202X高考化学总复习第八单元第1讲弱电解质的电离课件新人教版

1、第1讲 弱电解质的电离第八单元水溶液中的离子平衡目 录CONTENTS磨剑：课前自学悟剑：课堂精讲磨剑：课前自学悟剑：课堂精讲磨剑：课前自学知识清单核心速记 目 录一、强、弱电解质1.电解质与非电解质水溶液熔融电解质非电解质2.强电解质和弱电解质强电解质弱电解质定义溶于水后电离的电解质溶于水后只有电离的电解质化合物类型离子化合物;含强极性键的共价化合物含弱极性键的共价化合物电离程度几乎电离只有电离电离过程不可逆,不存在可逆,存在溶液中存在的微粒只有电离出的,不存在既有电离出的,又有完全部分完全部分电离平衡离子电离平衡电解质分子离子电解质分子强电解质弱电解质电离方程式KNO3H2SO4CH3CO

2、OHNH3H2O常见的物质酸、碱、_盐、金属氧化物酸、碱、水、氢氧化铝等(续表)K+NO3-2H+SO42-CH3COO-+H+NH4+ +OH-强强大部分活泼弱弱3.电离方程式的书写(1)强电解质的电离方程式两边用连接,弱电解质用。(2)多元弱酸分步电离,且第一步的电离程度远大于第二步,如碳酸的电离:、。(3)多元弱碱的电离方程式书写时一步完成,如氢氧化铁的电离:。(4)酸式盐(水溶液中)a.强酸的酸式盐:NaHSO4;b.弱酸的酸式盐:NaHCO3。H2CO3 H+HCO3-HCO3- H+CO32-Fe(OH)3 Fe3+3OH-Na+H+SO42-Na+HCO3-微加注意1.强、弱电解

3、质的根本区别是其电离程度,在水溶液中完全电离的为强电解质,否则为弱电解质。2.强电解质:完全电离离子无电离平衡,用“”表示。弱电解质:不完全电离离子、分子共存电离平衡,用“”表示。3.电解质的强弱与其溶解度无关,如CaCO3难溶于水,但为强电解质;CH3COOH、NH3H2O易溶于水,但为弱电解质。4.电解质溶液的导电性强弱和溶液中离子浓度有关。离子浓度越大,溶液的导电性越强。电解质溶液中离子浓度大小不仅和电解质的强弱有关,还和电解质溶液的浓度有关。二、弱电解质的电离平衡1.电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度)下,当电解质分子的速率和_的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,叫作电离平衡。

4、电离成离子离子新新结合成电解质分子2.电离平衡的特点弱电解质的电离是一个可逆过程,存在着电离平衡。电离平衡是一种特殊的化学平衡,它符合化学平衡的一切特征。3.影响电离平衡的因素内因:影响电离平衡的主要因素是的性质。可逆分子离子电解质本身外因:(1)浓度:浓度越大,电离程度。在稀释溶液时,电离平衡移动,而离子浓度一般会。(2)温度:温度越高,电离程度,这是因为电离是热过程。(3)外加试剂:a.酸碱效应:弱酸溶液中加强酸,或弱碱溶液中加强碱,均弱电解质的电离;弱酸溶液中加强碱,或弱碱溶液中加强酸,均弱电解质的电离。b.同离子效应:在弱电解质溶液中加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会弱电解质的电离

5、。c.能反应的离子:加入能与弱电解质电离出来的离子发生反应的另一物质,会弱电解质的电离。越小向右减小越大吸抑制促进抑制促进4.电离常数在一定条件下,弱电解质的电离达到平衡时,溶液中电离出的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,这个常数叫作电离平衡常数,简称电离常数,用K表示(弱酸Ka;弱碱Kb)。(1)表达式:对于电离过程ABA+B-,K=。(2)电离平衡常数只与有关,温度不变,K值不变。(3)电离常数表达式中各组分浓度是指电离达到平衡后的的值,而不是初始值。(4)一般来说,稀溶液中H2O的浓度可视为常数,不写入电离常数表达式中。(5)多元弱酸的电离平衡常数大小一般为K1K

6、2K3,溶液酸性主要由步电离决定。温度物质的量浓度第一(6)同温、同体积、同浓度的弱酸电离常数越大,达到电离平衡时电离出的H+越,酸性越;反之,酸性越。5.电离度(1)定义:弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,已电离的溶质分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的)的百分率,称为电离度,通常用表示。(2)表达式:=。微加注意1.电离平衡属于化学平衡,可用勒夏特列原理分析弱电解质的电离平衡,促进弱电解质电离平衡向右移动的因素:升温;加水;加入消耗弱电解质电离出的离子的物质。2.比较弱酸的相对强弱:相同温度下,弱酸的Ka越大,则酸性越强;弱酸的物质的量浓度相同时,c(H+)越大,电离度越大。

7、多强弱1.强弱电解质的划分依据是电解质在水溶液中的电离程度,若不完全电离,则为弱电解质。2.电离平衡的五个特征逆、动、等、定、变。3.影响电离平衡的三因素(1)温度:升高温度,电离平衡右移。(2)稀释:电离平衡右移。(3)同离子效应:电离平衡左移。4.电离平衡常数(1)弱电解质的电离平衡常数取决于弱电解质自身的性质,且只受温度影响。(2)电离平衡常数可以用于判断弱电解质的相对强弱和盐类水解的程度。悟剑：课堂精讲真题体验考点巧讲 磨剑：课前自学悟剑：课堂精讲目 录161.正误判断(正确的打“”,错误的打“”)。(1)HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质。()(2)弱电解质溶液中存在溶质分子,

8、而强电解质溶液中不存在溶质分子。()(3)AgCl的水溶液不导电,而CH3COOH的水溶液能导电,故AgCl是弱电解质,CH3COOH是强电解质。()(4)由0.1 molL-1氨水的pH=11可知,溶液中存在电离平衡NH3H2O NH4+OH-。()答案弱电解质的电离平衡(5)为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。若pH7,则H2A是弱酸;若pH0改变条件平衡移动方向n(H+)c(H+)导电能力Ka加水稀释加CH3COONa(s)加入少量冰醋酸答案向右增大减小减弱不变向左减小减小增强不变向右增大增大增强不变实例(稀溶液)CH3COOHH+CH3COO-H0通HCl(g)加N

9、aOH(s)加入镁粉_升高温度(续表)答案向左增大增强增大不变向右减小减小增强不变向右减小减小增强不变向右增大增大增大增强3.分别画出冰醋酸和0.1molL-1的醋酸加水稀释时导电能力的变化曲线图。答案一、电离平衡移动造成离子浓度变化的判断1.稀释时溶液中c(H+)或c(OH-)的变化常采用“假设法”进行判断。先假设弱电解质不电离,求溶液中稀释后的c(H+)或c(OH-);然后考虑弱电解质还能继续电离,使得n(H+)或n(OH-)要比假设情况的大,c(H+)或c(OH-)也就随之发生变化。2.溶液中某些离子浓度比值的变化对于弱电解质平衡移动过程中某些离子浓度比值的变化常用两种方法分析:第一种方

10、法是将浓度之比转化为物质的量之比进行比较,这样分析起来可以忽略溶液体积的变化,只需分析微粒数目的变化即可。第二种方法是“凑常数”,解题时将某些离子的浓度比值,乘以或除以某种离子的浓度,将会转化为一个常数与某种离子浓度相乘或相除的关系。二、判断强、弱电解质的方法1.依据弱电解质的定义判断:如测得0.1molL-1CH3COOH溶液的pH1,说明CH3COOH是弱酸。2.依据物质的类别进行判断:强酸(盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、氢溴酸和氢碘酸)、强碱(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡)、大多数盐为强电解质。3.依据电离平衡移动判断:如pH=2的CH3COOH溶液加水稀释10倍,2pH7。三、一

11、元强酸(碱)或弱酸(碱)稀释图像分析下图中,a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水,c、d为pH相等的盐酸和醋酸。对于该图像,要深刻理解以下4点:(1)稀释pH=y的强酸溶液时,体积每增大至原来的10n倍,pH就增大n个单位,即pH=y+n;稀释pH=y的弱酸溶液时,体积每增大至原来的10n倍,pH增大不足n个单位,即pHx-n;无论怎样稀释,碱溶液的pH都不会等于或小于7,只会趋近于7。(3)加水稀释相同倍数后的pH:氨水NaOH溶液,盐酸醋酸。(4)稀释后的pH仍然相等,则加水量:氨水NaOH溶液,醋酸盐酸。24答案解析1.(2018年广西桂林中学期中)甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质

12、的是()。A.甲酸能与水以任意比例互溶B.1molL-1甲酸溶液的pH约为2C.10mL1molL-1甲酸恰好与10mL1molL-1NaOH溶液完全反应D.甲酸溶液的导电性比盐酸的弱解析：电解质的强弱与物质的溶解性无关,A项不正确;1 molL-1甲酸溶液的pH约为2,而不是0,证明甲酸没有完全电离,所以甲酸是弱酸,B项正确;完全反应与酸碱性的强弱无关,C项不正确;未说明甲酸溶液和盐酸的温度和浓度,D项不正确。B2.向0.1molL-1的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时,下列有关叙述不正确的是()。A.都能使溶液的pH增大B.都能使溶液中c(H+)c(CH3COO-)

13、增大C.都能使溶液中增大D.溶液中c(H+)c(OH-)均不变B解析答案解析： CH3COOH在水溶液中存在电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+,加水促进电离,但是c(H+)减小,pH增大;加入CH3COONa晶体时,平衡左移,c(H+)减小,pH增大,A项正确。加水时,除c(OH-)增大外,其他离子浓度都减小,c(H+)c(CH3COO-)减小;加入醋酸钠晶体时电离常数K不变,但c(CH3COOH)增大,故c(H+)c(CH3COO-)增大,B项错误。加水时,各组分浓度成比例减小,但由于加水促进CH3COOH的电离,故n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小, = 增大;加

14、CH3COONa晶体时,虽然平衡左移,但是c(CH3COO-)增大的幅度比c(CH3COOH)大,则 增大,C项正确。Kw=c(H+)c(OH-),Kw只与温度有关,D项正确。273.将0.1molL-1的NH3H2O溶液加水稀释,下列说法正确的是()。A.溶液中减小B.OH-的物质的量减小C.溶液中减小D.NH4+的浓度减小D解析：在NH3H2O溶液中,存在电离平衡NH3H2O NH4+ +OH-,加水稀释时,电离平衡正向移动,电离出的n(NH4+)增大,溶液中的n(NH3H2O)减小,则 = 增大,A项错误;加水稀释,电离平衡正向移动,OH-的物质的量增大,B项错误;加水稀释时,温度不变,

15、Kb= 不变,C项错误;加水稀释,c(NH4+)减小,D项正确。答案解析4.25时,pH=2的HA溶液和HB溶液各1mL分别加水稀释,pH随溶液体积变化如图所示。下列叙述正确的是()。A.Kw的数值:a点大于c点B.溶液中的c(H+):a点大于b点C.HB的电离程度:b点大于c点D.将a点与b点两溶液同时升高温度,则减小解析答案D解析：两种酸开始时pH=2,稀释103倍后HA溶液的pH=5,而HB溶液的pHH2CO3H2SHClOS2-CO32- ClO-HS-HCO3- HCOO-(3)按要求书写下列离子方程式:将少量Na2CO3溶液滴入HCOOH溶液中。将少量CO2气体通入NaClO溶液中

16、。将少量CO2气体通入Na2S溶液中。答案2HCOOH+CO32- 2HCOO-+H2O+CO2ClO-+CO2+H2O HClO+HCO3-CO2+H2O+2S2- 2HS-+CO32-一、电离度与电离常数的比较(1)电离度是转化率的形式,电离常数是平衡常数的形式。(2)电离度受浓度的影响,电离常数不受浓度的影响。(3)两者均可用来描述弱电解质的电离程度及其相对强弱;但用电离度时必须在同温、同浓度条件下,而电离常数只需在同温下即可。1.已知c(HX)和c(H+),求电离平衡常数:HXH+X-起始:c(HX)00平衡:c(HX)-c(H+)c(H+)c(H+)则K=。由于弱酸只有极少一部分电离

17、,c(H+)的数值很小,因此可做近似处理:c(HX)-c(H+)c(HX)。则K=,代入数值求解即可。二、有关电离平衡常数的计算(以弱酸HX为例)1.已知c(HX)和电离平衡常数,求c(H+):HXH+X-起始:c(HX)00平衡:c(HX)-c(H+)c(H+)c(H+)则K=。由于K值很小,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c(HX)-c(H+)c(HX)。则c(H+)=,代入数值求解即可。三、电离平衡常数的应用1.判断弱酸(或弱碱)的相对强弱。电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。2.判断盐溶液的碱性(或酸性)强弱。酸(或碱)的电离平衡常数越大,对应盐的水解程度越小,碱性(或酸性)越弱

18、。3.判断复分解反应能否发生。一般符合“强酸制弱酸”规律。4.判断微粒浓度比值的变化。弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离平衡常数不变,考题中经常利用电离平衡常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。例如,0.1molL-1CH3COOH溶液加水稀释:=,加水稀释时,c(H+)减小,K值不变,则增大。401.已知室温时,0.1molL-1的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是()。A.该溶液的pH=4B.升高温度,溶液的pH增大C.此酸的电离平衡常数约为110-7D.HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍B答

19、案解析解析：根据HA在水中的电离度可算出c(H+)=0.1 molL-10.1%=10-4 molL-1,则pH=4,A项正确;因HA在水中存在电离平衡,升高温度促进平衡向电离的方向移动,所以c(H+)增大,pH会减小,B项错误;平衡常数K= =110-7,C项正确;c(H+)酸=10-4 molL-1,所以c(H+)水=10-10 molL-1,前者是后者的106倍,D项正确。412.(2018年长沙质检)已知三个数据:7.210-4、4.610-4、4.910-10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25)。已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2HCN+NaNO2;NaCN+HFHCN+N

20、aF;NaNO2+HFHNO2+NaF。由此判断下列叙述中不正确的是()。A.K(HF)=7.210-4B.K(HNO2)=4.910-10C.根据两个反应即可得出三种酸的酸性强弱:HFHNO2HCND.K(HCN)K(HNO2)HNO2HCN,所以HNO2的电离平衡常数为4.610-4,B项错误。答案解析3.下表为相同温度下三种酸的电离常数:下列判断正确的是()。A.三种酸的酸性强弱:HXHYHZB.反应HZ+Y-HY+Z-能够发生C.相同温度下,0.1molL-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大D.相同温度下,1molL-1HX溶液的电离常数大于0.1molL-1HX溶液的

21、电离常数酸HXHYHZ电离常数K910-7910-6110-242B解析：表中电离常数大小关系为110-2910-6910-7,所以酸性HZHYHX,弱酸酸性越强,对应盐溶液的碱性越弱,A、C两项不正确;电离常数只与温度有关,与浓度无关,D项不正确。答案解析4.(1)常温下,将amolL-1CH3COONa溶于水配成溶液,向其中滴加等体积的bmolL-1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),则醋酸的电离常数Ka=(用含a和b的代数式表示,下同)。(2)常温下,将amolL-1醋酸与bmolL-1Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则

22、该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=。解析答案解析：(1)由电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-),物料守恒有c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),溶液呈中性,所以c(CH3COOH)=c(Cl-)。CH3COOH CH3COO-+H+ 10-7Ka= = 。(2)根据2c(Ba+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于c(CH3COO-)=2c(Ba2+)=b molL-1,所以c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。CH3COOH CH3COO-+H+ b10-7Ka= = 。1.(2018年江苏,13)根据下列图

23、示所得出的结论不正确的是()。解析答案CA.图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的H0B.图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小C.图丙是室温下用0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000molL-1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸D.图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+)与c(SO42-)的关系曲线,说明溶液中c(SO42-)越大c(Ba2+)越小解析：升高温度,lgK减

24、小,即K减小,平衡向逆反应方向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,该反应的H1,说明HX为一元弱酸,C项错误;根据图像可知横坐标值越小,纵坐标值越大,-lgc(SO42-)越小,-lgc(Ba2+)越大,说明c(SO42-)越大c(Ba2+)越小,D项正确。2.(2017年全国卷,12)改变0.1molL-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、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)=-4.2C.pH=2.7时,c(HA-)c(H2A)=c(A2-)D.pH=4.2

25、时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)解析答案D解析：根据题给图像,pH=1.2时,H2A与HA-的物质的量分数相等,则有c(H2A)=c(HA-),A项正确;根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,K2(H2A)= =c(H+)=10-4.2,则lgK2(H2A)=-4.2,B项正确;根据题给图像,pH=2.7时,H2A与A2-的物质的量分数相等,且远小于HA-的物质的量分数,则有c(HA-)c(H2A)=c(A2-),C项正确;根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,c(HA-)=c(A2-),且c(HA-)+c(A2-)0.1 molL

26、-1,而c(H+)=10-4.2 molL-1,则c(HA-)=c(A2-)c(H+),D项错误。3.(2017年江苏,14)(双选)常温下,Ka(HCOOH)=1.7710-4,Ka(CH3COOH)=1.7510-5,Kb(NH3H2O)=1.7610-5,下列说法正确的是()。A.浓度均为0.1molL-1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等C.0.2molL-1HCOOH与0.1molL-1NaOH等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)

27、+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)D.0.2molL-1CH3COONa与0.1molL-1盐酸等体积混合后的溶液中(pHc(Cl-)c(CH3COOH)c(H+)解析答案AD解析：相同浓度的HCOONa和NH4Cl溶液, NH4+的水解程度大于HCOO-,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),可比较c(Na+)+c(H+)和c(Cl-)+c(OH-)的大小,根据NH4+和HCOO-的水解程度得HCOONa溶液中的c(H+)大于NH4Cl溶液中的c(OH-),又因为c(Na+)=c(Cl-),所以

28、阳离子浓度之和,前者大于后者,A项正确;用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液,因为CH3COOH的酸性弱于HCOOH,故CH3COOH消耗NaOH溶液的体积比HCOOH的大,B项错误;根据电荷守恒c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),又因为c(Na+)c(HCOOH),C项错误;反应后溶液相当于相同浓度的CH3COOH、CH3COONa、NaCl溶液的混合物,溶液显酸性,c(CH3COO-)0.05 molL-1,c(CH3COOH)c(Cl-)c(CH3COOH)c(H+),D项正确。4.(2015年全国卷,13)浓度均为0.1

29、0molL-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,则增大解析答案D解析：由图像分析,浓度为0.10molL-1的MOH溶液在稀释前pH=13,说明MOH完全电离,则MOH为强碱,而ROH的pHKHBKHDB.滴定至P点时,溶液中:c(B-)c(Na+)c(HB)c(H+)c(OH-)C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)D.当中和百分数达100%时,将

30、三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)解析答案C中和百分数/%解析：由图像可看出0.1 molL-1的三种酸的pH:HAHBHBHD,酸性越强其电离常数越大,则KHAKHBKHD,A项正确;对于HB,P点是中和百分数为50%的溶液,溶质为等浓度的NaB、HB,溶液呈酸性,c(H+)c(OH-),则HB的电离程度大于B-的水解程度,c(B-)c(Na+)c(HB),则有c(B-)c(Na+)c(HB)c(H+)c(OH-),B项正确;三种溶液的pH=7时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(A-)=c(Na+),c(B-)=c(Na+),c(D-)=c(Na+),但HA、HB、HD消耗的NaOH的量依次减少,c(Na+)依次减小,则c(A-)c(B-)c(D-),C项错误;当中和百分数达100%时,溶质为NaA、NaB、N