2012届高考化学弱电解质的电离平衡复习.ppt

第 10 讲,弱电解质的电离平衡,第二单元,化学基本理论,考点 1,弱电解质的电离平衡,1电解质有关概念 (1)电解质和非电解质,化合物,电解质,强电解质 弱电解质,水溶液,碱、盐以及一些活泼金属氧化物都是电解质。,熔融状态,能导电,非电解质,电解质：在_中或_下_的化合物。酸、,非电解质：在_ 中或_ 下_ 的化合 物，如乙醇、蔗糖等。化合物中除电解质外就是非电解质。,(2)强电解质和弱电解质,水溶液,熔融状态,不能导电,NH4 OH ,(3)电离及电离方程式的书写 电离：在水溶液中或熔融状态下电解质离解。电解质溶 于水或熔化的过程即是电离的过程。,电离,离子化合物：在水溶液中或熔化状态下电离 共价化合物：只能在水溶液中电离,电离方程式的书写,=,a强电解质用“_”表示，弱电解质用“_”表示。 b一元弱酸、弱碱一步电离；多元弱酸分步电离，以第一 步为主；多元弱碱分步电离，书写时按一步完成。如写出下列,NH3H2O：_,物质的电离方程式NaOH：_；,NH3H2O,；,H2CO3：_； Fe(OH)3：_。,(4)溶液的导电性：电解质溶液导电属于离子导电。电解质 溶液的导电性和_、_,有关。,溶液中自由离子的浓度,自由离子所带电荷数,2弱电解质的电离平衡及电离平衡常数 (1)概念：在一定条件下，弱电解质在水溶液中电离速率与 离子结合成弱电解质分子速率_时的平衡状态。电离平衡是 在溶液中进行的特殊的化学平衡，具有与化学平衡相同的特征。,电离过程的速率时间曲线如图 2101。,相等,H+A-，平衡常数,B+OH-，平衡常数,图 2101 (2)电离平衡常数 表达式,a对于一元弱酸 HA：HA K_。,b对于一元弱碱 BOH：BOH,K_。,c(B+)c(OH )/c(BOH),c(H)c(A)/c(HA),特点,增大,a电离平衡常数与浓度无关，只与温度有关，升温，K 值 _。 b多元弱酸的各级电离常数的大小关系是逐渐减小，如 H3PO4的各级电离常数的大小顺序为 K1K2K3。故其酸性取决 于第一步。,意义,越容易,越强,相同条件下，K 值越大，表示该弱电解质_电离，弱 酸对应的酸性_。,外因,吸热过程,a温度，电离过程是_，升高温度将使电离平衡向 电离的方向移动； b浓度，降低离子浓度(如加水稀释或消耗生成离子)，电 离平衡_(填“左移”或“右移”，下同)；增大生成离子的,浓度，电离平衡_。,右移,左移,电离平衡的移动遵循勒夏特列原理。,(3)电离平衡的影响因素 内因：弱电解质本身的结构和性质。,CH3COO-H+,以 CH3COOH,H0 为例填表：,3.弱电解质相对强弱的比较,(1)利用等温度下的电离平衡常数比较，如醋酸的电离平衡,常数大于碳酸。,(2)利用强制弱规律。如醋酸能与碳酸钠反应，醋酸酸性强,于碳酸。,(3)利用化学元素周期律。C 元素的非金属性比 Si 强，则碳,酸的酸性比硅酸强。,(4)利用相同条件下等物质的量浓度的 pH 大小，导电能力 强弱，离子浓度大小等判断。如相同条件下，醋酸的 pH 小于碳 酸的 pH。,1常见的弱电解质有哪些？,答：常见的弱电解质：(1)弱酸，如 H2S、H2CO3、CH3COOH、 HF、HCN、HClO 等；(2)弱碱，如 NH3H2O、多数不溶碱；(3) 少数盐，如 HgCl2、Pb(CH3COO)2等；(4)H2O。,2弱电解质电离平衡的特征有哪些？,答：电离平衡具有和化学平衡一样的特征：电离平衡是动,态平衡，平衡时，v(电离)v(结合)；弱电解质在一定条件下建,立电离平衡后，溶液中各电解质分子和离子的浓度保持不变； 当外界条件发生改变时，电离平衡发生移动，直到在新的条件 下达到新的电离平衡。,1下列溶液导电能力最强的是(,),A0.1 mol/L 氨水 100 mL B0.1 mol/L CH3COOH 50 mL C0.05 mol/L HCl 100 mL D0.05 mol/L H2SO4 10 mL 解析：导电能力与电解质的强弱、离子浓度、离子所带电 荷数等有关。NH3H2O 和 CH3COOH 为弱电解质，HCl 和 H2SO4 为强电解质排除 A、B 项；H2SO4 为二元酸，HCl 为一元酸，相 同浓度下前者总离子浓度比后者大，且相同浓度下硫酸中离子 所带电荷数比盐酸大，选 D。 答案：D,2(2011 年广东韶关模拟)下列事实能说明醋酸是弱电解质,的是(,),A C,B D,影响水的电离平衡的因素：温度、酸、碱、盐。填表：,考点 2,水的电离和溶液的酸碱性,1水的电离平衡,水是一种特殊的弱电解质，电离方程式：_ _。,3溶液的 pH (1)溶液的酸碱性 表示溶液酸碱性的方法：,不仅在纯水中，在一切水溶液中，水的离子积都是常数，,只与_有关。,温度,2.水的离子积,Kw _，在 25 时，Kw _。,c(H)c(OH),11014,(2)溶液的 pH 及计算,公式：_。pH 仅仅是一种表示溶液酸碱性的方 (3)酸碱指示剂、几种测定溶液酸碱性的方法 常见酸碱指示剂及其变色范围 几种测定溶液酸碱性的方法 a指示剂(大体判断溶液的 pH 范围)； bpH 试纸(广泛 pH 试纸精确到 1，精密 pH 试纸精确到 0.1)； cpH 计(可精确到 0.01)。,4酸碱中和滴定 (1)定义：用已知浓度的酸(或碱)测定未知浓度的碱(或酸) 的方法。 (2)酸碱中和滴定所用仪器主要仪器有酸式滴定管和碱式 滴定管，滴定管的结构如图 2102 所示：,图 2102,滴定管使用前首先检查是否漏液，然后用蒸馏水洗，再用 标准溶液润洗，然后滴定。 其他仪器有移液管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹等。 (3)主要试剂：标准液、待测液、_、蒸馏水。,(4)操作及步骤,指示剂,(以酚酞为指示剂用已知浓度的 HCl 来滴定未知的 NaOH 溶 液为例) 准备：查漏、洗、装液。 取液、加指示剂(量取一定体积的 NaOH 溶液，加入几滴 酚酞)。,滴定：滴定前后要及时记录，读数时要平视不能仰视和,俯视(如图 2103)。,数据处理：一般要重复实验三次，三次取碱溶液的体积 都相同，消耗的盐酸体积取三次平均值(个别错误数据舍去)，进 行计算。,图 2103,图 2104,图 2105,利用 pH 曲线可以求 HCl 和 NaOH 的浓度(如图 2105)。 滴定误差分析：,原理：cB,cAVA VB,，滴定误差的主要来源是 VA 的误差。,用 0.100 0 mol/L NaOH 滴定 20.00 mL 0.100 0 mol/L HCl(曲,线如图 2104),酸碱中和滴定 pH 曲线的绘制：,1如何用 pH 试纸测定溶液 pH? 答：撕一小片 pH 试纸放于干燥洁净的点滴板或者表面皿 上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在试纸上，马上与标准比色 卡对比读数。注意：pH 试纸不能直接放入待测液中测 pH； pH 试纸不能预先润湿。,2容量瓶与滴定管使用的异同点是什么？,答：容量瓶和滴定管都需要用蒸馏水洗，不同的是容量瓶 不能用待配液润洗，而滴定管一定要用标准液润洗。,3(2010 年全国卷)下列叙述正确的是(,),A某醋酸溶液的 pHa，将此溶液稀释 1 倍后，溶液的 pHb，则 ab B在滴有酚酞溶液的氨水里，加入 NH4Cl 至溶液恰好无 色，则此时溶液的 pH7,C1.010,3,mol/L 盐酸的 pH3.0,1.010,8,mol/L 盐酸的,pH8.0 D若 1 mL pH1 的盐酸与 100 mL NaOH 溶液混合后，溶 液的 pH7 则 NaOH 溶液的 pH11,4水的电离平衡曲线如图 2106 所示。,图 2106,(1)若以 A 点表示 25 时水的电离平衡的离子浓度，当温 度升高到 100 时，水的电离平衡状态移动到 B 点，则此时水 的离子积从_变化到_。,(2)将 pH8 的 NaOH 溶液与 pH5 的稀硫酸混合，并保持 100 的恒温，致使混合溶液的 pH 7 ，则二者的体积比为 _。,热点 1,弱酸的相对强弱比较,弱酸的相对强弱和溶液的酸性强弱是两个概念，应该加以 区别。前者是弱酸的本质特性，而溶液的酸碱性就是溶液中的 c(H+)或 c(OH-)的大小。比较弱酸的相对强弱的方法很多，比如 同浓度的两种酸与相同的活泼金属反应看反应速率、同浓度时 测定他们的 pH、同浓度下测定导电性、利用强酸制弱酸的方法、 同等程度稀释看 pH 变化、比较水解后盐溶液的 pH 等方法。,【典例 1】(双选)pH2 的 A、B 两种酸溶液各 1 mL，分别 加水稀释到 1 000 mL，其溶液的 pH 与溶液体积(V)的关系如图,2107 所示，则下列说法正确的是(,),图 2107 A若 A、B 都是弱酸，则 5a2 BA 为二元酸，B 为一元酸 Ca5 时，A 是强酸，B 是弱酸 D若 A、B 是两种弱酸，溶液的物质的量浓度一定相等,1物质的量的浓度相同的三种盐 NaX、NaY 和 NaZ 的溶 液，其中 pH 依次为 8、9、10，则 HX、HY、HZ 的酸性由强到,弱的顺序是(,),AHX、HZ、HY CHX、HY、HZ,BHZ、HY、HX DHY、HZ、HX,解析：酸越弱其对应的盐水解程度就越大，溶液的 pH 就越 大。 答案：C,热点 2,弱电解质电离平衡的综合考查,关于包括水在内的弱电解质电离平衡的考查包括判断溶液 导电性强弱、pH 大小、求电离平衡常数等诸多方面，且往往与 盐类水解、难溶物质的溶度积一起考查。,图 2108,图 2109,2已知室温时，0.1 mo1/L 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 pH4 B升高温度，溶液的 pH 增大,热点3 水的离子积及溶液pH的相关计算,解析：A 中氢离子浓度变为原来的 1/100，pH 等于 3；B 中 恰好完全反应，溶液呈中性；C 中两者之间比值应为1012；D 中 后者是前者的 100 倍。 答案：AB,热点 4,酸碱中和滴定,此类题目一般用强碱滴定弱酸或用强酸滴定弱碱，有时会 借助滴定曲线，将滴定操作、弱电解质电离、盐类水解及 pH 计 算等综合起来考查，具有相当的难度，同时考查学生运用图像 解决问题的能力。解决此类问题的关键是读懂滴定曲线，分段 击破。,图 21010,A点所示溶液中：,c(CH3COO-)c(OH-)c(CH3COOH)c(H+) B点所示溶液中：,c(Na+)c(CH3COOH)c(CH3COO-),图 21011,1(2009 年广东理基)下列说法正确的是(,),A向 0.1 molL,1,Na2CO3 溶液中滴加酚酞，溶液变红色,的溶液中 C乙醇和乙酸都能溶于水，都是电解质 D分别与等物质的量的 HCl 和 H2SO4 反应时，消耗的 NaOH 的物质的量相同 解析：碳酸钠溶液显碱性；B 中碳酸根离子和氢离子反应； C 中乙醇是非电解质；D 中硫酸消耗的碱多。 答案：A,C由水电离的 H 浓度为 1.010,6(2011 年广东四校联考，双选)下列叙述正确的是(,),A0.1 mol/L 醋酸溶液中：c(H+) c(CH3COO-)c(OH-) B中和 pH 与体积都相同的硫酸和醋酸，消耗 NaOH 的量 后者大于前者,4,mol/L 的溶液，pH 一,定等于 4,HCl 溶液，溶液中 c(H+)减小,A加入水时，平衡向逆反应方向移动 B加入少量 NaOH 固体，平衡向正反应方向移动,C加入少量 0.1 molL,1,D加入少量 CH3COONa 固体，平衡向正反应方向移动,2(2007 年广东)下列可用于测定溶液 pH 且精确度最高的,是(,),BpH 计 D广泛 pH 试纸,A酸碱指示剂 C精密 pH 试纸 答案：B,4(2009 年山东)某温