高考化学一轮复习 第八章 水溶液中的离子平衡 8.1 弱电解质的电离课件.ppt

第一节弱电解质的电离 考点一弱电解质的电离平衡及其影响因素 基础回顾 1 强弱电解质 1 概念 全部 部分 强酸 强碱 大多数盐 弱酸 弱碱 水 2 电离方程式的书写 强电解质用 号 弱电解质用 号 nacl na cl ch3coohch3coo h 2 电离平衡的建立 弱电解质的电离平衡是指在一定条件下 弱电解质的分子 的速率和离子 的速率相等 溶液中的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图象如图所示 电离成离子 结合成分子 3 弱电解质电离平衡的特征 4 影响电离平衡的因素 1 内因 电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小 2 外因 以ch3coohch3coo h h 0为例 向右 增大 增大 增大 增大 增大 向右 增大 减小 减小 增大 不变 向右 增大 增大 增大 减小 不变 向左 减小 减小 增大 减小 不变 向左 增大 增大 减小 减小 不变 向右 减小 减小 增大 增大 不变 向右 减小 减小 增大 增大 不变 5 电离度 1 概念 在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时 已经电离的电解质分子数占原电解质总数的分数 2 表示方法 a 100 也可表示为a 100 3 影响因素 增大 减小 减小 增大 思维诊断 正确的打 错误的打 1 除了水的电离平衡外 盐酸中不存在其他电离平衡 提示 hcl是强电解质 不存在电离平衡 2 在氨水中 当c c oh 时 表示氨水已达到电离平衡 提示 弱电解质的电离达到平衡时 离子的浓度不再改变 并非相等 氨水中c c oh 3 电离平衡右移 弱电解质的电离程度一定增大 提示 增大弱电解质的浓度 其电离平衡虽向右移动 但电离程度减小 4 向0 1mol l 1hf溶液加水稀释或加入少量naf晶体时都会引起溶液中c h 减小 提示 加水会使hf溶液的酸性减弱 c h 减小 加入naf晶体会使hf的电离平衡逆向进行 c h 减小 5 碳酸的电离方程式为h2co32h 提示 碳酸是二元弱酸 应分步电离 6 弱电解质的导电能力一定小于强电解质 提示 导电能力取决于带电离子浓度大小及所带电荷的多少 与强弱电解质无直接关系 例如 硫酸钡是强电解质 它的溶液导电能力却比不上醋酸溶液 因为它溶解度小 离子浓度小 题组过关 1 rj选修4 p43改编题 某酸碱指示剂是一种有机酸 其在水溶液中的电离平衡与其呈现颜色相关 hin 红色 h in 黄色 若向含此指示剂的5ml0 1mol l 1的盐酸中加入10ml0 1mol l 1的naoh溶液 则溶液的颜色变化为 a 红色变为无色b 黄色变为无色c 红色变为黄色d 黄色变为红色 解析 选c 由题给信息可知 在盐酸中该指示剂的电离平衡逆向移动 溶液呈红色 当加入naoh溶液后 因碱过量 混合溶液呈碱性 指示剂的电离平衡正向移动 溶液的颜色由红色变为黄色 2 2018 广州模拟 25 时 把0 2mol l 1的醋酸加水稀释 则图中的纵轴y表示的是 导学号79100116a 溶液中oh 的物质的量浓度b 溶液的导电能力c 溶液中的d ch3cooh的电离程度 解析 选b 25 时 0 2mol l 1的醋酸稀释过程中 随着水的加入溶液中oh 的浓度增大 但不会超过10 7mol l 1 ch3cooh的电离程度增大 ch3coo 数目增多 ch3cooh数目减少 但溶液中ch3coo 的浓度减小 溶液的导电能力减弱 3 浓度均为0 10mol l 1 体积均为v0的moh和roh溶液 分别加水稀释至体积v ph随lg的变化如图所示 下列叙述错误的是导学号79100117 a moh的碱性强于roh的碱性b roh的电离程度b点大于a点c 若两溶液无限稀释 则它们的c oh 相等d 当lg 2时 若两溶液同时升高温度 则增大 解析 选d 由图象可知0 1mol l 1的moh溶液的ph 13 说明moh完全电离 为强电解质 同理判断roh为弱电解质 所以前者的碱性大于后者 a正确 roh为弱电解质 溶液越稀越易电离 所以电离程度b点大于a点 b正确 当两溶液无限稀释下去 相当于纯水 所以二者c oh 相等 c正确 当lg 2时 即将原溶液加 水稀释100倍 此时moh溶液的ph 11 roh溶液的ph 10 则moh为强碱 roh存在电离平衡 为弱碱 升高温度平衡右移 m 浓度无影响 r 浓度增大 所以减小 d错误 加固训练 1 将0 1mol l 1ch3cooh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 ch3coohch3coo h 加水时 c ch3cooh c ch3coo c h 都减小 平衡右移 ph增大 导电能力减弱 电离程度增大 加入少量ch3coona晶体时 使c ch3coo 增大 平衡左移 电离程度减小 c h 减小 ph增大 导电能力增强 2 稀氨水中存在着下列平衡 nh3 h2o oh 若要使平衡向逆反应方向移动 同时使c oh 增大 应加入适量的物质是 nh4cl固体 硫酸 naoh固体 水 加热a b c d 解析 选c 若在氨水中加入nh4cl固体 c 增大 平衡向逆反应方向移动 c oh 减小 不符合题意 硫酸中的h 与oh 反应 使c oh 减小 平衡向正反应方向移动 不符合题意 当在氨水中加入naoh固体后 c oh 增大 平衡向逆反应方向移动 符合题意 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 加热能促进nh3 h2o的电离 平衡向正反应方向移动 不符合题意 考点二电离平衡常数 基础回顾 1 表达式 2 意义 相同条件下 k值越大 表示该弱电解质 电离 所对应的酸性或碱性相对 3 特点 1 多元弱酸是分步电离的 各级电离常数的大小关系是k1 k2 所以其酸性主要决定于第 步电离 越易 越强 一 增大 浓度 思维诊断 正确的打 错误的打 1 在一定温度下 不同浓度的同一弱电解质 其电离平衡常数一定相同 提示 电离平衡常数仅仅是温度的函数 温度不变 电离平衡常数不变 2 电离平衡常数越大 表示弱电解质的电离能力越强 提示 电离平衡常数表示弱电解质电离程度的大小 电离平衡常数越大 表示电解质的电离能力越强 3 要增大电离平衡常数 只能采用升温的方法 提示 电离平衡常数仅仅是温度的函数 温度不变 电离平衡常数不变 4 常温下向0 1mol l 1ch3cooh溶液加入少量ch3coona晶体 醋酸的电离平衡常数减小 提示 电离平衡常数仅仅是温度的函数 温度不变 电离平衡常数不变 5 h2co3的电离常数表达式为k 与c 无关 提示 h2co3为多元弱酸 分两步电离 电离常数表达式分别为 6 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 提示 弱酸溶液中c h 的大小与酸的浓度和电离常数均有关 典题探究 角度一电离常数的影响因素及其应用 典题1 2018 宿州模拟 硼酸 h3bo3 溶液中存在如下反应 h3bo3 aq h2o l b oh 4 aq h aq 下列说法正确的是 导学号79100118 a 将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生b 将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生c 等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较 ph 前者 后者d 等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较 ph 前者 后者 解析 选d 由电离常数可知酸性 ch3cooh h2co3 h3bo3 则a项中生成 b项中ch3cooh少量 也只生成 c项中碳酸ph小 d项中 ch3coo 水解程度小于的水解程度 醋酸钠溶液ph较小 故选d 母题变式 1 将少量co2通入硼酸钠溶液得到的产物是 提示 h3bo3和nahco3 由电离常数可知酸性 h2co3 h3bo3 故不能与硼酸钠反应 产物为h3bo3和nahco3 2 向硼酸溶液中加入冰醋酸 恢复到25 硼酸的电离平衡向 填 左 右 或 不 移动 电离常数将 填 增大 减小 或 不变 提示 左不变 向硼酸溶液中加入冰醋酸 溶液中c h 增大 硼酸的电离平衡向左移动 由于温度不变 电离常数不变 归纳提升 电离平衡常数的4大应用1 判断弱酸 或弱碱 的相对强弱 电离平衡常数越大 酸性 或碱性 越强 2 判断盐溶液的酸性 或碱性 的强弱 电离平衡常数越大 对应的盐水解程度越小 酸性 或碱性 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 如0 1mol l 1ch3cooh溶液加水稀释 加水稀释时 c h 减小 ka值不变 则增大 素养升华 模型认知 电离常数应用的解题思路 角度二有关电离常数的计算 典题2 2018 福州模拟 已知室温时 0 1mol l 1某一元酸ha在水中有0 1 发生电离 下列叙述错误的是导学号79100119 a 该溶液的ph 4b 升高温度 溶液的ph增大 c 此酸的电离平衡常数 约为1 10 7d 由ha电离出的c h 约为水电离出的c h 的106倍 探微题眼 解析 选b 根据ha在水中的电离度可算出c h 0 1 0 1mol l 1 1 10 4mol l 1 所以ph 4 因ha在水中存在电离平衡 升高温度促进平衡向电离的方向移动 所以c h 将增大 ph会减小 c选项可由平衡常数表达式算出k 1 10 7 c h 10 4mol l 1 所以c h 水电离 10 10mol l 1 前者是后者的106倍 归纳提升 有关电离平衡常数的计算 以弱酸hx为例 1 已知c hx 和c h 求电离平衡常数 hxh x 起始 c hx 00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 已知c hx 和电离平衡常数 求c h hxh x 起始 c hx 00平衡 c hx c h c h c h 则k 由于c h 的数值很小 可做近似处理 c hx c h c hx 则c h 代入数值求解即可 素养升华 模型认知 根据电离常数计算的解题思路 题组过关 1 rj选修4 p44改编题 已知某温度下 醋酸的电离平衡常数ka 1 0 10 6 下列说法正确的是 a 温度不变时 向该溶液中加入一定量的盐酸 ka增大b 若不考虑醋酸的挥发 将该溶液升高温度 c ch3coo 增大 c 若将该溶液稀释100倍 ph变化2个单位d 若醋酸的起始浓度为0 01mol l 1 平衡时的c h 1 0 10 3mol l 1 解析 选b ka仅仅是温度的函数 温度不变 ka不变 a项错误 升温促进电离 c ch3coo 增大 b项正确 若将该溶液稀释100倍 ph变化小于2个单位 c项错误 经过计算可知 平衡时的c h 1 0 10 4mol l 1 d项错误 2 2018 聊城模拟 已知h2so3 h2co3分别属于中强酸和弱酸 h2so3h h h2co3h h 电离平衡常数分别为k1 k 1 k2 k 2 已知k1 k 1 k2 k 2 则溶液中不可以大量共存的离子组是 a b c d 解析 选b 电离常数越大酸性越强 因k 1 k 2 故酸性 所以能与反应生成与 3 2018 洛阳模拟 分析下表 下列选项错误的是 a ch3coo cn 在溶液中可以大量共存b 向食醋中加入水可使ch3cooh的电离平衡向电离方向移动c 相同物质的量浓度的na2co3和nacn溶液 后者ph较大d ph a的上述3种酸溶液 加水后溶液的ph仍相同 则醋酸中加入水的体积最小 解析 选c 根据电离常数可知和ch3coo 和cn 均不发生反应 a正确 向食醋中加入水 ch3cooh的电离平衡正向移动 b正确 由于电离常数hcn 根据 越弱越易水解 可知c错误 ph相同的ch3cooh hcn h2co33种酸溶液 加入相同体积的水 ch3cooh溶液ph变化最大 则ph变化相同的情况下 ch3cooh溶液中加入水的体积最小 d正确 加固训练 1 已知25 时某一元酸ha的电离平衡常数ka 1 10 4 则对于此温度下1mol l 1的ha溶液 下列说法中不正确的是 a 该酸的电离度为0 01b 该溶液的ph 4 c c ha c a 1mol l 1d 保持温度不变 向该酸溶液中加入少量水 增大 解析 选b ha的电离平衡常数为k 代入数据计算可得c h 0 01mol l 1 该酸的电离度 0 01 溶液的ph为2 a项正确 b项错误 由原子守恒可知c项正确 保持温度不变 向该酸溶液中加入少量水 c h 减小 ka不变 增大 d项正确 2 已知0 1mol l 1的醋酸溶液中存在电离平衡 ch3coohch3coo h 要使溶液中值增大 可以采取的措施是 a 加少量烧碱溶液b 降低温度c 加少量冰醋酸d 加水 解析 选d ch3coohch3coo h 要使比值增大 加入naoh后 c h 减小 比值变小 a项错误 降低温度抑制ch3cooh电离 电离程度减小 平衡向左移动 比值减小 b项错误 加入少量冰醋酸后 变小 因为浓度越大 电离程度越小 c项错误 浓度越小 电离程度越大 d项正确 考点三一元强酸 碱 与一元弱酸 碱 的比较 基础回顾 1 相同物质的量浓度 相同体积的一元强酸 如盐酸 与一元弱酸 如醋酸 的比较 大 小 小 大 相同 相同 大 小 2 相同ph 相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较 相同 小 小 少 大 大 多 相同 注 一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似 3 强酸与弱酸 强碱与弱碱稀释时的ph变化图象 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 对于该图象 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ph y n 无论怎样稀释 酸溶液的ph不能等于或大于7 只能趋近于7 2 对于ph x的强碱溶液稀释时 体积每增大10n倍 ph就减小n个单位 即ph x n 对于ph x的弱碱溶液来说 体积每增大10n倍 ph减小不足n个单位 即ph x 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ph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 方法点拨 判断弱电解质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 1mol l 1的ch3cooh溶液的ph 1 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加水稀释10倍后 1 ph 2 角度三 弱电解质形成的盐能水解 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 ph 7 题组过关 1 rj选修4 p44改编题 下列叙述正确的是 a 分别中和100ml 0 1mol l 1的盐酸和醋酸溶液 盐酸消耗的氢氧化钠多于醋酸b 将氨水稀释十倍 oh 浓度减小为原来的 c 盐酸的导电能力一定高于醋酸的导电能力d 分别中和100ml ph 2的盐酸和醋酸溶液 醋酸消耗的氢氧化钠多于盐酸 解析 选d 100ml 0 1mol l 1的盐酸和醋酸中 n hcl n ch3cooh 故消耗氢氧化钠相同 a错误 加水稀释可以促进弱电解质的电离 将氨水稀释十倍 oh 浓度大于原来的 b错误 溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷有关 与电解质的强弱无直接关系 c错误 100ml ph 2的盐酸和醋酸溶液中 醋酸的浓度远大于盐酸的浓度 100ml中 n hcl n ch3cooh 故醋酸消耗氢氧化钠多 d正确 2 2018 成都模拟 某温度下 ph 11的氨水和naoh溶液分别加水稀释100倍 溶液的ph随溶液体积变化的曲线如图所示 据图判断错误的是 导学号79100120 a a的数值一定大于9b 为氨水稀释时溶液的ph变化曲线c 稀释后氨水中水的电离程度比naoh溶液中水的电离程度大d 完全中和相同体积的两溶液时 消耗相同浓度的稀硫