高考化学总复习专题17弱电解质的电离平衡课件

专题十七弱电解质的电离平衡专题十七弱电解质的电离平衡考情精解读A.考点帮·知识全通关目录CONTENTS考点1弱电解质的电离考点2电离平衡常数考纲要求命题规律命题分析预测知识体系构建方法1强、弱电解质的判断与比较方法2弱电解质的电离平衡方法3电离平衡常数的用于及计算B.方法帮·素养大提升C.考法帮·考向全扫描考向1弱电解质的电离平衡考向2电离平衡常数的应用和计算考情精解读考纲要求命题规律命题分析预测知识体系构建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考纲要求命题规律核心考点考题取样考向必究弱电解质的电离2016全国卷Ⅲ,T13A弱电解质的电离(考向1)2015新课标全国卷Ⅰ,T13结合图像考查外界条件对弱电解质电离平衡的影响(考向1)电离平衡常数2016全国卷Ⅱ,T26(4)联氨一级电离平衡常数的计算(考向2)2015海南,T11电离平衡常数的应用(考向2)考情分析弱电解质的电离是中学化学基本理论中的重要组成部分,也是学习中比较难理解的内容,更是近几年高考命题的必考内容。全国卷对本专题的考查主要集中在弱电解质的电离平衡、电离常数的应用和计算等,主要以选择题的形式出现,分值为6分。高考有关本部分内容的考查常以图表、图像创设新情境,考查考生的观察、理解能力。命题预测高考命题热点主要有影响弱电解质电离平衡的因素,通过图像分析强、弱电解质,电离常数和电离度,比较微粒浓度大小和pH的计算等,命题有时会与水解相结合增加试题的难度,预计在今后的高考中出现的几率仍比较大命题分析预测知识体系构建A.考点帮·知识全通关考点1弱电解质的电离考点2电离平衡常数1.强电解质与弱电解质考点1弱电解质的电离（重点）强电解质弱电解质定义在水溶液中或熔融状态下完全电离成离子的电解质在水溶液中部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物某些具有弱极性键的共价化合物电离程度完全电离部分电离电离过程不可逆过程,无电离平衡可逆过程,存在电离平衡化学专题十七弱电解质的电离平衡强电解质弱电解质溶液中存在的微粒(水分子不计)只存在电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子既存在电离出的阴、阳离子,又存在电解质分子实例绝大多数的盐(包括难溶性盐)强酸:H2SO4、HCl、HClO4等强碱:Ba(OH)2、Ca(OH)2等弱酸:H2CO3、CH3COOH等弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等电离方程式KNO3K++NO3−H2SO42H++SO42−NH3·H2ONH4++OH-H2SH++HS-HS-H++S2-[续表]1.电解质的强弱与物质内部结构有关,与外界因素无关,关键是看在水溶液中或熔融状态下是否完全电离。2.电解质的强弱与溶解性无关,如BaSO4、CaCO3等虽难溶于水,但溶于水的部分却能完全电离,是强电解质;CH3COOH能与水互溶,但不能完全电离,是弱电解质。3.电解质的强弱与溶液的导电性强弱没有必然联系,溶液导电能力的强弱由溶液中自由移动的离子的浓度决定,也与离子所带电荷数有关。强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱。特别提醒化学专题十七弱电解质的电离平衡2.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的定义在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫作电离平衡。(2)弱电解质电离平衡的建立过程化学专题十七弱电解质的电离平衡(3)弱电解质电离平衡的特征化学专题十七弱电解质的电离平衡(4)影响弱电解质电离平衡的因素内因:弱电解质本身的性质,是决定因素。温度:电离是吸热过程。温度升高,电离程度增大;反之,电离程度减小浓度增大弱电解质的浓度,电离平衡向电离方向移动加水稀释,电离平衡向电离方向移动同离子效应:在弱电解质溶液中加入与弱电解质电离出相同离子的强电解质,电离平衡向生成弱电解质分子的方向移动化学反应:若外加物质能与弱电解质电离出的离子发生反应,电离平衡向电离方向移动外因化学专题十七弱电解质的电离平衡考点2电离平衡常数（重点）1.概念在一定温度下,弱电解质达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,该常数叫作电离平衡常数,简称电离常数,用K表示(弱酸的电离平衡常数用Ka表示,弱碱的电离平衡常数用Kb表示)。2.表达式对于可逆反应ABA++B-,K=𝑐(A+)·𝑐(B−)𝑐(AB)对于一元弱酸HA:HAH++A-,Ka=𝑐(H+)·𝑐(A−)𝑐(HA)对于一元弱碱BOH:BOHB++OH-,Kb=𝑐(B+)·𝑐(OH−)𝑐(BOH)对于多元弱酸,其电离是分步进行的,每步各有电离常数,通常用Ka1、Ka2、Ka3等分别表示。如:H2SH++HS-,Ka1=𝑐(H+)·𝑐(HS−)𝑐(H2𝑆)HS-H++S2-,Ka2=𝑐(H+)·𝑐(S2−)𝑐(HS−)化学专题十七弱电解质的电离平衡3.特点(1)电离常数只与温度有关,升高温度,K值增大。(2)多元弱酸的各级电离常数的大小关系:Ka1≫Ka2≫Ka3,故多元弱酸的酸性强弱取决于Ka1的大小。4.意义电离常数数值的大小,反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。在一定温度下,Ka越大(多元弱酸以Ka1为依据),弱酸的电离程度越大,弱酸的酸性越强。相同条件下,常见弱酸酸性由强到弱的顺序:H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO。化学专题十七弱电解质的电离平衡B.方法帮·素养大提升方法1强、弱电解质的判断与比较方法2弱电解质的电离平衡方法3电离平衡常数的应用及计算方法1强、弱电解质的判断与比较方法解读：1.强、弱电解质的判断方法(1)在相同浓度、相同温度下,比较导电能力的强弱。如同体积等浓度的盐酸和醋酸,前者的导电能力强于后者。(2)在相同浓度、相同温度下,比较反应速率的大小,如将足量的锌粒投入同体积等浓度的盐酸和醋酸中,反应开始时前者产生气体的速率比后者的大。(3)浓度与pH的关系。如0.1mol·L-1CH3COOH,其pH1,则证明CH3COOH是弱电解质。(4)测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性,则证明醋酸是弱酸。(5)稀释前后pH的变化与稀释倍数的关系。如将pH=2的酸溶液稀释1000倍,若pH5,则证明该酸为弱酸;若pH=5,则证明该酸为强酸。(6)采用实验证明溶液中存在电离平衡。如向醋酸中滴入紫色石蕊溶液,溶液变红,再加CH3COONa,颜色变浅。(7)利用较强酸(碱)制备较弱酸(碱)判断电解质强弱。如将CO2通入苯酚钠溶液中,出现浑浊,说明酸性:H2CO3化学专题十七弱电解质的电离平衡示例1下列用来判断CH3COOH是一种弱酸的说法中正确的是①向pH=3的HCl溶液中加入CH3COONa固体,溶液pH增大②pH相同的HCl和CH3COOH溶液,取相同体积分别用标准NaOH溶液滴定测其浓度,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液的体积较大③0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH1④0.1mol·L-1的HCl溶液与过量的Mg反应,当加入CH3COONa固体后,反应速率减慢,但生成氢气的总量不变⑤相同物质的量浓度、相同体积的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量的活泼金属反应,消耗金属的量相同化学专题十七弱电解质的电离平衡⑥常温下,pH=4的CH3COOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性⑦CH3COOH溶液中有两种分子存在⑧常温下醋酸钠溶液的pH大于7A.②③④⑤⑥⑦B.①②③④⑥⑦⑧C.②③⑤⑥⑧D.全部化学专题十七弱电解质的电离平衡思维导引在解答本题时,第一步需根据弱电解质电离平衡的概念、特征判断选项,第二步需根据强电解质与弱电解质性质的差异判断得出结论。解析加入CH3COONa固体,溶液pH增大,说明CH3COONa溶液呈碱性,故可知CH3COOH为弱酸,①正确;pH相同的HCl和CH3COOH溶液,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液的体积较大,说明CH3COOH溶液的浓度大,则CH3COOH为弱酸,②正确;0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH1,说明CH3COOH溶液中c(H+)小于0.1mol·L-1,故可知CH3COOH为弱酸,③正确;盐酸与Mg反应,加入CH3COONa固体,反应速率减慢,说明溶液中c(H+)减小,则化学专题十七弱电解质的电离平衡可知HCl与CH3COONa反应生成了弱酸,故可知CH3COOH为弱酸,④正确;同浓度、同体积的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量的活泼金属反应,消耗金属的量相同,不能说明CH3COOH是弱酸,⑤不正确;pH之和为14的强酸与NaOH溶液中和后,溶液呈中性,而pH之和为14的弱酸与NaOH溶液中和后,溶液呈酸性,⑥正确;水溶液中有水分子存在,则可知另一种分子必为醋酸分子,故可知醋酸不完全电离,则CH3COOH是弱酸,⑦正确;醋酸钠溶液的pH大于7,说明醋酸钠溶液呈碱性,故可知CH3COOH是弱酸,⑧正确。答案B化学专题十七弱电解质的电离平衡突破攻略判断一种电解质是强电解质还是弱电解质时,关键是看它在水溶液中或熔融状态下的电离程度。若完全电离则为强电解质,若不完全电离则为弱电解质。设计实验验证时,注意等物质的量浓度和等pH的两种电解质的性质差异。化学专题十七弱电解质的电离平衡2.盐酸与醋酸的比较比较项目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:ab物质的量浓度:ab溶液的导电能力aba=b水的电离程度aba=bc(Cl-)与c(CH3COO-)大小c(Cl-)c(CH3COO-)c(Cl-)=c(CH3COO-)中和等体积两种酸所消耗NaOH的量a消耗=b消耗a消耗b消耗化学专题十七弱电解质的电离平衡比较项目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)分别加入两酸对应的钠盐固体后的pHa:不变b:变大a:不变b:变大与足量Zn反应产生H2的起始速率aba=b(开始后ba)与足量Zn反应产生H2的体积a=bab[续表]化学专题十七弱电解质的电离平衡示例2[2014广东理综,12,4分]常温下,0.2mol·L-1的一元酸HA与等浓度NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法正确的是A.HA为强酸B.该混合溶液pH=7.0C.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+化学专题十七弱电解质的电离平衡提取信息题干信息:HA和NaOH完全反应图示信息:𝑐(A−)略小于0.1mol·L−1X为OH-,Y为HA,Z为H+思维导引化学专题十七弱电解质的电离平衡解析HA和NaOH的物质的量相等,二者恰好完全反应:HA+NaOHNaA+H2O,由于c(A-)略小于0.1mol·L-1,说明A-发生了水解:A-+H2OHA+OH-,由于水的电离:H2OH++OH-,则c(OH-)c(HA),故X为OH-,Y为HA,Z为H+,由上面的分析可知,溶液中c(OH-)c(H+),溶液显碱性,HA为弱酸,A、B、D项均错误;根据物料守恒:c(Na+)=c(A-)+c(HA),C项正确。答案C化学专题十七弱电解质的电离平衡拓展变式1为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四位同学分别选用下列试剂进行实验:0.1mol·L-1的醋酸溶液、0.1mol·L-1的盐酸、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH试纸、酚酞、NaOH溶液等。(1)甲取出10mL0.1mol·L-1的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,确定醋酸是弱电解质,则a应该满足的关系是,理由是。(2)乙分别取pH=3的醋酸和盐酸各1mL,分别用蒸馏水稀释到100mL,然后用pH试纸测定两溶液的pH,则可认定醋酸是弱电解质,