人教版高考化学一轮复习选择性必修1化学反应原理第10章水溶液中的离子反应与平衡第1节电离平衡课件

第1节电离平衡第10章课标要求1.能用化学用语正确表示电离平衡,能通过实验证明水溶液中存在的电离平衡,能举例说明电离平衡在生产、生活中的应用。2.能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的性质,如酸碱性、导电性等。3.能进行溶液pH的简单计算,能正确测定溶液pH,能调控溶液的酸碱性。能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。4.能综合运用离子反应、化学平衡原理,分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。备考指导1.本节主要考查内容有:(1)强、弱电解质的判断与比较;(2)外界条件对弱电解质电离平衡的影响;(3)电离平衡以及溶液的导电性的变化等;(4)电离平衡常数的计算及应用。题型以选择题为主,难度适中。2.弱电解质的电离平衡,复习时注意与溶液的酸碱性、盐类水解的知识结合理解。注意电离平衡常数与化学平衡常数的异同。内容索引010203第一环节必备知识落实第二环节关键能力形成第三环节核心素养提升第一环节必备知识落实知识点1弱电解质的电离平衡知识筛查1.电离平衡的建立弱电解质的电离平衡是指在一定条件(温度、浓度)下,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。2.弱电解质电离平衡的特征

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。(2)外因:浓度、温度、加入试剂等。以0.1mol·L-1CH3COOH溶液为例,CH3COOHCH3COO-+H+(ΔH>0),用平衡移动原理分析电离平衡的移动。特别提醒(1)稀醋酸加水稀释时,溶液中的各离子浓度并不是都减小,如c(OH-)是增大的。(2)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,电离程度也不一定增大,如稀醋酸中加入冰醋酸。知识巩固1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)强电解质的稀溶液中不存在溶质分子,弱电解质的稀溶液中存在溶质分子。(

)(2)NH3溶于水,当NH3·H2O电离出的c(OH-)=c()时,表明NH3·H2O电离处于平衡状态。(

)(3)室温下,由0.1mol·L-1一元碱BOH的pH=10可知,溶液中存在BOH══B++OH-。(

)(4)电离平衡向右移动,电解质分子的浓度一定减小,离子浓度一定增大。(

)√×××(5)25℃时,向10mL0.1mol·L-1醋酸中加水稀释,各离子浓度均减小。(

)(6)电离平衡向右移动,弱电解质的电离程度一定增大。(

)(7)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。(

)×××2.下列有关电离平衡的叙述正确的是(

)。A.电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡就会发生移动B.达到电离平衡时,由于分子和离子的浓度仍在不断发生变化,所以说电离平衡是动态平衡C.电解质在溶液中达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度相等D.电解质达到电离平衡后,各种离子的浓度相等A解析:电离平衡是化学平衡的一种,达到平衡时,反应仍在进行,弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等,各分子和离子的浓度不再变化,与分子和离子浓度是否相等没有关系,所以只有A项正确。知识点2弱电解质的电离平衡常数知识筛查1.电离常数表达式2.特点(1)电离平衡常数(也叫电离常数)只与温度有关,升高温度,K值增大。3.意义同一温度下,K越大→越易电离→酸(碱)性越强知识巩固1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)电离平衡向右移动,电离常数一定增大。(

)(3)在相同的温度下,电离常数可以表示弱电解质的相对强弱。(

)(4)在相同的温度下,不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数(K)不同。(

)××√×√√2.相同温度下,三种酸的电离常数如表所示,下列判断正确的是(

)。A.三种酸的酸性强弱关系:HX>HY>HZB.反应HZ+Y-══HY+Z-能够发生C.相同温度下,0.1mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液的pH最大D.相同温度下,1mol·L-1HX溶液的电离常数大于0.1mol·L-1HX的电离常数B解析:由表中三种酸的电离常数可知,三种酸的酸性强弱关系为HZ>HY>HX,A项不正确,B项正确。酸的电离程度越大,酸根离子的水解程度就越小,则相同浓度的钠盐溶液,酸根离子水解程度越大的溶液其碱性越强,所以NaZ溶液的pH最小,C项不正确。电离常数只与温度有关,与浓度无关,D项不正确。第二环节关键能力形成能力点1运用电离常数定量分析弱电解质电离问题的能力整合建构运用电离常数能解决的电解质的电离问题(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。(3)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。(4)判断粒子浓度比值的变化。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,但电离常数不变,考题中经常利用电离常数来判断溶液中粒子浓度比值的变化情况。问题引领利用电离平衡常数解决问题的一般思路是什么?点拨利用电离平衡常数解题的思维模型。训练突破1.已知:下表为25℃时某些弱酸的电离平衡常数。如图表示常温下,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化。下列说法不正确的是(

)。A.图中c(H+)∶c(R-)的值:A点>C点(HR代表CH3COOH或HClO)B.pH相同的四种溶液浓度关系:c(CH3COONa)>c(NaHCO3)>c(NaClO)>c(Na2CO3)C.图中A点酸的总浓度小于B点酸的总浓度D.浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONa和NaClO的混合溶液中:c(OH-)=0.1mol·L-1-c(ClO-)+c(H+)+c(CH3COOH)AⅠ为CH3COOH,Ⅱ为HClO,两种酸开始时的pH相等,故较弱的酸浓度大,即HClO浓度大,故A点酸的总浓度小于B点酸的总浓度,C项正确。溶液中存在电荷守恒,即c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(CH3COO-)+c(OH-)=0.2

mol·L-1+c(H+),由元素守恒c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1

mol·L-1,结合两式可得c(OH-)=0.1

mol·L-1-c(ClO-)+c(H+)+c(CH3COOH),D项正确。2.常温下,某酸HA的电离常数Ka=1×10-5。下列说法中正确的是(

)。B.常温下,0.1mol·L-1HA溶液中水电离出的c(H+)为10-13mol·L-1C.NaA溶液中加入盐酸至恰好完全反应,存在关系:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)D.常温下,0.1mol·L-1

NaA溶液的水解常数为10-9D能力点2分析比较强、弱电解质性质的能力整合建构1.等物质的量浓度、相同体积的一元强酸溶液与一元弱酸溶液的比较2.相同pH、相同体积的一元强酸溶液与一元弱酸溶液的比较

说明:一元强碱与一元弱碱的比较规律与上述类似。

3.用图像法理解一强一弱的稀释规律(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸。(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸。

问题引领从哪些角度能证明某种电解质属于弱电解质?点拨通过实验证明水溶液中存在的离子平衡的三个角度。角度一

通过证明弱电解质不能完全电离。如测0.1

mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。角度二

通过改变条件,电离平衡发生移动,即存在电离平衡。如pH=1的CH3COOH溶液加水稀释至原体积的10倍后1<pH<2。角度三

通过弱电解质形成的盐类能水解,确定该电解质为弱电解质。如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象:(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:溶液pH>7。训练突破1.现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是(

)。A.在③④溶液中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大B.将②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)C.分别加水稀释至原体积的10倍,四种溶液的pH:①>②>④>③D.将aL④与bL①溶液混合,若所得溶液显中性,则a<bD解析:醋酸中加入醋酸钠晶体后,CH3COO-浓度增大,使CH3COOH的电离平衡向左移动,则c(H+)减小,pH增大,盐酸中加入醋酸钠,H+与CH3COO-结合生成弱电解质CH3COOH,使c(H+)减小,pH增大,A项正确。将②③两溶液等体积混合后,醋酸过量,溶液显酸性,B项正确。分别加水稀释至原体积的10倍,假设NH3·H2O的电离平衡不移动,那么①②溶液的pH均为10,但稀释氨水使平衡NH3·H2O+OH-右移,则①的pH>10,同理,醋酸稀释后pH<4,C项正确。a

L④与b

L①溶液混合后,若a=b,则氨水过量,溶液显碱性,所以溶液显中性时,氨水的体积应比盐酸的体积小,即a>b,D项错误。2.pH=12的X、Y两种碱溶液各10mL,分别稀释至1000mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是(

)。A.若10<a<12,则X、Y都是弱碱B.X、Y两种碱的物质的量浓度一定相等C.完全中和pH相同的X、Y两溶液时,消耗相同浓度盐酸的体积:V(X)>V(Y)D.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强A解析:若X为强碱,则10

mL

pH=12的X溶液稀释至1

000

mL,pH应该为10,故若10<a<12,则X、Y均为弱碱,A项正确。两种碱稀释相同的倍数,pH变化不同,说明两种碱的碱性强弱不同,则pH相同时,两者的物质的量浓度一定不同,B项错误。当pH相同时,c(X)<c(Y),所以完全中和这两种碱时,消耗相同浓度的盐酸的体积:V(X)<V(Y),C项错误。由图像数据可知,稀释后Y溶液的pH比X溶液的pH大,故稀释后Y溶液的碱性强,D项错误。第三环节核心素养提升【高考真题剖析】

【例题】

NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的

=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中Q点为反应终点。下列叙述错误的是(

)。A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的C.Q点的混合溶液pH=7D.M点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)C【核心素养考查点剖析】本题以“NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的

=3.9×10-6)溶液”为情景命制,旨在考查考生利用水溶液中的离子平衡的有关知识,解决实际问题的能力,较好地考查了考生的“变化观念与平衡思想”以及“宏观辨识与微观探析”等素养。解析:随着NaOH溶液的加入,混合溶液中离子浓度和种类发生变化,因此混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关,A项正确;P点的混合溶液中能导电的离子主要为HA-和K+,Q点为反应终点,因此Q点的混合溶液中能导电的离子主要为A2-、K+、Na+,故Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的,B项正确;Q点的混合溶液中含有的A2-能发生水解反应而使溶液呈碱性,C项错误;Q点为反应终点,因此Q点的混合溶液中c(Na+)=c(K+)>c(OH-),继续加入氢氧化钠溶液后,M点的混合溶液中c(Na+)>c(K+)>c(OH-),D项正确。【典题训练】

1.(2022浙江卷)25℃时,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,下列说法正确的是(

)。A.相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中,c(C6H5O-)>c(CH3COO-)B.将浓度均为0.10mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大C.25℃时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得pH=10.00,则此时溶液中c(C6H5O-)=c(C6H5OH)D.25℃时,0.10mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小C解析:苯酚的酸性弱于醋酸,故C6H5O-的水解程度大于CH3COO-,故相同温度下pH相同的C6H5ONa溶液与CH3COONa溶液中,c(C6H5O-)<c(CH3COO-),A项错误。温度越高,C6H5O-的水解程度越大,C6H5ONa水解使溶液显碱性,故加热使C6H5ONa溶液的pH变大;NaOH是强碱,加热促进水的电离,使NaOH溶液中H+浓度增大,则NaOH溶液的pH减小,B项错误。苯酚的电离的C6H5OH溶液中加入C6H5ONa,C6H5ONa电离出的C6H5O-会抑制C6H5OH的电离,导致溶液中H+浓度减小,从而使水的电离程度变大,D项错误。2.(2019天津卷)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。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Ⅰ代表HNO2溶液B.溶液中水的电离程度:N点>P点D.相同体积M点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同C解析:根据两种酸的电离常数的值可知,酸性:HNO2>CH3COOH,pH相同的两种酸稀释相同倍数,pH变化大的是相对较强的酸,即曲线Ⅱ表示HNO2溶液的稀释,A项错误;pH越小酸性越强,对水电离的抑制程度越大,因此溶液中水的电离程度:N点<P点,B项错误;题给表达式可看作

,稀释时温度不变,则KW、Ka均不变,C项正确;起始pH相同时c(CH3COOH)大,则与NaOH恰好中和时,CH3COOH溶液消耗氢氧化钠多,对应溶液中n(Na+)大,D项错误。3.常温下,HCOOH和CH3COOH的电离平衡常数分别为1.80×10-4和1.75×10-5。将pH=3、体积均为V0的两种酸溶液分别加水稀释至体积V,pH随lg

的变化如图所示。下列叙述正确的是(

)。A.溶液中水的电离程度:M>N>P>QB.M点的两种酸溶液分别与NaOH固体恰好完全中和后,溶液中n(Na+)相同DD.同温下pH相同的NaOH溶液、CH3COONa溶液、HCOONa溶液、NaHCO3溶液的浓度:c(NaOH)<c(NaHCO3)<c(CH3COONa)<c(HCOONa)