高考化学一轮总复习 第七章 第一节弱电解质的电离平衡课件.ppt

第一节弱电解质的电离平衡 第七章水溶液中的离子平衡 考纲 网络 掌控全局 梳理 判断 突破点面 梳理基础 一 强电解质和弱电解质1 概念 2 电解质溶液的导电能力 自由移动离子 越大 越多 溶液导电能力越强 离子带电荷数 在水溶液里 完全 部分 强酸 强碱 大多数盐 弱酸 弱碱 少数盐 浓度 二 弱电解质的电离平衡1 电离平衡的建立 在一定条件 如温度 浓度 下 当 的速率和 的速率相等时 电离过程就达到了平衡状态 平衡建立过程如下图所示 电离 离子结合成分子 2 电离平衡的特征 发生移动 3 电离平衡常数 1 概念 在一定温度下 当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时 溶液中离子浓度幂之积与分子浓度的比值是一个常数 2 表达式 对于ha h a ka 对于boh b oh kb 3 特点 电离平衡常数只与温度有关 升温 k值 多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是 故其酸性取决于第一步 增大 ka1 ka2 ka3 4 意义 强 易 4 外界条件对电离平衡的影响 1 温度 弱电解质的电离是 过程 升高温度 电离程度 2 浓度 稀释溶液 离子相互碰撞结合成分子的机会 弱电解质的电离程度 3 外加强电解质 加入含有弱电解质的组成离子的强电解质 弱电解质的电离程度减小 增大 吸热 增大 减小 思维探究 已知ch3cooh ch3coo h h 0 完成下面表格 不变 向右 增大 减小 减小 减小 增大 减弱 向右 增大 增大 增大 增大 减小 增强 不变 向左 增大 增大 增大 减小 减小 增强 不变 向右 减小 减小 减小 增大 增大 增强 不变 不变 向左 减小 减小 增大 增大 减小 增强 向右 减小 减小 减小 增大 增大 增强 增强 不变 不变 向右 增大 增大 增大 增大 减小 正确的打 错误的打 1 2012 广东高考 常温下ph为2的盐酸与等体积ph 12的氨水混合后所得溶液显酸性 2 2012 浙江高考 常温下 将ph 3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后 溶液的ph 4 解析 氨水为弱碱 常温下ph 2的盐酸和ph 12的氨水等体积混合后 氨水过量 混合液显碱性 错误 解析 ch3cooh是弱电解质 存在电离平衡 稀释10倍 ph变化小于1 错误 3 2012 浙江高考 为确定某酸h2a是强酸还是弱酸 可测naha溶液的ph 若ph 7 则h2a是弱酸 若ph 7 则h2a是强酸 4 2012 福建高考 中和等体积 等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的n naoh 相等 解析 等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸 虽然醋酸是弱电解质 但随着中和反应的进行 氢离子不断电离出来 其氢离子的物质的量与盐酸的相同 故消耗naoh的物质的量相等 正确 解析 naha溶液ph 7 则ha 水解大于电离 ph 7 ha 电离大于水解 或者只有电离没有水解 错误 5 2012 山东高考 hclo是弱酸 所以naclo是弱电解质 6 对于某弱电解质的溶液而言 改变条件使其电离程度增大 此时它的电离常数一定也增大 7 稀释一弱电解质溶液时 所有粒子浓度都会减小 解析 naclo属于盐 为强电解质 错误 解析 电离常数与电离程度的影响因素不是完全一致的 只有当温度改变时 二者的变化一致 其余条件变化时 不影响电离常数k 但影响电离程度 例如向弱电解质ha的溶液中加入少量烧碱固体 平衡右移 ha的电离程度增大 但k并未改变 解析 对于弱酸或弱碱溶液 只要对其稀释 电离平衡均会发生右移 ha溶液稀释时 c ha c h c a 均减小 c oh 增大 热点一 热点 典例 融会贯通 影响电离平衡的因素 1 内因 弱电解质本身的性质 如常温下k hf k ch3cooh 2 外因 以ch3cooh ch3coo h 为例 1 温度 弱电解质的电离过程一般是吸热的 升高温度 电离平衡向右移动 ch3cooh电离程度增大 c h c ch3coo 增大 2 浓度 加水稀释ch3cooh溶液 电离平衡向右移动 电离程度增大 n ch3coo n h 增大 但c ch3coo c h 减小 3 同离子效应 在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质 电离平衡向左移动 例如0 1mol l的醋酸溶液中存在如下平衡ch3cooh ch3coo h 加入少量ch3coona固体或hcl 由于增大了c ch3coo 或c h 使ch3cooh的电离平衡向左移动 前者使c h 减小 后者使c h 增大 4 化学反应 在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时 可使电离平衡向电离的方向移动 例如 在ch3cooh溶液中加入naoh或na2co3溶液 由于oh h h2o 2h h2o co2 使c h 减小 平衡向着电离的方向移动 例1 在0 1mol l 1ch3cooh溶液中存在如下电离平衡 ch3cooh ch3coo h 对于该平衡 下列叙述正确的是 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 1mol l 1hcl溶液 溶液中c h 减小d 加入少量ch3coona固体 平衡向正反应方向移动 思维点拨 升温或稀释溶液 均能促进弱电解质的电离 解析 a中加水 有利于弱电解质的电离 平衡向正反应方向移动 b中加入的碱会与弱酸电离出的h 反应 h 的浓度减小 使平衡正向移动 c中强酸提供的h 抑制弱酸电离 但溶液中h 的浓度增大 溶液的酸性增强 d中加入含有相同阴离子的强电解质 抑制弱酸电离 平衡逆向移动 答案 b 1 常温下0 1mol l 1醋酸溶液的ph a 下列能使溶液ph a 1 的措施是 a 将溶液稀释到原体积的10倍b 加入适量的醋酸钠固体c 加入等体积0 2mol l 1盐酸d 提高溶液的温度 解析 a项 醋酸是弱酸 弱酸溶液每稀释10倍ph增加不到1个单位 c项 加入等体积0 2mol l 1的盐酸 溶液中的h 主要来自于盐酸的电离 此时溶液中的h 浓度大于0 1mol l 1 混合液的ph比a要小 d项 温度升高 ch3cooh的电离程度增大 ph减小 b项 加入ch3coona后 溶液中的ch3coo 浓度增大 促使醋酸的电离平衡逆向移动 h 浓度下降 ph增大 答案 b 热点二 强酸与弱酸 或强碱与弱碱 的比较 强酸与弱酸 或强碱与弱碱 由于电离程度的不同 在很多方面表现出不同的性质 特别提醒 判断一种酸是强酸还是弱酸时 实质是看它在水溶液中的电离程度 完全电离即为强酸 不完全电离即为弱酸 设计实验验证时要注意等物质的量浓度和等ph的两种酸的性质差异 常用的实验方法有 相同条件下 比较两种酸溶液的导电性 配制一定浓度的酸 测定其ph 将一定ph的酸溶液稀释100倍后 测定ph的变化 配制一定浓度的某酸的强碱盐溶液 测定其ph 例2 某温度下 相同ph的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释 ph随溶液体积变化的曲线如下图所示 据图判断正确的是 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 思维点拨 1 ph相等 与 浓度相等 的界限 两者的强弱 酸的元数不定 2 同ph 同体积的强酸 弱酸 若稀释同倍数 则强酸ph变化大 解析 盐酸是强电解质 醋酸是弱电解质 在稀释的过程中 醋酸不断电离h 使得ph变化小 故 为醋酸稀释时的ph变化曲线 稀释过程中 温度不变 kw不变 相同ph的盐酸和醋酸 醋酸的浓度要大于盐酸的浓度 稀释相同的倍数 醋酸的浓度仍大于盐酸的浓度 a b 故a c d三项错误 答案 b 2 等体积 浓度均为0 1mol l 1的三种溶液 ch3cooh溶液 hscn溶液 nahco3溶液 已知将 分别与 混合 实验测得产生的co2气体体积 v 随时间 t 变化如下图所示 下列说法正确的是 a 物质酸性的比较 ch3cooh hscn h2co3b 反应结束后所得两溶液中 c ch3coo c scn c 上述三种溶液中由水电离的c oh 大小 nahco3 ch3cooh hscnd ch3cooh溶液和nahco3溶液反应所得溶液中 c ch3coo c ch3cooh 0 10mol l 1 解析 hscn溶液比ch3cooh溶液反应速率快 说明hscn的酸性强于ch3cooh的酸性 a项错误 反应结束后 均恰好生成它们的钠盐 根据 越弱越水解 水解程度越大 水的电离程度越大 b项错误 c项正确 d项忽视了为等体积混合 体积加倍 浓度减小 答案 c 实验 操作 提高素养 实验课题 强弱电解质区分的实验方法 1 实验目的 通过导电性实验探究强 弱电解质的确定方法 2 实验原理 强电解质在水溶液中完全电离 弱电解质在水溶液中仅部分电离 相同浓度的电解质 强电解质溶液中自由移动的离子浓度比弱电解质溶液中自由移动的离子浓度要大得多 与弱电解质溶液相比 强电解质溶液导电能力强 所连灯泡的亮度大 3 探究活动 1 在五只250ml烧杯中分别加入体积相同且浓度均为0 01mol l的盐酸 ch3cooh溶液 naoh溶液 nacl溶液 氨水各150ml 同时在五种溶液中分别放入相同规格的石墨电极 如下图所示 2 接通电源 观察到五个灯泡都亮了起来 但盐酸 氯化钠 氢氧化钠溶液对应的灯泡较亮 另外两个灯泡略暗 3 取一片ph试纸放在一个干净的表面皿中 用一干净的玻璃棒蘸取0 1mol l的盐酸点到ph试纸的中间 待试纸变色后迅速与标准比色卡进行比较 测得其ph为1 说明盐酸中的hcl完全电离 4 操作提示 1 做对比实验时 除了电解质溶液不同 其他条件要完全相同 即 石墨电极的规格 烧杯的规格 导线的规格 长度以及溶液的体积应完全相同 2 用ph试纸测溶液的ph时 注意玻璃棒 表面皿要干燥且洁净 试纸不能润湿 变色后要迅速与标准比色卡进行比较 5 实验小结 利用在同温 同浓度下导电能力的不同 判断电解质在溶液中的电离程度的大小 实验测得 hcl naoh nacl为强电解质 ch3cooh nh3 h2o为弱电解质 例3 用实验确定某酸ha是弱电解质 两同学的方案是 甲 称取一定量的ha配制成0 1mol l 1的溶液100ml 用ph试纸测出该溶液的ph 即可证明ha是弱电解质 乙 用已知物质的量浓度的ha溶液 盐酸溶液 分别配制ph 1的两种酸溶液各100ml 分别取这两种溶液各10ml 加水稀释为100ml 各取相同体积的两种稀释液装入两支试管 同时加入纯度和大小相同的锌粒 观察现象 即可证明ha是弱电解质 1 在两个方案的第 步中 都要用到的定量仪器是 2 甲方案中 说明ha是弱电解质的理由是测得溶液的ph 填 或 1 乙方案中 说明ha是弱电解质的现象是 a 装盐酸溶液的试管中放出h2的速率快b 装ha溶液的试管中放出h2的速率快c 两支试管中产生气体的速率一样快 3 请你评价乙方案中难以实现之处和不妥之处 4 请你再提出一个合理而比较容易进行的方案 药品可任取 作简明扼要表述 解析 证明ha是弱电解质的原理有两个 一是证明ha不能完全电离 溶液中存在电离平衡 二是证明ha与强碱反应生成的盐具有弱碱性 甲 乙两同学都是利用了第一个原理 0 1mol l 1的ha溶液ph 1 说明c h 7即证明ha是弱电解质 另外解此题第 1 问时 很容易丢掉容量瓶的容积 要注意答题的严密性 答案 1 100ml容量瓶 2 b 3 配制ph 1的ha溶液难以实现 不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同 4 配制naa溶液 测其ph 7 即证明ha是弱电解质 规律方法 强 弱电解质的判断方法 以酸ha为例 特别提醒由于弱酸的电离是部分电离 所以弱酸溶液中的c h 远远小于弱酸的物质的量浓度 而ph 溶液的导电性 反应速率都与c h 有关 中和碱的能力与弱酸的物质的量浓度有关 3 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 01mol l 1氨水 0 1mol l 1nh4cl溶液 nh4cl晶体 酚酞试剂 ph试纸 蒸馏水 1 甲用ph试纸测出0 01mol 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 填 是 或 否 并说明理由 2 乙取出10ml0 01mol l 1氨水 用ph试纸测出其ph a 然后用蒸馏水将其稀释至1000ml 再用ph试纸测出其ph为b 若要确认一水合氨是弱电解质 则a b值应满足什么条件 用等式或不等式表示 3 丙取出10ml0 01mol l 1氨水 滴入2滴酚酞溶液 显粉红色 再加入nh4cl晶体少量 颜色变 填 深 或 浅 4 请你根据所提供的试剂 再提出一个既合理又简便的方案证明一水合氨是弱电解质 解析 1 nh3 h2o nh oh 0 01mol l 1氨水中 c oh 10 4mol l 1 证明nh3 h2o部分电离 是弱电解质 2 若nh3 h2o是强电解质 稀释过程中oh 总数可看成不变 稀释后c oh 10 14 a 2 mol l 1 若nh3 h2o是弱电解质 稀释过程中电离平衡向生成oh 的方向移动 溶液中oh 的总数增加 所以稀释100倍后c oh 10 14 a 2 mol l 1 即b a 2 3 0 01mol l 1氨水 滴有酚酞 中加入氯化铵晶体后颜色变浅 有两种可能 一是氯化铵在水溶液中显酸性 加入氨水中使溶液的ph降低 二是nh使nh3 h2o的电离平衡逆向移动 从而使溶液的ph降低 所以用这种方法可证明一水合氨是弱电解质 4 从题干中给出的试剂看 还可以选用ph试纸 0 1mol l 1nh4cl溶液进行实验来验证nh3 h2o是弱电解质 因为由 nh水解显酸性 可判断 nh3 h2o是弱碱 答案 1 是0 01mol l 1氨水的ph 10 说明c oh 10 4mol l 1 即nh3 h2o没有完全电离 2 a 2 b a 3 浅 4 取一张ph试纸 再用玻璃棒蘸取0 1mol l 1nh4cl溶液 点在ph试纸上 显色后跟标准比色卡比较测其ph 若ph 7 则证明nh3 h2o是弱电解质 巩固 演练 基础达标 1 已知碳酸 亚硫酸 次氯酸的平衡常数如下表 下列反应的离子方程式书写正确的是 a naclo溶液中通少量 2clo co2 h2o 2hclo b na2co3溶液中通少量so2 2 so2 h2o 2 c nahco3溶液中通少量so2 2 so2 2co2 h2od naclo溶液中通少量so2 2clo so2 h2o 2hclo 解析 由平衡常数推知酸性的强弱顺序为 h2so3 h2co3 hclo a项应该生成 c项应该生成 d项clo 有强氧化性 so2有还原性 应发生氧化还原反应生成 故a c d项错误 b项正确 答案 b 2 已知某温度下 ka hcn 6 2 10 10mol l 1 ka hf 6 8 10 4mol l 1 ka ch3cooh 1 8 10 5mol l 1 ka hno2 6 4 10 6mol l 1 物质的量浓度都为0 1mol l 1的下列溶液中 ph最小的是 a hcn溶液b hf溶液c ch3cooh溶液d hno2溶液 解析 弱酸的电离平衡常数越大 电离产生的c h 越大 ph越小 故选b项 答案 b 3 关于ph相同的醋酸和盐酸溶液 下列叙述不正确的是 a 取等体积的两种酸溶液分别稀释至原溶液的m倍和n倍 结果两溶液的ph仍然相同 则m nb 取等体积的两种酸溶液分别与完全一样的足量锌粒反应 开始时反应速率盐酸大于醋酸c 取等体积的两种酸溶液分别中和naoh溶液 醋酸消耗naoh的物质的量比盐酸多d 两种酸溶液中c ch3coo c cl