原创2015年南方新高考化学广东专用大一轮配套课件第17讲弱电解质的电离平衡共39

第17讲弱电解质的电离平衡考纲定位选项示例1.了解电解质、强电解质及弱电解质的概念。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.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。1.对于常温下pH＝3的乙酸溶液，下列说法正确的是：c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)。(2013年广东广州模拟T12－A)2.常温下，CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH＝7，c(Na＋)＝0.1mol·L－1]：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)＝c(OH－)。(2011年江苏高考T14－D)一、电解质和非电解质化合物电解质强电解质弱电解质非电解质(1)电解质：在________中或__________下__________的________。如酸、碱、盐以及一些活泼金属氧化物都是电解质。(2)非电解质：在________中和__________下__________的________，如乙醇、蔗糖等。化合物中除电解质外就是非电解质。1．电解质和非电解质水溶液熔融状态能导电化合物水溶液熔融状态都不能导电化合物2．强电解质和弱电解质类型强电解质弱电解质概念在水溶液中能完全电离在水溶液中不能完全电离化合物类型强酸、强碱、大多数盐弱酸、弱碱、水粒子只有离子，不存在电解质分子离子、电解质分子共存电离程度完全，表示时用“===”不完全，表示时用“”3.电离及电离方程式的书写(1)电离：在水溶液中或熔融状态下电解质离解。电解质溶于水或熔化的过程即是电离的过程。(2)电离方程式的书写。①强电解质用“______”表示。如H2SO4的电离方程式为：_________________________。电离离子化合物型电解质：在水溶液中或熔融状态下电离共价化合物型电解质：只能在水溶液中电离===H2SO4===2H＋＋SO2－4②弱电解质用“”表示。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的电离方程式为：___________________________________。多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3的电离方程式为：__________________________。4．溶液的导电性：电解质溶液导电属于离子导电。电解质溶液的导电性和________________________________、____________________________有关。H2CO3H＋＋HCO－3，HCO－3H＋＋CO2－3Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－溶液中自由离子的浓度自由离子所带的电荷数二、弱电解质的电离平衡及电离平衡常数1．电离平衡的概念：在一定条件下，弱电解质在水溶液中______速率与_____________速率_____时的平衡状态。电离过程的速率－时间曲线如图3-17-1。图3-17-1电离分子化或结合相等2．电离平衡的特征＝3．电离平衡常数(1)表达式。(2)特点。①电离平衡常数与________无关，只与________有关，升高温度，K值________。①对于一元弱酸HA：HAH＋＋A－，平衡常数K＝________________________________。②对于一元弱碱BOH：BOHB＋＋OH－，平衡常数K＝________________________________。c(H＋)·c(A－)/c(HA)c(B＋)·c(OH－)/c(BOH)浓度温度增大②多元弱酸的各级电离常数逐渐减小，如H3PO4的各级电离常数的大小顺序为：K1K2K3，故弱酸酸性取决于第一步电离。(3)意义。相同条件下，K值越大，表示该弱电解质________电离，弱酸对应的酸性________。相同条件下常见弱酸的酸性强弱：H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO。越容易越强考点1电解质强弱的比较依据物质的类别进行判断：在没有特殊说明的情况下，我们认为盐是强电解质，强酸(HCl、H2SO4、HNO3)、强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2]、活泼金属氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、MgO)为强电解质；而常见的弱酸、弱碱为弱电解质，如H2CO3、H2SO3、HClO、H2SiO3、NH3·H2O等。【例1】下列关于电解质的叙述正确的是()。A．强酸、强碱及大部分盐类属于强电解质，弱酸、弱碱属于弱电解质B．所有的离子化合物都是强电解质，所有的共价化合物都是弱电解质C．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D．CO2的水溶液能导电，所以CO2是电解质解析：H2SO4、HCl等都是共价化合物，但它们是强电解质，B错误。溶液导电能力的强弱取决于溶液中离子浓度的大小和离子的电荷数，与电解质强弱没有必然联系，C错误。CO2的答案：A水溶液能导电，是因为CO2＋H2O===H2CO3，H2CO3H＋＋HCO－3，H2CO3是电解质，CO2是非电解质。【例2】(2013年河北模拟)高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离平衡常数：酸HClO4H2SO4HClHNO3Ka1.6×10－56.3×10－91.6×10－94.2×10－10从以上表格中判断以下说法中不正确．．．的是()。A．在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离B．在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的酸C．在冰醋酸中硫酸的电离方程式为：H2SO4===2H＋＋SO2－4D．水对于这四种酸的强弱没有区分能力，但醋酸可以区别这四种酸的强弱解析：从四种强酸在冰醋酸中的Ka可以看出，强酸在冰醋酸中电离不完全；HClO4的电离平衡常数最大，故酸性最强；多元酸分步电离，并非完全电离，其电离方程式应分步书写，C项错误。答案：C(1)难电离的物质不一定是弱电解质。例如，BaSO4、CaCO3虽然难溶于水，但是溶于水的部分能完全电离，故是强电解质。(2)溶液的导电能力决定于溶液中的离子浓度与离子所带电荷数的多少，而与电解质的强弱无关。2．外因：以弱电解质AB的电离为例：ABA＋＋B－Ac＋H考点2电离平衡的影响因素1．内因：弱电解质本身的结构和性质。以醋酸(HAc)电离平衡：HAc－＋ΔH0为例，分析各种因素对电离平衡的影响：改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)c(Ac－)c(HAc)电离度(α)导电能力Ka加水稀释向右增大减小减小减小增大减弱不变加入少量冰醋酸向右增大增大增大增大减小增强不变加HCl(g)向左增大增大减小增大减小增强不变加NaOH(s)向右减小减小增大减小增大增强不变加入CH3COONa向左减小减小增大增大减小增强不变加入镁粉向右减小减小增大减小增大增强不变升高温度向右增大增大增大减小增大增强增大【例3】(2011年山东高考)室温下向10mLpH＝3的醋酸)。溶液中加水稀释后，下列说法正确的是(A．溶液中导电粒子的数目减少B．溶液中cCH3COO－cCH3COOH·cOH－不变C．醋酸的电离程度增大，c(H＋)亦增大D．再加入10mLpH＝11的NaOH溶液，混合液pH＝7思路指导：抓住醋酸是弱酸的关键，分析浓度对弱电解质电离平衡的影响。答案：B解析：醋酸溶液加水稀释后，CH3COOH的电离程度增大，n(H＋)、n(CH3COO－)增大，A项错误；根据CH3COOH的电离平衡常数Ka＝cCH3COO－·cH＋cCH3COOH＝cCH3COO－·KWcCH3COOH·cOH－，则cCH3COO－cCH3COOH·cOH－＝KaKW，由于温度不变，Ka、KW均不变，因此cCH3COO－cCH3COOH·cOH－不变，B项正确；醋酸加水稀释，电离程度增大，n(H＋)增大，但c(H＋)减小，C项错误；再加入10mLpH＝11的NaOH溶液，反应后得到CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，溶液显酸性，pH＜7，D项错误。用化学平衡理论分析处理电解质的电离平衡问题时，应该深刻地理解勒夏特列原理：平衡向“削弱”这种改变的方向移动，移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。如加水稀释CH3COOH时，尽管H＋的物质的量增多，但由于体积增大的程度更大，故c(H＋)仍会减小。【例4】醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－，下列叙述不正确的是()。A．CH3COOH溶液中离子浓度的关系满足：c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)B．0.1mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，溶液中c(OH－)减小C．向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，平衡逆向移动D．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pH7···解析：A中电荷守恒：c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，故正确；加水稀释c(H＋)减小，c(OH－)增大，故B错误；c(CH3COO－)增大，平衡逆向移动，C正确；两溶液混合后，CH3COOH有剩余，溶液显酸性，pH7，D正确。答案：B规律方法强弱电解质的性质比较强酸与弱酸(或强碱与弱碱)由于电离程度的不同，在很多方面表现出不同的性质。现以强酸与弱酸为例：项目等物质的量浓度的强酸HA与弱酸HB等pH的强酸HA与弱酸HBpH或物质的量浓度pHHApHHBc(HA)c(HB)开始与金属反应的速率HAHBHA＝HB体积相同时与过量的碱反应时消耗碱的量HA＝HBHAHB项目等物质的量浓度的强酸HA与弱酸HB等pH的强酸HA与弱酸HB体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量HA＝HBHAHBc(A－)与c(B－)大小c(A－)c(B－)c(A－)＝c(B－)分别加入固体NaA、NaB后pH变化HA：不变；HB：变大HA：不变；HB：变大加水稀释10倍后pHHApHHBpHHApHHB溶液的导电性HAHBHA＝HB水的电离程度HAHBHA＝HB（续表）【例5】醋酸是一种常见的一元弱酸，为了证明醋酸是弱电解质，某同学开展了题为“醋酸是弱电解质的实验探究”的探究活动。该同学设计了如下方案，其中错误的是()。A．先配制一定量的0.10mol·L－1CH3COOH溶液，然后测溶液的pH，若pH大于1，则可证明醋酸是弱电解质B．先配制一定量0.01mol·L－1和0.10mol·L－1的CH3COOH溶液，分别用pH计测它们的pH，若两者的pH相差小于1个单位，则可证明醋酸是弱电解质C．取等体积、等pH的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量锌反应，测得反应过程中醋酸产生H2较慢且最终产生H2较多，则醋酸为弱酸D．配制一定量的CH3COONa溶液，测其pH，若常温下pH大于7，则可证明醋酸是弱电解质··解析：若是一元强酸，则0.1mol·L－1的酸溶液的pH＝1，0.01mol·L－1的酸溶液的pH＝2，该酸的钠盐溶液的pH＝7。若CH3COOH是弱酸，那么0.1mol·L－1的CH3COOH溶液的pH1,0.1mol·L－1CH3COOH与0.01mol·L－1CH3COOH溶液的ΔpH1，CH3COONa溶液呈碱性，这些事实均可说明CH3COOH是弱酸。C中观察到的现象应为：醋酸产生H2的速率先相同后较快，故C错误。答案：C题组一强、弱电解质1．下列关于强、弱电解质的叙述错误的是()。A．强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡B．在溶液中导电能力强的电解质是强电解质，导电能力弱的电解质是弱电解质C．同一弱电解质的溶液，当温度、浓度不同时，其导电能力也不相同D．纯净的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电··解析：强电解质和弱电解质是依据其在溶液中的电离程度划分的，电解质的强弱和溶液导电能力的强弱没有必然的对应关系，所以错误的叙述是B项。答案：B2．医院里用HgCl2稀溶液作手术刀的消毒剂。HgCl2熔融时不导电，熔点低。HgS难溶于水和稀的强酸，却易溶于饱和的NaCl溶液。关于HgCl2的描述合理的是(