2011届“步步高”高考化学大一轮复习 专题8 第1讲 水溶液中的离子反应课件 （苏教版 浙江专用）

1,专题8水溶液中的离子反应第1讲弱电解质的电离平衡基础盘点一、强、弱电解质自我诊断1.有以下10种物质：铜，稀硫酸，氯化氢，氨气，氟化氢，二氧化碳，乙酸，氯化钠，碳酸钙，氯气。结合下表中提示的信息，把符合左栏条件的物质的序号填入右栏相应的位置。,2,答案,3,基础回归1.电解质和非电解质,碱,盐,有机,能,不能,极性共价,离子,4,2.强电解质和弱电解质（1）概念（2）与化合物类型的关系强电解质主要是大部分化合物及某些化合物。弱电解质主要是某些化合物。,离子,共价,共价,全部,强酸,强碱,大多数盐,弱酸,弱碱,水,部分,5,3.电离方程式的书写（1）强电解质用，弱电解质用。（2）多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如碳酸电离方程式：，。（3）多元弱碱电离方程式一步写成，如氢氧化铁电离方程式：。,H2CO3H+HCO,HCOH+CO,Fe(OH)3Fe3+3OH-,6,误区警示(1)强、弱电解质和溶解性的关系强电解质不一定易溶于水，例如BaSO4、CaCO3虽难溶，但因其溶解部分在水中完全电离，因此仍为强电解质;而有些物质如HF、H3PO4、NH3H2O等虽易溶，但在水中部分电离,故仍为弱电解质。（2）强、弱电解质与导电性的关系电解质溶液的导电性只与溶液中离子浓度的大小及所带的电荷数有关，与电解质强弱无必然联系。只有在相同条件下,等物质的量浓度的强电解质溶液的导电性才比弱电解质溶液的导电能力强。另外，能导电的物质也未必是电解质,如石墨、金属等。,7,二、弱电解质的电离平衡自我诊断2.根据电离平衡的影响因素填写以下表格：,8,答案向右增大减小减小减弱向右增大减小增大增强向左减小增大减小增强向左减小减小增大增强向右增大增大增大增强,9,基础回归1.概念弱电解质的电离平衡是指在一定条件下（温度、浓度）,弱电解质的速率和的速率相等的状态。如下图所示：,电离成离子,离子,结合成分子,10,2.特征3.外界条件的影响以弱电解质AB的电离为例:ABA+B-升高温度、加水稀释、增大c(AB)、减小c(A+)或c(B-),=,11,指点迷津从纯净的弱电解质开始加水稀释，电离平衡正向移动，离子数目增多，离子浓度增大，导电能力增强;加水稀释至稀溶液后再加水稀释，电离平衡正向移动，离子数目增多，电离程度增大，但离子浓度减小，导电能力降低。注意以下几个问题：(1)电离平衡向右移动，电离程度不一定增大，如向氨水中通入NH3。(2)电离平衡向右移动，离子浓度不一定增,如向氨水中加水。,12,三、电离常数自我诊断3.已知下面三个数据:7.210-4、4.610-4、4.910-10分别是下列有关的三种酸的电离常数,若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2HCN+NaNO2NaCN+HFHCN+NaFNaNO2+HFHNO2+NaF由此可判断下列叙述不正确的是(),13,A.K(HF)=7.210-4B.K(HNO2)=4.910-10C.根据两个反应即可得出结论D.K(HCN)HNO2HCN。由此可判断K(HF)K(HNO2)K(HCN),其对应数据依次为:K(HF)=7.210-4K(HNO2)=4.610-4K(HCN)=4.910-10答案B,14,基础回归1.表达式对一元弱酸HA:HAH+A-Ka=。对一元弱碱BOH:BOHB+OH-Kb=。2.特点(1)电离常数只与有关,升温,K值。(2)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1Ka2Ka3,所以其酸性主要决定于第一步电离。,温度,增大,15,3.意义电离常数数值的大小,可以估算弱电解质电离的趋势。K值越大,电离程度越大,酸(或碱)性越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱:H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO,16,要点精讲要点一强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较强酸与弱酸(或强碱与弱碱)由于电离程度的不同,在很多方面表现出不同的性质。,17,18,特别提醒判断一种酸是强酸还是弱酸时,实质是看它在水溶液中的电离程度,完全电离即为强酸,不完全电离即为弱酸。设计实验验证时注意等物质的量浓度和等pH的两种酸的性质差异。,19,【典例导析1】醋酸是一种常见的一元弱酸,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/LCH3COOH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和0.10mol/L的CH3COOH,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.取等体积、等pH的CH3COOH的溶液和盐酸分别与足量锌反应,若测得反应过程中醋酸产生H2较慢且最终产生H2较多，则醋酸为弱酸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,20,解析若是一元强酸,则0.1mol/L的酸溶液的pH=1,0.01mol/L的酸溶液的pH=2,该酸的钠盐溶液的pH=7。那么0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH1、0.1mol/LCH3COOH与0.01mol/LCH3COOH溶液的pHD(2)CABD(3)CA=BD(4)A=B=CDC(5)CA=BD,26,要点二影响电离平衡的因素1.内因弱电解质本身,如常温下K(HF)K(CH3COOH)。2.外因以CH3COOHCH3COO-+H+为例(1)温度弱电解质的电离过程一般是吸热的,升高温度,电离平衡向右移动,CH3COOH电离程度增大,c(H+)、c(CH3COO-)增大。(2)浓度加水稀释CH3COOH溶液,电离平衡向右移动,电离程度增大。n(CH3COO-)、n(H+)增大,但c(CH3COO-)、c(H+)减小。,27,(3)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,电离平衡向逆反应方向移动。例如0.1mol/L的醋酸溶液中存在如下平衡CH3COOHCH3COO-+H+。加入少量CH3COONa固体或HCl,由于增大了c(CH3COO-)或c(H+),使CH3COOH的电离平衡向逆反应方向移动。前者使c(H+)减小,后者使c(H+)增大。(4)化学反应在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的,28,某种离子反应的物质时,可使电离平衡向电离的方向移动。例如,在CH3COOH溶液中加入NaOH或Na2CO3溶液,由于OH-+H+H2O、CO+2H+H2O+CO2,使c(H+)减小,平衡向着电离的方向移动。灵犀一点稀释弱电解质溶液时,平衡移动的方向易误判为逆向移动,把溶液中离子浓度的减小误认为是电离平衡逆向移动造成的,实际上稀释才是造成溶液中离子浓度减小的主要因素。,29,化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡:,平衡移动的过程中发生了颜色的变化,故可用作酸碱指示剂。浓度为0.02mol/L的下列各溶液:盐酸;石灰水;NaCl溶液;NaHSO4溶液;NaHCO3溶液;氨水。其中能使指示剂显红色的是()A.B.C.D.,【典例导析2】,30,解析由电离平衡看出,若使指示剂显红色必使平衡左移,而使平衡左移的条件是向溶液中加入H+。在给出的试剂中只有、溶于水电离出H+,故C选项正确。答案C,31,迁移应用2在25时,用蒸馏水稀释1mol/L的醋酸溶液至0.01mol/L,随溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是()A.B.C.D.,32,解析往醋酸中加水稀释,电离平衡CH3COOHH+CH3COO-,向右移动,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,则增大,而减小,始终不变,且温度不变,K=也不变。答案A,33,对点训练题组一强、弱电解质1.下列说法正确的是()A.强电解质溶液一定比弱电解质溶液的导电性强B.强电解质的稀溶液中不存在溶质分子C.强电解质都是离子化合物,而弱电解质都是共价化合物D.不同的弱电解质只要物质的量的浓度相同,电离程度也相同解析强电解质不一定都是离子化合物如HCl,其导电能力不一定比弱电解质溶液强。,B,34,2.要证明某酸是弱酸,下列方法正确的是()A.将串联一小灯泡的该酸溶液与串联一相同小灯泡的硫酸并联,接通电源后,若该溶液上的灯泡较暗,则说明该酸是弱酸B.测定该酸的钠盐溶液常温下的pH,若pH7,则说明该酸是弱酸C.用该酸的溶液与金属锌反应,产生气泡较慢,则说明该酸是弱酸D.中和等体积等浓度的NaOH溶液消耗该酸的量大于硫酸,则说明该酸是弱酸,35,解析溶液的导电性取决于自由离子浓度的大小,而离子浓度大小不仅与电解质强弱有关,还与电解质溶液的浓度有关,故A项错;C项可能是弱酸的原因,也可能是强酸浓度较小的原因,故该项错;D项,该酸可能是一元强酸,如盐酸。答案B,36,3.有关常温下pH均为3的醋酸和硫酸的说法正确的是()A.两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为110-11mol/LB.分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH仍相同C.醋酸中的c(CH3COO-)和硫酸中的c(SO)相等D.分别加入足量锌片,两种溶液生成H2的体积相同解析由于醋酸是弱酸,在溶液中存在电离平衡,稀释时电离程度增大,故B项错;由于所带电荷不同,c(CH3COO-)要大于c(SO),C项错;两溶液与锌反应时,醋酸生成的H2多,D项错。,A,37,题组二弱电解质的电离平衡4.在醋酸溶液中,CH3COOH电离达到平衡的标志是()A.溶液显电中性B.溶液中检测不出CH3COOH分子存在C.氢离子浓度恒定不变D.c(H+)=c(CH3COO-)解析电离平衡是一个动态平衡,弱电解质的电离不可能进行到底,且无论在任何时刻,溶液均显酸性,c(H+)=c(CH3COO-)始终成立,只要达到平衡状态,各组分的浓度恒定不变。,C,38,5.下列关于电离常数(K)的说法中正确的是()A.电离常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱B.电离常数(K)与温度无关C.不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同D.多元弱酸各步电离常数相互关系为K1K2K3。,A,39,6.常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:,40,请回答下列问题:(1)不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸。(2)不考虑其它组的实验结果,单从乙组情况分析,c1是否一定等于0.2mol/L?(填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是。(3)从丙组实验结果分析,HA是酸(填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是。,41,(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(H+)=mol/L。写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能做近似计算):c(Na+)-c(A-)=mol/L。解析(1)因为是一元酸和一元碱等物质的量浓度等体积混合,说明恰好完全反应,生成的产物是NaA,对NaA溶液分析,若a=7,说明HA是强酸,若a7,说明溶液是因A-的水解而显碱性,则HA是弱酸。(2)不一定等于0.2。当HA是强酸时等于0.2;当HA是弱酸时,大于0.2。因为pH=7,说明c(H+)=c(OH-),那么根据电荷守恒可知,一定有c(Na+)=c(A-)。,42,(3)由丙组实验数据可知,两溶液等体积等物质的量浓度混合后pH7,说明A-水解,得到HA是弱酸,其他易推知。(4)丁组实验中所得溶液的pH=9,说明溶液中c(H+)=10-9mol/L,则由水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-5mol/L,由电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),则c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9)mol/L。答案(1)如a=7,HA为强酸,如a7,则为弱酸(2)否c(A-)=c(Na+)(3)弱c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+)(4)10-510-5-10-9,43,定时检测一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)1.(2009广东,16)磷钨酸H3PW12O40等杂多酸可代替浓硫酸用于乙酸乙酯的制备。下列说法不正确的是()A.H3PW12O40在该酯化反应中起催化作用B.杂多酸盐Na2HPW12O40与Na3PW12O40都是强电解质C.H3PW12O40、KH2PW12O40与Na3PW12O40含有相同的原子团D.硅钨酸H4SiW12O40也是一种杂多酸,其中W的化合价为+8,44,解析在乙酸乙酯的制备中,浓H2SO4起催化作用,结合题意A正确;钠盐都属强电解质,B正确;依据化合价代数和为零可知H4SiW12O40中W化合价为+6,D错误。答案D,45,2.(2009浙江理综,9)已知单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多,该溶液的沸点就越高。则下列溶液沸点最高的是()A.0.01mol/L的蔗糖溶液B.0.01mol/L的CaCl2溶液C.0.02mol/L的NaCl溶液D.0.02mol/L的CH3COOH溶液解析单位体积内的粒子数,实质为粒子的浓度。显然C项、D项的浓度比A项和C项的大,又C项为强电解质,完全电离,而CH3COOH为弱酸,部分电离,所以C项中粒子浓度大,故沸点最高。,C,46,3.(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,47,解析醋酸在稀释时会继续电离,则在稀释相同体积的盐酸与醋酸的过程中醋酸中的H+浓度减小得慢、pH小,A项错误;随着稀释体积的增大,溶液中离子浓度在减小,B项正确;温度一定,任何稀的水溶液中的KW都是一定值,C项错误;由于醋酸是弱酸,要使盐酸和醋酸溶液pH值相同,醋酸的浓度比盐酸大,D项错误。答案B,48,4.(2008天津理综,9)醋酸溶液中存在电离平衡: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pHn(NaOH),则混合液中酸过量(因为CH3COOH为弱酸),pH7B.常温下,测得0.1mol/L醋酸溶液的pH=4C.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH”、“1,说明c(H+)7,即证明HA是弱电解质。另外解此题第一问时,很易丢掉容量瓶容积,要注意答题的严密性。答案(1)100mL容量瓶(2)(3)(4)难以准确配制pH=1的HA溶液;难以做到锌的表面积相同(5)配制NaA溶液,测其pH大于7,证明HA是弱电解质,66,15.(12分)对于弱酸,在一定温度达到电离平衡时,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常数(25):,67,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常数,对于同一种多元弱酸的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。(3)酸碱的概念(质子定义):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:,68,H3PO4水溶液中具有两性的微粒有。CH3COO-、HCO、CO、S2-、PO、H2PO的碱性由弱到强的顺序为。(4)电离常数是用实验的方法测定出来的。现已经测得25时cmol/L的醋酸溶液中c(H+)=amol/L,试用a、c表示该温度下醋酸的电离常数K(CH3COOH)=。答案(1)H3PO4CH3COOHH2CO3H2S(2)K1K2K3=110-510-10上一级电离产生的H+对下一级电离有抑制作用(3)H2PO、HPO、H2OH2POCH3COO-HCOCOS2-PO(4),69,16.(12分)课题式学习是研究性学习的一种基本方式,其学习模式为:某化学兴趣小组在学习了电解质的有关知识后,老师提出了一个“电解质水溶液导电能力的强弱的影响因素”的课题。让该小组来完成课题的研究,已知HCl在水中能完全电离。(1)该小组同学首先用密度为1.049g/cm3的乙酸(CH3COOH)和质量分数为36.5%、密度为,70,1.18g/cm3的浓盐酸分别配制1mol/LCH3COOH溶液和1mol/LHCl溶液各500mL,则他们应该量取乙酸和浓盐酸的体积分别为和;(2)某同学在配制500mL1mol/L的CH3COOH溶液时,向容量瓶中转移溶液时操作如右图所示,图中的错误有;(3)他们首先用下图所示装置测1mol/L的CH3COOH溶液和1