2019-2020年高中化学 第三章 第二节 弱点解质的电离平衡 盐类的水解练习 鲁科版选修4.doc

2019-2020年高中化学 第三章 第二节 弱点解质的电离平衡 盐类的水解练习 鲁科版选修4一、 弱电解质的电离平衡(一)电离平衡常数1概念。弱电解质在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的和乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比。2表达式。对于ABABK。(1)弱酸：CH3COOHHCH3COOKa；(2)弱碱：NH3H2ONHOHKb。3意义。(1)电离常数表现了弱电解质的电离能力；(2)K越大，表示弱电解质的电离程度越大，弱酸的酸性或弱碱的碱性相对越强；(3)多元弱酸的电离是分步进行的，溶液的酸性主要是由第一步电离决定的。4影响因素。由于电离是一个吸热过程，故K只与温度有关，升高温度，K值增大；温度不变，K值不变。(二)电离度1概念。弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的)的百分率，称为电离度，用表示。2表达式。100%3意义。(1)电离度实质上是一种平衡转化率，表示弱电解质在水中的电离程度；(2)温度相同，浓度相同时，不同弱电解质的电离度是不同的，越大，表示的酸类的酸性越强；(3)同一弱电解质的浓度不同，电离度也不同，溶液越稀，电离度越大。(三)影响电离平衡的因素1内因：弱电解质在水中达到电离平衡时电离程度的大小主要是由电解质本身的性质决定的。2外界条件对电离平衡的影响。(1)温度：由于弱电解质的电离是吸热的，因此升高温度，电离平衡将向电离方向移动，弱电解质的电离程度将增大。(2)浓度：同一弱电解质，增大溶液的物质的量浓度，电离平衡将向电离方向移动，但电解质的电离程度减小；稀释溶液时，电离平衡将向电离方向移动，且电解质的电离程度增大。(3)加入试剂：增大弱电解质电离出的某离子的浓度如在CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，增大了c(CH3COO)，电离平衡将向离子结合成弱电解质分子的方向移动，弱电解质的电离程度将减小；减小弱电解质电离出的离子的浓度如在CH3COOH溶液中加入NaOH固体，因H与OH反应生成H2O，使c(H)减小，电离平衡将向电离方向移动，弱电解质的电离程度将增大。3以0.1 molL1的CH3COOH(CH3COOHCH3COOH)为例，当改变外界条件，其平衡移动的方向、Ka、n(H)、导电性的变化： 平衡移动方向平衡常数Kan(H)H导电性电离度加水稀释加冰CH3COOH升温加CH3COONa加NaOH答案：右移不变增大减小减弱增大右移不变增大增大增强减小右移增大增大增大增强增大左移不变减小减小增强减小右移不变减小减小增强增大 思考应用1向醋酸溶液中加纯醋酸，对CH3COOHHCH3COO有何影响？CH3COOH的电离程度怎样变化？答案：加入CH3COOH时，QK，电离平衡向右移动，但CH3COOH的电离程度减小，溶液c(H)增大，pH减小。二、 盐类的水解(一)盐类水解的原理1盐类的水解。(1)概念。在盐溶液中由盐电离产生的离子与水电离产生的H或OH结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解反应，简称盐类的水解。由于盐的水解使得溶液中HOH，因而溶液呈现酸性或碱性。(2)盐类的水解的实质。在溶液中盐电离出来的弱碱阳离子或弱酸根阴离子结合水电离出的OH或H生成难电离的弱电解质，促进了水的电离。2盐类的水解过程。(1)NH4Cl溶液。电离过程：NH4ClNHCl，H2OHOH。水的电离平衡的移动：NH与OH结合生成弱电解质NH3H2O，使H2O的电离平衡向电离的方向移动，溶液中的H随之增大，当达到新的平衡时，HOH，溶液呈酸性。总反应：NH4ClH2ONH3H2OHCl。(2)CH3COONa溶液。电离过程：CH3COONaNaCH3COO，H2OHOH。水的电离平衡的移动：CH3COO和H结合生成弱电解质CH3COOH，使H2O的电离平衡向电离的方向移动，溶液中的OH随之增大，当达到的新的平衡时，HOH，溶液显碱性。总反应：CH3COOH2OCH3COOHOH。3盐类水解离子方程式的书写。(1)盐类的水解离子方程式一般用“”连接，单离子的水解过程是可逆的，并且由于水解程度较小，生成的弱电解质即便是难溶、易挥发或不稳定的物质也只能写化学式，且不能标上“、”等符号。(2)多元弱酸根(如CO、S2等)的水解分步进行且以第一步水解为主，写出CO的水解离子方程式：COH2OHCOOH，HCOH2OH2CO3OH。(3)多元弱碱的阳离子的水解离子方程式在中学阶段只要求一步书写到底，如Fe3、Cu2的水解离子方程式分别为：Fe33H2OFe(OH)33H，Cu22H2OCu(OH)22H。(4)弱酸弱碱盐中的弱离子的水解相互促进，水解彻底的用“=”，不彻底的仍用“”。如Al3与HCO相互促进时水解较完全，则其水解离子方程式为：Al33HCO=Al(OH)33CO2；而NH与CH3COO虽相互促进但仍可大量共存，其水解离子方程式为：NHCH3COOH2ONH3H2OCH3COOH。(二)影响水解平衡的因素1盐类本身的性质。盐类的水解一般是可逆反应，组成盐的酸根相对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱，水解程度越大，其盐溶液的碱性或酸性越强。如CH3COOH比HClO的酸性强，同浓度的CH3COONa和NaClO溶液中NaClO溶液的碱性强。 2相同温度下，等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，谁的pH更大，为什么？答案：根据水解规律，越弱越水解，故Na2CO3溶液的pH更大。因为H2CO3是二元弱酸，分级电离，第一级电离程度比第二级的大，也就是说酸性H2CO3 HCO，而对应的钠盐分别是 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浓度大，pH大。2外界条件。(1)温度。盐类的水解反应是吸热反应，故升温时平衡向水解方向移动时，可促进水解。(2)盐溶液的浓度。根据平衡移动原理，稀释时平衡向水解方向移动，可促进水解。如FeCl3溶液加水稀释时，Fe3的水解程度增大。(3)外加酸碱。外加酸碱可促进或抑制盐的水解，水解显酸性的盐溶液，加碱会促进盐的水解，加酸会抑制盐的水解，反之亦然，如CH3COONa溶液中加盐酸会促进水解，加碱会抑制水解。(4)加入与盐的水解性质相反的盐，会促进盐的水解，如CH3COONa中溶液中加入少量NH4Cl固体会促进CH3COONa的水解。(三)水解原理的应用1根据实际需要，生产和生活中常通过改变溶液中相关物质的浓度或溶液pH来调节盐的水解程度。碱性物质能清洗油污，用纯碱溶液清洗油污时，加热可促进Na2CO3的水解，增强去污力。2在配制易水解的盐溶液时，加FeCl3、SnCl2水溶液，为了抑制水解，需要加入少量的稀盐酸以防止溶液变浑浊。3许多盐在水解时，可生成难溶于水的氢氧化物，当生成的氢氧化物呈胶体状态且无毒时，可用做净水剂，例如铝盐、铁盐、明矾等。1常温下0.1 molL1醋酸溶液的pHa，下列能使溶液pH(a1)的措施是(B)A将溶液稀释到原体积的10倍B加入适量的醋酸钠固体C加入等体积0.2 molL1盐酸D提高溶液的温度解析：醋酸是弱酸，稀释10倍同时也促进了其电离，溶液的pH小于(a1)，故A项错误；醋酸根离子水解显碱性，向酸溶液中加入适量碱性溶液可以使pH增大1，故B项正确；盐酸完全电离，加入盐酸后溶液的pH小于(a1)，故C项错误；升高温度促进醋酸的电离，溶液的pH小于(a1)，故D项错误。225 时，浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中，下列判断不正确的是(C)A均存在电离平衡和水解平衡B存在的粒子种类相同Cc(OH)前者大于后者D分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO)均增大解析：Na2CO3溶液中存在水的电离平衡和碳酸根的水解平衡，NaHCO3在水溶液中存在碳酸氢根的电离平衡和水解平衡以及水的电离平衡，故A项正确；NaHCO3和Na2CO3溶液中存在的微粒均为：碳酸根、碳酸氢根、氢氧根、氢离子、碳酸分子、水分子，存在的粒子种类相同，故B项正确；碳酸根的水解程度大于碳酸氢根，二者水解均显碱性，根据水解规律：谁强显谁性，所以碳酸钠中的氢氧根浓度大于碳酸氢钠溶液中的氢氧根浓度，故C项错误；分别加入NaOH固体，恢复到原温度，碳酸氢根和氢氧根在溶液反应会生成碳酸根和水，氢氧根对它们的水解均起到抑制作用，所以c(CO)均增大，故D项正确。1已知0.1 molL1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使溶液中H/CH3COOH值增大，可以采取的措施是(B)加少量烧碱升高温度加少量冰醋酸加水ABCD解析：中，加入NaOH溶液，n(H)减小，电离平衡正向移动，n(CH3COOH)减小，但减小程度较小，因此H/CH3COOH变小；中，升高温度，电离平衡正向移动，n(H)增大，n(CH3COOH)减小，因此n(H)/n(CH3COOH)增大；中，加入少量冰醋酸，电离程度变小，因此n(H)/n(CH3COOH)变小；中，加水稀释时，电离程度变大，因此n(H)/n(CH3COOH)变大。2(双选)表示0.1 molL1 NaHCO3溶液中有关微粒浓度(molL1)的关系式，正确的是(CD)ANaHCOCOHOHBNaHHCOCOOHCNaHHCO2COOHDNaHCOCOH2CO3解析：在NaHCO3溶液中，除了H2O的电离外，还存在下列电离：NaHCO3=NaHCO(完全电离)HCOHCO(只是微弱电离)；另外还存在水解反应：HCOH2OH2CO3OHHCO的水解程度也不大，但比HCO的电离程度大，故NaHCO3溶液呈碱性。在NaHCO3溶液中，碳原子的存在形式有HCO、CO、H2CO3，其中以HCO为主。由电荷守恒知C项正确，故B项不正确；由物料守恒知D项正确。由于溶液呈碱性，且HCO与H2O都能电离出H，即A项应为：NaHCOOHHCO，故A项错误。3相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比，NaCN溶液的pH较大，则下列关于同温、同体积、同浓度的HCN和HClO的说法中正确的是(D)A酸的强弱：HCNHClOBpH：HClOHCNC与NaOH恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量：HClOHCND酸根离子浓度：CNHZHYBHZHYHXCHXHYHZ DHYHZHX解析：三种盐的阳离子都是Na，当物质的量浓度相同时，溶液的pH分别为8、9、10，碱性逐渐增强，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对应的酸的酸性越弱，可知三种酸的酸性由强到弱的顺序为HX、HY、HZ。8根据NH3H2ONHOH的电离平衡，填写下列表格各项的变化情况。改变的条件平衡移动方向n(OH)c(OH)加NaOH固体通入氨气加水加入盐酸降低温度加NH4Cl固体加入稀氨水解析：影响电离平衡的条件有温度和浓度等，根据平衡移动原理，可以判断平衡移动的方向，n(OH)的变化与平衡移动方向直接有关，c(OH)还与溶液的体积有关。答案：改变的条件平衡移动方向n(OH)c(OH)加NaOH固体左增大增大通入氨气右增大增大加水右增大减小加入盐酸右减小减小降低温度左减小减小加NH4Cl固体左减小减小加入稀氨水右增大减小9.某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是(第一步电离完全)：H2A=HHA，HAHA2。回答下列问题：(1)Na2A溶液显_(选填“酸性”“中性”或“碱性”)理由是_(用离子方程式表示)。(2)0.1 mol/L的H2A溶液的pH _1(选填“”“”或“”)。(3)0.1 mol/L的Na2A溶液中，下列微粒浓度关系错误的是_。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)根据H2A的电离是分步电离可以知道H2A是弱酸，所以Na2A溶液显碱性，水解原理是：H2OA2HAOH；(2)0.1 mol/L的H2A溶液的氢离子浓度介于0.1 mol/L到0.2 mol/L之间，所以0.1 mol/L的H2A溶液的pH1；(3)0.1 mol/L的Na2A溶液中，弱离子会水解，所以c(Na)2c(A2)，故A项错误；在溶液中，根据质子守恒得：c(OH)c(H)c(HA)，故B项正确；0.1 mol/L的Na2A溶液中，存在电荷守恒：c( Na)c(H)c(OH)c(HA)2c(A2)，故C项正确；根据B、C可以得出c(Na)2c(A2)2c(HA)，故D项正确。答案：(1)碱性H2OA2HAOH(2)(3)A10为了证明醋酸是弱电解质，甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七人分别选用下列试剂进行实验：001 molL1醋酸溶液、0.1 molL1 CH3COONa溶液、pH3的盐酸、pH3的醋酸、CH3COONa晶体、NaCl晶体、甲基橙、pH试纸、蒸馏水。(1)甲用pH试纸测出0.10 molL1的醋酸溶液pH4，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？_(选填“正确”或“不正确”)。(2)乙取出10 mL 0.10 molL1的醋酸溶液，用pH试纸测出其pHa，然后用蒸馏水稀释到1 000 mL，再用pH试纸测定其pHb，要确定醋酸是弱电解质，则a、b应该满足的关系是_。(3)丙取出10 mL 0.10 molL1醋酸溶液，滴入甲基橙试液，显红色，再加入醋酸钠晶体，颜色变橙色，你认为这一方法能否证明醋酸是弱电解质？_(选填“能”或“不能”)。(4)丁用pH试纸来测定0.1 molL1 CH3COONa溶液的pH值，发现0.1 molL1 CH3COONa溶液的pH值为11，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？_(选填“正确”或“不正确”)。(5)戊将pH3的醋酸和盐酸，各取10 mL，用蒸馏水稀释到原来的100倍，然后用pH试纸测定该溶液的pH，醋酸的变化小，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？_(选填“正确”或“不正确”)。(6)己将pH3的醋酸和盐酸，分别加入相应的钠盐固体，醋酸的pH变化大，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？_(选填“正确”或“不正确”)。(7)庚取pH3的盐酸和醋酸，分别稀释到原来的100倍，然后加入完全一样的锌粒，醋酸放出H2的速率快，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？_(选填“正确”或“不正确”)。解析：(1)pH4，H1104 molL10.1 molL1说明醋酸为弱电解质。(2)稀释到1 000 mL时，若CH3COOH为强电解质，则pH应为a2，因为CH3COOH为弱酸，加入水促进其电离，所以pH应小于a2，即ba2。(3)加入CH3COONa晶体，颜色由红色变橙色，说明H变小，抑制了醋酸的电离，能说明CH3COOH为弱电解质。(4)CH3COONa溶液显碱性，说明CH3COO水解，CH3COOH为弱电解质。(5)稀释到原来的100倍时，盐酸的pH5，若醋酸的变化小，说明加水促进了电离，能证明CH3COOH为弱电解质。(6)CH3COONa抑制了醋酸的电离。(7)醋酸放出H2的速率快，证明H大，原来H一样大，稀释100倍后，醋酸中H大，能证明醋酸为弱电解质。答案：(1)正确(2)ba2(3)能(4)正确(5)正确(6)正确(7)正确