高考化学 第23讲 弱电解质的电离复习课件.ppt

名师一号 2011模块新课标人教化学精美课件系列 第八章水溶液中的离子平衡 第23讲弱电解质的电离 基础关最新考纲1 了解电解质的概念 了解强 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 自主复习一 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 完全电离 部分电离 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 强酸 强碱 盐 弱酸 弱碱 少数盐 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 结合成弱电解质分子 浓度 电离平衡 动态 保持不变 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 吸热 电解质分子 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ch3coohch3coo h 醋酸的电离平衡常数 ka 可逆反应 离子浓度 未电离的分子的浓度 kb ka 4 外界条件对电离平衡的影响例 0 1mol l的醋酸溶液h ch3coo h 0 若改变条件后 有如下变化 网络构建 热点关 热点考向1 强电解质 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 3 结合图象考查电离平衡以及溶液导电性的变化 热点探究热点1电解质和非电解质 强电解质和弱电解质 注意 判断电解质 非电解质时需注意三点 a 在水中或熔融态是否能电离 b 是否是本身电离 如so2的水溶液可导电 电解质为h2so3 不是so2 c 电解质 非电解质是化合物 故混合物 单质不能归于其中 如说nacl为电解质 不能说食盐水是电解质 又如cl2既不是电解质 也不是非电解质 强 弱电解质的本质区别在于电离是否完全 与电解质的溶解度及溶液的导电性无关 强电解质溶液的导电能力不一定强 弱电解质溶液的导电能力也不一定弱 强电解质溶解度不一定大 溶解度大的不一定为强电解质 例1下列物质中 1 能导电的是 2 属于电解质的是 3 属于非电解质的是 4 属于强电解质的是 5 属于弱电解质的是 a naoh溶液b cuc 液态hcld 液态ch3coohe 蔗糖溶液f 液氨g 氨水h cuso4晶体i 石墨j 无水乙醇 a b g i c d h f j c h d 解析 1 离子化合物在水溶液里 熔融状态下能导电 共价化合物中的电解质在水溶液里能导电 金属单质和部分非金属单质能导电 第 2 5 问根据电解质 非电解质 强电解质 弱电解质的概念进行判断 变式1下列说法中不正确的是 将baso4放入水中不能导电 所以baso4是非电解质 氨溶于水得到的溶液氨水能导电 所以氨水是电解质 固态共价化合物不导电 熔融态的共价化合物可以导电 固态的离子化合物不导电 熔融态的离子化合物也不导电 强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强a b c d 解析 baso4属于难溶性电解质 溶解部分是完全电离的 nh3不是电解质 氨水是电解质溶液 熔融的共价化合物分子中没有离子不可以导电 熔融态的离子化合物存在自由移动离子能导电 相同条件下强电解质的导电能力一定比弱电解质的导电能力强 答案 d 热点2弱电解质的电离平衡 1 弱电解质的电离平衡及其特征电离平衡是指在一定条件 如温度 浓度 下 当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合生成分子的速率相等时 电离过程就达到了平衡状态 弱电解质电离平衡状态的建立 如图所示 电离平衡状态的特征 1 动 电离平衡是动态平衡 2 定 在电离平衡状态时 溶液中分子和离子的浓度保持不变 3 变 电离平衡是相对的 暂时的 当外界条件改变时 平衡就会发生移动 2 影响电离平衡的因素电离平衡是化学平衡中的一种 化学平衡的所有原理均适用于电离平衡 电离平衡的移动 符合勒夏特列原理 1 温度的影响 弱电解质的电离是吸热过程 升高温度 会促进电离 2 浓度的影响 溶液浓度越小 越有利于电离 如加水稀释 会促进电离 3 同离子效应 加入与弱电解质具有相同离子的强电解质 会抑制弱电解质的电离 4 能反应的离子 在醋酸溶液中加入naoh 平衡右移 电离程度增大 在饱和h2s溶液中加入cuso4固体 能促进h2s的电离 使溶液的ph减小 例2 2008 天津理综 醋酸溶液中存在电离衡 ch3coohh 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 根据ch3cooh溶液中的电荷守恒可知c h c oh c ch3coo a项正确 0 1mol l 1的ch3cooh溶液加水稀释时 溶液中c h 减小 因此c oh 增大 b项错误 ch3cooh溶液中加入少量ch3coona固体时 增大了c ch3coo 平衡逆向移动 c项正确 常温下 ph 2的ch3cooh溶液与ph 12的naoh溶液等体积混合时 ch3cooh过量 因而溶液显酸性 ph 7 d正确 答案 b a 加水后 溶液中n oh 增大b 加入少量浓盐酸 溶液中c oh 增大c 加入少量浓naoh溶液 电离平衡向正反应方向移动d 加入少量nh4cl固体 溶液中c 减少 解析 在氨水中加水 促进nh3 h2o的电离 n oh 增大 加入少量盐酸中和oh c oh 减小 加入少量浓naoh溶液 c oh 增大 电离平衡逆反应方向移动 加入少量nh4cl固体 虽然平衡向逆反应方向移动 但c 仍然是增大的 答案 a 能力关弱电解质的判断方法1 用弱电解质的电离特征 部分电离判断 如0 01mol l酸ha溶液ph 2 说明酸ha在水溶液中只有部分电离成离子 因而是弱电解质 2 用弱电解质电离平衡的移动判断 如相同ph的强酸 弱酸分别加水稀释相同倍数 溶液ph变化小的是弱酸 3 用相应盐溶液的酸碱性判断 强碱弱酸盐溶液的碱性越强 其相应弱酸的电离程度越小 强酸弱碱盐溶液的酸性越强 其相应弱碱的电离程度越小 如 ch3coona溶液ph 7 故ch3cooh为弱酸 4 通过化学反应来判断 一般在溶液中强电解质可以制取弱电解质 即 强制弱 的规律 如 醋酸钠可以和盐酸反应生成醋酸 则醋酸为弱酸 5 一元强酸与一元弱酸的比较 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 的比较见下表 2 相同ph 相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较见下表 例1 2009 山东理综 15 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 本题考查强酸 弱酸的电离 弱电解质的电离平衡及其移动 h2o的离子积相关知识 醋酸为弱酸 溶液中存在电离平衡 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 例2 2009 黄冈模拟 1 用简单的实验证明在氨水中存在的电离平衡 要求写出简单操作 现象及实验能说明的问题 2 老师给某学生提供下列药品和必要的实验仪器 要求学生设计实验证明醋酸是弱酸 药品为冰醋酸 蒸馏水和ph试纸 此同学思考后认为 设计的理论依据是 实验的简要步骤是 需记录的现象和数据是 推断与分析 由于 说明 所以醋酸是弱酸 解析 1 用实验方式考查弱电解质的电离平衡 需要进行一个简单操作 该操作能产生明显的变化 通过变化能说明是平衡移动造成的即可 2 依据题目所给的相关试剂 分析得出利用弱电解质溶液的稀释所引起离子浓度的变化进行证明 答案 1 在氨水中滴入酚酞试液变红 加入醋酸铵固体 振荡 溶液颜色明显变浅 说明c oh 减小 是c nh 4 增大平衡左移而造成的 由此证明氨水中存在着电离平衡 2 弱电解质稀释10a倍 ph改变小于a 将一定浓度的醋酸稀释到一定量 如100倍 后 测量稀释前后溶液的ph 稀释的倍数 稀释前后溶液的ph 溶液稀释100倍后 溶液的ph改变小于2稀释过程中醋酸的电离程度增大 课堂练习1 2008 滨州 下列物质中能导电的是 a 熔融的氯化钠b 硝酸钾粉末c 硫酸铜晶体d 无水乙醇 解析 硝酸钾粉末 硫酸铜晶体虽然是强电解质 但其晶体中无自由移动的离子 所以不能导电 无水乙醇是非电解质 所以不能导电 熔融的氯化钠中存在能够自由移动的离子 所以能够导电 答案 a 2 2008 哈尔滨 向ch3cooh溶液中滴加naoh溶液 则下列说法正确的是 a ch3cooh的电离平衡向左移动b 溶液中c h 增大c 醋酸根离子的物质的量减小d 醋酸分子的浓度减小 解析 ch3cooh溶液中存在的电离平衡 根据弱电解质的电离平衡的影响因素可知 向ch3cooh的溶液中滴加naoh溶液 naoh电离出来的oh 与h 反应 使c h 减小 ch3cooh的电离平衡向右移动 醋酸根离子的物质的量增大 醋酸分子的浓度减小 答案 d 3 2008 山东德州质检 醋酸的下列性质中 可以证明它是弱电解质的是 a 醋酸溶液可与纯碱溶液反应产生co2b 相同ph的醋酸溶液和盐酸分别跟同样颗粒大小的锌反应时 产生h2的起始速率相等c 10ml1mol l醋酸溶液恰好与10ml1mol lnaoh溶液完全反应d 在相同条件下 醋酸溶液的导电性比盐酸的弱 解析 a项仅能说明ch3cooh比h2co3酸性强 故错误 b项ph相同 c h 相同 反应速率相同 故错误 c项酸碱中和与强弱电解质无关 故错误 d项正确 答案 d 4 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 a项盐酸和醋酸浓度相同时 因两者电离能力不同 c h 盐酸 c h 醋酸 b项两者均为一元酸 在同体积 同浓度的前提下 盐酸和醋酸中和氢氧化钠的能力相同 c项稀释后 盐酸的ph 5 而醋酸电离平衡被促进 其ph 5 d项盐酸中c h 几乎不变 答案 b 点评 利用盐酸和醋酸的比较 考查学生对弱电解质电离平衡知识的理解 5 2008 北京西城 为证明某可溶性一元酸 hx 是弱酸 某同学设计了如下实验方案 其中不合理的是 a 室温下 测0 1mol lhx溶液的ph 若ph 1 证明hx是弱酸b 室温下 将等浓度等体积的盐酸和nax溶液混合 若混合溶液ph7 证明hx是弱酸d 在相同条件下 对0 1mol l的盐酸和0 1mol l的hx溶液进行导电性实验 若hx溶液灯泡较暗 证明hx为弱酸 解析 由0 1mol lhx溶液ph 1知 c h 7 说明盐在水中发生水解 x h2ohx oh 为强碱弱酸盐 c项正确 用同浓度的一元酸做导电实验 灯泡较暗者 溶液离子浓度较小 说明hx没有完全电离 则为弱酸 d项正确 答案 b 点评 判断电解质是否为弱电解质 最根本的依据是弱电解质在溶液中部分电离 只要用不同的方法证明物质在水中是部分电离 存在电离平衡 则该物质一定是弱电解质 6 2009 南京模拟 在一定温度下有 a 盐酸b 硫酸c 醋酸三种酸 1 当三种酸物质的量浓度相同时 c h 由大到小顺序是 2 同体积 同物质的量浓度的三种酸 中和naoh的能力由大到小的顺序是 3 若三者c h 相同时 物质的量浓度由大到小的顺序是 4 当三者c h 相同且体积相同时 分别放入足量的锌 相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是 b a c b a c c a b c a b 5 当c h 相同 体积相同时 同时加入形状 密度 质量完全相同的锌 若产生相同体积的h2 相同状况 则开始时反应速率的大小关系为 反应所需时间的长短关系是 6 将c h 相同的三种酸均加水稀释到原来的100倍后 c h 由大到小的顺序是 a b c a b c c a b 第23讲弱电解质的电离 1 2008 潍坊 某固态化合物a不导电 但其熔化或溶于水时都能完全电离 下列关于物质a的说法中 正确的是 a a为非电解质b a是弱电解质c a是离子化合物d a为易溶性盐 解析 在熔化或溶于水时完全电离的物质是强电解质 可能是强碱也可能是盐 且一定是离子化合物 溶解性不能确定 答案 c 2 2008 澹州 下列有关电解质的说法中正确的是 a 强电解质一定是离子化合物b 强电解质 弱电解质的电离都是吸热过程c 强电解质的饱和溶液一定是浓溶液d 强电解质在水中一定能全部溶解 解析 强电解质不一定是离子化合物 如hcl是强电解质但却是共价化合物 a错 baso4难溶于水 baso4水溶液虽然是饱和溶液 但却是稀溶液 故c d错 答案 b 3 2009 烟台模拟 仅能在水溶液中导电的电解质 a so3b nh4clc nacld na2co3 解析 固体nh4cl中有离子 但不能自由移动 故不导电 受热分解为nh3 hcl气体 无熔化态 故只能溶于水导电 另需注意so3在水溶液中能导电是因为生成了电解质h2so4 而非so3本身电离 so3不是电解质 答案 b 4 2009 济南调研 已知 al oh 3的电离方程式为 无水alcl3晶体的沸点为182 9 溶于水的电离方程式为 alcl3 al3 3cl pbso4难溶于水 易溶于醋酸钠溶液 反应的化学方程式为 pbso4 2ch3coona na2so4 ch3coo 2pb 下列关于al oh 3 alcl3和 ch3coo 2pb的说法正确的是 a 均为弱电解质b 均为电解质c 均为离子化合物d 均为共价化合物 答案 bd 5 2008 沂源 相同温度下 两种氨水a b 浓度分别为0 2mol l和0 1mol l 则a和b的oh 浓度之比 a 大于1b 小于2c 等于2d 不能确定 解析 对于氨水的稀溶液 浓度越小 电离程度越大 因此0 2mol l氨水的电离程度比0 1mol l氨水的电离程度小 oh 浓度之比小于2 答案 b 6 2009 临沂市一摸 下列事实一定能证明hno2是弱电解质的是 常温下nano2溶液的ph大于7 用hno2溶液做导电实验 灯泡很暗 hno2和nacl溶液不能发生反应 0 1mol lhno2溶液的ph 2 1 nano2溶液和h3po4反应 生成hno2 0 1mol lhno2溶液稀释至100倍 ph约为3 1a b c d 全部 解析 证明hno2是弱电解质 所涉及的方面较多 中证明能水解 溶液呈碱性 证明hno2为弱酸 中未指明浓度 也没有参照物 不能说明问题 中说hno2不能与nacl反应 这样的情况很多 如hi也不能与nacl反应 中说明c h c hno2 hno2部分电离 存在电离平衡 是弱电解质 中的h3po4已知为中强酸 而被中强酸制备的必定是弱酸 没有沉淀物 弱酸即为弱电解质 中hno2溶液被稀释 c h 变化与c hno2 变化不同步 证明存在电离平衡 即为弱电解质 答案 c 7 2008 广东化学 电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量 根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点 右图是用koh溶液分别滴定hcl溶液和ch3cooh溶液的滴定曲线示意图 下列示意图中 能正确表示用nh3 h2o溶液滴定hcl和ch3cooh混合溶液的滴定曲线的是 解析 1 hcl为强电解质 ch3cooh为弱电解质 滴加nh3 h2o弱电解质先与hcl反应 生成同样为强电解质的nh4cl 但溶液体积不断增大 溶液稀释 所以电导率下降 2 当hcl被中和完后 nh3 h2o继续与ch3cooh弱电解质反应 生成强电解质ch3coonh4 所以电导率增大 3 hcl与ch3cooh均反应完后 继续滴加nh3 h2o 电导率变化不大 但因溶液被稀释 电导率有下降趋势 综上所述 答案选d 答案 d 8 2009 三南检测 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 下列叙述中不正确的是 a roh是一种强碱b 在x点 moh未完全电离c 在x点 c m c r d 稀释前 c roh 10c moh 解析 若roh为强碱 当它稀释100倍时 其c oh 10 1v 100v 10 3 mol l 即ph 11 观察roh稀释图线 图中所示之值与此吻合 故a说法是正确的 若moh也为强碱 当它稀释100倍时 其c oh 10 2v 100v 10 4 mol l 即ph应为10 而图中所示之值为11 比它大 说明moh在稀释过程中又电离出了氢氧根离子 由此证明它是弱碱 当然在稀释100倍时 就没有完全电离 b说法正确 在稀释100倍时 两种碱溶液的氢氧根离子浓度相等 则m 与r 浓度也相等 c项说法也正确 由于moh为弱碱 部分电离 即c moh c oh 故稀释前c roh 10c moh 答案 d 9 醋酸是一种常见的弱酸 为了证明醋酸是弱电解质 某同学开展了题为 醋酸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 则可证明醋酸为弱电解质b 先配制一定量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 则可证明醋酸是弱电解质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 则可证明醋酸是弱电解质d 配制一定量的ch3coona溶液 测其ph 若常温下ph大于7 则可证明醋酸是弱电解质 解析 若是强酸 则0 10mol l 1的ch3cooh溶液的ph 1 0 01mol l 1的ch3cooh溶液的ph 2 ch3coona溶液的ph 7 那么0 10mol l 1的ch3cooh溶液的ph 1 0 10mol l 1ch3cooh溶液与0 01mol l 1ch3cooh溶液的 ph 1 ch3coona溶液呈碱性均可说明ch3cooh是弱酸 c中将溶液加热至100 ph一定变小 不对 答案 c 10 一元弱酸ha aq 中存在下列电离平衡 将1 0molha分子加入水中配成1 0l溶液 如图表示溶液中ha h a 的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是 解析 a不正确 原因有多种 c h 平 c a 平 c a 平 1 0mol l 1 b不正确 因为c a 平 c h 平 1 2mol l 1 1 0mol l 1 d不正确 原因有多种 c h 始 c a 始 1 0mol l 1 c ha 始 0 答案 c 11 2010 石家庄质检一 现有ph 3的醋酸和ph 3的硫酸两种溶液 下列叙述正确的是 a 两溶液中水电离出的c h 均为1 10 11mol l 1b 加水稀释100倍后两溶液的ph仍相同c 醋酸中的c ch3coo 和硫酸中的c 相同d 等体积两溶液中分别加入足量锌片放出h2的体积相同 答案 a 12 已知某温度时ch3cooh的电离平衡常数为k 该温度下向20ml0 1mol l 1ch3cooh溶液中逐滴加入0 1mol l 1naoh溶液 其ph变化曲线如图所示 忽略温度变化 下列说法中不正确的是 a a点表示的溶液中c ch3coo 10 3mol l 1b b点表示的溶液中c ch3coo c na c c点表示ch3cooh和naoh恰好反应完全d b d点表示的溶液中均等于k 解析 本题考查电离平衡常数和电离平衡 当两溶液恰好完全反应时 得到ch3coona溶液显碱性 而c点ph 7 则说明ch3cooh过量 c选项说法错误 k只与温度有关 则d选项说法正确 a点ph 3 即ch3cooh溶液中c h 10 3mol l 1 则产生的c ch3coo 10 3mol l 1 a选项说法正确 c点时根据电荷守恒则有c ch3coo c na c h c oh 而b点时显酸性 则c ch3coo c na b选项说法正确 本题选c 答案 c 13 2008 武汉月考 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hah a 则k k为电离平衡常数 只与温度有关 内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 回答下列问题 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 增大 k值越大 酸性越强 4 多元弱酸是分步电离的 每一步都有相应的电离平衡常数 同一种多元弱酸的k1 k2 k3之间存在着数量上的规律 此规律是 产生此规律的原因是 h3po4 k1 k2 k3 1 10 5 10 10 上一级电离产生的h 对下一级电离有抑制作用 解析 弱电解质的电离是吸热反应 当温度升高时 k值增大 k值越大 说明该酸电离程度越大 即酸性越强 根据k值大小 酸性最强的是h3po4 最弱的是 根据表格中的数据 可粗略得出k1 k2 k3 1 10 5 10 10的结论 这是由于多元弱酸每一步都电离出h 上一级电离产生的h 对下一级电离有抑制作用 14 2009 武汉质检 酸的强弱除与本性有关外 还与溶剂有关 如hac和hf在水溶液中部分电离为弱电解质 酸性hac hf 若在液氨中两者都为强酸 这种效应称为拉平效应 1 hac和hf在液氨中呈强酸性的原因是 2 在液氨中ch3coona hclnacl ch3cooh这一反应能否发生 为什么 在液氨中 nh3可与h 反应生成 使hac和hf完全电离 故均