高考化学一轮复习 第十章 第一节　电离平衡 水的电离和溶液的酸碱性课件.ppt

第一节电离平衡水的电离和溶液的酸碱性 1 强 弱电解质的判断与比较 2 外界条件对弱电解质电离平衡的影响分析 3 水的电离平衡的影响因素 4 溶液酸碱性的判断和ph的简单计算 1 电离平衡的建立在一定条件 如温度 浓度 下 当电解质分子电离成的速率和生成分子的速率相等时 电离过程就达到了平衡状态 这叫做电离平衡 弱电解质的电离平衡也是 化学平衡原理 勒夏特列原理 同样适用于电离平衡 离子 离子重新结合 动态平衡 2 电离平衡的特点 动 动态平衡 v 离子化 v 分子化 0 定 平衡时各组成成分一定 即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度 变 条件改变 平衡被破坏 3 影响电离平衡的因素 内因 电解质本身的性质决定了其的大小 外因 a 温度 升高温度 电离平衡向方向移动 因为电离过程中需要破坏化学键 为过程 保持不变 电离程度 电离 吸热 b 浓度 降低浓度 电离平衡向电离方向移动 因为离子相互碰撞结合为分子的几率减小 c 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 电离平衡向方向移动 4 电离方程式的书写 强电解质完全电离 写 逆反应 酸式盐 弱电解质部分电离 写 ch3cooh ch3coo h nh3 h2o nh oh 多元弱酸的电离 分步电离分步写 第一步为主 例 多元弱碱 电离复杂 一步写出 例 fe oh 3 al oh 3的电离 fe3 3oh 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 解析 加水 使浓度减小 平衡正移 a错 加入naoh 使c h 减小 平衡正移 b正确 加入hcl 平衡逆移 但c h 增大 c错 加入ch3coona使ch3coo 浓度增大 平衡逆移 d错 答案 b 1 水的电离和水的离子积 水的电离 b 水的电离是 在一定条件下 当加入酸或碱时 由于增加c h 或c oh 使平衡向移动 抑制了水的电离 升高温度 平衡向移动 促进了水的电离 当加入某些盐时 会促进水的电离 水的离子积a 定义 kw b 水的离子积只与有关 水的离子积增大 可逆的 左 c h c oh 1 10 14 温度 升高温度 右 2 溶液的酸碱性和ph 溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中的相对大小 c h 与c oh ph 水溶液里h 浓度的负对数值叫做ph 即ph lg c h 溶液的酸性越强 ph越 溶液的碱性越强 ph越 ph的测定方法a 酸碱指示剂 粗略测定ph的范围 b ph试纸 粗略测定溶液的ph c ph计 精确测定溶液的ph 小 大 2007年天津理综 25 时 水的电离达到平衡 h2o h oh h 0 下列叙述正确的是 a 向水中加入稀氨水 平衡逆向移动 c oh 降低b 向水中加入少量固体硫酸氢钠 c h 增大 kw不变c 向水中加入少量固体ch3coona 平衡逆向移动 c h 降低d 将水加热 kw增大 ph不变 解析 a项 稀氨水是弱碱 加入后水溶液中的c oh 增大 平衡逆向移动 b项 nahso4溶于水中电离使c h 增大 由于温度不变 故kw不变 c项 水中加入ch3coona ch3coona发生水解 促进水的电离 使溶液呈碱性 c h 降低 d项 升高温度 水的电离程度增大 kw变大 ph变小 答案 b 1 强弱电解质与物质类别关系 强弱电解质与结构的关系典型的离子化合物 如强碱 naoh koh ca oh 2 ba oh 2 等 大部分盐类 nacl baso4 nh4no3等 以及某些极性共价键形成的共价化合物 如hcl h2so4 hno3等强酸 在极性水分子作用下能够全部电离 是强电解质 某些极性共价键形成的共价化合物 如ch3cooh hcn hclo h2s nh3 h2o等 在水中仅部分电离 是弱电解质 强弱电解质与溶解度的关系电解质的强弱取决于电解质在水溶液中或熔化状态下是否完全电离 与溶解度的大小无关 例如 caf2 baso4等溶解度很小 但它们溶于水的部分是完全电离的 特别是在熔融状态下完全电离 是强电解质 ch3cooh等在水中溶解度很大 但它们电离的部分却很小 是弱电解质 强弱电解质与溶液导电性的关系溶液导电能力的强弱 取决于离子浓度的大小及所带电荷与电解质的强弱无关 例如 0 2mol l的盐酸导电能力强于0 1mol l的盐酸 0 1mol l的cuso4溶液导电能力强于0 1mol l的nacl溶液 稀hcl的导电能力弱于浓ch3cooh的导电能力等 2 判断强弱电解质的实验方法判断强弱电解质最基本的依据是电离程度 只要证明溶液中存在电离平衡或证明溶液中存在电解质分子 就证明该电解质为弱电解质 否则为强电解质 电离方面不能完全电离 存在电离平衡即为弱电解质 a 0 1mol l的ch3cooh溶液ph 1 b 0 1mol l的ch3cooh溶液的导电能力比相同条件下的盐酸弱 c 相同条件下 把相同的两个锌片放入等物质的量浓度的盐酸与醋酸中 后者开始反应慢 d 醋酸溶液中滴入几滴紫色石蕊试液变红 再加适量ch3coonh4 溶液颜色变浅 e 25 时 ph 1的ch3cooh与ph 13的naoh等体积混合溶液显酸性 f ph均为1的盐酸与ch3cooh等体积分别与足量的锌片反应 后者产生气体多 水解方面据水解规律 有弱才水解 越弱越水解判断 如25 时 ch3coona溶液的ph 7 稀释方面a ph相等的hcl溶液与醋酸溶液稀释相同的倍数 ph变化小的为ch3cooh b ph相等的hcl溶液与醋酸溶液稀释后ph仍相同 则加水多的为ch3cooh 在选择强酸作为参照物来证明某酸是弱酸时 不仅要注意外界条件 温度 浓度 相同 还要注意酸的元数也相同才可以 moh和roh两种一元碱的溶液分别加水稀释时 ph变化如右图所示 下列叙述中正确的是 a moh和roh都是强碱b 稀释前 c roh 10c moh c 常温下ph之和为14的醋酸和roh溶液等体积混合 所得溶液呈碱性d 在x点 c m c r 解析 a项 roh溶液稀释100倍 ph减小2个单位 是强碱 而moh溶液稀释100倍 ph减小1个单位 则moh是弱碱 不正确 b项 由于moh是弱碱 故稀释前 c roh 10c moh 不正确 c项 若roh溶液的ph 12 则醋酸的ph 2 等体积混合后 醋酸过量 则溶液呈酸性 不正确 答案 d 1 下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是 a 相同浓度的两溶液中c h 相同b 100ml0 1mol l 1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠c ph 3的两溶液稀释100倍 ph都为5d 两溶液中分别加入少量对应的钠盐 c h 均明显减小 解析 醋酸是弱电解质 hcl是强电解质 在相同浓度的溶液中 醋酸溶液中醋酸不完全电离 而hcl在溶液中完全电离 故在相同浓度的两溶液中 盐酸溶液中c h 较大 故a项不正确 同样ph 3的两溶液稀释100倍后 其原醋酸溶液中有一部分以前没有电离的分子电离 故稀释后醋酸溶液ph小于5 故c项不正确 在ch3cooh的水溶液中 加入少量的ch3coona 使ch3cooh ch3coo h 平衡左移 c h 减小 hcl是强电解质 加入nacl时 对c h 无影响 故d错 答案为b 答案 b 1 单一溶液的ph计算 强酸溶液 如hna 设浓度为cmol l 1 c h ncmol l 1 ph lgc h lgnc 强碱溶液 如b oh n 设浓度为cmol l 1 c h ph lgc h 14 lgnc 2 酸 碱混合ph计算 两强酸混合 1 ph适用于c h 1mol l 1的溶液 为了使用时更方便 当溶液中c h 1mol l 1或c oh 1mol l 1时 一般不用ph表示溶液的酸碱性 而用物质的量浓度表示溶液的酸碱性 2 常温时溶液无限稀释时 溶液的酸碱性主要决定于水电离的离子浓度 故ph趋近于7 但酸性溶液无限稀释后 ph不可能 7 碱性溶液无限稀释后 ph不可能 7 3 相同ph 相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较 2009年上海单科 对于常温下ph为1的硝酸溶液 下列叙述正确的是 a 该溶液1ml稀释至100ml后 ph等于3b 向该溶液中加入等体积 ph为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和c 该溶液中硝酸电离出的c h 与水电离出的c h 之比值为10 12d 该溶液中水电离出的c h 是ph为3的硝酸中水电离出的c h 的100倍 解析 a项 1ml稀释至100ml后 h 浓度由0 1mol l变为10 3mol l 所以 ph由1变为3 b项 ph为13的氢氧化钡溶液中oh 浓度为0 1mol l 所以与等体积ph为1的硝酸溶液 h 浓度为0 1mol l 恰好完全反应 c项 水电离出的c h 等于水电离的c oh 即mol l 10 13mol l 所以该溶液中硝酸电离出的c h 与水电离出c h 之比值为 1012 d项 ph 1的硝酸溶液中水电离出的c h 为10 13mol l ph为3的硝酸中水电离的c h 与水电离的c oh 相等 即mol l 10 11mol l 所以该溶液中水电离出的c h 是ph为3的硝酸中水电离出的倍 答案 ab 2 2009年山东理综 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下图所示 据图判断正确的是 a 为盐酸稀释时的ph值变化曲线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 解析 醋酸为弱酸 溶液中存在电离平衡 ch3cooh h ch3coo 盐酸为强酸 hcl h cl hcl完全电离 盐酸与醋酸ph相同时 一定有c ch3cooh c hcl 加同样的h2o稀释时 因为平衡ch3cooh ch3coo h 向右移动 使得醋酸溶液比盐酸溶液中c h 大 ph小 所以图中 为盐酸稀释时ph变化曲线 为醋酸稀释时ph变化曲线 所以a d均不正确 由图象可知 b点盐酸浓度大 c点盐酸浓度小 所以b点盐酸溶液的导电性比c点强 b正确 温度一定 水的离子积kw一定 所以c不正确 答案 b 某校科技活动小组用镁粉 盐酸 醋酸设计以下实验 对两种酸分别与镁粉反应的速率和电离平衡理论进行研究 设计的实验装置如下图 夹持固定装置已略去 正确操作得到如下实验数据 分析数据 观察装置图 回答下列问题 1 组装完成后 某同学发现该装置在设计上存在明显缺陷 根本无法完成实验 甚至存在危险 缺陷在于 2 写出b烧瓶中反应的离子方程式 3 欲配制100ml实验所需浓度的盐酸 除需要烧杯 酸式滴定管之外 还需要用到的主要玻璃仪器是 4 在实验数据中 t a1 远远大于t b1 的原因为 由 用有关t a1 t a2 t a3 的代数式表示 说明醋酸中存在电离平衡 5 该实验能得到什么结论 最少答出两点 答案 1 量筒口的单孔塞阻碍量筒中水的排出 2 mg 2h mg2 h2 3 100ml容量瓶 胶头滴管 玻璃棒 4 醋酸是弱电解质 等浓度的醋酸与盐酸电离出的c h 醋酸小于盐酸 t a1 t a2 t a1 t a3 t a2 5 镁粉与酸反应的速率主要决定于溶液中的c h 的大小 随反应进行 盐酸中的c h 会迅速降低 反应速率也迅速降低 醋酸是弱电解质 在溶液中存在电离平衡 随反应进行 醋酸的电离平衡右移 使c h 不会迅速降低 反应速率也不会迅速降低 1 2009年天津理综 下列叙述正确的是 a 0 1mol lc6h5ona溶液中 c na c c6h5o c h c oh b na2co3溶液加水稀释后 恢复至原温度 ph和kw均减小c ph 5的ch3cooh溶液和ph 5的nh4cl溶液中 c h 不相等d 在na2s溶液中加入agcl固体 溶液中c s2 下降 解析 a项 溶液呈碱性 c oh c h b项 na2co3溶液加水稀释后 恢复至原温度时 kw不变 c项 两溶液ph相同时c h 相同 d项 在na2s溶液中加入agcl固体后 由于ksp ag2s ksp agcl agcl固体将转化成ag2s沉淀 溶液中c s2 会下降 故选d 答案 d 2 2009年宁夏理综 将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中 下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势 其中错误的是 解析 a项开始随naoh滴加 中和反应放热越来越大 温度逐渐升高 至ch3cooh反应完全后 放出的热被环境吸收 又呈下降趋势 b项混合液的ph 随naoh加入 由酸性变到中性 到达反应终点时 ph发生突变 再加naoh 因naoh溶液浓度基本不变 ph呈基本水平形状 c选项ch3cooh是弱电解质 导电能力较弱 加入naoh后 生成强电解质ch3coona 导电能力增强 d选项naoh浓度不会一直增大 最后呈基本水平走势 答案 d 3 2009年四川理综 关于浓度均为0 1mol l的三种溶液 氨水 盐酸 氯化铵溶液 下列说法不正确的是 a c b 水电离出的c h c 和 等体积混合后的溶液 c h c oh c nh3 h2o d 和 等体积混合后的溶液 c c cl c oh c h 解析 b项