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第1节弱电解质的电离考纲要求: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。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(、)下,弱电解质分子的速率和的速率相等,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。温度浓度电离成离子离子结合成弱电解质分子3基础梳理考点突破2.弱电解质电离平衡的特征 4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0.1molL-1CH3COOH溶液为例(CH3COOHCH3COO-+H+H0),用平衡移动原理分析电离平衡的移动。右移减小增大减小减小 增大 减弱 不变右移增大增大增大增大 减小增强 不变左移增大增大增大 减小减小增强 不变右移减小减小减小增大 增大 增强 不变5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,如稀醋酸中加入冰醋酸。(3)电离平衡右移,电离程度也不一定增大。左移增大减小减小增大 减小 增强 不变右移减小减小减小增大 增大 增强 不变右移减小增大 增大 增大 增大 增强 增大6基础梳理考点突破7基础梳理考点突破1.判断弱电解质的三个依据(1)弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如测0.1molL-1的CH3COOH溶液的pH1。(2)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溶液加水稀释10倍后1pH7。8基础梳理考点突破2.弱电解质溶液稀释规律用化学平衡理论分析弱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。例如:加水稀释CH3COOH溶液时,尽管H+的物质的量增大,但由于溶液体积增大的程度更大,故c(H+)仍会减小。如下图所示:9基础梳理考点突破例1(2016广东启迪教育检测)下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是()常温下NaNO2溶液pH大于7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0.1molL-1HNO2溶液的pH=2.1NaNO2和H3PO4反应,生成HNO2常温下将pH=1的HNO2溶液稀释至原体积的100倍,溶液pH约为2.8A.B.C.D.答案解析解析关闭常温下NaNO2溶液pH大于7,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-1HNO2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和H3PO4反应,生成HNO2,说明HNO2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C10基础梳理考点突破例2(2016河南八市质检)25时,用蒸馏水稀释1molL-1醋酸,下列各项始终保持增大趋势的是()A11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:醋酸的电离程度一直增大,电离产生的H+、CH3COO-数目一直增大,但c(CH3COO-)、c(H+)先增大后减小,c(OH-)先减小后增大,c(CH3COOH)一直减小。12基础梳理考点突破A.常温下饱和氨水的pH7,A错误;向氨水中滴加过量硫酸,所有平衡正向移动,但溶液pH减小,B错误;电离过程吸热,升高温度平衡向电离的方向移动,但对于平衡NH3+H2ONH3H2O,升高温度,NH3H2O会分解,平衡向左移动,C错误;向氨水中加入NaOH,c(OH-)增大,平衡逆向移动,有NH3逸出,故D正确。13基础梳理考点突破2.(2016河南信阳南五县第二次联考)将0.1molL-1的氨水加水稀释至0.01molL-1,稀释过程中温度不变,下列叙述正确的是()D14基础梳理考点突破电离平衡常数1.表达式(1)对于一元弱酸HA:HAH+A-,平衡常数K=。(2)对于一元弱碱BOH:BOHB+OH-,平衡常数K=。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。(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,故其酸性取决于第步电离。3.意义同一温度下,K越大越电离酸(碱)性越增大一易强15基础梳理考点突破16基础梳理考点突破17基础梳理考点突破18基础梳理考点突破2.电离常数的4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,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。19基础梳理考点突破20基础梳理考点突破例3(2016成都第七中学模拟)已知:下表为25时某些弱酸的电离平衡常数。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()21基础梳理考点突破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0.1molL-1的CH3COONa和NaClO的混合溶液中:c(OH-)=0.1molL-1-c(ClO-)+c(H+)+c(CH3COOH)答案解析解析关闭 答案解析关闭22基础梳理考点突破跟踪训练跟踪训练3.(2016山西四校联考)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,B.常温下,0.1molL-1HA溶液中水电离出的c(H+)为10-13molL-1C.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,0.1molL-1NaA溶液的水解常数为10-9 答案解析解析关闭 答案解析关闭23基础梳理考点突破4.(2016陕西宝鸡教学质量检测)已知H2CO3的电离平衡常数为K1=4.410-7,K2=4.710-11。下列说法正确的是()答案解析解析关闭 答案解析关闭24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。(2)从弱电解质定义(弱电解质在溶液中不能完全电离)的角度分析判断。如:取0.1molL-1HA溶液,测其pH,若pH1,则说明HA是弱酸,若pH=1,则说明HA是强酸。(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100倍后,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。252.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0.1molL-1的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。实验现象:盛醋酸的试管中出现气泡,盛硼酸溶液的试管中无明显现象。实验原理:Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+CO2+H2O,Na2CO3与硼酸不反应。实验结论:酸性:CH3COOHH2CO3H3BO3。26(2)从电离平衡常数K的角度分析判断。K也只是温度的函数,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。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0.1molL-1的溶液100mL;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100mL;各取相同体积的上述pH=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。27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100mL;分别取这两种溶液各10mL,加水稀释至1000mL;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。(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(填字母选项)。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一样快C.反应过程中,装HA溶液的试管中放出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28(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29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100mL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0.1molL-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;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。30跟踪训练跟踪训练1.(2015课标全国,26改编)(1)设计实验证明:草酸(H2C2O4)的酸性比碳酸的强。草酸为二元酸。(2)将CO2气体通入水中至饱和、草酸晶体加入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的pH,若前者的pH大于后者,则H2C2O4酸性强于H2CO3。该实验设计(填“正确”或“不正确”),原因是。31答案:(1)向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生用NaOH标准溶液滴定同浓度的草酸溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍(2)不正确用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等解析:(1)证明酸性强弱可根据强酸制弱酸的原理,用碳酸盐和草酸混合,或者依据水解原理,测量等浓度的NaHCO3、NaHC2O4溶液的pH等。利用酸碱中和的原理,证明消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的2倍或者依据NaHC2O4溶液显酸性进行判断等。(2)抓住题目信息,根据两种物质的溶解度不同进行分析。322.(2016山西孝义期末)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:33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(填序号)。A.前者大B.后者大C.二者相等 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)。34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)10-510-5-10-935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HA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+)=10-9molL-1,则由水电离产生的c(OH-)=10-5molL-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。361.两种类别:强电解质:强酸、强碱、绝大多数盐;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:37381234561.(人教版选修4P432改编)某酸碱指示剂是一种有机酸,其在水溶液中的电离平衡与其呈现颜色相关:HIn(红色)H+In(黄色),若向含此指示剂的5mL0.1molL-1的盐酸中加入10mL0.1molL-1的NaOH溶液,则溶液的颜色变化为()A.红色变为无色B.黄色变为无色C.红色变为黄色D.黄色变为红色7C解析:由题给信息可知,加入盐酸该指示剂的电离平衡逆向移动,溶液呈红色,当加入NaOH溶液后,因碱过量,混合溶液呈碱性,则该指示剂的电离平衡正向移动,溶液的颜色由红色变为黄色。391234562.(人教选修4P524改编)体积相同、pH相同的NaOH溶液和氨水,与盐酸恰好完全中和时两者消耗HCl的物质的量()A.相同B.中和NaOH的多C.中和氨水的多D.无法比较7C解析:NaOH和NH3H2O都是一元碱,NH3H2O是弱电解质,NaOH是强电解质,pH相同的NaOH溶液和氨水中c(NaOH)c(NH3H2O),等体积的两种溶液n(NaOH)n(NH3H2O),所以中和氨水消耗的HCl多。401234563.2017江西赣州市十三县(市)联考0.1molL-1HIO3溶液加水稀释的图像如下,下列对该溶液叙述正确的是()7C411234567421234567D431234567441234565.(2016上海化学,6)能证明乙酸是弱酸的实验事实是()A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2B.0.1molL-1CH3COONa溶液的pH大于7C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2D.0.1molL-1CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红7B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。451234566.(2015海南化学,11)下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.810-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.410-3)在水中的电离度与浓度关系的是()7B461234567解析:乙酸和一氯乙酸均显弱酸性。弱酸的浓度越大,在水中的电离度越小,排除C项、D项。电离平衡常数:CH3COOHCH2ClCOOH,而电离平衡常数越大,表明酸性越强,电离度越大,排除A项,故选B项。4712345677.2016课标全国甲,26(4)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:8.710-7N2H6(HSO4)248
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