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- 2021-07-05 发布
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专题十一 溶液中的离子反应
第三编 化学反应原理
内容索引
考点一 弱电解质的电离平衡
考点二 水的电离、溶液的酸碱性
三年选考 五次真题
考点三 酸碱中和滴定
考点四 关系式法在氧化还原滴定法中的应用
考点五 盐类的水解
考点六 溶液中“粒子”浓度的变化
弱电解质的电离平衡
考点一
一、弱电解质
1.弱电解质
(1)概念
1 核心回扣
(2)与化合物类型的关系
强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,弱电解质主要
是某些共价化合物。
(3)常见的弱电解质
试写出水、氢氟酸、醋酸、次氯酸、氢氰酸、一水合氨的电离方程式。
H2O: ;
HF: ;
CH3COOH: ;
HClO: ;
HCN: ;
NH3·H2O: 。
2.弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的特征
= ≠
离子 分子
(2)外界条件对电离平衡的影响
①内因:弱电解质本身的性质。
②外因:浓度、温度、加入试剂等。
(3)电离过程是可逆过程,可直接用化学平衡移动原理分析电离平衡。以
0.1 mol·L-1CH3COOH溶液为例:CH3COOHCH3COO-+H+(正向吸
热)。
实例(稀溶液) CH3COOHH++CH3COO- ΔH>0
改变条件 平衡移动方向 n(H+) c(H+) 导电能力 Ka
加水稀释 → 增大 减小 减弱 不变
加入少量冰醋酸 →
通入HCl(g) ←
加NaOH(s) →
加入镁粉 →
升高温度 →
加CH3COONa(s) ←
增大 增大 增强 不变
增大 增大 增强 不变
减小 减小 增强 不变
减小 减小 增强 不变
增大 增大 增强 增大
减小 减小 增强 不变
二、电离度、电离平衡常数
1.电离度
(1)电离度概念与表达式
一定条件下,当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电
离的电解质分子数占电解质分子总数的百分数。(常用符号α表示)
可用数学式表达:
注意 ①电离度适用于达到平衡的电解质溶液。②在相同温度和相
同浓度下,电离度大小可表示弱电解质的相对强弱。电离度越小,
电解质越弱。
(2)影响电离度的因素
①温度:在其他条件不变时,升高溶液温度,电离平衡向电离方向移动,
电离度增大。
②浓度:其他条件不变时,增大弱电解质溶液浓度,平衡向电离方向移动,
但电离度减小。若降低弱电解质溶液浓度,平衡向电离方向移动,电离
度增大。
③其他电解质的加入:如同离子效应,加入与弱电解质电离有相同离子
的强电解质时,会使弱电解质电离度降低。
2.电离平衡常数
(1)电离平衡常数的表达式
弱酸的电离常数用Ka来表示,弱碱的电离常数用Kb来表示。例如:
H2S的电离常数表达式为
NH3·H2O的电离常数表达式为
(2)K的意义
①K值越大,电离程度越 。
②多元弱酸中,Ka1
≫
Ka2
≫
Ka3,即以第 步电离为主。以H2S电离为例,
从HS-中电离出一个H+,要比从H2S中电离出一个H+难,因为第一步
电离出的H+抑制了第二步电离。
(3)影响K值的因素
对于某电解质来说,影响K值的只有温度。通常电离过程是吸热的,
所以升温会使K值 。
大
增大
一
3.电离平衡常数(Ka)与电离度(α)的关系
常温下,c mol·L-1的CH3COOH,其电离度为α,则该CH3COOH的
电离平衡常数Ka为 。cα2
解析 CH3COOHCH3COO- + H+
起始/mol·L-1 c 0 0
平衡/mol·L-1 c-cα cα cα
答案解析
三、一强一弱的图像分析
1.相同体积、相同浓度的HCl(a)和CH3COOH(b),分别与足量的锌粉发生
反应,按要求画出图像。
(1)产生H2的体积V(H2)随时间(t)的变化图像;
答案
答案
(2)产生H2的速率v(H2)随时间(t)的变化图像;
答案
答案
(3)溶液的pH随时间(t)的变化图像。
答案
2.若把HCl(a)、CH3COOH(b)均改成相同体积、相同pH,则①②③的图像
又怎样?
答案 (1) (2)
(3)
答案
方法技巧
图像法理解一强一弱的稀释规律
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
①加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大。
②加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多。
(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
①加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大。
②加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多。
题组一 弱电解质的电离平衡
1.(2018·宁波市第二中学高考专题训练)氨气溶于水达平衡后,若只改变
某一条件,下列说法正确的是
2 题组集训
答案1 2 3 4 5 6 7
B.NH4Cl水解显酸性,所以向溶液中加入NH4Cl固体,会促进NH3·H2O
电离
C.向溶液中通入HCl气体,则一定有c( )=c(Cl-)
D.实验室中可以通过将浓氨水加入到碱石灰中来制取氨气√
2.将10 mL 0.1 mol·L-1的氨水加蒸馏水稀释到1 L后,下列变化中正确
的是
①电离程度增大 ②c(NH3·H2O)增大 ③ 数目增多 ④c(OH-)增大
⑤导电性增强 ⑥ 增大
答案
A.①②③ B.①③⑤
C.①③⑥ D.②④⑥√
解析1 2 3 4 5 6 7
溶液中n(OH-)增大,但c(OH-)减小,④错;
1 2 3 4 5 6 7
3.(2017·衢州市高三1月教学质量检测)下列事实不能说明CH3COOH为弱
酸的是
A.测得0.10 mol·L-1CH3COOH溶液中存在较多的CH3COOH分子
B.比较等浓度等体积的盐酸、CH3COOH溶液与足量Zn反应生成H2的体积
C.比较等浓度等体积的盐酸、CH3COOH溶液与等量NaOH溶液反应后放
出的热量
D.0.10 mol·L-1NH4Cl溶液呈酸性,0.10 mol·L-1CH3COONH4溶液呈中性
答案
√
解析1 2 3 4 5 6 7
解析 测得0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中存在较多的CH3COOH分子,
说明醋酸未完全电离,是弱酸,故A正确;
等浓度等体积的盐酸、CH3COOH溶液与足量Zn反应生成的H2一样多,
无法判断醋酸是弱酸,故B错误;
等浓度等体积的盐酸、CH3COOH溶液与等量NaOH溶液反应后放出的
热量,醋酸放出的热量少,说明中和反应过程中存在醋酸的电离,电
离过程吸热,可说明醋酸是弱酸,故C正确;
0.10 mol·L-1 NH4Cl溶液呈酸性,0.10 mol·L-1 CH3COONH4溶液呈中性,
均说明CH3COO-在水溶液中发生了水解,可知醋酸是弱酸,故D正确。
1 2 3 4 5 6 7
解析 答案
4.在相同温度下,100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L-1
的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是
A.中和时所需NaOH的量
B.电离的程度
C.H+的物质的量浓度
D.CH3COOH的物质的量
√
1 2 3 4 5 6 7
解析 100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶
液中含有的醋酸的物质的量相同,中和时所需NaOH的量相同,A项
错误;
根据浓度对电离平衡的影响规律:越稀越电离,0.01 mol·L-1的醋酸
溶液中醋酸电离的程度大于0.1 mol·L-1的醋酸溶液中醋酸的电离程度,
B项正确;
H+的物质的量浓度:前者小于后者,C项错误。
1 2 3 4 5 6 7
5.某温度下,相同体积、相同pH的氨水和氢
氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图
所示,下列判断正确的是
A.a点导电能力比b点强
B.b点的Kw值大于c点
C.与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积Va>Vc
D.a、c两点c(H+)相等
解析 答案
√
1 2 3 4 5 6 7
解析 pH:b点大于a点,所以溶液中的离子浓度b点大于a点,即导电
能力b点大于a点,A错误;
b点和c点的温度相同,其Kw相等,B错误;
由图像中曲线的变化趋势知,a点是NaOH溶液,c点是氨水,pH相同
时c(NH3·H2O)远大于c(NaOH),结合溶液的体积c点大于a点,故消耗
盐酸体积Va4.76的溶液中,c(CH3COO-)与c(OH-)之和可
大于c(H+),C正确;
在pH=4.76的溶液中加盐酸,根据物料守恒可知α(CH3COOH)与
α(CH3COO-)之和保持不变,D正确。
1 3 4 5 6 7 8 9 10 112 12 13
解析
12.(2016·浙江4月选考,23)常温下,向
20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的醋酸溶液中
逐滴加入0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液,
pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。
下列说法不正确的是
1 3 4 5 6 7 8 9 10 112 12
A.在反应过程中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.pH=5时,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=6时,c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.100 0 mol·L-1
D.pH=7时,消耗NaOH溶液的体积小于20.00 mL
答案
√
13
解析 在反应过程中,一定满足电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)
+c(OH-),A正确;
pH=5的溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知:c(CH3COO
-)>c(Na+),则溶液中离子浓度的大小为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>
c(OH-),B正确;
pH=6时,滴加的NaOH溶液体积小于20 mL,则此时的溶液中c(CH3COO-)
+c(CH3COOH)<0.100 0 mol·L-1,根据电荷守恒,C错误;
如果消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL,两者恰好完全反应生成醋酸钠,
溶液水解呈碱性,若使溶液呈中性,则消耗NaOH溶液的体积小于20.00 mL,
D正确。 1 3 4 5 6 7 8 9 10 112 12 13
答案解析
13.[2016·浙江4月选考,30(2)②]N2H4的水溶液呈弱碱性,室温下其电离
常数K1=1.0×10-6,则0.01 mol·L-1 N2H4水溶液的pH等于 (忽略N2H4
的二级电离和H2O的电离)。
1 3 4 5 6 7 8 9 10 112 12
10
所以pH=10。
13