2020版高考化学(课标I)一轮课件:专题十四 弱电解质的电离平衡 .pptx
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1、专题十四 弱电解质的电离平衡,高考化学 (课标专用),A组 课标卷题组,五年高考,考点一 弱电解质的电离平衡,1.(2019课标,10,6分)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等 领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下 列叙述错误的是 ( ) A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在 B.冰表面第二层中,H+浓度为510-3 molL-1(设冰的密度为0.9 gcm-3),C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变 D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl H+Cl-,答案 D 本题涉及的考点有HCl的电离、H+浓度计
2、算和水分子间氢键等。根据题目提供的 新信息,准确提取实质性内容,考查了学生接受、吸收、整合化学信息的能力。从原子、分子 水平认识物质的结构和变化,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 由图可知,在冰表面第一层氯化氢以分子形式存在,在第二层氯化氢以离子形式存在,而第三层 只有水分子,则在第一、二层之间存在可逆反应:HCl H+Cl-,A、C项正确,D项错误;1 L冰 中水的物质的量为 =50 mol,第二层中,n(Cl-)n(H2O)=10-41,n(Cl-)=510-3 mol,则c(H+)=c(Cl-)= = =510-3 molL-1,B项正确。,思路分析 依据图示分析氯化氢在不同层的
3、存在形式,结合HCl的电离方程式和相关粒子数 量比例关系求第二层中H+的浓度。,2.(2015课标,13,6分)浓度均为0.10 molL-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释 至体积V,pH随lg 的变化如图所示。下列叙述错误的是 ( ) A.MOH的碱性强于ROH的碱性 B.ROH的电离程度:b点大于a点 C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等 D.当lg =2时,若两溶液同时升高温度,则 增大,审题方法 清楚图中横、纵坐标的意义是解答此题的关键,横坐标表示体积比的对数,相当于 稀释倍数。,规律方法 根据题目所给出的信息,随着溶液的稀释倍数的增大,pH减小,稀释相同倍
4、数时 ROH溶液的pH变化幅度较小,说明ROH碱性较弱。稀释相同倍数时,pH变化幅度较大的是相 对较强的酸或碱。,答案 D 根据题图信息可判断MOH是强碱,而ROH为弱碱,A项正确;B项,ROH是弱碱,加水 稀释时,电离程度增大,正确;C项,若两溶液无限稀释,pH最终无限接近7,它们的c(OH-)相等,正 确;D项,当lg =2时,两溶液同时升温,由于ROH是弱碱,c(R+)增大,c(M+)不变,则 减小,错误。,考点二 电离常数的应用 (2011课标,10,6分)将浓度为0.1 molL-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是 ( ) A.c(H+) B.Ka(HF) C. D.
5、,答案 D HF溶液加水稀释,HF的电离平衡向右移动,n(H+)增大、n(HF)减小,所以 增 大。,B组 课标、及其他省(区、市)卷题组,考点一 弱电解质的电离平衡,1.(2019课标,11,6分)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正 确的是 ( ) A.每升溶液中的H+数目为0.02NA B.c(H+)=c(H2P )+2c(HP )+3c(P )+c(OH-) C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小 D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强,答案 B 本题涉及弱电解质的电离平衡及其影响因素,通过阿伏加德罗常数的应用,考查了 学生分析和解决问题的能力,对
6、H3PO4溶液中存在的电离平衡的分析,体现了变化观念与平衡 思想的学科核心素养。 A项,由常温下溶液的pH=2可知c(H+)=10-2 mol/L,则每升溶液中H+数目为0.01NA,错误;B项,依据 电荷守恒可知正确;C项,加水稀释,溶液中的c(H+)减小,pH增大,错误;D项,由于H3PO4 H+ H2P ,增加H2P 浓度,电离平衡逆向移动,c(H+)减小,酸性减弱,错误。,易错警示 A选项常温下pH=2的溶液中c(H+)=10-2 mol/L易误当作0.02 mol/L;C选项易误认为 弱电解质的电离度增大,平衡正向移动,c(H+)增大。,2.(2019北京理综,7,6分)下列示意图与
7、化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符 号表示) ( ),解题方法 D项中反应热的计算方法是: H=-(生成HCl所放出的能量-断裂H2、Cl2中的化学键所吸收的能量)=-(431 kJmol-12-436 kJ mol-1-243 kJmol-1)=-183 kJmol-1。,答案 B 本题考查了电解质的电离、电离方程式的书写、电解原理和化学键与能量的关系 等知识。通过图示、化学方程式等形式考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力;试题以 图示形式呈现物质变化规律,体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养及运用模型解释化 学现象、揭示现象的本质和规律的学科思想,体现了学以致用的价值观念
8、。 B项中用惰性电极电解CuCl2溶液的化学方程式是CuCl2 Cu+Cl2。,3.(2018北京理综,8,6分)下列化学用语对事实的表述不正确的是 ( ) A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2 OH C17H35COOC2H5+ O B.常温时,0.1 molL-1氨水的pH=11.1:NH3H2O N +OH- C.由Na和Cl形成离子键的过程: D.电解精炼铜的阴极反应:Cu2+2e- Cu,答案 A 在酯化反应中,通常是“酸脱羟基醇脱氢”,所以A中反应后18O原子应存在于酯 中。,易错易混 C项中离子键的形成过程包含电子的转移,用电子式表示离子键的形成过程时要 用箭头
9、表示出电子转移的方向。,4.(2016北京理综,11,6分)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、 NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。 下列分析不正确的是 ( ) A.代表滴加H2SO4溶液的变化曲线 B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH- C.c点,两溶液中含有相同量的OH- D.a、d两点对应的溶液均显中性,答案 C 中的a点处Ba(OH)2和H2SO4恰好完全反应,Ba2+和S 完全转化为BaSO4沉淀,溶 液的导电能力达到最低;在溶液中继续滴加H2SO4溶液到c点,此时H2SO4过量,溶液呈酸性。 中b点处Ba(OH
10、)2和NaHSO4按物质的量之比11反应,此时除了生成BaSO4沉淀外,还生成 NaOH;bd是继续加入的NaHSO4与NaOH反应的过程,因此中c点溶液呈碱性。故C项错误。,思路梳理 对于曲线对应的反应过程要分析清楚。从开始到b点所发生的反应是Ba(OH)2+ NaHSO4 BaSO4+NaOH+H2O;从b点到d点所发生的反应是NaOH+NaHSO4 Na2SO4+ H2O。理清了反应过程,此题就不难作答。,5.(2015山东理综,13,5分)室温下向10 mL 0.1 molL-1 NaOH溶液中加入0.1 molL-1的一元酸HA, 溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
11、 A.a点所示溶液中c(Na+)c(A-)c(H+)c(HA) B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同 C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA) D.b点所示溶液中c(A-)c(HA),答案 D a点V(HA)=10 mL,此时NaOH与HA刚好完全反应,pH=8.7,说明HA是弱酸,可知NaA 溶液中:c(Na+)c(A-)c(OH-)c(HA)c(H+),A错误;a点为NaA溶液,A-水解促进水的电离,b点为 等浓度的NaA与HA的混合溶液,以HA的电离为主,水的电离受到抑制,B错误;pH=7时,c(Na+)= c(A-)c(H+)=c(OH-),C错误;b点为等浓度的NaA
12、与HA的混合溶液,溶液pH=4.7c(HA),D正确。,考点二 电离常数的应用,1.(2019天津理综,5,6分)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.010-4和1.710-5。将 pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的 是 ( ) A.曲线代表HNO2溶液 B.溶液中水的电离程度:b点c点 C.从c点到d点,溶液中 保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子) D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同,答案 C 本题涉及弱酸的稀释与pH变化的相关知识,通过加水的体积与酸的pH变化图像,考
13、查学生分析和解决问题的能力,以两种弱酸的性质作比较,体现宏观辨识与微观探析的学科核 心素养。 由电离常数的值可知酸性:HNO2CH3COOH,则曲线代表CH3COOH溶液,曲线代表HNO2 溶液,A项错误;当稀释相同倍数时,b点溶液中c(H+)大于c点,对水的电离的抑制作用:b点c点, 所以水的电离程度:b点c(HNO2),同体积的 两种酸溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)不同,D项错误。,审题方法 依题干信息判断两种酸的酸性强弱;认真分析图像中曲线的变化趋势,准确判 断曲线对应的酸。,2.(2017课标,12,6分)改变0.1 molL-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A
14、、HA-、A2-的物质的 量分数(X)随pH的变化如图所示已知(X)= 。 下列叙述错误的是 ( ) A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-) B.lgK2(H2A)=-4.2 C.pH=2.7时,c(HA-)c(H2A)=c(A2-),D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+),答案 D 本题考查弱电解质的电离及相关计算。结合题图,可知A、C正确。K2(H2A)= ,结合题图中pH=4.2时c(HA-)=c(A2-),代入上式可得K2(H2A)=10-4.2,则lgK2(H2A)= -4.2,故B正确。pH=4.2时,c(H+)=10-4.2 molL-1,但溶液中c(
15、HA-)、c(A2-)均约为0.05 molL-1,故D错。,疑难突破 在温度不变时,电离平衡常数不随溶液成分变化而改变,故可以选择特殊点进行计 算,例如本题中K2(H2A)的计算。,温馨提醒 此类图像题中,曲线的“起点”“拐点”“交点”等特殊点往往会隐含重要的解 题信息,要注意正确利用。,3.(2018天津理综,3,6分)下列叙述正确的是 ( ) A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小 B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈 C.反应活化能越高,该反应越易进行 D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3,答案 B A项,HA的Ka越小,说明该一元酸的酸
16、性越弱,酸根离子的水解能力越强,NaA的Kh越 大;B项,镀锌层局部破损后有可能在特定的环境下形成原电池,铁电极被保护而不易生锈;C项, 活化能越高,反应越不易进行;D项,C2H5OH和CH3OCH3的官能团不同,红外光谱也不同,所以用 红外光谱可以区分。,知识拓展 核磁共振氢谱用来确定氢原子种类及数目;质谱用来确定分子的相对分子质量;红 外光谱主要用来确定官能团的种类。,4.(2016浙江理综,12,6分)苯甲酸钠( ,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究 表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25 时,HA的Ka=6.2510-5,H2CO3的 =4.17 10-7, =4.90
17、10-11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列 说法正确的是(温度为25 ,不考虑饮料中其他成分) ( ) A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低 B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变 C.当pH为5.0时,饮料中 =0.16 D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c(HC )+c(C )+c(OH-)-c(HA),答案 C HA的抑菌能力显著高于A-,碳酸饮料中HA含量比未充CO2的饮料要高,抑菌能力更 强,A项不正确;增大压强可使更多的CO2溶于水中,生成更多的HA,c(A-)会减小,B项不正确;已 知HA的Ka=6.251
18、0-5,Ka= ,当c(H+)=10-5 molL-1时,饮料中 = = = =0.16,C项正确;由物料守恒知c(Na+)=c(A-)+c(HA),由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(HC )+ 2c(C )+c(OH-)+c(A-),两式联立可得c(H+)=c(HC )+2c(C )+c(OH-)-c(HA),D项不正确。,C组 教师专用题组,考点一 弱电解质的电离平衡,1.(2014天津理综,5,6分)下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是 ( ) A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(S )+c(OH-) B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)c(Cl-)
19、=c(I-) C.CO2的水溶液:c(H+)c(HC )=2c(C ) D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:3c(Na+)=2c(HC2 )+c(C2 )+c(H2C2O4),答案 A 根据NaHSO4溶液中的电荷守恒,有c(H+)+c(Na+)=2c(S )+c(OH-),又因为c(Na+)= c(S ),所以A项正确;B项,相同条件下,AgI的溶解度比AgCl的小,故I-的浓度比Cl-的小;C项,碳酸 的电离是分步进行的,第一步电离程度远大于第二步,所以c(HC )c(C );D项,Na+的总浓 度应是H2C2O4、HC2 、C2 总浓度的1.5倍,即2c(Na+)=3
20、c(H2C2O4)+c(HC2 )+c(C2 )。,2.(2013重庆理综,2,6分)下列说法正确的是 ( ) A.KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3为电解质 B.25 时,用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH=7,V醋酸VNaOH C.向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和气体生成 D.AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且K(AgX)=c(Ag+)c(X-),故K(AgI)K(AgCl),答案 D SO3溶于水且与水反应生成H2SO4,H2SO4为电解质,SO3为非电解质,A不正确;等浓度 醋酸溶液与NaOH溶液等体积混合后,二者恰好中和时溶液显碱性,只有醋酸溶
21、液稍过量时所 得溶液才可显中性,B不正确;Al 与HC 在溶液中反应生成Al(OH)3和C ,C不正确;难溶物 向更难溶物转化较易实现,D正确。,3.(2013江苏单科,11,4分)下列有关说法正确的是 ( ) A.反应NH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的H0 B.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极 C.CH3COOH溶液加水稀释后,溶液中 的值减小 D.Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,C 水解程度减小,溶液的pH减小,答案 AC NH3(g)+HCl(g) NH4Cl(s)的S0,该反应室温下可自发进行,所以H0,A项正 确;精炼粗铜
22、时粗铜作阳极,纯铜作阴极,B项错误;CH3COOH溶液加水稀释,CH3COOH电离程 度增大, 的值减小,C项正确;Na2CO3溶液与Ca(OH)2反应生成CaCO3和NaOH,溶液 pH增大,D项错误。,考点二 电离常数的应用 (2015浙江理综,12,6分)40 ,在氨-水体系中不断通入CO2,各种离子的变化趋势如图所示。下 列说法不正确的是 ( ) A.在pH=9.0时,c(N )c(HC )c(NH2COO-)c(C ) B.不同pH的溶液中存在关系:c(N )+c(H+)=2c(C )+c(HC )+c(NH2COO-)+c(OH-),C.随着CO2的通入, 不断增大 D.在溶液pH
23、不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成,答案 C 由图像信息可知A项正确;由电荷守恒可知B项正确;Kb= ,随着CO2的 通入,c(N )不断增大,Kb为常数,则 不断减小,C项不正确;由图中信息可知pH在 10.57.5之间,NH2COO-先从0逐渐增多,后又逐渐减少到0,故有含NH2COO-的中间产物生成,D项 正确。,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,三年模拟,考点一 弱电解质的电离平衡,1.(2019上海松江质监,7)25 时,下列不能说明甲酸是弱酸的是 ( ) A.0.1 mol/L的甲酸溶液pH1 B.甲酸钠溶液pH7 C.稀甲酸溶液导电能力弱 D.甲酸溶液
24、中含有HCOOH分子,答案 C A项,25 时,测得0.1 mol/L甲酸溶液的pH1,甲酸中氢离子浓度小于甲酸的浓度, 说明甲酸部分电离,为弱电解质,故A不选;B项,25 时,测得甲酸钠溶液的pH7,说明甲酸钠是 强碱弱酸盐,即甲酸是弱酸,故B不选;C项,稀甲酸溶液浓度小,导电能力比较弱,不能说明甲酸 是弱电解质,故选C;D项,甲酸溶液中含有HCOOH分子,说明甲酸未完全电离,为弱电解质,故D 不选。,方法技巧 强、弱电解质的根本区别是电离程度,与溶液导电能力、溶解性等都无关。若要 证明甲酸为弱酸,可证明溶液中存在电离平衡、不能完全电离或从对应的强碱盐溶液水解等 角度判断。,2.(2019上
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