高中化學(xué)選修四第三章《水溶液中的離子平衡》課時(shí)作業(yè)+專題訓(xùn)練+章節(jié)檢測(cè)卷（含答案解析）

第三章水溶液中的離子平衡

第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離

［目標(biāo)要求J1.認(rèn)識(shí)電解質(zhì)有強(qiáng)弱之分，能應(yīng)用化學(xué)平衡理論描述弱電解質(zhì)在水溶液中

的電離平衡。2.了解強(qiáng)弱電解質(zhì)與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系。3.掌握弱電解質(zhì)的電離平衡特征及電離

平衡常數(shù)的計(jì)算。

基礎(chǔ)落實(shí)?

一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)

1.電解質(zhì)：在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物。

2.非電解質(zhì)：在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電的化合物。

二、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)

1.概念

(1)強(qiáng)電解質(zhì)：在水溶液中完全電離的電解質(zhì)。

(2)弱電解質(zhì)：在水溶液中只有部分電離的電解質(zhì)。

2.常見強(qiáng)、弱電解質(zhì)(填物質(zhì)種類)

(1)強(qiáng)電解質(zhì)：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽。

(2)弱電解質(zhì)：弱酸、弱堿和水。

三、弱電解質(zhì)的電離

1.電離平衡狀態(tài)的建立

醋酸電離過程中體系各粒子濃度的變化，填寫下表

心)

c(CH3coeT)C(CH3C00H)

CH3co0H初

00最大

溶于水時(shí)

達(dá)到平衡前增大增大減小,

達(dá)到平衡時(shí)不變不變不變

2.弱電解質(zhì)的電離平衡

在一定條件下，當(dāng)電解質(zhì)分子離解成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時(shí),電離

過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)。

3.影響電離平衡的因素

(1)內(nèi)因：由電解質(zhì)本身的性質(zhì)決定。電解質(zhì)越弱，其電離程度越小。

(2)外因：①溫度：升溫時(shí)，電離平衡向電離方向移動(dòng)。②濃度：降低濃度(加水)，電離

平衡向電離方向移動(dòng)。

③加入含有弱電解質(zhì)離子的強(qiáng)電解質(zhì)，電離平衡向離子結(jié)合成分子方向移動(dòng)。

四、電離常數(shù)

1.概念

在一定溫度下，當(dāng)弱電解質(zhì)在水溶液中達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中電離出的各離子濃度系

數(shù)累次積的乘積與反應(yīng)物分子濃度的比值是一個(gè)常數(shù)。

2.表達(dá)式

+c(H')c(A-)

對(duì)于HA=H'+A,K=C(HA)。

3.注意問題

(1)電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，升高溫度，K值變大。

(2)在相同條件下，弱酸的電離常數(shù)越大，酸性越強(qiáng)。

(3)多元弱酸的各級(jí)電離常數(shù)的大小關(guān)系是一級(jí)電離土二級(jí)電離，所以其酸性決定于二

級(jí)電離。

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?

知識(shí)點(diǎn)一強(qiáng)、弱電解質(zhì)的比較

1.某固體化合物A不導(dǎo)電，但熔化或溶于水都能完全電離。下列關(guān)于物質(zhì)A的說法中，

正確的是（）

A.A是非電解質(zhì)B.A是強(qiáng)電解質(zhì)

C.A是共價(jià)化合物D.A是弱電解質(zhì)

答案B

解析在熔化狀態(tài)下能夠電離的一定是離子化合物，而熔化或溶于水都能完全電離，所

以為強(qiáng)電解質(zhì)，故應(yīng)選B。

2.現(xiàn)有如下各化合物：①酒精，②氯化皴，③氫氧化鋼，④氨水，⑤蔗糖，⑥高氯酸，

⑦氫硫酸，⑧硫酸氫鉀，⑨磷酸，⑩硫酸。

請(qǐng)用以上物質(zhì)的序號(hào)填寫下列空白。

（1）屬于電解質(zhì)的有。

（2）屬于強(qiáng)電解質(zhì)的有。

（3）屬于弱電解質(zhì)的有。

答案（1）②③⑥⑦⑧⑨⑩（2）②③⑥⑧⑩（3）⑦⑨

知識(shí)點(diǎn)二弱電解質(zhì)的電離

3.在100mL0.1moLL?的醋酸溶液中，欲使醋酸的電離程度增大，H*濃度減小，可

采用的方法是（）

A.加熱

B.加入100mL0.1mol-L1的醋酸溶液

C.加入少量的0.5mol.Lr的硫酸

D.加入少量的1mol-L-1的NaOH溶液

答案D

解析A項(xiàng)，加熱促進(jìn)電離，H*濃度增大；B項(xiàng)，H卡濃度不變；C項(xiàng)，加H2so4抑制

電離，但H*濃度增大；D項(xiàng)，加入NaOH,OH-與H+反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，H+濃度減小。

4.下列說法正確的是（）

A.根據(jù)溶液中有CH3coOH、CH3coO和H+即可證明CH3coOH達(dá)到電離平衡狀態(tài)

B.根據(jù)溶液中CH3coO和H+的物質(zhì)的量濃度相等可證明CH3coOH達(dá)到電離平衡狀

態(tài)

C.當(dāng)NH3-H2O達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中NH3-H2。、NH1和OT的濃度相等

D.H2cCh是分步電離的，電離程度依次減弱

答案D

解析該題考查了電離平衡的判斷及其特點(diǎn)。溶液中除電解質(zhì)電離出的離子外，還存在

電解質(zhì)分子，能證明該電解質(zhì)是弱電解質(zhì)，但不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)，A錯(cuò)誤；根據(jù)CHsCOOH

=CH3coeT+H+知即使CH3COOH電離未達(dá)到平衡狀態(tài)，CH3coO■■和的濃度也相等，

B錯(cuò)誤；NH3-H2O達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中各粒子的濃度不變，而不是相等，何況NH3-H2O

電離程度是很小的，絕大多數(shù)以NH3-H2O的形式存在，C錯(cuò)誤；H2c03是二元弱酸，分步

電離且電離程度依次減小，D正確。

知識(shí)點(diǎn)三電離平衡常數(shù)

5.在25℃時(shí)，0.1mol-L?的HNCh、HCOOH、HCN、H2c。3的溶液中，它們的電離

平衡常數(shù)分別為4.6Xl（）r、1.8X10—4、4.9X10-1。、K|=4.3X10一，和a=5.6X1（）F,其中

氫離子濃度最小的是（）

A.HNO2B.HCOOHC.HCND.H2CO3

答案C

解析相同溫度時(shí)，電離平衡常數(shù)越小，其電離程度越小，濃度相同時(shí)，電離產(chǎn)生的離

子濃度越小。

6.已知下面三個(gè)數(shù)據(jù)：7.2X10-4、4.6X10-4、4.9Xl（）r°分別是三種酸的電離平衡常

數(shù)，若已知這些酸可發(fā)生如下反應(yīng)：

①NaCN+HNO2=HCN+NaNO2,

@NaCN+HF=HCN+NaF,

@NaNO2+HF=HNO2+NaF。

由此可判斷下列敘述中，不正確的是（）

A.HF的電離平衡常數(shù)為7.2X10-4

B.HNO2的電離平衡常數(shù)為4.9X10r0

C.根據(jù)①③兩個(gè)反應(yīng)即可知三種酸的相對(duì)強(qiáng)弱

D.HNCh的電離平衡常數(shù)比HCN大，比HF小

答案B

解析相同溫度下的弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)是比較弱電解質(zhì)相對(duì)強(qiáng)弱的依據(jù)之一。

該題中涉及三個(gè)反應(yīng)。由這三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式可以得出：HF、HNO2>HCN的酸性

依次減弱。酸性越強(qiáng)，電離常數(shù)越大，據(jù)此可以將三個(gè)K值與酸對(duì)應(yīng)起來。以上三個(gè)反應(yīng)

中，第①個(gè)反應(yīng)說明HNC）2>HCN,第③個(gè)反應(yīng)說明HF>HNO2,只根據(jù)這兩個(gè)反應(yīng)即可作出

比較。

課時(shí)作業(yè)?

【練基礎(chǔ)落實(shí)】

1.關(guān)于強(qiáng)、弱電解質(zhì)的敘述正確的是（）

A.強(qiáng)電解質(zhì)都是離子化合物，弱電解質(zhì)都是共價(jià)化合物

B.強(qiáng)電解質(zhì)都是可溶性化合物，弱電解質(zhì)都是難溶性化合物

C.強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中無(wú)溶質(zhì)分子，弱電解質(zhì)的水溶液中有溶質(zhì)分子

D.強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)，弱電解質(zhì)的水溶液導(dǎo)電能力弱

答案C

解析A項(xiàng)，部分共價(jià)化合物是強(qiáng)電解質(zhì)：B項(xiàng)，強(qiáng)電解質(zhì)有些是難溶性的，如BaSO4;

C項(xiàng)，強(qiáng)電解質(zhì)在水中完全電離無(wú)溶質(zhì)分子，弱電解質(zhì)在水中部分電離，有溶質(zhì)分子；D項(xiàng)，

水溶液的導(dǎo)電能力取決于溶液中離子濃度的大小，與電解質(zhì)的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)。

2.把0.05molNaOH固體，分別加入下列100mL溶液中，溶液的導(dǎo)電能力變化不大

的是（）

①自來水②0.5mol.Lr鹽酸③0.5mol-L-i醋酸④0.5mo11rNH4cl溶液

A.①②B.②④C.③④D.②③

答案B

解析離子濃度變化不大，導(dǎo)電能力變化就不大。在HzO中、CH3coOH中加入NaOH

固體，離子濃度都增大，向HC1中加入NaOH固體，自由移動(dòng)離子數(shù)基本不變，則離子濃

度變化不大，向NH4cl中加入NaOH固體，離子濃度基本不變。

3.下列對(duì)氨水溶液中存在的電離平衡NH3-H2O=NHi+OH敘述正確的是（）

A.加水后，溶液中”（OH）增大

B.加入少量濃鹽酸，溶液中c（OH-）增大

C.加入少量濃NaOH溶液，電離平衡正向移動(dòng)

D.加入少量NH4cl固體，溶液中c（NH：）減少

答案A

解析A項(xiàng)，加水使NH3-H2。電離平衡右移，"（OH）增大；B項(xiàng)，加入少量濃鹽酸使

c（OH-）減?。篊項(xiàng)，加入濃NaOH溶液，電離平衡向左移動(dòng)：D項(xiàng)，加NH4cl固體，c（NH：）

增大。

【練方法技巧】

4.相同體積、相同氫離子濃度的強(qiáng)酸溶液和弱酸溶液分別跟足量的鎂完全反應(yīng)，下列

說法正確的是（）

A.弱酸溶液產(chǎn)生較多的氫氣

B.強(qiáng)酸溶液產(chǎn)生較多的氫氣

C.兩者產(chǎn)生等量的氫氣

D.無(wú)法比較兩者產(chǎn)生氫氣的量

答案A

解析相同氫離子濃度的強(qiáng)酸和弱酸溶液，前者的濃度較小，等體積的兩種溶液與足量

的鎂反應(yīng)，后者放出的氫氣多。酸的物質(zhì)的量越多，在與足量的金屬反應(yīng)時(shí)，放出的氫氣越

多。

5.如圖是在一定溫度下，向不同電解質(zhì)溶液中加入新物質(zhì)時(shí)溶液的導(dǎo)電性能發(fā)生變化，

其電流強(qiáng)度⑺隨新物質(zhì)加入量(⑼的變化曲線，以下四個(gè)導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，其中與A圖變化趨勢(shì)

一致的是,與B圖變化趨勢(shì)一致的是,與C圖變化趨勢(shì)一致的是

①氫氧化釧溶液中滴入硫酸溶液至過量；

②醋酸溶液中滴入氨水至過量；

③澄清石灰水中通入C02至過量；

④氯化錢溶液中逐漸加入適量氫氧化鈉固體。

答案②①③④

解析②CH3coOH+NH3-H2O=CH3COONH4+H2O,由于生成了強(qiáng)電解質(zhì)

CH3COONH4,所以導(dǎo)電性先增強(qiáng)，繼續(xù)加氨水對(duì)溶液進(jìn)行稀釋，導(dǎo)電性會(huì)減弱。①③涉及

的反應(yīng)：Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4I+2H2O,Ca(OH)2+CO2=CaCO3I+H20,CaC03

+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,①導(dǎo)電性又增大是因?yàn)榧尤脒^量的H2so4,而③是沉淀又和CO2

作用生成了強(qiáng)電解質(zhì)Ca(HCO3)2?④的過程導(dǎo)電性變化不大，因?yàn)镹H4C1和生成的NaCl濃

度變化不大。

【練綜合拓展】

6.一定溫度下有：a.鹽酸b.硫酸c.醋酸三種酸。

(1)當(dāng)其物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，c(H+)由大到小的順序是。

(2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸，中和NaOH能力的順序是。

(3)當(dāng)其以酎)相同時(shí)，物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)閛

(4)當(dāng)其c(H+)相同、體積相同時(shí)，分別加入足量鋅，相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到

小的順序?yàn)椤?/p>

(5)當(dāng)c(H')相同、體積相同時(shí)，同時(shí)加入鋅，若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況)，則開始

時(shí)的反應(yīng)速率,反應(yīng)所需時(shí)間。

(6)將c(H+湘同的三利?酸均稀釋10倍后，以酎)由大到小的順序是

答案(1)b>a>c(2)b>a=c(3)c>a>b(4)c>a=b(5)a=b=ca=b>c(6)c>a=b

解析鹽酸是一元強(qiáng)酸，硫酸是二元強(qiáng)酸，醋酸是一元弱酸。當(dāng)其物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，

硫酸的c(H+)最大，醋酸的c(H+)最小。同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸，硫酸消耗的NaOH

最多。當(dāng)其c(H+)相同、體積相同時(shí)，醋酸的物質(zhì)的量最多，與鋅反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣最多。

7.雙氧水(H2O2)和水都是極弱電解質(zhì)，但H2O2比H2O更顯酸性。

(1)若把H2O2看成是二元弱酸，請(qǐng)寫出在水中的電離方程式：

(1)鑒于H2O2顯弱酸性，它能同強(qiáng)堿作用形成正鹽，在一定條件下也可形成酸式鹽。

請(qǐng)寫出H2O2與Ba(0H)2作用形成鹽的化學(xué)方程式：

(3)水電離生成H3O+和OH-叫作水的自偶電離。同水一樣，H2O2也有極微弱的自偶電

離，其自偶電離的方程式為

+

答案⑴H2O2=H++HO2\HO2^H+Or

(2)H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O或2H2O2+Ba(OH)2=Ba(HC>2)2+2H2O

(3)H2O2+H2O2^H3O2+HO2

解析H2O2看成是二元弱酸，電離方程式分步寫，即H2O2=H++HO*HO￡=H++

or.H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O或2H202+Ba(0H)2=Ba(H02)2+2H20o才艮據(jù)H2O+

H2O=H3O++OH-的自偶電離知H2O2自偶電離的方程式為H2O2+H2O2^H3O2+HO?o

8.試用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明在醋酸溶液中存在著CH3coOH=CH3CO。—+IT的電離平衡

(要求寫出簡(jiǎn)要操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明的問題)。

答案方法一：在醋酸溶液中滴入紫色石蕊試液，溶液呈紅色，加入醋酸錢固體，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,然后再用蒸儲(chǔ)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CH￡OONH”看溶液中c(H+)變化對(duì)指示劑顏色的改變。

本章復(fù)習(xí)課

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建?

離:

部電

中全

溶液

:在水

解質(zhì)

強(qiáng)電

分掛

、大部

、強(qiáng)堿

強(qiáng)酸

電解

強(qiáng)、弱

離:

分電

中部

溶液

：在水

解質(zhì)

弱電

比較

弱質(zhì)的

電

蚣

、少量

、弱堿

解弱酸

子的

成離

電離

解質(zhì)

，弱電

件下

定條

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質(zhì)品生

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解質(zhì)

弱電

合成

子結(jié)

和離

速率

的的'

平衡

電離

達(dá)到

時(shí)，即

相等

速率

便

電電鬲牛

離

應(yīng)等

子效

度、離

、酸堿

、濃度

：溫度

因素

影響

，

=

,K

+B-

：AB

常數(shù)

電離

___

M__

_4A

____

關(guān)

度有

與溫

?只

，

解質(zhì)

的電

極弱

:水是

電離

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-

+0H

-H+

水HQ

電

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T)

r9H

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=M

積：Kw

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溶水的

溶

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：

溶液

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中

F)

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H+)三

液：K

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中

堿性

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溶液

酸

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堿性

H-)

SKO

：KHD

溶液

離堿性

子4-

)