2019届高考化学二轮复习专题一弱电解质的电离课件（98张）

2019届高考化学二轮复习专题一弱电解质的电离课件（98张）

专题一 　 弱电解质的电离 考点一　弱电解质的电离平衡及其影响因素 【 基础回顾 】 1. 强弱电解质 : (1) 概念。 全部 部分 强酸、强碱、 大多数盐 弱酸、弱碱、水 (2) 电离方程式的书写。 强电解质用“ ====” 号 , 弱电解质用“ ”号。 常见类型 电离方程式 强电 解质 氯化钠 :_____====_______ 。 一元弱 酸、弱碱 CH 3 COOH:____________________ 。 NH 3 ·H 2 O:____________________ 。 多元 弱酸 分步电离 , 如碳酸 : _________________, _______________ 。 多元 弱碱 一步写出 , 如 Fe(OH) 3 : ______________________ 。 NaCl Na + +Cl - CH 3 COOH CH 3 COO - +H + 常见类型 电离方程式 酸 式 盐 强酸 的酸 式盐 水溶液中完全电离 , 如 NaHSO 4 : _____________________ 。 弱酸 的酸 式盐 不能完全电离 , 如 NaHCO 3 : _____________________ , _____________________ 。 2. 电离平衡的建立 : 弱电解质的电离平衡是指在一定条件下 , 弱电解质的 分子 ___________ 的速率和离子 ___________ 的速率相 等 , 溶液中的分子和离子的浓度都保持不变时的状态。 电离成离子 结合成分子 平衡建立过程的 v-t 图象如图所示。 3. 弱电解质电离平衡的特征 : = = 4. 影响电离平衡的因素 : (1) 内因 : 电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小。 (2) 外因 : 以 CH 3 COOH CH 3 COO - +H + 　 Δ H >0 为例 : 改变条件 移动 方向 n(H + ) c(H + ) c(CH 3 COO - ) 电离 程度 K a 升温 _____ _____ _____ _____ _____ _____ 浓 度 加水 稀释 _____ _____ _____ _____ _____ _____ 加冰 醋酸 _____ _____ _____ _____ _____ _____ 向右 增大 增大 增大 增大 增大 向右 增大 减小 减小 增大 不变 向右 增大 增大 增大 减小 不变 改变条件 移动 方向 n(H + ) c(H + ) c(CH 3 COO - ) 电离 程度 K a 同离子效应 加固体 醋酸钠 _____ _____ _____ _____ _____ _____ 通入 HCl 气体 _____ _____ _____ _____ _____ _____ 向左 减小 减小 增大 减小 不变 向左 增大 增大 减小 减小 不变 改变条件 移动 方向 n(H + ) c(H + ) c(CH 3 COO - ) 电离 程度 K a 加入 含有 与弱 电解 质反 应的 物质 加固 体氢 氧化钠 _____ _____ _____ _____ _____ _____ 加入 镁粉 _____ _____ _____ _____ _____ _____ 向右 减小 减小 增大 增大 不变 向右 减小 减小 增大 增大 不变 5. 电离度 : (1) 概念。 在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时 , 已经电离的电解质分子数占原电解质总数的分数。 (2) 表示方法。 a= ×100% 也可表示为 a= ×100% (3) 影响因素。 温度的 影响 升高温度 , 电离平衡向右移动 , 电离度 _____; 降低温度 , 电离平衡向左移动 , 电离度 _____ 浓度的 影响 当弱电解质溶液浓度增大时 , 电离度 _____; 当弱电解质溶液浓度减小时 , 电离度 _____ 增大 减小 减小 增大 【 思维诊断 】 ( 正确的打“√” , 错误的打“ ×”) (1) 除了水的电离平衡外 , 盐酸中不存在其他电离平衡。 ( 　　 ) 提示 : √ 。 HCl 是强电解质 , 不存在电离平衡。 (2) 在氨水中 , 当 c(N )=c(OH - ) 时 , 表示氨水已达到 电离平衡。 ( 　　 ) 提示 : × 。弱电解质的电离达到平衡时 , 离子的浓度 不再改变 , 并非相等。氨水中 c(N ) 后者 D. 等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较 ,pH: 前者 > 后者 【 解析 】 选 D 。由电离常数可知酸性 :CH 3 COOH>H 2 CO 3 > H 3 BO 3 > 。则 A 项中生成 ,B 项中 CH 3 COOH 少量 , 也只生成 ,C 项中碳酸 pH 小 ,D 项中 ,CH 3 COO - 水解程 度小于 的水解程度 , 醋酸钠溶液 pH 较小。故选 D 。 【 母题变式 】 (1) 将少量 CO 2 通入硼酸钠溶液得到的产物是 ____ 。  提示 : H 3 BO 3 和 NaHCO 3 。由电离常数可知酸性 : H 2 CO 3 >H 3 BO 3 > , 故 不能与硼酸钠反应 , 产物为 H 3 BO 3 和 NaHCO 3 。 (2) 向硼酸溶液中加入冰醋酸 ( 恢复到 25 ℃), 硼酸的电离平衡向 ________( 填“左”“右”或“不” ) 移动 , 电离常数将 ________( 填“增大”“减小”或“不变” ) 。  提示 : 左　不变。向硼酸溶液中加入冰醋酸 , 溶液中 c(H + ) 增大 , 硼酸的电离平衡向左移动 , 由于温度不变 , 电离常数不变。 【 归纳提升 】 电离平衡常数的 4 大应用 1. 判断弱酸 ( 或弱碱 ) 的相对强弱 , 电离平衡常数越大 , 酸性 ( 或碱性 ) 越强。 2. 判断盐溶液的酸性 ( 或碱性 ) 的强弱 , 电离平衡常数越大 , 对应的盐水解程度越小 , 酸性 ( 或碱性 ) 越弱。 3. 判断复分解反应能否发生 , 一般符合“强酸制弱酸”规律。 4. 判断微粒浓度比值的变化。 弱电解质加水稀释时 , 能促进弱电解质的电离 , 溶液中 离子和分子的浓度会发生相应的变化 , 但电离常数不 变 , 考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度 比值的变化情况。如 0.1 mol·L -1 CH 3 COOH 溶液加水 稀释 , 加水稀释 时 ,c(H + ) 减小 , K a 值不变 , 则 增大。 【 素养提升 】 模型认知 —— 电离常数应用的解题思路 角度二 有关电离常数的计算 【 典题 2】 已知室温时 ,0.1 mol·L -1 某一元酸 HA 在水中 有 0.1% 发生电离 ① , 下列叙述错误的是 ( 　　 ) A ．该溶液的 pH ＝ 4 B ． 升高温度，溶液的 pH 增大 ② C ．此酸的 电离平衡常数 ③ 约为 1×10 -7 D ．由 HA 电离出的 c(H + ) 约为 水电离出的 c(H + ) ④ 的 10 6 倍 【 探微题眼 】 题眼 信息推断 破题秘籍 ① 电离程度 c(H + )=0.1%c ② 弱电解质电离吸热 升高温度促进弱酸的电离 ,c(H + ) 增大 ③ 电离常数的表达式 分别求出 c(H + ) 、 c(A - ) 、 c(HA), 代入表达式 ④ 水电离出的 c(H + ) 与 c(OH - ) 相等 根据酸电离出的 c(H + ), 求溶液中的 c(OH - )( 即水电离出的 ), 与水电离出的 c(H + ) 相等 【 解析 】 选 B 。根据 HA 在水中的电离度可算出 c(H + )= 0.1%×0.1 mol · L -1 =1×10 -4 mol · L -1 , 所以 pH=4; 因 HA 在水中存在电离平衡 , 升高温度促进平衡向电离的 方向移动 , 所以 c(H + ) 将增大 ,pH 会减小 ;C 选项可由平 衡常数表达式算出 K = =1×10 -7 ;c(H + )= 10 -4 mol · L -1 , 所以 c(H + ) 水电离 =10 -10 mol · L -1 , 前者是 后者的 10 6 倍。 【 归纳提升 】 有关电离平衡常数的计算 ( 以弱酸 HX 为例 ) (1) 已知 c(HX) 和 c(H + ), 求电离平衡常数。 HX 　　 　 H + 　 + 　 X - 起始 : c(HX) 0 0 平衡 : c(HX)-c(H + ) c(H + ) c(H + ) 则 : K = 由于弱酸只有极少一部分电离 ,c(H + ) 的数值很小 , 可做近似处理 :c(HX)-c(H + )≈c(HX) 。 则 K = , 代入数值求解即可。 (2) 已知 c(HX) 和电离平衡常数 , 求 c(H + ) 。 HX 　　 　　 H + 　 + 　 X - 起始 : c(HX) 0 0 平衡 : c(HX)-c(H + ) c(H + ) c(H + ) 则 K = 由于 c(H + ) 的数值很小 , 可做近似处理 :c(HX)-c(H + ) ≈c(HX), 则 c(H + )= , 代入数值求解即可。 【 素养提升 】 模型认知 —— 根据电离常数计算的解题思路 【 题组过关 】 1.(RJ 选修 4·P44 改编题 ) 已知某温度 下 , 醋酸的电离平衡常数 K a =1.0×10 -6 , 下列说法正 确的是 ( 　　 ) A. 温度不变时 , 向该溶液中加入一定量的盐酸 , K a 增大 B. 若不考虑醋酸的挥发 , 将该溶液升高温度 ,c(CH 3 COO - ) 增大 C. 若将该溶液稀释 100 倍 ,pH 变化 2 个单位 D. 若醋酸的起始浓度为 0.01 mol·L -1 , 平衡时的 c(H + )=1.0×10 -3 mol·L -1 【 解析 】 选 B 。 K a 仅仅是温度的函数 , 温度不变 , K a 不变 ,A 项错误 ; 升温促进电离 ,c(CH 3 COO - ) 增大 ,B 项正确 ; 若将该溶液稀释 100 倍 ,pH 变化小于 2 个单位 ,C 项错误 ; 经过计算可知 , 平衡时的 c(H + )=1.0×10 -4 mol·L -1 ,D 项错误。 2. 已知 H 2 SO 3 、 H 2 CO 3 分别属于中强酸和弱酸 ,H 2 SO 3 H + + , H + + ;H 2 CO 3 H + + , H + + ; 电离平衡常数分别为 K 1 、 K′ 1 、 K 2 、 K′ 2 , 已知 K 1 >K′ 1 ≈ K 2 >K′ 2 , 则溶液 中不可以大量共存的离子组是 ( 　　 ) A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【 解析 】 选 B 。电离常数越大酸性越强 , 因 K′ 1 >K′ 2 , 故酸性 : > , 所以 能与 反应生成 与 。 3. 分析下表 , 下列选项错误的是 ( 　　 ) 弱酸 CH 3 COOH HCN H 2 CO 3 电离常数 (25 ℃) 1.8×10 -5 4.9×10 -10 K a1 =4.3×10 -7 K a2 =5.6×10 -11 A.CH 3 COO - 、 HC 、 CN - 在溶液中可以大量共存 B. 向食醋中加入水可使 CH 3 COOH 的电离平衡向电离方向移动 C. 相同物质的量浓度的 Na 2 CO 3 和 NaCN 溶液 , 后者 pH 较大 D.pH=a 的上述 3 种酸溶液 , 加水后溶液的 pH 仍相同 , 则醋酸中加入水的体积最小 【 解析 】 选 C 。根据电离常数可知 HC 和 CH 3 COO - 、 HC 和 CN - 均不发生反应 ,A 正确 ; 向食醋中加入水 , CH 3 COOH 的电离平衡正向移动 ,B 正确 ; 由于电离常数 HCN>HC , 根据 “ 越弱越易水解 ” 可知 C 错误 ;pH 相同 的 CH 3 COOH 、 HCN 、 H 2 CO 3 3 种酸溶液 , 加入相同体积的 水 ,CH 3 COOH 溶液 pH 变化最大 , 则 pH 变化相同的情况 下 ,CH 3 COOH 溶液中加入水的体积最小 ,D 正确。 【 加固训练 】 1. 已知 25 ℃ 时某一元酸 HA 的电离平衡常数 K a =1×10 -4 , 则对于此温度下 1 mol·L -1 的 HA 溶液 , 下列说法中不正 确的是 ( 　　 ) A. 该酸的电离度为 0.01 B. 该溶液的 pH=4 C.c(HA)+c(A - )=1 mol·L -1 D. 保持温度不变 , 向该酸溶液中加入少量水 , 增大 【 解析 】 选 B 。 HA 的电离平衡常数为 K = 代入数据计算可得 c(H + )=0.01 mol·L -1 , 该酸的电离 度 = =0.01, 溶液的 pH 为 2,A 项正确 ,B 项错误 ; 由原 子守恒可知 C 项正确 ; 保持温度不变 , 向该酸溶液中加 入少量水 , c(H + ) 减小 , K a 不变 , 增大 ,D 项正确。 2. 已知 0.1 mol·L -1 的醋酸溶液中存在电离平衡 : CH 3 COOH CH 3 COO - +H + , 要使溶液中 值增大 , 可以采取的措施是 ( 　　 ) A. 加少量烧碱溶液　　 B. 降低温度 C. 加少量冰醋酸 D. 加水 【 解析 】 选 D 。 CH 3 COOH CH 3 COO - +H + , 要使 比值增大 , 加入 NaOH 后 ,c(H + ) 减小 , 比值变小 ,A 项错误 ; 降低温度抑制 CH 3 COOH 电离 , 电离程度减小 , 平衡向左 移动 , 比值减小 ,B 项错误 ; 加入少量冰醋酸后 , 变小 , 因为浓度越大 , 电离程度越小 ,C 项错误 ; 浓度越 小 , 电离程度越大 ,D 项正确。 考点三　一元强酸 ( 碱 ) 与一元弱酸 ( 碱 ) 的比较 【 基础回顾 】 1. 相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸 ( 如盐酸 ) 与一元弱酸 ( 如醋酸 ) 的比较 : 比较 项目 酸 　　　　 c(H + ) pH 中和碱 的能力 与活泼 金属 产生 H 2 的量 开始与 金属 反应的 速率 一元强酸 ___ ___ _____ _____ ___ 一元弱酸 ___ ___ ___ 大 小 小 大 相同 相同 大 小 2. 相同 pH 、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较 : 　　 比较 项目 酸 　　　　 c(H + ) c( 酸 ) 中和碱 的能力 与活泼金属 产生 H 2 的量 开始与金属 反应的速率 一元强酸 _____ ___ ___ ___ _____ 一元弱酸 ___ ___ ___ ( 注 : 一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似。 ) 相同 小 小 少 大 大 多 相同 3. 强酸与弱酸、强碱与弱碱稀释时的 pH 变化图象 : 图中 ,a 、 b 为 pH 相等的 NaOH 溶液和氨水 ,c 、 d 为 pH 相等的盐酸和醋酸。对于该图象 , 要深刻理解以下 4 点 : (1) 对于 pH=y 的强酸溶液稀释时 , 体积每增大 10 n 倍 ,pH 就增大 n 个单位 , 即 pH=y+n; 对于 pH=y 的弱酸溶液来说 , 体积每增大 10 n 倍 ,pH 增大不足 n 个单位 , 即 pHx-n; 无论怎样稀释 , 碱溶液的 pH 不能等于或小于 7, 只能趋近于 7 。 (3) 加水稀释相同倍数后的 pH 大小 : 氨水 >NaOH 溶液 , 盐酸 > 醋酸。 (4) 稀释后的 pH 仍然相等 , 则加水量的多少 : 氨水 >NaOH 溶液 , 醋酸 > 盐酸。 【 方法点拨 】 判断弱电解质的三个思维角度 角度一 : 弱电解质的定义 , 即弱电解质不能完全电离 , 如测 0.1 mol·L -1 的 CH 3 COOH 溶液的 pH>1 。 角度二 : 弱电解质溶液中存在电离平衡 , 条件改变 , 平衡移动 , 如 pH=1 的 CH 3 COOH 加水稀释 10 倍后 ,17 。 【 题组过关 】 1.(RJ 选修 4·P44 改编题 ) 下列叙述正确的是 ( 　　 ) A.100 mL 、 pH=2 的盐酸和醋酸溶液分别与足量的 Zn 粉反应 , 产生的氢气一样多 B. 将氨水稀释十倍 ,OH - 浓度减小为原来的 C. 盐酸的导电能力一定高于醋酸的导电能力 D. 分别中和 100 mL 、 pH=2 的盐酸和醋酸溶液 , 醋酸消 耗的氢氧化钠多于盐酸 【 解析 】 选 D 。 100 mL 、 pH=2 的盐酸和醋酸中 , n(HCl)≠n(CH 3 COOH), 故与足量的 Zn 粉反应 , 产生的氢 气不一样多 ,A 错误 ; 加水稀释可以促进弱电解质的电 离 , 将氨水稀释十倍 ,OH - 浓度大于原来的 ,B 错误 ; 溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷有关 , 与电解质的强弱无直接关系 ,C 错误 ;100 mL 、 pH=2 的 盐酸和醋酸溶液中 , 醋酸的浓度远大于盐酸的浓度 , 100 mL 中 ,n(HCl)9,A 正确 ; 稀释后氨 水电离出的 c(OH - ) 大于 NaOH 电离出的 c(OH - ), 因此氨水 中水的电离程度小于 NaOH 溶液中水的电离程度 , C 错误 ; pH=11 的氨水和 NaOH 溶液 ,NH 3 ·H 2 O 的物质的量浓度大于 NaOH 的物质的量浓度 , 因此中和相同体积的两溶液时 , 消耗相同浓度的稀硫酸的体积 V(NaOH)

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