高中三角函數(shù)教案
發(fā)表時間:2021-05-28高三化學(xué)《電離平衡》導(dǎo)學(xué)案。
俗話說,磨刀不誤砍柴工。作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《高三化學(xué)《電離平衡》導(dǎo)學(xué)案》,僅供參考,歡迎大家閱讀。
高三化學(xué)《電離平衡》導(dǎo)學(xué)案
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):
1.掌握弱電解質(zhì)的電離平衡。
2.了解電離平衡常數(shù)的概念。
3.了解影響電離平衡的因素
能力目標(biāo):
1.培養(yǎng)學(xué)生閱讀理解能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力。
情感目標(biāo):
由電解質(zhì)在水分子作用下,能電離出陰陽離子,體會大千世界陰陽共存,相互對立統(tǒng)一,彼此依賴的和諧美。
教學(xué)過程
今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容是:“電離平衡”知識。
1.弱電解質(zhì)電離過程(用圖像分析建立)
2.當(dāng)
則弱電解質(zhì)電離處于平衡狀態(tài),叫“電離平衡”,此時溶液中的電解質(zhì)分子數(shù)、離子數(shù)保持恒定,各自濃度保持恒定。
3.與化學(xué)平衡比較
(1)電離平衡是動態(tài)平衡:即弱電解質(zhì)分子電離成離子過程和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子過程仍在進行,只是其速率相等。
(2)此平衡也是有條件的平衡:當(dāng)條件改變,平衡被破壞,在新的條件下建立新的平衡,即平衡發(fā)生移動。
(3)影響電離平衡的因素
A.內(nèi)因的主導(dǎo)因素。
B.外國有:
①溫度:電離過程是一個吸熱過程,所以,升高溫度,平衡向電離方向移動。
②濃度:
問題討論:在的平衡體系中:
①加入:
②加入:
③加入:各離子分子濃度如何變化:、、、溶液如何變化?(“變高”,“變低”,“不變”)
(4)電離平衡常數(shù)
(ⅱ)一元弱酸:
(3)一元弱堿
①電離平衡常數(shù)化是溫度函數(shù),溫度不變K不變。
②值越大,該弱電解質(zhì)較易電離,其對應(yīng)的弱酸弱堿較強;值越小,該弱電解質(zhì)越難電離,其對應(yīng)的弱酸弱堿越弱;即值大小可判斷弱電解質(zhì)相對強弱。
③多元弱酸是分步電離的,一級電離程度較大,產(chǎn)生,對二級、三級電離產(chǎn)生抑制作用。如:
隨堂練習(xí)
1.足量鎂和一定量的鹽酸反應(yīng),為減慢反應(yīng)速率,但又不影響的總量,可向鹽酸中加入下列物質(zhì)中的()
A.B.C.D.
2.是比碳酸還要弱的酸,為了提高氯水中的濃度,可加入()
A.B.C.D.
3.濃度和體積都相同的鹽酸和醋酸,在相同條件下分別與足量固體(顆粒大小均相同)反應(yīng),下列說法中正確的是()
A.鹽酸的反應(yīng)速率大于醋酸的反應(yīng)速率
B.鹽酸的反應(yīng)速率等于醋酸的反應(yīng)速率
C.鹽酸產(chǎn)生的二氧化碳比醋酸更多
D.鹽酸和醋酸產(chǎn)生的二氧化碳一樣多
4.下列敘述中可說明酸甲比酸乙的酸性強的是()
A.溶液導(dǎo)電性酸甲大于酸乙
B.鈉鹽溶液的堿性在相同物質(zhì)的量濃度時,酸甲的鈉鹽比酸乙的鈉鹽弱
C.酸甲中非金屬元素比酸乙中非金屬元素化合價高
D.酸甲能與酸乙的銨鹽反應(yīng)有酸乙生成
5.有兩種一元弱酸的鈉鹽溶液,其物質(zhì)的量濃度相等,現(xiàn)將這兩種鹽的溶液中分別通入適量的,發(fā)生如下反應(yīng):JAB88.coM
和的酸性強弱比較,正確的是()
A.較弱B.較弱C.兩者相同D.無法比較
總結(jié)、擴展
1.化學(xué)平衡知識與電離平衡知識對照比較。
2.一元弱酸弱堿中與的求法:
弱電酸中濃度:(酸為弱酸物質(zhì)的量濃度)
弱堿中濃度:(堿為弱堿物質(zhì)的量濃度)
3.討論中存在哪些微粒?(包括溶劑)
4.擴展
難溶電解質(zhì)在水溶液中存在著電離平衡。在常溫下,溶液中各離子濃度以它們的系數(shù)為方次的乘積是一個常數(shù),該常數(shù)叫溶度各()。例如
溶液中各離子濃度(加上其方次)的乘積大于、等于溶度積時出現(xiàn)沉淀,反之沉淀溶解。
(1)某溶液中,如需生成沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液的使之大于。
(2)要使0.2mol/L溶液中的沉淀較為完全(使?jié)舛冉档椭猎瓉淼那Х种?,則應(yīng)向溶液里加入溶液,使溶液為。
布置作業(yè)
第二課時
P60一、填空題:2.3.4.
P61四、
板書設(shè)計
第二課時
一、電解質(zhì),非電解質(zhì)
1.定義:在水溶液中或熔融狀態(tài)下,能導(dǎo)電的化合物叫電解質(zhì)。
[思考]①,在水溶液中,不導(dǎo)電,它屬于非電解質(zhì)嗎?為什么?
②溶于水能導(dǎo)電,則氨氣是電解質(zhì)嗎?為什么?
③共價化合物在液態(tài)時,能否導(dǎo)電?為什么?
2.電解質(zhì)導(dǎo)電實質(zhì),電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力強弱的原因是什么?
二、強電解質(zhì),弱電解質(zhì)
1.區(qū)分電解質(zhì)強弱的依據(jù):
電解質(zhì)在溶液中“電離能力”的大小。
2.電離方程式:
電離方程式書寫也不同
(1)強電解質(zhì):
(2)弱電解質(zhì):
3.強弱電解質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系。
(1)強電解質(zhì)結(jié)構(gòu):強堿,鹽等離子化合物(低價金屬氧化物);
強酸,極性共價化合物;
(2)弱電解質(zhì)結(jié)構(gòu):弱酸,弱堿具有極性共價位的共價化合物。
三、弱電解質(zhì)電離平衡
1.電離平衡定義
在一定條件下(如溫度,濃度),當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速度相等時,電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài),這叫做電離平衡。
2.電離平衡與化學(xué)平衡比較
“等”:電離速率與離子結(jié)合成分子的速率相等。
“定”:離子、分子的濃度保持一定。
“動”:電離過程與離子結(jié)合成分子過程始終在進行。
“變”:溫度、濃度等條件變化,平衡就被破壞,在新的條件下,建立新的平衡。
3.影響電離平衡的外界因素
(1)溫度:溫度升高,電離平衡向右移動,電離程度增大。
溫度降低,電離平衡向左移動,電離程度減小。
(2)濃度:電解質(zhì)溶液濃度越大,平衡向右移動,電離程度減小;
電解質(zhì)溶液濃度越小,平衡向左移動,電離程度增大;
4.電離平衡常數(shù)
(1)一元弱酸電離平衡常數(shù):
(2)一元弱堿電離平衡常數(shù):
(3)多元弱酸是分步電離,每步各有電離常數(shù)。如:
(4)電離平衡常數(shù)只隨溫度變化而變化,而與濃度無關(guān)。
(5)K的意義:
K值越大,弱電解質(zhì)較易電離,其對應(yīng)弱酸、弱堿較強。
K值越小,弱電解質(zhì)較難電離,其對應(yīng)弱酸、弱堿較弱。
探究活動
鈉與飽和溶液反應(yīng),描述觀察到的實驗現(xiàn)象,并運用電離平衡知識解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。
將鈉投入到盛有飽和溶液的試管中會產(chǎn)生什么現(xiàn)象呢?
實驗操作
實驗現(xiàn)象
原因
1.將鈉投入到盛有飽和溶液的試管中
2.向試管中加入足量的水
提示:
在高一學(xué)過鈉與水的反應(yīng),在這時學(xué)生能夠準(zhǔn)確的描述鈉與水的反應(yīng)現(xiàn)象。如:立即與水反應(yīng),浮在水面,四處游動,發(fā)出“嘶嘶”響聲,最的溶成閃亮小球。對于溶解度很小也是學(xué)生非常熟悉的知識。因此在總結(jié)實驗現(xiàn)象時,一般不存在問題。
本題的重點在現(xiàn)象的解釋上,即用初中學(xué)過的溶解平衡與剛學(xué)過的電離平衡等知識來解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因。要充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性,讓同學(xué)進行分組討論、代表發(fā)言。
得出鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉極易溶于水,在水中全部電離,以Na+與OH-形式存在。而溶于水后,在水中存在電離平衡:
濃度增大后,電離平衡向左邊移動,濃度減小,所以的量會增加,而一定溫度下,在一定量的水中,物質(zhì)的溶解度是一定的,所以會析出沉淀。
相關(guān)知識
高三化學(xué)教案:《電離平衡和電化學(xué)》教學(xué)設(shè)計
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動,幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。高中教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢?下面是由小編為大家整理的“高三化學(xué)教案:《電離平衡和電化學(xué)》教學(xué)設(shè)計”,但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
“高三化學(xué)教案:電離平衡和電化學(xué)”,希望可以給大家的學(xué)習(xí)或教學(xué)提供更多的幫助。
(1)理解鹽類水解的原理.了解鹽溶液的酸堿性。理解影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素。理解弱電解質(zhì)的電離跟鹽的水解的內(nèi)在聯(lián)系,能根據(jù)這種聯(lián)結(jié)關(guān)系進行辯證分析。
(2)能用電離原理、鹽類水解原理分析比較溶液的酸堿性強弱,判斷溶液中某些離子間濃度大小,解決一些實際問題。
(3)理解原電池原理及構(gòu)成原電池的條件。理解原電池反應(yīng)和一般氧化還原反應(yīng)的異同。能分析常見化學(xué)電源的化學(xué)原理。
(4)理解化學(xué)腐蝕和電化腐蝕、析氫腐蝕和吸氧腐蝕的異同。了解生產(chǎn)實際中常見的金屬防腐方法的化學(xué)原理和金屬防腐的一般方法。
(5)理解電解的基本原理。記住電解反應(yīng)中常見離子在陰、陽極的放電順序。陽極上失電子順序為Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子>F-??;陰極上得電子順序為O2>Cl2>Br2>I2>S>Ag+>Hg2+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>……
(6)電解原理的應(yīng)用:氯堿工業(yè)、冶煉鋁、電鍍、精煉銅等。
近幾年考查這方面內(nèi)容的試題在高考所占的比例較大,在理科綜合試題每年都會2-3道選題、一道大題,在化學(xué)單科試題也常會有大題出現(xiàn)。
[復(fù)習(xí)重點]
1.本章內(nèi)容的核心是實質(zhì)是化學(xué)平衡移動原理的具體應(yīng)用,電離平衡、水解平衡、原電池反應(yīng)、電解反應(yīng)中都涉及到化學(xué)平衡移動原理。下表列舉了這部分內(nèi)容中的跟平衡移動有關(guān)的一些實例:
表:化學(xué)平衡與其它各類平衡的關(guān)系
知識內(nèi)容與化學(xué)平衡之間的聯(lián)系
弱電解質(zhì)的電離電離平衡實質(zhì)上就是一種化學(xué)平衡,可以用化學(xué)平衡移動原理對弱電解質(zhì)的電離平衡作定性的、或定量的分析。根據(jù)電離度大小可比較弱電解質(zhì)相對強弱,根據(jù)相應(yīng)鹽的水解程度也可比較弱電解質(zhì)的相對強弱。
水的電離水是一種很弱的電解質(zhì),加酸、加堿會抑制水的電離,升高溫度會促進水的電離。Kw=[OH-][H+]是水的電離平衡的定量表現(xiàn),H+、OH-濃度可以用這個關(guān)系進行換算。
鹽類水解鹽類水解(如F-+H2OHF+OH-)實質(zhì)上可看成是兩個電離平衡移動的綜合結(jié)果:①水的電離平衡向正方向移動(H2OH++OH-),②另一種弱電解質(zhì)的電離平衡向逆方向移動(HFF-+H+)。也可以看成是中和反應(yīng)的逆反應(yīng),升高溫度會促進水解。
中和滴定水的電離程度很小,H++OH-=H2O的反應(yīng)程度很大,所以可以利用這個反應(yīng)進行中和滴定實驗,測定酸或堿溶液的濃度。
原電池反應(yīng)和電解反應(yīng)原電池反應(yīng)和電解反應(yīng)實質(zhì)是氧化還原反應(yīng),其特點是一個氧化還原反應(yīng)分成了兩個電極反應(yīng)(卻氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)分別在不同的電極上發(fā)生反應(yīng))。一些原電池的電極反應(yīng)(如鋼鐵的吸氧腐蝕正極的電極反應(yīng)O2+2H2O+4e=4OH-)涉及到水的電離平衡移動造成pH變化。電解硫酸、氫氧化鈉、氯化鈉等溶液過程中,在陰極或陽極附近由于電極反應(yīng)而使水的電離平衡發(fā)生移動造成pH變化。
2.本部分內(nèi)容的知識體系
3.原電池
(1)原電池的構(gòu)成條件:這是一種把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.從理論上說,任何一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計成原電池。
a.負(fù)極與正極:作負(fù)極的一般是較活潑的金屬材料,作正極的材料用一般導(dǎo)體即可
b.電解質(zhì)溶液:
c.閉合回路
注意:通常兩種不同金屬在電解溶液中構(gòu)成原電池時,較活潑的金屬作負(fù)極,但也不是絕對的,嚴(yán)格地說,應(yīng)以發(fā)生的電極反應(yīng)來定.例如,Mg-Al合金放入稀鹽酸中,Mg比Al易失去電子,Mg作負(fù)極;將Mg-Al合金放入燒堿溶液中,由于發(fā)生電極反應(yīng)的是Al,故Al作負(fù)極。
(2)原電池的工作原理:
(1)電極反應(yīng)(以銅鋅原電池為例):負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))
正極:2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng))
(2)電子流向:從負(fù)極(Zn)流向正極(Cu)
(3)電流方向:從正極(Cu)流向負(fù)極(Zn)
(4)能量轉(zhuǎn)變:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能
(3)電極反應(yīng):
在正、負(fù)極上發(fā)生電極反應(yīng)不是孤立的,它往往與電解質(zhì)溶液緊密聯(lián)系。如氫-氧燃料電池,它的負(fù)極是多孔的鎳電極,正極為覆蓋氧化鎳的鎳電極,電解質(zhì)溶液是KOH溶液,在負(fù)極通入H2,正極通入O2,電極反應(yīng):
負(fù)極:2H2+4OH--4e-=4H2O
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
負(fù)極的反應(yīng)我們不能寫成:2H2-4e-=4H+。因生成的H+會迅速與OH-生成H2O。
(4)金屬的腐蝕:
金屬的腐蝕分為兩類:
(1)化學(xué)腐蝕:金屬或合金直接與周圍介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕。
(2)電化腐蝕:不純的金屬或合金因發(fā)生原電池反應(yīng)而造成的腐蝕。
最普遍的鋼鐵腐蝕是:負(fù)極:2Fe-4e-=2Fe2+
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
(注:在少數(shù)情況下,若周圍介質(zhì)的酸性較強,正極的反應(yīng)是:2H++2e-=H2↑)
金屬的腐蝕以電化腐蝕為主.例如,鋼鐵生銹的主要過程為:
2Fe-4e-=2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
2Fe(OH)3=Fe2O3?nH2O+(3-n)H2O
(5)金屬的防護
一般有三條途徑:其一是改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu),如制成合金,其二是涂保護層,其三是電化學(xué)保護法。例如在鐵表面鍍上鋅或錫,即成白鐵與馬口鐵,但一旦破損,因原電池反應(yīng),白鐵外面的鋅可進一步起保護作用,而馬口鐵外面的錫反而會加速腐蝕(鐵作負(fù)極被溶解)。
4.電解原理及其應(yīng)用
直流電通過電解質(zhì)溶液時使陰陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程。電解是一個電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程。
從參加反應(yīng)的物質(zhì)來分電解反應(yīng)可分成五類:
(1)H2O型:實質(zhì)是電解水。如電解硝酸鈉、氫氧化鈉、硫酸等溶液。
(2)溶質(zhì)型:溶質(zhì)所電離出來的離子發(fā)生氧化還原,如電解氯化銅、溴化氫等溶液。
(3)硫酸銅溶液型:電解產(chǎn)物是金屬、氧氣與酸。如電解硫酸銅溶液生成單質(zhì)銅、氧氣和硫酸,電解硝酸銀溶液時生成單質(zhì)銀、氧氣和硝酸。
(4)氯化鈉溶液型:電解產(chǎn)物是非金屬單質(zhì)、氫氣與堿。如電解氯化鈉溶液時生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉,電解溴化鉀溶液時生成溴單質(zhì)、氫氣和氫氧化鉀。
(5)電鍍型:鍍層金屬作陽極,陽極反應(yīng)是:M-ne-=Mn+,鍍件作陰極,陰極反應(yīng)是:Mn++ne-=M。(電解精煉與電鍍,實質(zhì)上是相同的)
[典型題析]
[例1]熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混和物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì)?,空氣與CO2的混和氣為正極助燃?xì)?,制得?50℃下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:
負(fù)極反應(yīng)式:2CO+2CO32--4e-=4CO2
正極反應(yīng)式:
總電池反應(yīng)式:
[解析]本題屬于那種源于教材又高于教材的題型,從通常原電池的電解質(zhì)溶液,一下過渡到熔融鹽,不少人無法適應(yīng),當(dāng)年高考失分也很嚴(yán)重。其實,我們只要從最基本的一點-燃料電池分析,其總電池反應(yīng)式應(yīng)為:2CO+O2=2CO2,然后逆向思考正極反應(yīng)式-應(yīng)為總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式,就可得出結(jié)果:O2+2CO2+4e-=2CO32-。
[例2]普通干電池中裝有二氧化錳和其它物質(zhì),二氧化錳的作用是()
A.和正極作用把碳變成CO2
B.把正極附近生成的H2氧化成水
C.電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的催化劑
D.和負(fù)極作用,將鋅變成鋅離子Zn2+
[解析]鋅錳干電池的負(fù)極材料是鋅,故負(fù)極反應(yīng)是Zn-2e-=Zn2+。正極導(dǎo)電材料是石墨棒。兩極間為MnO2、NH4Cl、ZnCl2的糊狀物。正極NH4+發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3和(H),繼而被MnO2氧化為水,使碳極附近不致產(chǎn)生H2氣泡而使電極極化,故MnO2也可稱為正極的去極劑,使正極附近生成的H2氧化為水。正極反應(yīng):
2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3+2NH3+H2O
電池總反應(yīng)為:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
本題答案為B。
[例3]將0.lmol?醋酸溶液加水稀釋,下列說法正確的是()
A.溶液中c(H+)和c(OH-)都減小B.溶液中c(H+)增大
C.醋酸電離平衡向左移動D.溶液的pH增大
[解析]答案為D。
主要考查電離平衡知識。弱酸的電離可聯(lián)系到溶液的pH、物質(zhì)的量濃度、水的電離平衡等基礎(chǔ)知識,要用到化學(xué)平衡移動原理。要注意酸溶液稀釋時,溶液的c(OH-)增大,同樣堿溶液稀釋時溶液中的c(H+)增大。
[例4]已知0.1mol?L-1的二元酸H2A溶液的pH=4.0,則下列說法中正確的是()
A.在Na2A、NaHA兩溶液中,離子種類不相同
B.在溶質(zhì)物質(zhì)的量相等的Na2A、NaHA兩溶液中,陰離子總數(shù)相等
C.在NaHA溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)
D.在Na2A溶液中一定有:c(Na+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
[解析]答案選C。
主要考查電離平衡、鹽類水解等理論知識。弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡都會反映到溶液中各種離子濃度的關(guān)系之中,從分析離子關(guān)系角度考查電離平衡和鹽類水解平衡理論知識,可以較好地區(qū)分學(xué)生對相關(guān)理論內(nèi)容的理解水平。
根據(jù)題給條件可判斷,H2A的第一級電離就較弱,屬于弱酸。所以在Na2A、NaHA溶液中由于水解和電離,兩溶液中所含離子種類數(shù)肯定相同。在Na2A溶液中,由于A2-水解,陰離子總數(shù)增加,在NaHA溶液中由于HA-水解陰離子總數(shù)要減小,所以兩溶液中陰離子總數(shù)前者多。任何溶液中,陽離子所帶正電荷總數(shù)跟陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)必定相等。所以,在Na2A溶液中H+濃度小于OH-離子濃度。
[例5]剪長約6cm、寬2cm的銅片、鋁片各一片,分別用接線柱平行地固定在一塊塑料板上(間隔2cm)。將銅片與鋁片分別和電流表的“+”、“-”端相連接,電流表指針調(diào)到中間位置。取兩個50mL的小燒杯,在一個燒杯中注入約40mL的濃硝酸,在另一只燒杯中注入40mL0.5mol/L的硫酸溶液。試回答下列問題:
(1)兩電極同時插入稀硫酸中,電流表指針偏向(填“鋁”或“銅”)極,鋁片上電極反應(yīng)式為;
(2)兩電極同時插入濃硝酸時,電流表指針偏向(填“鋁”或“銅”)極,此時鋁是(填“正”或“負(fù)”)極,鋁片上電極反應(yīng)式為。
[解析]電極的確定依賴于具體的電極反應(yīng),在這個問題上,學(xué)生易受思維定勢的影響,以為金屬越活潑,便一定是負(fù)極,殊不知,在濃硝酸中,Al表面產(chǎn)生了鈍化,發(fā)生反應(yīng)的是Cu。因此,當(dāng)Al、Cu同時插入稀硫酸時,電流表指針偏向Al。(電流方向從正極到負(fù)極)。電極反應(yīng)式為:Al-3e-=Al3+。而當(dāng)Al、Cu同時插入濃硝酸時,電流表指針偏向Cu,Al作正極,且電極反應(yīng)式為:NO3-+4H++3e-=NO+2H2O。
[預(yù)測與訓(xùn)練]
1.0.100mol?L-1的Na2S的溶液中,下列關(guān)系不正確的是()
A.c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1B.c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)D.c(Na+)+c(H+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
2.在某未知溶液中再溶入CH3COONa晶體,測得[Na+]與[CH3COO-]幾乎相等,則原溶液可能是()
A.HCl溶液B.NaOH溶液C.KCl溶液D.KOH溶液
3.已知同溫同濃度時①H2CO3比H2S電離度大,②H2S比HCO3-電離度大,則下列反應(yīng)不正確的是()
(A)Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS
(B)Na2S+H2O+CO2=NaHS+NaHCO3
(C)2NaHCO3+H2S=Na2S+2H2O+2CO2
(D)2NaHS+H2O+CO2=Na2CO3+2H2S
4.將0.03molCl2緩緩?fù)ㄈ牒?.02molH2SO3和0.02molHBr的混和溶液中,在此過程中,溶液中的[H+]與Cl2用量的關(guān)系示意圖是(溶液的體積不變)()
ABCD
5.下列操作中,能使電離平衡H2OH++OH-,向右移動且溶液呈酸性的是()
(A)向水中加入NaHSO4溶液(B)向水中加入Al2(SO4)3溶液
(C)向水中加入Na2CO3溶液(D)將水加熱到100℃,使pH=6
6.要使水的電離平衡向右移動,且使pH
A加少量NaOHB加少量NH4ClC加少量鹽酸D加熱
7.在室溫下,0.1mol/L100ml的醋酸溶液中,欲使其溶液的pH減小,但又要使醋酸電離度減少,應(yīng)采取()
A加入少量CH3COONa固體B通入少量氯化氫氣體
C提高溫度D加入少量純醋酸
8.下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是()
A.a電極是負(fù)極
B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH-—4e-=2H2O+O2↑
C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源
D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
9.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。回答以下問題:
(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。
②Y電極的電極反應(yīng)式為,檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。
(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則
①X的電極材料是,電極反應(yīng)式為。
②Y電極的材料是,電極反應(yīng)式為。
(說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)
10.某種胃藥片的制酸劑為碳酸鈣,其中所含的制酸劑質(zhì)量的測定如下:
①需配制0.1mol?L-1的鹽酸和0.1mol?L-1的氫氧化鈉溶液;
②每次取一粒(藥片質(zhì)量均相同)0.2g的此胃藥片,磨碎后加入20.00mL蒸餾水;
③以酚酞為指示劑,用0.1mol?L-1的氫氧化鈉溶液滴定,需用去VmL達(dá)滴定終點;
④加入25.00mL0.1mol?L-1的鹽酸溶液。
(1)寫出實驗過程的步驟(寫編號順序)______________。
(2)下圖所示的儀器中配制0.1mol?L-1鹽酸溶液和0.1mol?L-1氫氧化鈉溶液肯定不需要的儀器是(填序號)_________,配制上述溶液還需要的玻璃儀器是(填儀器名稱)__________。
(3)配制上述溶液應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格是(填字母)__________________。
(A)50mL、50mL(B)100mL、100mL
(C)100mL、150mL(D)250mL、250mL
(4)寫出有關(guān)的化學(xué)方程式_____________________________。
(5)胃藥中含碳酸鈣的質(zhì)量是________。
11.將0.05mol/L的鹽酸溶液和未知濃度的NaOH溶液以1︰2的體積比混和,所得溶液的pH=12,用上述NaOH溶液滴定pH=3的某一元弱酸溶液20mL,達(dá)到終點時消耗NaOH溶液12.5mL,試求:
(1)NaOH溶液的物質(zhì)的量的濃度;
(2)此一元弱酸的物質(zhì)的量的濃度;
[參考答案]
1D。2D。3CD。4A。5B。6BD。76B。8B。
9.(1)①2H++2e-=H2↑放出氣體,溶液變紅。
②2Cl--2e-=Cl2↑把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍(lán)色。
(2)①純銅Cu2++2e-=Cu②粗銅Cu-2e-=Cu2+
10.(1)這一問主要是為了考查學(xué)生對中和滴定實驗過程的理解和掌握情況而設(shè)問的。為了保證所得滴定結(jié)果的準(zhǔn)確度,同一樣品溶液要重復(fù)滴定2次以上。所以操作步驟應(yīng)為:①②④③②④③(或②①④③②④③)。
但有好多學(xué)生沒有想到要重復(fù)滴定一次,回答成①②④③。
(2)第(2)問的回答也是要從中和滴定實驗操作過程去聯(lián)想回憶。答案為:A、C;玻璃棒、燒杯。
(3)要滴定2次以上,所以樣品溶液的總體積應(yīng)超過75mL,應(yīng)選B。
(4)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2OHCl+NaOH=NaCl+H2O
11.(1)0.04mol/L(2)0.025mol/L(3)4.0%
電離平衡--電離平衡
第二課時電離平衡
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):
1.掌握弱電解質(zhì)的電離平衡。
2.了解電離平衡常數(shù)的概念。
3.了解影響電離平衡的因素
能力目標(biāo):
1.培養(yǎng)學(xué)生閱讀理解能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力。
情感目標(biāo):
由電解質(zhì)在水分子作用下,能電離出陰陽離子,體會大千世界陰陽共存,相互對立統(tǒng)一,彼此依賴的和諧美。
教學(xué)過程
今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容是:“電離平衡”知識。
1.弱電解質(zhì)電離過程(用圖像分析建立)
2.當(dāng)
則弱電解質(zhì)電離處于平衡狀態(tài),叫“電離平衡”,此時溶液中的電解質(zhì)分子數(shù)、離子數(shù)保持恒定,各自濃度保持恒定。
3.與化學(xué)平衡比較
(1)電離平衡是動態(tài)平衡:即弱電解質(zhì)分子電離成離子過程和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子過程仍在進行,只是其速率相等。
(2)此平衡也是有條件的平衡:當(dāng)條件改變,平衡被破壞,在新的條件下建立新的平衡,即平衡發(fā)生移動。
(3)影響電離平衡的因素
A.內(nèi)因的主導(dǎo)因素。
B.外因有:
①溫度:電離過程是一個吸熱過程,所以,升高溫度,平衡向電離方向移動。
②濃度:
問題討論:在的平衡體系中:
①加入:
②加入:
③加入:各離子分子濃度如何變化:、、、溶液如何變化?(“變高”,“變低”,“不變”)
(4)電離平衡常數(shù)
(ⅱ)一元弱酸:
(3)一元弱堿
①電離平衡常數(shù)化是溫度函數(shù),溫度不變K不變。
②值越大,該弱電解質(zhì)較易電離,其對應(yīng)的弱酸弱堿較強;值越小,該弱電解質(zhì)越難電離,其對應(yīng)的弱酸弱堿越弱;即值大小可判斷弱電解質(zhì)相對強弱。
③多元弱酸是分步電離的,一級電離程度較大,產(chǎn)生,對二級、三級電離產(chǎn)生抑制作用。如:
隨堂練習(xí)
1.足量鎂和一定量的鹽酸反應(yīng),為減慢反應(yīng)速率,但又不影響的總量,可向鹽酸中加入下列物質(zhì)中的()
A.B.C.D.
2.是比碳酸還要弱的酸,為了提高氯水中的濃度,可加入()
A.B.C.D.
3.濃度和體積都相同的鹽酸和醋酸,在相同條件下分別與足量固體(顆粒大小均相同)反應(yīng),下列說法中正確的是()
A.鹽酸的反應(yīng)速率大于醋酸的反應(yīng)速率
B.鹽酸的反應(yīng)速率等于醋酸的反應(yīng)速率
C.鹽酸產(chǎn)生的二氧化碳比醋酸更多
D.鹽酸和醋酸產(chǎn)生的二氧化碳一樣多
4.下列敘述中可說明酸甲比酸乙的酸性強的是()
A.溶液導(dǎo)電性酸甲大于酸乙
B.鈉鹽溶液的堿性在相同物質(zhì)的量濃度時,酸甲的鈉鹽比酸乙的鈉鹽弱
C.酸甲中非金屬元素比酸乙中非金屬元素化合價高
D.酸甲能與酸乙的銨鹽反應(yīng)有酸乙生成
5.有兩種一元弱酸的鈉鹽溶液,其物質(zhì)的量濃度相等,現(xiàn)將這兩種鹽的溶液中分別通入適量的,發(fā)生如下反應(yīng):
和的酸性強弱比較,正確的是()
A.較弱B.較弱C.兩者相同D.無法比較
總結(jié)、擴展
1.化學(xué)平衡知識與電離平衡知識對照比較。
2.一元弱酸弱堿中與的求法:
弱電酸中濃度:(酸為弱酸物質(zhì)的量濃度)
弱堿中濃度:(堿為弱堿物質(zhì)的量濃度)
3.討論中存在哪些微粒?(包括溶劑)
4.?dāng)U展
難溶電解質(zhì)在水溶液中存在著電離平衡。在常溫下,溶液中各離子濃度以它們的系數(shù)為方次的乘積是一個常數(shù),該常數(shù)叫溶度各()。例如
溶液中各離子濃度(加上其方次)的乘積大于、等于溶度積時出現(xiàn)沉淀,反之沉淀溶解。
(1)某溶液中,如需生成沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液的使之大于。
(2)要使0.2mol/L溶液中的沉淀較為完全(使?jié)舛冉档椭猎瓉淼那Х种唬?,則應(yīng)向溶液里加入溶液,使溶液為。
布置作業(yè)
第二課時
P60一、填空題:2.3.4.
P61四、
板書設(shè)計
第二課時
一、電解質(zhì),非電解質(zhì)
1.定義:在水溶液中或熔融狀態(tài)下,能導(dǎo)電的化合物叫電解質(zhì)。
[思考]①,在水溶液中,不導(dǎo)電,它屬于非電解質(zhì)嗎?為什么?
②溶于水能導(dǎo)電,則氨氣是電解質(zhì)嗎?為什么?
③共價化合物在液態(tài)時,能否導(dǎo)電?為什么?
2.電解質(zhì)導(dǎo)電實質(zhì),電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力強弱的原因是什么?
二、強電解質(zhì),弱電解質(zhì)
1.區(qū)分電解質(zhì)強弱的依據(jù):
電解質(zhì)在溶液中“電離能力”的大小。
2.電離方程式:
電離方程式書寫也不同
(1)強電解質(zhì):
(2)弱電解質(zhì):
3.強弱電解質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系。
(1)強電解質(zhì)結(jié)構(gòu):強堿,鹽等離子化合物(低價金屬氧化物);
強酸,極性共價化合物;
(2)弱電解質(zhì)結(jié)構(gòu):弱酸,弱堿具有極性共價位的共價化合物。
三、弱電解質(zhì)電離平衡
1.電離平衡定義
在一定條件下(如溫度,濃度),當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速度相等時,電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài),這叫做電離平衡。
2.電離平衡與化學(xué)平衡比較
“等”:電離速率與離子結(jié)合成分子的速率相等。
“定”:離子、分子的濃度保持一定。
“動”:電離過程與離子結(jié)合成分子過程始終在進行。
“變”:溫度、濃度等條件變化,平衡就被破壞,在新的條件下,建立新的平衡。
3.影響電離平衡的外界因素
(1)溫度:溫度升高,電離平衡向右移動,電離程度增大。
溫度降低,電離平衡向左移動,電離程度減小。
(2)濃度:電解質(zhì)溶液濃度越大,平衡向右移動,電離程度減小;
電解質(zhì)溶液濃度越小,平衡向左移動,電離程度增大;
4.電離平衡常數(shù)
(1)一元弱酸電離平衡常數(shù):
(2)一元弱堿電離平衡常數(shù):
(3)多元弱酸是分步電離,每步各有電離常數(shù)。如:
(4)電離平衡常數(shù)只隨溫度變化而變化,而與濃度無關(guān)。
?。?)K的意義:
K值越大,弱電解質(zhì)較易電離,其對應(yīng)弱酸、弱堿較強。
K值越小,弱電解質(zhì)較難電離,其對應(yīng)弱酸、弱堿較弱。
電離平衡和電化學(xué)
電離平衡和電化學(xué)
[命題方向]
《考試大綱》中對這部分內(nèi)容的要求可以總結(jié)成如下幾條:
(1)理解鹽類水解的原理.了解鹽溶液的酸堿性。理解影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素。理解弱電解質(zhì)的電離跟鹽的水解的內(nèi)在聯(lián)系,能根據(jù)這種聯(lián)結(jié)關(guān)系進行辯證分析。
(2)能用電離原理、鹽類水解原理分析比較溶液的酸堿性強弱,判斷溶液中某些離子間濃度大小,解決一些實際問題。
(3)理解原電池原理及構(gòu)成原電池的條件。理解原電池反應(yīng)和一般氧化還原反應(yīng)的異同。能分析常見化學(xué)電源的化學(xué)原理。
(4)理解化學(xué)腐蝕和電化腐蝕、析氫腐蝕和吸氧腐蝕的異同。了解生產(chǎn)實際中常見的金屬防腐方法的化學(xué)原理和金屬防腐的一般方法。
(5)理解電解的基本原理。記住電解反應(yīng)中常見離子在陰、陽極的放電順序。陽極上失電子順序為AlZnFeSnPb(H)CuHgAgS2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根離子F-;陰極上得電子順序為O2Cl2Br2I2SAg+Hg2+Cu2+(H+)Pb2+Fe2+Zn2+Al3+……
(6)電解原理的應(yīng)用:氯堿工業(yè)、冶煉鋁、電鍍、精煉銅等。
近幾年考查這方面內(nèi)容的試題在高考所占的比例較大,在理科綜合試題每年都會2-3道選題、一道大題,在化學(xué)單科試題也常會有大題出現(xiàn)。
[復(fù)習(xí)重點]
1.本章內(nèi)容的核心是實質(zhì)是化學(xué)平衡移動原理的具體應(yīng)用,電離平衡、水解平衡、原電池反應(yīng)、電解反應(yīng)中都涉及到化學(xué)平衡移動原理。下表列舉了這部分內(nèi)容中的跟平衡移動有關(guān)的一些實例:
表:化學(xué)平衡與其它各類平衡的關(guān)系
知識內(nèi)容與化學(xué)平衡之間的聯(lián)系
弱電解質(zhì)的電離電離平衡實質(zhì)上就是一種化學(xué)平衡,可以用化學(xué)平衡移動原理對弱電解質(zhì)的電離平衡作定性的、或定量的分析。根據(jù)電離度大小可比較弱電解質(zhì)相對強弱,根據(jù)相應(yīng)鹽的水解程度也可比較弱電解質(zhì)的相對強弱。
水的電離水是一種很弱的電解質(zhì),加酸、加堿會抑制水的電離,升高溫度會促進水的電離。Kw=[OH-][H+]是水的電離平衡的定量表現(xiàn),H+、OH-濃度可以用這個關(guān)系進行換算。
鹽類水解鹽類水解(如F-+H2OHF+OH-)實質(zhì)上可看成是兩個電離平衡移動的綜合結(jié)果:①水的電離平衡向正方向移動(H2OH++OH-),②另一種弱電解質(zhì)的電離平衡向逆方向移動(HFF-+H+)。也可以看成是中和反應(yīng)的逆反應(yīng),升高溫度會促進水解。
中和滴定水的電離程度很小,H++OH-=H2O的反應(yīng)程度很大,所以可以利用這個反應(yīng)進行中和滴定實驗,測定酸或堿溶液的濃度。
原電池反應(yīng)和電解反應(yīng)原電池反應(yīng)和電解反應(yīng)實質(zhì)是氧化還原反應(yīng),其特點是一個氧化還原反應(yīng)分成了兩個電極反應(yīng)(卻氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)分別在不同的電極上發(fā)生反應(yīng))。一些原電池的電極反應(yīng)(如鋼鐵的吸氧腐蝕正極的電極反應(yīng)O2+2H2O+4e=4OH-)涉及到水的電離平衡移動造成pH變化。電解硫酸、氫氧化鈉、氯化鈉等溶液過程中,在陰極或陽極附近由于電極反應(yīng)而使水的電離平衡發(fā)生移動造成pH變化。
2.本部分內(nèi)容的知識體系
3.原電池
(1)原電池的構(gòu)成條件:這是一種把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.從理論上說,任何一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計成原電池。
a.負(fù)極與正極:作負(fù)極的一般是較活潑的金屬材料,作正極的材料用一般導(dǎo)體即可
b.電解質(zhì)溶液:
c.閉合回路
注意:通常兩種不同金屬在電解溶液中構(gòu)成原電池時,較活潑的金屬作負(fù)極,但也不是絕對的,嚴(yán)格地說,應(yīng)以發(fā)生的電極反應(yīng)來定.例如,Mg-Al合金放入稀鹽酸中,Mg比Al易失去電子,Mg作負(fù)極;將Mg-Al合金放入燒堿溶液中,由于發(fā)生電極反應(yīng)的是Al,故Al作負(fù)極。
(2)原電池的工作原理:
(1)電極反應(yīng)(以銅鋅原電池為例):負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))
正極:2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng))
(2)電子流向:從負(fù)極(Zn)流向正極(Cu)
(3)電流方向:從正極(Cu)流向負(fù)極(Zn)
(4)能量轉(zhuǎn)變:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能
(3)電極反應(yīng):
在正、負(fù)極上發(fā)生電極反應(yīng)不是孤立的,它往往與電解質(zhì)溶液緊密聯(lián)系。如氫-氧燃料電池,它的負(fù)極是多孔的鎳電極,正極為覆蓋氧化鎳的鎳電極,電解質(zhì)溶液是KOH溶液,在負(fù)極通入H2,正極通入O2,電極反應(yīng):
負(fù)極:2H2+4OH--4e-=4H2O
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
負(fù)極的反應(yīng)我們不能寫成:2H2-4e-=4H+。因生成的H+會迅速與OH-生成H2O。
(4)金屬的腐蝕:
金屬的腐蝕分為兩類:
(1)化學(xué)腐蝕:金屬或合金直接與周圍介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕。
(2)電化腐蝕:不純的金屬或合金因發(fā)生原電池反應(yīng)而造成的腐蝕。
最普遍的鋼鐵腐蝕是:負(fù)極:2Fe-4e-=2Fe2+
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
(注:在少數(shù)情況下,若周圍介質(zhì)的酸性較強,正極的反應(yīng)是:2H++2e-=H2↑)
金屬的腐蝕以電化腐蝕為主.例如,鋼鐵生銹的主要過程為:
2Fe-4e-=2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n)H2O
(5)金屬的防護
一般有三條途徑:其一是改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu),如制成合金,其二是涂保護層,其三是電化學(xué)保護法。例如在鐵表面鍍上鋅或錫,即成白鐵與馬口鐵,但一旦破損,因原電池反應(yīng),白鐵外面的鋅可進一步起保護作用,而馬口鐵外面的錫反而會加速腐蝕(鐵作負(fù)極被溶解)。
4.電解原理及其應(yīng)用
直流電通過電解質(zhì)溶液時使陰陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程。電解是一個電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程。
從參加反應(yīng)的物質(zhì)來分電解反應(yīng)可分成五類:
(1)H2O型:實質(zhì)是電解水。如電解硝酸鈉、氫氧化鈉、硫酸等溶液。
(2)溶質(zhì)型:溶質(zhì)所電離出來的離子發(fā)生氧化還原,如電解氯化銅、溴化氫等溶液。
(3)硫酸銅溶液型:電解產(chǎn)物是金屬、氧氣與酸。如電解硫酸銅溶液生成單質(zhì)銅、氧氣和硫酸,電解硝酸銀溶液時生成單質(zhì)銀、氧氣和硝酸。
(4)氯化鈉溶液型:電解產(chǎn)物是非金屬單質(zhì)、氫氣與堿。如電解氯化鈉溶液時生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉,電解溴化鉀溶液時生成溴單質(zhì)、氫氣和氫氧化鉀。
(5)電鍍型:鍍層金屬作陽極,陽極反應(yīng)是:M-ne-=Mn+,鍍件作陰極,陰極反應(yīng)是:Mn++ne-=M。(電解精煉與電鍍,實質(zhì)上是相同的)
[典型題析]
[例1]熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混和物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì)猓諝馀cCO2的混和氣為正極助燃?xì)猓频迷?50℃下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:
負(fù)極反應(yīng)式:2CO+2CO32--4e-=4CO2
正極反應(yīng)式:
總電池反應(yīng)式:
[解析]本題屬于那種源于教材又高于教材的題型,從通常原電池的電解質(zhì)溶液,一下過渡到熔融鹽,不少人無法適應(yīng),當(dāng)年高考失分也很嚴(yán)重。其實,我們只要從最基本的一點-燃料電池分析,其總電池反應(yīng)式應(yīng)為:2CO+O2=2CO2,然后逆向思考正極反應(yīng)式-應(yīng)為總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式,就可得出結(jié)果:O2+2CO2+4e-=2CO32-。
[例2]普通干電池中裝有二氧化錳和其它物質(zhì),二氧化錳的作用是()
A.和正極作用把碳變成CO2
B.把正極附近生成的H2氧化成水
C.電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的催化劑
D.和負(fù)極作用,將鋅變成鋅離子Zn2+
[解析]鋅錳干電池的負(fù)極材料是鋅,故負(fù)極反應(yīng)是Zn-2e-=Zn2+。正極導(dǎo)電材料是石墨棒。兩極間為MnO2、NH4Cl、ZnCl2的糊狀物。正極NH4+發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3和(H),繼而被MnO2氧化為水,使碳極附近不致產(chǎn)生H2氣泡而使電極極化,故MnO2也可稱為正極的去極劑,使正極附近生成的H2氧化為水。正極反應(yīng):
2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3+2NH3+H2O
電池總反應(yīng)為:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
本題答案為B。
[例3]將0.lmol醋酸溶液加水稀釋,下列說法正確的是()
A.溶液中c(H+)和c(OH-)都減小B.溶液中c(H+)增大
C.醋酸電離平衡向左移動D.溶液的pH增大
[解析]答案為D。
主要考查電離平衡知識。弱酸的電離可聯(lián)系到溶液的pH、物質(zhì)的量濃度、水的電離平衡等基礎(chǔ)知識,要用到化學(xué)平衡移動原理。要注意酸溶液稀釋時,溶液的c(OH-)增大,同樣堿溶液稀釋時溶液中的c(H+)增大。
[例4]已知0.1molL-1的二元酸H2A溶液的pH=4.0,則下列說法中正確的是()
A.在Na2A、NaHA兩溶液中,離子種類不相同
B.在溶質(zhì)物質(zhì)的量相等的Na2A、NaHA兩溶液中,陰離子總數(shù)相等
C.在NaHA溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)
D.在Na2A溶液中一定有:c(Na+)c(A2-)c(H+)c(OH-)
[解析]答案選C。
主要考查電離平衡、鹽類水解等理論知識。弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡都會反映到溶液中各種離子濃度的關(guān)系之中,從分析離子關(guān)系角度考查電離平衡和鹽類水解平衡理論知識,可以較好地區(qū)分學(xué)生對相關(guān)理論內(nèi)容的理解水平。
根據(jù)題給條件可判斷,H2A的第一級電離就較弱,屬于弱酸。所以在Na2A、NaHA溶液中由于水解和電離,兩溶液中所含離子種類數(shù)肯定相同。在Na2A溶液中,由于A2-水解,陰離子總數(shù)增加,在NaHA溶液中由于HA-水解陰離子總數(shù)要減小,所以兩溶液中陰離子總數(shù)前者多。任何溶液中,陽離子所帶正電荷總數(shù)跟陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)必定相等。所以,在Na2A溶液中H+濃度小于OH-離子濃度。
[例5]剪長約6cm、寬2cm的銅片、鋁片各一片,分別用接線柱平行地固定在一塊塑料板上(間隔2cm)。將銅片與鋁片分別和電流表的“+”、“-”端相連接,電流表指針調(diào)到中間位置。取兩個50mL的小燒杯,在一個燒杯中注入約40mL的濃硝酸,在另一只燒杯中注入40mL0.5mol/L的硫酸溶液。試回答下列問題:
(1)兩電極同時插入稀硫酸中,電流表指針偏向(填“鋁”或“銅”)極,鋁片上電極反應(yīng)式為;
(2)兩電極同時插入濃硝酸時,電流表指針偏向(填“鋁”或“銅”)極,此時鋁是(填“正”或“負(fù)”)極,鋁片上電極反應(yīng)式為。
[解析]電極的確定依賴于具體的電極反應(yīng),在這個問題上,學(xué)生易受思維定勢的影響,以為金屬越活潑,便一定是負(fù)極,殊不知,在濃硝酸中,Al表面產(chǎn)生了鈍化,發(fā)生反應(yīng)的是Cu。因此,當(dāng)Al、Cu同時插入稀硫酸時,電流表指針偏向Al。(電流方向從正極到負(fù)極)。電極反應(yīng)式為:Al-3e-=Al3+。而當(dāng)Al、Cu同時插入濃硝酸時,電流表指針偏向Cu,Al作正極,且電極反應(yīng)式為:NO3-+4H++3e-=NO+2H2O。
[預(yù)測與訓(xùn)練]
1.0.100molL-1的Na2S的溶液中,下列關(guān)系不正確的是()
A.c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1B.c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)D.c(Na+)+c(H+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
2.在某未知溶液中再溶入CH3COONa晶體,測得[Na+]與[CH3COO-]幾乎相等,則原溶液可能是()
A.HCl溶液B.NaOH溶液C.KCl溶液D.KOH溶液
3.已知同溫同濃度時①H2CO3比H2S電離度大,②H2S比HCO3-電離度大,則下列反應(yīng)不正確的是()
(A)Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS
(B)Na2S+H2O+CO2=NaHS+NaHCO3
(C)2NaHCO3+H2S=Na2S+2H2O+2CO2
(D)2NaHS+H2O+CO2=Na2CO3+2H2S
4.將0.03molCl2緩緩?fù)ㄈ牒?.02molH2SO3和0.02molHBr的混和溶液中,在此過程中,溶液中的[H+]與Cl2用量的關(guān)系示意圖是(溶液的體積不變)()
ABCD
5.下列操作中,能使電離平衡H2OH++OH-,向右移動且溶液呈酸性的是()
(A)向水中加入NaHSO4溶液(B)向水中加入Al2(SO4)3溶液
(C)向水中加入Na2CO3溶液(D)將水加熱到100℃,使pH=6
6.要使水的電離平衡向右移動,且使pH<7,可采取的措施是()
A加少量NaOHB加少量NH4ClC加少量鹽酸D加熱
7.在室溫下,0.1mol/L100ml的醋酸溶液中,欲使其溶液的pH減小,但又要使醋酸電離度減少,應(yīng)采?。ǎ?br>
A加入少量CH3COONa固體B通入少量氯化氫氣體
C提高溫度D加入少量純醋酸
8.下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是()
A.a(chǎn)電極是負(fù)極
B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH-—4e-=2H2O+O2↑
C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源
D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
9.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連?;卮鹨韵聠栴}:
(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。
②Y電極的電極反應(yīng)式為,檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。
(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則
①X的電極材料是,電極反應(yīng)式為。
②Y電極的材料是,電極反應(yīng)式為。
(說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)
10.某種胃藥片的制酸劑為碳酸鈣,其中所含的制酸劑質(zhì)量的測定如下:
①需配制0.1molL-1的鹽酸和0.1molL-1的氫氧化鈉溶液;
②每次取一粒(藥片質(zhì)量均相同)0.2g的此胃藥片,磨碎后加入20.00mL蒸餾水;
③以酚酞為指示劑,用0.1molL-1的氫氧化鈉溶液滴定,需用去VmL達(dá)滴定終點;
④加入25.00mL0.1molL-1的鹽酸溶液。
(1)寫出實驗過程的步驟(寫編號順序)______________。
(2)下圖所示的儀器中配制0.1molL-1鹽酸溶液和0.1molL-1氫氧化鈉溶液肯定不需要的儀器是(填序號)_________,配制上述溶液還需要的玻璃儀器是(填儀器名稱)__________。
(3)配制上述溶液應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格是(填字母)__________________。
(A)50mL、50mL(B)100mL、100mL
(C)100mL、150mL(D)250mL、250mL
(4)寫出有關(guān)的化學(xué)方程式_____________________________。
(5)胃藥中含碳酸鈣的質(zhì)量是________。
11.將0.05mol/L的鹽酸溶液和未知濃度的NaOH溶液以1︰2的體積比混和,所得溶液的pH=12,用上述NaOH溶液滴定pH=3的某一元弱酸溶液20mL,達(dá)到終點時消耗NaOH溶液12.5mL,試求:
(1)NaOH溶液的物質(zhì)的量的濃度;
(2)此一元弱酸的物質(zhì)的量的濃度;
[參考答案]
1D。2D。3CD。4A。5B。6BD。76B。8B。
9.(1)①2H++2e-=H2↑放出氣體,溶液變紅。
②2Cl--2e-=Cl2↑把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍(lán)色。
(2)①純銅Cu2++2e-=Cu②粗銅Cu-2e-=Cu2+
10.(1)這一問主要是為了考查學(xué)生對中和滴定實驗過程的理解和掌握情況而設(shè)問的。為了保證所得滴定結(jié)果的準(zhǔn)確度,同一樣品溶液要重復(fù)滴定2次以上。所以操作步驟應(yīng)為:①②④③②④③(或②①④③②④③)。
但有好多學(xué)生沒有想到要重復(fù)滴定一次,回答成①②④③。
(2)第(2)問的回答也是要從中和滴定實驗操作過程去聯(lián)想回憶。答案為:A、C;玻璃棒、燒杯。
(3)要滴定2次以上,所以樣品溶液的總體積應(yīng)超過75mL,應(yīng)選B。
(4)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2OHCl+NaOH=NaCl+H2O
(5)
11.(1)0.04mol/L(2)0.025mol/L(3)4.0%
高三化學(xué)教案:《弱電解質(zhì)的電離平衡》教學(xué)設(shè)計
本文題目:高三化學(xué)教案:弱電解質(zhì)的電離平衡
1、理解電解質(zhì)和非電解質(zhì)、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。
2、掌握弱電解質(zhì)的電離方程式;能正確書寫電離方程式。
3、理解弱電解質(zhì)的電離平衡以及影響因素。
4、電離平衡常數(shù)的表示、判斷及計算
【知識梳理】
一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)的比較
1、定義:
電解質(zhì):_______________________________________________
非電解質(zhì): ___________________________________
2、問題討論: ①、氨氣的水溶液是否能導(dǎo)電?氨氣是否是電解質(zhì)?(類似問題還有二氧化硫,二氧化碳等非金屬氧化物的水溶液是否能導(dǎo)電?其本身是否是電解質(zhì)?)
②、下列化合物只能在水溶液中導(dǎo)電的電解質(zhì)是
第一組選項 :A.氯化氫 B.乙醇 C.氯化鈉 D.氨氣
第二組選項 :A.二氧化硫 B.氫氧化鉀 C.甘油 D.碳酸氫鈉
③、下列屬于電解質(zhì)的是:
A.硫酸溶液 B.食鹽晶體 C.金屬銅 D.氯化氫氣體
3、歸納總結(jié):
電解質(zhì) 非電解質(zhì)
定義
物質(zhì)種類
溶質(zhì)粒子
導(dǎo)電條件
導(dǎo)電實質(zhì)
舉例分析
二、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
1、定義
強電解質(zhì):______________________________________
弱電解質(zhì):______________________________________________
2、問題討論:(1)現(xiàn)有三種較稀的酸溶液a、b、c,分別加入足量的等量鎂條,
(a)鹽酸 (b)醋酸 (c)硫酸
試討論下列兩種情況放出H?2的初速率和放出H2的總量.
初速率 氫氣物質(zhì)的量
(1)同體積同物質(zhì)的量濃度
(2)同體積同pH值
(2)判斷電解質(zhì)強弱的方法:
3、歸納總結(jié):
強電解質(zhì) 弱電解質(zhì)
電離程度
溶液中存在微粒種類
物質(zhì)種類
結(jié)構(gòu)特點
電離方程式 HnA HnA
三、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強弱
1、 ①電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機理: 。
② 溶液的導(dǎo)電能力: 。
③溶液導(dǎo)電能力的影響因素:
內(nèi)因: 。
外因: 。
2、問題討論:幾個一定和幾個不一定:
①溶液的導(dǎo)電性 與溶液中自由移動離子的濃度成正比
②相同溫度,相同濃度的強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性 強于弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性
③強電解質(zhì)的導(dǎo)電性 強(如硫酸鋇,碳酸鋇等難溶性鹽溶液),弱電解質(zhì)的導(dǎo)電性 弱
④強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性 就比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性強,反之亦然.
3、歸納總結(jié):
電解質(zhì) 非電解質(zhì)(如氨氣) 金屬
導(dǎo)電條件
導(dǎo)電微粒
影響因素
四、弱電解質(zhì)的電離平衡
1、弱電解質(zhì)的電離平衡建立:
以醋酸為例,說明弱電解質(zhì)的電離平衡建立過程。
2、問題討論:
3、歸納總結(jié):
(1)電離平衡的特點:
(2)影響電離平衡的因素:
越熱越電離: 電離是 (吸熱或放熱)過程,因此,升高溫度使平衡向 移動。
越稀越電離: 稀釋弱電解質(zhì)溶液,平衡向 移動。
同離子效應(yīng): 增大陰、陽離子的濃度,平衡向 移動;
減小陰、陽離子的濃度,平衡向 移動。
加入能反應(yīng)的物質(zhì):平衡向 移動。
(3)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的一元強酸(如煙酸)與一元弱酸(如醋酸)的比較:
C(H+) pH 中和堿的能力 與足量活潑金屬產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率
一元強酸
一元弱酸
(4)相同pH、相同體積的一元強酸(如煙酸)與一元弱酸(如醋酸)的比較:
C(H+) C(酸) 中和堿的能力 與足量活潑金屬產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率
一元強酸
一元弱酸
五、電離方程式和離子方程式
1、電離方程式:強電解質(zhì)完全電離,書寫時用“ ”號;弱電解質(zhì)部分電離,書時用“ ”號。多元弱酸是分步電離;所以應(yīng)當(dāng)分步書寫電離方程式。多元弱堿也是分步電離,但可按一步電離寫出。
2、離子分程式書寫時,強電解質(zhì)(除難溶性鹽)一律寫 符號;弱電解質(zhì),不論是在反應(yīng)物中,還是在生成物中,都一律寫其 。
六、電離平衡常數(shù)
1、定義: 。
2、電離常數(shù)的意義: 。
3、電離常數(shù)的影響因素: 。
4、多元弱酸的電離常數(shù)之間關(guān)系:一般K1 K2 K3,因此,計算多元弱酸溶液的C(H+)或比較弱酸酸性相對強弱時,通常只考慮 電離。
【典例精析】
【例1】下列物質(zhì)既能導(dǎo)電又屬電解質(zhì)的是 ( )
A.硝酸鉀溶液 B.硫酸銅晶體 C.溶融的氯化鈉 D.無水乙醇
【例2】下列敘述中,能證明某物質(zhì)是弱電解質(zhì)的是 ( )
A.溶化時不導(dǎo)電
B.水溶液的導(dǎo)電能力很差
C.不是離子化物,而是極性共價化合物
D.溶液中已電離的離子和未電離的分子共存
【例3】有等體積、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3?H2O三種堿溶液,滴加等濃度的鹽酸將它們恰好中和,用去酸的體積分別為V1、V2、V3,則三者的大小關(guān)系正確的是 ( )
A.V3>V2>V1 B.V3=V2=V1
C.V3>V2=V1 D.V1=V2>V3
【例4】下列電離方程式書寫正確的是: ( )
A.NaHCO3=Na++H++CO32- B.(NH4)2SO4 2NH4++SO42-
C.H2S 2H++S2- D.Al(OH)3 H++AlO2-+H2O
【例5】在等濃度的兩種一元弱酸鈉鹽溶液中分別通入適量CO2,發(fā)生如下反應(yīng):
NaR+CO2+H2O→HR+NaHCO3,NaR’+CO2+H2O→HR’+Na2CO3則兩弱酸酸性強弱比較正確的是: ( )
A.HR較強 B.HR’較強 C.兩者差別不大 D.無法比較
【例6】試用簡單的實驗證明,在醋酸溶液中存在著CH3COOH CH3COO-+H+的電離平衡(要求寫出簡要操作,現(xiàn)象及實驗?zāi)苷f明的問題)。
【反饋練習(xí)】
1.(07上海)判斷下列有關(guān)化學(xué)基本概念的依據(jù)正確的是
A 氧化還原反應(yīng):元素化合價是否變化 B 共價化合物:是否含有共價鍵
C 強弱電解質(zhì):溶液的導(dǎo)電能力大小 D 金屬晶體:晶體是否能夠?qū)щ?/p>
2. (07上海)下列關(guān)于鹽酸與醋酸兩種稀溶液的說法正確的是
A 相同濃度的兩溶液中c(H+)相同
B 100mL 0.1mol/L的兩溶液能中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉
C pH=3的兩溶液稀釋100倍,pH都為5
D 兩溶液中分別加人少量對應(yīng)的鈉鹽,c(H+)均明顯減小
3. (07上海)已知0.1mol/L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
A 加少量燒堿溶液 B 升高溫度 C 加少量冰醋酸 D 加水
4.(06全國)在0.1mol?L-1CH3COOH溶液中存在如下電離平衡:
CH3COOH CH3COO-+H+,對于該平衡,下列敘述正確的是
A.加入水時,平衡向逆反應(yīng)方向移動
B.加入少量NaOH固體,平衡向正反應(yīng)方向移動
C.加入少量0.1mol?L-1HCl溶液,溶液中c(H+)減小
D.加入少量CH3COONa固體,平衡向正反應(yīng)方向移動
5.(05全國)相同體積的pH=3的強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.強酸溶液產(chǎn)生較多的氫氣
C.兩者產(chǎn)生等量的氫氣 D.無法比較兩者產(chǎn)生氫氣的量
6.(04全國)將0.l mol?L-1醋酸溶液加水稀釋,下列說法正確的是
A.溶液中c (H+)和c(OH-)都減小 B.溶液中c (H+)增大
C.醋酸電離平衡向左移動 D.溶液的pH增大
7.(04廣東)pH相同的鹽酸和醋酸兩種溶液中,它們的
A.H+的物質(zhì)的量相同 B.物質(zhì)的量濃度相同
C.H+的物質(zhì)的量濃度不同 D.H+的物質(zhì)的量濃度相同
8.(04廣東)甲酸和乙酸都是弱酸,當(dāng)它們的濃度均為0.10mol/L時,甲酸中的c(H+)約為乙酸中c(H+)的3倍?,F(xiàn)有兩種濃度不等的甲酸溶液a和b,以及0.10mol/L的乙酸,經(jīng)測定它們的pH從大到小依次為a、乙酸、b。由此可知
A.a的濃度必小于乙酸的濃度 B.a的濃度必大于乙酸的濃度
C.b的濃度必小于乙酸的濃度 D.b的濃度必大于乙酸的濃度
9.(05上海)欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都減少,其方法是
A.通入二氧化碳?xì)怏w B.加入氫氧化鈉固體
C.通入氯化氫氣體 D.加入飽和石灰水溶液
10.(04江蘇)用pH均為2的鹽酸和醋酸溶液,分別中和等體積、等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液,當(dāng)氫氧化鈉恰好被完全中和時,消耗鹽酸和醋酸溶液的體積分別為Vl和V2,則Vl和V2的關(guān)系正確的是
A.V1>V2 B.V1
11.(03全國)用0.01mol/L NaOH溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL。需NaOH溶液體積最大的是
A.鹽酸 B.硫酸 C.高氯酸 D.醋酸
12.(03廣東)在甲燒杯中放入鹽酸,乙燒杯中放入醋酸,兩種溶液的體積和pH都相等,向兩燒杯中同時加入質(zhì)量不等的鋅粒,反應(yīng)結(jié)束后得到等量的氫氣。下列說法正確的是
A.甲燒杯中放入鋅的質(zhì)量比乙燒杯中放入鋅的質(zhì)量大
B.甲燒杯中的酸過量
C.兩燒杯中參加反應(yīng)的鋅等量
D.反應(yīng)開始后乙燒杯中的c (H+)始終比甲燒杯中的c (H+)小