2019-2020年蘇教版高中化學選修4《弱電解質的電離平衡》學案.doc

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2019-2020年蘇教版高中化學選修4《弱電解質的電離平衡》學案 問題導入 同濃度的NaOH溶液和CH3COOH溶液，導電性前者比后者強得多，這是什么原因？ 答案：濃度相同的NaOH（aq）和CH3COOH溶液中離子的濃度差別很大，前者在水中完全電離，而后者在水中少部分電離，所以導電性差別大。 基礎知識 1.酸和堿都有強弱之分，常見的強酸有____________、____________、____________；弱酸有____________、碳酸等。常見強堿如：____________、____________、____________等，弱堿如：氨水，Cu（OH）2、Fe（OH）3等。 答案:硫酸 硝酸 鹽酸 醋酸 NaOH KOH Ba(OH)2 2.醋酸、鹽酸溶液的濃度相等時，其pH前者比后者____________，導電性比后者_________。同樣的Mg分別與兩種酸反應，前者的反應速率明顯地____________于后者。這就說明同濃度時鹽酸的電離程度_________于醋酸。 答案:大 弱 小 大 3.在_________溶液中能____________的電解質稱為強電解質。____________、____________和____________屬強電解質。在水溶液中能部分電離的電解質稱為弱電解質，____________酸、____________堿均屬于弱電解質。 答案:水 完全電離 強酸 強堿 大部分鹽 弱 弱 課堂互動 三點剖析 重點1 電解質與非電解質、強電解質與弱電解質的判斷 電解質 非電解質 強電解質 弱電解質 判別依據(jù) 電離特點 完全電離、不可逆、不存在電離平衡 部分電離、可逆、存在電離平衡 熔融態(tài)和水溶液中均不能電離 物質種類 強酸、強堿、多數(shù)鹽、部分堿性氧化物 弱酸、弱堿、水、個別鹽 多數(shù)有機物、非金屬氧化物 溶液中溶質粒子種類 水合離子，無溶質分子 水合離子和溶質分子共存 溶質分子 結構特點 以離子鍵結合的離子化合物，或以極性鍵結合的共價化合物 以極性鍵結合的共價化合物 以極性鍵結合的共價化合物 【例1】 下列物質的水溶液能導電，但屬于非電解質的是（ ） A.CH3CH2COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2 解析：選項中的四種物質的水溶液都能導電，但原因有所不同。CH3CH2COOH和NH4HCO3均為電解質，水溶液能導電；Cl2和SO2水溶液能導電，是因為它們與水反應，Cl2+H2OHCl+HClO，SO2+H2OH2SO3，因生成物均為電解質，故溶液也導電。電解質和非電解質都是化合物，Cl2是單質，因此只有SO2為非電解質。 答案：D 重點2 離子反應 1.概念：在溶液中（或熔化狀態(tài)下）有離子參加或生成的反應。 2.本質：反應中某些離子物質的量濃度的減小。 3.離子反應發(fā)生的條件 （1）離子交換型：向著生成難溶物、難電離物、揮發(fā)性物質方向進行。 （2）氧化還原型：氧化劑的氧化性還原劑的還原性越強，離子反應越易進行。 （3）絡合型：形成絡合物，使離子濃度降低，例如SCN-、與Fe3+的反應。 4.離子方程式的正確書寫 第一步，寫出正確的化學方程式； 第二步，把易溶于水且易電離的物質拆寫成離子形式； 第三步，刪去方程式兩邊沒有參加反應的離子； 第四步，檢查方程式兩邊各元素的原子個數(shù)和電荷數(shù)是否相等，并檢查各物質前面的系數(shù)比是否為最簡單的整數(shù)比。 【例2】下列離子方程式中，正確的是（ ） A.向氯化亞鐵溶液中通入氯氣 Fe2++Cl2====Fe3++2Cl- B.三氯化鐵溶液跟過量氨水反應 Fe3++3NH3H2O====Fe（OH）3↓+3 C.碳酸氫鈣溶液跟稀硝酸反應 Ca（HCO3）2+2H+====Ca2++2H2O+2CO2↑ D.氯氣通入冷的氫氧化鈉溶液中 2Cl2+2====Cl-+ClO-+H2O 解析：A項中電荷不守恒；C項中Ca(HCO3)2應拆成離子形式；D項電荷不守恒，電子轉移也不守恒。 答案：B 各個擊破 類題演練1 下列能證明氯化氫是共價化合物的是（ ） A.氯化氫易溶于水 B.氯化氫水溶液能導電 C.液態(tài)氯化氫不導電 D.氯化氫不易分解 解析：A項中氯化氫易溶于水是HCl的溶解性問題，不能證明氯化氫是共價化合物；B項中氯化氫水溶液能導電是因為HCl在水中發(fā)生了電離，溶液中存在自由移動的離子，也不能證明氯化氫是共價化合物；D項中氯化氫不易分解是HCl的熱穩(wěn)定性問題，它不是共價化合物與離子化合物的本質區(qū)別。因此選C。 答案：C 變式訓練1 把0.05 mol NaOH固體分別加入到100 mL下列液體中，溶液的導電能力變化最小的是（ ） A.自來水 B.0.5 molL-1鹽酸 C.0.5 molL-1 CH3COOH溶液 D.0.5 molL-1KCl溶液 解析：溶液混合后導電能力變化的大小，關鍵看混合后溶液中自由移動離子的濃度的變化。由于自來水幾乎不導電，加入0.05 mol NaOH后，導電性突然增大；醋酸是弱電解質，加入NaOH后，生成強電解質CH3COONa，導電性明顯增強；0.5 molL-1的KCl中加入0.05 mol NaOH固體后，離子濃度增大，導電能力增強；只有0.5 molL-1的鹽酸能與NaOH反應生成強電解質NaCl，不影響導電性。 答案：B 變式訓練2 下列敘述正確的是（ ） A.氯化鈉溶液能導電，所以氯化鈉溶液是電解質 B.固態(tài)氯化鈉不導電，但氯化鈉是電解質 C.銅能導電，所以銅是電解質 D.三氧化硫溶于水能導電，所以三氧化硫是電解質 解析：本題考查我們對電解質概念的理解。從“電解質是在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠導電的化合物”可以看出：電解質是化合物，不是單質，C選項不正確；電解質是化合物，溶液是混合物，A選項不正確；B選項的表述是正確的；D選項較難判定，SO3雖是化合物，其水溶液也能導電，但使該溶液導電的化合物卻不是SO3，而是SO3與H2O反應生成的H2SO4，因此不能認為SO3是電解質，硫酸才是電解質，D選項錯誤。 答案：B 類題演練2 下列反應的離子方程式書寫正確的是（ ） A.硫酸鋁溶液中加入過量氨水 Al3++3OH-====Al（OH）3↓ B.電解飽和食鹽水 2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- C.碳酸鈣與鹽酸反應 CaCO3+2H+====Ca2++CO2↑+H2O D.硫酸亞鐵溶液中加入用硫酸酸化的過氧化氫溶液 Fe2++2H++H2O2====Fe3++2H2O 解析：A項中NH3H2O應寫成化學式，D項電荷不守恒，應為2Fe2++2H++H2O2====2Fe3++2H2O。 答案：BC 變式訓練3 在下列物質中選擇反應物：Cl2、CuSO4、Fe、Fe（NO3）2、FeCl3、HCl、KI，按下列要求寫出相應的離子方程式。 （1）一種單質氧化一種陰離子___________；_________________________________； （2）一種陽離子氧化一種陰離子____________________________________________； （3）一種單質氧化一種陽離子____________________________________________； （4）一種單質還原一種離子并生成新的陽離子_________________________________； （5）一種陰離子氧化一種陽離子_______________________________________。 解析：本題要求書寫氧化還原反應的離子方程式，可根據(jù)題目要求將供選物質分類如下：常見氧化劑：Cl2、Fe3+；常見還原劑；KI、Fe、Fe2+。注意Fe(NO3)2與鹽酸形成“隱性硝酸”的情況。 答案：（1）Cl2+2I-====2Cl-+I2 (2)2Fe3++2I-====2Fe2++I2 (3)Cl2+2Fe2+====2Cl-+2Fe3+ (4)2Fe3++Fe====3Fe2+ (5)3Fe2+++4H+====3Fe3++NO↑+2H2O 課后集訓 基礎達標 1.下列物質中，導電性能最差的是（ ） A.熔融氫氧化物 B.石墨棒 C.鹽酸溶液 D.固態(tài)氯化鉀 解析：A、C兩項中的物質存在自由移動的離子，B項石墨中存在自由電子，都能導電，D項中固態(tài)氯化鉀中陰、陽離子不能自由移動。 答案：D 2.下列敘述正確的是（ ） A.氯化鈉溶液在電流作用下電離成鈉離子和氯離子 B.溶于水后能電離出氫離子的化合物都是酸 C.硫酸鋇難溶于水，但硫酸鋇屬于強電解質 D.二氧化碳溶于水能部分電離，故二氧化碳屬于弱電解質 解析：電解質溶液是因電離而導電；溶于水能電離出氫離子的化合物不一定是酸，如NaHSO4;CO2溶于水生成H2CO3，故H2CO3屬弱電解質，CO2是非電解質。 答案：C 3.下列物質的水溶液能導電，但屬于非電解質的是（ ） A.HCl B.Na C.NH4Cl D.SO2 解析：選項中的四種物質的水溶液都能導電，但原因有所不同，HCl和NH4Cl均為電解質，水溶液理應能導電；Na和SO2水溶液能導電，是因為它們與水反應2Na+2H2O====2NaOH+H2↑，SO2+H2O====H2SO3,因生成物均為電解質，故溶液也導電。電解質和非電解質都是化合物，Na是單質，因此只有SO2為非電解質。 答案：D 4.下列反應的離子方程式正確的是（ ） A.碳酸鈣溶于醋酸 CaCO3+2H+====Ca2++CO2↑+H2O B.澄清石灰水中加入鹽酸 Ca（OH）2+2H+====Ca2++2H2O C.銅片加入稀硝酸中 Cu++4H+====Cu2++NO↑+2H2O D.小蘇打溶液和甲酸混合 +HCOOH====HCOO-+CO2↑+H2O 解析：A項中忽視了醋酸是弱電解質，應寫成分子式；B項中的澄清石灰水屬稀溶液，Ca(OH)2在此條件下以Ca2+和OH-的形式存在；C項中反應產物正確，但化學計量數(shù)不符合電子得失情況。 答案：D 5.下列離子方程式書寫正確的是（ ） A.FeCl2溶液中通入Cl2 Fe2++Cl2====Fe3++2Cl- B.澄清石灰水與少量小蘇打溶液混合：Ca2++OH-+====CaCO3↓+H2O C.FeS固體放入稀硝酸溶液中：FeS+2H+====Fe2++H2S↑ D.AlCl3溶液中加入過量氨水：Al3++4OH-====+2H2O 解析：A選項電荷不守恒，正確的是2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-；C選項中未考慮稀硝酸的氧化性，導致產物有誤；D選項中氨水是弱電解質，在離子方程式中應寫化學式，同時Al(OH)3也不溶于過量的氨水，正確的是Al3++3NH3H2O====Al(OH)3↓+3。 答案：B 6.（1）向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba（OH）2溶液至中性，請寫出發(fā)生反應的離子方程式：______________________________________________________________________________。 （2）在以上中性溶液中，繼續(xù)滴加Ba（OH）2溶液，請寫出此步反應的離子方程式：____________________________________________________________________________。 解析：因NaHSO4是H2SO4的酸式鹽，可以全部電離。當反應后溶液呈中性時，其反應的化學方程式是 2NaHSO4+Ba(OH)2====BaSO4↓+Na2SO4+2H2O 其離子反應方程式是 2H+++Ba2++2OH-====BaSO4↓+2H2O 此時溶液中只有Na2SO4,加入Ba(OH)2的離子反應方程式為Ba2++====BaSO4↓。 答案：（1）2H+++Ba2++2OH-====BaSO4↓+2H2O （2）Ba2++====BaSO4↓ 綜合運用 7.下列事實可證明氨水是弱堿的是（ ） A.氨水能跟氯化亞鐵溶液反應生成氫氧化亞鐵 B.銨鹽受熱易分解 C.0.1 molL-1氨水可以使酚酞試液變紅 D.0.1 molL-1氯化銨溶液的pH約為5 解析：證明氨水是弱電解質的原理有兩個：一是證明氨水不能完全電離，溶液中存在電離平衡；二是證明氨水與強酸反應生成的鹽具有弱酸性。選項D就是利用了第二個原理。 答案：D 8.下列各組中的兩種物質相互反應時，無論哪種過量，都可以用同一個離子反應方程式表示的是（ ） A.偏鋁酸鉀溶液和鹽酸 B.氨水和硝酸銀溶液 C.二氧化硫和氫氧化鈉溶液 D.苯酚鈉溶液和二氧化碳 解析：A項HCl少量生成Al(OH)3，過量生成AlCl3；B項氨水少量生成AgOH，過量生成Ag(NH3)2OH;C項SO2少量生成Na2SO3，過量生成NaHSO3；只有D項無論CO2是否過量，均用來表示。 答案：D 9.下列反應的離子方程式書寫正確的是（ ） A.向飽和碳酸氫鈣溶液中加入飽和氫氧化鈣溶液Ca2+++OH-====CaCO3↓+H2O B.金屬鋁溶于氫氧化鈉溶液Al+2OH-====+H2↑ C.用氫氧化鈉溶液吸收少量二氧化碳2OH-+CO2====+H2O D.Fe2（SO4）3的酸性溶液中通入足量硫化氫Fe3++H2S====Fe2++S↓+2H+ 解析：B、D兩項中電荷不守恒。 答案：AC 10.下列反應的離子方程式書寫正確的是（ ） A.碳酸氫銨溶液與過量燒堿溶液共熱+OH-NH3↑+H2O B.次氯酸鈣溶液中通入過量二氧化碳ClO-+H2O+CO2====HClO+ C.小蘇打溶液與石灰水混合+OH-====+H2O D.氯化亞鐵溶液中通入氯氣Fe2++Cl2====Fe3++2Cl- 解析：A項中漏寫了與OH-的離子反應，應為++2OH-NH3↑+ CO2↑+H2O；B項中若CO2不過量，會生成CaCO3沉淀，若過量則生成Ca(HCO3)2;C項未指明兩種反應物量的關系，但無論怎樣，會有CaCO3沉淀生成，故錯；D項電荷不守恒。 答案：B 11.（1）向Ba（OH）2溶液中，逐滴加入NaHSO4溶液至恰好不再生成沉淀時為止，寫出反應的離子方程式：_________________________________；在以上溶液中，繼續(xù)滴加NaHSO4溶液，寫出此反應的離子方程式：______________________________________。 （2）向Ba（OH）2溶液中，逐滴加入明礬溶液至溶液中Ba2+恰好完全沉淀，其反應的離子方程式為____________________________；在上述溶液中，繼續(xù)滴加明礬溶液，請寫出此反應的離子方程式：__________________________________。 解析：（1）題中Ba2+完全反應時，OH-僅反應了一半，因為NaHSO4電離出等量的H+與。 （2）題中Ba2+恰好沉淀時，由Ba(OH)2和KAl(SO4)2的電離情況可知，Al3+與OH-的物質的量之比恰好為1∶4，二者完全轉化為。 答案：（1）Ba2++OH-+H++====BaSO4↓+H2O H++OH-====H2O （2）2Ba2++4OH-+Al3++2====2BaSO4↓++2H2O Al3++3+6H2O====4Al(OH)3↓ 12.下列反應的離子方程式正確的是（ ） A.H2S通入FeCl3溶液中Fe3++H2S====Fe2++S↓+2H+ B.0.005 mol Cl2通入100 mL 0.1 molL-1的FeBr2溶液中2Fe2++2Br-+2Cl2====2Fe3++4Cl-+Br2 C.NaOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中直至過量Al3++3OH-====Al（OH）3↓ D.小蘇打溶液與甲酸混合+HCOOHHCOO-+CO2↑+H2O 解析：A項中Fe2+得到1e-，而H2S失去2e-，因此錯誤；B項中經(jīng)計算此條件下只有Fe2+被氧化；C項中過量的NaOH會與生成的Al(OH)3反應，故C項錯。 答案：D 拓展探究 13.NaBH4被稱為“萬能”還原劑，在有機化學中有極為廣泛的用途： （1）NaBH4極易溶解于水并與水作用產生H2，反應后硼元素以形式存在于溶液中，此反應的離子方程式為_________________________。 （2）該反應與溶液酸堿度有關，pH越小，反應速率越________，其原因是_____________。 （3）NaBH4可使許多金屬離子還原為金屬單質，例如它可以使含有金離子（Au3+）廢液中的Au3+還原（堿性條件，此時硼仍以形式存在），離子方程式為_____________________。 解析：在中B為+3價，H為-1價，在反應中H-1失電子，故配平過程為 3+8Au3++24OH-====8Au+3+18H2O 答案：（1）+2H2O====+4H2↑ （2）快 反應的實質是H+與的反應，pH越小，H+濃度越大，反應越快 （3）3+8Au3++24OH-====8Au+3+18H2O