高考化學(xué)基礎(chǔ)提分課件第八章 第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離 水的電離

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歡迎進入化學(xué)課堂 第八章水溶液中的離子平衡第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離水的電離 一 強電解質(zhì)與弱電解質(zhì)1 電解質(zhì)與非電解質(zhì) 2 強電解質(zhì)與弱電解質(zhì) 1 常見強酸如 鹽酸 硝酸等 弱酸如H2CO3 CH3COOH HNO2 H2SO3 HF等 2 常見的強堿 弱堿除四大強堿NaOH Ca OH 2外 其他常見堿一般屬于弱堿 硫酸 KOH Ba OH 2 3 電離方程式的書寫 1 強電解質(zhì)如H2SO4的電離方程式 2 弱電解質(zhì) 一元弱酸 弱堿一步完成如NH3 H2O CH3COOH 多元弱酸分步電離 且第一步電離程度遠(yuǎn)大于第二步 如H2CO3的電離方程式為 書寫多元弱堿的電離方程式時 一步完成 如Fe OH 3的電離方程式為 3 酸式鹽 強酸的酸式鹽 如NaHSO4的電離方程式為 弱酸的酸式鹽 如NaHCO3的電離方程式為 1 強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強嗎 提示 不一定 電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力只與溶液中離子的濃度大小及所帶的電荷數(shù)有關(guān) 與電解質(zhì)強弱無必然聯(lián)系 只有在相同條件下 等物質(zhì)的量濃度的強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力才強于弱電解質(zhì) 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 濃度等 下 當(dāng)和相等時 電離過程就達到平衡 平衡建立過程如圖所示 弱電解質(zhì)分子電離 成離子的速率 離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率 2 電離平衡的特征 3 外界條件對電離平衡的影響以弱電解質(zhì)AB的電離為例 AB A B 溫度 加水稀釋 c AB c A 或c B 均可使平衡右移 溫度 c AB c A 或c B 均可使平衡左移 升高 增大 減小 降低 減小 增大 2 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 提示 都不一定 如對于CH3COOH CH3COO H 達到平衡后 加入冰醋酸 c CH3COOH 增大 平衡右移 根據(jù)勒夏特列原理 只能 減弱 而不能消除 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 但c CH3COOH c H 都比原平衡時要小 三 電離平衡常數(shù)1 表達式 1 對于一元弱酸HA HA H A 平衡常數(shù)K 2 對于一元弱堿BOH BOH B OH 平衡常數(shù)K 2 特點 1 電離平衡常數(shù)只與有關(guān) 升溫 K值 2 多元弱酸的各級電離平衡常數(shù)的大小關(guān)系是 故其酸性取決于第一步 3 意義相同條件下 K值越大 表示該弱電解質(zhì)越電離 所對應(yīng)的酸性或堿性越 溫度 增大 K1 K2 K3 容易 強 四 水的電離1 電離方程式水是一種極弱的電解質(zhì) 其電離方程式為 2 水的離子積 1 表達式 25 時KW 2 影響因素 KW只與溫度有關(guān) 溫度升高 KW H2O H OH c OH c H 10 14 增大 1 2011 廣州綜合測試 將純水加熱至80 下列敘述正確的是 A 水的離子積不變B 水的pH變小 呈酸性C 水的pH變大 呈中性D 水中c H c OH 1 10 7mol L 答案 D 2 2011 上海十四校聯(lián)考 甲酸是一種一元有機酸 下列性質(zhì)可以證明它是弱電解質(zhì)的是 A 甲酸能與水以任意比互溶B 0 1mol L 1甲酸溶液的pH約為2C 10mL1mol L 1甲酸恰好與10mL1mol L 1NaOH溶液完全反應(yīng)D 甲酸溶液的導(dǎo)電性比鹽酸溶液的弱 解析 弱電解質(zhì)是指在水溶液里部分電離的電解質(zhì) 與其水溶性無關(guān) A項錯誤 若甲酸為強酸 則0 1mol L的甲酸溶液中c H 0 1mol L 其pH 1 故B項正確 無論甲酸是強酸 還是弱酸 均能與10mL1mol L的NaOH溶液完全反應(yīng) C項錯誤 溶液的導(dǎo)電性與溶液中自由移動的離子濃度有關(guān) 離子濃度越大 導(dǎo)電能力越強 若D項加上 等物質(zhì)的量濃度 這一限制條件 則正確 故D項錯誤 答案 B 3 已知醋酸達到電離平衡后 改變某條件電離平衡向正反應(yīng)方向移動 則下列說法正確的是 A 醋酸的電離程度一定變大B 溶液的導(dǎo)電能力一定變強C 溶液的pH一定減小D 發(fā)生電離的分子總數(shù)增多 解析 當(dāng)增大醋酸的濃度時 平衡向正反應(yīng)方向移動 但電離程度減小 c H 變大 溶液導(dǎo)電能力增強 A錯 若稀釋醋酸 平衡右移 但c H c CH3COO 均變小 導(dǎo)電能力減弱 B錯 當(dāng)向溶液中加堿時 c H 變小 pH增大 平衡右移 C錯 無論什么條件使平衡向右移動 一定會使發(fā)生電離的分子總數(shù)增多 D正確 答案 D 4 已知下面三個數(shù)據(jù) 7 2 10 4 4 6 10 4 4 9 10 10分別是下列有關(guān)的三種酸的電離常數(shù) 若已知下列反應(yīng)可以發(fā)生 NaCN HNO2 HCN NaNO2NaCN HF HCN NaFNaNO2 HF HNO2 NaF由此可判斷下列敘述不正確的是 A K HF 7 2 10 4B K HNO2 4 9 10 10C 酸性 HF HNO2 HCND K HCN K HNO2 K HF 解析 根據(jù)強酸制弱酸的反應(yīng)原理 由第一個和第三個反應(yīng)可得 三種酸的酸性由強到弱的順序為 HF HNO2 HCN 電離常數(shù)越大 酸性越強 則HF HNO2 HCN的電離常數(shù)依次為7 2 10 4 4 6 10 4 4 9 10 10 故選項A C D正確 B錯誤 答案 B 答案 1 逆c A 增大 平衡向減小c A 的方向即逆反應(yīng)方向移動 2 正減小增大 1 內(nèi)因弱電解質(zhì)本身的性質(zhì) 如常溫K CH3COOH K H2CO3 2 外因電離平衡屬于化學(xué)平衡 受外界條件如溫度 濃度等因素的影響 其規(guī)律遵循勒夏特列原理 名師精析 A項 加入NaOH溶液 c H 減小 電離平衡正向移動 c CH3COOH 減小 但減小程度較小 因此c H c CH3COOH 變小 B項 升高溫度 電離平衡正向移動 c H 增大 c CH3COOH 減小 因此c H c CH3COOH 增大 C項 加入少量冰醋酸 電離程度變小 因此c H c CH3COOH 變小 D項 加水稀釋時 電離程度變大 所以c H c CH3COOH 變大 答案 BD 酸性溶液加水稀釋時 由于H 濃度減小 但KW不變 故OH 濃度增大 同理堿性溶液稀釋時 H 濃度增大 中性溶液稀釋時 H 和OH 的濃度都不變 答案 A 答案 C 強酸與弱酸由于電離程度的不同 在很多方面表現(xiàn)出不同的性質(zhì) 例2 2010 重慶高考 pH 2的兩種一元酸x和y 體積均為100mL 稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示 分別滴加NaOH溶液 c 0 1mol L 至pH 7 消耗NaOH溶液的體積為Vx Vy 則 A x為弱酸 VxVyC y為弱酸 VxVy 名師精析 本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡 通過兩種酸稀釋前后的pH變化 理解強弱電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別和外界因素對弱電解質(zhì)的影響等 由圖象可知x稀釋10倍 pH變化1個單位 從pH 2變化為pH 3 故x為強酸 而y稀釋10倍 pH變化小于1個單位 故y為弱酸 pH都為2的x y 前者濃度為0 01mol L 而后者大于0 01mol L 故中和至溶液為中性時 后者消耗堿的體積大 故選項C正確 答案 C 判斷一種酸是強酸還是弱酸時 實質(zhì)是看它在水溶液中的電離程度 若完全電離即為強酸 部分電離則為弱酸 設(shè)計實驗驗證時注意等物質(zhì)的量濃度和等pH的兩種酸的性質(zhì)差異 驗證時常用的方法有 1 相同條件下 比較兩種酸溶液的導(dǎo)電性 2 配制一定濃度的酸 測其pH 3 將一定pH的酸溶液稀釋100倍 測定pH的變化 4 配制一定濃度的某酸的強堿鹽溶液 測定其pH 3 下列說法正確的是 A 相同溫度下 硫酸溶液的導(dǎo)電能力應(yīng)強于醋酸溶液的導(dǎo)電能力B NaCl溶于水后發(fā)生電離 屬化學(xué)變化C CuSO4溶液導(dǎo)電時要伴隨化學(xué)變化D CO2水溶液的導(dǎo)電能力較弱 CO2是弱電解質(zhì) 解析 溶液導(dǎo)電能力強弱主要取決于溶液中離子濃度大小和離子電荷多少 硫酸溶液導(dǎo)電能力不一定比醋酸溶液強 A錯 電離沒有新物質(zhì)生成 不是化學(xué)變化 B錯 CuSO4溶液導(dǎo)電 溶液中的離子在兩極上分別發(fā)生氧化 還原反應(yīng) C對 CO2水溶液導(dǎo)電能力弱是因為與水反應(yīng)生成弱電解質(zhì)H2CO3 CO2是非電解質(zhì) D錯 答案 C 4 下列說法正確的是 恰好中和10mL0 1mol L 1鹽酸與100mL0 01mol L 1醋酸所需NaOH物質(zhì)的量不同 常溫下 體積相同 pH相等的鹽酸和硫酸溶液中 H 的物質(zhì)的量相等 常溫下 pH 3的醋酸溶液中c H 與pH 11的氨水中的c OH 相等 常溫下 鋅與pH 4的鹽酸反應(yīng)比跟pH 3的醋酸溶液反應(yīng)強烈A B C D 解析 由于鹽酸和醋酸的物質(zhì)的量相等 故所需NaOH的物質(zhì)的量相同 醋酸中c H 比鹽酸中c H 大 錯誤 答案 C 1 外界條件對水電離的影響 1 促進水的電離 升高溫度水的電離程度增大 H 和OH 濃度同等程度的增大 KW增大 但水溶液的酸堿性不變 加入可水解的鹽水的電離程度增大 若鹽水解呈酸性 c H c OH 若鹽水解呈堿性 c H c OH 但溶液中KW不變 2 抑制水的電離 加入酸由于H 濃度增大 使水的電離平衡左移 c H c OH 溶液呈酸性 加入堿由于OH 濃度增大 使水的電離平衡左移 c OH c H 溶液呈堿性 2 水電離出的c H 或c OH 的計算 25 時 1 中性溶液 c H c OH 1 0 10 7mol L 2 溶質(zhì)為酸的溶液H 來源于酸電離和水電離 而OH 只來源于水 如計算pH 2的鹽酸中水電離出的c H 方法是先求出溶液中的c OH 10 12mol L 即水電離出的c H c OH 10 12mol L 3 溶質(zhì)為堿的溶液OH 來源于堿電離和水電離 而H 只來源于水 如pH 12的NaOH溶液中 c H 10 12mol L 即水電離產(chǎn)生的c OH c H 10 12mol L 4 水解呈酸性或堿性的鹽溶液H 和OH 均由水電離產(chǎn)生 如pH 2的NH4Cl溶液中由水電離出的c H 10 2mol L c OH 10 12mol L是因為部分OH 與部分NH結(jié)合了 pH 12的Na2CO3溶液中由水電離出的c OH 10 2mol L 4 例3 2011 遼寧省重點中學(xué)模擬 現(xiàn)有常溫下的四種溶液 0 01mol L的醋酸溶液 0 01mol LHCl pH 12的氨水 pH 12的NaOH溶液 下列說法正確的是 a 水的電離程度 中最小 中最大b 水的電離程度 中最大 相等c 將 等體積混合 所得的溶液中由水電離出來的c OH 1 10 7mol L d 將 等體積混合 所得的溶液中由水電離出來的c OH 1 10 7mol LA aB bC bcD bd 答案 C 名師精析 中c H 0 01mol L 中c H 0 01mol L 中c OH 0 01mol L 因此 對水的電離抑制最小 對水的電離抑制相同 即 中水的電離程度最大 中水的電離程度相等 a錯 b對 等體積混合 得到氨水和氯化銨的混合溶液 溶液顯堿性 由水電離出的c OH 10 7mol L c對 等體積混合 得到醋酸銨和氨水的混合溶液 溶液顯堿性 水的電離受到抑制 由水電離出的c OH 10 7mol L d錯 溶液中的c H 和水電離出來的c H 是不同的 1 室溫下水電離出的c H 1 10 7mol L 若某溶液中水電離出的c H 1 10 7mol L 則可判斷出該溶液中加入酸或堿抑制了水的電離 若某溶液中水電離出的c H 1 10 7mol L 則可判斷出該溶液中加入可以水解的鹽或活潑金屬促進了水的電離 2 室溫下 溶液中的c H 1 10 7mol L 說明該溶液是酸溶液或水解顯酸性的鹽溶液 溶液中的c H 1 10 7mol L 說明該溶液是堿溶液或水解顯堿性的鹽溶液 5 下列各離子 R R R2 R3 RH RH R表示不同的元素 都含有10個電子 其中能促進水的電離的是 A 僅有 B 僅有 C D 解析 這幾種離子依次為 F Na Mg2 Al3 NH OH 可以促進水的電離 抑制水的電離 僅 不會破壞水的電離 D項正確 答案 D 4 6 在不同溫度下的水溶液中c H 10 xmol L c OH 10ymol L x與y的關(guān)系如右圖所示 請回答下列問題 1 曲線 代表的溫度下 水的離子積為 曲線 所代表的溫度 填 高于 低于 或 等于 曲線 所代表的溫度 你判斷的依據(jù)是 2 曲線 所代表的溫度下 0 01mol L的NaOH溶液的pH為 答案 1 1 10 12高于曲線 所代表的溫度下水的離子積比曲線 小 由于水的電離過程是吸熱過程 溫度越高 離子積越大 故曲線 代表的溫度低 2 10 弱電解質(zhì)的電離平衡及平衡移動 是歷年高考熱點 主要考查溶液的導(dǎo)電性 弱電解質(zhì)的電離平衡 外界條件對電離平衡的影響以及溶液的酸堿性 把這些理論知識與探究實驗結(jié)合是今后命題的趨勢 能很好考查學(xué)生的發(fā)散思維能力 例 2011 北京宣武區(qū)高三統(tǒng)考 某化學(xué)小組為比較鹽酸和醋酸的酸性 設(shè)計了如下實驗方案 裝置如圖 夾持儀器略 實驗方案 在兩試管中分別加入過量鎂條 同時將兩注射器中的溶液注入相應(yīng)試管中 觀察產(chǎn)生氫氣的速率和體積 1 鹽酸與鎂反應(yīng)的離子方程式為 2 在上述實驗方案中有一明顯欠缺 該欠缺是 3 在欠缺已經(jīng)得到改正的方案下 反應(yīng)起始時 產(chǎn)生氫氣的速率關(guān)系應(yīng)是 最終產(chǎn)生氫氣體積的關(guān)系應(yīng)是 4 實驗中產(chǎn)生的氫氣體積比理論值高 可能原因是 5 通過比較起始反應(yīng)的速率可以得出的結(jié)論是 6 除上述方法外 還可以通過其他方向比較鹽酸和醋酸的酸性 請寫出其中的一種方法 解析 2 題干中沒有指明鹽酸與醋酸的濃度相等 因此無法通過觀察產(chǎn)生氫氣的速率和體積判定兩種酸的酸性強弱 3 當(dāng)兩種酸的濃度相同時 體積均為2mL的兩種酸的物質(zhì)的量相等 與過量鎂粉反應(yīng)放出的H2的體積相同 但鹽酸中c H 大于醋酸 故產(chǎn)生氫氣的速率較大 4 金屬與酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng) 過量的鎂與熱水反應(yīng)能夠產(chǎn)生部分氫氣 5 通過比較起始反應(yīng)的速率可知 等物質(zhì)的量濃度的鹽酸酸性強于醋酸 6 其它方法有 測定同濃度鹽酸和醋酸的pH pH小的為鹽酸 在相同條件下 測定兩種酸的導(dǎo)電能力 導(dǎo)電能力強的為鹽酸 將相同pH的兩種酸稀釋100倍 pH變化較大的為鹽酸 其它合理答案均可 答案 1 Mg 2H Mg2 H2 2 沒有說明兩種酸的濃度相等 3 鹽酸的快 醋酸的慢相等 4 反應(yīng)放熱 過量鎂與水反應(yīng) 5 鹽酸酸性比醋酸強 6 測定同濃度鹽酸和醋酸的pH 某他合理答案均可 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全