苏教版选修4 专题3第一单元 弱电解质的电离平衡 课件（97张）.ppt

第一单元弱电解质的电离平衡 一 强电解质和弱电解质1 电解质与非电解质 水溶液里 熔融 微点拨 电解质和非电解质均是纯净物 均是化合物 2 强电解质和弱电解质 学考要求 1 概念 强电解质 在水溶液里能 电离的电解质 弱电解质 在水溶液里 电离的电解质 完全 部分 2 类别 强电解质 强酸 强碱 绝大多数的盐 如h2so4 naoh nacl等 弱电解质 弱酸 弱碱和水 如h2co3 cu oh 2 h2o等 微点拨 电解质的强弱与物质的溶解性无关 1 弱电解质的电离方程式 学考要求 弱电解质的电离过程是可逆的 其电离方程式用 表示 如ch3cooh nh3 h2o ch3coohch3coo h 2 弱电解质水溶液中的电离平衡 学考要求 1 建立过程 2 概念 在一定条件 如温度 浓度 下 当弱电解质分子电离成离子的速率等于离子结合成分子的速率时 电离过程就达到了平衡状态 这种状态就叫作弱电解质的电离平衡 3 电离平衡的特征 电离平衡是化学平衡的一种 符合化学平衡状态的各特征 离子 分子 微点拨 外界条件的改变引起弱电解质的电离平衡移动 符合化学平衡移动原理 3 电离平衡常数 1 定义 在一定条件下 弱电解质电离达到 时 弱电解质电离形成的各种离子的浓度的 与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数 这个常数叫做电离平衡常数 电离平衡 乘积 2 表达式 弱酸在水溶液中的电离平衡常数通常用ka表示 例如 ch3coohch3coo h ka 弱碱在水溶液中的电离平衡常数通常用kb表示 例如 微点拨 电离平衡常数只与温度有关 温度发生改变 电离平衡常数才发生改变 4 电离度 1 表达式 100 2 影响因素 浓度 一般而言 弱电解质的浓度越大 电离度 浓度越小 电离度 温度 因电离过程都是吸热的 故升高温度 电离度 越小 越大 增大 三 常见的弱电解质1 水的电离 1 电离方程式为h2o h2oh3o oh 可简写为 2 离子积常数 室温 kw c h c oh kw只与温度有关 温度升高 kw h2oh oh 10 14 增大 3 水的电离平衡的影响因素 温度 温度升高 水的电离程度 酸 碱 加入酸或碱 水的电离 电离平衡 移 增大 抑制 左 2 多元弱酸的分步电离 分步电离 逐级电离常数的关系 ka1 ka2 ka3 如碳酸的电离方程式为 微点拨 弱电解质的电离是一个吸热过程 自我小测 1 思考辨析 1 电解质的电离是在通电的条件下进行的 分析 电解质是在溶于水或熔融状态下发生电离的 电离并不需要通电 2 在溶液中 导电能力强的电解质是强电解质 分析 导电能力强只能说明溶液中电荷浓度大 并不能说明溶质是完全电离的 3 水的离子积随温度升高而增大 分析 水的电离过程是吸热过程 温度升高 平衡正向移动 水的离子积常数变大 4 向纯水中加入醋酸钠固体 促进了水的电离 分析 在纯水中存在如下电离平衡 h2oh oh 加入醋酸钠固体 ch3coo 和h 结合成弱酸ch3cooh 使h2o电离平衡正向移动 促进了水的电离 2 氢氟酸是弱酸 电离方程式为hfh f 达到电离平衡的标志是 a c h c f b v 电离 v 形成分子 c 溶液显酸性d 单位时间内 电离的hf分子数与生成的f 数相等 解析 选b a项中的等式在hf的水溶液中不成立 c d项都不是电离平衡的标志 3 水的电离过程为h2ooh h 在25 35 时其离子积分别为k 25 1 10 14 k 35 2 1 10 14 则下列叙述中正确的是 a 氯化钠溶液中kw 35 35 c 25 时 向纯水中加入盐酸或氢氧化钠都能使水的电离平衡逆向移动 水的离子积减小d 某温度下纯水中c h 为2 10 7mol l 1 则此时的c oh 也为2 10 7mol l 1 解析 选d 无论何种溶液中 kw 35 kw 25 a项错误 温度升高 水的离子积变大 电离度也变大 因为电离吸热 b项错误 25 时 向纯水中加入盐酸或氢氧化钠都能使水的电离平衡逆向移动 但是温度不变水的离子积不变 c项错误 某温度下纯水中c h c oh 2 10 7mol l 1 d项正确 一 强电解质和弱电解质 核心突破 1 强电解质与弱电解质的比较 2 电解质的强弱与化合物类型的关系 拓展深化 影响溶液导电性的因素 1 离子的浓度 离子的浓度越大 导电性越好 2 离子所带的电荷 离子所带的电荷越多 导电性越好 典题通关 典例 能说明醋酸是弱电解质的事实是 a 醋酸溶液的导电性比盐酸弱b 醋酸溶液与碳酸钙反应 缓慢放出二氧化碳c 0 1mol l 1的ch3cooh溶液中 氢离子的浓度约为0 001mol l 1d 醋酸溶液用水稀释后 氢离子浓度下降 解题指南 解答本题需明确以下两点 1 电解质溶液的导电性与溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷有关 与强弱电解质无必然联系 2 弱电解质的实质是在水溶液中发生部分电离 解析 选c 确定某物质是否为弱电解质要看它在水溶液中是否只有部分电离 而溶液导电性强弱与溶液中离子浓度及所带电荷有关 与碳酸钙反应放出二氧化碳 只能说明醋酸的酸性比碳酸强 即使是强酸 稀释后其离子浓度也要下降 所以说稀释后氢离子浓度下降并不能说明醋酸是弱酸 0 1mol l 1的 ch3cooh溶液中 氢离子的浓度约为0 001mol l 1 说明0 1mol l 1的ch3cooh溶液中仅有0 001mol l 1的醋酸电离了 能够说明醋酸是弱电解质 延伸探究 1 b项中碳酸钙不溶于水 它是强电解质吗 提示 是 caco3虽然难溶于水 但是溶于水的部分能完全电离 所以caco3是强电解质 2 a项若改成等浓度的盐酸和醋酸 能说明醋酸是弱电解质吗 提示 能 等浓度的二者 醋酸的导电性差 说明其不完全电离 属于弱电解质 过关训练 1 2017 宁波高二检测 下列各组关于强电解质 弱电解质 非电解质的归类 完全正确的是 解析 选c a项 fe既不是电解质 也不是非电解质 b项 nh3是非电解质 baso4是强电解质 d项 h2o是弱电解质 不是非电解质 2 2016 浙江4月学考真题 某温度下 关于ph相等的盐酸和醋酸溶液 两溶液的oh 浓度也相等 下列说法正确的是 a c hcl c ch3cooh b c cl c ch3coo c 等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的zn完全反应 盐酸产生的h2多 d 用相同浓度的naoh溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全 盐酸消耗的naoh溶液体积多 解析 选b 氯化氢是强电解质 在水溶液中完全电离 不存在hcl分子 a选项错误 根据电荷守恒 c cl c oh c h c h c ch3coo c oh 两式相加即得 c cl c ch3coo b选项正确 醋酸是弱酸 只有少量电离 所以醋酸的浓度要远远大于盐酸的浓度 与足量的锌反应产生的氢气的量多 c选项错误 naoh溶液和盐酸 醋酸都是按照物质的量1 1 反应 因为醋酸的浓度要远远大于盐酸的浓度 所以醋酸消耗的naoh溶液体积多 d选项错误 补偿训练 2017 丽水高二检测 在等体积0 1mol l 1的h2so4 hcl ch3cooh溶液中 加入足量的zn 下列说法中错误的是 a 硫酸中放出氢气量最多b 反应速率h2so4 hcl ch3coohc 放出氢气量 hcl ch3coohd 放出氢气量 hcl ch3cooh 解析 选c 浓度相同的三种酸 硫酸提供的氢离子多 所以硫酸产生的氢气最多 不选a 由于硫酸和盐酸是强酸 完全电离 硫酸溶液中氢离子浓度为0 2mol l 1 盐酸电离出的氢离子浓度为0 1mol l 1 醋酸是弱酸 不完全电离 所以氢离子浓度小于0 1mol l 1 所以反应速率硫酸最 快 其次为盐酸 醋酸反应速率最慢 不选b 由于盐酸和醋酸的浓度和体积相同 所以酸的物质的量相等 所以加入足量的锌 产生氢气的量相等 选c 盐酸和醋酸物质的量相等 所以产生氢气的量相等 不选d 二 电离平衡和电离平衡常数的应用 核心突破 1 影响电离平衡的因素 1 主要因素 主要取决于电解质的强弱 2 外界条件对电离平衡的影响 温度 由于电离过程是吸热的 故升高温度 电离平衡向电离方向移动 电离程度增大 浓度 加水稀释 电离平衡向电离的方向移动 同离子效应 当加入的离子与弱电解质电离产生的某种离子相同时 会使电离平衡向逆反应方向移动 化学反应 当加入的物质能与弱电解质电离产生的某种离子反应时 会使电离平衡向电离的方向移动 3 实例 现以0 1mol l 1的ch3cooh溶液为例 分析影响电离平衡的因素及平衡移动结果 电离方程式为ch3coohch3coo h 2 电离平衡常数的理解 1 影响电离平衡常数的因素 同一温度下 不同弱电解质的电离常数不同 说明电离常数的大小首先由物质的本性决定 弱电解质的电离常数受温度变化的影响 升高温度 电离平衡常数增大 2 同一弱电解质在同一温度下发生浓度变化时 其电离常数不变 同一温度下 不同种弱酸 电离常数越大 其电离程度越大 酸性越强 拓展深化 溶液稀释过程中各微粒量的变化规律 1 对于弱电解质ab aba b 加水稀释时各量的变化 2 在稀水溶液中 c h c oh kw 常数 c h 和c oh 的变化趋势正好相反 若溶液显酸性 则稀释时 c h 减小 c oh 增大 若溶液显碱性 则稀释时 c h 增大 c oh 减小 典题通关 典例 2017 杭州高二检测 在一定温度下 有a 盐酸 b 硫酸 c 醋酸三种酸 用a b c来回答下列问题 1 当其物质的量浓度相同时 c h 由大到小的顺序是 2 同体积 同物质的量浓度的三种酸溶液 中和naoh的能力由大到小的顺序是 3 当c h 相同时 物质的量浓度由大到小的顺序为 4 当c h 相同 体积相同时 分别加入足量锌 相同状况下产生的气体体积由大到小的顺序为 解析 1 物质的量浓度相同 盐酸和硫酸是强酸 完全电离 硫酸是二元酸 盐酸是一元酸 醋酸是一元弱酸 且不完全电离 所以c h 由大到小的顺序为b a c 2 酸中和碱的能力是依据酸与碱反应的方程式的化学计量数来确定的 所以同体积 同浓度的盐酸 醋酸中和naoh的能力相等 且小于硫酸 3 c h 相等 因醋酸为弱酸 其物质的量浓度远大于溶液中 的c h 盐酸是一元强酸 硫酸是二元强酸 所以物质的量浓度大小顺序为c a b 4 锌足量 产生氢气的体积由n h 决定 所以c a b 答案 1 b a c 2 b a c 3 c a b 4 c a b 延伸探究 1 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 若产生相同体积的氢气 相同状况 则开始时反应速率的大小关系是 反应所需时间的长短关系是 提示 a b ca b c 产生的氢气相等可见锌量不足 开始c h 相等 反应速率相等 但是醋酸为弱酸 继续电离 使c h 的变化缓慢 反应速率变化的慢 所用时间短 而硫酸和盐酸中的c h 变化速率相等 所用时间相等 但后期反应速率减慢 时间比醋酸的时间长 2 将c h 相同的三种酸溶液均加水稀释至体积为原来的10倍后 c h 由大到小的顺序为 提示 c a b 稀释10倍对盐酸和硫酸来说 c h 变为原来的 而醋酸的电离平衡向右移动 又电离出h 因此c h 比盐酸和硫酸的大 过关训练 1 2017 宁波高二检测 氨水中有下列平衡nh3 h2o oh 当其他条件不变时 改变下列条件 平衡向左移动 且浓度增大的是世纪金榜导学号18896045 a 加naohb 加hclc 加nh4cld 加同浓度的氨水 解析 选c 加naoh c oh 增大 平衡向逆向移动 c 减小 a错误 加hcl c oh 减小 平衡向正向移动 b错误 加nh4cl c 增大 平衡向逆向移动 c正确 加同浓度的氨水 平衡不移动 d错误 2 2017 温州高二检测 已知水的电离方程式 h2oh oh 下列叙述中 正确的是 a 升高温度 kw增大 c h 不变b 向水中加入少量硫酸 c h 增大 kw不变 c 向水中加入氨水 平衡向逆反应方向移动 c oh 降低d 向水中加入少量固体kcl 平衡向逆反应方向移动 c h 降低 解析 选b 升温 随着电离正向移动 kw增大 c h 增大 a不正确 向水中加入硫酸 电离平衡逆向移动 氢离子浓度增大 但水的离子积常数不变 b正确 向水中加入氨水 氢氧根离子浓度增大 平衡逆向移动 c不正确 向水中加入氯化钾 对水的电离平衡不影响 氢离子浓度不变 d不正确 补偿训练 已知0 1mol l 1的醋酸溶液中存在电离平衡 ch3coohch3coo h 要使溶液中值增大 可以采取的措施是 加少量烧碱溶液 升高温度 加少量冰醋酸 加水a b c d 解析 选c 对于 升高温度 平衡右移 c h 增大 而c ch3cooh 变小 值增大 对于 可以根据电离平衡常数的变形得出 k值不变 仅分析c ch3coo 变化即可 三 强弱电解质电离方程式的书写学考要求 核心突破 1 强电解质 强电解质的电离方程式用 连接 1 易溶于水的强电解质 如强酸 可溶性强碱和可溶性盐在溶液中全部电离 如h2so4 2h 2 难溶强电解质 虽然溶解度很小 但是溶于水的部分全部电离 如caco3 ca2 2 弱电解质 弱电解质电离方程式用 连接 1 一元弱酸和弱碱直接写一步电离 如ch3coohch3coo h nh3 h2o oh 2 多元弱酸分步电离 主要进行第一步电离 第二步电离较第一步更微弱 如h2co3h 主 h 次 3 多元弱碱分步电离 但书写电离方程式时一步写出 如fe oh 3fe3 3oh 3 两性氢氧化物 按两种方式电离 如al oh 3al3 3oh al oh 3al h3o 4 酸式盐电离方程式的书写 1 强酸的酸式盐在熔融状态和溶液中的电离不同 例如 nahso4 熔融 na nahso4 溶液 na h 2 弱酸的酸式盐在水溶液中的电离强中有弱 例如 nahco3 na 溶液 h 溶液 典题通关 典例 2017 温州高二检测 下列电离方程式书写正确的是 a h2s2h s2 b al oh 3 al3 3oh c nh3 h2o oh d nahco3 na h 解析 选c 硫化氢是多元弱酸 只写第一步电离 正确电离方程式为h2sh hs 故a错误 氢氧化铝是弱碱 用可逆号 正确的电离方程式为al oh 3al3 3oh 故b错误 氨水是弱电解质 电离方程式为nh3 h2o oh 故c正确 碳酸是弱酸 碳酸氢根离子不能拆开 正确的电离方程式为nahco3 na 故d错误 过关训练 1 在以下各种情形中 下列电离方程式的书写正确的是 a 熔融状态下的nahso4的电离 nahso4 na h b h2co3的电离 h2co32h c fe oh 3的电离 fe oh 3fe3 3oh d 水溶液中的nahso4的电离 nahso4 na 解析 选c 本题对多元弱酸 多元弱碱的电离以及nahso4在熔融状态和水溶液中两种情况下的电离进行考查 因为h2so4是强酸 所以nahso4在水溶液中完全电离 其电离方程式为nahso4 na h 但hs中各原子间靠共价键结合 因此熔融状态下不能电离为h 和 故熔融状态下nahso4的电离方程式为 nahso4 na 所以a d选项均错误 h2co3作为二元弱酸 不能完全电离 必须使用 且多元弱酸的电离分步进行 以第一步为主 其电离方程式为h2co3h h 因此b选项错误 fe oh 3是多元弱碱 通常以一步电离表示 故c选项正确 2 下列电离方程式中正确的是 a ch3coohch3coo h b h3po43h pc hclo h clo d naohna oh 解析 选a h3po4应分步电离 故b错误 hclo属于弱电解质 应用 故c错误 而naoh为强电解质 应用 故d错误 抓电离 看平衡 两角度判断强弱电解质核心素养 知道可以通过分析 推理等方法认识研究对象的本质特征 构成要素及其相互关系 运用化学反应原理解决实际问题 判断强弱电解质 一般从是否完全电离 是否存在电离平衡等两个角度分析 1 从是否完全电离的角度判断 在溶液中强电解质完全电离 弱电解质部分电离 据此判断ha是强酸还是弱酸的方法有 2 从是否存在电离平衡的角度判断 强电解质不存在电离平衡 弱电解质存在电离平衡 在一定条件下电离平衡会发生移动 据此判断ha是强酸还是弱酸的方法有 1 从一定ph的ha溶液稀释前后ph的变化判断 如将ph 3的ha溶液稀释100倍后 再测其ph 若ph 5 则为强酸 若ph 5 则为弱酸 2 从升高温度