高考化学基础知识复习课件23《弱电解质的电离平衡》

欢迎进入化学课堂 了解难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡和溶度积的含义 能运用平衡移动原理分析沉淀的溶解 生成和转化过程 一般通过 离子浓度守恒关系及离子浓度大小比较 沉淀的溶解 生成和转化及Ksp的意义 来考查 对以上内容高考中主要设计成灵活的选择题考查学生对本单元的掌握情况 常见的考查角度为 水的电离与溶液酸碱性的关系 利用pH判断溶液酸碱性 以及混合溶液pH的计算 考试说明 对盐类水解的考查要求为 了解盐类水解的原理 影响盐类水解程度的主要因素 盐类水解的应用 典型的考查角度是 水解平衡的移动和水解原理的应用 考试说明 对离子浓度比较及沉淀溶解平衡的考查要求为 了解溶液中离子浓度比较的一般类型和方法 了解难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡和溶度积的含义 能运用平衡移动原理分析沉淀的溶解 生成和转化过程 一般通过 离子浓度守恒关系及离子浓度大小比较 沉淀的溶解 生成和转化及Ksp的意义 来考查 对以上内容高考中主要设计成灵活的选择题考查学生对本单元的掌握情况 一 强电解质与弱电解质1 电解质与非电解质 1 电解质 凡是在水 或 状态下能 的 叫做电解质 在外电场的作用下 自由移动的阴 阳离子分别向两极运动 并在两极发生 反应 所以 电解质溶液或熔融的电解质导电过程是 的过程 它不同于一般自由电子的导电过程 酸 盐都是电解质 其他一些 也是电解质 例如 活泼金属的氧化物 过氧化物 氢化物以及一些离子型碳化物等 溶液里 离子化合物 碱 电解 氧化还原 化合物 导电 熔融 2 非电解质 凡是在水溶液里或熔融状态下 不能导电的 叫做非电解质 常见的非电解质 非金属氧化物 CO2 SO2 SO3 NO2 P2O5等 某些非金属氢化物 CH4 NH3等 大多数有机物 苯 C6H6 乙醇 C2H5OH 甘油 C3H8O3 葡萄糖 C6H12O6 等 而像Cu Cl2等 则既不是电解质 也不是非电解质 化合物 都 单质 3 电解质和非电解质的比较 2 强 弱电解质的比较 续表 3 电解质溶液的导电能力电解质溶液之所以能够导电 是由于溶液里有能够自由移动的离子存在 电解质在溶液中导电能力的大小取决于溶液中自由移动离子的 和离子的 数 当两种电解质溶液的浓度相同时 其导电能力取决于电解质的 即电解质越强 其导电能力越 浓度 电荷 相对强弱 强 二 弱电解质的电离平衡1 电离平衡在一定条件 如温度 浓度 下 当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成电解质分子的速率相等时 电离过程就达到了平衡状态 叫做电离平衡 平衡建立过程如图所示 2 电离平衡的特点 1 平衡 v 电离 v 结合 0 2 在一定条件下平衡建立以后 溶液中弱电解质分子及其电离出的各离子的浓度都将 3 电离平衡也是相对的 平衡建立在特定的条件下 当条件发生改变时 平衡发生相应的 保持不变 移动 3 电离常数 1 概念 在一定温度下 当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时 溶液中弱电解质电离的离子浓度的乘积与未电离的分子浓度的比值是一个常数 这个常数叫做电离平衡常数 简称电离常数 用 表示 酸用 表示 碱用 表示 K Ka Kb 动态 2 数学表达式对一元弱酸HA HAH A Ka 对一元弱碱BOH BOHB OH Kb 一元强酸与一元弱酸的比较相同物质的量浓度 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 一元强碱与一元弱碱的比较规律类似 4 外界条件对电离平衡的影响勒夏特列原理也适用于外界条件 浓度 温度 对电离平衡的影响 浓度降低 加水稀释 平衡向电离方向移动 降低生成离子浓度 通常是将离子消耗 平衡向电离方向移动 增大生成物离子浓度 平衡向结合方向移动 即同离子效应 以0 1mol L的醋酸溶液为例分析如下 在醋酸溶液中存在下列平衡 CH3COOHCH3COO H 正方向为吸热方向 1 温度 弱电解质的电离过程是吸热过程 升高温度 电离平衡向 移动 c CH3COO 和c H 都 溶液的导电能力 右 增大 增强 2 加水稀释 向醋酸溶液中加水稀释 单位体积内CH3COO 和H 的数目 离子碰撞结合成分子的倾向 电离平衡向 移动 故加水稀释有利于弱电解质的电离 稀释后 醋酸溶液中CH3COO 和H 的数量 但c CH3COO 和c H 都 溶液的导电能力 3 加少量NaOH固体 NaOH溶于水电离出OH 中和醋酸电离出的H 使c H CH3COOH的电离平衡向 移动 c CH3COO c H 溶液导电能力增强 还增加了部分Na 减少 减弱 右 增多 减小 减弱 减小 右 增大 减小 4 通入少量HCl气体 HCl溶于水电离出H 使溶液中c H 使CH3COOH的电离平衡向 移动 c H c CH3COO 溶液导电能力 还增加了部分Cl 5 加入少量CH3COONa固体 CH3COONa溶于水电离出CH3COO 使c CH3COO CH3COOH的电离平衡向 移动 c CH3COO c H 溶液导电能力 6 加入少量纯醋酸 溶解后c CH3COOH 电离平衡向 移动 c CH3COO 和c H 都 溶液导电能力 增大 左 增大 减小 增强 增大 左 增大 减小 增强 增大 右 增大 增强 解释 I2既不是电解质 也不是非电解质 BaCO3是电解质 SO2 C6H12O6 蔗糖 是非电解质 两种非电解质中 溶于水化学键被破坏 且水溶液能导电的是SO2 电解质和非电解质 例1 下列物质中 其水溶液能导电 溶于水时化学键被破坏 且该物质属于非电解质的是 A I2B BaCO3C SO2D C6H12O6 蔗糖 C 迁移训练1 2010 湖州 下列物质的水溶液能导电 但该物质不属于电解质 也不属于非电解质的是 A 干冰B 氯气C 蔗糖D 硫酸钡 解释 A项中干冰与水反应生成碳酸 能电离出自由移动的离子 使溶液能导电 但离子不是干冰本身电离出来的 干冰是一种非电解质 B中氯气是单质 不属于非电解质和电解质 但与水反应能生成盐酸和次氯酸 所以水溶液能导电 C蔗糖在水中不能电离 是非电解质 D中硫酸钡虽难溶于水 但溶解在水中的少量溶质仍完全电离 属于强电解质 B 强电解质和弱电解质 例2 下列各组物质中都属于弱电解质的一组物质是 A NH3 SO2 H2O HIB HF H2O NH3 H2O H2SO3C CaCO3 Cl2 HClO H2SD NaHSO3 H2O CO2 H2CO3 解释 NH3 SO2都是非电解质 它们的水溶液能导电的原因是因为NH3 H2O和H2SO3的电离引起的 而HI是强电解质 A错误 B组中的各化合物在水溶液中都能部分电离 B正确 CaCO3溶于水的那部分是全部电离的 是强电解质 而Cl2是单质 C错误 NaHSO3是盐 溶于水时全部电离 是强电解质 而CO2是非电解质 D错误 B 迁移训练2 2011 浙江青田 下列事实可以证明氨水是弱碱的有 A 氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁B 铵盐受热易分解C 0 1mol L 1氨水可以使酚酞试液变红D 0 1mol L 1氯化铵溶液的pH约为5 解释 证明氨水呈弱碱性的基本原理只有两个 证明氨水不能完全电离 溶液中存在电离平衡 证明氨水与强酸反应后生成的盐溶液呈酸性 D中NH4Cl的水溶液呈酸性 符合上述原理 其他选项均不合理 D 电离方程式 例3 双氧水 H2O2 和水都是极弱电解质 但H2O2比H2O更显酸性 1 若把H2O2看成是二元弱酸 请写出它在水中的电离方程式 2 鉴于H2O2县弱酸性 它能同强碱作用形成正盐 在一定条件下也可形成酸式盐 请写出H2O2与Ba OH 2作用形成正盐的化学方程式 3 水电离生成H3O 和OH 叫做水的自偶电离 同水一样 H2O2也有极微弱的自偶电离 其自偶电离的方程式为 解释 把H2O2看做是二元弱酸来分析它的电离及与强碱的反应 答案 1 H2O2 H HO2 HO2 H O22 2 H2O2 Ba OH 2BaO2 2H2O 3 H2O2 H2O2 H3O2 HO2 例4 2011 耒阳一中月考 下列电离方程式 书写正确的是 A Al2 SO4 32Al3 3SO42 B AlCl3Al3 3Cl D NaHCO3Na H CO32 D KMnO4K Mn7 4O2 解释 A中为强电解质 完全电离 Al2 SO4 32Al3 3 B中AlCl3完全电离 所以不用 C中电离成Na 和HCO3 NaHCO3Na HCO3 D为强电解质 电离产生K 和MnO4 KMnO4K A 弱电解质的电离平衡 解释 根据勒夏特列原理 改变影响平衡的一个条件 平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动 但平衡的移动不能完全消除这种改变 A选项中加入水时 c CH3COO 和c H 减小 平衡向其增大的方向 也就是正方向 移动 B选项加入的少量NaOH与H 反应 c H 变小 平衡正向移动 C选项加入HCl溶液时c H 变大 平衡向其减小 也就是逆方向 移动 但最终c H 比未加HCl溶液前还是要大 D选项加入CH3COONa c CH3COO 增大 平衡逆向移动 答案 B 迁移训练4 2010 盐城模拟 能促进水的电离 并使溶液中c H c OH 的操作是 将水加热煮沸 向水中投入一小块金属钠 向水中通入CO2 向水中通入NH3 向水中加入明矾晶体 向水中加入NaHCO3固体 向水中加NaHSO4固体A B C D D 解析 只能促使电离程度进一步增大 但始终c OH c H 能消耗H 从而c H c OH CO2溶于水生成H2CO3 H2CO3电离 抑制H2O的电离 NH3溶于水生成NH3 H2O 也会抑制水的电离 Al3 水解 Al3 3H2O Al OH 3 3H 满足题干条件 HCO促进水的电离 但会使c H c OH NaHSO4电离出的H 会抑制水的电离 考点五电离平衡常数 例5 某碱BOH在水中的电离过程为BOH B OH 在不同温度下其电离常数为Kb 20 2 3 10 15mol L Kb 30 3 3 10 14mol L 则下列叙述正确的是 A c OH 随温度的升高而降低B 在30 时 c OH c B C BOH的电离程度 20 30 D 电离常数只与温度有关 D 解析 BOH的电离常数表达式为Kb 电离过程为吸热过程 升高温度 电离平衡右移 电离程度增大 电离常数增大 c OH 增大 在溶液中除BOH电离的OH 外还有水电离的OH 故c OH c B 迁移训练5 已知0 1mol L的醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOH CH3COO H 要使溶液中c H c CH3COOH 值增大 可以采取的措施是 加少量烧碱溶液 升高温度 加少量冰醋酸 加水A B C D C 1 下列物质中 属于弱电解质的是 A 一水合氨B 醋酸铵C 乙醇D 硫酸钡 解释 B D选项为强电解质 C选项为非电解质 A 2 下列叙述正确的是 A 强电解质的水溶液中不存在溶质分子 弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子B 强电解质的水溶液导电性比弱电解质的水溶液强C 强电解质都是离子化合物 弱电解质都是共价化合物D 强电解质易溶于水 弱电解质难溶于水 A 解释 强电解质溶于水后 全部电离 不存在溶质分子 而弱电解质溶于水后 存在电离平衡 水溶液中存在溶质分子和离子 A正确 若强电解质溶液是稀溶液 则溶液中离子浓度小 导电性弱 B不正确 强电解质可以是离子化合物 也可以是共价化合物 而弱电解质绝大部分是共价化合物 C不正确 强电解质有的难溶于水 如BaSO4 CaCO3 弱电解质有的易溶于水 如NH3 H2SO3 D不正确 3 2010 宁波联考 欲使0 1mol L的稀氨水中 c NH3 H2O c OH 逐渐减小 可采取的措施是 A 加入少量AlCl3固体B 加入少量NaOH晶体C 加入少量NH4Cl晶体D 继续加0 1mol L的稀氨水 解释 稀氨水中存在着电离平衡 NH3 H2O NH4 OH Kb c NH4 c OH c NH3 H2O 则c NH3 H2O c OH c NH4 Kb A项中Al3 与OH 生成Al OH 3 c NH3 H2O c OH 增大 选项B 因NaOH完全电离 产生Na 与OH Kb不变 c NH4 减小 c NH4 Kb变小 选项C 加入NH4Cl后 c NH4 增大 Kb不变 c NH4 Kb变大 选项D c NH4 不变 Kb不变 c NH4 Kb不变 B 4 2010 效实中学模拟 1 将等质量的锌粉分别投入10mL0 1mol L盐酸和10mL0 1mol L醋酸溶液中 若锌不足量 开始时反应快的是 若锌过量 产生氢气的量的关系为 2 将等量的锌粉分别投入c H 均为1mol L 体积均为10mL的盐酸和醋酸溶液中 若锌不足量 反应快的是 若锌过量 产生氢气的量的关系为 醋酸多 醋酸 相等 盐酸 解释 1 盐酸的c H 为0 1mol L 醋酸的c H 为0 1 mol L c H 越大反应速率越快 所以开始时盐酸与锌的反应快 当锌过量时 酸的物质的量相等 所得氢气也相等 2 c H 均为1mol L时 开始时反应速率相等 随反应的进行 盐酸中c H 迅速减小 而醋酸会继续电离出H 所以反应快的是醋酸 c HCl 为1mol L c CH3COOH 1 mol L CH3COOH的物质的量远大于HCl 与过量锌反应时 放出更多的氢气 5 杭州市期末 如何证明甲酸 HCOOH 是一种弱酸 至少写出3种方法 方法一 方法二 方法三 在相同条件下 比较甲酸和盐酸的导电性 从甲酸的导电性比盐酸的弱即可得出结论 用pH试纸测得0 1mol L的甲酸的pH 从pH 1即能得出结论 用pH试纸测甲酸钠溶液的pH 从pH 7即能得出结论 甲酸钠溶液显碱性 方法四 方法五 将等pH的甲酸和盐酸用水稀释等倍数后 测溶液的pH 从甲酸的pH比盐酸小即可得出结论 在甲酸溶液中滴入几滴石蕊试液 再加入少量HCOONa固体 从溶液的变色可得出结论 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全