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文档介绍
2021届高考化学一轮复习第8章水溶液中的离子平衡第24讲弱电解质的电离平衡教学案新人教版
第八章 水溶液中的离子平衡 [考纲解读] 1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。2.理解电解质在水溶液中的电离,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。4.了解水的电离、离子积常数。5.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。6.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。7.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。 第24讲 弱电解质的电离平衡 1.强、弱电解质 (1)定义与物质类别 (2)与化合物类别的关系 强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,弱电解质主要是某些共价化合物。 (3)电离方程式的书写——“强等号,弱可逆,多元弱酸分步离” ①强电解质:如H2SO4:H2SO4===2H++SO。 ②弱电解质: a.一元弱酸,如CH3COOH: CH3COOHCH3COO-+H+。 b.多元弱酸,分步分离,电离方程式只写第一步,如 H2CO3:H2CO3H++HCO。 c.多元弱碱,分步电离,一步书写。如Fe(OH)3: Fe(OH)3Fe3++3OH-。 ③酸式盐: a.强酸的酸式盐 如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4===Na++H++SO;熔融时:NaHSO4===Na++HSO。 b.弱酸的酸式盐:如NaHCO3: NaHCO3===Na++HCO。 - 18 - 2.弱电解质的电离平衡 (1)电离平衡的建立 (2)电离平衡的特征 (3)外界条件对电离平衡的影响 ①温度:温度升高,电离平衡正向移动,电离程度增大。 ②浓度:稀释溶液,电离平衡正向移动,电离程度增大。 ③同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡逆向移动,电离程度减小。 ④加入能反应的物质:电离平衡正向移动,电离程度增大。 3.电离平衡常数 (1)表达式 ①一元弱酸HA的电离常数:根据HAH++A-,可表示为Ka=。 ②一元弱碱BOH的电离常数:根据BOHB++OH-,可表示为Kb=。 (2)特点 电离常数只与温度有关,与电解质的浓度、酸碱性无关,由于电离过程是吸热的,故温度升高,K增大。多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系是K1≫K2 - 18 - ……,所以其酸性主要决定于第一步电离。 (3)意义 相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越易电离,所对应的酸性或碱性相对越强。 (4)影响因素 4.电离度 (1)概念:一定条件下,当弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离的分子数占原来总分子数的百分数。 (2)表达式:α=×100% =×100%=×100%。 (3)意义:衡量弱电解质的电离程度,在相同条件下(浓度、温度相同),不同弱电解质的电离度越大,弱电解质的电离程度越大。 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,并指明错因。 (1)稀释氨水时,电离平衡正向移动,c(NH3·H2O)减小,c(NH)增大。(×) 错因:稀释氨水时溶液体积增大,c(NH3·H2O)、c(NH)均减小。 (2)常温下,由0.1 mol·L-1一元碱BOH的pH=10,可知溶液存在BOH===B++OH-。(×) 错因:0.1 mol·L-1的BOH的pH=10,说明其c(OH-)=10-4 mol·L-1,仅极少部分电离,其电离方程式用“”。 (3)0.1 mol·L-1的CH3COOH与0.01 mol·L-1的CH3COOH中,c(H+)之比为10∶1。(×) 错因:加水稀释,电离程度增大,所以0.1_mol·L-1的CH3COOH与0.01_mol·L-1的CH3COOH中c(H+)之比小于10∶1。 (4)H2CO3的电离常数表达式:Ka=。(×) 错因:H2CO3为二元弱酸,分步电离,其中Ka1=,Ka2=。 (5)弱电解质的电离平衡右移,电离平衡常数一定增大。(×) - 18 - 错因:K仅与温度有关。 (6)电离常数大的酸溶液中的c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大。(×) 错因:酸溶液中的c(H+)除与K值大小有关外,还与酸的浓度有关。 2.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2ONH+OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大,应加入的物质或采取的措施是( ) ①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体 A.①②③⑤ B.③⑥ C.③ D.③⑤ 答案 C 解析 若在氨水中加入NH4Cl固体,c(NH)增大,平衡向逆反应方向移动,c(OH-)减小,①不合题意;硫酸中的H+与OH-反应,使c(OH-)减小,平衡向正反应方向移动,②不合题意;当在氨水中加入NaOH固体后,c(OH-)增大,平衡向逆反应方向移动,③符合题意;若在氨水中加入水,稀释溶液,平衡向正反应方向移动,但c(OH-)减小;④不合题意;电离属吸热过程,加热平衡向正反应方向移动,c(OH-)增大,⑤不合题意;加入少量MgSO4固体发生反应Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,溶液中c(OH-)减小,平衡向正反应方向移动,⑥不合题意。 3.教材改编题 (据人教选修四P44T4)已知25 ℃下,醋酸的电离平衡常数 K==1.69×10-5 试回答下述问题: (1)向上述溶液中加入一定量的NaOH溶液,上述数值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)若醋酸的起始浓度为0.0010 mol/L,平衡时c(H+)是____________[提示:醋酸的电离常数很小,平衡时的c(CH3COOH)可近似视为仍等于0.0010 mol/L]。 答案 (1)不变 (2)1.3×10-4 mol/L 解析 (1)K仅与温度有关,温度不变,K不变。 (2)把已知数值代入平衡常数:=1.69×10-5,由于平衡时c(CH3COOH)≈0.0010 mol/L,c(H+)=c(CH3COO-),因此c(H+)= =1.3×10-4 mol/L。 考点一 弱电解质的电离平衡及影响因素 - 18 - [解析] A项,CH3COOH为弱电解质,在水溶液中部分电离,0.1 L 0.5 mol·L-1CH3COOH溶液中含有的H+数小于0.05NA,错误;B项,CH3COOH溶液中存在电离平衡,CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释,平衡右移,产生的离子数增加,但溶液的体积增大,c(CH3COO-)、c(H+)减小,导电能力减弱,错误;C项,加水稀释时,平衡CH3COOHCH3COO-+H+右移,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,==,故比值变大,错误;D项,稀释时,n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,==,故比值减小,正确。 [答案] D 影响弱电解质电离平衡的因素 1.内因:弱电解质本身的性质,是决定因素。 2.外界条件对弱电解质电离平衡的影响 以0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液为例: CH3COOHCH3COO-+H+ ΔH>0 改变条件 平衡移动方向 n(H+) c(H+) c(CH3COO-) c(CH3COOH) 电离程度(α) Ka 加水稀释 向右 增大 减小 减小 减小 增大 不变 加入少量冰醋酸 向右 增大 增大 增大 增大 减小 不变 通入HCl(g) 向左 增大 增大 减小 增大 减小 不变 加入NaOH(s) 向右 减小 减小 增大 减小 增大 不变 加入CH3COONa(s) 向左 减小 减小 增大 增大 减小 不变 升高温度 向右 增大 增大 增大 减小 增大 增大 - 18 - 加入镁粉 向右 减小 减小 增大 减小 增大 不变 1.饱和氨水中存在化学平衡和电离平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-。下列有关说法正确的是( ) A.常温下饱和氨水的pH<7 B.向氨水中滴加过量硫酸,上述平衡均正向移动,pH增大 C.电离是吸热过程,升高温度,上述平衡均正向移动 D.向氨水中加入少量NaOH固体,上述平衡均逆向移动,有NH3放出 答案 D 解析 升温会使NH3逸出,NH3+H2ONH3·H2O平衡向逆反应方向移动,C错误。 2.一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力如图所示。下列说法不正确的是( ) A.在O点时,醋酸不导电 B.a、b、c三点,a点时醋酸溶液中H+浓度最小 C.b点时,醋酸电离程度最大 D.可通过微热的方法使c点溶液中c(CH3COO-)增大 答案 C 解析 A项,在O点时没有水,醋酸没有电离,不导电,正确;B项,导电能力为b>c>a,a、b、c三点,a点时醋酸溶液中H+浓度最小,正确;C项,加水促进醋酸电离,b点时醋酸电离程度不是最大,错误;D项,加热向电离方向移动,正确。 考点二 强、弱电解质的比较 - 18 - [解析] ①常温下NaNO2溶液pH大于7,说明亚硝酸钠是强碱弱酸盐,则HNO2是弱电解质,故①正确;②溶液的导电性与离子浓度及离子所带电荷数有关,用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗,不能证明HNO2为弱电解质,故②错误;③HNO2与NaCl不能发生反应,只能说明不符合复分解反应发生的条件,但不能说明HNO2是弱电解质,故③错误;④常温下0.1 mol·L-1HNO2溶液的pH=2.1,说明HNO2不完全电离,即说明HNO2为弱电解质,故④正确;⑤较强酸可以制取较弱酸,NaNO2和H3PO4反应,生成HNO2,说明HNO2的酸性弱于H3PO4,则HNO2为弱电解质,故⑤正确;⑥常温下将pH=1的HNO2溶液稀释至原体积的100倍,溶液pH约为2.8,说明HNO2是弱电解质,故⑥正确。 [答案] C 1.判断强、弱电解质的方法 (1)电解质是否完全电离 在溶液中强电解质完全电离,弱电解质部分电离。据此可以判断HA是强酸还是弱酸,如:若测得0.1 mol/L的HA溶液的pH=1,则HA为强酸;若pH>1,则HA为弱酸。 (2)是否存在电离平衡 强电解质不存在电离平衡,弱电解质存在电离平衡,在一定条件下电离平衡会发生移动。 ①一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化: 将pH=3的HA溶液稀释100倍后,再测其pH,若pH=5,则为强酸,若pH<5,则为弱酸。 ②升高温度后pH的变化:若升高温度,溶液的pH明显减小,则是弱酸。因为弱酸存在电离平衡,升高温度时,电离程度增大,c(H+)增大。而强酸不存在电离平衡,升高温度时,只有水的电离程度增大,pH变化幅度小。 2.常温下,一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)稀释时的pH变化图像 等pH的一元强碱a和一元弱碱b 等pH的一元强酸a和一元弱酸b 等浓度的一元强碱a和一元弱碱b 等浓度的一元强酸a和一元弱酸b 变化图像 图像特点 稀释相同倍数时,强酸、强碱pH变化程度大;无限稀释都只能无限趋近于7,但酸要小于7,碱要大于7 - 18 - 3.一元强酸与一元弱酸的比较 相同体积,相同浓度的强酸HA与弱酸HB 相同体积,相同pH的强酸HA与弱酸HB pH或物质的量浓度 pHHA查看更多