（北京专用）2019版高考化学一轮复习 第25讲 弱电解质的电离课件

1、第25讲弱电解质的电离 一、电解质一、电解质 1.电解质与非电解质电解质与非电解质 (1)电解质:在水溶液水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。 (2)非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物化合物。 2.强电解质和弱电解质强电解质和弱电解质 电解质 在水溶液里 教材研读教材研读 3.电离方程式的书写电离方程式的书写 (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:H2 CO3H+HC,HCH+C。 (3)多元弱碱的电离一步写出,如氢氧化铁:Fe(OH)3Fe3+3OH- 。 (4)酸式盐的电离 强酸的酸式盐溶于水完全电离,如Na

2、HSO4Na+H+S;弱酸的酸 式盐中酸式酸根离子不完全电离,如NaHCO3的电离方程式:NaHCO3 Na+HC,HCH+C。 3 O 3 O 2 3 O 2 4 O 3 O3 O 2 3 O 自测自测1判断正误,正确的划“”,错误的划“”。 (1)BaSO4难溶于水,其属于弱电解质() (2)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( ) (3)强电解质溶液中不存在溶质分子,弱电解质溶液中存在溶质分子() (4)NH3通入水中,溶液导电性较强,故它是强电解质() (5)由0.1mol/L一元碱BOH溶液的pH=10,可知溶液中存在BOHB+ OH-( ) (6)冰醋酸溶于水的电

3、离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+( ) 自测自测2下列物质中,属于电解质的是,属于非电解质 的是,属于强电解质的是,属于弱 电解质的是。(填序号) H2SO4盐酸氯气硫酸钡酒精铜H2CO3 氯化氢蔗糖氨气CO2NaHCO3 二、弱电解质的电离平衡二、弱电解质的电离平衡 1.电离平衡的建立电离平衡的建立 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和离 子结合成弱电解质分子的速率相等时,达到了电离平衡状态。 2.电离平衡的特征电离平衡的特征 3.影响电离平衡的因素影响电离平衡的因素 浓度、温度等因素对电离平衡有一定的影响。 (1)浓度 浓度降低(加水稀释),平衡向电离

4、电离方向移动。但弱电解质分子及 弱电解质电离出的离子浓度都降低。 (2)温度 弱电解质的电离是一个吸热吸热的过程,升高温度,电离平衡向电离 的方向移动,弱电解质的电离程度增大。 (3)同离子效应 在弱电解质溶液中加入含有弱电解质电离产生的某种离子的物质,使离 子浓度增大,促使电离平衡逆向(即离子结合成分子的方向)移动,反之, 平衡正向(即电离方向)移动。 4.电离常数电离常数 (1)概念 在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种 离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数,这个常 数叫做电离常数,用K来表示(一般酸的电离常数用Ka表示,碱的电离常 数用Kb表示

5、)。 如:CH3COOHH+CH3COO- Ka= 3 3 (H )(CHO ) (CH) ccCO cCOOH (2)电离常数的意义 在一定条件下,根据电离常数数值的大小,可以估算弱电解质电离的程 度,K值越大,电离程度越大,弱酸酸性越强。如相同条件下常见弱酸的 酸性强弱:H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO。 (3)电离常数的影响因素 a.电离常数随温度的变化而变化。 b.电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关,同一温度下,不论弱酸、弱碱的浓 度如何变化,电离常数是不会改变的。 自测自测3判断正误,正确的划“”,错误的划“”。 (1)稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离

6、程度() (2)25时,等体积、等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7() (3)25时,0.1molL-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力 弱() (4)25时,用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH=7,V醋酸1。 (2)配制浓度相同的盐酸和醋酸溶液,取相同体积的盐酸和醋酸分别加 入烧杯中,接通电源,观察灯泡亮度,接盐酸的灯泡更亮。 (3)配制相同浓度的盐酸和醋酸溶液,分别测定两溶液的pH,醋酸溶液的 pH大。 (4)用已知浓度的盐酸和醋酸溶液分别配制pH=1的两种溶液,取相同体 积溶液并加入足量的锌,用排水法收集生成的氢气,醋酸产生氢气的量多。 考点一判断强、弱电解质的方法考点

7、一判断强、弱电解质的方法 .从影响弱电解质电离平衡的外界因素分析 把一定浓度的醋酸溶液分成两等份,其中一份加入醋酸钠固体,然后分 别加入形状相同质量相同的锌,未加醋酸钠固体的生成氢气的速率更 快。 .从盐类水解的角度分析 (1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液,然后加热,溶液 红色变深。 (2)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液,溶液变淡红 色。 (3)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测得其pH7。 典例典例1甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是() A.1molL-1的甲酸溶液中c(H+)=0.01molL-1 B.甲酸能与水以任意比例互溶 C

8、.10mL1molL-1甲酸恰好与10mL1molL-1NaOH溶液完全反应 D.甲酸溶液的导电性比盐酸的弱 A 答案答案AA项,1molL-1的甲酸溶液中c(H+)=0.01molL-1,说明甲酸不能 完全电离,即甲酸为弱电解质;B项,电解质的强弱与溶解性无关;C项,无 论甲酸是强电解质还是弱电解质,等浓度、等体积的甲酸与NaOH都可 以完全中和;D项,溶液的导电性取决于溶液中自由移动的离子浓度和离 子所带的电荷数,与电解质的强弱无必然关系。 方法指导方法指导 (1)判断弱电解质的关键在于证明该电解质在水溶液中没有完全电离。 (2)强、弱电解质与溶解性无关。例如:BaSO4虽难溶于水,但溶于

9、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。 (3)强、弱电解质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、离子所带电荷数有关,强电解质溶液的导电能力不一定 强。 (4)相同物质的量的一元强酸与一元弱酸中和碱的能力是相同的,无法 用中和反应来区分强、弱电解质。 1-1醋酸是电解质,下列事实能说明醋酸是弱电解质的组合是() 醋酸与水能以任意比互溶;醋酸溶液能导电;醋酸溶液中存在醋 酸分子;相同温度下,0.1mol/L醋酸溶液的pH比0.1mol/L盐酸的pH大; 醋酸能和碳酸钙反应放出CO2;0.1mol/L醋酸钠溶液的pH=8.9;大 小相

10、同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液反应,开始时醋酸 溶液产生H2速率慢。 A.B. C.D. C 答案答案C醋酸溶液中存在CH3COOH分子,说明醋酸部分电离,是弱电 解质,正确。相同温度下,0.1mol/L醋酸溶液的pH比0.1mol/L盐酸的 pH大,说明醋酸没有完全电离,是弱电解质,正确。0.1mol/LCH3 COONa溶液的pH=8.9,说明CH3COO-发生了水解,则CH3COOH是弱电解 质,正确。相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液与Zn反应,开始时醋 酸溶液产生H2速率慢,说明其中c(H+)小,则醋酸是弱电解质,正确。 电离平衡受外界条件(如温度、浓度等因素)的影响遵循勒

11、夏特列 原理。 以CH3COOHCH3COO-+H+(H0)为例: 考点二外界条件对电离平衡的影响 改变条件平衡移 动方向 n(H+)c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)电离程 度() 导电 能力 K 加水稀释向右增大减小减小减小增大减弱不变 加入少量 冰醋酸 向右增大增大增大增大减小增强不变 通入HCl气体 向左增大增大减小增大减小增强不变 加NaOH固体 向右减小减小增大减小增大增强不变 加入CH3 COONa固体 向左减小减小增大增大减小增强不变 加入镁粉向右减小减小增大减小增大增强不变 升高温度向右增大增大增大减小增大增强增大 典例典例2浓度均为0.10molL-1、体积

12、均为V0的MOH和ROH溶液,分别加 水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述的是() 0 V V 错误 A.MOH的碱性强于ROH的碱性 B.ROH的电离程度:b点大于a点 C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等 D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大 0 V V (M ) (R ) c c 答案答案D根据题图信息可判断MOH是强碱,而ROH为弱碱,A项正确; B项,ROH是弱碱,加水稀释时,电离程度增大,正确;C项,若两溶液无限稀 释,pH最终无限接近7,它们的c(OH-)相等,正确;D项,当lg=2时,两溶液 同时升温,由于ROH是弱碱,c(R+)增大,c(M+

13、)不变,则减小,错误。 0 V V (M ) (R ) c c 2-1稀氨水中存在着下列平衡:NH3H2ON+OH-,若要使平衡向 逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大,应加入的物质或采取的措施是 () NH4Cl固体硫酸NaOH固体水加热少量MgSO4 固体 A.B. C.D. 4 H C 答案答案C若在稀氨水中加入NH4Cl固体,c(N)增大,平衡向逆反应方 向移动,c(OH-)减小,不符合题意;硫酸中的H+与OH-反应,使c(OH-)减 小,平衡向正反应方向移动,不符合题意;当在稀氨水中加入NaOH固 体后,c(OH-)增大,平衡向逆反应方向移动,符合题意;若在稀氨水中加 入水稀释溶液

14、,平衡向正反应方向移动,但c(OH-)减小,不符合题意;电 离属于吸热过程,加热平衡向正反应方向移动,c(OH-)增大,不符合题 意;加入少量MgSO4固体,Mg2+与OH-反应,溶液中c(OH-)减小,平衡向正反 应方向移动,不符合题意。 4 H 2-2向0.1mol/L的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体 时,下列有关叙述不正确的是() A.都能使溶液的pH增大 B.都能使溶液中c(H+)c(CH3COO-)增大 C.都能使溶液中增大 D.溶液中c(H+)c(OH-)不变 3 3 (CHO ) (CH) cCO cCOOH B 答案答案BA项,CH3COOH在水溶液中存

15、在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加水促进电离,但是c(H+)减小,pH增大;加CH3COONa晶体 时,平衡左移,c(H+)减小,pH增大。B项,加水时,除c(OH-)增大外,其他离子 浓度都减小,c(H+)c(CH3COO-)减小;加醋酸钠时电离常数K不变,但c(CH3 COOH)增大,故c(H+)c(CH3COO-)增大。C项,加水时,促进电离,则n(CH3 COO-)增大,n(CH3COOH)减小,=增大;加CH3 COONa晶体时,虽然平衡左移,但是c(CH3COO-)增大的幅度比c(CH3 COOH)大,则增大。D项,KW=c(H+)c(OH-),KW只与温度有 关

16、。 3 3 (CHO ) (CH) cCO cCOOH 3 3 (CHO ) (CH) nCO nCOOH 3 3 (CHO ) (CH) cCO cCOOH 1.弱电解质的电离与离子反应弱电解质的电离与离子反应 弱电解质的电离是可逆的,存在两个相反的过程,即电离和离子结合成 弱电解质分子的过程,而离子结合成弱电解质分子的过程实质上就是离 子反应。 2.多元弱酸溶液中的离子浓度关系多元弱酸溶液中的离子浓度关系 H3PO4分三步电离,第一步最强(K1=7.110-3),第二步弱(K2=6.310-8),第三 步最弱(K3=4.210-13),在H3PO4溶液中: c(H+)c(H2P)c(HP)

17、c(P)c(OH-) H2S分两步电离,第一步强(K1=1.310-7),第二步弱(K2=7.110-15),在H2S溶 液中:c(H+)c(HS-)c(OH-)c(S2-) 4 O 2 4 O 3 4 O 考点三弱电解质的电离问题考点三弱电解质的电离问题 3.几种多元弱酸的电离常数几种多元弱酸的电离常数(25) 说明说明一般,K1K2K3,即第二步电离通常比第一步电离难得多,第三 步电离又比第二步电离难得多。因此计算多元弱酸溶液中的c(H+)及比 较弱酸酸性相对强弱时,通常只考虑第一步电离。 弱酸电离常数 弱酸电离常数 H2CO3K1=4.410-7 K2=4.710-11 H2C2O4 (

18、草酸) K1=5.410-2 K2=5.410-5 H3PO4K1=7.110-3 K2=6.310-8 K3=4.210-13 H3C6H5O7 (柠檬酸) K1=7.410-4 K2=1.7310-5 K3=410-7 4.一元强酸与一元弱酸的比较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) 比较项目酸c(H+)pH中和碱 的能力 与足量活泼 金属反应产 生H2的量 与活泼金属 反应的起始 速率 一元强酸大小相同相同大 一元弱酸小大小 比较项目酸c(H+)c(酸)中和碱 的能力 与足量活泼 金属反应产 生H2的量 与活

19、泼金属 反应的起始 速率 一元强酸相同小小小相同 一元弱酸大大大 (2)相同pH、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) 典例典例3(2017北京西城一模,9)现有25时,0.1molL-1的3种溶液:盐 酸;氨水;CH3COONa溶液。下列说法中,的是() A.3种溶液中pH最小的是 B.3种溶液中水的电离程度最大的是 C.与等体积混合后溶液显酸性 D.与等体积混合后c(H+)c(CH3COO-)c(OH-) 不正确 B 答案答案BA项,0.1molL-1盐酸的pH=1;氨水和CH3COONa溶液显碱性, pH7,故3种溶液中pH最小的是;B项,盐酸和氨水都抑制水

20、的电离, CH3COONa水解促进水的电离,故3种溶液中水的电离程度最大的是; C项,0.1molL-1的盐酸和氨水等体积混合后恰好完全反应生成氯化铵,氯 化铵水解使溶液显酸性;D项,与等体积混合后的溶液为CH3COOH 和NaCl的混合溶液,混合溶液显酸性,存在醋酸和水的电离平衡,故 c(H+)c(CH3COO-)c(OH-)。 3-1pH=2的两种一元酸X和Y的溶液,体积均为100mL,稀释过程中pH 与溶液体积的关系如下图所示。分别滴加NaOH溶液(c=0.1mol/L)至 pH=7,消耗NaOH溶液的体积为VX、VY,则() A.X为弱酸,VXVY C.Y为弱酸,VXVY C 答案答案C分析图像可知,X、Y两酸的溶液均稀释10倍,X的pH增大1,Y 的pH增大不到1,则X为强酸,Y为弱酸;pH相等时c(Y)c(X),则体积相同 的X、Y溶液被NaOH溶液滴定至pH=7时,Y消耗的NaOH溶液体积大。 3-2已知25时有关弱酸的电离平衡常数