高中化学第一节高考必考知识点.ppt

第一节弱电解质的电离 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 4 了解酸碱电离理论 1 电解质 电离平衡是整个电离原理体系的基础和核心 复习时应强化对相关概念的认识 把握其中的内在联系 并结合勒夏特列原理 理解电离平衡及平衡移动的影响因素 掌握实验证明强 弱电解质的方法与应用 2 正确理解弱电解质的电离过程 电解质有强 弱之分 有无电离平衡是区分强 弱电解质的唯一标志 电解质的强弱与溶液的导电能力无关 常见的弱电解质有弱酸 弱碱 水等 一 强电解质和弱电解质1 定义在水溶液中能 的电解质称为强电解质 如强酸 强碱和绝大多数盐 在水溶液中只能 的电解质称为弱电解质 如弱酸 弱碱等 2 电离方程式的书写 1 强电解质用 号 弱电解质用 号 2 多元弱酸分步电离 且第一步电离程度远远大于第二步 如碳酸 3 多元弱碱电离一步写完 如氢氧化铁 3 常见物质强电解质 大多数 及活泼金属氧化物 弱电解质 和 等 二 电离平衡1 在一定温度下 当弱电解质在水溶液中电离达到最大程度时 电离过程并没有停止 此时弱电解质分子电离成离子的速率与离子 的速率相等 溶液中各分子和离子的 都不再发生变化 达到了 状态 弱电解质电离平衡类似化学平衡 1 是 平衡 电离方程式中用 2 平衡时溶液中离子浓度和分子浓度 3 条件改变 平衡发生移动 2 弱电解质的电离过程一般是 填 吸热 或 放热 的 不同于强电解质的电离 弱电解质溶液中除水分子外还存在 3 弱电解质的电离是 在一定条件下达到电离平衡时 弱电解质电离形成的各种 的乘积与溶液中 之比是一个常数 这个常数叫做电离平衡常数 通常用 表示弱酸的电离平衡常数 用 表示弱碱的电离平衡常数 如醋酸在水溶液中达到电离平衡CH3COOH CH3COO H 醋酸的电离平衡常数 Ka 4 外界条件对电离平衡的影响例 0 1mol L的醋酸溶液 CH3COOH H CH3COO H 0 若改变条件后 有如下变化 二 1 结合成弱电解质分子浓度电离平衡动态保持不变2 吸热电解质分子3 可逆反应离子浓度未电离的分子的浓度KaKb4 向左减小增大增强向右减小增大增强向右增大减小增强向左减小减小增强向右增大减小减弱向右增大增大增强 1 下列叙述正确的是 A 氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子B 溶于水能电离出氢离子的化合物都是酸C 硫酸钡难溶于水 但硫酸钡属于强电解质D 金属Cu能导电 但它不是电解质 是非电解质答案 C 2 下列物质在水溶液中其电离方程式书写正确的是 答案 A 3 2009 蚌埠模拟 把1L0 1mol L醋酸溶液用蒸馏水稀释到10L 下列叙述正确的是 A c CH3COOH 变为原来的1 10B c H 变为原来的1 10C c CH3COO c CH3COOH 的比值增大D 溶液的导电性增强解析 CH3COOH CH3COO H 加水稀释时平衡向右移动 CH3COOH 比原来的1 10小 A错误 H 比原来的1 10大 B错误 CH3COO CH3COOH 的比值增大 C正确 溶液的导电性减弱 D错误 答案 C 4 用食用白醋 醋酸浓度约1mol L 进行下列实验 能证明醋酸为弱电解质的是 A 白醋中滴入石蕊试液呈红色B 白醋加入豆浆中有沉淀产生C 蛋壳浸泡在白醋中有气体放出D pH试纸显示白醋的pH为2 3答案 D 5 在相同的温度下 0 1mol L 1的CH3COOH100mL与0 01mol L 1的CH3COOH1000mL 两溶液中的H 的物质的量 前者与后者的关系是 A 大于B 小于C 等于D 不能确定答案 B 6 用蒸馏水逐步稀释0 2mol L的稀氨水时 若温度不变 在稀释过程中下列数据始终保持增大趋势的是 A c OH B c NH C c NH3 H2O D c NH c NH3 H2O 答案 D 7 2009 上海师大附中模拟 有0 1mol L的盐酸 a 硫酸 b 醋酸 c 各50mL 试比较 1 三种酸的氢离子浓度由大到小的顺序是 三种酸的pH由大到小的顺序是 填字母代号 下同 2 三种酸跟足量的锌反应 开始时产生H2的速率由大到小的顺序是 不考虑Zn的纯度及表面积等问题 3 三种酸跟足量的锌反应产生H2的体积由大到小的顺序是 4 三种酸分别跟0 1mol L的NaOH溶液中和 消耗NaOH体积由大到小的顺序是 5 三种酸分别跟50mL0 1mol L的NaOH溶液反应后 溶液的pH由大到小的顺序是 解析 盐酸是一元强酸 硫酸是二元强酸 醋酸是一元弱酸 1 0 1mol L盐酸中c H 0 1mol L 0 1mol LH2SO4中c H 0 2mol L 0 1mol LCH3COOH溶液中c H 0 1mol L 2 酸与锌反应速率的大小取决于酸溶液中的c H 大小 3 产生H2的体积大小根据酸能产生的n H 大小来判断 4 消耗NaOH溶液的体积根据酸能产生的n H 大小判断 5 盐酸与NaOH溶液恰好反应 溶液呈中性 硫酸跟NaOH溶液反应 因H2SO4过量 溶液显酸性 醋酸与NaOH溶液恰好中和 因醋酸钠水解而呈碱性 答案 1 b a cc a b 2 b a c 3 b a c 4 b a c 5 c a b 8 对于弱酸 在一定温度下达到电离平衡时 各微粒的浓度存在一种定量的关系 若25 时有HA H A 则K 式中 K为电离平衡常数 只与温度有关 c为各微粒的平衡浓度 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数 25 回答下列各题 1 K只与温度有关 当温度升高时 K值 填 增大 减小 或 不变 2 在温度相同时 各弱酸的K值不同 那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系 3 若把CH3COOH H2CO3 HCO H2S HS H3PO4 H2PO HPO都看作是酸 其中酸性最强的是 最弱的是 解析 1 温度升高 促进电离 所以K值增大 2 根据题意及表中数据可知 酸性越强 对应的K值越大 3 利用K值进行比较 K值越大 酸性越强 反之 越弱 答案 1 增大 2 K值越大 电离出的氢离子浓度越大 所以酸性越强 3 H3PO4HS 1 弱电解质的判断方法 1 电离方面 不能全部电离 存在电离平衡 0 1mol L 1CH3COOH溶液的pH约为3 0 1mol L 1CH3COOH溶液的导电能力比相同条件下盐酸的弱 相同条件下 把锌粒投入等浓度的盐酸和醋酸中 前者反应速率比后者快 pH 1的CH3COOH溶液与pH 13的NaOH溶液等体积混合 混合溶液呈酸性 分别取等体积 等pH的CH3COOH溶液和盐酸进行中和滴定 达到终点时CH3COOH溶液消耗的同浓度的NaOH溶液体积大 2 水解方面 电解质越弱 对应离子水解能力越强 CH3COONa水溶液的pH 7 0 1mol L 1CH3COONa溶液的pH比0 1mol L 1NaCl溶液的大 3 稀释方面如图 a b分别为pH相等的NaOH溶液和氨水的稀释曲线 c d分别为pH相等的盐酸和醋酸的稀释曲线 体会图中的两层含义 加水稀释相同倍数后的pH大小 氨水 NaOH溶液 盐酸 醋酸 若稀释10n倍 盐酸 NaOH溶液pH变化n个单位 而氨水与醋酸溶液pH变化不到n个单位 稀释后的pH仍然相等 则加水量的大小 氨水 NaOH溶液 醋酸 盐酸 4 利用较强酸 碱 制备较弱酸 碱 的原理判断电解质的强弱 例如 将醋酸加入到碳酸钠溶液中 有气泡产生 说明酸的强弱 CH3COOH H2CO3 5 利用元素周期律判断 例如 非金属性 Cl S P Si 则HClO4 H2SO4 H3PO4 H2SiO3 金属性 Na Mg Al 则NaOH Mg OH 2 Al OH 3 2 弱电解质的电离方程式的书写 1 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 H2CO3 H HCO HCO H CO 2 多元弱碱电离一步写完 如Mg OH 2 Mg OH 2 Mg2 2OH 特别提醒NaHSO4的电离方程式的书写比较特殊 在水溶液中 NaHSO4 水溶液 Na H SO 熔融时 NaHSO4 Na HSO 案例精析 例1 醋酸是一种常见的弱酸 为了证明CH3COOOH是弱电解质 某同学开展了题为 CH3COOH是弱电解质的实验探究 的探究活动 该同学设计了如下方案 其中错误的是 A 先配制一定量的0 10mol L 1CH3COOH溶液 然后测溶液的pH 若pH大于1 则可证明CH3COOH为弱电解质B 先配制一定量的0 01mol L 1和0 10mol L 1的CH3COOH溶液 分别用pH计测它们的pH 若两者的pH相差小于1个单位 则可证明CH3COOH是弱电解质 C 先测0 10mol L 1CH3COOH溶液的pH 然后将其加热至100 再测pH 如果pH变小 则可证明CH3COOH是弱电解质D 配制一定量的CH3COONa溶液 测其pH 若常温下pH大于7 则可证明CH3COOH是弱电解质 解析 若醋酸是强酸 则0 1mol L 1CH3COOH溶液的pH 1 0 01mol L 1CH3COOH溶液的pH 2 CH3COONa溶液的pH 7 若0 1mol L 1CH3COOH溶液的pH 1 0 1mol L 1CH3COOH与0 01mol L 1CH3COOH溶液的 pH 1 则说明CH3COOH是弱酸 C项中溶液加热至100 时 pH一定变小 不正确 答案 C 下表中物质的分类组合完全正确的有 解析 强 弱电解质及非电解质都是化合物 金属Al是单质 不属于三者的任何一种 B项错误 非电解质是在水溶液中或熔融状态下都不导电的化合物 H2O能够微弱地电离 H2O H2O H3O OH 具有微弱的导电性 故H2O是弱电解质而不是非电解质 C项错误 A项中SO2溶于水生成了亚硫酸 SO2 H2O H2SO3 HSO H 亚硫酸电离成自由移动的离子导电 故H2SO3是弱电解质 SO2是非电解质 答案 AD 2009 镇江市高三第二次调研 醋酸是电解质 下列事实能说明醋酸是弱电解质的组合是 醋酸与水能以任意比互溶 醋酸溶液能导电 醋酸溶液中存在醋酸分子 0 1mol L 1醋酸的pH比0 1mol L 1盐酸pH大 醋酸能和碳酸钙反应放出CO2 0 1mol L 1醋酸钠溶液pH 8 9 大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应 醋酸产生H2速率慢 A B C D 解析 不能说明醋酸是弱电解质 只能说明醋酸是电解质 说明醋酸是不完全电离 可选 说明该醋酸的pH 1 则c H 0 1mol L 可选 只能说明醋酸的酸性强与碳酸 0 1mol L醋酸钠溶液呈碱性 为强碱弱酸盐 可选 说明相同物质的量浓度盐酸和醋酸 醋酸离子浓度小于盐酸 可选 综上 正确 故选C 答案 C 1 强酸与弱酸的判断 2 一元强酸与一元弱酸的比较 1 物质的量浓度相同 体积相同时 2 pH相同 体积相同时 案例精析 例2 H 浓度相同的等体积的两份溶液A和B A为盐酸 B为醋酸 分别和锌反应 若放出氢气的质量相同 且反应完毕后 有一份溶液中还残留锌 则下列说法正确的是 反应所需要的时间B A 开始反应时的速率A B 参加反应的锌的物质的量A B 反应过程的平均速率B A 盐酸里有锌剩余 醋酸里有锌剩余 A B C D 解析 由于A为盐酸 B为醋酸 因此两溶液H 浓度相同时 醋酸的物质的量浓度要比盐酸大得多 又因两份溶液等体积 所以醋酸的物质的量要比盐酸大得多 由于开始反应时的H 浓度相同 因此开始反应时的速率相同 随着反应的进行 盐酸中的H 不断消耗 而醋酸中存在平衡 CH3COOH CH3COO H 当H 被消耗时 平衡右移H 浓度减小的速率变慢 即在反应中始终有醋酸中的H 浓度大于盐酸中的H 浓度 所以反应过程中的平均速率B A 又因放出的氢气质量相同 则消耗的锌的物质的量A B 同时消耗的H 的量也相同 且有一份溶液存在锌 说明该溶液的H 已消耗完 即含有H 较少的盐酸里有锌剩余 答案 C 相同体积的pH 3的强酸溶液和弱酸溶液分别与足量的镁完全反应 下列说法正确的是 A 弱酸溶液产生较多的氢气B 强酸溶液产生较多的氢气C 两者产生等量的氢气D 无法比较两者产生氢气的量 解析 本题考查强电解质和弱电解质的性质 pH 3的强酸完全电离 c H 1 0 10 3mol L 1 随着反应的进行c H 不断减小 pH 3的弱酸 开始时c H 1 0 10 3mol L 1 但由于弱酸是部分电离 随着反应的进行 弱酸不断电离出H 在同一时刻弱酸中的H 浓度比强酸的大 故与足量镁完全反应放出氢气较多的应该是弱酸 答案 A 电离平衡属于化学平衡 受外界条件如温度和浓度等因素的影响 其规律遵循勒夏特列原理 以CH3COOH CH3COO H H 0为例 特别提醒 用化学平衡理论分析处理电解质的电离平衡问题时 应该深刻地理解勒夏特列原理 平衡向 削弱 这种改变的方向移动 移动结果不能 抵消 或 超越 这种改变 案例精析 例3 2008 天津高考 醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOH H CH3COO 下列叙述不正确的是 A CH3COOH溶液中离子浓度的关系满足 c H c OH c CH3COO B 0 1mol L的CH3COOH溶液加水稀释 溶液中c OH 减小C CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体 平衡逆向移动D 常温下 pH 2的CH3COOH溶液与pH 12的NaOH溶液等体积混合后 溶液的pH 7 解析 由电荷守恒可知A正确 加水稀释 c H 减小 由水的离子积可知c OH 增大 B不正确 加入CH3COONa固体后 c CH3COO 增大 平衡左移 C正确 pH 2的CH3COOH aq 中c CH3COOH c H 而c H c NaOH 故混合后CH3COOH剩余较多 pH 7 D正确 答案 B 氨水溶液中存在电离平衡NH3 H2O NH OH 下列叙述正确的是 A 加水后 溶液中n OH 增大B 加少量浓盐酸 溶液中c OH 增大C 加少量浓NaOH溶液 电离平衡向正反应方向移动D 加少量NH4Cl固体 溶液中c NH 减少答案 A 例1 对于弱酸 在一定温度下达到电离平衡时 各微粒的浓度存在一种定量的关系 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数 25 回答下列问题 1 CH3COOH H2CO3 H2S H3PO4四种酸的酸性由强到弱的顺序为 2 多元弱酸是分步电离的 每一步都有相应的电离平衡常数 对于同一种多元弱酸的K1 K2 K3 数值越来越小的原因是 3 酸碱质子理论认为 凡是提供质子的分子或离子是酸 凡是能接受质子的分子或离子是碱 试判断 H3PO4水溶液中 具有两性的微粒有 CH3COO S2 离子的碱性由弱到强的顺序为 解析 1 相同条件下 弱酸的电离平衡常数越大 酸性越强 因此酸性强弱顺序为 H3PO4 CH3CO