学案27弱电解质的电离.doc
【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流学案27弱电解质的电离.精品文档.高三化学一轮复习讲义 第八章 水溶液中的离子平衡 课题学案27 弱电解质的电离考纲导引1.了解电解质的概念;了解强电解质和弱电解质的概念。 2了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。 3了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。 重难点1.电解质、非电解质,强电解质、弱电解质概念辨析。2.弱电解质的电离平衡。3.影响弱电解质电离平衡的因素。 复 习 过 程【课前预习】一、电解质、非电解质和强电解质、弱电解质1.概念:电解质:在 或 状态下能 的化合物。非电解质:在 里和 状态下不能 的化合物。强电解质:在溶液中能够 电离的电解质。则强电解质溶液中不存在电离平衡。弱电解质:在溶液中只是 电离的电解质。则弱电解质溶液中存在电离平衡。2. 电离方程式的书写(1)强电解质:如H2SO4的电离方程式为: 。(2)弱电解质一元弱酸,如CH3COOH的电离方程式:CH3COOHCH3COOH多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远大于第二步,如H2CO3电离方程式: 。(3)酸式盐:强酸的酸式盐如NaHSO4: 弱酸的酸式盐如NaHCO3: 二、弱电解质的电离平衡1.电离平衡状态的建立:在一定条件下,当 的速率和 的速率相等时,电离过程就达到了平衡。2.电离平衡的特征: 逆:弱电解质的电离是 过程;动:电离平衡是 平衡;等:v电离 v结合(填“”,“”或“”)定:条件一定 与 的浓度一定;变:条件改变, 破坏,发生移动。3.影响电离平衡的因素(1)内因:弱电解质_是决定性因素。(2)外因 浓度:浓度越大,电离程度_在稀释溶液时,电离平衡_ 移动,而离子浓度一般会_. 温度:电离过程是一个_过程,所以,升高温度,平衡_向移动. 电离程度_。 外加物质:a、加入能反应的离子,如醋酸溶液中加入NaOH,醋酸的电离平衡_向移动,电离程度_。b、加入具有相同离子的物质,如醋酸溶液中加CH3COONa晶体或盐酸,平衡_向移动,电离程度_。三、电离平衡常数1电离平衡常数的表达式:(1)对于一元弱酸HA HAHA,平衡常数Ka 。(2)对于一元弱碱BOH BOHBOH,平衡常数Kb 。2电离平衡常数的影响因素 由于电离是一个_热过程,故K只与_有关,升温,K值_ 与浓度无关。3、K的意义 (1)分析K的数据可知,弱电解质电离程度的_。 (2)K越大,表示弱电解质的电离程度_,弱酸的酸性或弱碱的碱性相对_ (3)多元弱酸的电离是_进行的,溶液的酸性主要是由第一步电离决定的。【预习检测】1.(双选题)甲酸下列性质中,可以证明它是弱电解质的是()A1 mol/L甲酸溶液中的c(H)约为1×10-2mol/LB甲酸能与水以任意比例互溶C10 mL1mol/L甲酸溶液恰好与10 mL 1 mol/LNaOH溶液完全反应D在相同条件下(温度、浓度、酸的元数),甲酸溶液的导电性比强酸溶液弱2. 在CH3COOH溶液中存在如下平衡:CH3COOHHCH3COO。加入少量下列固体物质,能使平衡逆向移动的是()ANaCl BCH3COONaCNa2CO3 DNaOH3.把0.05 mol NaOH固体分别加入到100 mL下列液体中,溶液的导电能力变化最小的是()A自来水B0.5 mol/L盐酸C0.5 mol/L醋酸D0.5 mol/L氯化钾溶液4.写出下列物质的电离方程式(1)稀硫酸 (2)硫化氢水溶液 (3)碳酸氢钠溶液 (4)氯酸钾溶液 (5)水 (6)氨水 (7)氢氧化铁溶液 (8)硫酸钡溶液【课堂探究】探究点一、 电解质、非电解质和强电解质、弱电解质概念辨析 请大家根据电解质、非电解质、及强弱电解质的概念,讨论以下几种说法是否正确,并说明原因。(1)石墨、铝和盐酸均能导电,所以都是电解质;液溴不导电,所以是非电解质。(2)SO2、NH3、Na2O溶于水可导电,所以均为电解质。(3)由于BaSO4不溶于水,所以不是电解质;醋酸与水以任意比互溶,所以醋酸是强电解质。(4)酸、碱、盐都是电解质;共价化合物都不是电解质。(5)氯化钠溶液在电流作用下完全电离成钠离子和氯离子。(6)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。【小结】 1.电解质、非电解质、强弱电解质的判断。2.电解质、非电解质、强弱电解质与物质分类的关系。【思考】石墨导体、金属导体、电解质溶液的导电原理有何异同?影响电解质溶液导电能力强弱的因素有哪些?【例1】(1)下列物质中Cu、NaCl固体、NaOH固体、K2SO4溶液、CO2、蔗糖、硝酸、H2O、酒精、Na2O2_是电解质,_是非电解质,_既不是电解质,也不是非电解质。(2)下列电解质中:KCl、 Fe(OH)3、 NaOH、 NH3·H2O、 CH3COOH、 AgCl、 H2SO4、H2O、HCl_是强电解质_是弱电解质。(3)试写出下列物质的电离方程式 H2CO3 Cu(OH)2 NaHCO3 NaHSO4 探究点二、弱电解质的电离平衡【练习】(1)试写出以下物质的电离平衡常数的表达式。醋酸 . NH3·H2O .(2)已知,氢氟酸、醋酸、氢氰酸(HCN)在室温下的电离常数分别为: Ka(HF)6.8×10-4 mol·L-1 Ka (CH3COOH)=1.7×10-5 mol·L-1 Ka (HCN)6.2×10-10 mol·L-1Ka的数值表明,这三种酸的酸性由弱到强的顺序是: _,由数据可知,他们的电离程度都 (填“很大” 或“很小”)。根据上述三种酸的酸性强弱,判断下列反应能否(填“能”或“不能”)发生:HF+KCN=KF+HCN HCN+CH3COONa= CH3COOH+NaCN 。在水溶液中F-, CH3COO-, CN- 结合H+的能力由强到弱的顺序 。(3)多元酸的电离是_进行的,每一步电离都有各自的_,通常用Ka1,K a2, 来表示。已知:室温下H3PO4的电离常数H3PO4 H2PO4H+ Ka1=7.1×10-3 mol·L-1 H2PO4- HPO42-H+ Ka2=6.2×10-8 mol·L-1 HPO42- PO43-H+ Ka3=4.5×10-13 mol·L-1由此可知:多元弱酸的各级电离常数逐级_,且一般相差_,所以其水溶液中的H+主要由_步电离产生的。(4)不用计算,判断下列各组溶液中,哪一种电解质的电离度大?20 时,0.01 mol/L NH3·H2O溶液和40 时0.01 mol/L NH3·H2O溶液。10 时0.01 mol/LCH3COOH溶液和10 时0.1 mol/LCH3COOH溶液【例2】常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3H的平衡常数K1= 。(已知10-5.60=2.5×10-6)探究点三、弱电解质的电离平衡移动【思考】电离平衡正向移动,溶液中的离子浓度一定增大么?分子浓度一定减小么?电离常数一定改变么?电离度一定增大么?完成下表格25 ,0.1 mol·L-1醋酸溶液中,CH3COOHH+CH3COO- H>0移动方向cH+/mol·L-1导电能力电离常数电离度加水加冰醋酸适当升温加少量NaOH固体通入HCl加入CH3COONa固体【小结】1.影响弱电解质电离平衡的因素有哪些?2.电离平衡常数与哪些因素有关?【例 3】室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是( )A.溶液中导电粒子的数目减少 B.溶液中不变C.醋酸的电离程度增大,C(H+)亦增大D.再加入10 mLpH=11的NaOH溶液,混合液pH=7【当堂检测】1.下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是()常温下某CH3COONa溶液的pH8用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗等pH、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多0.1 mol·L1 CH3COOH溶液的pH2.1CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOHPH=1的CH3COOH溶液稀释100倍,pH<3A BC D2将浓度为0.1 mol·L1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是()Ac(H) BKa(HF)C. D. 3. (双选题)pH2的A、B两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如右图所示,则下列说法正确的是() AA、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等B稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液强Ca5时,A是强酸,B是弱酸D若A、B都是弱酸,则5>a>24.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2ONHOH,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH)增大,应加入适量的物质是()NH4Cl固体硫酸NaOH固体水加热加入少量MgSO4固体A BC D课后作业考试化1.某固体化合物a不导电,但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质a的说法中正确的( )A.a为非电解质 B.a是强电解质 C.a是离子晶体 D.a是弱电解质2下列叙述中正确的是 ( ) A水是一种极弱的电解质 BHCl在水溶液中的电离情况表明,其分子中存在H+和Cl- C强电解质溶液的导电能力强于弱电解质DCO2的水溶液导电能力较弱,CO2是弱电解质3. 用水稀释0.1 mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是()Ac(OH-)/ c (NH3·H2O) Bc (NH3·H2O)/ c (OH-)Cc (H)和c (OH-)的乘积 DOH-的物质的量4.在l mol/L硫酸中逐滴加入l mol/LBa(OH) 2溶液,下列各图能够近似反映出溶液导电性变化的是() 5.在同一温度下,强电解质溶液a,弱电解质溶液b,金属导体c的导电能力相同,则升高温度后,它们的导电能力是()Aa>b>cBabcCc>a>b Db>a>c6. 某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡时pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是() A为盐酸稀释时的pH变化曲线Bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强Ca点Kw的数值比c点Kw的数值大Db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度7.常温下0.1 mol·L1醋酸溶液的pHa,下列能使溶液pH(a1)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0.2 mol·L1盐酸D提高溶液的温度8.(2013年上海化学)H2S水溶液中存在电离平衡H2SH+HS-和HS-H+S2-。若向H2S溶液中()A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小9.将0.1 mol·L-1的氨水加水稀释至0.01 mol·L-1,稀释过程中温度不变,下列叙述正确的是()A.稀释后溶液中c(H+)和c(OH-)均减小B.稀释后溶液中c (OH-)变为稀释前的1/10C.稀释过程中氨水的电离平衡向左移动D.稀释过程中溶液中增大10.已知0.1 mol·L1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COOH,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11.在25 下,将a mol·L1的KCN(pH7)溶液与0.01 mol·L1的盐酸等体积混合,反应平衡时,测得溶液pH7,则KCN溶液的物质的量浓度a_0.01 mol·L1(填“”“”或“”);用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka_。12.在一定温度下,有a.盐酸b硫酸c醋酸三种酸:(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H)由大到小的顺序是_。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是_。(3)若三者c(H)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是_。(4)当三者c(H)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_。(5)当三者c(H)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为_,反应所需时间的长短关系是_。(6)将c(H)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H)由大到小的顺序是_。13. 25 时,部分物质的电离平衡常数如表所示:化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.7×105K14.3×107 K25.6×10113.0×108请回答下列问题:(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_。(2)同浓度的CH3COO、HCO、CO、ClO结合H的能力由强到弱的顺序为_。(3)物质的量浓度均为0.1 mol·L1的下列四种物质的溶液:a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3,pH由大到小的顺序是_(填编号)。(4)常温下0.1 mol·L1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是_(填序号)。Ac(H)Bc(H)/c(CH3COOH)Cc(H)·c(OH)Dc(OH)/c(H)E.若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据增大的是_。(5)体积为10 mL pH2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程中pH变化如图所示,则HX的电离平衡常数_(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数;理由是_,稀释后,HX溶液中由水电离出来的c(H)_(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸溶液中由水电离出来的c(H),理由是_。参考答案【课前预习】一、电解质、非电解质和强电解质、弱电解质1.水溶液 熔融 导电 水溶液 熔融 导电 全部 部分2. (1)H2SO4=2HSO (2)H2CO3HHCO,HCOH+CO32- (3)NaHSO4=NaHSONaHCO3=NaHCO、 HCOH+CO32-二、弱电解质的电离平衡1.弱电解质分子电离成离子 离子结合成弱电解质分子 2.可逆 动态 = 分子 离子 平衡3.(1)本身性质 (2)越小 正向 减小 吸热 正向 增大 正向 增大 逆向 减小 三、电离平衡常数1.(1) (2)2.吸热 温度 增大3.(1)大小 (2) 越大 越强 (3) 分步【预习检测】1.AD 2.B 3. B4.答案(1)H2SO42H+SO42-(2)H2SH+HS-,HS-H+S2-(3)NaHCO3Na+HCO3-,HCO3-H+CO32-(4)KClO3K+ ClO3-(5)H2OH+OH-(6)NH3·H2ONH4+OH-(7)Fe(OH)3Fe3+3OH-(8)BaSO4Ba2+SO42-【课堂探究】【例1】(1)NaCl固体、NaOH固体、硝酸、H2O 、Na2O2; CO2、酒精、蔗糖 Cu、K2SO4溶液、(2)KCl、NaOH 、AgCl、H2SO4 、HCl Fe(OH)3、NH3·H2O、CH3COOH、H2O(3)H2CO3 H+ +HCO3- 、 HCO3- H+ CO32- Cu(OH)2Cu2+2OH- NaHCO3Na+HCO3-,HCO3-H+CO32-NaHSO4 Na+ +H+SO42-【练习】(1)Ka= Kb=(2) HCN>CH3COOH>HF 很小 能 否 CN-> CH3COO->F-(3) 分步 电离常数 减小 105 第一(4)40 时 0.01 mol/L的【例2】答案: 4.2×10-7mol· L-1解析: K14.2×107【例3】B 解析:醋酸加水稀释,促进电离,导电粒子的数目增加,A项错误;由于温度不变,电离平衡常数不变,由于Kw不变,则题给比值不变,B项正确;醋酸加水稀释,电离程度增大,但c(H+)变小,C项错误;加入10 mL pH=11的NaOH溶液,醋酸过量,混合后溶液显酸性,D项错误。【当堂检测】1.A2. D 3.CD 4.C课后作业考试化参考答案1.B 2. A 3.B 4.D 5.D 6.B 7.B 8.C 9.D 10.D11.答案: (100a1)×107 mol·L1解析:如果恰好完全反应则生成HCN、KCl溶液,显酸性,所以应该加过量的KCN;依据HCNHCN可知Ka,依据电荷守恒c(H)c(K)c(Cl)c(OH)c(CN),结合溶液呈中性c(H)c(OH)可知c(CN)c(K)c(Cl) mol·L1,c(H)107 mol·L1;依据物料守恒c(HCN)c(CN),两式相加可得c(HCN) mol·L1,代入Ka。12.(1)b>a>c(2)b>ac(3)c>a>b(或c>a2b)(4)c>ab(5)abcab>c(6)c>ab13.答案:(1)CH3COOH>H2CO3>HClO(2)CO>ClO>HCO>CH3COO(3)a>b>d>c (4)AABCE (5)大于稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,酸性强,电离平衡常数大 大于 HX酸性强于CH3COOH的,稀释后HX溶液中的c(H)小于CH3COOH溶液中的c(H),所以其对水电离的抑制能力也较弱解析:电离平衡常数越大,酸性越强,电离平衡常数越小,其对应酸根离子结合H能力越强,水解程度越大,碱性越强。(4)醋酸是弱电解质,稀释后电离程度增大,但CH3COOH、CH3COO、H的浓度却都减小,c(OH)却是增大的,且CH3COOH的浓度减小最多。升温时,促进电离,Kw、Ka均增大,c(H)增大,c(H)/c(CH3COOH)增大,c(OH)/c(H)减小。(5)根据图像分析知道,起始是两种溶液中c(H)相同,c(较弱酸)>c(较强酸),稀释过程中较弱酸的电离程度增大,故在整个稀释过程中较弱酸的c(H)一直大于较强酸的c(H),稀释相同倍数,HX的pH变化比CH3COOH的大,故HX酸性强,电离平衡常数大;HX酸性强于CH3COOH的,稀释后HX溶液中c(H)小于CH3COOH溶液中的c(H),所以对水的抑制能力减弱。