109/(a0.01)molL1。(2)K14.2107。按题给的量的关系书写即可,但应注意因K2(H2CO3)K(HClO)K1(H2CO3),故HClO与Na2CO3反应只能生成NaHCO3。答案(1)中 molL1(2)4.2107a.Cl22CO32H2O=2HCO3ClClObCl2CO32H2O=HCO3ClHClOcClOCO2H2O=HCO3HClO【示例4】 (2010广东
13、理综,31(3)H3BO3溶液中存在如下反应:H3BO3(aq)H2O(l)B(OH)4(aq)H(aq)已知0.70 molL1 H3BO3溶液中,上述反应于298 K达到平衡时,c平衡(H)2.0105 molL1,c平衡(H3BO3)c起始(H3BO3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)。解析依题意 H3BO3(aq)H2O(l)B(OH)4(aq)H(aq)0.7000 0 2.01052.0105 0.70 2.01052.0105K5.71010答案5.710101已知下面三个数据:7.2104、4.6
14、104、4.91010分别是下列有关的三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发生:NaCNHNO2=HCNNaNO2NaCNHF=HCNNaFNaNO2HF=HNO2NaF由此可判断下列叙述不正确的是()。AK(HF)7.2104BK(HNO2)4.91010C根据其中两个反应即可得出三种酸的强弱顺序DK(HCN)K(HNO2)HNO2HCN。由此可判断K(HF)K(HNO2)K(HCN),其相对数据依次为K(HF)7.2104,K(HNO2)4.6104,K(HCN)4.91010。答案B2(2011新课标全国,10)将浓度为0.1 molL1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是()
15、。Ac(H) BKa(HF)C. D.解析HF为弱酸,存在电离平衡:HFHF。根据勒夏特列原理:当改变影响平衡的一个条件,平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动,但平衡的移动不能完全消除这种改变,故加水稀释,平衡正向移动,但c(H)减小,A错误;电离平衡常数只受温度的影响,温度不变,电离平衡常数Ka不变,B错误;当溶液无限稀释时,c(F)不断减小,但c(H)接近107 molL1,所以减小,C错误;,由于加水稀释,平衡正向移动,所以溶液中n(H)增大,n(HF)减小,所以增大,D正确。答案D325 时,弱酸的电离平衡常数如表所示,下列说法正确的是()。弱酸CH3COOHHCNH2CO3Ka/mo
16、lL11.81054.91010K1:4.3107 K2:5.61011A.等物质的量浓度溶液的pH关系:pH(NaCN)pH(Na2CO3)pH(CH3COONa)Ba molL1HCN与b molL1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中c(Na)c(CN),则a一定小于bC往冰醋酸中逐滴加水,溶液导电能力先增大,后减小DNaHCO3和Na2CO3的混合液中:c(Na)c(H)c(OH)c(HCO3)c(CO32)解析A项,由表中数据可知电离程度大小顺序为CH3COOHH2CO3HCN HCO3,所以溶液的pH大小顺序为pH(Na2CO3)pH(NaCN)pH(CH3COONa),错;B项,若
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