第三章 第一節 知識點與例題詳解

2023-02-03 08:00:03 字數 4382 閱讀 2052

第三章水溶液中的離子平衡

一、電解質和非電解質

1.電解質:在水溶液裡或熔融狀態下能導電的化合物。

2.非電解質:在水溶液裡和熔融狀態下都不導電的化合物。

二、強電解質和弱電解質

1.概念

(1)強電解質:在水溶液中完全電離的電解質。

(2)弱電解質:在水溶液中只有部分電離的電解質。

2.常見強、弱電解質(填物質種類)

(1)強電解質:強酸、強鹼、絕大多數鹽。

(2)弱電解質:弱酸、弱鹼和水。

三、弱電解質的電離

1.電離平衡狀態的建立

醋酸電離過程中體系各粒子濃度的變化,填寫下表

2.弱電解質的電離平衡

在一定條件下,當電解質分子離解成離子的速率和離子結合成分子的速率相等時,電離過程就達到了平衡狀態。

3.影響電離平衡的因素

(1)內因:由電解質本身的性質決定。電解質越弱,其電離程度越小。

(2)外因:①溫度:公升溫時,電離平衡向電離方向移動。②濃度:降低濃度(加水),電離平衡向電離方向移動。

③加入含有弱電解質離子的強電解質,電離平衡向離子結合成分子方向移動。

四、電離常數

1.概念

在一定溫度下,當弱電解質在水溶液中達到電離平衡時,溶液中電離出的各離子濃度係數冪次積的乘積與反應物分子濃度的比值是乙個常數。

2.表示式

對於hah++a-,k=。

3.注意問題

(1)電離平衡常數只與溫度有關,公升高溫度,k值變大。

(2)在相同條件下,弱酸的電離常數越大,酸性越強。

(3)多元弱酸的各級電離常數的大小關係是一級電離二級電離,所以其酸性決定於一級電離。

知識點一強、弱電解質的比較

1.某固體化合物a不導電,但熔化或溶於水都能完全電離。下列關於物質a的說法中,正確的是(  )

a.a是非電解質b.a是強電解質

c.a是共價化合物d.a是弱電解質

答案 b

解析在熔化狀態下能夠電離的一定是離子化合物,而熔化或溶於水都能完全電離,所以為強電解質,故應選b。

2.現有如下各化合物:①酒精,②氯化銨,③氫氧化鋇,④氨水,⑤蔗糖,⑥高氯酸,⑦氫硫酸,⑧硫酸氫鉀,⑨磷酸,⑩硫酸。

請用以上物質的序號填寫下列空白。

(1)屬於電解質的有

(2)屬於強電解質的有

(3)屬於弱電解質的有

答案 (12)②③⑥⑧⑩ (3)⑦⑨

知識點二弱電解質的電離

3.在100 ml 0.1 mol·l-1的醋酸溶液中,欲使醋酸的電離程度增大,h+濃度減小,可採用的方法是(  )

a.加熱

b.加入100 ml 0.1 mol·l-1的醋酸溶液

c.加入少量的0.5 mol·l-1的硫酸

d.加入少量的1 mol·l-1的naoh溶液

答案 d

解析 a項,加熱促進電離,h+濃度增大;b項,h+濃度不變;c項,加h2so4抑制電離,但h+濃度增大;d項,加入naoh,oh-與h+反應,平衡向右移動,h+濃度減小。

4.下列說法正確的是(  )

a.根據溶液中有ch3cooh、ch3coo-和h+即可證明ch3cooh達到電離平衡狀態

b.根據溶液中ch3coo-和h+的物質的量濃度相等可證明ch3cooh達到電離平衡狀態

c.當nh3·h2o達到電離平衡時,溶液中nh3·h2o、nh和oh-的濃度相等

d.h2co3是分步電離的,電離程度依次減弱

答案 d

解析該題考查了電離平衡的判斷及其特點。溶液中除電解質電離出的離子外,還存在電解質分子,能證明該電解質是弱電解質,但不能說明達到平衡狀態,a錯誤;根據ch3coohch3coo-+h+知即使ch3cooh電離未達到平衡狀態,ch3coo-和h+的濃度也相等,b錯誤;nh3·h2o達到電離平衡時,溶液中各粒子的濃度不變,而不是相等,何況nh3·h2o電離程度是很小的,絕大多數以nh3·h2o的形式存在,c錯誤;h2co3是二元弱酸,分步電離且電離程度依次減小,d正確。

知識點三電離平衡常數

5.在25℃時,0.1 mol·l-1的hno2、hcooh、hcn、h2co3的溶液中,它們的電離平衡常數分別為4.6×10-4、1.

8×10-4、4.9×10-10、k1=4.3×10-7和k2=5.

6×10-11,其中氫離子濃度最小的是

a.hno2 b.hcoohc.h***.h2co3

答案 c

解析相同溫度時,電離平衡常數越小,其電離程度越小,濃度相同時,電離產生的離子濃度越小。

6.已知下面三個資料:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分別是三種酸的電離平衡常數,若已知這些酸可發生如下反應:

①nacn+hno2===hcn+nano2,

②nacn+hf===hcn+naf,

③nano2+hf===hno2+naf。

由此可判斷下列敘述中,不正確的是(  )

a.hf的電離平衡常數為7.2×10-4

b.hno2的電離平衡常數為4.9×10-10

c.根據①③兩個反應即可知三種酸的相對強弱

d.hno2的電離平衡常數比hcn大,比hf小

答案 b

解析相同溫度下的弱電解質的電離平衡常數是比較弱電解質相對強弱的依據之一。

該題中涉及三個反應。由這三個化學反應方程式可以得出:hf、hno2、hcn的酸性依次減弱。

酸性越強,電離常數越大,據此可以將三個k值與酸對應起來。以上三個反應中,第①個反應說明hno2>hcn,第③個反應說明hf>hno2,只根據這兩個反應即可作出比較。

練基礎落實

1.關於強、弱電解質的敘述正確的是(  )

a.強電解質都是離子化合物,弱電解質都是共價化合物

b.強電解質都是可溶性化合物,弱電解質都是難溶性化合物

c.強電解質的水溶液中無溶質分子,弱電解質的水溶液中有溶質分子

d.強電解質的水溶液導電能力強,弱電解質的水溶液導電能力弱

答案 c

解析 a項,部分共價化合物是強電解質;b項,強電解質有些是難溶性的,如baso4;c項,強電解質在水中完全電離無溶質分子,弱電解質在水中部分電離,有溶質分子;d項,水溶液的導電能力取決於溶液中離子濃度的大小,與電解質的強弱無關。

2.把0.05 mol naoh固體,分別加入下列100 ml溶液中,溶液的導電能力變化不大的是(  )

①自來水 ②0.5 mol·l-1鹽酸 ③0.5 mol·l-1醋酸 ④0.5 mol·l-1 nh4cl溶液

abcd.②③

答案 b

解析離子濃度變化不大,導電能力變化就不大。在h2o中、ch3cooh中加入naoh固體,離子濃度都增大,向hcl中加入naoh固體,自由移動離子數基本不變,則離子濃度變化不大,向nh4cl中加入naoh固體,離子濃度基本不變。

3.下列對氨水溶液中存在的電離平衡nh3·h2onh+oh-敘述正確的是(  )

a.加水後,溶液中n(oh-)增大

b.加入少量濃鹽酸,溶液中c(oh-)增大

c.加入少量濃naoh溶液,電離平衡正向移動

d.加入少量nh4cl固體,溶液中c(nh)減少

答案 a

解析 a項,加水使nh3·h2o電離平衡右移,n(oh-)增大;b項,加入少量濃鹽酸使c(oh-)減小;c項,加入濃naoh溶液,電離平衡向左移動;d項,加nh4cl固體,c(nh)增大。

練方法技巧

4.相同體積、相同氫離子濃度的強酸溶液和弱酸溶液分別跟足量的鎂完全反應,下列說法正確的是(  )

a.弱酸溶液產生較多的氫氣

b.強酸溶液產生較多的氫氣

c.兩者產生等量的氫氣

d.無法比較兩者產生氫氣的量

答案 a

解析相同氫離子濃度的強酸和弱酸溶液,前者的濃度較小,等體積的兩種溶液與足量的鎂反應,後者放出的氫氣多。酸的物質的量越多,在與足量的金屬反應時,放出的氫氣越多。

5.如圖是在一定溫度下,向不同電解質溶液中加入新物質時溶液的導電性能發生變化,其電流強度(i)隨新物質加入量(m)的變化曲線,以下四個導電性實驗,其中與a圖變化趨勢一致的是與b圖變化趨勢一致的是與c圖變化趨勢一致的是________。

①氫氧化鋇溶液中滴入硫酸溶液至過量;

②醋酸溶液中滴入氨水至過量;

③澄清石灰水中通入co2至過量;

④氯化銨溶液中逐漸加入適量氫氧化鈉固體。

答案 ② ①③ ④

解析 ②ch3cooh+nh3·h2o===ch3coonh4+h2o,由於生成了強電解質ch3coonh4,所以導電性先增強,繼續加氨水對溶液進行稀釋,導電性會減弱。①③涉及的反應:ba(oh)2+h2so4===baso4↓+2h2o,ca(oh)2+co2===caco3↓+h2o,caco3+h2o+co2===ca(hco3)2,①導電性又增大是因為加入過量的h2so4,而③是沉澱又和co2作用生成了強電解質ca(hco3)2。

④的過程導電性變化不大,因為nh4cl和生成的nacl濃度變化不大。

練綜合拓展

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