2104高考化学一轮复习 8.1 弱电解质的电离课件 新人教版.ppt

第八章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离 将等浓度的下列五种溶液连接上电池 如下图 一 强电解质与弱电解质 naoh nacl和hcl溶液所连接灯泡明显比氨水 醋酸所连灯泡的亮度高 说明 是强电解质 在水溶液中 而 属于弱电解质 在水溶液中 naoh nacl和hcl 完全电离 nh3 h2o 醋酸 不能完全电离 1 电解质与非电解质 水溶液里 熔融 2 强电解质与弱电解质 全部 部分 全部 部分 不可逆 可逆 强酸 强碱 弱酸 弱碱 3 电离方程式的书写 1 强电解质 如h2so4 2 弱电解质 一元弱酸 如ch3cooh 多元弱酸 分步电离 且第一步电离程度远远大于第二步的电离程度 如h2co3 多元弱碱 一步完成 如fe oh 3 3 酸式盐 强酸的酸式盐 如nahso4溶于水 弱酸的酸式盐 如nahco3 电解质的强弱是由物质的内部结构决定的 与外界因素无关 关键是看在水溶液中是否完全电离 1 与溶解性无关 如baso4等虽难溶于水 但溶于水的部分却能完全电离 是强电解质 醋酸能与水互溶但不能完全电离 是弱电解质 2 与溶液的导电性无必然联系 溶液的导电性与溶液中的离子浓度 离子所带电荷有关 强电解质溶液的导电能力不一定强 二 弱电解质的电离平衡 加热过程中的现象是 演示电流计指针的偏转幅度越来越大 原因是 弱电解质的电离过程是吸热的 随着温度的升高 电离 程度增大 离子浓度增大 导电性增强 1 电离平衡的建立 在一定条件 如温度 浓度等 下 当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时 电离过程就达到平衡 平衡建立过程如图所示 2 电离平衡的特征 3 外界条件对电离平衡的影响 1 温度 温度升高 电离平衡 移动 电离程度 2 浓度 稀释溶液 电离平衡 移动 电离程度 3 同离子效应 加入与弱电解质具有相同离子的强电解质 电离平衡 移动 电离程度 4 加入能反应的物质 电离平衡 移动 电离程度 向右 增大 向右 增大 向左 减小 向右 增大 4 电离平衡常数 1 表示方法 对于aba b k电离 2 特点 电离平衡常数只与温度有关 升温 k值 多元弱酸分步电离逐级减弱 酸性强弱主要决定于第一步电离 各级电离常数的大小关系为 增大 k1 k2 k3 意义 1 电离平衡右移 电解质分子的浓度不一定减小 离子的浓度也不一定增大 如对于ch3coohch3coo h 平衡后 加入冰醋酸 c ch3cooh 增大 平衡右移 根据勒夏特列原理 再次平衡时 c ch3cooh 比原平衡时大 加水稀释或加少量naoh固体 都会引起平衡右移 但c ch3cooh c h 都比原平衡时要小 2 稀释弱电解质溶液时 并非所有粒子浓度都减小 如ha溶液稀释时 c ha c h c a 均减小 参与平衡建立的微粒 但c oh 会增大 考点一判断强 弱电解质的 四个 依据1 依据弱电解质的定义判断 即弱电解质不能完全电离 如测得0 1mol l 1的ch3cooh溶液的ph 1 说明ch3cooh是弱酸 2 依据物质的类别进行判断 中学阶段 信息题除外 通常遇到的酸除6大强酸 盐酸 硫酸 硝酸 高氯酸 氢溴酸和氢碘酸 外 其余均为弱酸 碱中除4大强碱 氢氧化钠 氢氧化钾 氢氧化钙 氢氧化钡 外 其余均为弱碱 盐大多数为强电解质 思想方法 3 依据电离平衡移动判断 弱电解质溶液中存在电离平衡 条件改变 平衡发生移动 如ph 1的ch3cooh加水稀释10倍 17 高考警示 1 酸碱的强弱和溶液酸碱性的强弱不是等同关系 前者看电离程度 后者看溶液中c h 和c oh 的相对大小 强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强 2 弱酸 弱碱是弱电解质 但它们对应的盐一般为强电解质 如醋酸铵 ch3coonh4 ch3coo 3 要明确产生h2的速率 物质的量与h 的关系 产生氢气的速率取决于c h 与n h 无必然联系 产生的n h2 取决于酸溶液中最终电离出的n h 与c h 无必然联系 典题通关1 2014 济南模拟 醋酸是一种常见的弱酸 为了证明ch3cooh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 解题指南 要正确解答本题 需明确以下两点 1 可用反证法来证明某种酸是否为弱酸 先假设为强酸 2 温度升高 kw增大 中性溶液的ph也会减小 解析 选c 若醋酸是强酸 则0 10mol l 1ch3cooh溶液的ph 1 0 01mol l 1ch3cooh溶液的ph 2 ch3coona溶液的ph 7 若0 10mol l 1ch3cooh溶液的ph 1 0 10mol 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 互动探究 一定量的0 01mol l 1和0 10mol l 1的某一元酸溶液 分别用ph计测它们的ph 怎样能说明该酸为强酸 提示 若两者的ph相差1个单位 则说明是强酸 变式训练 现有ph 2的a b两种酸溶液各1ml 分别加水稀释到1l 其ph与溶液体积的关系如右图所示 下列说法正确的是 a是强酸或酸性比b强的弱酸 b是弱酸 稀释后 a溶液的酸性比b溶液强 若a b均为弱酸 则2 a 5 若a b均为强酸 则a b的物质的量浓度一定相等a b c d 解析 选b 观察图像 两种酸溶液稀释相同的倍数后 ph不相同 推出两种酸的酸性强弱不同 强酸变化幅度大 弱酸变化幅度小 则b一定是弱酸 a为强酸或酸性比b强的弱酸 一定错误 正确 a的酸性比b的酸性强 稀释后a的ph大于b的ph 则 错误 若a为强酸 则稀释后ph 5 若a为弱酸 稀释后2 ph 5 则 正确 加固训练 1 已知c cl 0 1mol l 1的hcl溶液和c ch3coo 0 1mol l 1的醋酸溶液 则盐酸和醋酸的物质的量浓度比较 a 盐酸大b 醋酸大c 两者浓度相同d 无法判断 解析 选b 由于醋酸是弱酸 已电离的c ch3coo c cl 0 1mol l 1 则醋酸浓度大于盐酸浓度 2 在室温下 下列有关溶液的比较中 不正确的是 ph 2的ch3cooh溶液 ph 2的hcl溶液 ph 12的氨水 ph 12的naoh溶液 a 水电离出的c h b 将 溶液混合后ph 7 消耗溶液的体积 c 将等体积的 溶液分别与足量铝粉反应 生成h2的量 更多d 分别向等体积的四种溶液中加水稀释至100ml后 溶液的ph 解析 选d 在室温下 ph之和等于14的酸和碱 对水的电离抑制程度相同 故水电离出的c h 相等 a项正确 氨水为弱碱 其浓度远远大于0 01mol l 1 溶液混合后ph 7时 消耗溶液的体积 b项正确 等体积的 溶液分别与足量铝粉反应 由于ch3cooh是弱电解质 ph相同其浓度更大 生成的h2更多 c项正确 加水稀释至100ml后 溶液的ph d项错误 考点二外界因素对电离平衡的影响电离过程是可逆过程 可直接用化学平衡移动原理去分析电离平衡 以0 1mol l 1ch3cooh溶液为例 ch3coohch3coo h 深化剖析 方法指南 对电离平衡的理解 1 用化学平衡理论分析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 减弱 这种改变的方向移动 移动结果不能 抵消 或 超越 这种改变 只是一定程度上减弱这种改变 如加水稀释ch3cooh溶液时 尽管h 的物质的量增多 但由于溶液体积增大的程度更大 故c h 仍会减小 2 对弱电解质加水稀释后电离平衡的移动方向 可利用浓度商进行判断 稀释一倍后 q 即q k 平衡向电离方向移动 典题通关2 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 a 加入少量烧碱溶液b 降低温度c 加入少量冰醋酸d 加水 解题指南 解答本题的关键是弄清楚外界条件改变对平衡有何影响 移动的结果会使c h 和c ch3cooh 的浓度如何变化 然后再比较二者比值的变化 解析 选d a项中加入少量的naoh溶液 平衡向右移动 c h 和c ch3cooh 的浓度都减小 但是前者减小的程度更大 a项不正确 醋酸的电离是吸热的过程 降低温度 平衡向左移动 c h 减小 c ch3cooh 增大 b项错误 加入少量冰醋酸 c h 和c ch3cooh 都增大 但是后者增大的程度更大 c项错误 加水稀释 平衡向右移动 n h 增大 n ch3cooh 减小 故增大 值也增大 d项正确 变式训练 2014 银川模拟 0 1mol l 1氨水10ml 加蒸馏水稀释到1l后 下列变化中正确的是 电离程度增大 c nh3 h2o 增大 数目增多 c oh 增大 导电性增强 增大a b c d 解析 选c 氨水加水稀释 电离程度增大 则c nh3 h2o 减小 数目增多 对 错 对 溶液中n oh 增大 但c oh 减小 错 溶液稀释时c c oh 均减小 溶液导电性减弱 错 根据kb 则由于温度不变 kb不变 而c oh 减小 则增大 对 加固训练 1 向0 1mol l 1ch3cooh溶液中加入ch3coona晶体或加等体积水稀释时 都会引起 a 溶液的ph增大b ch3cooh的电离程度增大c 溶液的导电能力减弱d 溶液的c oh 减小 解析 选a 加入ch3coona晶体时 电离出na 和ch3coo 导电能力增强 但ch3coo 浓度的增大抑制ch3cooh的电离 故溶液的c oh 增大 ph增大 加等体积水稀释时 ch3cooh的电离平衡右移 电离程度增大 溶液的导电能力减小 ph增大 c oh 也增大 2 25 时 0 1mol l 1稀醋酸加水稀释 右图中的纵坐标y可以是 a 溶液的phb 醋酸的电离平衡常数c 溶液的导电能力d 醋酸的电离程度 解析 选c 0 1mol l 1稀醋酸加水稀释 电离程度增大 n h 增大 但c h 减小 因此ph增大 a错 d错 电离平衡常数只与温度有关 因此稀释时电离平衡常数不变 b错 加水稀释时溶液中离子浓度减小 溶液的导电能力降低 c对 考点三有关电离平衡常数的计算 以弱酸hx为例 1 已知c hx 和c h 求电离平衡常数 hxh x 起始 c hx 00平衡 c hx c h c h c h 则 k 由于弱酸只有极少一部分电离 c h 的数值很小 可做近似处理 c hx c h c hx 则k 代入数值求解即可 思想方法 2 已知c hx 和电离平衡常数 求c h hxh x 起始 c hx 00平衡 c hx c h c h c h 则 k 由于k值很小 c h 的数值很小 可做近似处理 c hx c h c hx 则 c h 代入数值求解即可 高考警示 1 电离平衡常数与化学平衡常数一样 只与温度有关 与其他条件无关 2 电离平衡常数除了可以比较弱电解质的电离能力外 还能定量判断电离平衡的移动方向 3 在运用电离平衡常数表达式进行计算时 浓度必须是平衡时的浓度 典题通关3 已知室温时 0 1mol l 1某一元酸ha在水中有0 1 发生电离 下列叙述错误的是 a 该溶液的ph 4b 升高温度 溶液的ph增大c 此酸的电离平衡常数约为1 10 7d 由ha电离出的c h 约为水电离出的c h 的106倍 解题指南 要正确解答本题 需明确以下两点 1 温度对弱电解质电离平衡的影响 2 弱电解质的电离平衡常数以及水的离子积的计算 解析 选b 由于ha中c h 0 1mol l 1 0 1 1 10 4mol l 1 因此ph 4 a正确 由于弱电解质的电离过程为吸热过程 温度升高 电离平衡向正反应方向移动 从而使溶液中c h 增大 ph减小 b错误 室温时0 1mol l 1ha溶液中c h c a 1 10 4mol l 1 电离平衡常数 1 10 7 c正确 该溶液中c h 1 10 4mol l 1 c oh 1 10 10mol l 1 由ha电离出的c h 1 10 4mol l 1 由水电离出的c h 1 10 10mol l 1 d正确 互动探究 1 升高温度 一元弱酸ha的电离平衡常数有何变化 提示 弱电解质的电离都是吸热的 升高温度 平衡正向移动 电离平衡常数增大 2 电离平衡正向移动了 平衡常数一定增大吗 提示 不一定 电离平衡常数只与温度有关 若其他条件改变后平衡正向移动 平衡常数不变 加固训练 1 某碱boh在水中的电离过程为bohb oh 在不同温度下其电离常数为kb 20 2 3 10 15 kb 30 3 3 10 14 则下列叙述正确的是 a c oh 随温度的升高而降低b 在30 时 c oh c b c boh的电离程度 20 30 d 电离常数只与温度有关 解析 选d 电离常数表达式为kb 温度升高 电离常数增大 电离程度增大 c oh 增大 在溶液中除boh电离的oh 外还有水电离出的oh 故c oh c b 或利用溶液中电荷守恒c h c b c oh 所以c oh c b 2 氯气在295k 100kpa时 在1l水中可溶解0 09mol 实验测得溶于水的cl2约有三分之一与水反应 请回答下列问题 1 该反应的离子方程式为 2 估算该反应的平衡常数 列式计算 3 在上述平衡体系中加入少量naoh固体 平衡将向 移动 4 如果增大氯气的压强 氯气在水中的溶解度将 填 增大 减小 或 不变 平衡将向移动 解析 1 cl2和水反应生成hcl和hclo hclo是弱酸 2 在该氯水中 c cl2 0 09mol l 1 0 06mol l 1 c cl c h c hclo 0 09mol l 1 0 03mol l 1 忽略hclo的电离 所以k4 5 10 4 3 加入少量naoh固体 naoh可以和h 及hclo反应 使平衡cl2 g h2oh cl hclo正向移动 4 增大氯气的压强 上述平衡正向移动 氯气在水中的溶解度增大 答案 1 cl2 h2oh cl hclo 2 k 3 正反应方向 4 增大正反应方向 弱酸的酸性比较 高考实验 高考是这样考查的 双选 2013 上海高考 部分弱酸的电离平衡常数如下表 下列选项错误的是 a 2cn h2o co2 2hcn b 2hcooh 2hcoo h2o co2 c 中和等体积 等ph的hcooh和hcn消耗naoh的量前者小于后者d 等体积 等浓度的hcoona和nacn溶液中所含离子总数前者小于后者 ad 教材原型 教材是这样讲述的向两支分别盛有0 1mol l 1醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度na2co3溶液 观察现象 知识源头 理论是这样说的相对强的酸和相对弱的酸的比较 迁移点拨 高考还能这样考查弱酸的酸性强弱比较在高考中也可能通过以下角度考查 1 酸性强弱的比较 物质的量浓度相同的两种一元弱酸 ha hb 的钠盐溶液中 分别通入少量co2后可发生如下反应 naa co2 h2o ha nahco3 2nab co2 h2o 2hb na2co3则hb与ha的酸性谁更强 提示 由 式得a 只能使h2co3失去一个h 形成 由 式得b 可使h2co3失去两个h 形成 换句话说 b 结合h 的能力比a 强 hb电离出h 能力则比ha弱 即hb酸性比ha弱 2 除杂问题中试剂的选择 弱酸 或弱酸对应的氧化物 中含有较强酸 或较强酸对应的氧化物 杂质 通常选择弱酸所对应的酸式盐 利用强酸制弱酸的原理除去杂质 nahco3 hcl nacl co2 h2o 2nahco3 so2 na2so3 2co2 h2o nahso3 hcl nacl so2 h2o nahs hcl nacl h2s 强化小练 1 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不能发生反应 0 1mol l 1hno2溶液的ph 2 1 nano2和h3po4反应 生成hno2 0 1mol l 1hno2溶液稀释至100倍 ph约为3 1a b c d 全部 解析 选c 中证明能水解 证明hno2为弱酸