全程复习构想2018高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡1弱电解质的电离平衡课件

[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.了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。3.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行计算。考点一弱电解质的电离平衡1.强、弱电解质的概念(1)强电解质：电解质在水溶液里，全部电离；包括强酸、强碱、大多数盐等。(2)弱电解质：电解质在水溶液里，部分电离，包括弱酸、弱碱、H2O等。2．电离方程式的书写(1)弱电解质①多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如H2CO3的电离方程式：H2CO3H＋＋HCO－3，HCO－3H＋＋CO2－3。②多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3电离方程式：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。(2)酸式盐①强酸的酸式盐在溶液中完全电离，如：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4。②弱酸的酸式盐中酸式酸根在溶液中不能完全电离，如：NaHCO3===Na＋＋HCO－3，HCO－3H＋＋CO2－3。3．弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度等)下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程就达到平衡。平衡建立过程如图所示：(2)电离平衡的特征(3)外界条件对电离平衡的影响①温度：温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。②浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。③同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小。④加入能反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。[深化]1.实例(稀溶液)CH3COOHH＋＋CH3COO－ΔH0改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)导电能力Ka加水稀释→增大减小减弱不变加入少量冰醋酸→增大增大增强不变通入HCl(g)←增大增大增强不变加入NaOH(s)→减小减小增强不变加入镁粉→减小减小增强不变升高温度→增大增大增强增大注意：①稀醋酸加水稀释时，溶液中的各离子浓度并不是都减小，如c(OH－)是增大的。②电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，如稀醋酸中加入冰醋酸。③电离平衡右移，电离程度也不一定增大。2．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(1)HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质()(2)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()(3)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()(4)由0.1mol·L－1氨水的pH为11，可知溶液中存在NH3·H2ONH＋4＋OH－()(5)为确定某酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH7，则H2A是弱酸；若pH7，则H2A是强酸()(6)弱电解质在溶液里达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度一定相等()×××√××题组一概念辨析1．(2017·西安月考)下列说法正确的是()A．铜、石墨均导电，所以它们均是电解质B．NH3、CO2的水溶液均导电，所以NH3、CO2均是电解质C．液态HCl、固体NaCl均不导电，所以HCl、NaCl均是非电解质D．蔗糖、酒精在水溶液中或熔融状态下均不导电，所以它们均是非电解质解析：电解质必须是化合物，A选项错误；在水溶液中必须是本身电离而导电的化合物才是电解质，B选项错误；电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，C选项错误。答案：D2．(2017·太原检测)下列有关电解质的说法中正确的是()A．强电解质一定是离子化合物B．强电解质、弱电解质的电离都是吸热过程C．强电解质的饱和溶液一定是浓溶液D．强电解质在水中一定能全部溶解解析：强电解质不一定是离子化合物，如HCl是强电解质，但却是共价化合物，A项错；BaSO4是强电解质，但难溶于水，其饱和溶液是稀溶液，故C、D项错。答案：B3．(2017·大连联考)下列说法正确的是()A．弱电解质溶液的导电能力一定比强电解质溶液的导电能力弱B．因为CH3COOH是弱电解质，HCl是强电解质，所以中和等体积、等物质的量浓度的醋酸和盐酸时，中和醋酸消耗的NaOH比中和盐酸消耗的NaOH的量少C．足量Zn分别与等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸反应时，产生H2的量相同，放出H2的速率不同D．在物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中PO3－4的物质的量浓度相同解析：电解质的强弱与导电能力的强弱无必然联系。弱电解质溶液中溶质部分电离，若电离出的离子浓度较大，导电能力也会很强，故A项错误；弱电解质在溶液中虽不完全电离，但存在电离平衡，溶液中电离出离子的浓度可能较小，但消耗离子后可通过平衡移动补充，所以在相同条件下提供离子的量是相同的，故等物质的量浓度、等体积的HCl和CH3COOH消耗NaOH的量是相同的，B项错误；两者与足量的Zn反应产生H2的量是相等的，C项正确；D选项中Na3PO4是强电解质，完全电离，虽然PO3－4要水解，但程度很小。而H3PO4是中强酸，是分步电离，且不完全电离，产生的PO3－4肯定比同等条件下的Na3PO4溶液中的少，所以D项错误。答案：C题组二电解质的导电能力4．分别画出冰醋酸和0.1mol·L－1的醋酸加水稀释时导电能力的变化图。答案：题组三弱电解质的电离平衡5．(2017·天津月考)在CH3COOH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，溶液中cCH3COO－cCH3COOH·cOH－增大B．常温下，pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH7C．加热，CH3COOH的电离程度增大D．加入少量CH3COONa固体，平衡向电离的方向移动解析：加水，溶液变稀，醋酸的电离程度增大，平衡向电离的方向移动，电离常数K＝cCH3COO－·cH＋cCH3COOH＝cCH3COO－·KWcCH3COOH·cOH－，K不变，KW不变，故cCH3COO－cCH3COOH·cOH－不变，A项错误；pH之和为14的强酸与强碱溶液等体积混合，两者恰好完全反应，溶液呈中性，由于醋酸是弱酸，不完全电离，因此CH3COOH过量，溶液呈酸性，B项错误；弱电解质的电离是吸热反应，因此加热会使平衡向电离的方向移动，CH3COOH的电离程度增大，C项正确；加入少量CH3COONa，c(CH3COO－)增大，使平衡向生成CH3COOH的方向移动，D项错误。答案：C6．(2017·沈阳调研)将浓度为0.1mol·L－1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是()A．c(H＋)B．Ka(HF)C.cF－cH＋D.cH＋cHF解析：HF为弱酸，存在电离平衡：HFH＋＋F－。根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，故加水稀释，平衡正向移动，但c(H＋)减小，A错误；电离平衡常数只受温度的影响，温度不变，电离平衡常数Ka不变，B错误；当溶液无限稀释时，c(F－)不断减小，但c(H＋)接近10－7mol·L－1，所以cF－cH＋减小，C错误；cH＋cHF＝nH＋nHF，由于加水稀释，平衡正向移动，所以溶液中n(H＋)增大，n(HF)减小，所以cH＋cHF增大，D正确。答案：D7．(2017·营口月考)稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2ONH＋4＋OH－，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()①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥加入少量MgSO4固体A．①②③⑤B．③⑥C．③D．③⑤解析：若在氨水中加入NH4Cl固体，c(NH＋4)增大，平衡向逆反应方向移动，c(OH－)减小，①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，②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，③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，④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，⑤不合题意；加入少量MgSO4固体发生反应Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，溶液中c(OH－)减小，⑥不合题意。答案：C[练后归纳]从“定性”和“定量”两个角度理解电离平衡：(1)从定性角度分析电离平衡：应该深刻地理解勒夏特列原理——平衡向“减弱”这种改变的方向移动，移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。(2)从定量角度分析电离平衡：当改变影响电离平衡的条件后分析两种微粒浓度之比的变化时，若通过平衡移动的方向不能作出判断时，应采用化学平衡常数定量分析。考点二电离平衡常数1.表达式(1)一元弱酸HA的电离常数：根据HAH＋＋A－，可表示为Ka＝cH＋cA－cHA。(2)一元弱碱BOH的电离常数：根据BOHB＋＋OH－，可表示为Kb＝cB＋·cOH－cBOH。2．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。例：下表是几种常见弱酸的电离常数(25℃)弱酸电离方程式电离常数KCH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋1.26×10－5H2CO3H2CO3H＋＋HCO－3HCO－3H＋＋CO2－3K1＝4.31×10－7K2＝5.61×10－11H2SH2SH＋＋HS－HS－H＋＋S2－K1＝9.1×10－8K2＝1.1×10－15H3PO4H3PO4H＋＋H2PO－4H2PO－4H＋＋HPO2－4HPO2－4H＋＋PO3－4K1＝7.52×10－3K2＝6.23×10－8K3＝4.2×10－13若把CH3COOH、H2CO3、HCO－3、H2S、HS－、H3PO4、H2PO－4、HPO2－4都看作是酸，其中酸性最强的是H3PO4，最弱的是HS－。3．特点(1)多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3，所以其酸性主要决定于第一步电离。(2)[深化]1．(1)电离平衡常数与化学平衡常数一样，只与温度有关，与其他条件无关。(2)依据电离平衡常数除了可以比较弱电解质的电离能力外，还能判断电离平衡的移动方向。(3)在运用电离平衡常数表达式进行计算时，浓度必须是平衡时的浓度。2．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(1)电离平衡右移，电离常数一定增大()(2)H2CO3的电离常数表达式：Ka＝c2H＋·cCO2－3cH2CO3()(3)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱()(4)电离常数随着弱电解质的浓度增大而增大()(5)电离常数只与温度有关，与浓度无关()(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()××√×√×题组一电离平衡常数及应用1．(2017·大连模拟)下列关于电离平衡常数(K)的说法正确的是()A．电离平衡常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱B．电离平衡常数(K)与温度无关C．相同温度下，不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数(K)不同D．多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为：K1＜K2＜K3解析：电离平衡常数随温度的变化而变化，多元弱酸分步电离，电离平衡常数逐渐减小，K越小说明弱电解质的电离能力越弱。答案：A2．(2017·兰州一模)化合物HB在水中达到电离平衡时各微粒的浓度如表所示(25℃)：HB初始浓度/mol·L－11.000.100c(HB)0.9960.0987平衡浓度/mol·L－1c(B－)或c(H＋)①4.21×10－3②1.34×10－3Ka＝cH＋·cB－cHB③1.78×10－5④1.82×10－5α＝已电离的HB浓度HB的初始浓度×100%⑤0.421%⑥1.34%分析表中①至⑥的数据，下列说法不正确的是()A．①与②的数据都说明化合物HB只有部分电离B．③与④的数据近似相等，说明HB的电离平衡常数与初始浓度无关C．⑤与⑥的数据说明加水稀