【与名师对话】高考化学总复习(JS版)《8.1 弱电解质的电离平衡》课件

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1.了解电解质的概念；强、弱电解质的概念。2．了解弱电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性；能正确书写电解质的电离方程式。3．了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。4．了解水的电离及离子积常数。1.比较某些物质的导电能力大小，判断电解质、非电解质。2．外界条件对电离平衡的影响及电离平衡的移动。3．同浓度(或同pH)强、弱电解质溶液的比较，如c(H＋)的大小、起始反应速率、中和酸(或碱)的能力、稀释后pH的变化等。4．外界条件对水的电离平衡的影响及离子积常数的应用。 一、强电解质与弱电解质1．电解质与非电解质(1)电解质：在或下能导电的化合物。常见物质类别：、、、等。(2)非电解质：在和下都不能导电的化合物。常见物质类别：大多数、酸性氧化物(如等)、氨气等。水溶液熔融状态酸碱盐活泼金属氧化物水溶液熔融状态有机物CO2、SO2 2．强电解质与弱电解质(1)强电解质：能够的电解质。物质类别：、、。在水溶液存在的形式：。(2)弱电解质：能够的电解质。物质类别：、、少部分盐及等。在溶液中存在的形式：。全部电离强酸强碱绝大多数盐离子部分电离弱酸弱碱水分子、离子 3．电离方程式的书写(1)强电解质完全电离：如H2SO4的电离方程式(2)弱电解质①一元弱酸、弱碱一步完成： ②多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远大于第二步，如H2CO3的电离方程式为：③多元弱碱的电离与多元弱酸电离的情况类似，但在书写多元弱碱的电离方程式时，往往当成一步完成。如Fe(OH)3的电离方程式为④强酸的酸式盐完全电离，弱酸的酸式盐中酸式酸根不完全电离如：HCO3－H＋＋CO32－。 【注意】①铜、食盐水都能导电，但都不是电解质，因为都不属于化合物。②BaSO4、CaCO3等难溶性盐都属于强电解质，因为溶解的部分是完全电离的。 二、弱电解质的电离平衡1．定义一定条件下(温度、浓度)，弱电解质的速率和的速率相等的状态叫弱电解质的电离平衡。2．电离平衡的建立电离成离子离子结合成分子 3．特征“等”：v电离＝v结合。“动”：动态平衡，v电离＝v结合≠0。“定”：平衡时分子、离子的浓度。“变”：电离平衡是相对平衡，外界条件改变，平衡可能要移动。不再变化 三、电离常数1．表达式 2．意义K值越大，说明电离程度越，酸、碱性也就越；K值越小，说明电离程度越，离子结合成分子就越，酸、碱性就越。3．影响条件对于同一电解质的稀溶液来说，K只随温度的变化而变化，一般温度升高，K值。大强小容易弱变大 四、水的电离1．水是一种极弱的电解质，电离方程式为：可以简写为：2．水的离子积常数在25℃时的纯水中，c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1，此时水的离子积KW＝。在100℃时的纯水中，水的离子积KW＝。1.0×10－141×10－12 思考：25℃时，纯水的离子积KW＝1.0×10－14，那么25℃时酸、碱、盐中KW是多少？提示：酸、碱、盐虽然影响水的电离平衡(不水解的盐除外)，造成水电离出的H＋或OH－的浓度发生变化，但在25℃时KW仍然不变，因为KW只与温度有关。 1．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．BaSO4、Cl2、HClO、H2SD．NaHSO3、H2O、CO2、H2CO3 解析：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；BaSO4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。答案：B 2．在0.1mol·L－1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋对于该平衡，下列叙述正确的是()A．加入水时，平衡逆向移动B．加入少量NaOH固体，平衡正向移动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，平衡正向移动 解析：本题考查了弱电解质的电离平衡的移动知识。A项“越稀越电离”，加水时平衡正向移动；B项加氢氧化钠使c(H＋)减小，平衡右移；C项加盐酸使c(H＋)增大；D项加醋酸钠使c(CH3COO－)增大，平衡逆向移动。答案：B 3．对水的电离平衡不产生影响的粒子是() 解析：水的电离方程式为：H2OH＋＋OH－，A溶于水成为盐酸，电离产生H＋，使得平衡逆向移动；B质子数为26的是Fe3＋，其能发生水解，使得平衡正向移动；C表示的是Cl－，其不影响该平衡；D是醋酸根离子，其能水解，使平衡正向移动。答案：C 4．某温度下纯水中c(H＋)＝2×10－7mol·L－1，则此时溶液中的c(OH－)＝________。若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－6mol·L－1，则此时溶液中的c(OH－)＝________。 解析：由水电离产生的H＋与OH－的量始终相等知纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝2×10－7mol·L－1。根据纯水中c(H＋)与c(OH－)可求出此温度下水的KW的值，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝2×10－7×2×10－7＝4×10－14，由KW的性质(只与温度有关，与离子浓度无关)，若温度不变，稀盐酸中KW仍为此值，利用此值可求出盐酸中的c(OH－)＝KW/c(H＋)＝(4×10－14)/(5×10－6)＝8×10－9mol·L－1。答案：2×10－7mol·L－18×10－9mol·L－1 要点1外界条件对电离平衡的影响以CH3COOHCH3COO－＋H＋为例。改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)c(CH3COO－)电离程度导电能力Ka加水稀释向右增大减小减小增大减弱不变加少量冰醋酸向右增大增大增大减小增强 改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)c(CH3COO－)电离程度导电能力Ka加浓盐酸向左增大增大减小减小增强不变加入NaOH(s)向右减小减小增大增大增强CH3COONa(s)向左减小减小增大减小增强加入镁粉向右减小减小增大增大增强升高温度向右增大增大增大增大增强增大 名师解惑：电离平衡属于化学平衡，其规律遵循勒夏特列原理。如加水稀释类似于气体反应的增大体积、减小压强，平衡向分子数增加的方向移动。又如在CH3COOH电离平衡中加入盐酸，平衡不一定就向左移动。 例1(厦门2011届高三质量检测)下列关于室温下氨水的叙述，正确的是()A．同pH同体积的氨水和NaOH溶液，能分别与同浓度同体积的盐酸恰好完全中和B．加水稀释0.10mol·L－1的氨水，溶液中n(OH－)减小C．若温度不变，在氨水中加入少量NH4Cl固体，氨水的电离度和电离平衡常数均变小D．氨水中的离子浓度关系满足：c(OH－)＝c(H＋)＋c(NH4＋) 【解析】pH相同且体积相同的强碱与弱碱，弱碱的总物质的量远大于强碱，故弱碱消耗的酸也比强碱多，A项错；稀释促进氨水电离，故n(OH－)增大，B项错；因温度不变，故电离平衡常数不变，C项错；由电荷守恒原理知D项对。【答案】D 【迁移应用】(即时迁移　小试牛刀)1．已知0.1mol·L－1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()A．加少量烧碱溶液B．降低温度C．加少量冰醋酸D．加水 【解析】A项，加入NaOH溶液，c(H＋)减小，电离平衡正向移动，c(CH3COOH)减小，但减小程度较小，因此c(H＋)/c(CH3COOH)变小；B项，降低温度，电离平衡逆向移动，c(H＋)减小，c(CH3COOH)增大，因此c(H＋)/c(CH3COOH)减小；C项，加入少量冰醋酸，电离程度变小，因此c(H＋)/c(CH3COOH)变小；D项，加水稀释时，电离程度变大，所以变大。【答案】D 要点2强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸(b)等pH的盐酸(a)与醋酸(b)pH或物质的量浓度pH：aba＝b水的电离程度ac(CH3COO－)c(Cl－)＝c(CH3COO－)等体积溶液中和NaOH的量a＝bab相同等体积溶液与过量锌产生H2的量相同aVyC．y为弱酸，VxVy【解析】pH相等的两种酸，反应过程中，强酸的pH变化大，弱酸的pH变化小，因为弱酸反应时逐渐电离出H＋。因为y为弱酸，不能全部电离，x为强酸，是全部电离的，所以y消耗OH－的量更多。【答案】C 【迁移应用】(即时迁移　小试牛刀)2．(2009年山东高考)某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是() A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C．a点KW的数值比c点KW的数值大D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度【解析】盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质，在稀释的过程中，醋酸不断电离，故Ⅱ为醋酸稀释时pH值的变化曲线；稀释过程中，温度不变，KW不变；相同pH值的盐酸和醋酸，醋酸的浓度要大于盐酸的浓度，稀释相同的倍数，醋酸的浓度仍大于盐酸的浓度(a>b)；故A、C、D错误。【答案】B 要点3影响水电离平衡的因素以及水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算1．水电离平衡的影响因素平衡移动方向c(H＋)的变化c(OH－)的变化c(H＋)与c(OH－)的关系KW溶液的酸碱性升高温度向右增大增大c(H＋)＝c(OH－)增大中性加入少量H2SO4向左增大减小c(H＋)>c(OH－)不变酸性加入少量NaOH(s)向左减小增大c(H＋)c(OH－)不变酸性 平衡移动方向c(H＋)的变化c(OH－)的变化c(H＋)与c(OH－)的关系KW溶液的酸碱性加入少量CH3COONa(s)向右减小增大c(H＋)0，下列叙述正确的是()A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，KW不变C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低D．将水加热，KW增大，pH不变 【思路点拨】解题时一要注意水的电离平衡移动方向与c(H＋)、c(OH－)的关系，二要注意温度变化时KW的变化。【解析】A项，稀氨水是弱碱，加入稀氨水后水溶液中的c(OH－)增大，平衡逆向移动；B项，NaHSO4溶于水中电离使c(H＋)增大，由于温度不变，故KW不变；C项，水中加入CH3COONa，CH3COONa发生水解，促进水的电离，使溶液呈碱性，c(H＋)降低；D项，升高温度，水的电离程度增大，KW变大，pH变小。【答案】B 【迁移应用】(即时迁移　小试牛刀)3．常温下，某溶液中由水电离的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1，该溶液可能是()①二氧化硫水溶液　②氯化铵水溶液　③硝酸钠水溶液　④氢氧化钠水溶液A．①④B．①②C．②③D．③④【解析】能抑制水电离的物质为酸溶液或碱溶液，故①④符合题意。【答案】A 易错点1混淆强弱电解质与溶液导电能力强弱的关系，造成错解例1将2gNaOH固体分别加入到100mL下列溶液中，溶液的导电能力变化最小的是()A．自来水B．0.5mol/L盐酸C．0.5mol/LCH3COOH溶液D．0.5mol/LKCl溶液 【错因分析】易错选D，以为KCl与NaOH不反应，所以溶液的导电能力变化最小。【正确解答】A选项，向自来水中加入了NaOH强电解质，溶液的导电能力变化较大。B选项，2gNaOH固体的物质的量为0.05mol，刚好与100mL0.5mol/L盐酸反应完全，溶液中的溶质由HCl变为NaCl，虽然离子种类变了，但浓度、所带电荷没变，因此导电能力基本不变。C选项中弱电解质变成了强电解质，导电能力变化较大。D选项，在原有的基础上增加了Na＋和OH－，导电能力增强。答案：B 易错补练下列叙述中能说明某物质是弱电解质的是()A．熔化时不导电B．不是离子化合物，而是极性共价化合物C．水溶液的导电能力很差D．溶液中溶质分子和电离出的离子共存 【解析】A选项，熔融状态下是否导电是区分离子化合物与共价化合物的条件，而不是区分强电解质与弱电解质的条件。B选项，有许多共价化合物是电解质，如HCl、醋酸等。C选项，水溶液的导电性不仅与电解质的强弱有关，还与电解质的浓度有关。D选项，弱电解质的电离是可逆的，弱电解质溶液中既有溶质分子也有溶质电离产生的离子，而强电解质溶液中电解质则全部以离子形式存在。【答案】D 易错点2不能深刻理解电离平衡原理例2在100mL0.2mol/L的NH3·H2O溶液中，欲使NH3·H2O溶液的pH变小，可采用的方法是：①加热至沸腾；②加少量NaOH固体；③加100mL水；④加20mL0.2mol/LNH3·H2O()A．①③④B．②③C．①③D．只有② 【错因分析】一审要求：如本题的要求是“NH3·H2O溶液的pH变小”，所以需降低c(OH－)。二审变化：审题目给出的三种方法是否能使c(OH－)降低。特别注意加热时NH3·H2O的电离平衡向正向移动，由于温度高导致NH3逸出反而使c(OH－)降低。 【正确解答】氨水中存在电离平衡NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－，本题中若采用加热(不沸腾)的方法，则平衡向右移动，c(OH－)增大(氨水电离吸热)，pH增大，现①中采用的条件是加热至沸腾，很显然NH3会逸出，平衡向左移动，c(OH－)减小，pH减小，①符合。②中加少量NaOH固体，虽平衡向左移动，但根据勒夏特列原理可知c(OH－)仍比原来大，pH增大，②不符合。③中加入水，平衡虽向右移动，但根据勒夏特列原理可知c(OH－)仍比原来小，pH减小，③符合。采用④中的措施氨水浓度不变，pH不变，④不符合。答案：C 1．(2011年厦门模拟)下列观点你认为正确的是()A．某单质固体能导电，该单质一定是金属B．某纯净物常温常压下为气体，则组成该物质的微粒一定含共价键C．某化合物的水溶液能导电，该化合物一定是电解质D．某化合物固态不导电，熔融态能导电，该化合物很可能是离子化合物答案：D 2．把0.05molNaOH固体分别加入到下列100mL溶液中，导电能力变化较大的是()A．0.5mol/LMgSO4溶液B．0.5mol/L盐酸C．0.5mol/L的CH3COOHD．0.5mol/LNH4Cl溶液答案：C 3．下列物质的电离方程式不正确的是()A．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO32－B．H2CO3H＋＋HCO3－，HCO3－H＋＋CO32－C．AlCl3===Al3＋＋3Cl－D．NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42－答案：A 4．(2010年南通模拟)能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的操作是()A．向水中投入一小块金属钠B．将水加热煮沸C．向水中通入二氧化碳气体D．向水中加食盐晶体答案：C 5．(2010年全国理综Ⅱ)相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是() 解析：本题考查弱电解质的电离平衡，意在考查考生分析图象的能力。pH相同的一元中强酸的物质的量浓度大于一元强酸的物质的量浓度，所以加入足量锌粉最终产生氢气的量，一元中强酸多，反应过程中，未电离的中强酸分子继续电离，使得溶液中H＋浓度比强酸大，反应速率中强酸大于强酸。答案：C 6．在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示，请回答：(1)“O”点导电能力为0的理由______________________________________________________________________________。(2)a、b、c三点所在溶液c(H＋)由大到小的顺序为_____________________________________________________________。 (3)若使c点所在溶液中c(CH3COO－)增大的同时，溶液的c(H＋)减小，可采取的措施是：Ⅰ_______________________________________________；Ⅱ______________________________________________；Ⅲ_______________________________________________。答案：(1)在O点醋酸未电离，无自由移动的离子存在(2)b>a>c(3)加入NaOH加入Na2CO3加Mg、Zn等金属(或加入CH3COONa，合理即可)