（全国通用版）高考化学一轮复习 第八章 水溶液中的离子平衡 8.1 弱电解质的电离课件-人教版高三全册化学课件

1、第一节弱电解质的电离考点一弱电解质的电离平衡及其影响因素【基础回顾】1.强弱电解质:(1)概念。全部部分强酸、强碱、大多数盐弱酸、弱碱、水(2)电离方程式的书写。强电解质用“=”号,弱电解质用“ ”号。常见类型常见类型电离方程式电离方程式强电强电解质解质氯化钠氯化钠:_=_:_=_。一元弱一元弱酸、弱碱酸、弱碱CHCH3 3COOH: _COOH: _。NHNH3 3HH2 2O: _O: _。NaClNa+Cl-CH3COOH CH3COO-+H+ 324NH H ONHOH 常见类型常见类型电离方程式电离方程式多元多元弱酸弱酸分步电离分步电离, ,如碳酸如碳酸: :_ 。多元多元弱碱弱碱一

2、步写出一步写出, ,如如Fe(OH)Fe(OH)3 3: :_ 。233H COHCOH?233HCOCOH?33Fe OHFe3OH?常见类常见类型型电离方程式电离方程式酸酸式式盐盐强酸强酸的酸的酸式盐式盐水溶液中完全电离水溶液中完全电离, ,如如NaHSONaHSO4 4: :_。弱酸弱酸的酸的酸式盐式盐不能完全电离不能完全电离, ,如如NaHCONaHCO3 3: :_,_,_。244NaHSONaHSO33NaHCONaHCO233HCOCOH 2.电离平衡的建立:弱电解质的电离平衡是指在一定条件下,弱电解质的分子_的速率和离子_的速率相等,溶液中的分子和离子的浓度都保持不变时的状态。

3、平衡建立过程的v-t图象如图所示。电离成离子结合成分子3.弱电解质电离平衡的特征:=4.影响电离平衡的因素:(1)内因:电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小。(2)外因:以CH3COOH CH3COO-+H+H0为例: 改变条件改变条件移动移动方向方向n n(H(H+ +) )c c(H(H+ +) )c c(CH(CH3 3COOCOO- -) )电离电离程度程度Ka a升温升温_浓浓度度加水加水稀释稀释_加冰加冰醋酸醋酸_向右增大增大增大增大增大向右增大减小减小增大不变向右增大增大增大减小不变改变条件改变条件移动移动方向方向n n(H(H+ +) )c c(H(H+ +) )c c(C

4、H(CH3 3COOCOO- -) )电离电离程度程度Ka a 加固加固体醋体醋酸钠酸钠_通入通入HClHCl气体气体_向左减小减小增大减小不变向左增大增大减小减小不变改变条件改变条件移动移动方向方向n n(H(H+ +) )c c(H(H+ +) )c c(CH(CH3 3COOCOO- -) )电离电离程度程度Ka a加入加入含有含有与弱与弱电解电解质反质反应的应的物质物质加固加固体氢体氢氧化氧化钠钠_ _ _ _加入加入镁粉镁粉_ _ _ _向右减小减小增大增大不变向右减小减小增大增大不变5.电离度:(1)概念。在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,已经电离的电解质分子数占原电解质总数的

5、分数。(2)表示方法。a= 100%也可表示为a= 100%已电离的弱电解质分子数溶液中原有弱电解质的总分子数弱电解质的离子浓度弱电解质的浓度(3)影响因素。温度的温度的影响影响升高温度升高温度, ,电离平衡向右移动电离平衡向右移动, ,电离度电离度_;_;降低温度降低温度, ,电离平衡向左移动电离平衡向左移动, ,电离度电离度_浓度的浓度的影响影响当弱电解质溶液浓度增大时当弱电解质溶液浓度增大时, ,电离度电离度_;_;当弱电解质溶液浓度减小时当弱电解质溶液浓度减小时, ,电离度电离度_增大减小减小增大【思维诊断】 (正确的打“”,错误的打“”)(1)除了水的电离平衡外,盐酸中不存在其他电离

6、平衡。 ()提示:。HCl是强电解质,不存在电离平衡。(2)在氨水中,当c( )=c(OH-)时,表示氨水已达到电离平衡。()提示:。弱电解质的电离达到平衡时,离子的浓度不再改变,并非相等。氨水中c( )后者D.等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较,pH:前者后者【解析】选D。由电离常数可知酸性:CH3COOHH2CO3 H3BO3 。则A项中生成 ,B项中CH3COOH少量,也只生成 ,C项中碳酸pH小,D项中,CH3COO-水解程度小于 的水解程度,醋酸钠溶液pH较小。故选D。3HCO3HCO3HCO23CO【母题变式】(1)将少量CO2通入硼酸钠溶液得到的产物是_。 提示:H3BO

7、3和NaHCO3。由电离常数可知酸性:H2CO3 H3BO3 ,故 不能与硼酸钠反应,产物为H3BO3和NaHCO3。3HCO3HCO(2)向硼酸溶液中加入冰醋酸(恢复到25 ),硼酸的电离平衡向_(填“左”“右”或“不”)移动,电离常数将_(填“增大”“减小”或“不变”)。 提示:左不变。向硼酸溶液中加入冰醋酸,溶液中c(H+)增大,硼酸的电离平衡向左移动,由于温度不变,电离常数不变。【归纳提升】电离平衡常数的4大应用1.判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强。2.判断盐溶液的酸性(或碱性)的强弱,电离平衡常数越大,对应的盐水解程度越小,酸性(或碱性)越弱。3.判

8、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,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。如0.1 molL-1 CH3COOH溶液加水稀释, 加水稀释时,c(H+)减小,Ka值不变,则 增大。 33a33c CHCOOc CHCOOc Hc CHCOOHc CHCOOH c Hc H，K33c CHCOOc CHCOOH【素养升华】模型认知电离常数应用的解题思路角度二 有关电离常数的计算【典题2】(2018福州模拟)已知室温时,0.1 molL-1某

9、一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是导学号79100119()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110-7D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍【探微题眼】题眼题眼信息推断信息推断破题秘籍破题秘籍电离程度电离程度c c(H(H+ +)=0.1%)=0.1%c c弱电解质电离弱电解质电离吸热吸热升高温度促进弱酸的升高温度促进弱酸的电离电离, ,c c(H(H+ +) )增大增大电离常数的表电离常数的表达式达式分别求出分别求出c c(H(H+ +) )、c c(A(A- -) )、c c(HA),(HA),代入表达式代

10、入表达式题眼题眼信息推断信息推断破题秘籍破题秘籍水电离出的水电离出的c c(H(H+ +) )与与c c(OH(OH- -) )相等相等根据酸电离出的根据酸电离出的c c(H(H+ +),),求溶液中的求溶液中的c c(OH(OH- -)()(即即水电离出的水电离出的),),与水电与水电离出的离出的c c(H(H+ +) )相等相等【解析】选B。根据HA在水中的电离度可算出c(H+) =0.1%0.1 molL-1=110-4 molL-1,所以pH=4;因HA在水中存在电离平衡,升高温度促进平衡向电离的方向移动,所以c(H+)将增大,pH会减小;C选项可由平衡常数表达式算出K= =110-7

11、;c(H+)=10-4 molL-1,所以c(H+)水电离=10-10 molL-1,前者是后者的106倍。 c Hc Ac HA【归纳提升】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。 HX H+X-起始: c(HX) 0 0平衡: c(HX)-c(H+) c(H+) c(H+)则:K= 2c Hc Xc Hc HXc Hc HXc H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。2c Hc HX(2)已知c(HX)和电离平衡常数,求c(H+)。 HX H+X-起始:

12、 c(HX) 0 0平衡: c(HX)-c(H+) c(H+) c(H+)则K= 2c Hc Xc Hc HXc Hc HXc H由于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。c HXK【素养升华】模型认知根据电离常数计算的解题思路【题组过关】1.(RJ选修4P44改编题)已知某温度下,醋酸的电离平衡常数Ka=1.010-6,下列说法正确的是()A.温度不变时,向该溶液中加入一定量的盐酸,Ka增大B.若不考虑醋酸的挥发,将该溶液升高温度,c(CH3COO-)增大C.若将该溶液稀释100倍,pH变化2个单位D.若醋酸的起始浓度为0

13、.01 molL-1,平衡时的c(H+)=1.010-3 molL-1【解析】选B。Ka仅仅是温度的函数,温度不变,Ka不变,A项错误;升温促进电离,c(CH3COO-)增大,B项正确;若将该溶液稀释100倍,pH变化小于2个单位,C项错误;经过计算可知,平衡时的c(H+)=1.010-4molL-1,D项错误。2.(2018聊城模拟)已知H2SO3、H2CO3分别属于中强酸和弱酸,H2SO3 H+ , H+ ;H2CO3 H+ , H+ ;电离平衡常数分别为K1、K1、K2、K2,已知K1K1K2K2,则溶液中不可以大量共存的离子组是()A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 3HSO3HS

14、O23CO3HCO23SO3HCO23SO3HCO3HSO23CO3HSO3HCO23SO23CO【解析】选B。电离常数越大酸性越强,因K1K2,故酸性: ,所以 能与 反应生成 与 。3HSO3HCO3HSO23CO23SO3HCO3.(2018洛阳模拟)分析下表,下列选项错误的是()弱酸弱酸CHCH3 3COOHCOOHHCNHCNH H2 2COCO3 3电离常电离常数数(25 )(25 )1.81.81010-5-54.94.91010-10-10Ka1a1=4.3=4.31010-7-7Ka2a2=5.6=5.61010- -1111A.CH3COO-、 、CN-在溶液中可以大量共存

15、B.向食醋中加入水可使CH3COOH的电离平衡向电离方向移动C.相同物质的量浓度的Na2CO3和NaCN溶液,后者pH较大D.pH=a的上述3种酸溶液,加水后溶液的pH仍相同,则醋酸中加入水的体积最小3HCO【解析】选C。根据电离常数可知 和CH3COO-、 和CN-均不发生反应,A正确;向食醋中加入水,CH3COOH的电离平衡正向移动,B正确;由于电离常数HCN ,根据“越弱越易水解”可知C错误;pH相同的CH3COOH、HCN、H2CO3 3种酸溶液,加入相同体积的水,CH3COOH溶液pH变化最大,则pH变化相同的情况下,CH3COOH溶液中加入水的体积最小,D正确。3HCO3HCO3H

16、CO【加固训练】1.已知25 时某一元酸HA的电离平衡常数Ka=110-4,则对于此温度下1 molL-1的HA溶液,下列说法中不正确的是()A.该酸的电离度为0.01B.该溶液的pH=4C.c(HA)+c(A-)=1 molL-1D.保持温度不变,向该酸溶液中加入少量水, 增大c Ac HA【解析】选B。HA的电离平衡常数为K= ,代入数据计算可得c(H+)=0.01 molL-1,该酸的电离度= =0.01,溶液的pH为2,A项正确,B项错误;由原子守恒可知C项正确;保持温度不变,向该酸溶液中加入少量水,c(H+)减小,Ka不变, 增大,D项正确。 c Ac Hc HA0.011c Ac

17、HA2.已知0.1 molL-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,要使溶液中 值增大,可以采取的措施是()A.加少量烧碱溶液B.降低温度C.加少量冰醋酸D.加水3c Hc CHCOOH【解析】选D。CH3COOH CH3COO-+H+,要使 比值增大,加入NaOH后,c(H+)减小,比值变小,A项错误;降低温度抑制CH3COOH电离,电离程度减小,平衡向左移动,比值减小,B项错误;加入少量冰醋酸后, 变小,因为浓度越大,电离程度越小,C项错误;浓度越小,电离程度越大,D项正确。3c Hc CHCOOH3c Hc CHCOOH考点三一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比

18、较 【基础回顾】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:比较项比较项目目酸酸c c(H(H+ +) )pHpH中中和和碱碱的的能能力力与活泼与活泼金属金属产生产生H H2 2的量的量开始与开始与金属金属反应的反应的速率速率一元强酸一元强酸_ _ _一元弱酸一元弱酸_ _大小小大相同相同大小2.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较:比比较项目较项目酸酸c c(H(H+ +) )c c( (酸酸) )中和中和碱的碱的能力能力与活泼与活泼金属产金属产生生H H2 2的的量量开始与开始与金属反金属反应的速应的速率率一元强一元强酸酸_ _ _一元弱一元弱酸酸

19、_ _相同小小少大大多相同(注:一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似。)3.强酸与弱酸、强碱与弱碱稀释时的pH变化图象: 图中,a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水,c、d为pH相等的盐酸和醋酸。对于该图象,要深刻理解以下4点:(1)对于pH=y的强酸溶液稀释时,体积每增大10n倍,pH就增大n个单位,即pH=y+n;对于pH=y的弱酸溶液来说,体积每增大10n倍,pH增大不足n个单位,即pHx-n;无论怎样稀释,碱溶液的pH不能等于或小于7,只能趋近于7。(3)加水稀释相同倍数后的pH大小:氨水NaOH溶液,盐酸醋酸。(4)稀释后的pH仍然相等,则加水量的多少:氨水NaOH溶液,醋酸盐酸。

20、【方法点拨】判断弱电解质的三个思维角度角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如测0.1 molL-1的CH3COOH溶液的pH1。角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动,如pH=1的CH3COOH加水稀释10倍后,1pH7。【题组过关】1.(RJ选修4P44改编题)下列叙述正确的是()A.分别中和100 mL、0.1 molL-1的盐酸和醋酸溶液,盐酸消耗的氢氧化钠多于醋酸B.将氨水稀释十倍,OH-浓度减小为原来的 110C.盐酸的导电能力一定高于醋酸的导电能力D.分别中和100 mL、pH=2的盐酸和醋酸溶液,醋酸消耗的氢氧化钠多于盐酸【解析】选D。100 mL、0

21、.1 molL-1的盐酸和醋酸中,n(HCl)=n(CH3COOH),故消耗氢氧化钠相同,A错误;加水稀释可以促进弱电解质的电离,将氨水稀释十倍,OH-浓度大于原来的 ,B错误;溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷有关,与电解质的强弱无直接关系,C错误;100 mL、pH=2的盐酸和醋酸溶液中,醋酸的浓度远大于盐酸的浓度,100 mL中,n(HCl)n(CH3COOH),故醋酸消耗氢氧化钠多,D正确。1102.(2018成都模拟)某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断错误的是()导学号79100120A.a的数值一定大于9B.为氨水稀释时溶液的pH变化曲线C.稀释后氨水中水的电离程