（浙江選考）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題八 第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡課件-人教版高三全冊(cè)化學(xué)課件

1、第一單元弱電解質(zhì)的電離平衡第一單元弱電解質(zhì)的電離平衡一 電解質(zhì)和非電解質(zhì)電解質(zhì)和非電解質(zhì)二 電離和電離平衡電離和電離平衡教教材材研研讀讀突破一 電解質(zhì)強(qiáng)弱的判斷與比較突破二 電離平衡的移動(dòng)分析重重難難突突破破突破三 電離常數(shù)的應(yīng)用一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)(一一)電解質(zhì)和非電解質(zhì)電解質(zhì)和非電解質(zhì)1.概念概念:在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物都是電解質(zhì)。在水溶液中和熔融狀態(tài)下均不能導(dǎo)電的化合物叫非電解質(zhì)。教材研讀2.電解質(zhì)的特點(diǎn)電解質(zhì)的特點(diǎn)(1)物質(zhì)類別:是化合物,而不是單質(zhì)或混合物。如銅和鹽酸既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)。(2)導(dǎo)電條件:是“或”而不是“和”(兩種情況之一能導(dǎo)

2、電即為電解質(zhì),其中熔融條件僅對(duì)離子化合物適用)。如硫酸鋇不溶于水,但熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,所以是電解質(zhì)。(3)導(dǎo)電原因:是化合物本身電離出自由移動(dòng)的離子,而不是它們與水反應(yīng)的產(chǎn)物發(fā)生電離。如NH3、CO2均不是電解質(zhì),而NH3H2O、H2CO3均是電解質(zhì)。(4)導(dǎo)電能力:取決于離子濃度的大小、離子所帶的電荷數(shù)。1.實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究(二二)強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論氯化氫溶于水,完全電離生成H+和Cl-;醋酸溶于水,少量電離生成H+和CH3COO-,大部分以醋酸分子形式存在。3.概念概念二、電離和電離平衡二、電離和電離平衡(一一)電離電離電離是電解質(zhì)溶于水或熔融時(shí),離解

3、成自由移動(dòng)的離子的過程。大多數(shù)鹽、強(qiáng)堿和活潑金屬氧化物(都是離子化合物),溶于水或熔融時(shí),規(guī)則排列的陰、陽離子電離成自由移動(dòng)的離子。某些共價(jià)化合物溶于水時(shí),在極性水分子的作用下,共價(jià)化合物分子電離成陰、陽離子。電解質(zhì)溶液和熔融的電解質(zhì)中的陰、陽離子在外電場的作用下,分別向兩極移動(dòng),所以電解質(zhì)溶液或一些熔融的電解質(zhì)能導(dǎo)電,它們的導(dǎo)電過程實(shí)質(zhì)上是發(fā)生了電解,電解屬于化學(xué)變化。1.電離的條件電離的條件離子化合物在溶于水或熔融時(shí)發(fā)生電離,共價(jià)化合物在溶于水時(shí)發(fā)生電離。2.強(qiáng)、弱電解質(zhì)電離的特點(diǎn)強(qiáng)、弱電解質(zhì)電離的特點(diǎn)(1)強(qiáng)電解質(zhì)的電離是完全的,如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以及大多數(shù)的鹽。(2)弱電解質(zhì)的電離程度較小,

4、電離過程是可逆的,如弱酸、弱堿和水。(3)多元弱酸分步電離,以第一步為主,如碳酸存在電離:H2CO3HC+H+、HCH+C,第一步電離程度決定碳酸酸性的相對(duì)強(qiáng)弱。3O3O23O(4)多元弱堿的電離用一步電離表示,如Fe(OH)3Fe3+3OH-。(5)強(qiáng)酸的酸式鹽在水溶液中完全電離,在稀溶液中不存在酸式酸根離子,如NaHSO4Na+H+S;而在熔融狀態(tài)下,則電離成金屬24O離子和酸式酸根離子,如NaHSO4Na+HS。(6)弱酸的酸式鹽的電離是分步電離,先完全電離成金屬離子和酸式酸根離子,酸式酸根離子再部分電離。如NaHCO3溶液中存在以下電離過程:NaHCO3Na+HC,HCC+H+,這種情

5、況可稱為強(qiáng)中有弱。4O3O3O23O(二二)電離平衡電離平衡弱電解質(zhì)溶于水時(shí),在水分子的作用下,弱電解質(zhì)分子電離成離子,同時(shí)一部分離子又能重新結(jié)合成弱電解質(zhì)分子,在一定的條件(如溫度、濃度等)下,弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等時(shí),溶液中各分子和離子的濃度都不再發(fā)生變化,電離達(dá)到平衡狀態(tài),這種平衡叫做弱電解質(zhì)的電離平衡。1.電離平衡的特點(diǎn)電離平衡的特點(diǎn)(1)在一定的溫度、濃度條件下,弱電解質(zhì)的電離達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),溶液中未電離的分子濃度和電離產(chǎn)生的離子濃度不再改變。(2)電離平衡是動(dòng)態(tài)平衡,是分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時(shí)的平衡。(3)改變條件(如

6、溫度、濃度等),電離平衡也會(huì)移動(dòng),將在改變后的條件下建立新的平衡。2.影響電離平衡的因素影響電離平衡的因素(1)內(nèi)因:由弱電解質(zhì)的性質(zhì)決定。(2)外因:溫度、濃度、外加試劑。3.電離平衡常數(shù)電離平衡常數(shù)(1)電離平衡常數(shù)的表達(dá)式弱酸的電離常數(shù)用Ka來表示,弱堿的電離常數(shù)用Kb來表示。例如:H2S的電離常數(shù)表達(dá)式為:第一步電離:H2SH+HS-=第二步電離:HS-H+S2-=1aK2(H )(HS )(H)cccS2aK2(H )(S )(HS )cccNH3H2O的電離常數(shù)表達(dá)式為:NH3H2ON+OH-Kb=(2)K的意義a.K值越大,電離程度越大。b.多元弱酸中,即以第一步電離為主。以H2

7、S電離為例,從HS-中電離出一個(gè)H+,要比從H2S中電離出一個(gè)H+難,因?yàn)榈谝徊诫婋x出的H+抑制了第二步電離。4H432(NH )(OH )(NHH)cccO1aK2aK3aK(3)影響K值的因素對(duì)于某電解質(zhì)來說,影響K值的只有溫度。通常電離過程是吸熱的,所以升溫會(huì)使K值增大。(三三)弱電解質(zhì)的電離度弱電解質(zhì)的電離度弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)不隨弱電解質(zhì)溶液的初始濃度變化而變化,但弱電解質(zhì)的電離度與弱電解質(zhì)溶液的濃度有關(guān)。一般而言,弱電解質(zhì)溶液的濃度越大,電離度越小;弱電解質(zhì)溶液的濃度越小,電離度越大。弱電解質(zhì)的電離度表示為:=100%。已電離的弱電解質(zhì)濃度弱電解質(zhì)的初始濃度1.(2018浙江4月

8、選考,3,2分)下列屬于電解質(zhì)的是(A)A.氯化鈉B.蔗糖C.氯氣D.鐵2.(2017浙江11月選考,3,2分)下列屬于電解質(zhì)的是(C)A.鎂B.酒精C.硫酸銅D.食鹽水3.把1L0.1mol/L醋酸溶液用蒸餾水稀釋到10L,下列敘述正確的是(B)A.c(CH3COOH)變?yōu)樵瓉淼腂.增大C.c(H+)變?yōu)樵瓉淼腄.溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)11033(CHO )(CH)cCOcCOOH1104.在一定溫度下,冰醋酸加水稀釋的過程中,溶液的導(dǎo)電能力如下圖所示。下列說法不正確的是(C)A.在O點(diǎn)時(shí),醋酸不導(dǎo)電B.a、b、c三點(diǎn),a點(diǎn)時(shí)醋酸溶液中氫離子濃度最小C.b點(diǎn)時(shí),醋酸電離程度最大D.可通過微熱的方法

9、使c點(diǎn)溶液中c(CH3COO-)增大突破一電解質(zhì)強(qiáng)弱的判斷與比較突破一電解質(zhì)強(qiáng)弱的判斷與比較(1)在相同濃度、相同溫度下,與相同類型的強(qiáng)電解質(zhì)做導(dǎo)電性對(duì)比實(shí)驗(yàn)。(2)在相同濃度、相同溫度下,比較反應(yīng)速率的快慢。如將鋅粒投入到等濃度的鹽酸和醋酸溶液中,反應(yīng)速率前者比后者快,說明醋酸是弱電解質(zhì)。重難突破(3)濃度與pH的關(guān)系。如0.1molL-1CH3COOH溶液,其pH1,則可證明CH3COOH是弱電解質(zhì)。(4)測定對(duì)應(yīng)鹽的酸堿性。如CH3COONa溶液呈堿性,則證明醋酸是弱酸。(5)稀釋前后pH與稀釋倍數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如將pH=2的酸溶液稀釋至原體積的1000倍,若pH小于5,則證明酸是弱酸;若

10、pH為5,則證明酸是強(qiáng)酸。(6)采用實(shí)驗(yàn)證明存在電離平衡。如氨水中滴入酚酞試液變紅,再加少量NH4Cl固體,顏色變淺。(7)利用較強(qiáng)酸(堿)制備較弱酸(堿)判斷電解質(zhì)強(qiáng)弱。如將CO2通入苯酚鈉溶液中,出現(xiàn)渾濁,說明酸性:H2CO3。(8)利用元素周期律進(jìn)行判斷。如非金屬性ClSPSi,則對(duì)應(yīng)最高價(jià)含氧酸的酸性HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3(最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物);金屬性NaMgAl,則堿性NaOHMg(OH)2Al(OH)3。典例典例1(2018浙江11月選考,18,2分)下列說法不正確的是(D)A.測得0.1molL-1的一元酸HA溶液pH=3.0,則HA一定為弱電解質(zhì)B.25

11、時(shí),將0.1molL-1的NaOH溶液加水稀釋至100倍,所得溶液的pH=11.0C.25時(shí),將0.1molL-1的HA溶液加水稀釋至pH=4.0,所得溶液c(OH-)=110-10molL-1D.0.1molL-1的HA溶液與0.1molL-1的NaOH溶液等體積混合,所得溶液pH一定等于7.0解析解析A項(xiàng)中,測得0.1molL-1的一元酸HA溶液pH=3.0,說明HA只有部分電離,因此HA一定為弱電解質(zhì),故A正確;B項(xiàng)中,25時(shí),將0.1molL-1的NaOH溶液加水稀釋至100倍,c(OH-)=0.001molL-1,因此所得溶液的pH=11.0,故B正確;C項(xiàng)中,25時(shí),將0.1mol

12、L-1的HA溶液加水稀釋至pH=4.0,說明所得溶液中c(H+)=110-4molL-1,則c(OH-)=110-10molL-1,故C正確;D項(xiàng)中,0.1molL-1的HA溶液與0.1molL-1的NaOH溶液等體積混合,如果HA是強(qiáng)酸那么反應(yīng)后溶液pH等于7.0,如果HA是弱酸那么反應(yīng)后溶液pH大于7.0,故D不正確。1-1在甲酸的下列性質(zhì)中,可以證明它是弱電解質(zhì)的是(D)A.在相同溫度下,某甲酸溶液的導(dǎo)電性比某強(qiáng)酸溶液的導(dǎo)電性弱B.甲酸能與水以任意比互溶C.10mL1molL-1甲酸恰好跟10mL1molL-1NaOH溶液完全反應(yīng)D.1molL-1甲酸溶液中c(H+)約為110-2mol

13、L-1解析解析若甲酸為強(qiáng)酸,則1molL-1甲酸溶液中c(H+)應(yīng)為1molL-1,而題中知c(H+)約為110-2molL-1,故甲酸為弱酸,屬于弱電解質(zhì),選D。1-2為了證明一水合氨(NH3H2O)是弱電解質(zhì),常溫下,甲、乙、丙、丁四位同學(xué)利用下面的試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn):0.01molL-1氨水、0.1molL-1NH4Cl溶液、NH4Cl晶體、酚酞試劑、pH試紙、蒸餾水。(1)甲用pH試紙測出0.01molL-1氨水的pH為10,據(jù)此他認(rèn)定一水合氨是弱電解質(zhì),你認(rèn)為這一方法是否正確?(填“是”或“否”),并說明理由。(2)乙取出10mL0.01molL-1氨水,用pH試紙測出其pH為a,然后用蒸

14、餾水稀釋至1000mL,再用pH試紙測出其pH為b,他認(rèn)為只要a、b滿足(用等式或不等式表示),就可以證明一水合氨是弱電解質(zhì)。(3)丙取出10mL0.01molL-1氨水,滴入2滴酚酞試液,顯粉紅色,再加入少量NH4Cl晶體,顏色變(填“深”或“淺”)。你認(rèn)為這一方法能否證明一水合氨是弱電解質(zhì)?并說明原因:。(4)請(qǐng)你根據(jù)所提供的試劑,再提出一個(gè)合理又簡便的方案證明NH3H2O是弱電解質(zhì):。答案答案(1)是若是強(qiáng)電解質(zhì),則0.01molL-1氨水中c(OH-)應(yīng)為0.01molL-1,pH=12(2)a-2ba(3)淺能,因?yàn)?.01molL-1氨水(滴有酚酞)中加入氯化銨晶體顏色變淺,有兩種

15、可能:一是氯化銨在水溶液中水解顯酸性,加入氨水中使溶液的pH降低;二是氯化銨晶體電離出的N使NH3H2O的電離平衡NH3H2ON+OH-逆向移動(dòng),從而使溶液的pH降低,兩種可能均證明了NH3H2O是弱電解質(zhì)(4)取一張pH試紙,再用玻璃棒蘸取0.1molL-1NH4Cl溶液,滴在pH試紙上,顯色后跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較測出pH,pH7(方案合理即可)4H4H解析解析(1)0.01molL-1氨水的pH為10,則其c(OH-)為10-4molL-1,說明NH3H2O部分電離,是弱電解質(zhì),若是強(qiáng)電解質(zhì),pH應(yīng)為12。(2)若NH3H2O是弱電解質(zhì),則存在電離平衡,將pH=a的氨水稀釋100倍,其pH變化

16、小于2。(4)可利用N的水解來證明,即氯化銨溶液顯酸性,也可以測相同溫度下等濃度的氨水和NaOH溶液的導(dǎo)電性來證明,設(shè)計(jì)兩方案中的一個(gè)即可。4H突破二電離平衡的移動(dòng)分析突破二電離平衡的移動(dòng)分析電離平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡,當(dāng)溶液的溫度、濃度以及離子濃度改變時(shí),電離平衡都會(huì)發(fā)生移動(dòng),符合勒夏特列原理,其規(guī)律是:(1)濃度越大,電離程度越小。在稀釋溶液時(shí),電離平衡向右移動(dòng),而弱電解質(zhì)分子電離出的離子的濃度一般會(huì)減小。(2)溫度越高,電離程度越大。因電離是吸熱過程,升溫時(shí)平衡向右移動(dòng)。(3)同離子效應(yīng)。如向醋酸溶液中加入醋酸鈉晶體,增大了CH3COO-的濃度,平衡左移,電離程度減小;加入稀鹽酸,平衡也會(huì)左

17、移。(4)加入能與弱電解質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì),電離程度增大。如向醋酸溶液中加入鋅或NaOH溶液,平衡右移,電離程度增大。典例典例225時(shí),用濃度為0.1000molL-1的NaOH溶液滴定20.00mL濃度均為0.1000molL-1的三種酸HX、HY、HZ的溶液,滴定曲線如下圖所示。下列說法中正確的是(B)A.在相同溫度下,同濃度的三種酸溶液的導(dǎo)電能力順序:HZHYc(Y-)c(OH-)c(H+)D.HY與HZ混合,達(dá)到平衡時(shí):c(H+)=+c(Z-)+c(OH-)a()(HY)(Y )KHYcc解析解析由滴定曲線中三種酸溶液的滴定起點(diǎn)pH,可推知三種酸的酸性強(qiáng)弱順序?yàn)镠ZHYHX,故相同溫度下,同

18、濃度的三種酸溶液的導(dǎo)電能力大小順序?yàn)镠ZHYHX,A錯(cuò)誤;HY+NaOHNaY+H2O,當(dāng)V(NaOH)=10.00mL時(shí),HY被中和掉一半,此時(shí)溶液中c(HY)c(Y-),c(H+)=10-5molL-1,Ka(HY)=c(H+)=10-5,B正確;因HY的酸性強(qiáng)于HX,故在HX、HY的混合溶液中滴加NaOH溶液時(shí),HY先反應(yīng),當(dāng)HX恰好被完全中和時(shí),溶液是等濃度的NaX與NaY的混合溶液,考慮到X-的水解程度大于Y-,故最終溶液中離子濃度的大小順序?yàn)閏(Y-)c(X-)c(OH-)c(H+),C錯(cuò)誤;HY與HZ混合,達(dá)到平衡時(shí),根據(jù)電荷守恒可得c(H+)=c(Y-)+c(Z-)+c(OH-

19、),D錯(cuò)誤。(H )(Y )(HY)ccc2-1已知醋酸達(dá)到電離平衡后,改變某條件,電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則下列說法正確的是(D)A.醋酸的電離程度一定變大B.溶液的導(dǎo)電能力一定變強(qiáng)C.溶液的pH一定減小D.發(fā)生電離的分子總數(shù)增多解析解析當(dāng)增大醋酸的濃度時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但電離程度減小,A錯(cuò)誤;若稀釋醋酸,平衡右移,但H+、CH3COO-的濃度均變小,導(dǎo)電能力減弱,B錯(cuò)誤;當(dāng)向溶液中加堿時(shí),H+濃度變小,pH增大,平衡右移,C錯(cuò)誤;無論什么條件使平衡向右移動(dòng),一定會(huì)使發(fā)生電離的分子總數(shù)增多,D正確。2-2稀氨水中存在電離平衡:NH3H2ON+OH-,若要使平衡逆向移動(dòng),同時(shí)使c(O

20、H-)增大,應(yīng)加入的物質(zhì)或采取的措施是(C)NH4Cl固體硫酸NaOH固體水加熱少量MgSO4固體A.B.C.D.4H解析解析若在稀氨水中加入NH4Cl固體,c(N)增大,平衡逆向移動(dòng),c(OH-)減小,不符合題意;硫酸中的H+與OH-反應(yīng),使c(OH-)減小,平衡正向移動(dòng),不符合題意;當(dāng)在稀氨水中加入NaOH固體后,c(OH-)增大,平衡逆向移動(dòng),符合題意;若在稀氨水中加入水,平衡正向移動(dòng),c(OH-)減小,不符合題意;加熱,平衡正向移動(dòng),c(OH-)增大,不符合題意;加入少量MgSO4固體發(fā)生反應(yīng)Mg2+2OH-Mg(OH)2,溶液中c(OH-)減小,平衡正向移動(dòng),不符合題意。4H 突破三

21、電離常數(shù)的應(yīng)用突破三電離常數(shù)的應(yīng)用(1)比較弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。相同溫度下,弱酸的Ka越大,則酸性越強(qiáng),物質(zhì)的量濃度相同時(shí),c(H+)越大,電離度越大。(2)比較計(jì)算多元弱酸溶液中c(H+)大小。多元弱酸是分步電離的,且K1K2K3,原因是第一步電離產(chǎn)生的H+對(duì)第二步、第三步電離有抑制作用,比較溶液中c(H+)大小時(shí),只考慮第一步電離即可。(3)Ka大的酸能與Ka小的酸的鹽反應(yīng),反之不反應(yīng)。(4)計(jì)算電離度(以一元弱酸HA為例)HAH+A-起始:c酸00平衡:c酸(1-)c酸c酸K電離=,因?yàn)楹苄?所以1-1,即K電離=c酸2,=。2()(1)cc酸酸21c酸Kc電離酸典例典例3已知25時(shí)有關(guān)

22、弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示:根據(jù)上表中數(shù)據(jù)回答下列問題:(1)CH3COO-、CN-、C結(jié)合質(zhì)子(即H+)的能力由小到大的順序?yàn)?25時(shí),有等濃度的CH3COONa溶液、NaCN溶液、NaHCO3溶液,三種溶液的pH由大到小的順序?yàn)?填序號(hào))。弱電解質(zhì)的化學(xué)式CH3COOHHCNH2CO3NH3H2O電離平衡常數(shù)1.810-54.910-10Ka1=4.310-7Ka2=5.610-111.810-523O(2)NaCN溶液中通入少量二氧化碳,反應(yīng)的離子方程式為。(3)室溫下,向盛有一定量稀氨水的燒杯中逐滴加入物質(zhì)的量濃度相同的醋酸溶液,當(dāng)恰好中和時(shí),溶液的pH(填“”“”或“=”)7。答案答案(1)CH3COO-CN-C(2)CN-+CO2+H2OHCN+HC(3)=23O3O解析解析本題主要考查弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類水解。(1)弱酸電離平衡常數(shù)越小,說明酸性越弱,越難電離,其酸根離子越易結(jié)合質(zhì)子形成弱酸分子,從表中數(shù)據(jù)可以看出酸性:HCHCNCH3COOH,所以對(duì)應(yīng)離子結(jié)合氫離子的能力由小到大的順序?yàn)镃H3COO-CN-H2CO3HCN,所以等濃度的鈉鹽溶液的pH由大到小為。(2)根據(jù)較強(qiáng)酸制取較弱酸的反應(yīng)原理寫離子方程式,由于酸性:H2CO3HCNHC,少