2022届高考化学一轮复习第8单元水溶液中的离子平衡第1节弱电解质的电离课件新人教版

1、第第1 1节弱电解质的电离节弱电解质的电离 -2- 考纲要求:1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。 2.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。 3.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数进行相关 计算。 -3- 考点一考点二 基础梳理考点突破 弱电解质的电离平衡 1.电离平衡的建立 弱电解质的电离平衡是指在一定条件(温度、浓度)下,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,溶 液中各分子和离子的浓度都保持不变时的状态。 平衡建立过程的v-t图像如图所示。 -4- 考点一考点二 基础梳理考点突破 2.弱电解质电离平衡的特征 -5- 考点一

2、考点二 基础梳理考点突破 3.外界条件对电离平衡的影响 (1)内因:弱电解质本身的性质。 (2)外因:浓度、温度、加入试剂等。以0.1 molL-1 CH3COOH溶 液为例(CH3COOH CH3COO-+H+H0),用平衡移动原理分析 电离平衡的移动。 -6- 考点一考点二 基础梳理考点突破 -7- 考点一考点二 基础梳理考点突破 特别提醒(1)稀醋酸加水稀释时,溶液中的各离子浓度并不是都减小, 如c(OH-)是增大的。 (2)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,电离程度也不 一定增大,如稀醋酸中加入冰醋酸。 -8- 考点一考点二 基础梳理考点突破 自主巩固自主巩固 判断正误,正确的

3、画“”,错误的画“”。 (1)除水的电离平衡外,CH3COOH溶液中存在电离平衡,而盐酸中 不存在电离平衡 ( ) (2)CH3COOH溶液中,CH3COOH达到电离平衡时,溶液中检测不 出CH3COOH分子 ( ) (5)氢碘酸的电离方程式为HI=H+I- ( ) (6)弱电解质溶液的导电能力一定比强电解质弱 ( ) -9- 考点一考点二 基础梳理考点突破 从“定性”和“定量”两个角度理解电离平衡 (1)从定性角度分析电离平衡: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。 (2)从定量角度分析电离平衡:当改变影响电离平衡的条件后,分

4、 析两种粒子浓度之比的变化时,若通过平衡移动的方向不能作出判 断,应借助化学平衡常数进行定量分析。 -10- 考点一考点二 基础梳理考点突破 例1H2S水溶液中存在电离平衡H2S H+HS-和HS- H+S2-。 若向H2S溶液中() A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大 B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大 C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小 D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都 减小 C 解析:加水,电离平衡向右移动,但c(H+)减小,A项错误;通入过量 SO2气体发生反应2H2S+SO2=3S+2H2O,当SO2过量时溶液显酸性,

5、而且酸性比氢硫酸强,pH减小,B项错误;滴加新制氯水,发生反应 Cl2+H2S=2HCl+S,则平衡向左移动,溶液pH减小,C项正确;加入少 量硫酸铜固体,发生反应H2S+Cu2+=CuS+2H+,c(H+)增大,D项错误。 -11- 考点一考点二 基础梳理考点突破 例225 时,用蒸馏水稀释1 molL-1醋酸,下列各项始终保持增大 趋势的是( )A -12- 考点一考点二 基础梳理考点突破 易错警示 向冰醋酸中加水形成溶液一直到溶液被稀释的过程中, 各种变化如下:CH3COOH的电离程度一直增大,电离产生的H+、 CH3COO-数目一直增大,但c(H+)、c(CH3COO-)先增大后减小,

6、c(OH-) 先减小后增大,c(CH3COOH)一直减小。 -13- 考点一考点二 基础梳理考点突破 跟踪训练跟踪训练 1.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )。 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -14- 考点一考点二 基础梳理考点突破 2.将0.1 molL-1的氨水加水稀释至0.01 molL-1,稀释过程中温度 不变,下列叙述正确的是( )D -15- 考点一考点二 基础梳理考点突破 2.特点 (1)电离平衡常数(也叫电离常数)只与温度有关,升高温度,K值 增大。 (2)多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是第一步第二步 第三步故其酸性取决于第一步电离。 3.意义

7、 同一温度下,K越大越易电离酸(碱)性越强 -16- 考点一考点二 基础梳理考点突破 -17- 考点一考点二 基础梳理考点突破 -18- 考点一考点二 基础梳理考点突破 -19- 考点一考点二 基础梳理考点突破 2.电离常数的四大应用 (1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越 强。 (2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解 程度越小,碱性(或酸性)越弱。 (3)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。 (4)判断微粒浓度比值的变化。 弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分 子的浓度会发生相应的变化,但电离常数不变,

8、考题中经常利用电 离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。 -20- 考点一考点二 基础梳理考点突破 -21- 考点一考点二 基础梳理考点突破 例3已知:下表为25 时某些弱酸的电离平衡常数。 -22- 考点一考点二 基础梳理考点突破 如图表示常温下,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液 pH随加水量的变化。下列说法不正确的是() A.图中c(H+) c(R-)的值:A点C点(HR代表CH3COOH或HClO) B.pH相同的四种溶液浓度关 系:c(CH3COONa)c(NaHCO3)c(NaClO)c(Na2CO3) C.图中A点酸的总浓度小于B点酸的总浓度 D.浓度均为0.

9、1 molL-1的CH3COONa和NaClO的混合溶液 中:c(OH-)=0.1 molL-1-c(ClO-)+c(H+)+c(CH3COOH) 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -23- 考点一考点二 基础梳理考点突破 跟踪训练跟踪训练 3.常温下,某酸HA的电离常数K=110-5。下列说法中正确的是( )。 A.HA溶液中加入NaA固体后, 减小 B.常温下,0.1 molL-1 HA溶液中水电离出的c(H+)为10-13 molL-1 C.NaA溶液中加入盐酸至恰好完全反应,存在关系: 2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-) D.常温下,0.1 molL-1 NaA溶液的水解常数为

10、10-9 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -24- 考点一考点二 基础梳理考点突破 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -25- 弱酸的判断及酸性强弱的比较弱酸的判断及酸性强弱的比较 1.弱酸的判断 (1)从盐类水解的角度分析判断。 取酸的钠盐溶于水,测溶液的酸碱性,若pH=7,则对应的酸为强酸, 如NaCl;若pH7,则对应的酸为弱酸,如CH3COONa。 如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象: 配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞溶液,溶液变 为浅红色。 用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其 pH,pH7。 (2)从弱电解质定义(弱电解质在溶液中不能完全电离

11、)的角度分 析判断。如: 取0.1 molL-1 HA溶液,测其pH,若pH1,则说明HA是弱酸,若pH=1, 则说明HA是强酸。 -26- (3)从电离平衡移动的角度分析判断,如: 向HA溶液中加水稀释到原来的百分之一后,溶液pH增大小于2 的是弱酸; 向HA溶液中加入NaA晶体,溶液中的pH增大的是弱酸。 -27- 2.弱酸相对强弱的比较 (1)从强酸制弱酸的角度分析。 向两支分别盛有0.1 molL-1的醋酸和饱和硼酸的试管中滴加等 浓度Na2CO3溶液,观察现象。 实验现象:盛醋酸的试管中出现气泡,盛硼酸的试管中无明显 现象。 实验原理:Na2CO3+2CH3COOH2CH3COONa

12、+CO2+H2O, Na2CO3与硼酸不反应。 实验结论:酸性:CH3COOHH2CO3H3BO3。 -28- (2)从电离平衡常数K的角度分析判断。 K只是温度的函数,在相同温度下,同类型不同的酸比较时,K值越 大酸性越强。注意:强酸无电离平衡常数。 -29- 例题某探究学习小组的甲、乙、丙三位同学分别设计了如下实 验方案探究某酸HA是否为弱酸。 甲:量取一定质量的HA溶液配制0.1 molL-1的溶液100 mL; 25 时,用pH试纸测出该溶液的pH为pH1,由此判断HA是弱酸。 乙:用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两 种酸溶液各100 mL; 各取相同体积的上述p

13、H=1的溶液分别装入两支试管,同时加 入纯度相同的过量锌粒,观察现象,即可得出结论。 丙:用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两 种酸溶液各100 mL; 分别取这两种溶液各10 mL,加水稀释至1 000 mL; 25 时,用pH试纸分别测出稀释后的HA溶液、盐酸的pH分别 为pH2、pH3,即可得出结论。 -30- (1)在甲方案的第步中,必须用到的标有刻度的仪器是 。 (2)甲方案中,判断HA是弱酸的依据是。 乙方案中,能说明HA是弱酸的选项是(填字母)。 A.开始时刻,装盐酸的试管放出H2的速率快 B.开始时刻,两支试管中产生气体速率相同 C.反应过程中,装HA溶液的

14、试管中放出H2的速率快 D.反应结束后,装盐酸的试管中放出H2的质量少 (3)丙方案中,能说明HA是弱酸的依据是pH2(填“”“1CD(3)7,证明HA为弱酸 -32- 解析:(1)配制一定物质的量浓度的溶液需要有刻度的仪器有:用于 配制溶液的100 mL容量瓶、用于稀释溶液的烧杯、用于量取浓溶 液的量筒。 (2)甲方案:如果HA是强酸,则0.1 molL-1HA溶液的pH=1,如果HA 是弱酸,则pH11; 乙方案:A项,开始时刻,两种酸中氢离子浓度相等,则反应生成氢 气的速率应相等,不能说明HA是弱酸,故错误;B项,开始时刻,两支试 管中产生气体速率一样快,不能说明HA的电离程度,故错误;

15、C项,反 应过程中,装HA溶液的试管中放出H2的速率快,说明随着反应的进 行,HA溶液中的氢离子浓度大于盐酸,则HA在溶液中存在电离平衡, 说明HA是弱酸,故正确;D项,反应结束后,装盐酸的试管中放出H2的 质量少,说明HA溶液中酸的物质的量大于HCl,所以HA在溶液中存 在电离平衡,则HA是弱酸,故正确。 -33- 跟踪训练跟踪训练 1.下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是()。 常温下NaNO2溶液pH7 用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗 HNO2与NaCl不能发生反应 常温下0.1 molL-1 HNO2溶液的pH=2.1 NaNO2与H3PO4反应,生成HNO2 常温下将pH=1

16、的HNO2溶液稀释至原体积的100倍,溶液 pH2.8 A.B. C.D. 答案解析解析 关闭 常温下NaNO2溶液pH7,说明亚硝酸钠是强碱弱酸盐,则HNO2是弱电解 质,故正确;溶液的导电性与离子浓度及离子所带电荷数有关,用HNO2 溶液做导电实验,灯泡很暗,不能证明HNO2为弱电解质,故错误;HNO2 与NaCl不能发生反应,只能说明不符合复分解反应发生的条件,但不能说 明HNO2是弱电解质,故错误;常温下0.1 molL-1 HNO2溶液的pH=2.1, 说明HNO2不完全电离,即说明HNO2为弱电解质,故正确;较强酸可以 制取较弱酸,NaNO2与H3PO4反应,生成HNO2,说明HN

17、O2的酸性弱于H3PO4, 则HNO2为弱电解质,故正确;常温下将pH=1的HNO2溶液稀释至原体 积的100倍,溶液pH约为2.8,说明HNO2是弱电解质,故正确。 答案解析 关闭 C -34- 2.常温下,将一元酸HA的溶液和NaOH溶液等体积混合,混合前两 种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH见下表: -35- 请回答下列问题: (1)不考虑其他组的实验结果,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)不考虑其他组的实验结果,单从乙组情况分析,c1(填 “是”或“不是”)一定等于0.2。混合溶液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的 大小关系是(填字母)

18、。 A.前者大B.后者大 C.两者相等D.无法判断 (3)从丙组实验结果分析,HA是(填“强”或“弱”)酸。该混 合溶液中离子浓度由大到小的顺序是。 (4)丁组实验所得混合溶液由水电离出的c(OH-)=molL-1。 则该混合溶液中:c(Na+)-c(A-)= molL-1(不能做近似 计算,回答准确值,结果不一定要化简)。 -36- 答案:(1)a=7时,HA是强酸;a7时,HA是弱酸 (2)不是C (3)弱c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+) (4)10-510-5-10-9 -37- 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后恰 好反应生成NaA,若a=7,说明H

19、A是强酸;若a7,说明溶液因A-水解而 显碱性,则HA是弱酸。 (2)c1不一定等于0.2,当HA是强酸时,c1等于0.2;当HA是弱酸时,c1 大于0.2。因为pH=7,说明溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知 一定有c(Na+)=c(A-)。 (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溶 液的pH7,说明A-水解,得出HA是弱酸。在NaA溶液中因溶液pH7, 则c(OH-)c(H+),又因A-发生水解,则c(Na+)c(A-),所以溶液中的离 子浓度关系为c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+)。 (4)丁组实验中所得溶液的pH=9,说明溶液中c(H+)=1

20、0-9 molL-1,则 由水电离产生的c(OH-)= =10-5 molL-1。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) molL-1。 -38- 1.两种类别 (1)强电解质:强酸、强碱、绝大多数盐; (2)弱电解质:弱酸、弱碱、水。 2.电离平衡的两个特征 v(电离)=v(结合)0;分子、离子浓度保持不变。 3.电离平衡的三个影响因素 温度、浓度、相同离子。 4.电离常数表达式 -39- -40- 2134657 B -41- 213465 2.关于相同体积、pH均为3的CH3COOH

21、溶液和盐酸,下列说法中正确 的是()。 A.加水稀释至原体积的10倍后,两者的pH变化CH3COOH溶液大于盐酸 B.用同浓度的氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠的物质的量盐酸大于 CH3COOH溶液 C.加入一定量的锌粉,产生气体的体积相同,则CH3COOH溶液一定过量 D.加入足量的锌粉,产生氢气的速率随时间的变化如图所示 7 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -42- 431265 3.常温下,两种酸的电离平衡常数如下表: 常温下,浓度均为0.1 molL-1的下列溶液:Na2SO3溶液;Na2CO3 溶液;NaHSO3溶液,下列有关说法正确的是() 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 7

22、 -43- 431265 4. 能证明乙酸是弱酸的实验事实是 () A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2 B.0.1 molL -1CH3COONa溶液的pH7 C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2 D.0.1 molL -1 CH3COOH溶液可使紫色石蕊溶液变红 B 解析:A、D选项,只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,错 误;C选项,可以证明乙酸的酸性比碳酸强,但是不能证明其是弱酸, 错误;B选项,依据“有弱才水解”可知CH3COOH是弱酸,正确。 7 -44- 6531247 5.(2020山东卷改编)25 时,某混合溶液中 c(CH3COOH)+c(CH3CO

23、O-)=0.1 molL-1,lgc(CH3COOH)、 lgc(CH3COO-)、lgc(H+)和lgc(OH-)随pH变化的关系如右图所示。 Ka为CH3COOH的电离常数,下列说法正确的是()。 A.O点时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-) B.N点时,pH=-lgKa C.该体系中, D.pH由7到14的变化过程中,CH3COO-的水解程度始终增大 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 -45- 6531247 6.联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作 火箭燃料。联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第 一步电离反应的平衡常数值为(已知: 的K=8.7107;KW=1.010-14)。联氨与硫酸形成 的酸式盐的化学式为。 答案:8.71