弱电解质的电离

第八单元物质在水溶液中的行为第1节弱电解质的电离-2-考纲要求:1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。2.理解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。3.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。-3-一、强、弱电解质辨析1、电解质与非电解质2、强电解质与弱电解质纯净物化合物自身电离4、电离方程式

BaSO4H3PO4H2SHClOFe(OH)3

NaHSO4NaHCO3Na2HPO4CH3COONH4

Al(OH)3

水溶液中能否完全电离分析：电解质的强弱与溶解性、溶液导电性的关系3、溶液的导电性溶液中自由移动离子的浓度离子所带电荷(2016-北京-11)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右图所示。下列分析不正确的是A．①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二、弱电解质的电离平衡1.电离平衡的建立（分别用语言和图像描述）1.(2016-江苏-10)下列图示与对应的叙述不相符合的是A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线2.弱电解质电离平衡的特征3.弱电解质的电离平衡常数3）特点：4）意义a.K只与温度有关；电离吸热，升高温度，K值增大；b.相同条件下，K值越大，表示弱电解质越易电离，所对应的的溶液的酸碱性越强；c.多元弱酸的各级电离常数逐级减小，以第一步为主。T、C一定5）电离度电离度=平衡转化率6）计算如：常温时,某一元弱酸的电离常数Ka=10-6mol·L-1,该弱酸溶液的pH=？-11-基础梳理考点突破-12-基础梳理考点突破跟踪训练

1.下列关于电解质的叙述中正确的是()A.强酸、强碱及大部分盐类属于强电解质,弱酸、弱碱属于弱电解质B.所有的离子化合物都是强电解质,所有的共价化合物都是弱电解质C.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D.CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质答案解析解析关闭答案解析关闭-13-基础梳理考点突破2.(2015福州模拟)下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是()

①滴入酚酞溶液,NaNO2溶液显红色②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗③等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时,HNO2中和碱的能力强④0.1mol·L-1HNO2溶液的pH=2

⑤HNO2与CaCO3反应放出CO2气体⑥[H+]=0.1mol·L-1的HNO2溶液稀释至1000倍,pH<4A.①⑤ B.②⑤ C.③⑥ D.③④答案解析解析关闭②溶液的导电能力取决于自由移动离子的浓度大小和离子所带电荷的多少,与电解质的强弱无必然联系;⑤HNO2与CaCO3反应放出CO2气体,只能证明HNO2的酸性强于H2CO3的,不能证明HNO2为弱酸。答案解析关闭B-14-基础梳理考点突破答案解析解析关闭由图像可知x稀释10倍,pH变化1个单位(从pH=2变化为pH=3),故x为强酸,而y稀释10倍,pH变化小于1个单位,故y为弱酸;pH都为2的x、y,前者浓度为0.01mol·L-1,而后者大于0.01mol·L-1,故中和至溶液为中性时,后者消耗碱溶液的体积大,故选项C正确。答案解析关闭C-15-基础梳理考点突破弱电解质的电离平衡1.电离平衡的建立弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(温度、浓度),弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都保持不变时的状态。平衡建立过程的v-t图像如图所示。-16-基础梳理考点突破3.外界条件对电离平衡的影响(1)内因:弱电解质本身的性质,决定了弱电解质电离程度的大小。(2)外因:①温度:升高温度,电离平衡向电离方向移动,电离程度增大,原因是电离过程是吸热过程;降低温度,电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动,电离程度减小。-17-基础梳理考点突破②浓度:加水稀释,使弱电解质的浓度减小,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大。因而,弱电解质溶液浓度越大,其电离程度越小,但其电离平衡常数K不变。③同离子效应:若向弱电解质溶液中加入含有该弱电解质相同离子的强电解质,则弱电解质的电离度减小(填“增大”或“减小”)。例如:向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,溶液中[CH3COO-]增大,CH3COOH的电离平衡向左(填“左”或“右”)移动,电离程度减小,[H+]减小,溶液的pH增大。④离子反应效应:若向弱电解质溶液中加入能与该弱电解质的离子结合的离子,则弱电解质的电离程度增大(填“增大”或“减小”)。-18-基础梳理考点突破-19-基础梳理考点突破②相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越容易电离,所对应的溶液的酸碱性越强。③多元弱酸是分步电离的,每一步电离都有各自的电离平衡常数。各级电离常数逐级减小且一般相差很大。Ka1≫Ka2,故以第一步电离为主,H+主要由第一步电离产生。(4)电离平衡常数的意义:弱酸、弱碱的电离常数能够反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。在一定温度下,当弱酸的浓度相同时,电离平衡常数越大,弱酸的电离程度就越大,弱酸的酸性越强,溶液中的氢离子浓度也越大。-20-基础梳理考点突破-21-基础梳理考点突破-22-基础梳理考点突破1.从“定性”和“定量”两个角度理解电离平衡(1)从定性角度分析电离平衡: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。(2)从定量角度分析电离平衡:当改变影响电离平衡的条件后分析两种微粒浓度之比的变化时,若通过平衡移动的方向不能作出判断,应采用化学平衡常数定量分析。2.电离平衡常数的计算方法以弱酸HX为例:-23-基础梳理考点突破-24-基础梳理考点突破-25-基础梳理考点突破

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答案解析解析关闭答案解析关闭-27-基础梳理考点突破归纳总结:表达式中存在多个变量时变化趋势的判断方法当一个选项出现多个变量,且变化趋势相同或相反而无法做准确判断时,可以将表达式变形或变换角度思考。(1)将物质的量浓度比变为物质的量比,因为是同一溶液,体积相同,因此可以将分子分母同乘以体积,由物质的量浓度比变为物质的量比。(2)可以利用KW、Ka、Kb为不变值,将选项中的式子同乘某个量,变形为带有KW、Ka、Kb的式子,简化比值式以减少变量,便于准确判断。(3)可以利用弱电解质溶液浓度变化来判断。如溶液变稀,弱电解质的电离程度增大,溶液浓度变大,弱电解质的电离程度减小来判断。-28-基础梳理考点突破答案解析解析关闭答案解析关闭-29-基础梳理考点突破2.(2015河北冀州中学月考)一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力如图所示。下列说法不正确的是()A.在O点时,醋酸不导电B.a、b、c三点,a点时醋酸溶液中H+浓度最小C.b点时,醋酸电离程度最大D.可通过微热的方法使c点溶液中c(CH3COO-)增大答案解析解析关闭A项,在O点时没有水,醋酸没有电离,不导电,正确;B项,导电能力为b>c>a,a、b、c三点,a点时醋酸溶液中H+浓度最小,正确;C项,加水促进醋酸电离,b点时醋酸电离程度不是最大,错误;D项,加热向电离方向移动,正确。答案解析关闭C-30-基础梳理考点突破

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答案解析解析关闭答案解析关闭-32-基础梳理考点突破

解析解析关闭解析-33-实验探究:强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的判断与比较强弱电解质的比较是历年高考的热点,主要考查强弱电解质的判断及电离平衡理论,把理论知识与实验探究结合起来考查是今后高考命题的趋势。探究酸是强酸还是弱酸,碱是强碱还是弱碱,实质是看它在水溶液中的电离程度,完全电离即为强酸(或强碱),部分电离即为弱酸(或弱碱),设计实验时要注意等物质的量浓度和等pH的两种酸(或碱)的性质差异,常用的实验方法有:(1)从弱电解质的电离特点分析:弱电解质的电离是不彻底的,即其不能完全电离。常见方案如下:①称取一定量的无水醋酸配制0.1mol·L-1的醋酸溶液,测定该溶液的pH。现象:测出的pH>1。-34-②配制浓度相同的盐酸和醋酸溶液,取相同体积分别加入烧杯且并联,接通电源,观察灯泡亮度。现象:插在盐酸中的灯泡更亮。③配制相同浓度的盐酸和醋酸溶液,分别测定两溶液的pH。现象:盐酸的pH小,醋酸溶液的pH大。④配制相同pH的盐酸和醋酸溶液,分别取相同体积,用酚酞溶液作指示剂,以氢氧化钠溶液为标准溶液进行滴定。现象:两溶液消耗NaOH标准溶液的体积V(盐酸)<V(醋酸溶液)。⑤同体积等浓度的盐酸和醋酸溶液分别与足量锌反应,对一开始产生氢气的快慢进行比较。现象:一开始产生氢气的快慢:盐酸>醋酸溶液。-35-(2)从影响弱电解质电离平衡的外界因素分析:弱电解质的电离程度除与本身的性质有关之外,还受温度、浓度等因素的影响。常见方案如下:①配制pH相同的盐酸和醋酸溶液,取1mL上述盐酸和醋酸溶液分别用蒸馏水稀释相同倍数(如100倍),再测定稀释后两溶液的pH。现象:盐酸pH变化大,醋酸溶液pH变化小。②取pH=1的两种溶液加入足量的锌,用排水法收集生成的氢气。现象:两溶液中生成的氢气体积及速率:醋酸溶液>盐酸。③配制某浓度的醋酸溶液,向其中滴入几滴甲基橙溶液,然后再加入少量醋酸铵晶体,振荡。现象:溶液由红色逐渐变为橙色。-36-(3)从其对应的盐溶液是否水解的角度分析:①配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞溶液。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pH试纸上,测其pH。现象:pH>7。(4)从强酸与弱酸、强碱与弱碱稀释相同倍数时pH变化图像判断。-37-图中,a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水,c、d为pH相等的盐酸和醋酸溶液。对于该图像,要深刻理解以下4点:①对于pH=y的强酸溶液稀释时,体积每增大10n倍,pH就增大n个单位,即pH=y+n;对于pH=y的弱酸溶液来说,体积每增大10n倍,pH增大不足n个单位,即pH<y+n;无论怎样稀释,酸溶液的pH不能等于或大于7,只能趋近于7。②对于pH=x的强碱溶液稀释时,体积每增大10n倍,pH就减小n个单位,即pH=x-n;对于pH=x的弱碱溶液来说,体积每增大10n倍,pH减小不足n个单位,即pH>x-n;无论怎样稀释,碱溶液的pH不能等于或小于7,只能趋近于7。③加水稀释相同倍数后的pH大小:氨水>NaOH溶液,盐酸>醋酸溶液。④稀释后的pH仍然相等,则加水量的多少:氨水>NaOH溶液,醋酸溶液>盐酸。-38-典例为了证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质,甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验:0.010mol·L-1氨水、0.1mol·L-1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水。(1)甲用pH试纸测出0.010mol·L-1氨水的pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法是否正确?正确(填“正确”或“不正确”),并说明理由:若是强电解质,则0.010mol·L-1氨水中[OH-]应为0.01mol·L-1,pH=12。

(2)乙取出10mL0.010mol·L-1氨水,用pH试纸测其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1000mL,再用pH试纸测其pH=b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a、b值应满足什么关系?7<a-2<b<a(用“等式”或“不等式”表示)。-39--40--41-跟踪训练

1.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是()A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C.a点KW的数值比c点KW的数值大D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度答案解析解析关闭醋酸在稀释时会继续电离,则在稀释相同体积的过程中醋(H+)比盐酸中的大、pH小,A项错误;随着稀释体积的增大,醋酸电离程酸中的c度虽增大,但离子浓度减小,B项正确;温度一定,任何稀的水溶液中的KW都是一定值,C项错误;由于醋酸是弱酸,要使盐酸和醋酸溶液pH相同,醋酸的浓度比盐酸大得多,D项错误。答案解析关闭B-42-2.常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2mol·L-1,Ka2=6.3×10-8