高考化学复习探究弱电解质的电离平衡水的电离公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第八章水溶液中离子平衡第八章水溶液中离子平衡 第第1页页第第1页页第第2页页第第2页页一、强电解质和弱电解质一、强电解质和弱电解质1下列叙述正确是下列叙述正确是()A氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子B溶于水能电离出氢离子化合物都是酸溶于水能电离出氢离子化合物都是酸C硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质D金属金属Cu能导电，但它不是电解质，是非电解质能导电，但它不是电解质，是非电解质解析解析：A项中项中NaCl在溶液中电离是在水分子作用下进行，并不是在溶液中电离是在水分子作用下进行，并不是在电流作用下才发生。在电流作用下才发生。B项中酸是指溶于水电离出阳离子所有是项中酸是指溶于水电离出阳离子所有是H化合物，像化合物，像NaHSO4在水溶液中能电离出在水溶液中能电离出H，但并不是酸。，但并不是酸。C项中项中BaSO4难溶于水，但溶于水部分能完全电离，故难溶于水，但溶于水部分能完全电离，故BaSO4是强电解质。是强电解质。D项中项中Cu是单质，故既不是电解质，也不是非电解质。是单质，故既不是电解质，也不是非电解质。答案答案：C第第3页页第第3页页1概念与分类概念与分类第第4页页第第4页页2常见酸、碱举例常见酸、碱举例(1)常见强酸、弱酸常见强酸、弱酸第第5页页第第5页页(2)常常见见强强碱、弱碱碱、弱碱除四大除四大强强碱碱 、外，外，普通属于弱碱。普通属于弱碱。NaOHKOHCa(OH)2Ba(OH)2第第6页页第第6页页第第7页页第第7页页二、弱电解质电离平衡二、弱电解质电离平衡 第第8页页第第8页页答案答案：A 第第9页页第第9页页1电离平衡建立电离平衡建立在一定条件在一定条件(如温度、浓度等如温度、浓度等)下，当弱电解质分子电离成离子速率下，当弱电解质分子电离成离子速率和离子结合成弱电解质分子速率相等时，电离过程就达到平衡。和离子结合成弱电解质分子速率相等时，电离过程就达到平衡。2电离平衡特性电离平衡特性第第10页页第第10页页3外界条件对电离平衡影响外界条件对电离平衡影响(1)内因：弱电解质本身性质。内因：弱电解质本身性质。(2)外因外因温度：升高温度，电离平衡向温度：升高温度，电离平衡向 方向移动，电离程度方向移动，电离程度 ，原因是电离过程，原因是电离过程 。浓度：加水稀释，使弱电解质浓度减小，电离平衡向浓度：加水稀释，使弱电解质浓度减小，电离平衡向 方向移动，电离程度方向移动，电离程度 。同离子效应：比如向同离子效应：比如向CH3COOH溶液中加入溶液中加入CH3COONa固体，固体，溶液中溶液中c(CH3COO)，CH3COOH电离平衡向电离平衡向 (填填“左左”或或“右右”)移动，电离程度移动，电离程度 ，c(H)，pH值值 。正正增大增大吸吸热热电电离离增大增大增大增大左左减小减小减小减小增大增大第第11页页第第11页页(2)特点特点电电离平衡常数只与离平衡常数只与 相关，升温，相关，升温，K值值 。多元弱酸各多元弱酸各级电级电离平衡常数大小关系是离平衡常数大小关系是 ，故其酸，故其酸性取决于第性取决于第 步。步。(3)意意义义 温度温度增大增大K1K2K3一一第第12页页第第12页页三、水电离三、水电离 第第13页页第第13页页解析解析：(1)KWc(H)c(OH)，且，且KW只与温度相关，因此，在只与温度相关，因此，在室温下，纯水和酸性、碱性或中性稀溶液，其室温下，纯水和酸性、碱性或中性稀溶液，其KW11014；在；在温度不拟定期，中性溶液里温度不拟定期，中性溶液里c(H)不一定等于不一定等于1107 mol/L；0.2 mol/L CH3COOH溶液中溶液中CH3COOH电离程度比电离程度比0.1 mol/L CH3COOH溶液中溶液中CH3COOH电离程度小，因此，电离程度小，因此，0.2 mol/L CH3COOH溶液中溶液中c(H)小于小于0.1 mol/L CH3COOH溶液中溶液中c(H)2倍；倍；当当c(H)或或c(OH)不小于不小于1 mol/L时，用时，用pH表示溶液酸碱性就不简表示溶液酸碱性就不简便了，因此，当便了，因此，当c(H)或或c(OH)不小于不小于1 mol/L时，普通不用时，普通不用pH表表示溶液酸碱性，而是直接用示溶液酸碱性，而是直接用c(H)或或c(OH)来表示。来表示。(2)A项项HCl溶于水电离出溶于水电离出H会克制水电离；会克制水电离；B项中项中Fe3会水解，会水解，增进水电离；增进水电离；C项中项中Cl不水解，不影响水电离平衡；不水解，不影响水电离平衡；D项中项中Na与与H2O电离出电离出H反应，增进了水电离。反应，增进了水电离。答案答案：(1)A(2)C 第第14页页第第14页页H2O HOH 3水离子积水离子积(1)表示式：表示式：25 时时KW 。(2)影响原因：影响原因：KW是温度函数，温度不变，是温度函数，温度不变，KW ，温度升高，温度升高，KW 。4影响水电离平衡原因影响水电离平衡原因(1)向水中加入向水中加入 后，克制水电离。后，克制水电离。(2)向水中加入向水中加入 或或 以及以及 温会增进温会增进水电离。水电离。c(H)c(OH)1.01014不不变变增大增大酸或碱酸或碱活活泼泼金属金属水解水解盐盐升升第第15页页第第15页页弱弱电电解解质电质电离平衡离平衡 1理论依据理论依据HA HA(正反应为吸热反应正反应为吸热反应)由勒夏特列原理可知：由勒夏特列原理可知：(1)升温，平衡向右移动；升温，平衡向右移动；(2)加水稀释，平加水稀释，平衡向右移动；衡向右移动；(3)减小减小H或或A浓度，平衡向右移动。浓度，平衡向右移动。2影响电离平衡原因影响电离平衡原因(1)浓度：浓度越大，电离程度越小。在稀释溶液时，电离平衡向右浓度：浓度越大，电离程度越小。在稀释溶液时，电离平衡向右运动，溶液中离子数目增长，而离子浓度减小。运动，溶液中离子数目增长，而离子浓度减小。(2)温度：温度越高，电离程度越大。因电离是吸热反应，升温平衡温度：温度越高，电离程度越大。因电离是吸热反应，升温平衡向吸热方向向吸热方向(电离方向电离方向)移动。移动。(3)相关离子相关离子加入无水加入无水NaA，克制电离。，克制电离。加入盐酸克制电离。加入盐酸克制电离。第第16页页第第16页页尤其提醒尤其提醒对对弱弱电电解解质质(以以CH3COOH为为例例)溶液加水稀溶液加水稀释释时时，溶液中，溶液中H数目增大，但数目增大，但c(H)减小，因减小，因KW为为常数，常数，溶液中溶液中c(OH)增大。由于增大。由于OH是水是水电电离，离，这阐这阐明加水明加水时时不但不但CH3COOH CH3COOH电电离平衡向右移离平衡向右移动动，水，水电电离平衡也向右移离平衡也向右移动动。第第17页页第第17页页 醋酸溶液中存在醋酸溶液中存在电电离平衡：离平衡：CH3COOH HCH3COO，下列叙述不正确是下列叙述不正确是()ACH3COOH溶液中离子溶液中离子浓浓度关系度关系满满足：足：c(H)c(OH)c(CH3COO)B0.1 molL1CH3COOH溶液加水稀溶液加水稀释释，溶液中，溶液中c(OH)减小减小CCH3COOH溶液中加入少溶液中加入少许许CH3COONa固体，平衡逆向移固体，平衡逆向移动动D常温下，常温下，pH2CH3COOH溶液与溶液与pH12NaOH溶液等体溶液等体积积混合混合后，溶液后，溶液pHb)；故；故A、C、D错误。错误。【答案答案】B第第24页页第第24页页第第25页页第第25页页2(高考重庆理综高考重庆理综)pH2两种一元酸两种一元酸x和和y，体积为，体积为100 mL，稀释过程中，稀释过程中pH与溶液体积关系如图所表示。分别滴与溶液体积关系如图所表示。分别滴加加NaOH溶液溶液(c0.1 mol/L)至至pH7，消耗，消耗NaOH溶液体积为溶液体积为Vx、Vy，则，则()Ax为为弱酸，弱酸，VxVyCy为为弱酸，弱酸，VxVy 第第26页页第第26页页解析解析：本题考察了电解质强弱判断以及弱电解质稀释时：本题考察了电解质强弱判断以及弱电解质稀释时pH改变。一元酸改变。一元酸x和和y稀释稀释10倍后倍后xpH变为变为3，阐明，阐明x为强为强酸，酸，y为弱酸。则同为弱酸。则同pH值时值时y浓度大，同体积浓度大，同体积x与与y，y消消耗碱多。耗碱多。答案答案：C 第第27页页第第27页页水水电电离出离出c(H)H2O和和c(OH)H2O计计算算 1中性溶液：中性溶液：c(H)c(OH)1.0107 mol/L。2溶质为酸溶液溶质为酸溶液H起源于酸电离和水电离，而起源于酸电离和水电离，而OH只起源于水。如计算只起源于水。如计算pH2盐酸中水电离出盐酸中水电离出c(H)：办法是先求出溶液中：办法是先求出溶液中c(OH)1012mol/L，即水电离出，即水电离出c(H)c(OH)1012 mol/L。3溶质为碱溶液溶质为碱溶液OH起源于碱电离和水电离，而起源于碱电离和水电离，而H只起源于水。如只起源于水。如pH12NaOH溶液中，溶液中，c(H)1012 mol/L，即水电离产生，即水电离产生c(OH)c(H)1012 mol/L。第第28页页第第28页页4水解呈酸性或碱性盐溶液水解呈酸性或碱性盐溶液H和和OH均由水电离产生。均由水电离产生。如如pH2NH4Cl溶液中由水电离出溶液中由水电离出c(H)102mol/L c(OH)1012 mol/L是由于部分是由于部分OH与部分与部分NH结合了结合了；pH12Na2CO3溶液中由水电离出溶液中由水电离出c(OH)102 mol/L。尤其提醒尤其提醒(1)当溶液中由水电离出当溶液中由水电离出c(H)107mol/L时，如时，如11013mol/L，该溶液也许为酸溶液，也也许为碱溶液。即，该溶液也许为酸溶液，也也许为碱溶液。即pH值值(常温常温)也许是也许是1或或13。(2)常温下常温下pH3溶液溶液若为酸溶液，水电离出若为酸溶液，水电离出H浓度为浓度为1.01011mol/L。若为盐溶液，水电离出若为盐溶液，水电离出H浓度为浓度为1.0103mol/L。第第29页页第第29页页(山东师大附中模拟山东师大附中模拟)室温下，在室温下，在pH11某溶液中，由水电离出某溶液中，由水电离出c(OH)为为()1.0107 mol/L1.0106 mol/L1.0103 mol/L1.01011 mol/LABC或或 D或或思绪点拨思绪点拨考虑该溶液是碱溶液还是水解呈碱性盐溶液两种情况。考虑该溶液是碱溶液还是水解呈碱性盐溶液两种情况。听课统计听课统计该溶液中该溶液中c(OH)103 molL1，c(H)1011 molL1，若是碱溶液，若是碱溶液H是是H2O电离，水电离电离，水电离OH与与H浓度浓度均为均为1011molL1；若是盐溶液；若是盐溶液(如如Na2CO3)，OH是是H2O电电离，即水电离离，即水电离c(OH)103 molL1。【答案】【答案】D第第30页页第第30页页解析解析：25，纯水中，纯水中c(H)c(OH)1107 molL1，而这里，而这里“由水分子电离出氢离子浓度为由水分子电离出氢离子浓度为11012 molL1”，这是水电离被克，这是水电离被克制结果。克制水电离物质，也许是制结果。克制水电离物质，也许是NaOH等碱，也许是等碱，也许是HCl等非强氧等非强氧化性酸，也许是化性酸，也许是HNO3这样强氧化性酸，还也许是这样强氧化性酸，还也许是NaHSO4这样盐。这样盐。答案答案：A第第31页页第第31页页第第32页页第第32页页答案答案：D 第第33页页第第33页页2(高考海南化学高考海南化学)已知室温时，已知室温时，0.1 mol/L某一元酸某一元酸HA在水中有在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误是发生电离，下列叙述错误是()A该溶液该溶液pH4B升高温度，溶液升高温度，溶液pH增大增大C此酸电离平衡常数约为此酸电离平衡常数约为1107D由由HA电离出电离出c(H)约为水电离出约为水电离出c(H)106倍倍解析：解答本题需掌握两点：一是温度对弱电解质电离平衡影响；解析：解答本题需掌握两点：一是温度对弱电解质电离平衡影响；二是弱电解质电离平衡常数以及水离子积计算。由于二是弱电解质电离平衡常数以及水离子积计算。由于HA中中c(H)0.1 mol/L0.1%1104 mol/L，因此，因此pH4，故，故A正确；由正确；由于弱电解质电离过程为吸热过程，温度升高，电离平衡向正方向移于弱电解质电离过程为吸热过程，温度升高，电离平衡向正方向移动，从而使溶液中动，从而使溶液中c(H)增大，增大，pH减小，故减小，故B错误；错误；第第34页页第第34页页答案答案：B 第第35页页第第35页页3(高考全国高考全国理综理综)相同体积、相同相同体积、相同pH某一元强酸溶液某一元强酸溶液和某一和某一元中强酸溶液元中强酸溶液分别与足量锌粉发生反应，下列关于氢气体积分别与足量锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间随时间(t)改变示意图正确是改变示意图正确是()第第36页页第第36页页解析：解析：本题考察弱电解质电离平衡与图象分析能力。相同体积、本题考察弱电解质电离平衡与图象分析能力。相同体积、相同相同pH一元强酸和一元中强酸中，一元强酸和一元中强酸中，H浓度相等，因此刚开始与锌浓度相等，因此刚开始与锌反应速率应当是相同，伴随反应进行，中强酸继续电离，故反应速反应速率应当是相同，伴随反应进行，中强酸继续电离，故反应速率较强酸快，排除率较强酸快，排除B、D；又因中强酸物质量浓度不小于强酸，因；又因中强酸物质量浓度不小于强酸，因此与足量锌反应，生成氢气量较多是中强酸，排除此与足量锌反应，生成氢气量较多是中强酸，排除A项。项。答案：答案：C第第37页页第第37页页4(揭阳模拟揭阳模拟)体积相同盐酸和醋酸两种溶液，体积相同盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl)n(CH3COO)0.01 mol，下列叙述错误是，下列叙述错误是()A它们分别与足量它们分别与足量CaCO3反应时，放出反应时，放出CO2同样多同样多B它们与它们与NaOH完全中和时，醋酸溶液所消耗完全中和时，醋酸溶液所消耗NaOH多多C两种溶液两种溶液pH相同相同D分别用水稀释相同倍数时，分别用水稀释相同倍数时，n(Cl)0.01 mol(包括未电离包括未电离)，它们分别，它们分别与足量与足量CaCO3反应时，醋酸放出反应时，醋酸放出CO2多，与多，与NaOH完全中和时，醋完全中和时，醋酸溶液所消耗酸溶液所消耗NaOH多。依据电荷守恒，两溶液中多。依据电荷守恒，两溶液中c(H)相等，相等，pH相等；假如加水稀释，醋酸继续电离，相等；假如加水稀释，醋酸继续电离，n(Cl)n(CH3COO)。答案：答案：A第第38页页第第38页页5(1)体体积积相同，相同，浓浓度均度均为为0.2 mol/L盐盐酸和酸和CH3COOH溶液，溶液，分分别别加水稀加水稀释释10倍，溶液倍，溶液pH分分别变别变成成m和和n，则则m与与n关系关系为为_。(2)体体积积相同，相同，浓浓度均度均为为0.2 mol/L盐盐酸和酸和CH3COOH溶液，分溶液，分别别加水稀加水稀释释m倍、倍、n倍，溶液倍，溶液pH都都变变成成3，则则m与与n关系关系为为_。(3)体体积积相同，相同，pH均等于均等于1盐盐酸和酸和CH3COOH溶液，分溶液，分别别加水加水稀稀释释m倍、倍、n倍，溶液倍，溶液pH都都变变成成3，则则m与与n关系关系为为_。(4)体体积积相同，相同，pH均等于均等于13氨水和氨水和NaOH溶液，分溶液，分别别加水稀加水稀释释m倍、倍、n倍，溶液倍，溶液pH都都变变成成9，则则m与与n关系关系为为_。第第39页页第第39页页解析解析：(1)等浓度盐酸和醋酸稀释过程图象等浓度盐酸和醋酸稀释过程图象如图如图1所表示。所表示。分别加水稀释到原体积分别加水稀释到原体积10倍后，两者浓度倍后，两者浓度仍相同，由于盐酸是强电解质，醋酸是弱电仍相同，由于盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质，盐酸电离程度不小于醋酸电离程度，解质，盐酸电离程度不小于醋酸电离程度，因此盐酸中氢离子浓度不小于醋酸中氢离子因此盐酸中氢离子浓度不小于醋酸中氢离子浓度，因此有浓度，因此有mn。第第40页页第第40页页(3)由于醋酸中存在电离平衡，在稀释过程中会继续电离出由于醋酸中存在电离平衡，在稀释过程中会继续电离出氢离子，其稀释过程中图象如图氢离子，其稀释过程中图象如图2所表示。所表示。若稀释后溶液若稀释后溶液pH都变成都变成3(画一条平行于画一条平行于x轴水平线轴水平线)易得易得mn。答案答案：(1)mn(3)mn第第41页页第第41页页证实某酸证实某酸HA是弱酸办法是弱酸办法 第第42页页第第42页页第第43页页第第43页页