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文檔簡介
第01講電離平衡
目錄
01考情透視目標(biāo)導(dǎo)航........................................................
02知識導(dǎo)圖思維引航........................................................
03考點(diǎn)突破考法探究.........................................................
考點(diǎn)一弱電解質(zhì)的電離平衡............................................................
知識點(diǎn)1弱電解質(zhì).....................................................................
知識點(diǎn)2弱電解質(zhì)的電離平衡...........................................................
考向1強(qiáng)、弱電解質(zhì)及判斷.............................................................
考向2弱電解質(zhì)的電離平衡.............................................................
考點(diǎn)二電離平衡常數(shù)....................................................................
知識點(diǎn)1電離平衡常數(shù)...............................................................
知識點(diǎn)2電離度......................................................................
考向1電離平衡常數(shù)及其應(yīng)用.........................................................
考向2電離平衡常數(shù)等有關(guān)計(jì)算........................................................
考點(diǎn)三強(qiáng)酸(堿)和弱酸(堿)稀釋圖像.....................................................
知識點(diǎn)1等體積、等濃度的鹽酸、醋酸.................................................
知識點(diǎn)2相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸.............................................
知識點(diǎn)3pH與稀釋倍數(shù)的線性關(guān)系....................................................
考向1酸或堿溶液的起始濃度相同......................................................
考向2酸或堿溶液的起始pH相同......................................................
04真題練習(xí)?命題洞見.........................................................
0
,考情透脅目標(biāo)導(dǎo)航.
考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析
2024?湖南卷13題,3分;2024?全國
新課標(biāo)卷7題,3分;2024?河北卷
弱電解質(zhì)的電離是中學(xué)化學(xué)基本理論中的重要組
強(qiáng)弱電解質(zhì)比11題,3分;2023湖北卷12題,3
成部分,也是學(xué)習(xí)中比較難理解的內(nèi)容,更是近幾年
較分;2022江蘇卷12題,3分;2021
高考命題的必考內(nèi)容。高考命題熱點(diǎn)主要集中于影響
浙江1月選考17題,2分;2021浙
弱電解質(zhì)電離平衡的因素,通過圖像分析強(qiáng)、弱電解
江6月選考19題,2分;
質(zhì),電離常數(shù)和電離度,比較微粒濃度大小和pH的計(jì)
2024?江蘇卷12題,3分;2023湖北
算等,命題有時(shí)會與水解相結(jié)合增加試題的難度。能
卷14題,3分;2023浙江6月選考
用動態(tài)平衡的觀點(diǎn)分析電離平衡,解決以圖像或者文
15題,3分;2022浙江1月選考17
電離平衡常數(shù)字的形式考查的平衡問題,根據(jù)溶液中離子濃度的大
題,2分;2022全國乙卷13題,6
應(yīng)用小變化,推斷反應(yīng)的原理和變化的強(qiáng)弱,提高證據(jù)推
分;2022湖北卷15題,3分;2022
理能力。
遼寧卷15題,3分;2021山東卷15
題,4分;
復(fù)習(xí)目標(biāo):
1.了解電解質(zhì)的概念,了解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。
2.理解電解質(zhì)在水中的電離以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。
3.理解弱電解質(zhì)在水中的電離平衡,能利用電離平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
㈤2
廠
弱電解質(zhì)(影響
電
離
電
研究對象-(
離
衡
平
弱
平
因
平衡建立-的
電
衡
素
解
平衡特征-)<
質(zhì)
的「測同濃度溶液的pH
,
常
用
電
只與溫度有-利用元素周期律判斷
電
概念一解
關(guān),溫度升離
強(qiáng)
質(zhì)一測同濃度相應(yīng)鹽溶液
表示方法-平
高,值增
K的
弱的
衡pH
大
影響因素-斷
判
〕測相同條件下相應(yīng)
法
意義.方鹽溶液的導(dǎo)電性
、
測pH相同、稀釋
溫度一定時(shí),K越大,電離
、程度越大,酸(堿)性越強(qiáng),倍數(shù)相同溶液的pH
者占空德?考注埃交
考點(diǎn)一弱電解質(zhì)的電離平衡
知識點(diǎn)1弱電解質(zhì)
1.概念
金則以強(qiáng)電解質(zhì),包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽等
電解質(zhì)處幽
1部分電離
-----*弱電解質(zhì),包括弱酸、弱堿、水等
2.與化合物類型的關(guān)系
強(qiáng)電解質(zhì)主要是大部分離子化合物及某些共價(jià)化合物;弱電解質(zhì)主要是某些共價(jià)化合物。
【名師點(diǎn)晴】
1.電解質(zhì)導(dǎo)電的條件
電解質(zhì)的導(dǎo)電條件是在水溶液中或高溫熔融狀態(tài),共價(jià)化合物只能在水溶液中導(dǎo)電,離子化合物在熔
融狀態(tài)和溶液中均可導(dǎo)電。
溶液濃度
離子濃度
2.導(dǎo)電性強(qiáng)弱.電離程度
〔離子所帶電荷
知識點(diǎn)2弱電解質(zhì)的電離平衡
1.電離平衡的建立
在一定條件下(如溫度、壓強(qiáng)等),當(dāng)弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時(shí),電
離過程達(dá)到了平衡。
3.外因?qū)﹄婋x平衡的影響
1+
以0.1mol-LCH3COOH溶液為例,填寫外界條件對CH3coOHCH3COO+HAH>0的影響。
改變條件平衡移動方向?(H+)c(H+)導(dǎo)電能力Ka
加水稀釋向右增大減小減弱不變
加入少量冰醋酸向右增大增大增強(qiáng)
通入HCl(g)向左增大增大增強(qiáng)不變
加NaOH(s)向右減小減小增強(qiáng)不變
加CH3coONa(s)向左減小減小增強(qiáng)不變
升高溫度向右增大增大增強(qiáng)增大
【名師提醒】
1.濃度:在一定溫度下,同一弱電解質(zhì)溶液,濃度越小,越易電離。
2.溫度:溫度越高,電離程度越大。
3.同離子效應(yīng):加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì)時(shí),可使電離平衡向結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的方
向移動。
4.化學(xué)反應(yīng):加入能與弱電解質(zhì)電離出的離子反應(yīng)的物質(zhì)時(shí),可使電離平衡向電離方向移動。
(考向洞察/
考向1強(qiáng)、弱電解質(zhì)及判斷
【例1】某同學(xué)擬用pH計(jì)測定溶液pH以探究某酸HR是否為弱電解質(zhì)。下列說法正確的是()o
A.25。(3時(shí),若測得0.01mol-L」NaR溶液的pH=7,則HR是弱酸
B.25。(3時(shí),若測得0.01mol-L-iHR溶液的pH>2且pH<7,則HR是弱酸
C.25。(2時(shí),若測得HR溶液的pH=a,取該溶液10.0mL,加蒸儲水稀釋至100.0mL,測得pH=Z),b-a<l,
則HR是弱酸
D.25。(2時(shí),若測得NaR溶液的pH=a,取該溶液10.0mL,升溫至50。(3,測得pH=6,a>b,則HR
是弱酸
【答案】B
【解析】25。(3時(shí),若測得0.01molLNaR溶液的pH=7,可知NaR為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,則HR為強(qiáng)酸,A
項(xiàng)錯(cuò)誤;25°C時(shí),若測得O.Olmori/HR的溶液pH>2且pH<7,可知溶液中c(H+)<0.01moll」,所以HR
未完全電離,HR為弱酸,B項(xiàng)正確;假設(shè)HR為強(qiáng)酸,取pH=6的該溶液10.0mL,加蒸儲水稀釋至100.0mL,
測得此時(shí)溶液pH<7,C項(xiàng)錯(cuò)誤:假設(shè)HR為強(qiáng)酸,則NaR為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,溶液呈中性,升溫至50。。促
進(jìn)水的電離,水的離子積常數(shù)增大,pH減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【思維建模】
強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的證明實(shí)驗(yàn)(以證明某酸(HA)為弱酸為例)
實(shí)驗(yàn)方法結(jié)論
⑴測0.01mol-L-1HA溶液的pHpH=2,HA為強(qiáng)酸;pH>2,HA為弱酸
(2)測NaA溶液的pHpH=7,HA為強(qiáng)酸;pH>7,HA為弱酸
(3)相同條件下,測相同濃度的HA和HC1溶導(dǎo)電性相同,HA為強(qiáng)酸;導(dǎo)電性弱于鹽酸,
液的導(dǎo)電性HA為弱酸
(4)往同濃度的HA和HC1溶液中投入大小相開始反應(yīng)速率相同,HA為強(qiáng)酸;開始反應(yīng)速
率比鹽酸慢,為弱酸
同的Zn?;駽aCO3固體HA
(5)測相同pH的HA與HC1稀釋相同倍數(shù)前pH變化倍數(shù)相同,HA為強(qiáng)酸;pH變化倍數(shù)
后的pH變化小于鹽酸,HA為弱酸
【變式訓(xùn)練】.鳥喋吟(G)是一種有機(jī)弱堿,可與鹽酸反應(yīng)生成鹽酸鹽(用GHC1表示)。已知GHC1水溶
液呈酸性,下列敘述正確的是()
A.0.001molL1GHC1水溶液的pH=3
B.0.001moll」GHC1水溶液加水稀釋,pH升高
C.GHC1在水中的電離方程式:GHC1=G+HC1
D.GHC1水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
【答案】B
【解析】GHC1為強(qiáng)酸弱堿鹽,電離出的GH+會發(fā)生水解,離子的水解較為微弱,因此0.001mol-L-1GHC1
水溶液的pH>3,A項(xiàng)錯(cuò)誤;稀釋GHC1溶液時(shí),GH+的水解程度增大,根據(jù)勒夏特列原理可知,溶液中c(H+)
減小,溶液pH升高,B項(xiàng)正確;GHC1為強(qiáng)酸弱堿鹽,在水中的電離方程式為GHC1=GH++C1-,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
根據(jù)電荷守恒可知,GHC1溶液中存在c(OH-)+c(C「尸c(H+)+c(GH+),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考向2弱電解質(zhì)的電離平衡
【例2】(2024?天津市第二十中學(xué)高三第二次月考)25。(2時(shí),對于pH=2的CH3coOH溶液,下列判斷不
正確的是()
A.加水稀釋,電離平衡正向移動,溶液中所有離子濃度都減小
B.通入少量HC1氣體,電離平衡逆向移動,c(CH3coO)減小,Ka不變
C.加入少量冰醋酸,電離平衡正向移動,c(H+)增大,電離度減小
D.升高溫度,電離平衡正向移動,c(H+)增大,pH減小
【答案】A
【解析】A項(xiàng),醋酸中存在如下電離CH3coOHCH3coO-+H+,向體系中加水稀釋,醋酸的電離
程度增大,電離平衡向右移動,溶液中醋酸根離子、氫離子的濃度都減小,但水的離子積不變,溶液中氫
氧根離子濃度增大,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),通入少量HC1導(dǎo)致溶液中c(H+)增大,抑制醋酸電離,電離平衡逆向
移動,c(CH3coO-)減小,溫度不變,則Ka不變,故B正確;C項(xiàng),加入少量冰醋酸,電離平衡正向移動,
c(H+)增大,但CH3co0H的濃度增大,其電離程度減小,故C正確;D項(xiàng),升高溫度促進(jìn)醋酸電離,則平
衡正向移動,溶液中c(H+)增大,pH減小,故D正確;故選A。
【名師提醒】
外界條件對電離平衡影響的四個(gè)不一定:
1.加水稀釋時(shí),溶液中不是所有離子的濃度都減??;稀醋酸加水稀釋時(shí),溶液中的c(H+)減小,c(OH)
增大。
2.電離平衡右移,電離程度不一定增大,如增大弱電解質(zhì)的濃度,使電離平衡向右移動,但電離程度
減小。
3.電離平衡右移,電解質(zhì)分子的濃度不一定減小,如對于CH3co0H-CH3coeT+H+,平衡后,加入
冰醋酸,c(CH3co0H)增大,平衡右移,根據(jù)勒夏特列原理,只能“減弱”而不能消除,再次平衡時(shí),c(CH3coOH)
比原平衡時(shí)大。
4.電離平衡右移,離子的濃度不一定增大,如在CH3co0H溶液中加水稀釋或加少量NaOH固體,都
會引起平衡右移,但c(CH3coOH)、c(H+)都比原平衡時(shí)要小。
【變式訓(xùn)練】25。(2時(shí),醋酸溶液中存在電離平衡:CH3co0H-CH3co0-+H+。下列說法正確的是
()。
A.向體系中加入少量CH3coONa固體,平衡向左移動,c(CH3coO)減小
B.向體系中加水稀釋,平衡向右移動,溶液中所有離子的濃度都減小
C.加入少量NaOH固體(忽略溶解熱效應(yīng)),平衡向右移動,水的電離程度也隨之增大
D.升高體系溫度(忽略醋酸揮發(fā)),溶液中H+數(shù)目增多,平衡一定向左移動
【答案】C
【解析】向體系中加入少量CH3coONa固體,c(CH3coCT)增大,平衡向左移動,A項(xiàng)錯(cuò)誤;向體系
中加水稀釋,平衡向右移動,溶液中c(CH3coO-)、c(H+)減小,溫度不變,Kw不變,根據(jù)Kw=c(H+)-c(OH-)
可知,c(H+)減小,則c(OH-)增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加入少量NaOH固體(忽略溶解熱效應(yīng)),c(OH)增大,c(H+)
減小,平衡向右移動,溶液酸性減弱,水的電離程度也隨之增大,C項(xiàng)正確;升高體系溫度(忽略醋酸揮發(fā)),
CH3co0H的電離程度增大,平衡向右移動,溶液中H+數(shù)目增多,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn)二電離平衡常數(shù)
知識JJ
知識點(diǎn)1電離平衡常數(shù)
1.表達(dá)式
(1)一元弱酸HA的電離常數(shù):根據(jù)HA=^H++A,可表示為Ka=dA)c(H+)。
c(HA)
(2)一元弱堿BOH的電離常數(shù):根據(jù)BOH=^B++OH,可表示為Kb=《B+)aOH)
c(BOH)
2.特點(diǎn)
(1)電離平衡常數(shù)與溫度有關(guān),與濃度無關(guān),升高溫度,K值增大。
(2)電離平衡常數(shù)反映弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱,K越大,表示弱電解質(zhì)越易電離,酸性或堿性越強(qiáng)。
(3)多元弱酸的各級電離常數(shù)的大小關(guān)系是K?K2?K3……,故其酸性取決于第一步電離。
3.電離平衡常數(shù)的應(yīng)用
(1)判斷弱酸(或弱堿)的相對強(qiáng)弱,電離常數(shù)越大,酸性(或堿性)越強(qiáng)。
(2)判斷鹽溶液的酸性(或堿性)強(qiáng)弱:電離常數(shù)越大,對應(yīng)的鹽水解程度越小,酸性(或堿性)越弱。
(3)判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生:一般符合“強(qiáng)酸制弱酸”規(guī)律。
(4)判斷微粒濃度或濃度比值的變化:利用溫度不變電離常數(shù)就不變來判斷溶液中微粒濃度或者比值的
變化情況,有時(shí)候還會結(jié)合心一起進(jìn)行判斷,如:0.1moll」CH3co0H溶液中加水稀釋,
C(CHCOO-)_C(CH3COQ-)C(H+)_K
3S,加水稀釋,c(H+)減小,K.值不變,則$久力)增大。
++
C(CH3C00H)C(CH3C00H)C(H)C(H)
【名師提醒】
1.電離平衡常數(shù)表達(dá)式中離子濃度指達(dá)到平衡時(shí)溶液中存在的離子濃度,不一定是弱電解質(zhì)自身電離
的,可以對比水的離子積去掌握。
2.電離度與溫度和濃度均有關(guān),電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。
知識點(diǎn)2電離度
1.概念
在一定條件下的弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí),已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原電解質(zhì)分子總數(shù)的百分比。
2.表示方法
己電離的弱電解質(zhì)分子數(shù),?_n/
xIOOTO
溶液中原有弱電解質(zhì)的總分子數(shù)
弱電解質(zhì)的某離子濃度
也可表示為a=xlOO%
弱電解質(zhì)的初始濃度
3.影響因素
(1)相同溫度下,同一弱電解質(zhì),濃度越大,其電離度(㈤越小。
(2)相同濃度下,同一弱電解質(zhì),溫度越高,其電離度(a)越大。
4.電離度與平衡常數(shù)的關(guān)系
電離平衡常數(shù)與電離度(㈤的關(guān)系(以一元弱酸為例)
HA---IT+A
起始:c酸00
轉(zhuǎn)化:c酸c酸C酸,Q
c酸c酸
平衡:cs-(l—a)
Ka=㈤.a,a很小,可認(rèn)為1—aM,則乂=穌咫或a=1三。
c酸.(l—a)l-ac酸
【思維建?!?/p>
電離常數(shù)的4大應(yīng)用
電離常數(shù)越大,酸性(或堿性)越強(qiáng)。如:常溫下,CH3co0H的Ka=l.8x10
判斷弱酸(或弱
r,H2c。3的Kal=4.3x10-7、Ka2=5.6xl0—u。
堿)的相對強(qiáng)弱
則酸性:CH3COOH>H2CO3>HCOr
電離常數(shù)越大,對應(yīng)的鹽水解程度越小,堿性(或酸性)越弱。如:利用上
判斷鹽溶液的酸
面電離常數(shù)的數(shù)值可知等濃度的CH3coONa、NaHCCh、Na2cO3溶液的
性(或堿性)強(qiáng)弱
pH由大到小的順序?yàn)镹a2CO3>NaHCO3>CH3COONa
一般符合“強(qiáng)酸制弱酸''規(guī)律。如:利用上面中電離常數(shù)的數(shù)值可知,向
判斷復(fù)分解反應(yīng)
Na2cCh溶液中加入足量CH3co0H的離子方程式為COF+
能否發(fā)生
2cH3co0H=2CH3co+H20+CO2T
弱電解質(zhì)加水稀釋時(shí),能促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離,溶液中離子和分子的濃
度會發(fā)生相應(yīng)的變化,但電離常數(shù)不變,題目中經(jīng)常利用電離常數(shù)來判
判斷微粒濃度比斷溶液中微粒濃度比值的變化情況。如把0.1molL-1CH3COOH溶液加
+
值的變化?琴漢c(CH3coeT)c(CH3coeT)c(H)Ka共配底
水稀釋,一—稀釋時(shí),
c(CHsCOOH)c(CH3COOH)-c(才)C(H+)
c(H+)減小,Ka值不變,則,(CH3c00)變大
c(CH3COOH)
考向洞察
考向1電離平衡常數(shù)及其應(yīng)用
【例1】(2024?江蘇卷,12)室溫下,通過下列實(shí)驗(yàn)探究SO2的性質(zhì)。已知Kai(H2s03尸1.3x10-2,
8
Ka2(H2SO3)=6.2xl0-o
實(shí)驗(yàn)1:將SO2氣體通入水中,測得溶液pH=3o
實(shí)驗(yàn)2:將SO2氣體通入O.lmolLNaOH溶液中,當(dāng)溶液pH=4時(shí)停止通氣。
實(shí)驗(yàn)3:將S02氣體通入O.lmolL1酸性KMnCU溶液中,當(dāng)溶液恰好褪色時(shí)停止通氣。
下列說法正確的是()
2+
A.實(shí)驗(yàn)1所得溶液中:c(SO3-)+C(HSO3-)>c(H)
2
B.實(shí)驗(yàn)2所得溶液中:C(SO3-)>C(HSO3-)
C.實(shí)驗(yàn)2所得溶液經(jīng)蒸干、灼燒制得NaHSCh固體
22+
D.實(shí)驗(yàn)3所得溶液中:c(SO4-)>c(Mn)
【答案】D
【解析】實(shí)驗(yàn)1得到H2s03溶液,實(shí)驗(yàn)2溶液的pH為4,實(shí)驗(yàn)2為NaHSCh溶液,實(shí)驗(yàn)3中SCh和酸
22++
性KMnC>4溶液反應(yīng)的離子方程式為:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO4'+2Mn+4HoA項(xiàng),實(shí)驗(yàn)1得至UH2s。3
2+2+
溶液,其質(zhì)子守恒關(guān)系式為:2C(SO3-)+C(HS03-)+C(0H-)=C(H),貝!]c(SO3-)+c(HS03-)<c(H),A錯(cuò)誤;
B項(xiàng),實(shí)驗(yàn)2為pH為4,依據(jù)K%=1°=),貝!]6.2x1Of=二個(gè)羋),溶液,則Jsc^-k/HSCh-),
C(HSO3)C(HSO3)
B錯(cuò)誤;C項(xiàng),NaHSO3溶液蒸干、灼燒制得NaHSO4固體,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),實(shí)驗(yàn)3依據(jù)發(fā)生的反應(yīng):5SO2+2MnO4-
22++
+2H2O=5SO4-+2Mn+4H,則恰好完全反應(yīng)后c(SO42-)>c(Mn2+),D正確;故選D。
【易錯(cuò)警示】
(1)判斷強(qiáng)酸制弱酸的離子方程式正誤時(shí),若產(chǎn)物的物質(zhì)之間還能發(fā)生反應(yīng),該離子方程式一定錯(cuò)誤。
(2)強(qiáng)酸制弱酸原理只適用于復(fù)分解反應(yīng)型離子反應(yīng)。
【變式訓(xùn)練】(2024?湖北省第九屆高三三模)已知溶劑分子結(jié)合H+的能力會影響酸給出H+的能力,某溫
度下部分酸在冰醋酸中的pKa如下表所示,下列說法錯(cuò)誤的是()
分子式HC1O4H2SO4HC1HNO3
pK「lgKa4.877.24(一級)8.99.4
+
A.HC1O4在冰醋酸中的電離方程式:HCIO4+CH3COOHC1O4-+CH3COOH2
B.在冰醋酸中酸性:HC1O4>H2SO4>HC1>HNO3
C.結(jié)合H+的能力:H2O>CH3COOH
D.相同溫度下醋酸在液氨中的pKa大于其在水中的pKa
【答案】D
【解析】A項(xiàng),由表格數(shù)據(jù)可知,高氯酸在冰醋酸中部分電離出高氯酸根離子和CH3coOH2+離子,電
離方程式為HCIO4+CH3coOHClOi+CH3coOH2+,A正確;B項(xiàng),由表格數(shù)據(jù)可知,四種酸在冰醋
酸中的電離常數(shù)的大小順序?yàn)镠C1O4>H2SO4>HC1>HNO3,則在冰醋酸中酸性的大小順序?yàn)镠C1O4>
H2SO4>HC1>HNO3,B正確;C項(xiàng),由表格數(shù)據(jù)可知,在水中完全電離的四種強(qiáng)酸在冰醋酸中均不能完全
電離,說明水分子結(jié)合氫離子的能力強(qiáng)于醋酸,C正確;D項(xiàng),相同溫度下醋酸在液氨中的電離程度大于在
水中的電離程度,所以在液氨中的pKa小于其在水中的pKa,D錯(cuò)誤;故選D。
考向2電離平衡常數(shù)等有關(guān)計(jì)算
【例2】按要求回答下列問題。
(1)已知室溫下HA的電離平衡常數(shù)K“=1.0xl0-5,則loOmLO.lmolLiHA溶液中,HA的電離度
為=
(2)已知次氯酸(HC1O)的電離平衡常數(shù)為Ka=4.0xl0-8,向20mL0.1mol4」的HC10溶液中滴加少量硫酸,
再加水稀釋至40mL,此時(shí)測得c(H+尸0.05mol?LL則溶液中cfClOmoPLqo
(3)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為(已
14
知:N2H4+H+=^N2H5+的K=8.7xl(f;KW=1.0X10-)O聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式
為o
(4)已知25℃,NH3-H2。的KE.8X10-5,H2sCh的&/=1.3><10-2,乂2=6.2><10-8。若氨水的濃度為2.0?10卜1/,
則溶液中的“OH-)=molLlHSO]的電離常數(shù)表達(dá)式K=。將SCh通入該氨水中,
當(dāng)溶液中c(H+)為l.OxlO^mol-L1時(shí),溶液中的乜)、=____________。
C(HSO3)
【答案】(1)1%(2)4610-8(3)8.7x10-7N2H6(HSC)4)2(4)6X10-30,62
【解析】(1)由HA的電離常數(shù)可知,0.1mol-L」HA溶液中氫離子濃度為
J&C(HA)=Jixl()5x0.1=10—3mol/L,則HA的電離度為告*100%=1%;(2)次氯酸(HC1O)的電離平衡常
數(shù)為Ka="H)"C1°)=4.0x10-8,向20mLO.lmoM/1的HC1O溶液中滴加少量硫酸,再加水稀釋至40mL,
c(HC10)
則c(HC10尸0.05mol/L,此時(shí)測得c(H+尸0.05mol?L-i,依據(jù)電離平衡常數(shù)公式可知,c(C10)=4.0xlOsmol/L;
(3)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似,則聯(lián)氨第一步電離的方程式為
N2H4+H2ON2H5++OH-,再根據(jù)已知:N2H4+H+=^N2H5+的K=8.7xl(r及Kw=1.0xl()T4,故聯(lián)氨第
一步電離平衡常數(shù)為
c(NM).c(OH)C(N2H;).C(OH)C”)c(NR;)
M++
c(N2HJc(N2H4).c(H)C(N2H4)-C(H),)()
7147
=/Cw-/C=8.7xl0xl.0xl0-=8.7xl0-;聯(lián)氨為二元弱堿,酸堿發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽,則聯(lián)氨與硫酸形成
酸式鹽的化學(xué)式為N2H6(HSO4)2;(4)由氨水的電離常數(shù)可知,2.0mol-L-i氨水中氫氧根離子濃度為
yjc(NH,-H2O)Kb=J1.8x1O=*2,0=6x10—3moi/L;HSO3-的電離常數(shù)表達(dá)式K=迎焉”;將SO2通入
該氨水中,當(dāng)溶液中c(H+)為l.Oxio-oi.L-i時(shí),溶液中的萼臬衛(wèi)2?町=0.62。
C(HSO3)C(H)io-
【思維建?!?/p>
(1)已知c(HX)和c(H+),求電離平衡常數(shù)
HXH++X-
起始:c(HX)00
平衡:c(HX)-c(H+)c(H+)c(H+)
則K=q黑色。由于弱酸只有極少一部分電離,c(H+)的數(shù)值很小,因此可做近似處理:c(HX)-c(H+戶c(HX)。
則K-黑,代入數(shù)值求解即可。
C(HX)
(2)已知c(HX)和電離平衡常數(shù),求c(H+)
HX=----H++X-
起始:c(HX)00
平衡:c(HX)-c(H+)c(H+)c(H+)
則長=盛鬻不由于K值很小,c(H+)的數(shù)值很小,可做近似處理:c(HX)-c(H+戶c(HX),則c(H+尸,Kc(HX),
代入數(shù)值求解即可。
【變式訓(xùn)練】(1)碳?xì)浠衔锿耆紵蒀O2和H20。常溫常壓下,空氣中的C02溶于水,達(dá)到平衡
時(shí),溶液的pH=5.60,c(H2co3)=1.5x10-5moi.L-io若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則
H2cCh-HC03+H+的電離常數(shù)Ki=(已知:1()660=2.5x10-6)。
(2)已知室溫時(shí),O.lmolLi某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,此酸的電離常數(shù)約為。
(3)在25℃T,將amol-L1的氨水與0.01mol-L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c(NH,)=c(Cr),
則溶液顯______(填“酸”、“堿”或“中”)性;用含a的代數(shù)式表示NH3E2O的電離常數(shù)&==
(4)常溫下,將amol-L」的醋酸與bmol-L」Ba(OH)2溶液等體積混合,充分反應(yīng)后,溶液中存在
2+
2c(Ba)=c(CH3COO),則該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)&=______(用含。和6的代數(shù)式表示)。
⑸25。(3時(shí),向含amolNH4NO3的溶液中滴加6L氨水,溶液呈中性,則所滴加氨水的濃度為
molL'o[已知長(1\歸3-1120尸2乂10-5]
【答案】(1)4.2x10〃⑵wo一7⑶中焉(4嗜⑸就
【解析】(1)由H2CO3H++HCO3得黑,」°:;:黑。2x10-7。
(2)由電離常數(shù)表達(dá)式算出(噎,匕"I。一7。
(3)氨水與鹽酸等體積混合,電荷守恒關(guān)系式為c(NH^)+c(H+尸c(Cl-)+c(OH),因c(NH青尸c(C『),故有
c(H+)=c(OH),溶液顯中性。
NHrHzONH|+OH-
濃度/(molL?羅>0.01
2
亍0.01*1r。c-7109c
Kb=
a0.01a-0.01
2+
(4)根據(jù)電荷守恒2c(Ba2+)+c(H+尸c(OH)+c(CH3coO),由于c(CH3COO)=2c(Ba)=Z?moll/,所以
c(H+尸c(OH)溶液呈中性。
CH3COOHCH3coO+H+
濃度/(molU)gbb
10'7b2b10-7
Ka=
|-ba-2b
(5)根據(jù)溶液呈中性可知c(OH-)=c(H+)=1x10-7mol-L-1,"(NHO="(NOg)=amol。設(shè)加入的氨水的濃度為c
c(NH力C(0H-),1O-7
mol.L-1,混合溶液的體積為ML,由感2=2x10-5,得c—。
C(NH3H2O)手
考點(diǎn)三強(qiáng)酸(堿)和弱酸(堿)稀釋圖像
知識點(diǎn)1等體積、等濃度的鹽酸、醋酸
pH
7
^z^^^CHsCOOHc-----
1歷還嗨COOH
0O―文K(zk)
分析:加水稀釋相同的倍數(shù),醋酸的pH大分析:加水稀釋到相同的pH,鹽酸加入的水多
知識點(diǎn)2相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸
分析:加水稀釋相同的倍數(shù),鹽酸的pH大分析:加水稀釋到相同的pH,醋酸加入的水多
知識點(diǎn)3pH與稀釋倍數(shù)的線性關(guān)系
分析:(1)HY為強(qiáng)酸,HX為弱酸分析:(l)MOH為強(qiáng)堿,ROH為弱堿
(2)a、b兩點(diǎn)的溶液中:c(X-)zc(Y-)⑵起始時(shí),c(ROH)>c(MOH)
(3)水的電離程度:d>c>a=b(3)水的電離程度:a>b
【名師總結(jié)s】
以一元強(qiáng)酸(HC1)與一元弱酸(CH3coOH)的比較為例
(1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
匕較項(xiàng)目中和堿的能與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)開始與金屬反
c(H+)PH
酸力生H2的量應(yīng)的速率
鹽酸大小大
相同相同
醋酸溶液小大小
(2)相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
比較
中和堿的
\^項(xiàng)目與足量活潑金屬反開始與金屬反
c(H+)C(酸)
應(yīng)的速率
能力應(yīng)產(chǎn)生H2的量
酸
鹽酸小小少
相同相同
醋酸溶液大大多
考向1酸或堿溶液的起始濃度相同
[例1](2024?浙江省部分學(xué)校高三選考模擬)在25。(2下,稀釋CH3COOH和某酸HA的溶液,溶液pH
變化的曲線如圖所示,其中V1表示稀釋前的體積,V2表示稀釋后的體積,下列說法錯(cuò)誤的是()
A.m<4,兩種酸溶液pH相同時(shí),C(HA)<C(CH3COOH)
B.a、b兩點(diǎn)中,水的電離程度a小于b
C.25。<2時(shí),等濃度的CH3coONa與NaA溶液中,c(A)<c(CH3co0-)
c(CH,COO)
D.曲線上a、b兩點(diǎn)中,g、人、的比值一定相等
C(CH3COOH)-C(OH)
【答案】A
【解析】A項(xiàng),m<4,兩種酸都是弱酸,HA的酸性小于CH3co0H,故pH相同時(shí),c(CH3COOH)
<c(HA),A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),a點(diǎn)pH小于b點(diǎn)pH,則a溶液中c(H+)大,對水的電離抑制程度大,因此水的
電離程度:a小于b,B項(xiàng)正確;C項(xiàng),CH3co0H和HA者B是弱酸,其中HA的酸性弱于CH3co0H,25℃
c|CH.COO'I
時(shí),等濃度的CH3coONa和NaA溶液中,c(A-)<c(CH3co0-),C項(xiàng)正確;D項(xiàng),
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