2020版高考化学大一轮复习 专题8 1 第一单元 弱电解质的电离平衡课件 苏科版

专题8水溶液中的离子平衡第一单元弱电解质的电离平衡专题8水溶液中的离子平衡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。弱电解质的电离平衡[知识梳理]一、强、弱电解质1．概念全部强酸强碱大多数盐部分弱酸弱碱水2．与化合物类型的关系强电解质主要是大部分____________化合物及某些____________化合物；弱电解质主要是某些____________化合物。离子共价共价3．电离方程式的书写(1)弱电解质①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电离方程式：H2CO3H＋＋HCO－3，HCO－3H＋＋CO2－3。②多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3电离方程式：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。(2)酸式盐①强酸的酸式盐完全电离，如NaHSO4电离方程式：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4。②弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离，如NaHCO3电离方程式：NaHCO3===Na＋＋HCO－3，HCO－3H＋＋CO2－3。二、弱电解质的电离平衡1．电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等，且溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化时，电离过程达到了平衡。2．电离平衡的特征3．电离平衡的影响因素(1)内因：弱电解质本身的性质。(2)外因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_________。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________。向右增大向右增大向左减小向右增大[自我检测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)强电解质溶液中不存在溶质分子，弱电解质溶液中存在溶质分子。()(2)氨溶于水，当c(OH－)＝c(NH＋4)时，表明NH3·H2O电离处于平衡状态。()(3)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强。()(4)由0.1mol·L－1一元碱BOH的pH＝10，可知溶液中存在BOH===B＋＋OH－。()解析：(2)NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－，NH3·H2O电离出的c(OH－)与c(NH＋4)永远相等，不能表明NH3·H2O电离处于平衡状态；(3)溶液导电能力与电解质强弱无关；(4)由于0.1mol·L－1一元碱BOH中OH－的浓度小于0.1mol·L－1，所以BOH应属于弱碱，其电离方程式应为BOHB＋＋OH－。答案：(1)√(2)×(3)×(4)×2．判断下列电离方程式的书写是否正确，如有错误请在横线上改正。(1)H2CO3的电离：H2CO32H＋＋CO2－3()___________________________________(2)Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－()___________________________________(3)水溶液中NaHSO4的电离：NaHSO4===Na＋＋HSO－4()___________________________________(4)熔融状态下NaHSO4的电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4()___________________________________答案：(1)×H2CO3H＋＋HCO－3、HCO－3H＋＋CO2－3(2)√(3)×NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4(4)×NaHSO4===Na＋＋HSO－4(1)电解质、非电解质都属于化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。常见的电解质有部分氧化物、酸、碱、盐、水等。(2)电解质的强弱是由物质的内部结构决定的，与外界因素无关，关键是看在水溶液中是否完全电离。①与溶解性无关。例如：BaSO4等虽难溶于水，但溶于水的部分却能完全电离，是强电解质。醋酸能与水互溶但不能完全电离，是弱电解质。②与溶液的导电性无必然联系。溶液的导电性与溶液中的离子浓度和离子所带电荷数有关，强电解质溶液的导电能力不一定强。浓度均为0.10mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lgVV0的变化如图所示。下列叙述错误的是()A．MOH的碱性强于ROH的碱性B．ROH的电离程度：b点大于a点C．若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)相等D．当lgVV0＝2时，若两溶液同时升高温度，则c(M＋)c(R＋)增大[解析]由图像分析浓度为0.10mol·L－1的MOH溶液，在稀释前pH为13，说明MOH完全电离，则MOH为强碱，而ROH的pH13，说明ROH没有完全电离，ROH为弱碱。A．MOH的碱性强于ROH的碱性，A正确。B．曲线的横坐标lgVV0越大，表示加水稀释体积越大，由曲线可以看出b点的稀释程度大于a点，弱碱ROH存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，溶液越稀，弱电解质电离程度越大，故ROH的电离程度：b点大于a点，B正确。C．若两溶液无限稀释，则溶液的pH接近于7，故两溶液的c(OH－)相等，C正确。D．当lgVV0＝2时，溶液V＝100V0，溶液稀释100倍，由于MOH发生完全电离，升高温度，c(M＋)不变；ROH存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，升高温度促进电离平衡向电离方向移动，c(R＋)增大，故c(M＋)c(R＋)减小，D错误。[答案]D试从上题图像的变化分析，等物质的量浓度的MOH和ROH溶液稀释相同倍数时，哪个pH变化大？若是等pH的两种同元数电解质溶液稀释相同倍数时，强、弱电解质哪个pH变化大？答案：MOH溶液pH变化大。两种同元数电解质溶液稀释相同倍数时，无论等物质的量浓度稀释还是等pH稀释，都是强电解质溶液pH变化较大，弱电解质溶液pH变化较小。(上述规律也可以反过来用于确定电解质的相对强弱)判断弱电解质的方法1．下列事实不能证明氨水是弱碱的是()A．pH＝11的氨水加入水稀释到原溶液体积的100倍时，pH9B．氯化铵溶液呈酸性C．常温下0.01mol/L氨水的pH＝10.6D．体积相同的0.1mol/L氨水和0.1mol/LNaOH溶液中和盐酸的量相同解析：选D。A项，若氨水为强碱，必完全电离，则pH＝11的氨水加入水稀释到原溶液体积的100倍时，pH应等于9；B项，氯化铵溶液呈酸性，说明NH＋4发生水解反应生成了弱电解质NH3·H2O，“有弱才水解”；C项，常温下0.01mol/L氨水的pH＝10.6，说明氨水不能完全电离，若完全电离，pH应等于12；D项，无论氨水碱性强弱，等体积、等浓度的氨水和NaOH溶液中和盐酸时最终电离出的n(OH－)相同，它们的中和能力相同。2．(2019·莆田一模)醋酸是电解质，下列事实能说明醋酸是弱电解质的组合是()①醋酸与水能以任意比互溶②醋酸溶液能导电③醋酸溶液中存在醋酸分子④0.1mol/L醋酸溶液的pH比0.1mol/L盐酸的pH大⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2⑥0.1mol/L醋酸钠溶液的pH＝8.9⑦大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液反应，开始时醋酸产生H2速率慢A．②⑥⑦B．③④⑤⑥C．③④⑥⑦D．①②解析：选C。醋酸溶液中存在CH3COOH分子，说明醋酸部分电离，存在电离平衡，是弱电解质，③正确。0.1mol/L醋酸溶液的pH比0.1mol/L盐酸的pH大，说明醋酸溶液中c(H＋)小于盐酸，是弱电解质，④正确。0.1mol/LCH3COONa溶液的pH＝8.9，说明CH3COO－发生了水解，CH3COOH是弱电解质，⑥正确。相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液与Zn反应，醋酸反应慢，说明其中c(H＋)小，是弱电解质，⑦正确。强电解质和弱电解质的证明实验[以证明某酸(HA)为弱酸为例]实验方法结论(1)测0.01mol·L－1HA溶液的pHpH＝2，HA为强酸；pH2，HA为弱酸(2)测NaA溶液的pHpH＝7，HA为强酸；pH7，HA为弱酸实验方法结论(3)相同条件下，测相同浓度的HA和HCl溶液的导电性导电性相同，HA为强酸；导电性弱于盐酸，HA为弱酸(4)往同浓度的HA和HCl溶液中投入大小相同的Zn粒或CaCO3固体开始反应速率相同，HA为强酸；开始反应速率比盐酸慢，HA为弱酸实验方法结论(5)测相同pH的HA与HCl稀释相同倍数前后的pH变化pH变化倍数相同，HA为强酸；pH变化倍数小于盐酸，HA为弱酸影响弱电解质电离平衡的因素3．稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2ONH＋4＋OH－，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使c(OH－)增大，应加入适量的物质是()①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥MgSO4固体A．①②③⑤B．③⑥C．③D．③⑤解析：选C。①使平衡逆向移动，c(OH－)减小；②④⑥使平衡正向移动，c(OH－)减小；⑤使平衡正向移动，c(OH－)增大；只有③使平衡逆向移动且c(OH－)增大。4．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：选C。加水，电离平衡虽向右移动，但因溶液体积变大，c(H＋)减小，A项错误；通入少量SO2，因发生SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，平衡向左移动，溶液pH增大，但通入过量SO2，最终溶液为饱和亚硫酸溶液，溶液pH减小，B项错误；加入新制氯水，发生反应：H2S＋Cl2===S↓＋2HCl，平衡向左移动，溶液酸性增强，pH减小，C项正确；加入CuSO4后，发生反应：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，溶液中c(H＋)变大，D项错误。外界条件对电离平衡影响的“四个不一定”(1)稀醋酸加水稀释时，溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变，Kw＝c(H＋)·c(OH－)是定值，稀醋酸加水稀释时，溶液中的c(H＋)减小，故c(OH－)增大。(2)电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度不一定增大，电离程度也不一定增大。如对于CH3COOHCH3COO－＋H＋，平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，只能“减弱”而不能消除，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；加水稀释或增大弱电解质的浓度，都使电离平衡向电离方向移动，但加水稀释时弱电解质的电离程度增大，而增大弱电解质的浓度时弱电解质的电离程度减小。电离平衡常数[知识梳理]一、电离平衡常数(又称电离常数)1．常见弱碱和弱酸的电离平衡常数(25℃)弱电解质电离方程式电离平衡常数NH3·H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－Kb＝1.8×10－5弱电解质电离方程式电离平衡常数CH3COOHCH3COOH____________Ka＝1.8×10－5HClOHClOH＋＋ClO－Ka＝3.0×10－82.CH3COOH的酸性____________HClO的酸性(填“大于”“小于”或“等于”)，判断的依据：相同条件下，电离平衡常数越大，则电离程度越大，c(H＋)越大，酸性越强。CH3COO－＋H＋大于3．电离平衡常数的意义：弱酸、弱碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。相同条件下，电离平衡常数越大，则电离程度越大。多元弱酸的电离以____________为主，各级电离平衡常数的大小差距较大。第一步电离4．外因对电离平衡常数的影响：电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与____________有关，与电解质的浓度无关，升高温度，K值_______