化学16 弱电解质的电离平衡 .ppt

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1、考试大纲考点2016全国 2015全国2014全国自主命题地区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【45%】全国,13,6分全国,13,6分全国,27(1)全国,11,6分2016上海,6,3分2015山东,13,6分2014福建,10,6分2014天津,5,4分2014上海,21,4分电离平衡常数的意义和应用【10%】2015上海,31,4分2014上海,30,4分2014浙江,12,6分21.热点预测高考中主要以选择题的形式考查弱电解质的电离平衡及其影响因素,分值约为46分。2.趋势分析预计

2、在今后的高考中,会将弱电解质的电离平衡与盐类水解、水的离子积和溶液酸碱性等知识结合起来考查。31强电解质与弱电解质1强电解质弱电解质定义在水溶液中或熔融状态下完全电离成离子的电解质在水溶液中部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物某些具有弱极性键的共价化合物电离程度完全电离部分电离电离过程不可逆过程,无电离平衡可逆过程,存在电离平衡溶液中存在的微粒(水分子不计)只存在电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子既存在电离出的阴、阳离子,又存在电解质分子1强电解质与弱电解质2强电解质弱电解质1强电解质与弱电解质3【辨析比较】(1)电解质、非电解质均是化合物,单质既不是电解质也不是非

3、电解质。(2)强电解质不一定易溶于水,如CaCO3、BaSO4都是强电解质;易溶于水的化合物也不一定是强电解质,如NH3、H3PO4、HF等,故强、弱电解质与其溶解性无必然联系。(3)强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强,能导电的物质不一定是电解质。2弱电解质的电离平衡41.电离平衡的定义在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫作电离平衡。2.弱电解质电离平衡的建立过程2弱电解质的电离平衡53.弱电解质电离平衡的特征2弱电解质的电离平衡64.影响弱电解质电离平衡的因素内因:弱电解质本身的性质,

4、是决定因素。外因 2弱电解质的电离平衡7【特别提醒】3电离平衡常数83电离平衡常数93.影响因素同一弱电解质,温度升高,电离平衡常数增大。4.意义电离常数数值的大小,反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。在一定温度下,Ka越大(多元弱酸以Ka1为依据),弱酸的电离程度越大,弱酸的酸性越强。3电离平衡常数10【拓展延伸】1强、弱电解质的判断方法【考法透析】1.在相同浓度、相同温度下,比较导电能力的强弱。如同体积等浓度的盐酸和醋酸,前者的导电能力强于后者。2.在相同浓度、相同温度下,比较反应速率的大小,如将足量的锌粒投入同体积等浓度的盐酸和醋酸中,反应开始时前者产生气体的速率比后者的大。3.浓度与pH的

5、关系。如0.1molL-1CH3COOH,其pH1,则证明CH3COOH是弱电解质。4.测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性,则证明醋酸是弱酸。5.稀释前后pH的变化与稀释倍数的关系。如将pH=2的酸溶液稀释1000倍,若pH11强、弱电解质的判断方法【考法示例】下列用来判断CH3COOH是一种弱酸的说法中正确的是向pH=3的HCl溶液中加入CH3COONa固体,溶液pH增大pH相同的HCl和CH3COOH溶液,取相同体积分别用标准NaOH溶液滴定测其浓度,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液的体积较大0.1molL-1CH3COOH溶液的pH10.1molL-1的HCl溶液与过量

6、的Mg反应,当加入CH3COONa固体后,反应速率减慢,但生成氢气的总量不变相同物质的量浓度、相同体积的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量的活泼金属反应,消耗金属的量相同21强、弱电解质的判断方法常温下,pH=4的CH3COOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性CH3COOH溶液中有两种分子存在常温下醋酸钠溶液的pH大于7A.B.C.D.全部3【考法示例】1强、弱电解质的判断方法答案B思路分析在解答本题时,第一步需根据弱电解质电离平衡的概念、特征判断选项,第二步需根据强电解质与弱电解质性质的差异判断得出结论。解析加入CH3COONa固体,溶液pH增大,说明CH3COONa溶液

7、呈碱性,故可知CH3COOH为弱酸,正确;pH相同的HCl和CH3COOH溶液,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液的体积较大,说明CH3COOH溶液的浓度大,则CH3COOH为弱酸,正确;0.1molL-1CH3COOH溶液的pH1,说明CH3COOH溶液中c(H+)小于0.1molL-1,故可知CH3COOH为弱酸,正确;盐酸与Mg反应,加入CH3COONa固体,反应速率减慢,说明溶液中c(H+)减小,4【考法示例】1强、弱电解质的判断方法则可知HCl与CH3COONa反应生成了弱酸,故可知CH3COOH为弱酸,正确;同浓度、同体积的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量的活泼金属反应,消耗金

8、属的量相同,不能说明CH3COOH是弱酸,不正确;pH之和为14的强酸与NaOH溶液中和后,溶液呈中性,而pH之和为14的弱酸与NaOH溶液中和后,溶液呈酸性,正确;水溶液中有水分子存在,则可知另一种分子必为醋酸分子,故可知醋酸不完全电离,则CH3COOH是弱酸,正确;醋酸钠溶液的pH大于7,说明醋酸钠溶液呈碱性,故可知CH3COOH是弱酸,正确。5【考法示例】1强、弱电解质的判断方法判断一种电解质是强电解质还是弱电解质时,关键是看它在水溶液中或熔融状态下的电离程度。若完全电离则为强电解质,若不完全电离则为弱电解质。设计实验验证时,注意等物质的量浓度和等pH的两种电解质的性质差异。6【突破攻略

9、】2弱电解质的电离平衡【考法透析】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。加入参与平衡建立的某种微粒,其浓度一定增大;减少参与平衡建立的某种微粒,其浓度一定减小,即“加谁谁大”、“减谁谁小”。2.由于弱电解质是部分电离的,故溶液中的离子浓度小于弱电解质分子的浓度。3.相同条件下,温度越高,弱电解质的电离程度越大,电离产生的离子浓度越大。相同条件下,浓度越大,弱电解质的电离程度越小,但电离产生的离子浓度越大。4.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,而增大浓度时弱电解质的电离程

10、度减小。72弱电解质的电离平衡【考法透析】改变条件平衡移动方向 c(OH-)电离程度微热(设溶质不挥发)正向增大增大增大通入NH3至饱和正向增大增大减小通入少量HCl气体正向减小增大增大加入少量NaOH固体逆向增大减小减小加入少量NH4Cl固体逆向减小增大减小加水稀释正向减小减小增大82弱电解质的电离平衡【考法透析】2常温下0.1molL-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是A.将溶液稀释到原体积的10倍B.加入适量的醋酸钠固体C.加入等体积的0.2molL-1盐酸D.提高溶液的温度92弱电解质的电离平衡答案B思路分析解析醋酸中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+

11、H+,加水稀释10倍,若不考虑电离平衡移动,溶液中c(H+)变为原来的十分之一,pH增大1个单位,但稀释过程中电离平衡正向移动,H+的物质的量增多,所以pH变化不足1个单位,即pH(a+1),A错误;加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大,pH有可能变为(a+1),B正确;加入0.2molL-1盐酸,虽然c(H+)增大,平衡逆向移动,但是溶液中c(H+)比原来的大,pH减小,C错误;由于弱电解质的电离过程吸热,所以升高温度,平衡正向移动,c(H+)增大,pH减小,D错误。10【考法透析】2弱电解质的电离平衡【突破攻略】对于弱电解质稀释后溶液中

12、c(H+)或c(OH-)的变化情况,可采用“假设法”。先假设弱电解质不电离,求溶液中稀释后的c(H+)或c(OH-);然后考虑弱电解质还能继续电离,导致n(H+)或n(OH-)要比假设情况的大,c(H+)或c(OH-)也就随之发生变化。113电离平衡常数的计算及应用12【考法透析】3电离平衡常数的计算及应用13【考法透析】3电离平衡常数的计算及应用(1)在运用电离平衡常数表达式进行计算时,浓度必须是平衡时的浓度。(2)当涉及的浓度数值相差百倍以上时,可以忽略数值小的一方。但相差不大时,不能忽略数值小的一方。14【突破攻略】3电离平衡常数的计算及应用3氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀

13、菌能力比ClO-的强。25时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:Cl2(g)Cl2(aq)K1=10-1.2Cl2(aq)+H2OHClO+H+Cl-K2=10-3.4HClOH+ClO-Ka=?其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数()随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是15【考法示例】3电离平衡常数的计算及应用A.Cl2(g)+H2O2H+ClO-+Cl-K=10-10.9B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好16【考法

14、示例】3电离平衡常数的计算及应用17【考法示例】【方法突破】一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例)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:ab物质的量浓度:aba=b水的电离程度ac(CH3COO-)c(Cl-)=c(CH3COO-)1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)中和等体积两种酸所消耗的NaOH的量a消耗=b消耗a消耗ba=b(开始后ba)与足量Zn反应产生H2的体积a=bab2一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例)【方法突破】【考法示例】1体积相同的盐酸和醋酸中,n(Cl-

15、)=n(CH3COO-)=0.01mol,下列叙述错误的是A.二者分别与NaOH完全中和,醋酸消耗的NaOH多B.二者分别与足量的CaCO3反应,放出的CO2一样多C.二者的pH相同D.分别用水稀释相同的倍数,n(Cl-)n(Cl-),D项正确。4一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例)酸碱中和能力是从化学反应角度上来说的。如1molCH3COOH和1molHCl都能中和1molNaOH,中和能力相同。中和能力取决于酸或碱溶液中最终电离出的n(H+)或n(OH-)的大小,而与酸碱的强弱或溶液的pH无关。5一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例)【突破攻略】【易混易错】电解质与溶液导电能

16、力关系的辨析1.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?不一定。电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。温度相同时,溶液的导电能力因此,电解质溶液中自由移动的离子浓度越大,离子所带电荷数越多,电解质溶液的导电能力越强。6一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例)2.下列两种说法是否正确?你能得到哪些启示?(1)CaCO3难溶于水,其水溶液的导电能力很弱,故CaCO3是弱电解质。(2)饱和氨水的导电能力比饱和Ca(OH)2溶液的导电能力强,故Ca(OH)2是弱电解质。不正确。(1)虽然CaCO3难溶于水,但其溶于水的部分在水溶液中完全电离,故CaCO3是强电解质。(2)饱和氨

17、水的导电能力虽然较强,但溶液中的NH3H2O只有一部分发生了电离,Ca(OH)2溶于水的部分在水中完全电离,故Ca(OH)2是强电解质。即电解质的强弱与化合物的溶解度的大小、水溶液导电能力的强弱无关,只与其在水溶液中或熔融状态下能否完全电离有关。也就是说判断一种电解质是强电解质还是弱电解质,唯一的标准是看其在水溶液中或熔融状态下能否完全电离。若能完全电离,则是强电解质;若不能完全电离,则是弱电解质。【易混易错】7一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例)【考法示例】2将NaOH稀溶液滴入稀醋酸中,下列各图表示混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是8一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例)【考法示例】答案D解析A项,NaOH溶液和醋酸发生中和反应,反应放热,当酸反应完全后,再加碱,相当于往热水中加入冷水,温度降低,正确。B项,向稀醋酸中滴加NaOH稀溶液,酸性减弱,pH增大,滴定终点附近pH出现突跃,正确。C项,向稀醋酸中滴加NaOH稀溶液,相当于弱电解质变成强电解质,因此溶液的导电能力增强,正确。D项,最初滴加的NaOH与CH3COOH发生反应,当NaOH溶液滴加到一定量后曲线才会上升,错误。9一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例)