高三化学一轮复习弱电解质的电离页.pptx

1电解质溶液导电性强弱的比较。2弱电解质电离方程式的书写。3弱电解质的电离平衡及其移动。4有关电离平衡常数的简单计算。第1页/共73页一、电解质的强弱1强电解质和弱电解质(1)概念(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分 化合物及某些 化合物。弱电解质主要是某些 化合物。离子共价共价第2页/共73页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的电离方程式：，。多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3电离方程式：。第3页/共73页第4页/共73页(1)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吗？(2)能导电的物质一定是电解质吗？提示(1)不一定。溶液的导电能力强弱取决于溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷的多少，离子浓度越大，离子所带的电荷越多，溶液的导电性越强，若强电解质溶液中离子浓度很小，而弱电解质溶液中离子浓度大，则弱电解质溶液的导电能力强。(2)能导电的物质不一定是电解质，如Cu、氯水等。第5页/共73页强电解质一定易溶于水吗？易溶于水的电解质一定是强电解质吗？提示强电解质不一定易溶于水，如难溶的CaCO3、BaSO4都是强电解质；易溶于水的也不一定是强电解质，如NH3、H2O、H3PO4、HF等，故电解质的强、弱与溶解性无必然联系。第6页/共73页二、弱电解质的电离平衡1概念弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(温度、浓度)，弱电解质的速率和的速率相等的状态。电离成离子离子结合成分子第7页/共73页2电离平衡的特征第8页/共73页升高增大减小降低增大减小c(AB)第9页/共73页 稀释一弱电解质溶液时，所有粒子浓度都会减小吗？提示对于弱酸或弱碱溶液，只要对其稀释，电离平衡均会发生右移，例如HA溶液稀释时，c(HA)、c(H)、c(A)均减小，c(OH)增大。第10页/共73页第11页/共73页2特点(1)电离常数只与 有关，升温，K值。(2)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1Ka2 Ka3，所以其酸性主要决定于第一步电离。3意义电离常数反映了弱电解质的电离程度大小，K值越大，电离程度越大，酸(或碱)性越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO温度增大第12页/共73页 对于某弱电解质的溶液而言，改变条件使其电离程度增大，此时它的电离常数一定也增大吗？提示电离常数与电离程度的影响因素不是完全一致的，只有当温度改变时，两者的变化一致，其余条件变化时，不影响电离常数K，但影响电离度。例如向弱电解质HA的溶液中加入少量烧碱溶液，平衡右移，HA的电离程度增大，但K并未改变。第13页/共73页第14页/共73页一个辨析 “电解”“电离”和“通电”的区别 “电解”指在通电条件下，电解质发生氧化还原反应，而“电离”是在水溶液中或熔化状态下电解质离解成自由移动离子的过程，没有发生氧化还原反应；“通电”指接通电源，它是电解反应的条件。第15页/共73页一种技巧 类比法在电离平衡中的应用 勒夏特列原理同样适用于弱电解质的电离平衡，因此电离平衡的移动可以类比于化学平衡的移动；电离平衡常数、水解平衡常数及溶度积均可类比于化学平衡常数，均为温度的函数。第16页/共73页两个判断 强、弱电解质的判断 强电解质：指强酸(如氯化氢、硝酸、硫酸、HClO4、HBr、HI等)、强碱如NaOH、KOH、Ba(OH)2等、大多数盐(如AgCl、BaSO4等)。弱电解质：指弱酸(如H2CO3、CH3COOH、HF等)、弱碱(如NH3H2O等)、水。第17页/共73页两个角度 证明电解质强弱的两个角度 一为电离，二为水解；若存在电离平衡或水解平衡，即可证明对应的电解质为弱电解质。第18页/共73页我的警示 对于物质的量浓度均为c的一元强酸和一元弱酸因为其电离程度不同，故有c(H)强酸c，而c(H)弱酸c，因此强酸的氢离子浓度大，与同种金属反应快。但等体积的溶液，弱酸所能提供的氢离子的物质的量却与强酸相同，因此与足量活泼金属反应所产生的氢气是一样多的，中和碱的能力也是一样的。第19页/共73页用化学平衡理论分析处理电解质的电离平衡问题时，应该深刻地理解勒夏特列原理：平衡向“减弱”这种改变的方向移动，移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变，只是一定程度上的减弱这种改变。如加水稀释CH3COOH溶液时，尽管H的物质的量增多，但由于溶液体积增大的程度更大，故c(H)仍会减小。第20页/共73页问题征解 1NaHSO4在水溶液中和熔融条件下电离方程式一样吗？第21页/共73页2为什么多元弱酸的Ka1Ka2Ka3?提示(1)一级电离电离出的H抑制了二级电离，依次类推。(2)一级电离完成后，酸式酸根离子是一个阴离子，从阴离子中电离出H是比较困难的，且酸式酸根离子带的负电荷越多，电离出H越困难。第22页/共73页必考点59 强弱电解质的性质比较及多角度判定1依据物质的类别进行判断在没有特殊说明的情况下，我们就认为盐是强电解质，强酸(HCl、H2SO4、HNO3)、强碱NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2为强电解质；而常见的弱酸、弱碱为弱电解质，如H2CO3、H2SO3、HClO、H2SiO3、NH3H2O等。第23页/共73页2依据弱电解质电离平衡的移动进行判断(见下表)浓度均为浓度均为0.01 molL1的强酸的强酸HA与弱酸与弱酸HBpH均为均为2的强酸的强酸HA与弱酸与弱酸HBpH或物质的量或物质的量浓度浓度pHHA2pHHB浓度浓度c(HA)0.01 molL1c(HB)开始与金属反应开始与金属反应的速率的速率HAHBHAHB体积相同时与过体积相同时与过量的碱反应时消量的碱反应时消耗碱的量耗碱的量HAHBHAHB体积相同时与过体积相同时与过量活泼金属反应量活泼金属反应产生产生H2的量的量HAHBHAHB第24页/共73页浓度均为浓度均为0.01 molL1的强酸的强酸HA与弱酸与弱酸HBpH均为均为2的强酸的强酸HA与弱酸与弱酸HBc(A)与与c(B)大小大小c(A)c(B)c(A)c(B)分别加入固体分别加入固体NaA、NaB后后pH变化变化HA：不变：不变HB：变大：变大HA：不变：不变HB：变大：变大加水稀释加水稀释10倍后倍后pHHA3pHHBpHHA3pHHB2溶液的导电性溶液的导电性HAHBHAHB水的电离程度水的电离程度HAHBHAHB第25页/共73页3.依据盐类水解进行判断(1)配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞试液。现象：溶液变为浅红色。(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在一小块pH试纸上，测其pH，现象：pH7。第26页/共73页【典例1】下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是()。常温下NaNO2溶液的pH大于7用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗HNO2和NaCl不能发生反应0.1 molL1 HNO2溶液的pH2.1NaNO2和H3PO4反应，生成HNO20.1 molL1 HNO2溶液稀释至100倍，pH约为3.1ABCD全部第27页/共73页解析中证明NO能水解，证明HNO2为弱酸。中未能指明浓度，也没有参照物，不能说明问题。NaCl为强酸强碱盐，HNO2无论是强酸还是弱酸都可能不与NaCl反应。中说明c(H)c(HNO2)，说明HNO2部分电离，存在电离平衡，是弱电解质。中的H3PO4为中强酸，而被中强酸制备的必定是弱酸(没有沉淀物)，弱酸即为弱电解质。中HNO2溶液被稀释，c(H)变化与c(HNO2)变化不同步，证明存在电离平衡移动，即为弱电解质。答案C第28页/共73页相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较(见下表)一元强酸与一元弱酸的比较一元强酸与一元弱酸的比较 比较比较项目项目酸酸c(H)pH中和中和碱的碱的能力能力与足量活泼与足量活泼金属反应产金属反应产生生H2的量的量与金属反与金属反应的起始应的起始速率速率一元强酸一元强酸大大小小大大一元弱酸一元弱酸小小大大相同相同相同相同小小第29页/共73页【应用1】在体积均为1 L、pH均等于2的盐酸和醋酸溶液中，分别投入0.23 g Na，则图中比较符合反应事实的曲线是()。第30页/共73页解析A、B都是关于溶液pH的变化问题，1 L、pH2的盐酸刚好与0.23 g Na反应，反应完全后溶液呈中性，故pH7，而1 L、pH2的醋酸溶液则相对于0.23 g Na是过量的，反应完全后溶液呈酸性，pHb()(2010全国，9A)解析对酸溶液进行稀释，氢离子浓度降低，pH增大。第53页/共73页(3)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度()(2010全国，8C)第54页/共73页第55页/共73页答案D第56页/共73页第57页/共73页答案B 第58页/共73页【常见考点】弱电解质的电离平衡是理论化学的重要内容，也是每年高考的热点内容，其命题热点主要有强弱电解质的实验判断、溶液的导电性及导电能力，弱电解质的电离平衡及其影响因素等内容。这部分内容应用于化学实验主要体现在以下三个方面：第59页/共73页【探究方向】探究点一强、弱电解质判断方法的实验探究。探究点二溶液导电性强弱的实验探究。探究点三弱电解质的电离及影响因素的实验探究。【常考题型】简答题第60页/共73页【样题1】外界条件对醋酸电离平衡的影响某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况，进行了如下实验。第61页/共73页实验一配制并标定醋酸溶液的浓度取冰醋酸配制250 mL 0.2 molL1的醋酸溶液，用0.2 molL1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液，再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题：(1)配制250 mL 0.2 molL1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、_和_。第62页/共73页(2)为标定某醋酸溶液的准确浓度，用0.200 0 molL1的NaOH溶液对20.00 mL醋酸溶液进行滴定，几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下：则该醋酸溶液的准确浓度为_。(保留小数点后四位)实验序号实验序号1234消耗消耗NaOH溶液的体积溶液的体积(mL)20.05 20.00 18.80 19.95第63页/共73页实验二探究浓度对醋酸电离程度的影响用pH计测定25时不同浓度的醋酸溶液的pH，结果如下：醋酸溶液浓度醋酸溶液浓度(molL1)0.001 00.010 00.020 00.100 00.200 0pH3.883.383.232.882.73第64页/共73页回答下列问题：(1)根据表中数据，可以得出醋酸是弱电解质的结论，你认为得出此结论的依据是_ _。(2)从表中的数据，还可以得出另一结论：随着醋酸溶液浓度的减小，醋酸的电离程度_(填“增大”、“减小”或“不变”)。第65页/共73页实验三探究温度对醋酸电离程度的影响请你设计一个实验完成该探究，请简述你的实验方案_。解析实验一：(2)从4次平行实验的数据可以看出，第三次实验数据不准确，不能使用，故采用1、2、4三次实验数据的平均值求解。由c1V1c2V2可得醋酸溶液的准确浓度为0.200 0 molL1。第66页/共73页实验二：(1)浓度为0.100 0 molL1的醋酸溶液pH2.881，可以证明醋酸存在电离平衡，说明醋酸是弱酸，也可通过比较浓度为0.010 0 molL1和0.001 0 molL1两溶液的pH变化不到1来证明醋酸是弱酸。(2)由表中数据知醋酸溶液稀释10倍，pH增加不到1，证明稀释后c(H)大于原来浓度的1/10，从而说明随着醋酸溶液浓度的减小，电离程度增大。实验三：可利用pH计测定同浓度不同温度下醋酸溶液的pH，从而得出温度对电离程度的影响。第67页/共73页答案实验一(1)胶头滴管250 mL容量瓶(2)0.200 0 molL1实验二(1)0.010 0 molL1醋酸的pH大于2(或醋酸稀释10倍时，pH的变化值小于1)(2)增大实验三用pH计测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH第68页/共73页【样题2】强弱电解质的判定为了证明一水合氨是弱电解质，甲、乙、丙、丁四位同学利用下面的试剂进行实验：0.10 molL1氨水、NH4Cl晶体、醋酸铵晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水。(1)甲用pH试纸测出0.10 molL1氨水的pH为10，据此他认定一水合氨是弱电解质，你认为这一结论_(填“正确”、“不正确”或“无法确定”)，并说明理由_。第69页/共73页(2)乙取出10 mL 0.10 molL1氨水，用pH试纸测出其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用pH试纸测出其pH为b，他认为只要a、b满足如下关系_(用等式或不等式表示)就可以确认一水合氨是弱电解质。(3)丙取出10 mL 0.10 molL1氨水，滴入2滴酚酞试液，显粉红色，再加入CH3COONH4晶体少量，颜色变浅；你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质，_(填“能”或“否”)。(4)丁同学的方案最可能是(答出实验操作方法、现象与结论)_。第70页/共73页解析(1)0.10 molL1的一元强碱溶液的pH13，而弱碱溶液的pH因其不能完全电离而小于13，故甲的判断是正确的。(2)0.10 molL1的强碱溶液稀释到原体积100倍后，其pH会减小2，弱碱则因稀释会促进原来没有电离的碱分子又电离出一部分OH而导致pH减小值小于2。(3)因少量晶体的加入对溶液体积的影响可以忽略不计，故溶液颜色变浅只能是由于平衡移动使溶液中OH浓度减小导致的，故以此现象可以判断一水合氨是弱电解质。(4)由于所给试剂中还有NH4Cl晶体没有用到，故丁同学的方案最可能是测量NH4Cl溶液的pH。第71页/共73页答案(1)正确常温下0.10 molL1 NaOH溶液的pH为13，而0.10 molL1氨水的pH为10(2)ab2(3)能(4)测量NH4Cl溶液的pH，其pH7，证明一水合氨是弱电解质 第72页/共73页感谢您的观看。第73页/共73页