2018版高考化学一轮总复习第八章水溶液中的离子平衡第25讲弱电解质的电离平衡课件

第八章水溶液中的离子平衡第25讲弱电解质的电离平衡新课标考纲展示全国卷三年考情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。2016卷Ⅱ：T26(4)2015卷Ⅰ：T132014考点一弱电解质的电离平衡1．电离平衡的概念在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质电离的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到平衡状态。2．电离平衡的建立(1)开始时，v(电离)最大，而v(结合)为0。(2)平衡的建立过程中，v(电离)v(结合)。(3)当v(电离)＝v(结合)时，电离过程达到平衡状态。3．电离平衡的特征4．外界条件对电离平衡的影响(1)温度：升高温度，电离平衡向右(填“左”或“右”)移动，电离程度增大，原因是电离过程吸热。(2)浓度：加水稀释，使弱电解质的浓度减小，电离平衡向电离的方向移动，电离程度增大。(3)同离子效应：例如：向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO－)增大，CH3COOH的电离平衡向左(填“左”或“右”)移动，电离程度减小，c(H＋)减小，pH增大。[易错警示]——判断正误(1)CaCO3难溶于水，其属于弱电解质。()(2)强电解质的导电能力一定比弱电解质的导电能力强。()(3)共价化合物一定是弱电解质。()(4)氨气溶于水，当c(OH－)＝c(NH＋4)时，表明氨水电离处于平衡状态。()(5)稀释一弱电解质溶液时，所有粒子浓度都会减小。()(6)弱电解质的电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小，离子浓度一定增大。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×题组一电离平衡的建立1．下列有关“电离平衡”的叙述中不正确的是()A．电解质在溶液里达到电离平衡时，溶质电离出的离子浓度不一定相等B．电离平衡时，由于分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平衡是动态平衡C．电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡就会发生移动D．电解质达到电离平衡后，各种离子的浓度不再变化解析：电解质在溶液中达到电离平衡时，各种离子的浓度保持不变，但并不一定相等，此时弱电解质电离成离子的速率和离子相互结合生成分子的速率相等，但不等于零，所以电离平衡是动态平衡，这种平衡是相对的，暂时的，当外界条件改变时，平衡会发生移动，故B错误，A、C、D正确。答案：B2．在醋酸溶液中，CH3COOH的电离达到平衡的标志是()A．溶液显电中性B．溶液中无CH3COOH分子C．氢离子浓度恒定不变D．c(H＋)＝c(CH3COO－)解析：溶液中存在的电离平衡有：CH3COOHCH3COO－＋H＋，H2OH＋＋OH－，阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数永远相等，与是否达到电离平衡无关，A错；CH3COOH是弱电解质，溶液中一定存在CH3COOH分子，B错；依据电离方程式，不管是否达到平衡，都有c(H＋)＞c(CH3COO－)，所以D错；氢离子浓度恒定不变，电离达到平衡，所以C对。答案：C题组二外界条件对电离平衡移动的影响3．H2S水溶液中存在电离平衡H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。若向H2S溶液中()A．加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大B．通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH增大C．滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH减小D．加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小解析：向H2S溶液中加水，平衡向右移动，但溶液体积增大，溶液中H＋浓度减小，A错误。通入SO2，可发生反应：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，SO2过量时，SO2与水反应生成的H2SO3酸性比氢硫酸强，因此溶液pH减小，B错误。滴加新制氯水，发生反应：H2S＋Cl2===2HCl＋S↓，H2S浓度减小，平衡向左移动，反应生成的盐酸为强酸，溶液酸性增强，pH减小，C正确。加入少量CuSO4，发生反应：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4，溶液中S2－浓度减小，H＋浓度增大，D错误。答案：C4．(2016·三亚模拟)在0.1mol·L－1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，对于该平衡，下列叙述不正确的是()A．加水稀释，电离平衡正向移动，溶液中n(H＋)减小B．加热，电离平衡正向移动，溶液中c(CH3COO－)增大C．通入少量HCl气体，电离平衡逆向移动，溶液中c(H＋)增大D．加入少量CH3COONa固体，电离平衡逆向移动，溶液中c(H＋)减小解析：稀醋酸中加水促进醋酸的电离，H＋浓度减小，但H＋的数目增多，选项A不正确；加热促进弱酸的电离，溶液中醋酸的浓度降低，c(CH3COO－)增大，选项B正确；通入少量HCl气体，电离平衡逆向移动，但溶液中c(H＋)增大，选项C正确；加入少量CH3COONa固体，抑制电离，溶液中c(H＋)减小，选项D正确。答案：A以0.1mol·L－1CH3COOH溶液为例，归纳外界条件对电离平衡的影响：实例CH3COOHH＋＋CH3COO－ΔH0改变条件平衡移动方向n(H＋)[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→增大增大增强不变加HCl(g)←增大增大增强不变加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→增大增大增强增大考点二电离平衡常数1．表达式(1)对于一元弱酸HA：HAH＋＋A－，电离常数K＝c（H＋）·c（A－）c（HA）。(2)对于一元弱碱BOH：BOHB＋＋OH－，电离常数K＝c（B＋）·c（OH－）c（BOH）。2．特点(1)电离常数只与温度有关，升温，K值增大。(2)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3…，故其酸性取决于第一步。3．意义K越大―→越易电离―→酸（碱）性越强[易错警示]——判断正误(1)电离平衡常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱。()(2)电离平衡常数(K)与温度无关。()(3)不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数(K)不同。()(4)多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为：K1K2K3。()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×题组一电离平衡常数的应用1．在相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是()酸HXHYHZ电离常数K9×10－79×10－610－2A.三种酸的强弱关系：HXHYHZB．反应HZ＋Y－===HY＋Z－能够发生C．相同温度下，0.1mol·L－1的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大D．相同温度下，1mol·L－1HX溶液的电离常数大于0.1mol·L－1HX解析：表中电离常数大小关系：10－29×10－69×10－7，所以酸性排序为HZHYHX，可见A、C不正确。电离常数只与温度有关，与浓度无关，D不正确。答案：B2．(2015·福建卷)25℃，两种酸的电离平衡常数如下表。项目Ka1Ka2H2SO31.3×10－26.3×10－8H2CO34.2×10－75.6×10－11(1)HSO－3的电离平衡常数表达式K＝________。(2)0.10mol·L－1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________________________________。(3)H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为________________________________________。解析：(1)电离平衡常数等于电离出的离子平衡浓度的系数次幂的乘积与弱电解质的平衡浓度的比值。(2)SO2－3发生水解，生成HSO－3和OH－，HSO－3再进一步水解生成H2SO3和OH－，故离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(SO2－3)＞c(OH－)＞c(HSO－3)＞c(H＋)。(3)根据电离平衡常数的大小可判断H2SO3的酸性强于碳酸，故反应可放出CO2气体，H2SO3＋HCO－3===HSO－3＋CO2↑＋H2O。答案：(1)c（H＋）·c（SO2－3）c（HSO－3）或[H＋][SO2－3][HSO－3](2)c(Na＋)c(SO2－3)c(OH－)c(HSO－3)c(H＋)或[Na＋][SO2－3][OH－][HSO－3][H＋](3)H2SO3＋HCO－3===HSO－3＋CO2↑＋H2O题组二电离常数的相关计算3．已知室温时，0.1mol·L－1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是()A．该溶液的pH＝4B．升高温度，溶液的pH增大C．此酸的电离平衡常数约为1×10－7D．由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍解析：根据HA在水中的电离度可算出c(H＋)＝0.1%×0.1mol·L－1＝10－4mol·L－1，所以pH＝4；因HA在水中有电离平衡，升高温度促进平衡向电离的方向移动，所以c(H＋)将增大，pH会减小；C选项可由平衡常数表达式算出K＝c（H＋）·c（A－）c（HA）＝1×10－7；c(H＋)＝10－4mol·L－1，所以c(H＋，水电离)＝10－10mol·L－1，前者是后者的106倍。答案：B4．碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，试求H2CO3HCO－3＋H＋的平衡常数K1(已知：10－5.60＝2.5×10－6)。解析：H2CO3H＋＋HCO－3K1＝c（H＋）·c（HCO－3）c（H2CO3）＝10－5.60×10－5.601.5×10－5mol·L－1＝4.2×10－7mol·L－1。答案：4.2×10－7mol·L－1(详情见解析)关于电离平衡常数计算的解题思路计算浓度、电离程度等相关量(以弱酸HX为例)HXH＋＋X－起始/(mol·L－1):c(HX)00平衡/(mol·L－1)：c(HX)－c(H＋)c(H＋)c(H＋)则：K＝c（H＋）·c（X－）c（HX）＝c2（H＋）c（HX）－c（H＋）。①已知c(HX)和c(H＋)，求电离常数：由于弱酸只有极少一部分电离，c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则K＝c2（H＋）c（HX），代入数值求解即可。②已知c(HX)和电离常数，求c(H＋)：由于K值很小，c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则：c(H＋)＝K·c（HX），代入数值求解即可。