高考化学一轮总复习 专题九 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性课件

专题九弱电解质的电离平衡和 溶液的酸碱性1.强电解质和弱电解质比较强电解质和弱电解质比较考点一弱电解质的电离平衡考点一弱电解质的电离平衡强电解质强电解质弱电解质弱电解质概念概念在水溶液在水溶液里里_电离电离成离子的电解质成离子的电解质在水溶液里在水溶液里只有只有_电电离离成离子的电解质成离子的电解质全部全部一部分一部分电离电离程度程度完全电离，用完全电离，用“_”表示表示部分电离，部分电离，用用“_”表示表示粒子存在粒子存在形式形式只有电离出只有电离出的的_离子离子，不存在不存在电解质电解质_既有电离出既有电离出的的_离离子子，又有，又有电解质电解质_化合物化合物类型类型离子化合物、含有强极性键离子化合物、含有强极性键的共价化合物的共价化合物(除除HF等外等外)某些含有弱极性键的共某些含有弱极性键的共价化合物价化合物物质的物质的种类种类强酸、强碱、绝大多数的盐强酸、强碱、绝大多数的盐(包括难溶盐包括难溶盐)、碱性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物等两性氧化物等弱酸、弱碱、极少数的弱酸、弱碱、极少数的盐、两性氢氧化物、水盐、两性氢氧化物、水等等=阴、阳阴、阳分子分子阴、阳阴、阳分子分子2.弱电解质的电离平衡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下在一定条件下(如温度、压强等如温度、压强等)，当弱电解质，当弱电解质_的速的速率和离子率和离子_的速率相等时，就达到了电离平衡状态。的速率相等时，就达到了电离平衡状态。(2)电离平衡的特征电离平衡的特征电离成离子电离成离子结合成分子结合成分子离子离子分子分子(3)影响电离平衡的因素影响电离平衡的因素内因：弱电解质本身的性质。内因：弱电解质本身的性质。外因外因影响因素影响因素原因分析原因分析电离平衡移动电离平衡移动方向方向 电离程度变化电离程度变化温度温度电离是吸热反应电离是吸热反应升温升温_移动移动_改变弱电改变弱电解质浓度解质浓度加水稀释加水稀释_移动移动_增大弱电解质的浓度增大弱电解质的浓度_移动移动_同离子同离子效应效应增大了生成的离子的增大了生成的离子的浓度浓度_移动移动_化学反应化学反应减小了生成的离子的减小了生成的离子的浓度浓度_移动移动_向右向右向右向右向右向右向右向右向向左左增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小3.电离平衡常数电离平衡常数(1)表达式表达式对一元弱酸对一元弱酸HA：HAHAKa_。对一元弱碱对一元弱碱BOH：BOH BOHKb_。(2)特点特点电离常数只与电离常数只与_有关，升温，有关，升温，K值值_。多元弱酸的各级电离常数的大小关系是多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1Ka2Ka3，所以其，所以其酸性主要决定于第一步电离。酸性主要决定于第一步电离。(3)意义意义电离常数反映了弱电解质的电离程度的大小，电离常数反映了弱电解质的电离程度的大小，K值越大，电离程值越大，电离程度越大。度越大。温度温度增大增大【助学技巧】【助学技巧】电离常数表达式中各组分的浓度均为平衡浓度；电离常数表达式中各组分的浓度均为平衡浓度；多元弱酸溶液中的多元弱酸溶液中的c(H)是各步电离产生的是各步电离产生的c(H)的总和，在的总和，在每步的电离常数表达式中的每步的电离常数表达式中的c(H)是指溶液中是指溶液中H的总浓度而不是的总浓度而不是该步电离产生的该步电离产生的c(H)。(5)常温下，将常温下，将pH3的醋酸溶液稀释到原体积的的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液倍后，溶液的的pH4()(6)向向0.1molL1NH3H2O中加入少量的中加入少量的NH4Cl晶体时溶液中的晶体时溶液中的c(OH)增大增大()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)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相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸如盐酸)与一元弱酸与一元弱酸(如醋酸如醋酸)的比较的比较(见下表见下表)2.相同相同pH、相同体积的一元强酸、相同体积的一元强酸(如盐酸如盐酸)与一元弱酸与一元弱酸(如醋酸如醋酸)的的比较比较(见下表见下表)1.pH2的两种一元酸的两种一元酸x和和y，体积均为，体积均为100mL，稀释过程中，稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液溶液(c0.1molL1)至至pH7，消耗，消耗NaOH溶液体积为溶液体积为Vx、Vy，则，则()A.x为弱酸，为弱酸，VxVyB.x为强酸，为强酸，VxVyC.y为弱酸，为弱酸，VxVyD.y为强酸，为强酸，VxVy解析解析由图像可知由图像可知x稀释稀释10倍，倍，pH变化为变化为1个单位个单位(从从pH2变化变化为为pH3)，故，故x为强酸，而为强酸，而y稀释稀释10倍，倍，pH变化小于变化小于1个单位，故个单位，故y为弱酸；为弱酸；pH都为都为2的的x、y，前者浓度为，前者浓度为0.01mol/L，而后者大于，而后者大于0.01mol/L，故中和至溶液为中性时，后者消耗碱溶液的体积大，故中和至溶液为中性时，后者消耗碱溶液的体积大，故选项故选项C正确。正确。答案答案C明晰弱电解质电离平衡移动的四个易失分问题明晰弱电解质电离平衡移动的四个易失分问题易失分点一易失分点一误认为电离平衡正向移动，弱电解质的电离程度误认为电离平衡正向移动，弱电解质的电离程度一定增大。如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，平衡向电离方一定增大。如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，平衡向电离方向移动，但醋酸的电离程度减小。向移动，但醋酸的电离程度减小。易失分点二易失分点二误认为当对酸、碱溶液稀释时，所有离子的浓度误认为当对酸、碱溶液稀释时，所有离子的浓度都减小。如对于电离平衡都减小。如对于电离平衡CH3COOH CH3COOH，当加水稀释时，由于当加水稀释时，由于KW是定值，故是定值，故c(H)减小，减小，c(OH)增大；增大；而碱溶液稀释时，而碱溶液稀释时，c(OH)减小，减小，c(H)增大。增大。易失分点三易失分点三误认为电离平衡右移，电离平衡常数一定增大。误认为电离平衡右移，电离平衡常数一定增大。电离平衡常数只与温度有关，只有因为温度升高而导致平衡电离平衡常数只与温度有关，只有因为温度升高而导致平衡右移的电离平衡常数才会增大。右移的电离平衡常数才会增大。易失分点四易失分点四误认为氨水中误认为氨水中c(OH)102molL1，加水稀释，加水稀释至原溶液体积至原溶液体积100倍，此时氨水中倍，此时氨水中c(OH)104molL1。因因NH3H2O为弱电解质，存在电离平衡，加水稀释时，电离为弱电解质，存在电离平衡，加水稀释时，电离平衡向正反应方向移动，故加水稀释至原溶液体积平衡向正反应方向移动，故加水稀释至原溶液体积100倍时，倍时，溶液中溶液中c(OH)应大于应大于104molL1。答案答案B考点二水的电离和溶液的酸碱性考点二水的电离和溶液的酸碱性1.水的电离水的电离(1)电离方程式电离方程式水是一种极弱的电解质，水是一种极弱的电解质，H2OH2O H3OOH，可简，可简写为写为_。(2)几个重要数据几个重要数据H2OHOH1107molL111014注意：注意：Kw只与温度有关，温度升高，只与温度有关，温度升高，Kw_。(3)影响水电离平衡的因素影响水电离平衡的因素升高温度，水的电离程度升高温度，水的电离程度_。加入酸或碱，水的电离程度加入酸或碱，水的电离程度_。加入可水解的盐加入可水解的盐(如如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度，水的电离程度_。增大增大增大增大减小减小增大增大【助学技巧】【助学技巧】(1)Kw不仅适用于纯水，还适用于酸性、碱性或盐等溶液。不管不仅适用于纯水，还适用于酸性、碱性或盐等溶液。不管哪种溶液均有哪种溶液均有c(H)水水c(OH)水水。(2)水的离子积常数表示在任何水溶液中均存在水的电离平衡，水的离子积常数表示在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有都有H和和OH共存，且共存，且c(H)c(OH)Kw。2.溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与pH(1)溶液的酸碱性溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和和c(OH)的相对大小。的相对大小。(将将“”、“”或或“(2)pH定义式：定义式：pH_。溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与pH的关系：的关系：室温下：室温下：lgc(H)酸性酸性碱碱性性(3)pH试纸的使用试纸的使用方法：把小片试纸放在方法：把小片试纸放在_上，用洁净干燥的上，用洁净干燥的_蘸蘸取待测液滴在干燥的取待测液滴在干燥的pH试纸的中部，观察变化稳定后的颜色，试纸的中部，观察变化稳定后的颜色，然后然后_即可确定溶液的即可确定溶液的pH。注意：试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释注意：试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能会产生误差。广泛可能会产生误差。广泛pH试纸只能测出试纸只能测出pH的整数值。的整数值。表面皿表面皿玻璃棒玻璃棒与标准比色卡对比与标准比色卡对比【助学技巧】【助学技巧】溶液溶液pH计算的一般思维模型计算的一般思维模型(1)用蒸馏水润湿的试纸测溶液的用蒸馏水润湿的试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低，一定会使结果偏低()(2)一定温度下，一定温度下，pHa的氨水溶液，稀释的氨水溶液，稀释10倍后，其倍后，其pHb，则，则ab1()(3)常温常压时，常温常压时，pH11的的NaOH溶液与溶液与pH3的醋酸溶液等体的醋酸溶液等体积混合后，滴入石蕊溶液呈红色积混合后，滴入石蕊溶液呈红色()(4)根据溶液的根据溶液的pH判断该溶液的酸碱性判断该溶液的酸碱性()(5)把把pH2与与pH12的酸、碱溶液等体积混合后，所得溶液的的酸、碱溶液等体积混合后，所得溶液的pH为为7()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)多角度计算溶液的多角度计算溶液的pH角度三角度三pH和等于和等于14的酸碱溶液混合问题的判断与计算的酸碱溶液混合问题的判断与计算pH和等于和等于14的意义：酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的的意义：酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度。氢氧根离子的浓度。(1)已知酸、碱溶液的已知酸、碱溶液的pH之和为之和为14，则等体积混合时：，则等体积混合时：2.常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是()A.等浓度等体积的强酸与强碱溶液混合后，溶液的等浓度等体积的强酸与强碱溶液混合后，溶液的pH7B.将将10mLpHa的盐酸与的盐酸与100mLpHb的的Ba(OH)2溶液混合溶液混合后恰好中和，则后恰好中和，则ab13C.pH10的的Ba(OH)2溶液和溶液和pH13的的NaOH溶液等体积混合后溶液等体积混合后溶液的溶液的pH10.7(已知已知lg20.3)D.pH2的盐酸与的盐酸与pH12的氨水等体积混合后所得溶液显中性的氨水等体积混合后所得溶液显中性答案答案B明晰溶液酸碱性的五个易失分问题明晰溶液酸碱性的五个易失分问题易失分点一易失分点一理不清溶液中理不清溶液中H或或OH的来源的来源误认为由水电离出的误认为由水电离出的c(H)1013molL1的溶液一定呈碱性。的溶液一定呈碱性。如如25，0.1molL1的盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离出的的盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离出的c(H)都为都为1013molL1。易失分点二易失分点二误认为溶液的酸碱性取决于误认为溶液的酸碱性取决于pH。如。如pH7的溶液的溶液在温度不同时，可能是酸性或碱性，也可能是中性。在温度不同时，可能是酸性或碱性，也可能是中性。易失分点三易失分点三误认为酸碱恰好中和时溶液一定显中性。如强酸误认为酸碱恰好中和时溶液一定显中性。如强酸和弱碱恰好中和溶液显酸性，强碱和弱酸恰好中和溶液显碱和弱碱恰好中和溶液显酸性，强碱和弱酸恰好中和溶液显碱性，强酸和强碱恰好中和溶液显中性。性，强酸和强碱恰好中和溶液显中性。易失分点四易失分点四不能正确理解酸、碱的无限稀释规律不能正确理解酸、碱的无限稀释规律常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的pH都不可能大于都不可能大于7或小于或小于7，只能无限地接近，只能无限地接近7。易失分点五易失分点五不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律溶液溶液稀释前溶液稀释前溶液pH加水稀释到加水稀释到体积为原来体积为原来的的10n倍倍稀释后溶液稀释后溶液pH酸酸强酸强酸pHapHanapHan弱酸弱酸碱碱强碱强碱pHbpHbn弱碱弱碱bnpHb考点三酸碱中和滴定考点三酸碱中和滴定酸酸(或碱或碱)碱碱(或酸或酸)3.酸碱中和滴定的关键酸碱中和滴定的关键(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的准确测定参加反应的酸、碱溶液的_。(2)选取适当指示剂，准确判断选取适当指示剂，准确判断_。4.仪器与药品仪器与药品(1)主要仪器：主要仪器：_、_、铁架台、铁架台(带滴定带滴定管夹管夹)、_、大烧杯。、大烧杯。(2)药品：标准溶液、待测液、酸碱指示剂。药品：标准溶液、待测液、酸碱指示剂。体积体积滴定终点滴定终点酸式滴定管酸式滴定管碱式滴定管碱式滴定管锥形瓶锥形瓶5.中和滴定实验操作中和滴定实验操作(以酚酞作指示剂，用盐酸滴定氢氧化钠溶液以酚酞作指示剂，用盐酸滴定氢氧化钠溶液)。(1)滴定前的准备。滴定前的准备。漏水漏水0(2)滴定。滴定。控制滴控制滴定管的活塞定管的活塞锥形瓶锥形瓶摇动摇动形瓶内溶液形瓶内溶液的颜色变化的颜色变化锥锥(3)终点判断：等到滴入最后一滴反应液，指示剂变色，且在半终点判断：等到滴入最后一滴反应液，指示剂变色，且在半分钟内分钟内_原来的颜色，视为滴定终点，并记录标准液原来的颜色，视为滴定终点，并记录标准液的体积。的体积。6.数据处理数据处理按上述操作重复按上述操作重复_次，求出用去标准盐酸体积的平均值，次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据根据c(NaOH)_计算。计算。不恢复不恢复237.常用酸碱指示剂及变色范围常用酸碱指示剂及变色范围指示剂指示剂变色范围的变色范围的pH石蕊石蕊8.0蓝色蓝色甲基橙甲基橙4.4黄色黄色酚酞酚酞10.0_紫色紫色红色红色浅红色浅红色红色红色【助学技巧】【助学技巧】减小实验误差的做法减小实验误差的做法(1)半分钟：振荡锥形瓶，溶液颜色刚好褪去，半分钟内溶液半分钟：振荡锥形瓶，溶液颜色刚好褪去，半分钟内溶液颜色不变，即滴定终点。颜色不变，即滴定终点。(2)12分钟：滴定停止后，必须等待分钟：滴定停止后，必须等待12分钟，附着在滴定分钟，附着在滴定管内壁的溶液留下后，再读数。管内壁的溶液留下后，再读数。(3)取平均值：同一实验，要重复做取平均值：同一实验，要重复做23次，将滴定所用标准次，将滴定所用标准溶液的体积相加，取平均值。一定要注意，数值相差太大的要溶液的体积相加，取平均值。一定要注意，数值相差太大的要舍弃。舍弃。(1)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好，指示剂一般加入中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好，指示剂一般加入23mL()(2)酸碱滴定实验中，用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差酸碱滴定实验中，用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差()(3)25时，用醋酸溶液滴定等浓度时，用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至溶液至pH7，V(醋醋酸酸)V(NaOH)()(4)中和滴定时眼睛必须注视锥形瓶内溶液颜色的变化中和滴定时眼睛必须注视锥形瓶内溶液颜色的变化()(5)滴定管在加入反应液之前一定要用所要盛装的反应液润洗滴定管在加入反应液之前一定要用所要盛装的反应液润洗23遍遍()(6)若用标准盐酸滴定待测若用标准盐酸滴定待测NaOH溶液，滴定前仰视，滴定后俯视溶液，滴定前仰视，滴定后俯视则测定值偏大则测定值偏大()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)酸碱中和滴定分析酸碱中和滴定分析1.判断滴定终点的答题模板判断滴定终点的答题模板当滴入最后一滴当滴入最后一滴标准溶液后，溶液变成标准溶液后，溶液变成色，且半分钟内不再恢复原来的颜色。色，且半分钟内不再恢复原来的颜色。说明：解答此类题目时要注意三个关键词：说明：解答此类题目时要注意三个关键词：(1)最后一滴：必须说明是滴入最后一滴：必须说明是滴入“最后一滴最后一滴”溶液。溶液。(2)颜色变化：必须说明滴入颜色变化：必须说明滴入“最后一滴最后一滴”溶液后溶液溶液后溶液“颜色颜色的变化的变化”。(3)半分钟：必须说明溶液颜色变化后半分钟：必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原半分钟内不再恢复原来的颜色来的颜色”。2.指示剂选择的基本原则指示剂选择的基本原则变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。的酸碱性一致。(1)不能用石蕊作指示剂。不能用石蕊作指示剂。(2)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴溶液滴定醋酸。定醋酸。(3)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。氨水。(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。(5)并不是所有的滴定实验都须使用指示剂，如用标准的并不是所有的滴定实验都须使用指示剂，如用标准的Na2SO3溶液滴定溶液滴定KMnO4溶液时，溶液时，KMnO4溶液颜色褪去时即为溶液颜色褪去时即为滴定终点。滴定终点。(2)不能用不能用_(填填“酸酸”或或“碱碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因试分析原因_。(3)选何种指示剂，说明理由选何种指示剂，说明理由_。(4)滴定前平视滴定前平视KMnO4溶液液面，刻度为溶液液面，刻度为amL，滴定后俯视液面，滴定后俯视液面刻度为刻度为bmL，则，则(ba)mL比实际消耗比实际消耗KMnO4溶液体积溶液体积_(填填“多多”或或“少少”)。根据。根据(ba)mL计算得到的待测浓计算得到的待测浓度，比实际浓度度，比实际浓度_(填填“大大”或或“小小”)。明晰误差分析易失分问题明晰误差分析易失分问题2.以标准酸溶液滴定未知浓度的碱以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂酚酞作指示剂)为例，填写因为例，填写因操作不当引起的操作不当引起的V(标准标准)及及c(待测待测)的变化。的变化。步骤步骤操作操作V(标准标准)c(待测待测)洗涤洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗酸式滴定管未用标准溶液润洗碱式滴定管未用待测溶液润洗碱式滴定管未用待测溶液润洗锥形瓶用待测溶液润洗锥形瓶用待测溶液润洗锥形瓶洗净后还留有蒸馏水锥形瓶洗净后还留有蒸馏水取液取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失放出液体后气泡消失滴滴定定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失时气泡消失振荡锥形瓶时部分液体溅出振荡锥形瓶时部分液体溅出部分酸液滴出锥形瓶外部分酸液滴出锥形瓶外溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴滴定后反加一滴NaOH溶液无变化溶液无变化未摇匀，出现局部变色或刚变色，未未摇匀，出现局部变色或刚变色，未等待半分钟变色稳定，就停止滴定等待半分钟变色稳定，就停止滴定读读数数酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数俯视读数(或前仰后俯或前仰后俯)酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数仰视读数(或前俯后仰或前俯后仰)答案答案变大偏高变小偏低变大偏高不变无影响变大偏高变小偏低变大偏高不变无影响变小偏低变大偏高变小偏低变大变小偏低变大偏高变小偏低变大偏高变大偏偏高变大偏高变小偏低变小偏低变大偏高高变小偏低变小偏低变大偏高综合研判模板电离平衡常数的计算及应用综合研判模板电离平衡常数的计算及应用已知已知H2CO3的第二级电离常数的第二级电离常数K25.61011，HClO的电离常的电离常数数K3.0108，写出下列条件下所发生反应的离子方程式：，写出下列条件下所发生反应的离子方程式：a.少量少量Cl2通入到过量的通入到过量的Na2CO3溶液中：溶液中：_。b.Cl2与与Na2CO3按物质的量之比按物质的量之比11恰好反应：恰好反应：_。c.少量少量CO2通入到过量的通入到过量的NaClO溶液中：溶液中：_。解题流程解题流程(1)电离平衡常数的求算电离平衡常数的求算(2)电离平衡常数在强酸制弱酸规律中的应用电离平衡常数在强酸制弱酸规律中的应用模板构建模板构建