2019届高三化学一轮创新设计：弱电解质的电离ppt精编课件53页.ppt

1 了解电解质的概念 了解强 弱电解质的概念 2 了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性 3 了解弱电解质在水溶液中的电离平衡 4 了解电离平衡常数 第一讲弱电解质的电离 1 电解质溶液导电性强弱的比较 2 弱电解质电离方程式的书写 3 弱电解质的电离平衡及其移动 4 有关电离平衡常数的简单计算 一 电解质的强弱1 强电解质和弱电解质 1 概念 2 与化合物类型的关系强电解质主要是大部分化合物及某些化合物 弱电解质主要是某些化合物 离子 共价 共价 2 电离方程式的书写 1 强电解质 如H2SO4的电离方程式为 2 弱电解质 多元弱酸分步电离 且第一步电离程度远远大于第二步 如H2CO3的电离方程式 多元弱碱电离方程式一步写成 如Fe OH 3电离方程式 1 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强吗 2 能导电的物质一定是电解质吗 提示 1 不一定 溶液的导电能力强弱取决于溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷的多少 离子浓度越大 离子所带的电荷越多 溶液的导电性越强 若强电解质溶液中离子浓度很小 而弱电解质溶液中离子浓度大 则弱电解质溶液的导电能力强 2 能导电的物质不一定是电解质 如Cu 氯水等 强电解质一定易溶于水吗 易溶于水的电解质一定是强电解质吗 提示强电解质不一定易溶于水 如难溶的CaCO3 BaSO4都是强电解质 易溶于水的也不一定是强电解质 如NH3 H2O H3PO4 HF等 故电解质的强 弱与溶解性无必然联系 二 弱电解质的电离平衡1 概念弱电解质的电离平衡是指在一定条件下 温度 浓度 弱电解质的速率和的速率相等的状态 电离成离子 离子结合成分子 2 电离平衡的特征 升高 增大 减小 降低 增大 减小c AB 稀释一弱电解质溶液时 所有粒子浓度都会减小吗 提示对于弱酸或弱碱溶液 只要对其稀释 电离平衡均会发生右移 例如HA溶液稀释时 c HA c H c A 均减小 c OH 增大 2 特点 1 电离常数只与有关 升温 K值 2 多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1 Ka2 Ka3 所以其酸性主要决定于第一步电离 3 意义电离常数反映了弱电解质的电离程度大小 K值越大 电离程度越大 酸 或碱 性越强 如相同条件下常见弱酸的酸性强弱 H2SO3 H3PO4 HF CH3COOH H2CO3 H2S HClO 温度 增大 对于某弱电解质的溶液而言 改变条件使其电离程度增大 此时它的电离常数一定也增大吗 提示电离常数与电离程度的影响因素不是完全一致的 只有当温度改变时 两者的变化一致 其余条件变化时 不影响电离常数K 但影响电离度 例如向弱电解质HA的溶液中加入少量烧碱溶液 平衡右移 HA的电离程度增大 但K并未改变 一个辨析 电解 电离 和 通电 的区别 电解 指在通电条件下 电解质发生氧化还原反应 而 电离 是在水溶液中或熔化状态下电解质离解成自由移动离子的过程 没有发生氧化还原反应 通电 指接通电源 它是电解反应的条件 一种技巧类比法在电离平衡中的应用勒 夏特列原理同样适用于弱电解质的电离平衡 因此电离平衡的移动可以类比于化学平衡的移动 电离平衡常数 水解平衡常数及溶度积均可类比于化学平衡常数 均为温度的函数 两个判断强 弱电解质的判断强电解质 指强酸 如氯化氢 硝酸 硫酸 HClO4 HBr HI等 强碱 如NaOH KOH Ba OH 2等 大多数盐 如AgCl BaSO4等 弱电解质 指弱酸 如H2CO3 CH3COOH HF等 弱碱 如NH3 H2O等 水 两个角度证明电解质强弱的两个角度一为电离 二为水解 若存在电离平衡或水解平衡 即可证明对应的电解质为弱电解质 我的警示 对于物质的量浓度均为c的一元强酸和一元弱酸因为其电离程度不同 故有c H 强酸 c 而c H 弱酸 c 因此强酸的氢离子浓度大 与同种金属反应快 但等体积的溶液 弱酸所能提供的氢离子的物质的量却与强酸相同 因此与足量活泼金属反应所产生的氢气是一样多的 中和碱的能力也是一样的 用化学平衡理论分析处理电解质的电离平衡问题时 应该深刻地理解勒 夏特列原理 平衡向 减弱 这种改变的方向移动 移动结果不能 抵消 或 超越 这种改变 只是一定程度上的减弱这种改变 如加水稀释CH3COOH溶液时 尽管H 的物质的量增多 但由于溶液体积增大的程度更大 故c H 仍会减小 问题征解1 NaHSO4在水溶液中和熔融条件下电离方程式一样吗 2 为什么多元弱酸的Ka1 Ka2 Ka3 提示 1 一级电离电离出的H 抑制了二级电离 依次类推 2 一级电离完成后 酸式酸根离子是一个阴离子 从阴离子中电离出H 是比较困难的 且酸式酸根离子带的负电荷越多 电离出H 越困难 必考点59强弱电解质的性质比较及多角度判定1 依据物质的类别进行判断在没有特殊说明的情况下 我们就认为盐是强电解质 强酸 HCl H2SO4 HNO3 强碱 NaOH KOH Ba OH 2 Ca OH 2 为强电解质 而常见的弱酸 弱碱为弱电解质 如H2CO3 H2SO3 HClO H2SiO3 NH3 H2O等 2 依据弱电解质电离平衡的移动进行判断 见下表 3 依据盐类水解进行判断 1 配制某浓度的醋酸钠溶液 向其中加入几滴酚酞试液 现象 溶液变为浅红色 2 用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在一小块pH试纸上 测其pH 现象 pH 7 典例1 下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是 常温下NaNO2溶液的pH大于7 用HNO2溶液做导电实验 灯泡很暗 HNO2和NaCl不能发生反应 0 1mol L 1HNO2溶液的pH 2 1 NaNO2和H3PO4反应 生成HNO2 0 1mol L 1HNO2溶液稀释至100倍 pH约为3 1A B C D 全部 解析 中证明NO能水解 证明HNO2为弱酸 中未能指明浓度 也没有参照物 不能说明问题 NaCl为强酸强碱盐 HNO2无论是强酸还是弱酸都可能不与NaCl反应 中说明c H c HNO2 说明HNO2部分电离 存在电离平衡 是弱电解质 中的H3PO4为中强酸 而被中强酸制备的必定是弱酸 没有沉淀物 弱酸即为弱电解质 中HNO2溶液被稀释 c H 变化与c HNO2 变化不同步 证明存在电离平衡移动 即为弱电解质 答案C 相同物质的量浓度 相同体积的一元强酸 如盐酸 与一元弱酸 如醋酸 的比较 见下表 一元强酸与一元弱酸的比较 应用1 在体积均为1L pH均等于2的盐酸和醋酸溶液中 分别投入0 23gNa 则图中比较符合反应事实的曲线是 解析A B都是关于溶液pH的变化问题 1L pH 2的盐酸刚好与0 23gNa反应 反应完全后溶液呈中性 故pH 7 而1L pH 2的醋酸溶液则相对于0 23gNa是过量的 反应完全后溶液呈酸性 pH 7 因此A错 B对 Na可以与盐酸 醋酸和水反应产生氢气 由题知在两溶液中产生氢气的体积都取决于钠的质量 最后两溶液中产生氢气的体积是相同的 显然C不对 D项看起来盐酸与醋酸最后产生的氢气体积相同 但从细节上看 Na在盐酸中的反应比在醋酸中的快 这点不对 因为条件是 pH均等于2 反应开始后醋酸中的氢离子浓度比盐酸中的氢离子浓度大 反应当然较快 答案B 必考点60外界条件对电离平衡的影响电离平衡属于化学平衡 当外界条件改变时 弱电解质的电离平衡也会发生移动 平衡移动也遵循勒 夏特列原理 解析若在氨水中加入NH4Cl固体 c NH 增大 平衡向逆反应方向移动 c OH 减小 选项不合题意 硫酸中的H 与OH 反应 使c OH 减小 平衡向正反应方向移动 选项不合题意 当在氨水中加入NaOH固体后 c OH 增大 平衡向逆反应方向移动 项符合题意 若在氨水中加入水 稀释溶液 平衡向正反应方向移动 但c OH 减小 选项也不合题意 电离属吸热过程 加热平衡向正反应方向移动 c OH 增大 错 加入MgSO4固体发生反应Mg2 2OH Mg OH 2 溶液中c OH 减小 电离平衡正向移动 不符合题意 答案C 电离平衡也是一种动态平衡 当溶液的温度 浓度以及离子浓度改变时 电离平衡都会发生移动 符合勒 夏特列原理 其规律是 浓度 浓度越大 电离程度越小 在稀释溶液时 电离平衡向右移动 而离子浓度一般会减小 温度 温度越高 电离程度越大 因电离是吸热过程 升温时平衡向右移动 同离子效应 如向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体 增大了CH3COO 的浓度 平衡左移 电离程度减小 加入稀盐酸 平衡也会左移 能反应的物质 如向醋酸溶液中加入锌或NaOH溶液 平衡右移 电离程度增大 答案D 在解答该类题目时 首先要认真审题 其次对加水稀释后溶液pH的计算要注意以下细微知识点 1 对于强酸溶液 每稀释10倍 pH增大1个单位 对于弱酸溶液 每稀释10倍 pH增大不足1个单位 对于强碱溶液 每稀释10倍 pH减小1个单位 对于弱碱溶液 每稀释10倍 pH减小不足1个单位 2 对于酸溶液无论稀释多少倍 酸溶液的pH不能等于或大于7 只能趋近于7 对于碱溶液无论稀释多少倍 碱溶液的pH不能等于或小于7 只能趋近于7 3 对于pH相同的强酸和弱酸稀释相同的倍数 强酸的pH变化的幅度大 因为强酸溶液中的H 已完全电离 随着加水稀释 强酸溶液中的H 数 除水电离的以外 不会增多 而弱酸随着加水稀释 电离程度增大 H 数还会增多 故弱酸的pH变化幅度小 强碱和弱碱也是类似原理 试题采样常温下0 1mol L 1醋酸溶液的pH a 下列能使溶液的pH a 1 的措施是 A 将溶液稀释到原体积的10倍B 加入适量的醋酸钠固体C 加入等体积0 2mol L 1盐酸D 提高溶液的温度 当场指导解答此题需注意如下问题 解析A项 醋酸是弱酸 将弱酸溶液稀释到原体积的10倍 pH增加不到1个单位 C项 加入等体积0 2mol L 1的盐酸 溶液中的H 主要来自于盐酸的电离 此时溶液中的H 浓度大于0 1mol L 1 混合溶液的pH比a要小 D项 温度升高 CH3COOH的电离程度增大 pH减小 B项 加入CH3COONa后 溶液中的CH3COO 浓度增大 促使醋酸的电离平衡逆向移动 H 浓度下降 pH增大 答案B 失分提示本题易错选A项 主要是忽视了醋酸是弱酸 不完全电离 加水稀释10倍 由于电离平衡向右移动 使c H 比原来的十分之一大 则其pH变化不足1个单位 pH a 1 Hold住考向 名师揭秘本讲重点考查方向是弱电解质电离平衡的应用 预测2014年高考会结合溶液的酸碱性 盐的水解 离子浓度等 考查电离平衡移动原理的运用 也可能对电离平衡常数进行考查 应给予关注 1 2012 浙江理综 12 下列说法正确的是 A 常温下 将pH 3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后 溶液的pH 4B 为确定某酸H2A是强酸还是弱酸 可测NaHA溶液的pH 若pH 7 则H2A是弱酸 若pH 7 则H2A是强酸 C 用0 2000mol L 1NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合液 混合液中两种酸的浓度均约为0 1mol L 1 至中性时 溶液中的酸未被完全中和D 相同温度下 将足量氯化银固体分别放入相同体积的 蒸馏水 0 1mol L 1盐酸 0 1mol L 1氯化镁溶液 0 1mol L 1硝酸银溶液中 Ag 浓度 答案C 2 2010 全国 9 相同体积 相同pH的某一元强酸溶液 和某一元中强酸溶液 分别与足量的锌粉发生反应 下列关于氢气体积 V 随时间 t 变化的示意图正确的是 解析强酸完全电离 中强酸部分电离 随着反应的进行 中强酸要继续电离出H 所以溶液 产生氢气的体积多 在相同时间内 的反应速率比 快 答案C 1 判断下列说法是否正确 正确的划 错误的划 1 稀醋酸加水稀释 醋酸电离程度增大 溶液的pH减小 2012 重庆理综 10B 2 某醋酸溶液的pH a 将此溶液稀释1倍后 溶液的pH b 则a b 2010 全国 9A 解析对酸溶液进行稀释 氢离子浓度降低 pH增大 3 醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度 2010 全国 8C 答案D 答案B 常见考点 弱电解质的电离平衡是理论化学的重要内容 也是每年高考的热点内容 其命题热点主要有强弱电解质的实验判断 溶液的导电性及导电能力 弱电解质的电离平衡及其影响因素等内容 这部分内容应用于化学实验主要体现在以下三个方面 探究方向 探究点一强 弱电解质判断方法的实验探究 探究点二溶液导电性强弱的实验探究 探究点三弱电解质的电离及影响因素的实验探究 常考题型 简答题 样题1 外界条件对醋酸电离平衡的影响某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况 进行了如下实验 实验一配制并标定醋酸溶液的浓度取冰醋酸配制250mL0 2mol L 1的醋酸溶液 用0 2mol L 1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液 再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定 回答下列问题 1 配制250mL0 2mol L 1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒 烧杯 玻璃棒 和 2 为标定某醋酸溶液的准确浓度 用0 2000mol L 1的NaOH溶液对20 00mL醋酸溶液进行滴定 几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下 则该醋酸溶液的准确浓度为 保留小数点后四位 实验二探究浓度对醋酸电离程度的影响用pH计测定25 时不同浓度的醋酸溶液的pH 结果如下 回答下列问题 1 根据表中数据 可以得出醋酸是弱电解质的结论 你认为得出此结论的依据是 2 从表中的数据 还可以得出另一结论 随着醋酸溶液浓度的减小 醋酸的电离程度 填 增大 减小 或 不变 实验三探究温度对醋酸电离程度的影响请你设计一个实验完成该探究 请简述你的实验方案 解析实验一 2 从4次平行实验的数据可以看出 第三次实验数据不准确 不能使用 故采用1 2 4三次实验数据的平均值求解 由c1V1 c2V2可得醋酸溶液的准确浓度为0 2000mol L 1 实验二 1 浓度为0 1000mol L 1的醋酸溶液pH 2 88 1 可以证明醋酸存在电离平衡 说明醋酸是弱酸 也可通过比较浓度为0 0100mol L 1和0 0010mol L 1两溶液的pH变化不到1来证明醋酸是弱酸 2 由表中数据知醋酸溶液稀释10倍 pH增加不到1 证明稀释后c H 大于原来浓度的1 10 从而说明随着醋酸溶液浓度的减小 电离程度增大 实验三 可利用pH计测定同浓度不同温度下醋酸溶液的pH 从而得出温度对电离程度的影响 答案实验一 1 胶头滴管250mL容量瓶 2 0 2000mol L 1实验二 1 0 0100mol L 1醋酸的pH大于2 或醋酸稀释10倍时 pH的变化值小于1 2 增大实验三用pH计测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH 样题2 强弱电解质的判定为了证明一水合氨是弱电解质 甲 乙 丙 丁四位同学利用下面的试剂进行实验 0 10mol L 1氨水 NH4Cl晶体 醋酸铵晶体 酚酞试剂 pH试纸 蒸馏水 1 甲用pH试纸测出0