2021高考化学一轮复习-第八章-水溶液中的离子反应与平衡-第24讲-弱电解质的电离平衡学案.doc

2021高考化学一轮复习 第八章 水溶液中的离子反应与平衡 第24讲 弱电解质的电离平衡学案2021高考化学一轮复习 第八章 水溶液中的离子反应与平衡 第24讲 弱电解质的电离平衡学案年级：姓名：- 13 -第八章水溶液中的离子反应与平衡 考试要求1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。2.理解电解质在水溶液中的电离，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。4.了解水的电离、离子积常数。5.了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。6.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。7.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算。第24讲弱电解质的电离平衡1强、弱电解质(1)定义与物质类别(2)与化合物类别的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物，弱电解质主要是某些共价化合物。(3)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：H2SO4=2HSO。弱电解质：a一元弱酸，如CH3COOH：CH3COOHCH3COOH。b多元弱酸，分步分离，电离方程式只写第一步，如H2CO3：H2CO3HHCO。c多元弱碱，分步电离，一步书写。如Fe(OH)3：Fe(OH)3Fe33OH。酸式盐：a强酸的酸式盐如NaHSO4在水溶液中：NaHSO4=NaHSO；熔融时：NaHSO4=NaHSO。b弱酸的酸式盐：如NaHCO3：NaHCO3=NaHCO。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(3)外界条件对电离平衡的影响温度：温度升高，电离平衡正向移动，电离程度增大。浓度：稀释溶液，电离平衡正向移动，电离程度增大。同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡逆向移动，电离程度减小。加入能反应的物质：电离平衡正向移动，电离程度增大。3电离平衡常数(1)表达式一元弱酸HA的电离常数：根据HAHA，可表示为Ka。一元弱碱BOH的电离常数：根据BOHBOH，可表示为Kb。(2)特点电离常数只与温度有关，与电解质的浓度、酸碱性无关，由于电离过程是吸热的，故温度升高，K增大。多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是K1K2，所以其酸性主要决定于第一步电离。(3)意义相同条件下，K值越大，表示该弱电解质越易电离，所对应的酸性或碱性相对越强。(4)影响因素4电离度(1)概念：一定条件下，当弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液中已经电离的分子数占原来总分子数的百分数。(2)表达式：100%100%100%。(3)意义：衡量弱电解质的电离程度，在相同条件下(浓度、温度相同)，不同弱电解质的电离度越大，弱电解质的电离程度越大。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，并指明错因。(1)稀释氨水时，电离平衡正向移动，c(NH3H2O)减小，c(NH)增大。()错因：稀释氨水时溶液体积增大，c(NH3H2O)、c(NH)均减小。(2)常温下，由0.1 molL1一元碱BOH的pH10，可知溶液存在BOH=BOH。()错因：0.1 molL1的BOH的pH10，说明其c(OH)104 molL1，仅极少部分电离，其电离方程式用“”。(3)0.1 molL1的CH3COOH与0.01 molL1的CH3COOH中，c(H)之比为101。()错因：加水稀释，电离程度增大，所以0.1_molL1的CH3COOH与0.01_molL1的CH3COOH中c(H)之比小于101。(4)H2CO3的电离常数表达式：Ka。()错因：H2CO3为二元弱酸，分步电离，其中Ka1，Ka2。(5)弱电解质的电离平衡右移，电离平衡常数一定增大。()错因：K仅与温度有关。(6)电离常数大的酸溶液中的c(H)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H)大。()错因：酸溶液中的c(H)除与K值大小有关外，还与酸的浓度有关。2教材改编题(据人教选修四P44T4)已知25 下，醋酸的电离平衡常数K1.69105试回答下述问题：(1)向上述溶液中加入一定量的NaOH溶液，上述数值将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)若醋酸的起始浓度为0.0010 mol/L，平衡时c(H)是_提示：醋酸的电离常数很小，平衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等于0.0010 mol/L。答案(1)不变(2)1.3104 mol/L解析(1)K仅与温度有关，温度不变，K不变。(2)把已知数值代入平衡常数：1.69105，由于平衡时c(CH3COOH)0.0010 mol/L，c(H)c(CH3COO)，因此c(H)1.3104 mol/L。3稀氨水中存在着下列平衡：NH3H2ONHOH，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使c(OH)增大，应加入的物质或采取的措施是()NH4Cl固体 硫酸 NaOH固体水加热加入少量MgSO4固体A BC D答案C解析若在氨水中加入NH4Cl固体，c(NH)增大，平衡向逆反应方向移动，c(OH)减小，不合题意；硫酸中的H与OH反应，使c(OH)减小，平衡向正反应方向移动，不合题意；当在氨水中加入NaOH固体后，c(OH)增大，平衡向逆反应方向移动，符合题意；若在氨水中加入水，稀释溶液，平衡向正反应方向移动，但c(OH)减小；不合题意；电离属吸热过程，加热平衡向正反应方向移动，c(OH)增大，不合题意；加入少量MgSO4固体发生反应Mg22OH=Mg(OH)2，溶液中c(OH)减小，平衡向正反应方向移动，不合题意。考点弱电解质的电离平衡及影响因素解析A项，CH3COOH为弱电解质，在水溶液中部分电离，0.1 L 0.5 molL1CH3COOH溶液中含有的H数小于0.05NA，错误；B项，CH3COOH溶液中存在电离平衡，CH3COOHCH3COOH，加水稀释，平衡右移，产生的离子数增加，但溶液的体积增大，c(CH3COO)、c(H)减小，导电能力减弱，错误；C项，加水稀释时，平衡CH3COOHCH3COOH右移，n(H)增大，n(CH3COOH)减小，故比值变大，错误。答案D影响弱电解质电离平衡的因素1内因：弱电解质本身的性质，是决定因素。2外界条件对弱电解质电离平衡的影响以0.1 molL1的CH3COOH溶液为例：CH3COOHCH3COOH H01饱和氨水中存在化学平衡和电离平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH。下列有关说法正确的是()A常温下饱和氨水的pHca，a、b、c三点，a点时醋酸溶液中H浓度最小，正确；C项，加水促进醋酸电离，b点时醋酸电离程度不是最大，错误；D项，加热向电离方向移动，正确。考点强、弱电解质的比较解析常温下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 molL1HNO2溶液的pH2.1，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pH1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C 1判断强、弱电解质的方法(1)电解质是否完全电离在溶液中强电解质完全电离，弱电解质部分电离。据此可以判断HA是强酸还是弱酸，如：若测得0.1 mol/L的HA溶液的pH1，则HA为强酸；若pH1，则HA为弱酸。(2)是否存在电离平衡强电解质不存在电离平衡，弱电解质存在电离平衡，在一定条件下电离平衡会发生移动。一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化：将pH3的HA溶液稀释100倍后，再测其pH，若pH5，则为强酸，若pH5，则为弱酸。升高温度后pH的变化：若升高温度，溶液的pH明显减小，则是弱酸。因为弱酸存在电离平衡，升高温度时，电离程度增大，c(H)增大。而强酸不存在电离平衡，升高温度时，只有水的电离程度增大，pH变化幅度小。2常温下，一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)稀释时的pH变化图像3一元强酸与一元弱酸的比较相同体积，相同浓度的强酸HA与弱酸HB相同体积，相同pH的强酸HA与弱酸HBpH或物质的量浓度pHHApHHBc(HA)HBHAHB续表3(2019北京朝阳高三期末)常温时，能证明乙酸是弱酸的实验事实是()ACH3COOH溶液与Fe反应放出H2B0.1 mol/L CH3COOH溶液的pH大于1CCH3COOH溶液与NaHCO3反应生成CO2D0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红答案B4在一定温度下，有a.盐酸、b.硫酸、c.醋酸三种酸：(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H)由大到小的顺序是_(用字母表示，下同)。(2)等体积、等物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是_。(3)若三者c(H)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是_。(4)当三者c(H)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_。答案(1)bac(2)bac(3)cab(或ca2b)(4)cab解析HCl=HCl；H2SO4=2HSO；CH3COOHHCH3COO。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，因随着NaOH溶液的加入，CH3COOH电离平衡右移，提供的H和盐酸相同，中和NaOH的能力盐酸和醋酸相同，而H2SO4提供的H是它们的2倍，故bac。(3)c(H)相同时，因醋酸为弱酸，电离程度小，醋酸溶液浓度最大，H2SO4浓度为盐酸的一半，故cab(或ca2b)。(4)当三者c(H)相同且体积也相同时，因HCl、H2SO4为强电解质，在溶液中完全电离，所以H总的物质的量相同，故产生H2的体积相同。CH3COOH为弱电解质，最终能提供的H最多，生成的H2最多，故cab。考点电离平衡常数及其应用解析混合溶液的pH7，说明醋酸过量，c(CH3COOH) molL1，根据电荷守恒式：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)及c(H)c(OH)可得，c(Na)c(CH3COO) molL1，则Ka，A正确。答案A1电离平衡常数的应用(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越强。(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱，电离平衡常数越大，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，但电离平衡常数不变，题中经常利用电离平衡常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如：0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀释，酸溶液加水稀释，c(H)减小，K值不变，则增大。2电离常数计算的两种类型(以弱酸HX为例)(1)已知c始(HX)和c(H)，求电离常数(水的电离忽略不计) HXHX： c始(HX) 0 0： c始(HX)c(H) c(H) c(H)则：Ka。由于弱酸只有极少一部分电离，c(H)的数值很小，可作近似处理：c始(HX)c(H)c始(HX)，则Ka。(2)已知c始(HX)和电离常数，求c(H)根据上面的推导有Ka则：c(H)。5(2019大连质检)已知下面三个数据：7.2104、4.6104、4.91010分别是下列有关的三种酸的电离常数(25 )，若已知下列反应可以发生：NaCNHNO2=HCNNaNO2 NaCNHF=HCNNaF NaNO2HF=HNO2NaF。由此可判断下列叙述中不正确的是()AK(HF)7.2104BK(HNO2)4.91010C根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HFHNO2HCND. K(HCN)K(HNO2)K(HF)答案B解析相同温度下，酸的电离常数越大，该酸的酸性越强，结合强酸制取弱酸分析可知，亚硝酸的酸性大于氢氰酸而小于氢氟酸，所以亚硝酸的电离平衡常数为4.6104，故B错误。6常温下，将0.1 molL1的CH3COOH溶液加水稀释，请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。(1)_；(2)_；(3)_；(4)_。答案(1)变小(2)不变(3)变大(4)不变解析(1)将式变为。(2)此式为Ka，温度不变则Ka不变。(3)将式变为。(4)将式变为。