2020年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第八章 第24講 弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案(含解析).doc
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第八章水溶液中的離子平衡考綱解讀1.了解電解質(zhì)的概念。了解強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。2.理解電解質(zhì)在水溶液中的電離,以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。3.理解弱電解質(zhì)在水中的電離平衡,能利用電離平衡常數(shù)進行相關(guān)計算。4.了解水的電離、離子積常數(shù)。5.了解溶液pH的含義及其測定方法,能進行pH的簡單計算。6.了解鹽類水解的原理、影響鹽類水解程度的主要因素、鹽類水解的應(yīng)用。7.了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡。理解溶度積(Ksp)的含義,能進行相關(guān)的計算。第24講弱電解質(zhì)的電離平衡1.強、弱電解質(zhì)(1)定義與物質(zhì)類別(2)與化合物類別的關(guān)系強電解質(zhì)主要是大部分離子化合物及某些共價化合物,弱電解質(zhì)主要是某些共價化合物。(3)電離方程式的書寫“強等號,弱可逆,多元弱酸分步離”強電解質(zhì):如H2SO4:H2SO4=2HSO。弱電解質(zhì):a一元弱酸,如CH3COOH:CH3COOHCH3COOH。b多元弱酸,分步分離,電離方程式只寫第一步,如H2CO3:H2CO3HHCO。c多元弱堿,分步電離,一步書寫。如Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe33OH。酸式鹽:a強酸的酸式鹽如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4=NaHSO;熔融時:NaHSO4=NaHSO。b弱酸的酸式鹽:如NaHCO3:NaHCO3=NaHCO。2弱電解質(zhì)的電離平衡(1)電離平衡的建立(2)電離平衡的特征 (3)外界條件對電離平衡的影響溫度:溫度升高,電離平衡正向移動,電離程度增大。濃度:稀釋溶液,電離平衡正向移動,電離程度增大。同離子效應(yīng):加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強電解質(zhì),電離平衡逆向移動,電離程度減小。加入能反應(yīng)的物質(zhì):電離平衡正向移動,電離程度增大。3電離平衡常數(shù)(1)表達(dá)式一元弱酸HA的電離常數(shù):根據(jù)HAHA,可表示為Ka。一元弱堿BOH的電離常數(shù):根據(jù)BOHBOH,可表示為Kb。(2)特點電離常數(shù)只與溫度有關(guān),與電解質(zhì)的濃度、酸堿性無關(guān),由于電離過程是吸熱的,故溫度升高,K增大。多元弱酸是分步電離的,各級電離常數(shù)的大小關(guān)系是K1K2,所以其酸性主要決定于第一步電離。(3)意義相同條件下,K值越大,表示該弱電解質(zhì)越易電離,所對應(yīng)的酸性或堿性相對越強。(4)影響因素4電離度(1)概念:一定條件下,當(dāng)弱電解質(zhì)在溶液中達(dá)到電離平衡時,溶液中已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來弱電解質(zhì)總分子數(shù)的百分?jǐn)?shù)。(2)表達(dá)式:100%。(3)意義:衡量弱電解質(zhì)的電離程度,在相同條件下(濃度、溫度相同),不同弱電解質(zhì)的電離度越大,弱電解質(zhì)的電離程度越大。1判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”,并指明錯因。(1)稀釋氨水時,電離平衡正向移動,c(NH3H2O)減小,c(NH)增大。()錯因:稀釋氨水時,c(NH3H2O)、c(NH)均減小。(2)由0.1 molL1一元堿BOH的pH10,可知溶液存在BOH=BOH。()錯因:0.1 molL1的BOH pH10,說明其c(OH)104 molL1,僅極少部分電離,其電離方程式用“”。(3)0.1 molL1的CH3COOH與0.01 molL1的CH3COOH中,c(H)之比為101。()錯因:加水稀釋,電離程度增大,所以0.1_molL1的CH3COOH與0.01_molL1的CH3COOH中c(H)之比小于101。(4)H2CO3的電離常數(shù)表達(dá)式:Ka。()錯因:H2CO3為二元弱酸,分步電離,其中Ka1,Ka2。(5)弱電解質(zhì)的電離平衡右移,電離平衡常數(shù)一定增大。()錯因:K僅與溫度有關(guān)。(6)電離常數(shù)大的酸溶液中的c(H)一定比電離常數(shù)小的酸溶液中的c(H)大。()錯因:酸溶液中的c(H)除與K值大小有關(guān)外,還與酸的濃度有關(guān)。2教材改編題(據(jù)人教選修四P44 T4)已知25 下,醋酸溶液中存在下述關(guān)系:1.69105其中的數(shù)值是該溫度下醋酸的電離平衡常數(shù)。試回答下述問題:(1)向上述溶液中加入一定量的NaOH溶液,上述數(shù)值將_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)若醋酸的起始濃度為0.0010 mol/L,平衡時氫離子濃度c(H)是_提示:醋酸的電離常數(shù)很小,平衡時的c(CH3COOH)可近似視為仍等于0.0010 mol/L。答案(1)不變(2)1.3104 mol/L考點弱電解質(zhì)的電離平衡及影響因素典例1(2018重慶調(diào)研)稀氨水中存在著下列平衡:NH3H2ONHOH,若要使平衡向左移動,同時使c(OH)增大,應(yīng)加入的物質(zhì)或采取的措施是()NH4Cl固體硫酸NaOH固體水加熱加入少量MgSO4固體A BC D解析若在氨水中加入NH4Cl固體,c(NH)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,c(OH)減小,不合題意;硫酸中的H與OH反應(yīng),使c(OH)減小,平衡向正反應(yīng)方向移動,不合題意;當(dāng)在氨水中加入NaOH固體后,c(OH)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,符合題意;若在氨水中加入水,稀釋溶液,平衡向正反應(yīng)方向移動,但c(OH)減?。徊缓项}意;電離屬吸熱過程,加熱平衡向正反應(yīng)方向移動,c(OH)增大,不合題意;加入少量MgSO4固體發(fā)生反應(yīng)Mg22OH=Mg(OH)2,溶液中c(OH)減小,不合題意。答案C名師精講影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素(1)內(nèi)因:弱電解質(zhì)本身的性質(zhì),是決定因素。(2)外界條件對弱電解質(zhì)電離平衡的影響以0.1 molL1的CH3COOH溶液為例:CH3COOHCH3COOH H01下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的說法正確的是()A0.1 L 0.5 molL1 CH3COOH溶液中含有的H數(shù)為0.05NAB室溫下,稀釋0.1 molL1CH3COOH溶液,溶液的導(dǎo)電能力增強C向0.1 molL1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中減小DCH3COOH溶液加水稀釋后,溶液中的值減小答案D解析A項,CH3COOH為弱電解質(zhì),在水溶液中部分電離,0.1 L 0.5 molL1CH3COOH溶液中含有的H數(shù)小于0.05NA,錯誤;B項,CH3COOH溶液中存在平衡,CH3COOHCH3COOH,加水稀釋,平衡右移,產(chǎn)生的離子數(shù)增加,但溶液的體積增大,c(CH3COO)、c(H)減小,導(dǎo)電能力減弱,錯誤;C項,加水稀釋時,平衡CH3COOHCH3COOH右移,n(H)增大,n(CH3COOH)減小,故比值變大,錯誤;D項,稀釋時,n(CH3COO)增大,n(CH3COOH)減小,故的值減小,正確。2一定溫度下,冰醋酸加水稀釋過程中,溶液的導(dǎo)電能力如圖所示。下列說法不正確的是()A在O點時,醋酸不導(dǎo)電Ba、b、c三點,a點時醋酸溶液中H濃度最小Cb點時,醋酸電離程度最大D可通過微熱的方法使c點溶液中c(CH3COO)增大答案C解析A項,在O點時沒有水,醋酸沒有電離,不導(dǎo)電,正確;B項,導(dǎo)電能力為bca,a、b、c三點,a點時醋酸溶液中H濃度最小,正確;C項,加水促進醋酸電離,b點時醋酸電離程度不是最大,錯誤;D項,加熱向電離方向移動,正確??键c強、弱電解質(zhì)的比較典例2(2018長沙市長郡中學(xué)月考)pH2的兩種一元酸x和y,體積均為100 mL,稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如下圖所示。分別滴加NaOH溶液(c0.1 molL1)至pH7,消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy,則()Ax為弱酸,VxVyCy為弱酸,VxVy解析由圖知:將一元酸x和y分別稀釋10倍,pH的變化量pHx1,pHy1,則HA為弱酸。(2)是否存在電離平衡強電解質(zhì)不存在電離平衡,弱電解質(zhì)存在電離平衡,在一定條件下電離平衡會發(fā)生移動。一定pH的HA溶液稀釋前后pH的變化:將pH3的HA溶液稀釋100倍后,再測其pH,若pH5,則為強酸,若pH5,則為弱酸。升高溫度后pH的變化:若升高溫度,溶液的pH明顯減小,則是弱酸。因為弱酸存在電離平衡,升高溫度時,電離程度增大,c(H)增大。而強酸不存在電離平衡,升高溫度時,只有水的電離程度增大,pH變化幅度小。2常溫下,一元強酸(堿)和一元弱酸(堿)稀釋時的pH變化圖像3.一元強酸與一元弱酸的比較3下列事實一定能證明HNO2是弱電解質(zhì)的是()常溫下NaNO2溶液pH大于7用HNO2溶液做導(dǎo)電實驗,燈泡很暗HNO2與NaCl不能發(fā)生反應(yīng)常溫下0.1 molL1HNO2溶液的pH2.1NaNO2和H3PO4反應(yīng),生成HNO2常溫下將pH1的HNO2溶液稀釋至原體積的100倍,溶液pH約為2.8A BC D答案C解析常溫下NaNO2溶液pH大于7,說明亞硝酸鈉是強堿弱酸鹽,則HNO2是弱電解質(zhì),故正確;溶液的導(dǎo)電性與離子濃度及離子所帶電荷數(shù)有關(guān),用HNO2溶液做導(dǎo)電實驗,燈泡很暗,不能證明HNO2為弱電解質(zhì),故錯誤;HNO2與NaCl不能發(fā)生反應(yīng),只能說明不符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件,但不能說明HNO2是弱電解質(zhì),故錯誤;常溫下0.1 molL1HNO2溶液的pH2.1,說明HNO2不完全電離,即說明HNO2為弱電解質(zhì),故正確;較強酸可以制取較弱酸,NaNO2和H3PO4反應(yīng),生成HNO2,說明HNO2的酸性弱于H3PO4,則HNO2為弱電解質(zhì),故正確;常溫下將pH1的HNO2溶液稀釋至原體積的100倍,溶液pH約為2.8,說明HNO2是弱電解質(zhì),故正確。4在一定溫度下,有a.鹽酸、b.硫酸、c.醋酸三種酸:(1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時,c(H)由大到小的順序是_(用字母表示,下同)。(2)等體積、等物質(zhì)的量濃度的三種酸,中和NaOH的能力由大到小的順序是_。(3)若三者c(H)相同時,物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是_。(4)當(dāng)三者c(H)相同且體積也相同時,分別放入足量的鋅,相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是_。答案(1)bac(2)bac(3)cab(或ca2b)(4)cab解析HCl=HCl;H2SO4=2HSO;CH3COOHHCH3COO。(2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸,因隨著NaOH溶液的加入,CH3COOH電離平衡右移,提供的H和鹽酸相同,中和NaOH的能力鹽酸和醋酸相同,而H2SO4提供的H是它們的2倍,故bac。(3)c(H)相同時,醋酸溶液濃度最大,因醋酸為弱酸,電離程度小,H2SO4濃度為鹽酸的一半,故cab(或ca2b)。(4)當(dāng)三者c(H)相同且體積也相同時,因HCl、H2SO4為強電解質(zhì),在溶液中完全電離,所以H總的物質(zhì)的量相同,故產(chǎn)生H2的體積相同。CH3COOH為弱電解質(zhì),最終能提供的H最多,生成的H2最多,故cab??键c電離平衡常數(shù)及其應(yīng)用典例3已知25 時弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù):Ka(CH3COOH)1.8105,Ka(HSCN)0.13。(1)將20 mL 0.10 molL1 CH3COOH溶液和20 mL 0.10 molL1的HSCN溶液分別與0.10 molL1的NaHCO3溶液反應(yīng),實驗測得產(chǎn)生CO2氣體體積V與時間t的關(guān)系如圖。反應(yīng)開始時,兩種溶液產(chǎn)生CO2的速率明顯不同的原因是_;反應(yīng)結(jié)束后所得溶液中c(SCN)_c(CH3COO)(填“”“”或“”)。(2)2.0103 molL1的氫氟酸中,調(diào)節(jié)溶液pH(忽略調(diào)節(jié)時體積變化),測得平衡體系中c(F)、c(HF)與溶液pH的關(guān)系如下圖。則25 時,HF電離平衡常數(shù)為:Ka(HF)_。解析(1)反應(yīng)結(jié)束后,溶質(zhì)為CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN,故CH3COONa水解程度大,c(CH3COO)Ka(CH3COOH),溶液中c(H):HSCNCH3COOH,c(H)大反應(yīng)速率快(2)4104名師精講1電離平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷弱酸(或弱堿)的相對強弱,電離平衡常數(shù)越大,酸性(或堿性)越強。(2)判斷鹽溶液的酸性(或堿性)強弱,電離平衡常數(shù)越大,對應(yīng)的鹽水解程度越小,堿性(或酸性)越弱。(3)判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生,一般符合“強酸制弱酸”規(guī)律。(4)判斷微粒濃度比值的變化弱電解質(zhì)加水稀釋時,能促進弱電解質(zhì)的電離,溶液中離子和分子的濃度會發(fā)生相應(yīng)的變化,但電離平衡常數(shù)不變,題中經(jīng)常利用電離平衡常數(shù)來判斷溶液中微粒濃度比值的變化情況。如:0.1 mol/L CH3COOH溶液加水稀釋,酸溶液加水稀釋,c(H)減小,K值不變,則增大。2電離常數(shù)計算的兩種類型(以弱酸HX為例)(1)已知c(HX)始和c(H),求電離常數(shù)(水的電離忽略不計)HXHX:c(HX)始 0 0:c(HX)始c(H)c(H)c(H)則:Ka。由于弱酸只有極少一部分電離,c(H)的數(shù)值很小,可作近似處理:c(HX)始c(H)c(HX)始,則Ka。(2)已知c(HX)始和電離常數(shù),求c(H)根據(jù)上面的推導(dǎo)有Ka則:c(H)。5(2018長沙質(zhì)檢)已知下面三個數(shù)據(jù):7.2104、4.6104、4.91010分別是下列有關(guān)的三種酸的電離常數(shù)(25 ),若已知下列反應(yīng)可以發(fā)生:NaCNHNO2=HCNNaNO2NaCNHF=HCNNaFNaNO2HF=HNO2NaF。由此可判斷下列敘述中不正確的是()AK(HF)7.2104BK(HNO2)4.91010C根據(jù)兩個反應(yīng)即可得出一元弱酸的強弱順序為HFHNO2HCNDK(HCN)K(HNO2)K(HF)答案B解析相同溫度下,酸的電離常數(shù)越大,該酸的酸性越強,結(jié)合強酸制取弱酸分析可知,亞硝酸的酸性大于氫氰酸而小于氫氟酸,所以亞硝酸的電離平衡常數(shù)為4.6104,故B錯誤。6碳?xì)浠衔锿耆紵蒀O2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達(dá)到平衡時,溶液的pH5.60,c(H2CO3)1.5105 molL1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3HCOH的電離常數(shù)K1_(已知:105.602.5106)。答案4.2107解析由H2CO3HHCO得K14.2107。7常溫下,將0.1 molL1的CH3COOH溶液加水稀釋,請?zhí)顚懴铝斜磉_(dá)式中的數(shù)據(jù)變化情況(填“變大”“變小”或“不變”)。(1)_;(2)_;(3)_;(4)_。答案(1)變小(2)不變(3)變大(4)不變解析(1)將式變?yōu)椤?2)此式為Ka。(3)將式變?yōu)镵a/c(H)。(4)將式變?yōu)椤?- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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