2020版高考化学一轮复习第八章第一节弱电解质的电离课件新人教版.pptx

第八章 水溶液中的离子平衡 第一节 弱电解质的电离,考向一 影响弱电解质电离平衡的因素 【通考点融会贯通】 1.内因:由弱电解质本身的结构或性质决定,电解质越弱,其电离程度越小。 2.以醋酸的电离平衡为例,外界条件对其电离平衡的影响及规律如下: CH3COOH CH3COO-+H+,【通考题触类旁通】 角度1 外界因素对电离平衡移动的影响 1.(2019南宁模拟)在NH3H2O +OH-形成的平 衡中,要使NH3H2O 的电离程度及c(OH-)都增大,可采 取的措施是 ( ) A.通入HCl B.加少量NaOH固体 C.加水 D.升温,【解析】选D。通入HCl,消耗OH-,NH3H2O的电离程度增大,但是c(OH-)减小,A错误;加少量NaOH固体,溶液中c(OH-)增大,平衡向逆向移动,NH3H2O的电离程度减小,B错误;加水,NH3H2O电离程度增大,c(OH-)减小,C错误;电离是吸热过程,故升高温度,平衡右移,NH3H2O电离程度增大,c(OH-)增大,D正确。,2.(新题预测)醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH H+CH3COO-,下列叙述不正确的是 ( ) A.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-) +c(CH3COO-) B.0.10 molL-1 的CH3COOH溶液加水稀释,溶液中 c(OH-)减小,C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动 D.常温下,pH=2的醋酸溶液稀释105倍,溶液的pH7,【解析】选B。根据电荷守恒,阳离子所带的正电荷总 数一定等于阴离子所带的负电荷总数,A正确;加水稀 释CH3COOH溶液,溶液中的c(H+)减小,根据水的离子积 可计算出c(OH-)增大,B错误;CH3COOH H+CH3COO-, 加入少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移 动,C正确;醋酸无限制的稀释液也是酸,pH7,D项正 确。,角度2 电离平衡移动结果的判断 3.(2019泉州模拟)将 0.1 molL-1 CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时都会引起 ( ) A.CH3COOH电离程度变大 B.溶液pH减小 C.溶液的导电能力减弱 D.溶液中c(H+)减小,【解析】选D。 CH3COOH CH3COO-+H+,当加水稀释 时,c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)都减小,平衡右移, 溶液pH增大,导电能力减弱,CH3COOH电离程度增大;当 加入少量CH3COONa晶体时,使c(CH3COO-)增大,平衡左 移,CH3COOH电离程度减小,c(H+)减小,溶液pH增大,导 电能力增强。,4.(2019浦东新区模拟)在室温下,100 mL 0.1 molL-1的醋酸溶液中,欲使其溶液的pH减小, 同时又要使醋酸的电离程度减少,可采取 ( ) A.加入少量CH3COONa固体 B.通入少量HCl气体 C.升高温度 D.加入少量NaOH固体,【解析】选B。CH3COOH CH3COO-+H+,pH变小,说明 溶液中c(H+)增大,醋酸电离程度减小,说明平衡向逆 向进行。加入醋酸钠,c(CH3COO-)增大,平衡向逆向移 动,消耗H+,pH增大,A项错误;通入HCl后,溶于水后产 生盐酸,盐酸属于强酸,溶液中pH减小,增加了c(H+), 平衡向逆向移动,B项正确;弱电解质的电离属于吸热 过程,升高温度,促进电离,C项错误;加入NaOH,消耗溶 液中的H+,促进电离,D项错误。,【加固训练】 1.(2019衡阳模拟)下列说法正确的是 ( ) A.根据溶液中有CH3COOH、CH3COO-和H+即可证明CH3COOH达到电离平衡状态 B.根据溶液中CH3COO-和H+的物质的量浓度相等可证明CH3COOH达到电离平衡状态,C.当NH3H2O达到电离平衡时,溶液中NH3H2O、 和OH-的浓度相等 D.H2CO3是分步电离的,电离程度依次减弱,【解析】选D。溶液中除电解质电离出的离子外,还存 在电解质分子,能证明该电解质是弱电解质,但不能说 明达到平衡状态,A错误;根据CH3COOH CH3COO-+H+知 即使CH3COOH电离未达到平衡状态,CH3COO-和H+的浓度 也相等,B错误;NH3H2O达到电离平衡时,溶液中各粒 子的浓度不变,而不是相等,何况NH3H2O电离程度是 很小的,绝大多数以NH3H2O的形式存在,C错误;H2CO3 是二元弱酸,分步电离且电离程度依次减小,D正确。,2.(2019哈尔滨模拟)在硫化氢的水溶液中,存在以 下平衡:H2S HS-+H+、HS- H+S2-,若使溶液的 pH增大,则c(S2-) ( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大也可能减小,【解析】选D。加入碱时溶液pH增大,平衡正向移动,硫离子浓度增大;加水稀释时溶液酸性减弱,pH增大,各离子浓度(除OH-)都减小,所以当增大溶液的pH时,c(S2-)可能增大也可能减小,故选D。,3.(2019绍兴模拟)某温度下,关于0.01molL-1醋酸溶液,pH=2醋酸溶液,下列说法正确的是( ) A.c(CH3COOH): B.c(CH3COO-): C.c(CH3COOH)+c(CH3COO-):= D.c(CH3COO-)+c(OH-):,【解析】选D。醋酸是弱酸,则中CH3COOH的浓度大于中CH3COOH的浓度,A错误;因为醋酸是弱酸,中pH2,中c(H+)中c(H+),因此有c(CH3COO-):,B错误;根据物料守恒,C错误;根据电荷守恒,c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根据选项B的分析,因此是,D正确。,4.(2019大同模拟)下列对氨水溶液中存在的电离平衡 NH3H2O +OH-叙述正确的是( ) A.加水后,溶液中n(OH-)增大 B.加入少量浓盐酸,溶液中c(OH-)增大 C.加入少量浓NaOH溶液,电离平衡正向移动 D.加入少量NH4Cl固体,溶液中c( )减少,【解析】选A。加水使NH3H2O电离平衡右移,n(OH-) 增大,A正确;加入少量浓盐酸使c(OH-)减小,B错误;加 入浓NaOH溶液,电离平衡向左移动,C错误;加NH4Cl固 体,c( )增大,D错误。,考向二 强弱电解质的判断 【通考点融会贯通】 判断电解质强弱的方法 (1)在相同浓度、相同温度下,与强电解质做导电性对比实验。,(2)在相同浓度、相同温度下,比较反应速率的快慢,如将锌粒投入到等浓度的盐酸和醋酸中,速率前者比后者快。 (3)浓度与pH的关系,如0.01 molL-1的醋酸溶液pH2,说明醋酸是弱酸。,(4)测对应盐的酸碱性,如CH3COONa溶液呈碱性,则证明醋酸是弱酸。 (5)稀释前后的pH与稀释倍数的变化关系。如将pH=2的酸溶液稀释1 000倍,若pH5,则证明酸为弱酸;若pH=5,则证明酸为强酸。 (6)采用实验证明存在电离平衡,如醋酸溶液中滴入石蕊试液变红,再加CH3COONH4晶体,颜色变浅。,(7)同pH的强酸和弱酸,分别加该酸的钠盐固体,溶液的pH增大的是弱酸,pH几乎不变的是强酸。 (8)pH相同、体积相同的强酸和弱酸与碱反应时消耗碱多的为弱酸。,(9)利用元素周期律进行判断。如非金属性ClSPSi,则酸性HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3(最高价氧化物对应水化物);金属性NaMgAl,则碱性NaOHMg(OH)2 Al (OH)3。,【通考题触类旁通】 角度1 强弱电解质的判断 1.某固体化合物A不导电,但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质A的说法中,正确的是 ( ) A.A是非电解质 B.A是强电解质 C.A是共价化合物 D.A是弱电解质,【解析】选B。在熔化状态下能够电离的一定是离子化合物,而熔化或溶于水都能完全电离,所以为强电解质,故应选B。,2.下列事实一定能说明HNO2为弱电解质的是 ( ) 常温下,NaNO2溶液的pH7 用HNO2溶液做导电实验灯泡很暗 HNO2不能与NaCl反应 常温下 0.1 molL-1的HNO2溶液pH=2 1 L pH=1的HNO2溶液加水稀释至100 L后溶液的pH=2.2,1 L pH=1的HNO2溶液和1 L pH=1的盐酸与足量的NaOH溶液完全反应,最终HNO2溶液消耗的NaOH溶液多 HNO2溶液中加入一定量NaNO2晶体,溶液中c(OH-)增大 HNO2溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)增大 A. B. C. D.,【解析】选C。灯泡很暗,只能说明溶液中离子浓度 不够大,错误;如果是强酸,pH=1;如果是强酸,加 水稀释至100 L后溶液的pH=3,实际上pH=2.2,这说明 HNO2溶液中存在HNO2 H+ ,加水平衡右移,使溶 液pH3,正确;pH与体积相同的HNO2溶液和盐酸与足 量的NaOH溶液完全反应,HNO2溶液消耗的NaOH溶液多,则HNO2为弱酸,正确;加入NaNO2晶体后溶液中c(OH-)增大,说明化学平衡移动,正确;不论是强酸还是弱酸加水稀释,溶液中的c(H+)均减小,而c(OH-)均增大,错误。,角度2 强弱电解质的比较 3.(2019银川模拟)下列事实能说明亚硫酸的酸性强于碳酸的是 ( ) A.饱和亚硫酸溶液的pH小于饱和碳酸溶液的pH B.亚硫酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而碳酸不能 C.同温下,等浓度的亚硫酸氢钠和碳酸氢钠溶液,碳酸氢钠溶液的碱性强,D.将过量二氧化硫气体通入碳酸氢钠溶液中,逸出的气体能使澄清石灰水变浑浊,【解析】选C。饱和亚硫酸溶液的pH小于饱和碳酸溶 液的pH,但二者的浓度不一定是相等的,所以不能说明 二者的酸性强弱,A错误;亚硫酸能使酸性高锰酸钾溶 液褪色,说明亚硫酸具有还原性,不能说明二者的酸性 强弱,B错误;同温下,等浓度的亚硫酸氢钠和碳酸氢钠 溶液,碳酸氢钠溶液的碱性强,说明 的水解程度 强于 的水解程度,根据越弱越水解可知,亚硫酸,的酸性强于碳酸,C正确;由于二氧化硫也能使澄清的石灰水变浑浊,所以将过量二氧化硫气体通入碳酸氢钠溶液中,逸出的气体能使澄清石灰水变浑浊不能说明有CO2产生,因此不能确定二者的酸性强弱,D错误。,4.(2019西安模拟)某温度下,相同pH的盐酸和醋酸分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列判断正确的是 ( ),A.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,【解析】选B。应为醋酸稀释时的pH变化曲线,A错误;溶液导电性取决于离子浓度,b点的H+浓度大,导电性强,B正确;KW的大小只取决于温度,C错误;相同pH的盐酸和醋酸,醋酸浓度远大于盐酸的浓度,稀释到相同体积时,醋酸()浓度大于盐酸()浓度,D错误。,【加固训练】 1.(2019扬州模拟)下列有关电解质的说法正确的是 ( ) A.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 B.强电解质溶液中存在的分子只有水分子,C.强电解质都是离子化合物,而弱电解质都是共价化合物 D.Na2O与水反应生成NaOH,因此Na2O是非电解质,【解析】选B。电解质溶液的导电能力强弱与溶液中离子浓度的大小及阴阳离子所带的电荷数有关,浓的弱电解质的导电能力可能比稀的强电解质的导电能力强,A项错误;强电解质不一定都是离子化合物,如HCl,C项错误;Na2O在熔融状态下能导电,是强电解质,D项错误。,2.下列关于电解质溶液的判断正确的是 ( ) A.某溶液滴加酚酞显无色,该溶液一定显酸性 B.将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低 C.将pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合后pH=4(忽略溶液混合后体积变化),D.pH、体积相同的盐酸和醋酸分别与NaOH完全中和时,醋酸溶液消耗的NaOH多,【解析】选D。酚酞的变色范围是pH:8.210.0,故滴加酚酞后溶液呈无色,也有可能是中性或弱碱性溶液,A项错误;醋酸溶液稀释后,溶液中c(H+)减小,但c(OH-)应增大,B项错误;pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合后,pH=3.3,C项错误;在溶液中盐酸完全电离,醋酸部分电离,当两溶液的pH、体积均相同时, n(CH3COOH)n(HCl),故与NaOH完全中和时,醋酸溶液消耗的NaOH多,D项正确。,考向三 电离平衡常数的计算与应用 【通考点融会贯通】 1.电离常数的计算 (1)单一溶液中电离平衡常数的计算: 已知c(HX)和c(H+),求电离平衡常数:,HX H+ + X- 起始:c(HX) 0 0 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,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c(HX)-c(H+)c(HX)。 则K= ,代入数值求解即可。,(2)混合溶液中电离平衡常数的计算: 解题思路如下: 写出电离平衡常数表达式; 根据题目信息,利用电荷守恒和物料守恒找出公式中各个量并进行计算。,(3)电离平衡常K和电离程度的关系:K=c2或= ()浓度c固定时,随K的增大而增大; ()T 一定,K不变时,溶液越稀越大。,2.电离常数的应用 (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,但电离常数不变,考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。,【通考题触类旁通】 角度1 电离常数的计算 1.在25时,0.1 molL-1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液中,它们的电离平衡常数分别为4.610-4、1.8 10-4、4.910-10、K1=4.310-7和K2=5.610-11,其中氢离子浓度最小的是 ( ) A.HNO2 B.HCOOH C.HCN D.H2CO3,【解析】选C。相同温度时,电离平衡常数越小,其电离程度越小,浓度相同时,电离产生的离子浓度越小。,2.(2016全国卷节选)联氨为二元弱碱,在水中的 电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数 值为 _。(已知:N2H4+H+ 的K=8.7107;Kw=1.010-14),【解析】联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨 相似,则联氨第一步电离的方程式为N2H4+H2O +OH-,已知:N2H4+H+ 的K=8.7107;KW=1.0 10-14,平衡常数为8.710710-14=8.710-7。 答案:8.710-7,角度2 电离常数的应用 3.(新题预测)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:HXHYHZ B.反应HZ+Y-=HY+Z-能够发生 C.相同温度下,0.1 molL-1 的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大 D.相同温度下,1 molL-1 HX溶液的电离常数大于 0.1 molL-1 HX溶液,【解析】选B。表中电离常数大小关系:110-29 10-6910-7,所以酸性排序为HZHYHX,可知A、C项错误;电离常数只与温度有关,与浓度无关,D项错误。,【加固训练】 1.(2019上饶模拟)25 时,HF的电离常数K=3.6 10-4;H3PO4的电离常数K1=7.510-3,K2=6.210-8, K3=2.210-13。则以下表述错误的是 ( ) A.0.1 molL-1的H3PO4溶液,c(H+)0.1 molL-1 B.NaF和H3PO4反应生成NaH2PO4,C.0.1 molL-1的下列溶液,pH由大到小的顺序是 Na3PO4Na2HPO4NaFNaH2PO4 D.几种酸的酸性强弱顺序为H3PO4HF,【解析】选A。根据电离平衡常数可知H3PO4是三元弱 酸,0.1 molL-1的H3PO4溶液,c(H+)0.1 molL-1,A 错误;由于HF的电离平衡常数小于H3PO4的一级电离平 衡常数,大于其二级电离平衡常数,所以NaF和H3PO4反 应生成NaH2PO4,B正确;酸越弱,其相应的钠盐水解程度 就越大,溶液的碱性就越强,pH就越大,由于酸性:H3PO4,HF ,所以0.1 molL-1的溶液中,pH由 大到小的顺序是Na3PO4Na2HPO4NaFNaH2PO4,C正确; 根据K值大小,这几种酸酸性强弱为H3PO4HF ,D正确。,2.(2019烟台模拟)向 0.1 molL-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-)减小,C.都能使溶液中 比值增大 D.溶液中 不变,【解析】选B。醋酸中存在CH3COOH CH3COO-+H+, 温度不变,溶液中Ka不变,即 不 变,D正确;加水稀释,虽促进醋酸的电离,但溶液中 c(H+)、c(CH3COO-)减小,pH增大;加入少量CH3COONa晶 体时引入CH3COO-,c(CH3COO-)增大,醋酸的电离平衡向 逆反应方向移动,c(H+)减小,pH增大,A正确;加入少量,CH3COONa晶体后Ka= 不变,而 c(CH3COOH)变大,则c(H+)c(CH3COO-)变大,B错误; c(H+)变小,则比值增大,故C正确。,3.已知7.210-4、4.610-4、4.910-10 分别是三种酸的电离平衡常数,若已知这些酸可发生如下反应: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.HF的电离平衡常数为7.210-4 B.HNO2的电离平衡常数为4.910-10 C.根据两个反应即可知三种酸的相对强弱 D.HNO2的电离平衡常数比HCN大,比HF小,【解析】选B。强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,根据 NaCN+HNO2=HCN+NaNO2、NaCN+HF=HCN+NaF、 NaNO2+HF=HNO2+NaF知,亚硝酸的酸性大于氢氰酸, 氢氟酸的酸性大于亚硝酸,所以这三种酸的强弱顺序 是:HFHNO2HCN。通过以上分析知,氢氟酸的酸性最 强,所以氢氟酸的电离平衡常数最大,A项正确;通过以,上分析知,亚硝酸的酸性大于氢氰酸,所以亚硝酸的电离平衡常数为4.610-4,B项错误;根据强酸制取弱酸知,由两个反应即可知三种酸的相对强弱,C项正确;亚硝酸的酸性大于氢氰酸但小于氢氟酸,所以亚硝酸的电离平衡常数比HCN大,比HF小,D项正确。,弱酸的酸性比较 【通教材固本通源】 向两支分别盛有0.1 molL-1醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液,观察现象。,【通探究融会贯通】 判断弱电解质(弱酸)的三个思维角度 角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离, 如测0.1 molL-1的CH3COOH溶液的pH1。 角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平 衡移动,如pH=1的CH3COOH溶液加水稀释10倍1pH2。,角度三:弱电解质形成的盐类能水解,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试液。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:pH7。,【通好题触类旁通】 1.H+浓度相同的两份等体积溶液A和B,A为HCl溶液,B为CH3COOH溶液,二者分别和等质量的锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,则下列说法正确的是 ( ) 开始时的反应速率:AB 参加反应的锌的物质的量:A=B 反应过程的平均速率:BA A中有锌剩余 B中有锌剩余 A. B. C. D.,【解析】选A。H+浓度相同时,CH3COOH溶液的浓度大于HCl溶液的浓度;等体积的溶液中CH3COOH的物质的量大于HCl的物质的量。B与锌反应的平均速率较快;开始时H+浓度相同,故开始时的反应速率:A=B;反应后A中有锌剩余。,2.25 时,将pH均为2的HCl与HX的溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 ( ),A.稀释前,c(HX)=0.01 molL-1 B.稀释到10倍,HX溶液的pH=3 C.a、b两点:c(X-)c(Cl-) D.溶液的导电性:ab,【解析】选C。HX为弱酸,所以稀释前,c(HX) 0.01 molL-1;稀释过程中平衡HX H+X-右移,则 稀释到10倍时,c(H+)0.001molL-1,pH3;依据HX H+X-、HCl=H+Cl-,b点中的c(H+)大,所以c(X-)大, 导电性强,C项正确。,3.下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.810-5)和一氯乙酸(