2019-2020年高中化學 第三章 第二節(jié) 弱點解質的電離平衡 鹽類的水解練習 魯科版選修4.doc
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2019-2020年高中化學 第三章 第二節(jié) 弱點解質的電離平衡 鹽類的水解練習 魯科版選修4一、 弱電解質的電離平衡(一)電離平衡常數(shù)1概念。弱電解質在一定條件下達到電離平衡時,弱電解質電離形成的各種離子的濃度的和乘積與溶液中未電離的分子的濃度之比。2表達式。對于ABABK。(1)弱酸:CH3COOHHCH3COOKa;(2)弱堿:NH3H2ONHOHKb。3意義。(1)電離常數(shù)表現(xiàn)了弱電解質的電離能力;(2)K越大,表示弱電解質的電離程度越大,弱酸的酸性或弱堿的堿性相對越強;(3)多元弱酸的電離是分步進行的,溶液的酸性主要是由第一步電離決定的。4影響因素。由于電離是一個吸熱過程,故K只與溫度有關,升高溫度,K值增大;溫度不變,K值不變。(二)電離度1概念。弱電解質在水中的電離達到平衡狀態(tài)時,已電離的溶質的分子數(shù)占原有溶質分子總數(shù)(包括已電離的和未電離的)的百分率,稱為電離度,用表示。2表達式。100%3意義。(1)電離度實質上是一種平衡轉化率,表示弱電解質在水中的電離程度;(2)溫度相同,濃度相同時,不同弱電解質的電離度是不同的,越大,表示的酸類的酸性越強;(3)同一弱電解質的濃度不同,電離度也不同,溶液越稀,電離度越大。(三)影響電離平衡的因素1內因:弱電解質在水中達到電離平衡時電離程度的大小主要是由電解質本身的性質決定的。2外界條件對電離平衡的影響。(1)溫度:由于弱電解質的電離是吸熱的,因此升高溫度,電離平衡將向電離方向移動,弱電解質的電離程度將增大。(2)濃度:同一弱電解質,增大溶液的物質的量濃度,電離平衡將向電離方向移動,但電解質的電離程度減?。幌♂屓芤簳r,電離平衡將向電離方向移動,且電解質的電離程度增大。(3)加入試劑:增大弱電解質電離出的某離子的濃度如在CH3COOH溶液中加入CH3COONa固體,增大了c(CH3COO),電離平衡將向離子結合成弱電解質分子的方向移動,弱電解質的電離程度將減??;減小弱電解質電離出的離子的濃度如在CH3COOH溶液中加入NaOH固體,因H與OH反應生成H2O,使c(H)減小,電離平衡將向電離方向移動,弱電解質的電離程度將增大。3以0.1 molL1的CH3COOH(CH3COOHCH3COOH)為例,當改變外界條件,其平衡移動的方向、Ka、n(H)、導電性的變化: 平衡移動方向平衡常數(shù)Kan(H)H導電性電離度加水稀釋加冰CH3COOH升溫加CH3COONa加NaOH答案:右移不變增大減小減弱增大右移不變增大增大增強減小右移增大增大增大增強增大左移不變減小減小增強減小右移不變減小減小增強增大 思考應用1向醋酸溶液中加純醋酸,對CH3COOHHCH3COO有何影響?CH3COOH的電離程度怎樣變化?答案:加入CH3COOH時,QK,電離平衡向右移動,但CH3COOH的電離程度減小,溶液c(H)增大,pH減小。二、 鹽類的水解(一)鹽類水解的原理1鹽類的水解。(1)概念。在鹽溶液中由鹽電離產生的離子與水電離產生的H或OH結合生成弱電解質的反應,叫做鹽類的水解反應,簡稱鹽類的水解。由于鹽的水解使得溶液中HOH,因而溶液呈現(xiàn)酸性或堿性。(2)鹽類的水解的實質。在溶液中鹽電離出來的弱堿陽離子或弱酸根陰離子結合水電離出的OH或H生成難電離的弱電解質,促進了水的電離。2鹽類的水解過程。(1)NH4Cl溶液。電離過程:NH4ClNHCl,H2OHOH。水的電離平衡的移動:NH與OH結合生成弱電解質NH3H2O,使H2O的電離平衡向電離的方向移動,溶液中的H隨之增大,當達到新的平衡時,HOH,溶液呈酸性??偡磻篘H4ClH2ONH3H2OHCl。(2)CH3COONa溶液。電離過程:CH3COONaNaCH3COO,H2OHOH。水的電離平衡的移動:CH3COO和H結合生成弱電解質CH3COOH,使H2O的電離平衡向電離的方向移動,溶液中的OH隨之增大,當達到的新的平衡時,HOH,溶液顯堿性。總反應:CH3COOH2OCH3COOHOH。3鹽類水解離子方程式的書寫。(1)鹽類的水解離子方程式一般用“”連接,單離子的水解過程是可逆的,并且由于水解程度較小,生成的弱電解質即便是難溶、易揮發(fā)或不穩(wěn)定的物質也只能寫化學式,且不能標上“、”等符號。(2)多元弱酸根(如CO、S2等)的水解分步進行且以第一步水解為主,寫出CO的水解離子方程式:COH2OHCOOH,HCOH2OH2CO3OH。(3)多元弱堿的陽離子的水解離子方程式在中學階段只要求一步書寫到底,如Fe3、Cu2的水解離子方程式分別為:Fe33H2OFe(OH)33H,Cu22H2OCu(OH)22H。(4)弱酸弱堿鹽中的弱離子的水解相互促進,水解徹底的用“=”,不徹底的仍用“”。如Al3與HCO相互促進時水解較完全,則其水解離子方程式為:Al33HCO=Al(OH)33CO2;而NH與CH3COO雖相互促進但仍可大量共存,其水解離子方程式為:NHCH3COOH2ONH3H2OCH3COOH。(二)影響水解平衡的因素1鹽類本身的性質。鹽類的水解一般是可逆反應,組成鹽的酸根相對應的酸越弱或陽離子對應的堿越弱,水解程度越大,其鹽溶液的堿性或酸性越強。如CH3COOH比HClO的酸性強,同濃度的CH3COONa和NaClO溶液中NaClO溶液的堿性強。 2相同溫度下,等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液,誰的pH更大,為什么?答案:根據(jù)水解規(guī)律,越弱越水解,故Na2CO3溶液的pH更大。因為H2CO3是二元弱酸,分級電離,第一級電離程度比第二級的大,也就是說酸性H2CO3 HCO,而對應的鈉鹽分別是 NaHCO3和Na2CO3,COH2OHCOOH,HCOH2OH2CO3OH,越弱的酸的酸根水解程度越大,也就是CO水解程度大于HCO的,因此溶液中OH濃度大,pH大。2外界條件。(1)溫度。鹽類的水解反應是吸熱反應,故升溫時平衡向水解方向移動時,可促進水解。(2)鹽溶液的濃度。根據(jù)平衡移動原理,稀釋時平衡向水解方向移動,可促進水解。如FeCl3溶液加水稀釋時,F(xiàn)e3的水解程度增大。(3)外加酸堿。外加酸堿可促進或抑制鹽的水解,水解顯酸性的鹽溶液,加堿會促進鹽的水解,加酸會抑制鹽的水解,反之亦然,如CH3COONa溶液中加鹽酸會促進水解,加堿會抑制水解。(4)加入與鹽的水解性質相反的鹽,會促進鹽的水解,如CH3COONa中溶液中加入少量NH4Cl固體會促進CH3COONa的水解。(三)水解原理的應用1根據(jù)實際需要,生產和生活中常通過改變溶液中相關物質的濃度或溶液pH來調節(jié)鹽的水解程度。堿性物質能清洗油污,用純堿溶液清洗油污時,加熱可促進Na2CO3的水解,增強去污力。2在配制易水解的鹽溶液時,加FeCl3、SnCl2水溶液,為了抑制水解,需要加入少量的稀鹽酸以防止溶液變渾濁。3許多鹽在水解時,可生成難溶于水的氫氧化物,當生成的氫氧化物呈膠體狀態(tài)且無毒時,可用做凈水劑,例如鋁鹽、鐵鹽、明礬等。1常溫下0.1 molL1醋酸溶液的pHa,下列能使溶液pH(a1)的措施是(B)A將溶液稀釋到原體積的10倍B加入適量的醋酸鈉固體C加入等體積0.2 molL1鹽酸D提高溶液的溫度解析:醋酸是弱酸,稀釋10倍同時也促進了其電離,溶液的pH小于(a1),故A項錯誤;醋酸根離子水解顯堿性,向酸溶液中加入適量堿性溶液可以使pH增大1,故B項正確;鹽酸完全電離,加入鹽酸后溶液的pH小于(a1),故C項錯誤;升高溫度促進醋酸的電離,溶液的pH小于(a1),故D項錯誤。225 時,濃度均為0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判斷不正確的是(C)A均存在電離平衡和水解平衡B存在的粒子種類相同Cc(OH)前者大于后者D分別加入NaOH固體,恢復到原溫度,c(CO)均增大解析:Na2CO3溶液中存在水的電離平衡和碳酸根的水解平衡,NaHCO3在水溶液中存在碳酸氫根的電離平衡和水解平衡以及水的電離平衡,故A項正確;NaHCO3和Na2CO3溶液中存在的微粒均為:碳酸根、碳酸氫根、氫氧根、氫離子、碳酸分子、水分子,存在的粒子種類相同,故B項正確;碳酸根的水解程度大于碳酸氫根,二者水解均顯堿性,根據(jù)水解規(guī)律:誰強顯誰性,所以碳酸鈉中的氫氧根濃度大于碳酸氫鈉溶液中的氫氧根濃度,故C項錯誤;分別加入NaOH固體,恢復到原溫度,碳酸氫根和氫氧根在溶液反應會生成碳酸根和水,氫氧根對它們的水解均起到抑制作用,所以c(CO)均增大,故D項正確。1已知0.1 molL1的醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COOH,要使溶液中H/CH3COOH值增大,可以采取的措施是(B)加少量燒堿升高溫度加少量冰醋酸加水ABCD解析:中,加入NaOH溶液,n(H)減小,電離平衡正向移動,n(CH3COOH)減小,但減小程度較小,因此H/CH3COOH變??;中,升高溫度,電離平衡正向移動,n(H)增大,n(CH3COOH)減小,因此n(H)/n(CH3COOH)增大;中,加入少量冰醋酸,電離程度變小,因此n(H)/n(CH3COOH)變小;中,加水稀釋時,電離程度變大,因此n(H)/n(CH3COOH)變大。2(雙選)表示0.1 molL1 NaHCO3溶液中有關微粒濃度(molL1)的關系式,正確的是(CD)ANaHCOCOHOHBNaHHCOCOOHCNaHHCO2COOHDNaHCOCOH2CO3解析:在NaHCO3溶液中,除了H2O的電離外,還存在下列電離:NaHCO3=NaHCO(完全電離)HCOHCO(只是微弱電離);另外還存在水解反應:HCOH2OH2CO3OHHCO的水解程度也不大,但比HCO的電離程度大,故NaHCO3溶液呈堿性。在NaHCO3溶液中,碳原子的存在形式有HCO、CO、H2CO3,其中以HCO為主。由電荷守恒知C項正確,故B項不正確;由物料守恒知D項正確。由于溶液呈堿性,且HCO與H2O都能電離出H,即A項應為:NaHCOOHHCO,故A項錯誤。3相同物質的量濃度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH較大,則下列關于同溫、同體積、同濃度的HCN和HClO的說法中正確的是(D)A酸的強弱:HCNHClOBpH:HClOHCNC與NaOH恰好完全反應時,消耗NaOH的物質的量:HClOHCND酸根離子濃度:CNHZHYBHZHYHXCHXHYHZ DHYHZHX解析:三種鹽的陽離子都是Na,當物質的量濃度相同時,溶液的pH分別為8、9、10,堿性逐漸增強,也就是X、Y、Z的水解程度依次增大。由越容易水解的弱酸根對應的酸的酸性越弱,可知三種酸的酸性由強到弱的順序為HX、HY、HZ。8根據(jù)NH3H2ONHOH的電離平衡,填寫下列表格各項的變化情況。改變的條件平衡移動方向n(OH)c(OH)加NaOH固體通入氨氣加水加入鹽酸降低溫度加NH4Cl固體加入稀氨水解析:影響電離平衡的條件有溫度和濃度等,根據(jù)平衡移動原理,可以判斷平衡移動的方向,n(OH)的變化與平衡移動方向直接有關,c(OH)還與溶液的體積有關。答案:改變的條件平衡移動方向n(OH)c(OH)加NaOH固體左增大增大通入氨氣右增大增大加水右增大減小加入鹽酸右減小減小降低溫度左減小減小加NH4Cl固體左減小減小加入稀氨水右增大減小9.某二元酸(化學式用H2A表示)在水中的電離方程式是(第一步電離完全):H2A=HHA,HAHA2。回答下列問題:(1)Na2A溶液顯_(選填“酸性”“中性”或“堿性”)理由是_(用離子方程式表示)。(2)0.1 mol/L的H2A溶液的pH _1(選填“”“”或“”)。(3)0.1 mol/L的Na2A溶液中,下列微粒濃度關系錯誤的是_。Ac(Na)2c(A2)0.2 mol/LBc(OH)c(H)c(HA)Cc(Na)c(H)c(OH)c(HA)2c(A2)Dc(Na)2c(A2)2c(HA)解析:(1)根據(jù)H2A的電離是分步電離可以知道H2A是弱酸,所以Na2A溶液顯堿性,水解原理是:H2OA2HAOH;(2)0.1 mol/L的H2A溶液的氫離子濃度介于0.1 mol/L到0.2 mol/L之間,所以0.1 mol/L的H2A溶液的pH1;(3)0.1 mol/L的Na2A溶液中,弱離子會水解,所以c(Na)2c(A2),故A項錯誤;在溶液中,根據(jù)質子守恒得:c(OH)c(H)c(HA),故B項正確;0.1 mol/L的Na2A溶液中,存在電荷守恒:c( Na)c(H)c(OH)c(HA)2c(A2),故C項正確;根據(jù)B、C可以得出c(Na)2c(A2)2c(HA),故D項正確。答案:(1)堿性H2OA2HAOH(2)(3)A10為了證明醋酸是弱電解質,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七人分別選用下列試劑進行實驗:001 molL1醋酸溶液、0.1 molL1 CH3COONa溶液、pH3的鹽酸、pH3的醋酸、CH3COONa晶體、NaCl晶體、甲基橙、pH試紙、蒸餾水。(1)甲用pH試紙測出0.10 molL1的醋酸溶液pH4,則認定醋酸是弱電解質,你認為這一方法正確嗎?_(選填“正確”或“不正確”)。(2)乙取出10 mL 0.10 molL1的醋酸溶液,用pH試紙測出其pHa,然后用蒸餾水稀釋到1 000 mL,再用pH試紙測定其pHb,要確定醋酸是弱電解質,則a、b應該滿足的關系是_。(3)丙取出10 mL 0.10 molL1醋酸溶液,滴入甲基橙試液,顯紅色,再加入醋酸鈉晶體,顏色變橙色,你認為這一方法能否證明醋酸是弱電解質?_(選填“能”或“不能”)。(4)丁用pH試紙來測定0.1 molL1 CH3COONa溶液的pH值,發(fā)現(xiàn)0.1 molL1 CH3COONa溶液的pH值為11,則認定醋酸是弱電解質,你認為這一方法正確嗎?_(選填“正確”或“不正確”)。(5)戊將pH3的醋酸和鹽酸,各取10 mL,用蒸餾水稀釋到原來的100倍,然后用pH試紙測定該溶液的pH,醋酸的變化小,則認定醋酸是弱電解質,你認為這一方法正確嗎?_(選填“正確”或“不正確”)。(6)己將pH3的醋酸和鹽酸,分別加入相應的鈉鹽固體,醋酸的pH變化大,則認定醋酸是弱電解質,你認為這一方法正確嗎?_(選填“正確”或“不正確”)。(7)庚取pH3的鹽酸和醋酸,分別稀釋到原來的100倍,然后加入完全一樣的鋅粒,醋酸放出H2的速率快,則認定醋酸是弱電解質,你認為這一方法正確嗎?_(選填“正確”或“不正確”)。解析:(1)pH4,H1104 molL10.1 molL1說明醋酸為弱電解質。(2)稀釋到1 000 mL時,若CH3COOH為強電解質,則pH應為a2,因為CH3COOH為弱酸,加入水促進其電離,所以pH應小于a2,即ba2。(3)加入CH3COONa晶體,顏色由紅色變橙色,說明H變小,抑制了醋酸的電離,能說明CH3COOH為弱電解質。(4)CH3COONa溶液顯堿性,說明CH3COO水解,CH3COOH為弱電解質。(5)稀釋到原來的100倍時,鹽酸的pH5,若醋酸的變化小,說明加水促進了電離,能證明CH3COOH為弱電解質。(6)CH3COONa抑制了醋酸的電離。(7)醋酸放出H2的速率快,證明H大,原來H一樣大,稀釋100倍后,醋酸中H大,能證明醋酸為弱電解質。答案:(1)正確(2)ba2(3)能(4)正確(5)正確(6)正確(7)正確- 配套講稿:
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