2019届高考化学一轮复习 第24讲 弱电解质的电离平衡课件.ppt

第八章水溶液中的离子平衡第24讲弱电解质的电离平衡 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 考点1弱电解质的电离平衡 知识梳理 1 强 弱电解质 1 定义与物质类别 全部 强酸 强碱 盐 部分 弱酸 弱碱 水 2 电离方程式的书写 强等号 弱可逆 多元弱酸分步离 强电解质 如H2SO4 弱电解质 a 一元弱酸 如CH3COOH b 多元弱酸 分步电离 分步书写且第一步电离程度远远大于第二步的电离程度 如H2CO3 c 多元弱碱 分步电离 一步书写 如Fe OH 3 酸式盐 a 强酸的酸式盐 如NaHSO4在水溶液中 熔融时 NaHSO4 b 弱酸的酸式盐 强中有弱 如NaHCO3 2 弱电解质的电离平衡 1 电离平衡的建立 2 电离平衡的特征 可逆 发生移动 3 影响弱电解质电离平衡的因素内因 弱电解质本身的性质 是决定因素 吸热 增大 电离方向 电离方向 生成弱电解质分子 电离方向 以0 1mol L 1CH3COOH溶液为例 填写外界条件对CH3COOHCH3COO H H 0的影响 增大 减小 减弱 不变 增大 增大 增强 不变 增大 增大 增强 不变 减小 减小 增强 不变 减小 减小 增强 不变 增大 增大 增强 增大 多维思考 提示 1 2 3 4 5 6 1 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 氨气溶于水 当NH3 H2O电离出的c OH c 时 表明NH3 H2O电离处于平衡状态 2 稀释弱电解质溶液时 所有粒子浓度都一定会减小 3 电离平衡右移 电解质分子的浓度一定减小 离子浓度一定增大 4 弱电解质溶液中存在溶质分子 而强电解质溶液中不存在溶质分子 5 AgCl的水溶液不导电 而CH3COOH的水溶液能导电 故AgCl是弱电解质 CH3COOH是强电解质 6 室温下 由0 1mol L 1一元碱BOH溶液的pH 10 可知溶液中存在BOHB OH 2 一定温度下 冰醋酸加水稀释过程中 溶液的导电能力如图所示 回答下列问题 1 a b c三点 醋酸溶液中H 浓度最小的点是 2 醋酸电离程度最大的点是 3 通过微热的方法可使c点溶液中c CH3COO 填 增大 或 减小 提示 1 a 2 c 3 增大 考点演练 考向一电离平衡的特点1 2017 河北冀州月考 下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是 A C 2 在醋酸溶液中 CH3COOH的电离达到平衡的标志是 A 溶液显电中性B 溶液中无CH3COOH分子C 氢离子浓度恒定不变D c H c CH3COO 考向二影响电离平衡的因素3 导学号96656151在0 1mol L 1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡 CH3COOHCH3COO H 对于该平衡 下列叙述正确的是 A 加入水时 平衡向逆反应方向移动B 加入少量NaOH固体 平衡向正反应方向移动C 加入少量0 1mol L 1HCl溶液 溶液中c H 减小D 加入少量CH3COONa固体 平衡向正反应方向移动 解析 加入水时 溶液被稀释 会促进醋酸的电离 电离平衡正向移动 故A错误 加入少量NaOH固体后 H 和氢氧化钠反应 平衡正向移动 故B正确 HCl是强电解质 加入后溶液中c H 增大 电离平衡逆向移动 但是达到新的平衡时 溶液中c H 增大 故C错误 加入少量CH3COONa固体 溶液中c CH3COO 增大 平衡逆向移动 故D错误 B 4 2017 河北冀州月考 室温下 往0 1mol L的氨水中滴入酚酞试液时 溶液将呈现粉红色 现采取下列措施 滴有酚酞的氨水颜色不会变浅的是 A 往溶液中滴入稀硫酸B 往溶液中加入NH4Cl晶体C 把溶液加热至沸腾D 往溶液中加入NaOH固体 D 考点2电离常数 电离度 知识梳理 1 电离常数 1 表达式 2 意义相同条件下 K值越大 表示该弱电解质电离 所对应的酸性或碱性相对 越易 越强 3 特点 多元弱酸是分步电离的 各级电离常数的大小关系是K1 K2 所以其酸性主要决定于第步电离 一 4 电离常数的4大应用 判断弱酸 或弱碱 的相对强弱 电离常数越大 酸性 或碱性 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 碱性 或酸性 判断复分解反应能否发生 一般符合 强酸制弱酸 规律 越强 越小 越弱 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 题目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 2 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分数 3 影响因素 增大 减小 减小 增大 多维思考 1 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 电离平衡右移 电离常数一定增大 3 在相同的温度下 电离常数可以表示弱电解质的相对强弱 4 在相同的温度下 不同浓度的同一弱电解质 其电离平衡常数 K 不同 提示 1 2 3 4 5 6 2 部分弱酸的电离平衡常数如下表 按要求书写离子方程式 1 将少量Na2CO3溶液滴入HCOOH溶液中 2 将少量CO2气体通入NaClO溶液中 3 将少量CO2气体通入Na2S溶液中 考点演练 考向一电离平衡常数的影响因素及应用1 2017 辽宁沈阳铁路实验中学月考 已知下面三个数据 A HF的电离常数是 B HNO2的电离常数是 C HCN的电离常数是 D HNO2的电离常数是 A 2 25 时 部分物质的电离平衡常数如表所示 请回答下列问题 1 CH3COOH H2CO3 HClO的酸性由强到弱的顺序为 3 体积为10mLpH 2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL 稀释过程中pH变化如图所示 则HX的电离平衡常数 填 大于 等于 或 小于 醋酸的电离平衡常数 理由是 解析 电离平衡常数越大 酸性越强 电离平衡常数越小 其对应酸根离子结合H 能力越强 3 根据图像分析知 起始时两种溶液中c H 相同 故c 较弱酸 c 较强酸 稀释过程中较弱酸的电离程度增大得多 故在整个稀释过程中较弱酸的c H 一直大于较强酸的c H 稀释相同倍数 HX的pH变化比CH3COOH的大 故HX酸性强 电离平衡常数大 答案 1 CH3COOH H2CO3 HClO 3 大于稀释相同倍数 HX的pH变化比CH3COOH的pH变化大 酸性强 电离平衡常数大 B 3 已知室温时 0 1mol L 1某一元酸HA在水中有0 1 发生电离 下列叙述错误的是 A 该溶液的pH 4B 升高温度 溶液的pH增大C 此酸的电离常数约为1 10 7D 由HA电离出的c H 约为水电离出的c H 的106倍 考向二电离平衡常数及电离度的定量计算 4 导学号96656152弱电解质在水中的电离达到平衡状态时 已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数 包括已电离的和未电离的 的百分率 称为电离度 某温度下 0 1mol L 1的某一元弱酸溶液的电离度为a 则该溶液的pH为 A 1B 1 aC 2 lgaD 3 lga D 解析 该一元弱酸的电离度为a 则该酸电离出的c H 0 1mol L 1 a a 10 3mol L 1 故pH lg a 10 3 3 lga D项正确 有关电离常数计算的两种类型 以弱酸HX为例 练后归纳 考点3一元强酸 碱 与一元弱酸 碱 的比较 知识梳理 1 等物质的量浓度 相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较 大 小 大 小 大 小 2 相同pH 相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较 小 小 少 大 大 多 说明 一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似 多维思考 提示 改变下列条件 请写出下列曲线哪条代表盐酸的变化曲线 考点演练 考向一强酸与弱酸的多角度比较1 体积相同的盐酸和醋酸两种溶液 n Cl n CH3COO 0 01mol 下列叙述正确的是 A 两种溶液的pH不相同B 它们分别与足量CaCO3反应时 放出的CO2一样多C 它们与NaOH完全中和时 醋酸溶液所消耗的NaOH多D 分别用水稀释相同倍数时 n Cl n CH3COO C 解析 由于n Cl n CH3COO 由电荷守恒知两溶液的n H 相同 溶液的pH相同 A错误 由于醋酸是弱酸 故c HCl c CH3COOH 与足量CaCO3反应时 CH3COOH能够产生更多的CO2 与NaOH中和时 CH3COOH消耗的NaOH更多 B错误 C正确 由于CH3COOH是弱电解质 所以稀释相同倍数后 n Cl n CH3COO D错误 2 2017 山东省实验中学高三诊断 下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是 A 相同浓度的两溶液中 c H 相同B 100mL0 1mol L的两溶液 可中和相同体积等物质的量浓度的氢氧化钠溶液C pH 3的两溶液稀释100倍 pH都变为5D 两溶液中分别加入少量对应的钠盐固体 c H 均明显减小 B 解析 氯化氢是强电解质 在水溶液里完全电离 醋酸是弱电解质 在水溶液里部分电离 物质的量浓度相等的两种溶液 醋酸中氢离子浓度小于盐酸 故A错误 盐酸和醋酸都是一元酸 100mL0 1mol L的两溶液中溶质的物质的量相等 中和氢氧化钠的物质的量相等 故B正确 醋酸在水溶液里部分电离 氯化氢在水溶液里完全电离 加水稀释促进醋酸水解 将pH 3的两溶液稀释100倍 醋酸的pH 5 盐酸的pH为5 故C错误 醋酸中存在电离平衡 氯化氢的电离不存在电离平衡 向两种溶液中加入少量对应的钠盐固体 醋酸根离子抑制醋酸电离 氯离子不影响氯化氢电离 则醋酸中氢离子浓度减小 盐酸中氢离子浓度不变 故D错误 3 在同体积0 1mol L 1的H2SO4 HCl CH3COOH溶液中 加入足量的Zn 下列说法中错误的是 A 硫酸中放出氢气量最多B 反应速率 H2SO4 HCl CH3COOHC 放出氢气量 HCl CH3COOHD 放出氢气量 HCl CH3COOH 解析 浓度相同的三种酸 硫酸提供的氢离子多 所以硫酸产生的氢气最多 A正确 硫酸和盐酸是强酸 硫酸溶液中氢离子浓度为0 2mol L 1 盐酸中氢离子浓度为0 1mol L 1 醋酸是弱酸 其中氢离子浓度小于0 1mol L 1 所以反应速率硫酸最快 其次为盐酸 醋酸反应速率最慢 B正确 由于盐酸与醋酸溶液的浓度和体积相同 所以两者的溶质的物质的量相等 则加入足量的锌 产生氢气的量相等 C错误 D正确 C 考向二强弱电解质的图像分析 解析 由于稀释过程中HA的pH变化较大 故HA的酸性强于HB D项正确 酸的酸性越强 对应盐的水解程度越弱 NaB的水解程度较大 同浓度的NaA与NaB溶液中 c B 小于c A A项错误 b点溶液的pH小于a点溶液的pH 说明b点溶液中c H 较大 c B 较大 溶液的导电性较强 B项错误 HA酸性强于HB 则相同pH的溶液 c HA c HB 稀释相同倍数时 a点的c HA 小于b点的c HB C项错误 D 4 2017 福建厦门模拟 25 时 相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释 溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示 下列说法正确的是 A 同浓度的NaA与NaB溶液中 c A 小于c B B a点溶液的导电性大于b点溶液C a点的c HA 大于b点的c HB D HA的酸性强于HB 解析 pH b点大于a点 所以溶液中的离子浓度b点大于a点 即导电能力b点大于a点 A错误 b点和c点的温度相同 其KW相等 B错误 由图像中曲线的变化趋势知 a点所在曲线是NaOH溶液pH变化曲线 c点所在曲线是氨水pH变化曲线 pH相同时c NH3 H2O 远大于c NaOH 结合溶液的体积c点大于a点 故消耗盐酸体积Va Vc C错误 a c两点的pH相同 则c H 相等 D正确 D 5 2017 福建泉州模拟 某温度下 相同体积 相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示 下列判断正确的是 A a点导电能力比b点强B b点的KW值大于c点C 与盐酸完全反应时 消耗盐酸体积Va VcD a c两点c H 相等 B 考向三弱电解质的判断方法6 2017 辽宁沈阳铁路实验中学月考 下列事实可以证明亚硝酸是弱电解质的是 0 1mol LHNO2溶液的pH 2 HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应 HNO2溶液的导电性比盐酸弱 25 时NaNO2溶液的pH大于7 将pH 2的HNO2溶液稀释至原体积的100倍 溶液的pH 3 7A B C D 解析 假设HNO2是强电解质 全部电离 此时溶液中c H 10 1mol L 1 pH 13 7 说明假设错误 HNO2是弱酸 即为弱电解质 故正确 7 导学号96656153为了证明醋酸是弱电解质 甲 乙 丙 丁四人分别选用下列试剂进行实验 0 1mol L 1醋酸溶液 0 1mol L 1盐酸 pH 3的盐酸 pH 3的醋酸 CH3COONa晶体 NaCl晶体 CH3COONH4晶体 蒸馏水 锌粒 pH试纸 酚酞 NaOH溶液等 1 甲取出10mL0 1mol L 1的醋酸溶液 用pH试纸测出其pH a 确定醋酸是弱电解质 则a应该满足的关系是 理由是 2 乙分别取pH 3的醋酸和盐酸各1mL 分别用蒸馏水稀释到100mL 然后用pH试纸分别测定两溶液的pH 则可认定醋酸是弱电解质 判断的依据是 答案 1 a 1醋酸是弱酸 不能完全电离 2 盐酸的pH 5 醋酸的pH 5 3 丙分别取pH 3的盐酸和醋酸各10mL 然后加入质量相同的锌粒 醋酸放出H2的速率快 则认定醋酸是弱电解质 你认为这一方法正确吗 请说明理由 4 丁用CH3COONa晶体 NaCl晶体 蒸馏水和酚酞做实验 也论证了醋酸是弱酸的事实 该同学的实验操作和现象是 答案 3 正确醋酸是弱酸 随着反应的进行 醋酸不断电离 c H 变化小 产生H2的速率醋酸比盐酸快 4 将CH3COONa晶体 NaCl晶体分别溶于适量水配成溶液 再分别滴入酚酞溶液 CH3COONa溶液变浅红色 NaCl溶液不变色 判断弱电解质的三个思维角度 方法技巧 角度一 弱电解质的定义 即弱电解质不能完全电离 如测0 1mol L 1的CH3COOH溶液的pH 1 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溶液加水稀释10倍后 17 真题体验感悟考法 明确考向 考向一弱电解质的电离平衡及图像的分析 D A pH 1 2时 c H2A c HA B lg K2 H2A 4 2C pH 2 7时 c HA c H2A c A2 D pH 4 2时 c HA c A2 c H D 考向二电离平衡常数的相关计算3 2016 全国 卷 12 298K时 在20 0mL0 10mol L 1氨水中滴入0 10mol L 1的盐酸 溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示 已知0 10mol L 1氨水的电离度为1 32 下列有关叙述正确的是 A 该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂B M点对应的盐酸体积为20 0mLC M点处的溶液中c c Cl c H c OH D N点处的溶液中pH 12 D 4 2016 浙江卷 12 苯甲酸钠 缩写为NaA 可用作饮料的防腐剂 研究表明苯甲酸 HA 的抑菌能力显著高于A 已知25 时 HA的Ka 6 25 10 5 H2CO3的Ka1 4 17 10 7 Ka2 4 90 10 11 在生产碳酸饮料的过程中 除了添加NaA外 还需加压充入CO2气体 下列说法正确的是 温度为25 不考虑饮料中其他成分 C 考向三弱电解质的判断方法5 2016 上海卷 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 1mol LCH3COONa溶液的pH大于7C CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2D 0 1mol LCH3COOH溶液可使紫色石蕊变红 解析 A项 只能证明乙酸具有酸性 不能证明其酸性强弱 错误 B项 该盐水溶液显碱性 可以证明乙酸是弱酸 正确 C项 可以证明乙酸的酸性比碳酸强 但不能证明其为弱酸 错误 D项 可以证明乙酸具有酸性 但不能证明其酸性强弱 错误 B 考向四外界条件对电离平衡的影响6 2015 海南卷 16节选 氨是合成硝酸 铵盐和氮肥的基本原料 回答下列问题 1 氨的水溶液显弱碱性 其原因为 用离子方程式表示 0 1mol L 1的氨水中加入少量NH4Cl固体 溶液的pH 填 升高 或 降低 若加入少量明矾 溶液中的浓度 填 增大 或 减小 2 硝酸铵加热分解可得到N2O和H2O 250 时 硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡 该分解反应的化学方程式为 平衡常数表达式为 若有1mol硝酸铵完全分解 转移的电子数为mol