高考化学大一轮复习 第八章 水溶液中的离子平衡 8.1 弱电解质的电离课件 新人教版.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 核心自主排查 1 强弱电解质 1 概念 全部 部分 强酸 强碱 大多数盐 水 弱酸 弱碱 2 电离方程式的书写 强电解质用 号 弱电解质用 号 多元弱酸分步电离 且第一步电离程度远远大于第二步 如h2co3电离方程式 多元弱碱电离方程式一步写成 如fe oh 3电离方程式 酸式盐 a 强酸的酸式盐完全电离 如 b 弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离 如 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 电离成离子 结合成分子 平衡建立过程的v t图象如图所示 3 弱电解质电离平衡的特征 4 影响电离平衡的因素 5 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 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 4 一元弱酸 ha 一元弱碱 如nh3 h2o 中电离度 与c h c oh 的关系 设一定温度下 浓度为cmol l 1醋酸的电离度为 a ch3coohch3coo h 起始 mol l 1c00变化 mol l 1c ac ac a平衡 mol l 1c c a cc ac a 则c h c aka c a2同理 对于一元弱碱 如nh3 h2o c oh c b 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 所有的共价化合物都是弱电解质 提示 hcl h2so4 hi都是强电解质 3 so2的水溶液能导电 所以so2是电解质 提示 so2溶于水不是自身电离 而是与水反应生成的h2so3电离 h2so3是电解质 4 向0 1mol l 1ch3cooh溶液加水稀释或加入少量ch3coona晶体时都会引起溶液中c h 减小 提示 加水会使醋酸溶液的酸性减弱 c h 减小 加入ch3coona晶体会使醋酸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 7 熔融时是否导电是区别强电解质与弱电解质的标准 提示 熔融时是否导电 这是区别电解质与非电解质的常用方法 而不是区别强电解质与弱电解质的标准 8 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 方法点拨 强弱电解质判断的常见 误区 1 电解质 非电解质均是化合物 盐酸 混合物 铜 单质 虽能导电 但它们既不是电解质也不是非电解质 2 电解质的强弱只与电解质在水溶液中的电离程度有关 与电解质溶解性的大小无必然联系 3 熔融时是否导电 这是区别电解质与非电解质的常用方法 而不是区别强电解质与弱电解质的标准 4 溶液导电性的强弱 取决于溶液中离子的浓度及离子所带电荷的多少 因此不能将溶液导电性强弱作为判断电解质强弱的标准 基础小题快练 1 向0 1mol l 1的h2s溶液中加入适量水 下列物理量增大的是 a 电离度b c h c c s2 d c h2s 解析 选a h2s是弱电解质 加水稀释后平衡正向移动 电离度增大 c h2s 减小 但由于溶液体积的增大c h c s2 均减小 a项正确 2 常温下向0 1mol l 1的氨水中加入少量试剂x后 溶液的碱性减弱 则x不可能是下列哪种物质 a h2ob hclc nh4cld naoh 解析 选d 加水后 由于溶液体积的增大c oh 减小 溶液碱性减弱 a项不符合题意 加入hcl会消耗溶液中的oh 溶液碱性减弱 b项不符合题意 加入nh4cl后一水合氨的电离平衡逆向移动 c oh 减小 溶液碱性减弱 c项不符合题意 加入naoh后溶液中c oh 增大 溶液碱性增强 d项符合题意 高考模拟预测 1 2015 乙卷 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随的变化如图所示 下列叙述错误的是 世纪金榜导学号30682116 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 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 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 2 2017 襄阳模拟 常温下0 1mol l 1氨水的ph a 下列能使溶液ph a 1 的措施是 世纪金榜导学号30682117a 加入适量的氢氧化钠固体b 将溶液稀释到原体积的10倍c 加入等体积0 2mol l 1氨水d 降低溶液的温度 解析 选a 加入适量的氢氧化钠固体 可以使溶液中c oh 增大 可能使溶液的ph由a a 1 a正确 将溶液稀释到原体积的10倍 溶液的ph减小 不可能变为 a 1 b错误 加入等体积0 2mol l 1氨水 氨水的浓度为 0 15mol l 1 氨水浓度增大 溶液的ph增大 但是也不可能增大1个单位 c错误 氨水中的一水合氨是弱电解质 降低 温度 电离程度减小 电解质电离的程度越小 溶液中的c oh 越小 ph就越小 d错误 加固训练 2017 北京海淀区模拟 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 加入少量mgso4固体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 电离 属吸热过程 加热平衡向正反应方向移动 c oh 增大 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 考点二电离平衡常数 核心自主排查 1 表达式 1 对于一元弱酸ha hah a 平衡常数k 2 对于一元弱碱boh bohb oh 平衡常数k 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 2 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 对于hfh f k c f c h c hf 表达式中的f 一定是hf电离提供的 提示 表达式中的f 浓度是溶液中f 的总浓度 不一定全部来源于hf 高考命题探究 角度1电离平衡常数的影响因素及其应用 模拟母题示例 2017 贵阳模拟 请根据表中数据回答有关问题 1 表中所列四种酸中 酸性最弱的是 用化学式表示 下列能使醋酸溶液中ch3cooh的电离度增大 而电离常数不变的操作是 填序号 a 升高温度b 加水稀释c 加少量的ch3coona固体d 加少量冰醋酸 2 已知纯水在100 时的ph 6 该温度下0 1mol l 1的naoh溶液中 ph为 3 常温下 向水中加入少量醋酸铵固体 所得溶液呈中性 简述其原因 解析 1 相同条件下 酸的电离平衡常数越小 则酸的酸性越弱 根据电离平衡常数知 酸的酸性最弱的是hcn 醋酸的电离是吸热反应 升高温度促进醋酸电离 其电离平衡常数增大 a项错误 加水稀释促进醋酸电离 温度不变 电离平衡常数不变 b项正确 加少量的ch3coona固体 溶液中醋酸根离子浓度增大 抑制醋酸电离 c项错误 加少量冰醋酸 醋酸 浓度增大 醋酸浓度越大 醋酸电离程度越小 d项错误 2 100 时纯水的ph 6 即kw 10 12 0 1mol l 1的naoh溶液的c oh c naoh 1 10 1mol l 1 所以c h 10 11 mol l 1 所以该溶液的ph lg10 11 11 3 醋酸铵 ch3coonh4 中存在ch3coo h2och3cooh oh h2onh3 h2o h 因为水解程度相等 水电离出的oh 和h 浓度相等 溶液呈中性 答案 1 hcnb 2 11 3 ch3coo 和水解程度相等 水电离出的oh 和h 浓度相等 溶液呈中性 模拟母题变式 1 向nacn溶液中加入ch3cooh 填 能 或 不能 制得hcn 提示 能 电离平衡常数越大 酸性越强 而酸性强的酸可以制备酸性弱的酸 所以ch3cooh可以制备hcn 2 在相同温度下 等浓度的hno2和hclo溶液导电能力更强的是 填 hno2 或 hclo 溶液 提示 hno2 等温等浓度时电离平衡常数越大的酸溶液中离子浓度越大 导电能力越强 探究归纳总结 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 k值不变 则增大 角度2电离平衡常数的计算 模拟母题示例 2017 石家庄模拟 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世纪金榜导学号30682118 a 该酸的电离度为0 01b 该溶液的ph 4c c ha c a 1mol l 1d 保持温度不变 向该酸溶液中加入少量水 c a c ha 增大 解析 选b ha的电离平衡常数为k c a c h c ha 代入数据计算可得c h 0 01mol l 1 该酸的电离度 0 01 1 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 c a c ha 增大 d项正确 模拟母题变式 1 25 时 若向amol l 1的ha溶液中 滴加等体积的bmol l 1的naoh溶液 使溶液呈中性 用含a和b的代数式表示ha的电离平衡常数ka 提示 溶液呈中性 c h 10 7mol l 1 溶液等体积混合 根据电荷守恒可知c a 0 5bmol l 1 则c ha 0 5 a b mol l 1 则k 2 第 1 问计算出的用含a和b的代数式表示ha的电离平衡常数ka 1 10 4 填 或 提示 温度不变 电离平衡常数不变 探究归纳总结 有关电离平衡常数的计算已知c hx 和c h 或电离平衡常数 求电离平衡常数或c h 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 即c h 高考模拟预测 1 已知常温下h2c2o4的电离平衡常数k1 5 4 10 2 k2 5 4 10 5 反应nh3 h2o hc2 c2 h2o的平衡常数k 9 45 104 则nh3 h2o的电离平衡常数k 解析 该可逆反应的平衡常数 c c2 c c nh3 h2o c hc2 k hc2 k nh3 h2o kw 5 4 10 5 k nh3 h2o 1 10 14 9 45 104 则k nh3 h2o 1 75 10 5 答案 1 75 10 5 2 2017 济南模拟节选 在25 下 将amol l 1的氨水与0 01mol l 1的盐酸等体积混合 反应平衡时溶液中c c cl 则溶液显 性 填 酸 碱 或 中 用含a的代数式表示nh3 h2o的电离常数kb 解析 氨水与盐酸等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为c c h c cl c oh 因c c cl 故有c h c oh 溶液显中性 nh3 h2o oh mol l 1mol l 110 7mol l 1kb 答案 中 3 2017 西安模拟 常压下 取不同浓度 不同温度的氨水测定 得到下表实验数据 提示 电离度 100 世纪金榜导学号30682119 1 温度升高 nh3 h2o的电离平衡向 填 左 或 右 移动 能支持该结论的表中数据是 填字母 a 电离常数b 电离度c c oh d c nh3 h2o 2 表中c oh 基本不变的原因是 3 常温下 在氨水中加入一定量的氯化铵晶体 下列说法错误的是 填字母 下同 a 溶液的ph增大b 氨水的电离度减小c c oh 减小d c 减小 4 将氨水与盐酸等浓度等体积混合 下列做法能使c 与c cl 比值变大的是 a 加入固体氯化铵b 通入少量氯化氢c 降低溶液温度d 加入少量固体氢氧化钠 解析 1 根据表中电离常数随温度的变化可以判断 nh3 h2o的电离吸收热量 所以升温 nh3 h2o的电离平衡向右移动 3 nh3 h2o oh 加入nh4cl固体 平衡左移 ph减小 电离度减小 c oh 减小 c 增大 a d错误 4 氨水与盐酸等浓度等体积混合 正好生成nh4cl溶液 h2onh3 h2o h 加入固体nh4cl 水解程度减小 增大 a正确 降温 水解程度减小 增大 c项正确 b项 通入hcl c cl 增大的较c 多 故减小 d项 加入naoh固体 c 减小 减小 答案 1 右a 2 氨水浓度降低 使c oh 减小 而温度升高 使c oh 增大 双重作用使c oh 基本不变 3 a d 4 a c 加固训练 1 常温下 已知7 2 10 4 4 6 10 4 4 9 10 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 常温下 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 2 10 4b hno2的电离平衡常数为4 9 10 10c 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氢氟酸 亚硝酸 氢氰酸 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 故a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 6 10 4 故b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 故c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 故d正确 2 no2可用氨水吸收生成nh4no3 25 时 将amolnh4no3溶于水 溶液显酸性 向该溶液滴加bl氨水后溶液呈中性 则滴加氨水的过程中水的电离平衡将 填 正向 不 或 逆向 移动 所滴加氨水的浓度为 mol l 1 nh3 h2o的电离平衡常数取kb 2 10 5 解析 nh4no3溶液由于水解显酸性 滴加氨水后溶液由酸性变为中性 水的电离平衡向逆反应方向移动 kb 2 10 5 而c oh 10 7mol l 1 则c 200c nh3 h2o 故n 200n nh3 h2o 根据电荷守恒可知 n n 则溶液中n n nh3 h2o a mol 根据物料守恒 滴加氨水的浓度为 a a mol bl mol l 1 答案 逆向 考点三一元强酸 碱 与一元弱酸 碱 的比较 核心自主排查 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 比较项目 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 注 一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似 相同 小 小 少 大 大 多 相同 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 思维诊断 正确的打 错误的打 1 ph 12的氨水溶液 稀释10倍后ph 11 提示 弱电解质加水稀释10倍后ph 11 2 等浓度的醋酸和盐酸与zn反应时生成h2的速率 醋酸 盐酸 提示 反应速率与氢离子浓度有关 醋酸是弱电解质 部分电离 溶液中氢离子浓度较小 反应速率较慢 3 中和等体积等ph的盐酸和醋酸所用的naoh的物质的量 醋酸 盐酸 提示 等体积等ph的盐酸和醋酸相比 醋酸的物质的量更大 中和时需要的naoh更多 4 升高温度 ch3cooh的电离程度增大 提示 弱电解质电离时吸热 升温促进电离 电离程度增大 5 ch3cooh的中和热大于hcl的中和热 提示 ch3cooh电离时吸热 发生中和反应生成1mol水时放热较少 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 基础小题快练 1 2015 海南高考 下列曲线中 可以描述乙酸 甲 ka 1 8 10 5 和一氯乙酸 乙 ka 1 4 10 3 在水中的电离度与浓度关系的是世纪金榜导学号30682120 解析 选b 因为浓度越大 弱电解质的电离程度越小 因此随着浓度增大 电离度逐渐减小 c d不符合题意 等浓度时 弱电解质越弱 电离程度越小 即ka越小 电离程度越小 则a不符合题意 b符合题意 2 2017 石家庄模拟 室温下 甲 乙两烧杯均盛有5mlph 3的某一元酸溶液 向乙烧杯中加水稀释至ph 4 关于甲 乙两烧杯中溶液的描述正确的是 a 溶液的体积10v甲 v乙b 水电离出的oh 浓度 10c oh 甲 c oh 乙c 若分别用等浓度的naoh溶液完全中和 所得溶液的ph 甲 乙d 若分别与5mlph 11的naoh溶液反应 所得溶液的ph 甲 乙 解析 选d 本题考查弱电解质的电离和盐类水解 由题意原甲 乙两烧杯均盛有5ml的溶液 向乙烧杯中加水稀释至ph 4 若该酸为强酸则10v甲 v乙 若为弱酸则10v甲 v乙 所以a错误 b中根据常温下水的离子积可以计算出水电离出的c oh 10c oh 甲 c oh 乙 c中若分别用等浓度的naoh溶液完全中和 甲中所得盐溶液的浓度大 若为强酸则所得溶液的 ph 甲 乙 若为弱酸 弱酸盐浓度大的碱性 ph 也大 则所得溶液的ph 甲 乙 错误 d中若分别与5mlph 11的naoh溶液反应 若为强酸 则所得溶液的ph 甲 乙 若为弱酸 所得溶液应为酸性 甲中浓度大 酸性强 ph小 所以所得溶液的ph 甲 乙 高考模拟预测 1 已知h2c2o4是一种二元弱酸 常温下其电离平衡常数k1 5 4 10 2 k2 5 4 10 5 下列说法中不正确的是 a h2c2o4的酸性强于hc2b p