2021版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应1弱电解质的电离平衡课件苏教版

专题8溶液中的离子反应第一单元弱电解质的电离平衡考点1:强弱电解质1.电解质与非电解质(a)2.强电解质与弱电解质(a)强电解质弱电解质定义在水溶液中能__________的电解质在水溶液中只能__________的电解质电离程度_____电离_____电离电离过程_______过程,无电离平衡_____过程,存在电离平衡完全电离部分电离全部部分不可逆可逆强电解质弱电解质溶液中存在粒子(水分子不计)只有电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子既有电离出的阴、阳离子,又有电解质分子与物质类别的关系(1)绝大多数的盐(包括难溶性盐)(2)_____(3)_____(1)水(2)_____(3)_____强酸强碱弱酸弱碱3.电离方程式的书写(b)(1)强电解质:如H2SO4:__________________。(2)弱电解质。①一元弱酸,如CH3COOH:______________________。H2SO4====2H++CH3COOHCH3COO-+H+24SO②多元弱酸,分步电离,且第一步电离程度远远大于第二步的电离程度,如H2CO3:______________________________________。③多元弱碱,一步完成,如Fe(OH)3:_____________________。H2CO3+H+,+H+Fe(OH)3Fe3++3OH-3HCO3HCO23CO(3)酸式盐。①强酸的酸式盐,如NaHSO4:_____________________。②弱酸的酸式盐。如NaHCO3:___________________,___________________。NaHSO4====Na++H++NaHCO3====Na++24SOH++24SO3HCO23CO【典例精析】【典例】(2018·浙江4月学考真题)相同温度下,关于盐酸和醋酸两种溶液的比较,下列说法正确的是()世纪金榜导学号A.pH相等的两溶液中:c(CH3COO-)=c(Cl-)B.分别中和pH相等、体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量相同C.相同浓度的两溶液,分别与金属镁反应,反应速率相同D.相同浓度的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(CH3COO-)=c(Cl-)【解题思路】(1)对于物质的量浓度均为c的一元强酸和一元弱酸,因为其电离程度不同,故有c(H+)强酸=c,而c(H+)弱酸c,因此强酸的氢离子浓度大,与同种金属反应快。(2)所有溶液均为电中性,即阳阴离子所带正负电荷的总数相等,注意溶液中电荷守恒的应用。【解析】选A。电荷守恒,c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH相等,所以溶液中的c(H+)、c(OH-)都相等,所以c(CH3COO-)=c(Cl-),A正确;pH相等的两溶液,酸性越弱,浓度越大,相同体积所含的物质的量就越多,所以中和醋酸时需要更多的NaOH,B错误;溶液中的c(H+)越大,与镁反应速率越快,同浓度的两溶液,盐酸完全电离,醋酸部分电离,所以盐酸反应速率更快,C错误;相同浓度的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中,c(CH3COO-)=c(Na+),c(Cl-)=c(Na+),但盐酸需要消耗更多的NaOH,盐酸中和后的溶液中c(Na+)更大,故c(CH3COO-)c(Cl-),D错误。【考题变式】在一定温度下,有a.盐酸b.醋酸两种酸,当二者c(H+)相同且体积相同时,同时加入足量形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为____________,反应所需时间的长短关系是____________,最终生成氢气的物质的量的多少关系为____________。提示:a=babba。盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,相同温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度大,相同体积的两种溶液,加足量的锌充分反应后,刚开始时c(H+)相同,反应速率相等,随着反应的进行,醋酸继续电离产生H+,使c(H+)大于盐酸,所以反应速率快于盐酸,所用时间较短,最后醋酸产生的氢气也比盐酸多。【强化训练】1.思维诊断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)强电解质的溶液一定比弱电解质的溶液导电性强。()提示:×。决定溶液导电性的是溶液中自由移动的离子浓度和离子所带电荷数。(2)强电解质都是离子化合物,而弱电解质都是共价化合物。()提示:×。部分共价化合物也是强电解质,如强酸(HCl)。(3)稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小。()提示:×。加水稀释虽然醋酸电离程度增大,n(H+)增大,但溶液体积也增大,体积增大是主要因素,故pH增大。(4)常温下由0.1mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH====B++OH-。()提示:×。一元碱BOH所电离的c(OH-)=10-4mol·L-1,没有完全电离,所以是弱碱。(5)向0.1mol·L-1HF溶液加水稀释或加入少量NaF晶体时都会引起溶液中c(H+)减小。()提示:√。加水会使HF溶液的酸性减弱,c(H+)减小,加入NaF晶体会使HF的电离平衡逆向进行,c(H+)减小。2.(2017·浙江4月选考真题)室温下,下列事实不能说明NH3·H2O为弱电解质的是()A.0.1mol·L-1NH3·H2O的pH小于13B.0.1mol·L-1NH4Cl溶液的pH小于7C.相同条件下,浓度均为0.1mol·L-1的NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱D.0.1mol·L-1NH3·H2O能使无色酚酞试液变红色【解析】选D。若NH3·H2O为强电解质,则0.1mol·L-1NH3·H2O电离出的c(OH-)=0.1mol·L-1,pH=13,而弱电解质部分电离,电离出的c(OH-)0.1mol·L-1,pH13,A选项正确;0.1mol·L-1NH4Cl溶液的pH小于7,说明水解,即为弱碱阳离子,则氨水为弱碱,B选项正确;相同条件下,相同浓度的NaOH溶液和氨水,氨水的导电4NH4NH能力弱,说明氨水中自由移动的离子浓度小,则可以说明氨水为弱电解质,C选项正确;能使无色酚酞试液变红色,只能说明氨水呈碱性,不能说明氨水是强碱还是弱碱,D选项错误。3.(2016·上海高考)能证明乙酸是弱酸的实验事实是()A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2B.0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH大于7C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2D.0.1mol·L-1CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红【解析】选B。CH3COOH溶液与Zn反应放出H2只能证明乙酸是酸,不能证明是弱酸,A错误;0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH大于7,证明CH3COONa溶液中的CH3COO-能够发生水解反应,存在水解平衡,从而可以证明乙酸是弱酸,B正确;CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2只能证明乙酸的酸性比碳酸强,不能证明乙酸是弱酸,C错误;0.1mol·L-1CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红只能证明乙酸是酸,不能证明乙酸是弱酸,D错误。4.将0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时都会引起()A.CH3COOH电离程度变大B.溶液pH减小C.溶液的导电能力减弱D.溶液中c(H+)减小【解析】选D。CH3COOHCH3COO-+H+,加水时,c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)都减小,平衡右移,pH增大,导电能力减弱,电离程度增大。加入少量CH3COONa晶体时,使c(CH3COO-)增大,平衡左移,电离程度减小,c(H+)减小,pH增大,导电能力增强。【归纳总结】判断强弱电解质的“四个”依据1.依据弱电解质的定义判断如测得0.1mol·L-1的CH3COOH溶液的pH1,说明CH3COOH是弱酸。2.依据物质的类别进行判断中学阶段(信息题除外)通常遇到的酸除6大强酸(盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、氢溴酸和氢碘酸)外,其余均为弱酸;碱中除4大强碱(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡)外,其余均为弱碱;盐大多数为强电解质。3.依据电离平衡移动判断弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡发生移动。如pH=1的CH3COOH加水稀释10倍,1pH2,说明CH3COOH是弱酸。4.依据盐类能水解判断弱电解质电离出的离子在水中能够发生水解。如判断CH3COOH为弱酸可根据下面实验:(1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。现象:溶液变为浅红色。(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。现象:pH7。考点2:外界因素对电离平衡的影响1.电离平衡的建立(b)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(b)3.外界条件对电离平衡的影响(b)(1)温度:温度升高,电离平衡_____移动,电离程度______。(2)浓度:稀释溶液,电离平衡_____移动,电离程度______。向右增大向右增大(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_____移动,电离程度_____。(4)加入能反应的物质:电离平衡_____移动,电离程度_____。向左减小向右增大【典例精析】【典例】(2016·浙江高考)苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25℃时,HA的Ka=6.25×10-5,H2CO3的Ka1=4.17×10-7,Ka2=4.90×10-11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)世纪金榜导学号()A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变C.当pH为5.0时,饮料中=0.16cHAcA（）（）D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为c(H+)=c()+c()+c(OH-)-c(HA)3HCO23CO【解题思路】(1)电离平衡属于化学平衡,当外界条件改变时,弱电解质的电离平衡也会发生移动,平衡移动也遵循勒夏特列原理。(2)明确气体的溶解度与压强的关系。(3)灵活运用电离常数的表达式计算。【解析】选C。由题意知苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-,因碳酸饮料溶液具有一定的酸性,会生成苯甲酸(HA),相比于未充CO2的饮料,其抑菌能力较强,故A项错误;增大压强会增大气体的溶解度,因此提高CO2充气压力,饮料的酸性增强,所以c(A-)减小,故B项错误;根据HAH++A-,Ka==6.25×10-5,故当溶cHcAcHA（）（）（）液的pH为5.0时,饮料中=0.16,故C项正确;由于饮料中加入的各种成分的量不知,且加入碳酸的量也不知,因此无法比较饮料中各离子的浓度关系。cHAcHcAKa（）（）（）【考题变式】(1)加压充入CO2时,HA的Ka有变化吗?提示:没有。温度不变,Ka不变。(2)冷藏保存的该饮料中,c(A-)有何变化?提示:减小。冷藏时温度降低,HA的电离平衡左移,c(A-)减小。【强化训练】1.思维诊断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小,离子的浓度一定增大。()提示:×。对于CH3COOHCH3COO-+H+平衡后,加入冰醋酸,再次平衡时,c(CH3COOH)比原平衡时大;加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡时要小。(2)某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则ab。()提示:×。醋酸溶液稀释后,c(H+)减小pH增大。(3)氨气溶于水,当c(OH-)=c()时,表明NH3·H2O电离处于平衡状态。()提示:×。NH3+H2