2013届三界中学弱电解质的电离平衡学案.doc

嵊州市三界中学2013届高三化学一轮复习教学案2013届高三化学一轮复习弱电解质的电离平衡【课标要求】1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。【知识回顾】一、强电解质和弱电解质1.强弱电解质（1）概念：强电解质： 弱电解质： （2）类别：强电解质包括 、 、 等。弱电解质包括 、 、 及 。2电离方程式的书写（1）强电解质用“ ”，H2SO4=2HSO；弱电解质用“ ” CH3COOHCH3COOH（2）多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步电离，如碳酸的电离： 、 。 (3)多元弱碱的电离分步进行，为书写方便写成一步，如氢氧化铁的电离方程式为： 。(4)可溶性酸式盐电离时，金属阳离子全部电离且不可逆，酸式酸根除HSO外全部分步电离，每步可逆。如：NaHSO4NaHSO；NaHSO3HSONa，HSOHSO。注意：导电能力强不一定是强电解质，强电解质不一定导电能力强。导电能力只与离子浓度大小有关。二、弱电解质的电离平衡1.电离平衡定义：在一定条件（如温度、浓度）下，当电解质分子 速率相等时，溶液中 都不发生变化时，电离过程就达到了平衡状态电离平衡。（一种特殊的化学平衡）2. 电离平衡的特点：“弱、等、动、定、变” 3、电离平衡常数（1）概念：电离平衡常数是指在一定条件下，弱电解质在溶液中达到平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值。（2）表达式对于一元弱酸HA： HAA + H+,平衡常数表达式K= 对于一元弱碱BOH：BOHOH + B+,平衡常数表达式K= （3）特点电离平衡常数的数值与温度有关，与浓度无关，升高温度，K值增大。电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱，K越大，表示弱电解质越易电离，对应的酸性或碱性越强。多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1K2K3，故其酸性决定于第一步。（4）电离度 ，表达式： 影响因素： 二、常见的若电解质1、水的电离（1）.水的电离方程式：H2OH+ + OH（2）.水的离子积常数： 表达式：25，KW=c(H+)c(OH-)=110-14。影响因素：KW一个温度函数，与溶质无关，升高温度，水的电离平衡正向移动，KW增大。2.弱酸和弱碱弱酸弱碱的电离平衡常数反映弱酸弱碱酸碱性的强弱。【考点一】强酸与弱酸的比较判断方法相同物质的量浓度的盐酸（a）与醋酸(b)相同pH的盐酸(a)与醋酸(b)pH或物质的量浓度(c)pH：a bc：a b溶液的导电性a ba b水的电离程度a ba bc(Cl-)c(CH3COO-)的大小c(Cl-) c(CH3COO-)c(Cl-) c(CH3COO-)等体积溶液中和NaOH的量a ba b加对应酸的钠盐固体后pH盐酸：不变 醋酸：变大盐酸：不变 醋酸：变大开始与金属反应的速率a ba b等体积溶液与过量活泼金属反应产生H2的量a ba b【方法指导】强酸、弱酸的判断方法判断一种酸是强酸还是弱酸时，其实质就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。最常用的两种实验验证方法为：测0.01 molL1 HA溶液的pH，若pH2，HA是强酸；若pH2，HA是弱酸。测NaA溶液的pH，若pH7，HA为强酸；若pH7，则HA为弱酸。【例1】某温度下，相同pH的盐酸和醋酸分别加水稀释平衡，pH随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是()A为盐酸稀释时的pH变化曲线Bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强Ca点KW的数值比c点KW的数值大Db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度【变式1】(2012山西大同高三学情调研)根据下列实验不能证明一元酸HR为弱酸的是（ ）A.室温下，NaR溶液的pH大于7 B.加热NaR溶液时，溶液的pH变小C.HR溶液加入少量NaR固体，溶解后溶液的pH变大 D.70 时，0.01 molL-1 的HR溶液pH=2.8【考点二】外界条件对电离平衡的影响1.影响电离平衡的外界条件（1）浓度：浓度越大，电离程度越小。在稀释溶液时，电离平衡向右移动，而离子浓度一般会减小。（2）温度：温度越高，电离程度越大。因电离是吸热反应。（3）同离子效应： 在某电解质溶液中，加入含有某一相同离子的另一电解质，会抑制电解质的电离。如在醋酸溶液中加入醋酸钠或盐酸，均会抑制醋酸的电离。（4）能反应的离子：加入能与电解质电离出来的离子发生反应的另一物质，会促进电解质的电离。2.对CH3COOHHCH3COO的电离平衡，小结如下：改变条件平衡移动H+数目C（H+）C（CH3COO-）电离平衡常数电离程度溶液的导电能力NaOH(s)HCl(g)NaAc(s)Na2CO3(s)加热冰醋酸水加入镁粉说明：电离平衡属于化学平衡，受外界条件如温度和浓度等的影响，其规律遵循勒夏特列原理。【例2】在0.1 mol/L的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COOH，对于该平衡，下列叙述正确的是()A加入水时，平衡逆向移动 B加入少量NaOH固体，平衡正向移动C加入少量0.1 mol/L的HCl溶液，溶液中c(H)减小 D加入少量CH3COONa固体，平衡正向移动【例3】.(2012广东真光中学等六校协作体二联)关于常温下pH=3的醋酸溶液，下列叙述正确的是（ ）A.加水稀释10倍后，pH=4B.加水稀释后，溶液中c(H+)和c(OH- )均减少C.加入醋酸钠晶体后，溶液的pH增大D.加入等体积、pH=11的NaOH溶液后，c(Na+)=c(CH3COO- ) 【变式2】 (2012安徽省城名校高三联考)将浓度为0.2 溶液加水不断稀释,下列各量增大的是( ) A.c B. C.c/c D.c 【考点三】有关电离平衡常数的计算【例4】与化学平衡常数相似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数。电离平衡常数只与温度有关，如在25 时醋酸的电离平衡常数为:K=，H2S存在两步电离，H2SH+HS- ,HS- H+S2-，电离平衡常数分别为:K 1 =，K2=。回答下列各题:(1)化学平衡常数反映化学反应进行的限度，电离平衡常数反映 ；弱酸的电离平衡常数越大，酸性越 。(2)当温度升高时，K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。(3)对于三元酸H3PO4存在三步电离，则对应的三个平衡常数K 1 、K2、K3的数值大小关系为 ；原因是（只要说出一种合理的情况就行） 。 【变式3】已知下面三个数据：7.210-4、4.610-4、4.910-10分别是下列有关的三种酸的电离常数，若已知下列反应可以发生：NaCN + HNO2 = HCN + NaNO2 ， NaCN + HF = HCN + NaF ， NaNO2 + HF = HNO2 + NaF由此可判断下列叙述不正确的是（）A.K(HF)=7.210-4 B.K(HNO2)=4.910-10 C.根据其中两个反应即可得出结论HF HNO2 HCN D.K(HCN)K(HNO2)K(HF)【考点四】水的电离平衡以及影响因素规律：促进电离（升温，加水解盐，加消耗H+或OH-的物质）；抑制电离（降温，加酸或碱）【例5】 （2012全国课标卷）已知温度T时水的离子积常数为KW，该温度下，将浓度为a molL-1的一元酸HA与b molL-1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是（ ）A. a=b B.混合溶液的PH=7 C.混合溶液中，c(H+)= D.混合溶液中，c(H+)+ c(B+)= c(OH-)+ c(A-)【变式4】某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是（ ）溶液体积pHabcA为盐酸稀释时的pH值变化曲线Bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强Ca点Kw的数值比c点Kw的数值大Db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度【课堂练习】1（全国）等浓度的下列稀溶液：乙酸、苯酚、碳酸、乙醇，它们的pH由小到大排列正确的是 （） A B. C D. （全国）将浓度为0.1molL-1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是A. c（H+） B. Ka（HF） C. D. . （山东）室温下向10molpH=3的醋酸溶液中加入水稀释后，下列说法正确的是A.溶液中导电粒子的数目减少B.溶液中不变C.醋酸的电离程度增大，C（H+）亦增大D.再加入10mlpH=11的NaOH溶液，混合液pH=7. （四川）25时，在等体积的ph=0的溶液、0.05mol/L的溶液、ph=10的溶液、pH=5的溶液中，发生电离的水的物质的量之比是（）A.1:10:10:10 B.1:5:510:510C.1:20:10:10 D.1:10:10:10.（2011福建高考）.常温下0.1molL-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0.2 molL-1盐酸 D.提高溶液的温度.（2010福建卷）下列关于电解质溶液的正确判断是（）A在pH = 12的溶液中，、可以常量共存B在pH 0的溶液中，、可以常量共存C由01 mol一元碱BOH溶液的pH10,可推知BOH溶液存在BOHD由01 mol一元碱HA溶液的pH3, 可推知NaA溶液存在A- + H2OHA + OH-（2010浙江卷）（15分）已知：25时弱电解质电离平衡数：Ka（CH3COOH），Ka（HSCN）0.13；难溶电解质的溶度积常数：Kap（CaF2）25时，molL-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：请根据以下信息回答下旬问题： 图2（1）25时，将20mL 0.10 molL-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 molL-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 molL-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：反应初始阶段