第27讲弱电解质的电离课件2021届高三新高考一轮复习化学.ppt

1、第八单元水溶液中的离子平衡第27讲弱电解质的电离考纲要求 学科素养1.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数(Ka、Kb)进行相关计算。2.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。3.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。1.变化观念与平衡思想:能多角度、动态地分析弱电解质的电离平衡,并运用平衡移动原理解决实际问题。2.科学探究与创新意识:能提出有关弱电解质的判断问题;设计探究方案,进行实验探究。3.证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识电离平衡的本质特征、建立模型。能运用模型解释电离平衡的移动,揭示现象的本质和规律。考点一弱电解质的电离平衡基础自主诊断

2、素养全面提升1.强、弱电解质(1)概念及分类 常见类型电离方程式强电解质硫酸钾:一元弱酸、弱碱 乙酸:一水合氨:多元弱酸分步电离,如碳酸:、多元弱碱一步写出,如氢氧化铁:酸式盐强酸的酸式盐 水溶液中完全电离,如NaHSO4:弱酸的酸式盐水溶液中弱酸的酸式酸根离子不能完全电离,如NaHCO3:、2.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质分子的速率和的速率相等时,电离过程达到了平衡。电离平衡建立过程如图所示。开始时,v(电离),而v(结合)为0。平衡的建立过程中,v(电离)v(结合)。当v(电离)v(结合)时,电离过程达到平衡状态。电离产生离子=离子结合成

3、弱电解质分子最大(2)电离平衡的特征(3)外界条件对电离平衡的影响因素对电离平衡的影响内因电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小外因温度由于电离过程吸热,温度改变,平衡移动,升温,促进电离浓度电解质溶液浓度越小,电离程度越大外加电解质同离子效应 加入含弱电解质离子的强电解质,电离平衡逆向移动,抑制电离含有可与弱电解质离子反应的离子电解质电离程度增大,促进电离 改变条件移动方向n(H+)c(H+)c(CH3COO-)电离程度浓度加水稀释加冰醋酸同离子效应通入HCl(g)加醋酸钠固体升高温度正向增大减小减小增大正向增大增大增大减小逆向增大增大减小减小逆向减小减小增大减小正向增大增大增大增大（续表

4、）辨析稀醋酸加水稀释时,溶液中不一定所有的离子浓度都减小如恒温时,稀释醋酸溶液,c(OH-)增大电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小(如恒温时,向稀醋酸溶液加冰醋酸),离子的浓度也不一定增大如恒温时,稀释醋酸溶液或向醋酸溶液加NaOH,c(H+)减小电离平衡右移,电离程度也不一定增大(如恒温时,向稀醋酸溶液加冰醋酸)(2)在溶液里导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质()判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)弱电解质溶液中存在溶质分子,而强电解质溶液中不存在溶质分子()对点自测 解析弱电解质不能完全电离,溶液中存在溶质分子;强电解质完全电离,溶液中不存在溶质分子。

5、解析电解质溶液的导电性取决于离子浓度和离子所带电荷数的大小。(3)常温如果 0.01molL-1 的HA溶液pH2,说明HA是弱酸()(4)强电解质都是离子化合物,而弱电解质都是共价化合物()(5)1L0.1molL-1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1NA()解析H2SO4属于强电解质,却是共价化合物。(6)同一弱电解质的溶液,当温度或浓度不同时,其导电能力也不同()解析同一电解质溶液的导电性取决于离子浓度,同一弱电解质的溶液,当温度或浓度不同时离子浓度会不同。(7)向0.1molL-1NH3H2O溶液中加入少量的NH4Cl晶体时溶液中的c(OH-)增大()解析加入NH4Cl,NH3H2O电离

6、程度减弱,pH减小。(8)常温下,向pH=2的醋酸溶液中加入醋酸铵固体,可抑制醋酸的电离()(9)纯的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电()解析离子化合物类强电解质液态(熔融)时导电,共价化合物类强电解质液态时不能发生电离,不导电。(10)电解质的强弱与其溶解度有关()解析电解质的强弱与其溶解度无关,只看溶解的部分是否完全电离。(11)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()解析AgCl溶于水的部分完全电离,属于强电解质,CH3COOH溶于水不能完全电离,属于弱电解质。解析常温下0.1molL-1氨水的pH为11,即c(OH

7、-)=10-3molL-1,说明NH3H2O不能完全电离,属于弱电解质。C题组一外界条件对电离平衡的影响 C C若在氨水中加入水,稀释溶液,平衡向正反应方向移动,c(OH-)减小,不符合题意;电离属吸热过程,加热平衡向正反应方向移动,不符合题意;加入MgSO4固体发生反应:Mg2+2OH-=Mg(OH)2,溶液中c(OH-)减小,平衡向正反应方向移动,不符合题意。方法技巧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,导致n(H+)或n(OH-

8、)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关系,乘以或除以某种离子的浓度,将其转化为一个常数与某种离子浓度乘积或相除的关系。(4)电离平衡右移,电离程度也不一定增大,加水稀释或增大弱电解质的浓度,都使电离平衡向电离方向移动,但加水稀释时弱电解质的电离程度增大,而增大弱电解质的浓度时弱电解质的电离程度减小。1.下列事实中

9、一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是常温下某CH3COONa溶液的pH=8()用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗等pH、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多0.1molL-1CH3COOH溶液的pH=2.9CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOH0.1molL-1的CH3COOH溶液稀释100倍,pH3A.B.C.D.题组二弱电解质的判断方法解析中证明CH3COO-能水解,溶液呈碱性,证明CH3COOH为弱酸;中未指明浓度,也没有参照物,不能说明问题;说明电离前n(CH3COOH)n(HCl),故CH3COOH的电离程度比盐酸小,为弱

10、电解质;A1.下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是()常温下某CH3COONa溶液的pH=8用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗等pH、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多0.1molL-1CH3COOH溶液的pH=2.9CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOH0.1molL-1的CH3COOH溶液稀释100倍,pH3A.B.C.D.中说明c(H+)1,则HA为弱酸。(2)从一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化判断。如将pH=3的HA溶液稀释100倍后,再测其pH,若pH=5,则为强酸,若pH7。1.pH=2的两种一元酸x和y

11、,体积均为100mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图示。分别滴加NaOH溶液(c=0.1molL-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为V(x)、V(y),则()A.x为弱酸,V(x)V(y)C.y为弱酸,V(x)V(y)题组三强酸与弱酸、强碱与弱碱的比较解析 由图知:将一元酸x和y分别稀释10倍,pH的变化量pH(x)=1,pH(y)acba=ccabca=b(5)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为,反应所需时间的长短关系是。(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c

12、(H+)由大到小的顺序是。(7)将c(H+)相同且体积也相同的三种酸,分别与等浓度的NaOH稀溶液反应至pH=7,则消耗NaOH溶液的体积大小关系为。a=b=ca=bcca=bca=b 规律小结一元强酸(碱)或弱酸(碱)稀释图像分析图中,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)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pHx-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p

13、H大小:氨水NaOH溶液,盐酸醋酸。(4)稀释后的pH仍然相等,则加水量的多少:氨水NaOH溶液,醋酸盐酸。考点二电离度和电离平衡常数基础自主诊断素养全面提升一、电离度1.概念一定条件下,当弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占原来弱电解质总分子数的百分数。2.表达式=已电离的弱电解质的浓度弱电解质的初始浓度100%。3.意义衡量弱电解质的电离程度,在相同条件下(浓度、温度相同),不同弱电解质的电离度越大,弱电解质的电离程度越大。2.特点(1)电离平衡常数(2)多元弱酸是分步电离的,各级电离平衡常数的大小关系式是,所以多元弱酸的酸性决定于其。本身的性质温度增大电离过程是

14、吸热的浓度酸碱性K1K2K3第一步电离3.意义相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越电离,所对应的酸性或碱性相对越。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱:H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO。易强4.实例从上表得知CH3COOH酸性(填“大于”“小于”或“等于”)HClO酸性,判断的依据:。弱电解质电离方程式电离常数NH3H2OKb=1.710-5CH3COOH Ka=1.710-5HClOKa=4.710-8 大于相同条件下,电离常数越大,电离程度越大,c(H+)越大,酸性越强 对点自测 解析碳酸为二元弱酸,分步电离,电离平衡常数表达式应分开写。(2)电离平衡常数可以表示

15、弱电解质电离能力的相对强弱()(3)弱电解质电离平衡右移,电离平衡常数一定增大()(4)用电离平衡常数比较弱电解质的相对强弱时必须温度相同()解析用电离平衡常数比较弱电解质相对强弱时必须条件相同。(5)HNO3的电离平衡常数比醋酸的大,所以硝酸是强酸()解析硝酸没有电离平衡常数。(6)当弱电解质的浓度增大时,电离度增大()解析当弱电解质的浓度增大时,电离度减小。(7)在1molL-1的CH3COOH溶液中,升高温度,电离度增大()解析电离过程吸热,升高温度,电离度增大。(8)电离常数只与温度有关,与浓度和弱电解质本身性质无关()解析弱电解质本身性质决定了电离常数的大小,属于内因,电离常数受温度

16、影响,属于外因。(9)电离常数大的酸溶液中的c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大()解析电离常数大的酸溶液中的c(H+)与电离常数小的酸溶液中的c(H+)大小,与其浓度等有关。(10)相同温度下,向1molL-1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸,其电离度变小()解析向1molL-1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸,使其电离平衡右移,电离度变小。(11)某一弱电解质,电离度越大,电离常数就越大()解析恒温时稀释弱电解质,其电离度增大,而电离常数不变。1.2019六盘水一模相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是()A.三种酸的强弱关系:HXHYHZB.反应HZ+Y-=HY+Z-能够发

17、生C.同体积、同浓度的三种酸中和碱的能力不同D.相同温度下,1molL-1HX溶液的电离常数大于0.1molL-1HX溶液的电离常数B题组一电离平衡常数的意义解析 A项,由Ka(HZ)Ka(HY)Ka(HX)知酸性:HZHYHX;B项,由“强酸制弱酸”规律知:HZ+Y-=HY+Z-能够发生;C项,同体积、同浓度的三种酸:n(HX)=n(HY)=n(HZ),故中和碱的能力相同;D项,电离常数与浓度无关,只受温度影响,故相同温度下Ka(HX)不变。酸HXHYHZ电离常数Ka910-7910-6110-22.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

18、(25),若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2=HCN+NaNO2、NaCN+HF=HCN+NaF、NaNO2+HF=HNO2+NaF。由此可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一元弱酸的强弱顺序为HFHNO2HCND.K(HCN)K(HNO2)K(HF)B解析相同温度下,酸的电离常数越大,该酸的酸性越强,结合强酸制取弱酸分析可知,亚硝酸的酸性大于氢氰酸而小于氢氟酸,所以亚硝酸的电离平衡常数为4.610-4,故B错误。规律小结电离平衡常数与酸(碱)性强弱的关系1.2019太原5月模考常温下,将等浓度的NaO

19、H溶液分别滴加到等pH、等体积的HA、HB两种弱酸溶液中,溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列叙述错误的是()A.a点时,溶液中由水电离的c(OH-)约为110-10molL-1B.电离平衡常数:Ka(HA)c(Na+)c(H+)c(OH-)D.向HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时:c(B-)c(HB)题组二电离平衡常数的定量计算B 2.某温度时,0.1molL-1CH3COOH在水中有0.1%发生电离,请回答下列问题:(1)该溶液的pH=。4解析(1)CH3COOH电离出的c(H+)=0.1molL-10.1%=110-4molL-1,pH=-lg(110-4)=4。(2)C

20、H3COOH的电离平衡常数Ka=。110-7(3)升高温度时,Ka将(填“增大”“减小”或“不变”,下同),pH将。增大(4)在此溶液中由CH3COOH电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的倍。106 减小 规律小结 考例考法直击1.2019全国卷NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.110-3,Ka2=3.910-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b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.b点的混合溶液pH=7D.c点的混合溶液中,c(Na+)c(K+)c(O

21、H-)C解析 在NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(KHA)过程中发生反应HA-+OH-=A2-+H2O,电解质溶液的导电能力取决于溶液中离子所带电荷的多少及离子的浓度大小,根据上述反应,可以发现离子浓度和种类均发生改变,从图像中也可以看出溶液的导电能力增强,A项正确。1.2019全国卷NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.110-3,Ka2=3.910-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b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.b点的混合溶液pH=7D.c点的混合溶液中

22、,c(Na+)c(K+)c(OH-)C图像中a点为KHA,随着NaOH溶液的加入,HA-浓度减小,Na+、A2-浓度增大,混合溶液的导电能力增强,故Na+和A2-的导电能力之和大于HA-的导电能力,B项正确。混合溶液的导电能力曲线变化拐点即b点为滴定终点,此时溶液中的A2-发生水解使溶液显碱性,pH7,C项错误。1.2019全国卷NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.110-3,Ka2=3.910-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b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-

23、的C.b点的混合溶液pH=7D.c点的混合溶液中,c(Na+)c(K+)c(OH-)Cb点为滴定终点,发生的反应为2KHA+2NaOH=K2A+Na2A+2H2O,此时c(Na+)=c(K+)c(OH-),由于ab段加入的NaOH溶液体积大于bc段,故c点c(Na+)c(K+)c(OH-),D项正确。D解析由题中信息知,0.1molL-1的MOH溶液pH=13,MOH为强碱,0.1molL-1的ROH溶液11pHc(OH-)C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:D.V1L与V2L混合,若混合后溶液pH=7,则V1c(OH-)C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:D.V1L与V2L混合,若混

24、合后溶液pH=7,则V1c(OH-),B项正确;序号pH111133溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸2.2019雅礼中学月考现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是()A.中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大B.两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)c(OH-)C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:D.V1L与V2L混合,若混合后溶液pH=7,则V1c(OH-)C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:D.V1L与V2L混合,若混合后溶液pH=7,则V1V2,D项错误。序号pH111133溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸 C C D D 弱酸HCOOHHCNH2CO3电离平衡常数(25)/(molL-1)Ka=1.7710-4Ka=4.910-10Ka1=4.310-7Ka2=5.610-11D 弱酸HCOOHHCNH2CO3电离平衡常数(25)/(molL-1)Ka=1.7710-4Ka=4.910-10Ka1=4.310-7Ka2=5.610-11D等浓度的HCOOH、H2CO3溶液中,c(H+):HCOOHH2CO3,故pH:HCOOHH2CO3,D错误。