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1、第25講弱電解質(zhì)的電離,一、電解質(zhì) 1.電解質(zhì)與非電解質(zhì) (1)電解質(zhì):在水溶液里或熔融狀態(tài)下能導電的化合物。 (2)非電解質(zhì):在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導電的化合物。 2.強電解質(zhì)和弱電解質(zhì) 電解質(zhì),教材研讀,3.電離方程式的書寫 (1)強電解質(zhì)用“”;弱電解質(zhì)用“”。 (2)多元弱酸分步電離,且第一步電離程度遠遠大于第二步,如碳酸:H2CO3H+HC,HCH+C。 (3)多元弱堿的電離一步寫出,如氫氧化鐵:Fe(OH)3Fe3+3OH-。 (4)酸式鹽的電離 強酸的酸式鹽溶于水完全電離,如NaHSO4 Na+H+S;弱酸的酸 式鹽中酸式酸根離子不完全電離,如NaHCO3的電離方程式:Na

2、HCO3 Na+HC,HC H+C。,自測1判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。 (1)BaSO4難溶于水,其屬于弱電解質(zhì)( ) (2)強電解質(zhì)溶液的導電能力一定比弱電解質(zhì)溶液的導電能力強( ) (3)強電解質(zhì)溶液中不存在溶質(zhì)分子,弱電解質(zhì)溶液中存在溶質(zhì)分子( ) (4)NH3通入水中,溶液導電性較強,故它是強電解質(zhì)( ) (5)由0.1 mol/L一元堿BOH溶液的pH=10,可知溶液中存在BOH B+ OH-( ) (6)冰醋酸溶于水的電離方程式為CH3COOH CH3COO-+H+( ),自測2下列物質(zhì)中,屬于電解質(zhì)的是,屬于非電解質(zhì)的是,屬于強電解質(zhì)的是,屬于弱電解質(zhì)的是 。(填序號

3、) H2SO4鹽酸氯氣硫酸鋇酒精銅H2CO3氯化氫蔗糖氨氣CO2NaHCO3,二、弱電解質(zhì)的電離平衡 1.電離平衡的建立 在一定條件(如溫度、濃度)下,當弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等時,達到了電離平衡狀態(tài)。 2.電離平衡的特征,3.影響電離平衡的因素 濃度、溫度等因素對電離平衡有一定的影響。 (1)濃度 濃度降低(加水稀釋),平衡向電離方向移動。但弱電解質(zhì)分子及弱電解質(zhì)電離出的離子濃度都降低。 (2)溫度 弱電解質(zhì)的電離是一個吸熱的過程,升高溫度,電離平衡向電離的方向移動,弱電解質(zhì)的電離程度增大。 (3)同離子效應 在弱電解質(zhì)溶液中加入含有弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生的某

4、種離子的物質(zhì),使離子濃度增大,促使電離平衡逆向(即離子結(jié)合成分子的方向)移動,反之,平衡正向(即電離方向)移動。,4.電離常數(shù) (1)概念 在一定條件下,弱電解質(zhì)在達到電離平衡時,溶液中電離所生成的各種離子濃度的乘積跟溶液中未電離的分子濃度的比值是一個常數(shù),這個常 數(shù)叫做電離常數(shù),用K來表示(一般酸的電離常數(shù)用Ka表示,堿的電離常數(shù)用Kb表示)。 如:CH3COOH H+CH3COO- Ka=,(2)電離常數(shù)的意義 在一定條件下,根據(jù)電離常數(shù)數(shù)值的大小,可以估算弱電解質(zhì)電離的程度,K值越大,電離程度越大,弱酸酸性越強。如相同條件下常見弱酸的酸性強弱:H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2C

5、O3H2SHClO。 (3)電離常數(shù)的影響因素 a.電離常數(shù)隨溫度的變化而變化。 b.電離常數(shù)與弱酸、弱堿的濃度無關(guān),同一溫度下,不論弱酸、弱堿的濃度如何變化,電離常數(shù)是不會改變的。,自測3判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。 (1)稀醋酸中加入少量醋酸鈉能增大醋酸的電離程度() (2)25 時,等體積、等濃度的硝酸與氨水混合后,溶液pH=7( ) (3)25 時,0.1 molL-1的硫化氫溶液比等濃度的硫化鈉溶液的導電能力弱( ) (4)25 時,用醋酸溶液滴定等濃度NaOH溶液至pH=7,V醋酸VNaOH( ) (5)CH3COOH溶液加水稀釋后,溶液中的值減小( ) (6)室溫下,對

6、于0.10 molL-1的氨水,加水稀釋后,溶液中c(N)c(OH-)變 大( ) (7)稀醋酸加水稀釋,醋酸的電離程度增大,溶液的pH減小( ) (8)中和等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸溶液所消耗的n(NaOH)相等（ ）,自測4(1)電離平衡右移,電解質(zhì)分子的濃度一定減小嗎?離子的濃度一定增大嗎? (2)稀釋一弱電解質(zhì)溶液時,所有粒子濃度一定減小嗎?,答案(1)都不一定。如對于CH3COOH CH3COO-+H+,平衡后,加入 冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根據(jù)勒夏特列原理可知,再次平衡時,c(CH3COOH)比原平衡時大;加水稀釋或加少量NaOH固體,都會引起平衡右移,

7、但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡時要小。 (2)不是所有粒子濃度都減小。如弱酸HA溶液稀釋時,c(HA)、c(H+)、 c(A-)均減小,但c(OH-)會增大。,考點突破,考點一判斷強、弱電解質(zhì)的方法,考點三弱電解質(zhì)的電離問題,考點二外界條件對電離平衡的影響,證明電解質(zhì)為弱電解質(zhì)的實驗設計可從以下方面進行思考(以CH3COOH為例): .從弱電解質(zhì)的電離特點分析 (1)配制0.1 molL-1的醋酸溶液,測得該溶液的pH1。 (2)配制濃度相同的鹽酸和醋酸溶液,取相同體積的鹽酸和醋酸分別加入燒杯中,接通電源,觀察燈泡亮度,接鹽酸的燈泡更亮。 (3)配制相同濃度的鹽酸和醋酸溶液,分別

8、測定兩溶液的pH,醋酸溶液的pH大。 (4)用已知濃度的鹽酸和醋酸溶液分別配制pH=1的兩種溶液,取相同體積溶液并加入足量的鋅,用排水法收集生成的氫氣,醋酸產(chǎn)生氫氣的量多。,考點一判斷強、弱電解質(zhì)的方法,.從影響弱電解質(zhì)電離平衡的外界因素分析 把一定濃度的醋酸溶液分成兩等份,其中一份加入醋酸鈉固體,然后分別加入形狀相同質(zhì)量相同的鋅,未加醋酸鈉固體的生成氫氣的速率更快。 .從鹽類水解的角度分析 (1)配制某濃度的醋酸鈉溶液,向其中加入幾滴酚酞試液,然后加熱,溶液紅色變深。 (2)配制某濃度的醋酸鈉溶液,向其中加入幾滴酚酞試液,溶液變淡紅色。 (3)用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上,

9、測得其pH7。,典例1甲酸的下列性質(zhì)中,可以證明它是弱電解質(zhì)的是() A.1 molL-1的甲酸溶液中c(H+)=0.01 molL-1 B.甲酸能與水以任意比例互溶 C.10 mL 1 molL-1甲酸恰好與10 mL 1 molL-1 NaOH溶液完全反應 D.甲酸溶液的導電性比鹽酸的弱,A,答案AA項,1 molL-1的甲酸溶液中c(H+)=0.01 molL-1,說明甲酸不能完全電離,即甲酸為弱電解質(zhì);B項,電解質(zhì)的強弱與溶解性無關(guān);C項,無論甲酸是強電解質(zhì)還是弱電解質(zhì),等濃度、等體積的甲酸與NaOH都可以完全中和;D項,溶液的導電性取決于溶液中自由移動的離子濃度和離子所帶的電荷數(shù),與

10、電解質(zhì)的強弱無必然關(guān)系。,方法指導 (1)判斷弱電解質(zhì)的關(guān)鍵在于證明該電解質(zhì)在水溶液中沒有完全電離。 (2)強、弱電解質(zhì)與溶解性無關(guān)。例如:BaSO4雖難溶于水,但溶于水的部分卻能完全電離,是強電解質(zhì);醋酸能與水互溶,但不能完全電離,是弱電解質(zhì)。 (3)強、弱電解質(zhì)與溶液的導電性無必然聯(lián)系,溶液的導電性與溶液中 的離子濃度、離子所帶電荷數(shù)有關(guān),強電解質(zhì)溶液的導電能力不一定強。 (4)相同物質(zhì)的量的一元強酸與一元弱酸中和堿的能力是相同的,無法用中和反應來區(qū)分強、弱電解質(zhì)。,1-1醋酸是電解質(zhì),下列事實能說明醋酸是弱電解質(zhì)的組合是() 醋酸與水能以任意比互溶;醋酸溶液能導電;醋酸溶液中存在醋酸分子

11、;相同溫度下,0.1 mol/L醋酸溶液的pH比0.1 mol/L鹽酸的pH大;醋酸能和碳酸鈣反應放出CO2;0.1 mol/L醋酸鈉溶液的pH=8.9;大小相同的鋅粒與相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸溶液反應,開始時醋酸溶液產(chǎn)生H2速率慢。 A. B. C.D.,C,答案C醋酸溶液中存在CH3COOH分子,說明醋酸部分電離,是弱電解質(zhì),正確。相同溫度下,0.1 mol/L醋酸溶液的pH比0.1 mol/L鹽酸的pH大,說明醋酸沒有完全電離,是弱電解質(zhì),正確。0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH=8.9,說明CH3COO-發(fā)生了水解,則CH3COOH是弱電解質(zhì),正確。相同物質(zhì)的量濃度的鹽

12、酸和醋酸溶液與Zn反應,開始時醋酸溶液產(chǎn)生H2速率慢,說明其中c(H+)小,則醋酸是弱電解質(zhì),正確。,電離平衡受外界條件(如溫度、濃度等因素)的影響遵循勒夏特列原理。 以CH3COOH CH3COO-+H+(H0)為例:,考點二外界條件對電離平衡的影響,典例2濃度均為0.10 molL-1、體積均為V0的MOH和ROH溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨lg的變化如圖所示。下列敘述的是(),A.MOH的堿性強于ROH的堿性 B.ROH的電離程度:b點大于a點 C.若兩溶液無限稀釋,則它們的c(OH-)相等 D.當lg=2時,若兩溶液同時升高溫度,則增大,答案D根據(jù)題圖信息可判斷MOH是強堿,而R

13、OH為弱堿,A項正確;B項,ROH是弱堿,加水稀釋時,電離程度增大,正確;C項,若兩溶液無限稀釋,pH最終無限接近7,它們的c(OH-)相等,正確;D項,當lg=2時,兩溶液 同時升溫,由于ROH是弱堿,c(R+)增大,c(M+)不變,則減小,錯誤。,2-1稀氨水中存在著下列平衡:NH3H2O N+OH-,若要使平衡向 逆反應方向移動,同時使c(OH-)增大,應加入的物質(zhì)或采取的措施是 () NH4Cl固體硫酸NaOH固體水加熱少量MgSO4固體 A.B. C. D.,C,答案C若在稀氨水中加入NH4Cl固體,c(N)增大,平衡向逆反應方 向移動,c(OH-)減小,不符合題意;硫酸中的H+與O

14、H-反應,使c(OH-)減小,平衡向正反應方向移動,不符合題意;當在稀氨水中加入NaOH固體后,c(OH-)增大,平衡向逆反應方向移動,符合題意;若在稀氨水中加入水稀釋溶液,平衡向正反應方向移動,但c(OH-)減小,不符合題意;電離屬于吸熱過程,加熱平衡向正反應方向移動,c(OH-)增大,不符合題意;加入少量MgSO4固體,Mg2+與OH-反應,溶液中c(OH-)減小,平衡向正反應方向移動,不符合題意。,2-2向0.1 mol/L的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶體時,下列有關(guān)敘述不正確的是() A.都能使溶液的pH增大 B.都能使溶液中c(H+)c(CH3COO-)增大

15、C.都能使溶液中增大 D.溶液中c(H+)c(OH-)不變,B,答案BA項,CH3COOH在水溶液中存在電離平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加水促進電離,但是c(H+)減小,pH增大;加CH3COONa晶體時,平衡左移,c(H+)減小,pH增大。B項,加水時,除c(OH-)增大外,其他離子濃度都減小,c(H+)c(CH3COO-)減小;加醋酸鈉時電離常數(shù)K不變,但c(CH3COOH)增大,故c(H+)c(CH3COO-)增大。C項,加水時,促進電離,則n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)減小,=增大;加CH3 COONa晶體時,雖然平衡左移,但是c(CH3COO-)增大的

16、幅度比c(CH3COOH)大,則增大。D項,KW=c(H+)c(OH-),KW只與溫度有 關(guān)。,1.弱電解質(zhì)的電離與離子反應 弱電解質(zhì)的電離是可逆的,存在兩個相反的過程,即電離和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的過程,而離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的過程實質(zhì)上就是離子反應。 2.多元弱酸溶液中的離子濃度關(guān)系 H3PO4分三步電離,第一步最強(K1=7.110-3),第二步弱(K2=6.310-8),第三步最弱(K3=4.210-13),在H3PO4溶液中: c(H+)c(H2P)c(HP)c(P)c(OH-) H2S分兩步電離,第一步強(K1=1.310-7),第二步弱(K2=7.110-15),在H2S溶液

17、中:c(H+)c(HS-)c(OH-)c(S2-),考點三弱電解質(zhì)的電離問題,3.幾種多元弱酸的電離常數(shù)(25 ),說明一般,K1K2K3,即第二步電離通常比第一步電離難得多,第三 步電離又比第二步電離難得多。因此計算多元弱酸溶液中的c(H+)及比較弱酸酸性相對強弱時,通常只考慮第一步電離。,4.一元強酸與一元弱酸的比較 (1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的一元強酸(如鹽酸)與一元弱酸(如醋 酸)的比較(見下表),(2)相同pH、相同體積的一元強酸(如鹽酸)與一元弱酸(如醋酸)的比較(見下表),典例3(2017北京西城一模,9)現(xiàn)有25 時,0.1 molL-1的3種溶液:鹽酸;氨水;CH3CO

18、ONa溶液。下列說法中,的是() A.3種溶液中pH最小的是 B.3種溶液中水的電離程度最大的是 C.與等體積混合后溶液顯酸性 D.與等體積混合后c(H+)c(CH3COO-)c(OH-),B,答案BA項,0.1 molL-1鹽酸的pH=1;氨水和CH3COONa溶液顯堿性,pH7,故3種溶液中pH最小的是;B項,鹽酸和氨水都抑制水的電離, CH3COONa水解促進水的電離,故3種溶液中水的電離程度最大的是; C項,0.1 molL-1的鹽酸和氨水等體積混合后恰好完全反應生成氯化銨,氯化銨水解使溶液顯酸性;D項,與等體積混合后的溶液為CH3COOH和NaCl的混合溶液,混合溶液顯酸性,存在醋酸

19、和水的電離平衡,故 c(H+)c(CH3COO-)c(OH-)。,3-1pH=2的兩種一元酸X和Y的溶液,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(c=0.1 mol/L)至pH=7,消耗NaOH溶液的體積為VX、VY,則(),A.X為弱酸,VXVY C.Y為弱酸,VXVY,C,答案C分析圖像可知,X、Y兩酸的溶液均稀釋10倍,X的pH增大1,Y的pH增大不到1,則X為強酸,Y為弱酸;pH相等時c(Y)c(X),則體積相同的X、Y溶液被NaOH溶液滴定至pH=7時,Y消耗的NaOH溶液體積大。,3-2已知25 時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)如下:,(1)2

20、5 時,將20 mL 0.1 molL-1CH3COOH溶液和20 mL 0.1 molL-1HSCN 溶液分別與20 mL 0.1 molL-1 NaHCO3溶液混合,實驗測得產(chǎn)生的氣體體 積(V)隨時間(t)的變化如圖所示:,反應初始階段兩種溶液產(chǎn)生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是。 (2)若保持溫度不變,在醋酸溶液中通入一定量氨氣,下列量會變小的是(填字母)。 a.c(CH3COO-)b.c(H+) c.KWd.醋酸電離平衡常數(shù) (3)25 時,等濃度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa 溶液,溶液的pH由大到小的順序為(填化學式)。,答案(1)HSCN的酸性比CH3C

21、OOH強,其溶液中c(H+)較大,故其溶液與NaHCO3溶液的反應速率快 (2)b (3)Na2CO3NaCNCH3COONa 解析(1) 由表格中數(shù)據(jù)可知,CH3COOH的酸性弱于HSCN的酸性,即相同濃度時,HSCN溶液中H+的濃度大于CH3COOH溶液中H+的濃度,因此HSCN溶液與NaHCO3溶液的反應速率快。 (2)a項,通入氨氣,促進醋酸的電離,則c(CH3COO-)增大;b項,通入氨氣,NH3與H+反應使c(H+)減小;c項,由于溫度不變,故KW不變;d項,由于溫度不變,故醋酸的電離平衡常數(shù)不變。 (3)等濃度時,酸性越弱,其鹽水解程度越大,pH越大,根據(jù)電離平衡常數(shù),知酸性:CH3COOHHCNHC,則水解程度:Na2CO3NaCNCH3 COONa,則pH由大到小的順序為Na2CO3NaCNCH3COONa。,