練基礎(chǔ)落實(shí)

　　1.在相同溫度時(shí)，100 mL 0.01 mol•L-1的醋酸溶液與10 mL 0.1 mol•L-1的醋酸溶液相比較，下列數(shù)據(jù)中，前者大于后者的是(　　)

　　①H+的物質(zhì)的量　②電離程度　③中和時(shí)所需氫氧化鈉溶液的量　④醋酸的物質(zhì)的量

　　A.①② B.②③ C.①④ D.②④

　　答案　A

　　解析　依題意，若醋酸沒(méi)有電離平衡，則二者的醋酸分子的物質(zhì)的量相等，同種電解質(zhì)的稀溶液相當(dāng)于對(duì)濃溶液進(jìn)行稀釋，CH3COOH CH3COO-+H+，稀釋后電離平衡向正向移動(dòng)，即稀醋酸的電離度大些，所以前者溶液中H+和電離度大于后者;中和反應(yīng)只與可電離的H+量有關(guān)，二者可電離的H+相等。

　　2.下列說(shuō)法正確的是(　　)

　　A.電離平衡常數(shù)受溶液濃度的影響

　　B.電離平衡常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱

　　C.電離常數(shù)大的酸溶液中c(H+)一定比電離常數(shù)小的酸溶液中大

　　D.H2CO3的電離常數(shù)表達(dá)式：K=cH+•cCO2-3cH2CO3

　　答案　B

　　解析　電離平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，與溶液濃度無(wú)關(guān)，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤;電離平衡常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱，故B項(xiàng)正確;酸中c(H+)既跟酸的電離常數(shù)有關(guān)，還跟酸的濃度有關(guān)，所以C項(xiàng)敘述錯(cuò)誤;D項(xiàng)中碳酸是分步電離的，第一步電離常數(shù)表達(dá)式為 K1=cH+•cHCO-3cH2CO3，第二步電離常數(shù)為 K2=cH+•cCO2-3cHCO-3，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　3.25 ℃時(shí)，將一定量的冰醋酸(即無(wú)水乙酸)加水稀釋，稀釋過(guò)程中溶液的導(dǎo)電性變化如圖所示。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)

　　A.醋酸的電離度：a

　　B.溶液中c(H+)：b>a>c

　　C.a、b、c三點(diǎn)的溶液都有c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)

　　D.從b點(diǎn)到c點(diǎn)，溶液中cCH3COO-cCH3COOH的比值減小

　　答案　D

　　4.一定量的鹽酸跟過(guò)量的鐵粉反應(yīng)時(shí)，為了減緩反應(yīng)速率，且不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的(　　)

　　①NaOH(固體)　②H2O　③HCl　④CH3COONa(固體)

　　A.①② B.②③ C.③④ D.②④

　　答案　D

　　解析　由題意可知，要使反應(yīng)速率減小，而不改變H2的量，則要求c(H+)減小，而n(H+)不變，可采取的措施是：加水或加CH3COONa固體。

　　5.從植物花中可提取一種簡(jiǎn)寫(xiě)為HIn的有機(jī)物，在水溶液中因存在以下電離平衡，故可用作酸堿指示劑。HIn(aq，紅色) H++In-(aq，黃色)，在濃度為0.02 mol•L-1的下列各溶液(1)HCl、(2)Na2O2、(3)NaCl(aq)、(4)NaHSO4(aq)、(5)NaHCO3(aq)、(6)氨水中加入該指示劑，其中能使指示劑顯黃色的是(　　)

　　A.(1)(4)(5) B.(2)(6) C.(1)(4) D.(5)(6)

　　答案　D

　　解析　平衡右移，方能使指示劑顯黃色，即應(yīng)加入堿性物質(zhì)，但Na2O2有強(qiáng)氧化性，使有機(jī)色素褪色。

　　練方法技巧

　　6.已知0.1 mol•L-1的醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOH CH3COO-+H+，要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大，可以采取的措施是(　　)

　　①加少量燒堿溶液　②升高溫度　③加少量冰醋酸　④加水

　　A.①② B.②④ C.③④ D.①③

　　答案　B

　　思路點(diǎn)撥　解答本題需注意以下兩點(diǎn)：

　　(1)熟悉影響CH3COOH電離平衡移動(dòng)的因素。

　　(2)利用c(H+)/c(CH3COOH)=n(H+)/n(CH3COOH)分析更易理解。

　　解析　加燒堿溶液消耗H+，平衡向右移動(dòng)，n(H+)、n(CH3COOH)均減小，但n(H+)減小程度大，故cH+cCH3COOH=nH+nCH3COOH減小，①錯(cuò)誤;升高溫度，平衡向右移動(dòng)，n(H+)增大，n(CH3COOH)減小，比值增大，②正確;加少量冰醋酸，平衡向右移動(dòng)，n(H+)增大，但n(H+)增大程度不如n(CH3COOH)增大的多，故比值減小，③錯(cuò)誤;加水，平衡向右移動(dòng)，c(H+)增大，c(CH3COOH)減小，比值增大，④正確。

　　7.25 ℃時(shí)，50 mL 0.10 mol•L-1醋酸中存在下述平衡：CH3COOH CH3COO-+H+，若分別作如下改變，對(duì)上述平衡有何影響?

　　(1)加入少量冰醋酸，平衡將________，溶液中c(H+)將________(填“增大”、“減小”或“不變”);

　　(2)加入一定量蒸餾水，平衡將__________，溶液中c(H+)將________(填“增大”、“減小”或“不變”);

　　(3)加入少量0.10 mol•L-1鹽酸，平衡將__________，溶液中c(H+)將________(填“增大”、“減小”或“不變”);

　　(4)加入20 mL 0.10 mol•L-1 NaCl溶液，平衡將________，溶液中c(H+)將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

　　答案　(1)向電離方向移動(dòng)　增大

　　(2)向電離方向移動(dòng)　減小

　　(3)向離子結(jié)合成分子的方向移動(dòng)　增大

　　(4)向電離方向移動(dòng)　減小

　　解析　對(duì)于弱電解質(zhì)的水溶液(以CH3COOH CH3COO-+H+為例)，加水稀釋，溶液的體積增大，相當(dāng)于化學(xué)平衡的減壓擴(kuò)體，平衡向粒子數(shù)增大的一方(即向電離的方向)移動(dòng)(化學(xué)平衡中氣體分子數(shù)增大的方向)。若加入冰醋酸，CH3COOH分子的濃度增大，平衡也向電離方向移動(dòng)。

　　練綜合拓展

　　8.H2S溶于水的電離方程式為_(kāi)__________________________________________。

　　(1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液時(shí)，電離平衡向______移動(dòng)，c(H+)______，c(S2-)______;

　　(2)向H2S溶液中加入NaOH固體時(shí)，電離平衡向______移動(dòng)，c(H+)______，c(S2-)______：

　　(3)若將H2S溶液加熱至沸騰，c(H2S)________;

　　(4)若要增大H2S溶液中c(S2-)，最好加入____________________________________。

　　答案　H2S??H++HS-，HS-??H++S2-

　　(1)右　增大　減小

　　(2)右　減小　增大

　　(3)減小

　　(4)NaOH固體

　　解析　H2S是二元弱酸，在水溶液中是分兩步電離的，其電離方程式應(yīng)為 H2S??H++HS-，HS- H++S2-。

　　對(duì)(1)，當(dāng)加入CuSO4時(shí)，因發(fā)生反應(yīng)Cu2++S2-===CuS↓，使平衡右移，導(dǎo)致c(H+)增大，但c(S2-)減小;對(duì)(2)，當(dāng)加入NaOH時(shí)，因發(fā)生反應(yīng)H++OH-===H2O，使平衡右移，導(dǎo)致c(H+)減小，但c(S2-)增大;對(duì)(3)，當(dāng)加熱H2S溶液至沸騰時(shí)，因H2S揮發(fā)，使c(H2S)減小;對(duì)(4)，增大c(S2-)最好是加入只與H+反應(yīng)的物質(zhì)，可見(jiàn)加入強(qiáng)堿如NaOH固體最適宜。

　　9.(1)體積相同，c(H+)相同的鹽酸和醋酸溶液分別與足量的顆粒大小相同的鋅粒反應(yīng)，開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率______________，充分反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣的量________(填“相同”、“醋酸的多”或“鹽酸的多”)，原因是________________________________________。

　　(2)在一定量的鹽酸中加入足量的鋅粒，要使產(chǎn)生氫氣的量保持不變，但反應(yīng)速率加快，可加入____________晶體，理由是________________;要使產(chǎn)生氫氣的量不變，但反應(yīng)速率減慢，可加入________晶體，理由是____________。

　　可供選擇的晶體有：

　　A.純堿　B.燒堿　C.膽礬　D.醋酸鈉　E.KHSO4

　　答案　(1)相等　醋酸的多　c(H+)相同，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的速率相同，c(H+)相同時(shí)，醋酸物質(zhì)的量濃度大，含溶質(zhì)的物質(zhì)的量多，所以反應(yīng)放出的氫氣多

　　(2)C　Zn置換出Cu附在Zn表面構(gòu)成原電池，使反應(yīng)速率加快，但由于溶液中H+的量不變，因此產(chǎn)生氫氣的量不變　D　CH3COO-與H+結(jié)合成弱電解質(zhì)CH3COOH，致使溶液中c(H+)降低，使反應(yīng)速率變慢，而溶液中可提供的H+的數(shù)量不變，所以放出的氫氣的量不變

　　10.試用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明在醋酸溶液中存在著CH3COOH CH3COO-+H+的電離平衡(要求寫(xiě)出簡(jiǎn)要操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明的問(wèn)題)。

　　答案　方法一：在醋酸溶液中滴入紫色石蕊試液，溶液呈紅色，加入醋酸銨固體，振蕩溶液，溶液顏色明顯變淺。c(H+)變小，是由于加入的CH3COO-使平衡向左移動(dòng)，由此說(shuō)明醋酸溶液中存在著醋酸的電離平衡。

　　方法二：取一定體積的溶液，用pH試紙測(cè)其溶液的pH，然后再用蒸餾水將溶液稀釋100倍，再測(cè)定溶液的pH，若稀釋前后溶液的pH改變小于2，說(shuō)明存在上述電離平衡。

　　解析　在弱電解質(zhì)的水溶液中存在著電離平衡，改變外界條件可使電離平衡發(fā)生移動(dòng)，使溶液中各微粒的濃度發(fā)生改變，使溶液的酸堿性發(fā)生改變。因題目并未限定試劑和方法，故思考的空間比較大，可設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方法，如加水稀釋，使平衡移動(dòng)，測(cè)pH分析判斷;又如加入中性CH3COONH4，看溶液中c(H+)變化對(duì)指示劑顏色的改變。

　　第3課時(shí)　常見(jiàn)的弱電解質(zhì)教案

　　[目標(biāo)要求]　1.理解水的離子積常數(shù)。　2.掌握酸堿對(duì)水的電離平衡的影響。

　　一、水的電離平衡

　　水是一種極弱的電解質(zhì)，它能發(fā)生微弱的電離。

　　H2O+H2O H3O++OH-　ΔH>0

　　或2H2O H3O++OH-　ΔH>0，

　　通常簡(jiǎn)寫(xiě)為H2O H++OH-　ΔH>0。

　　二、水的離子積

　　對(duì)于純水來(lái)說(shuō)，在25℃時(shí)，1 L純水中只有1×10-7 mol H2O電離，根據(jù)水的電離方程式，我們可以知道，在純水中c(H+)=1×10-7 mol•L-1，c(OH-)=1×10-7 mol•L-1，所以，在25℃時(shí)，c(H+)•c(OH-)=1×10-14mol2•L-2，通常把c(H+)與c(OH-)的乘積用KW表示，叫做水的離子積常數(shù)，簡(jiǎn)稱水的離子積。根據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在溫度一定時(shí)，KW是一個(gè)常數(shù)。升溫，KW增大(填“增大”、“減小”或“不變”)，如100℃：c(H+)=1×10-6 mol•L-1，KW=1×10-12mol2•L-2，pH=6，此時(shí)溶液呈中性(填“中性”、“酸性”或“堿性”)。降溫，KW將減小(填“增大”、“減小”或“不變”)。

　　三、影響水的電離平衡的因素

　　1.酸、堿

　　在純水中加入酸或堿，均使水的電離平衡左移，此時(shí)若溫度不變，KW不變，c(H+)發(fā)生改變，pH也隨之改變;若向水中加入酸，則c(H+)增大，c(OH-)變小，pH變小。

　　2.溫度

　　由于水電離過(guò)程吸熱，若升高溫度將促進(jìn)水的電離，故平衡右移，c(H+)、c(OH-)同時(shí)增大，pH變小。但由于c(H+)與c(OH-)始終保持相等，故溶液仍顯中性。

　　3.易水解的鹽

　　在純水中加入能水解的鹽，不管水解后溶液顯什么性，均促進(jìn)水的電離，但只要溫度不變，KW就不變。

　　4.其他因素

　　如向水中加入活潑金屬，由于與水電離出的H+直接作用，因而促進(jìn)水的電離平衡向電離的方向移動(dòng)。

　　知識(shí)點(diǎn)一　水的電離

　　1.在某溫度時(shí)，測(cè)得純水中的c(H+)=2.0×10-7 mol•L-1，則c(OH-)為(　　)

　　A.2.0×10-7 mol•L-1

　　B.0.1×10-7 mol•L-1

　　C.1.0×10-14/2.0×10-7 mol•L-1

　　D.無(wú)法確定

　　答案　A

　　解析　根據(jù)水的電離方程式H2O H++OH-可知，無(wú)論在何種條件下的純水中，水電離出的c(H+)=c(OH-)。而該溫度下的純水中c(H+)=2.0×10-7 mol•L-1>1.0×10-7 mol•L-1，則所處溫度高于25℃，但水電離的c(H+)=c(OH-)=2.0×10-7 mol•L-1，故答案為A。

　　2.能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的措施是(　　)

　　A.向純水中投入一小塊金屬鈉

　　B.將水加熱煮沸

　　C.向水中通入SO2

　　D.向水中加入NaCl

　　答案　C

　　解析　A項(xiàng)，水與Na反應(yīng)，使溶液中的c(H+)c(OH-);D項(xiàng)對(duì)水的電離平衡沒(méi)影響。

　　3.下列粒子能影響水的電離平衡，且能使水的電離平衡向右移動(dòng)的是(　　)

　　A.CH3COOH B.[••O••••••H]-

　　C.NH+4 D.

　　答案　C

　　解析　A項(xiàng)，CH3COOH電離出H+，使水的電離平衡左移;B項(xiàng)，OH-能使水的電離平衡左移;C項(xiàng)，NH+4會(huì)水解，使水的電離平衡右移;D項(xiàng)，Cl-不影響水的電離平衡。

　　知識(shí)點(diǎn)二　水的離子積常數(shù)

　　4.將純水加熱至較高溫度，下列敘述正確的是(　　)

　　A.水的離子積變大，pH變小，呈酸性

　　B.水的離子積不變，pH不變，呈中性

　　C.水的離子積變小，pH變大，呈堿性

　　D.水的離子積變大，pH變小，呈中性

　　答案　D

　　解析　水的電離過(guò)程為吸熱過(guò)程，升高溫度使電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，c(H+)和c(OH-)均增大，KW增大，pH減小，純水中c(H+)=c(OH-)，呈中性。

　　5.下列關(guān)于水的離子積常數(shù)的敘述中，正確的是(　　)

　　A.因?yàn)樗碾x子積常數(shù)的表達(dá)式是KW=c(H+)c(OH-)，所以KW隨溶液中c(H+)和c(OH-)的變化而變化

　　B.水的離子積常數(shù)KW與水的電離平衡常數(shù)K是同一物理量

　　C.水的離子積常數(shù)僅僅是溫度的函數(shù)，隨溫度的變化而變化

　　D.水的離子積常數(shù)KW與水的電離平衡常數(shù)K是兩個(gè)沒(méi)有任何關(guān)系的物理量

　　答案　C

　　解析　水的離子積常數(shù)KW=K•c(H2O)，一定溫度下K和c(H2O)都是不變的常數(shù)，所以KW僅僅是溫度的函數(shù)，水的離子積常數(shù)的表達(dá)式是KW=c(H+)•c(OH-)，但是只要溫度一定，KW就是不變的常數(shù)，溶液中c(H+)變大，c(OH-)則變小，反之亦然。

　　6.某溫度下，純水的c(H+)=2.0×10-7 mol•L-1，則此時(shí)c(OH-)為_(kāi)___________，KW=________，溫度不變，向水中滴入稀鹽酸，使c(H+)=5.0×10-5 mol•L-1，則c(OH-)為_(kāi)_________。

　　答案　2.0×10-7 mol•L-1　4.0×10-14mol2•L-2

　　8.0×10-10 mol•L-1

　　解析　純水中水電離的c(H+)=c(OH-)，所以c(OH-)=2.0×10-7 mol•L-1，KW=c(H+)•c(OH-)=(2.0×10-7)2 mol2•L-2=4.0×10-14mol2•L-2; 若向水中加入鹽酸，則c(OH-)=KW5.0×10-5mol•L-1=4×10-145.0×10-5mol•L-1=8.0×10-10 mol•L-1。

　　練基礎(chǔ)落實(shí)

　　1.關(guān)于水的離子積常數(shù)，下列說(shuō)法不正確的是(　　)

　　A.100℃水中，c(H+)•c(OH-)=1×10-14 mol2•L-2

　　B.純水中，25℃時(shí)，c(H+)•c(OH-)=1×10-14 mol2•L-2

　　C.25℃時(shí)，任何以水為溶劑的稀溶液中c(H+)•c(OH-)=1×10-14 mol2•L-2

　　D.KW值隨溫度升高而增大

　　答案　A

　　解析　KW只與溫度有關(guān)，升高溫度，KW增大，25℃時(shí)，純水和任何物質(zhì)的水溶液中KW=c(H+)•c(OH-)=1×10-14 mol2•L-2。

　　2.在氫硫酸中，c(H+)和c(S2-)的比值是(　　)

　　A.4 B.2

　　C.大于2 D.在1～2之間

　　答案　C

　　解析　弱電解質(zhì)的電離為部分電離，電離程度一般很小，氫硫酸是二元弱酸;分兩步電離：H2S H++HS-，HS- H++S2-;二級(jí)電離更弱，以第一級(jí)電離為主。雖然由HS-電離產(chǎn)生的H+與S2-濃度相同，但一級(jí)電離產(chǎn)生H+卻沒(méi)有產(chǎn)生S2-，故c(H+)/c(S2-)>2。

　　3.常溫下，某溶液中由水電離的c(H+)=1×10-13 mol•L-1，該溶液可能是(　　)

　　①二氧化硫水溶液　②氯化銨水溶液　③硝酸鈉水溶液　④氫氧化鈉水溶液

　　A.①④ B.①② C.②③ D.③④

　　答案　A

　　解析　由水電離的c(H+)=1×10-13 mol•L-1<1×10-7 mol•L-1，即該溶液中的溶質(zhì)抑制了水的電離，因此要么加堿抑制，要么加酸抑制，故①④正確。