2012届高考化学一轮复习学案课件人教版第8章水溶液中的离子平衡第1节弱电解质的电离水的

一、强电解质与弱电解质1.电解质与非电解质(1)电解质：在水溶液或________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：大多数有机物、酸性氧化物(如CO2、SO2)、氨气等。第一节弱电解质的电离水的电离(2)常见的酸、碱①常见的强酸、弱酸短周期元素所在主族强酸弱酸ⅣA——ⅤAⅥAⅦA②常见的强碱、弱碱常见的四大强碱是______、________、________、________，其他一般是弱碱(如NH3·H2O)。②常见的强碱、弱碱常见的四大强碱是______、________、______、________，其他一般是弱碱(如NH3·H2O)。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、弱碱一步完成电离：CH3COOH：____________________；NH3·H2O：__________________。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。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NaHSO4:______________________________________；NaHCO3_____________________________________________。【想一想】强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强吗？【答案】不一定。电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带的电荷数有关。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3.特征“逆”：弱电解质的可逆电离。“等”：v电离＝v结合。“动”：动态平衡，v电离＝v结合≠0。“定”：平衡时电解质分子、离子的浓度________。“变”：外界条件改变，电离平衡可能要移动。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3.特征“逆”：弱电解质的可逆电离。“等”：v电离＝v结合。“动”：动态平衡，v电离＝v结合≠0。“定”：平衡时电解质分子、离子的浓度________。“变”：外界条件改变，电离平衡可能要移动。【想一想】电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小吗？离子浓度一定增大吗？【答案】都不一定。如向醋酸的电离平衡体系中加入冰醋酸，平衡右移，但醋酸分子的浓度增大；加水稀释或加少量NaOH固体，平衡右移，但H+的浓度减小。三、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(1)表达式：在25℃时的纯水中，c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol/L，此时水的离子积KW＝__________________。(2)影响因素：弱电解质的电离是吸热过程，KW只与______有关。温度升高，KW________。【想一想】25℃时，纯水的KW＝1.0×10-14，那么25℃时酸、碱、盐溶液中KW是多少？【答案】酸、碱和某些盐虽然影响水的电离平衡，造成水电离出的H+或OH-的浓度发生变化，但由于KW只与温度有关，所以25℃时KW仍然不变。【答案】一、1.(1)熔融状态酸碱盐活泼金属氧化物(2)水溶液熔融状态2.(1)完全离子强酸强碱绝大部分盐部分离子分子弱酸弱碱水(2)①H2CO3、CH3COOH、H2SiO3HNO3H3PO4H2SO4H2S、H2SO3HCl、HClO4HF、HClO②NaOHKOHCa(OH)2Ba(OH)23.(1)H2SO4===2H＋＋SO(2)①CH3COOHCH3COO－＋H＋NH3·H2ONH＋OH－②H2CO3HCO＋H＋、HCOH＋＋CO2－3④NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO2－3二、1.电离成离子离子结合成分子3.不再变化三、1.2H2OH3O＋＋OH－H2OH＋＋OH－2.(1)c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14(2)温度增大外界条件对电离平衡的影响【例1】已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋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)减小；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，电离程度减小，因此c(H＋)/c(CH3COOH)减小；D项，加水稀释时，电离程度增大，而c(CH3COO－)减小，，因此c(H＋)/c(CH3COOH)增大。【答案】D外界条件对电离平衡的影响：以CH3COOHCH3COO－＋H＋为例。(Ka是电离平衡常数)【温馨提示】电离平衡仍遵循勒夏特列原理，要正确理解“减弱”的含义。如加水稀释类似于气体反应的增大体积、减小压强，平衡向气体分子数增加的方向移动。【知识关联】外界条件对电离平衡的影响与化学平衡、pH的计算、盐类的水解等联系。1.(2010·福建泉州一中期中)在0.1mol/L的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.加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动B.加水，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动C.滴加少量0.1mol/LHCl溶液，溶液中c(H＋)减少D.加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动【解析】加入少量CH3COONa固体，c(CH3COO－)增大，电离平衡向逆反应方向移动，A错；加水，反应速率减小，电离平衡向正反应方向移动，B错；0.1mol/L的CH3COOH溶液中c(H＋)小于0.1mol/LHCl溶液中c(H＋)，故滴加少量0.1mol/LHCl溶液，溶液中c(H＋)增大，C错；加入少量NaOH固体，c(H＋)减少，电离平衡向正反应方向移动，D正确。【答案】D强酸(或强碱)与弱酸(或弱碱)的比较【例2】(2010高考·全国卷Ⅱ，9)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】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相比较，中强酸溶液②的浓度大，与足量的锌粉发生反应产生的氢气体积大；起始产生氢气的速率相等，反应过程中中强酸继续电离，溶液的c(H＋)大，产生氢气的速率快，C正确。【答案】C强酸(或强碱)与弱酸(或弱碱)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：a＜b物质的量浓度：a＜b溶液导电性a＞ba＝b水的电离程度a＜ba＝bc(Cl－)与c(CH3COO－)大小c(Cl－)＞c(CH3COO－)c(Cl－)＝c(CH3COO－)等体积溶液中和NaOH的量a＝ba＜b分别加该酸的钠盐固体后的pHa：不变b：变大a：不变b：变大开始与金属反应的速率a＞ba＝b等体积溶液与过量锌产生H2的量a＝ba＜b1.强酸与弱酸的pH、溶液导电性、反应速率等都与c(H＋)或c(OH－)有关，而中和碱的能力、产生氢气的量等与强酸或弱酸的物质的量有关。2.强酸与弱酸的验证设计实验验证强酸与弱酸时要注意等物质的量浓度和等pH的两种酸的差异。常用的实验方法有：(1)相同条件下，比较两种酸的导电性。(2)配制一定浓度的酸溶液，测定其pH。(3)将一定pH的酸溶液稀释100倍，测定pH的变化。(4)配制一定浓度的某酸的强碱盐溶液，测定其pH。【知识关联】强酸与弱酸的比较与盐类的水解、离子浓度的比较等联系。2.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是()A.相同浓度的两溶液中c(H＋)相同B.100mL0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠C.c(H＋)＝1×10－3mol/L的两溶液稀释100倍，c(H＋)都为1×10－5mol/LD.两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减少【解析】A项盐酸和醋酸浓度相同时，因两者电离能力不同，c(H＋)盐酸＞c(H＋)醋酸。B项两者均为一元酸，在同体积、同浓度时，其中和氢氧化钠的能力相同。C项稀释后，盐酸的c(H＋)为1×10－5mol/L，而醋酸继续电离出H＋，其c(H＋)1×10－5mol/L。D项盐酸中加NaCl固体，c(H＋)几乎不变；醋酸溶液中加CH3COONa固体，CH3COOH电离平衡逆向移动，c(H＋)减小。【答案】B影响水电离的因素以及水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算【例3】(2010·山东潍坊期末)25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－ΔH0，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【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，水的电离平衡逆向移动；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，向水中加入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】B1．影响水电离平衡的因素平衡移动方向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－)不变碱性加入少量NH4Cl(s)向右增大减小c(H＋)＞c(OH－)不变酸性加入少量CH3COONa(s)向右减小增大c(H＋)＜c(OH－)不变碱性加入少量Na向右减小增大c(H＋)＜c(OH－)不变碱性2.水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算(25℃时)(1)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol/L。(2)溶质为酸的溶液H＋来源于酸电离和水电离，而OH－只来源于水，如计算pH＝2的盐酸中水电离出的c(H＋)，方法是先求出溶液中的c(OH－)＝10－12mol/L，即水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol/L。(3)溶质为碱的溶液OH－来源于碱电离和水电离，而H＋只来源于水，如pH＝12的NaOH溶液中水电离出的c(H＋)＝10－12mol/L，即水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12mol/L。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液H＋和OH－均由水电离产生，如pH＝2的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－2mol/L，[c(OH－)＝10－12mol/L是因为部分OH－与部分NH结合了]；pH＝12的Na2CO3