学年高中化学 专题3 溶液中的离子反应 3.1.2 弱电解质的电离平衡 常见的弱电解质课件 苏教选修4.ppt

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1、第第2课时课时弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡常见的弱电解质常见的弱电解质2021/8/8 星期日12021/8/8 星期日2阅读思考自主检测任务一、阅读教材第64页“讨论与探究”至66页第1段,回答下列问题:1.为什么说弱电解质在水溶液中的电离过程是一个可逆过程?提示:弱电解质溶于水后,在水分子作用下,弱电解质分子电离成离子;同时,一部分离子又结合成弱电解质分子。因此,弱电解质在水溶液中的电离过程是一个可逆过程。2.弱电解质在水溶液中是如何建立电离平衡状态的?提示:在一定温度下,当弱电解质在水溶液中电离达到最大程度时,电离过程并没有停止。此时弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解

2、质分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化,达到了化学平衡状态。2021/8/8 星期日3阅读思考自主检测3.什么是电离平衡常数?弱酸、弱碱的电离平衡常数通常用什么字母表示?电离平衡常数K的大小有什么意义?试写出醋酸和氨水的电离方程式及其电离平衡常数表达式。提示:(1)一定条件下,弱电解质电离达平衡时,溶液中电离生成各离子浓度的乘积跟溶液中未电离分子浓度之比是一个常数。这个常数叫做电离平衡常数。(2)弱酸的电离平衡常数常用Ka表示,弱碱的电离平衡常数通常用Kb表示。从电离平衡常数表示式可看出,K值的大小可判断弱酸和弱碱的相对强弱,K值越大,表示该电解质电离较容易。2021/8/8

3、 星期日4阅读思考自主检测任务二、认真阅读教材第66页“常见的弱电解质”以及第67页的内容,分别完成下列任务:1.什么是水的离子积常数?水的离子积常数用什么符号表示?25时,水的离子积常数值多大?提示:在一定温度下,纯水或稀溶液中c(H+)c(OH-)为一定值,即为水的离子积常数,用KW表示,简称水的离子积,KW=c(H+)c(OH-)。由于25时,c(H+)=c(OH-)=110-7molL-1,所以25时,KW=c(H+)c(OH-)=110-14(定值)(省去单位)。2.当温度改变时,KW如何变化?影响KW的因素是什么?提示:弱电解质的电离是一个吸热反应,升温会促使电离平衡向电离方向移动

4、,温度越高,c(H+)c(OH-)越大,KW越大。反之,温度越低,KW越小。所以影响KW的因素是温度。2021/8/8 星期日5阅读思考自主检测1.向醋酸溶液中滴加NaOH溶液,则()A.醋酸的电离平衡向左移动B.溶液的pH减小C.醋酸根离子的物质的量减小D.醋酸的浓度减小答案:D2.下列关于电离平衡常数的说法正确的是()A.电离平衡常数只与弱电解质本身和温度有关B.电离平衡常数随浓度的变化而变化C.电离平衡常数越大标志着该电解质电离程度越小D.电离平衡常数只与弱电解质本身有关,与其他外部因素无关答案:A2021/8/8 星期日6探究问题知识点拨重点难点重要考向1.为什么硫化氢的二级电离比一级

5、电离弱?提示:因为一级电离产生的氢离子对二级电离有抑制作用,另外二级电离出的S2-结合H+的能力比HS-强。2.25时,0.1molL-1醋酸和0.01molL-1醋酸电离平衡常数相同吗?提示:相同。同一弱电解质的电离平衡常数只与温度有关,与浓度无关。2021/8/8 星期日7探究问题知识点拨重点难点重要考向3.25时水存在电离平衡状态:H2OH+OH-H0。(1)加热时,OH-浓度如何变化?KW呢?提示:水的电离是吸热的,升温使平衡右移,c(H+)、c(OH-)同等程度地增大,KW也增大。(2)向水中滴入稀氨水,c(OH-)及KW如何变化?提示:向水中加入稀氨水,抑制了水的电离,平衡左移,c

6、(OH-)增大,KW不变。(3)向水中加入金属钠,c(H+)与c(OH-)如何变化?提示:加入的金属钠与水发生反应,将水电离出的H+变成H2,促进了水的电离,使平衡右移,c(H+)减小,c(OH-)增大。2021/8/8 星期日8探究问题知识点拨重点难点重要考向1.弱电解质的电离平衡(1)弱电解质的电离平衡的建立可用下图表示:弱电解质电离过程中正、逆反应速率随时间的变化2021/8/8 星期日9探究问题知识点拨重点难点重要考向(2)电离平衡与化学平衡相似,也具有“逆”“等”“动”“定”“变”等特点。2021/8/8 星期日10探究问题知识点拨重点难点重要考向(3)影响电离平衡的条件温度:由于弱

7、电解质的电离一般是吸热的,因此升高温度,电离平衡将向电离方向移动,弱电解质的电离程度将增大。浓度:同一弱电解质,增大溶液的物质的量浓度,电离平衡将向电离方向移动,且电解质的电离程度增大。加入试剂:增大弱电解质电离出的某离子的浓度,如在CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,增大了c(CH3COO-),电离平衡将向离子结合成弱电解质分子的方向移动,弱电解质的电离程度将减小;减小弱电解质电离出的离子的浓度,如在CH3COOH溶液中加入NaOH固体,因H+与OH-反应生成H2O,使c(H+)减小,电离平衡将向电离方向移动,弱电解质的电离程度将增大。2021/8/8 星期日11探究问题知识点拨重

8、点难点重要考向2.电离平衡常数通常,弱酸的电离平衡常数用Ka表示,弱碱的电离平衡常数用Kb表示。如:CH3COOHCH3COO-+H+2021/8/8 星期日12探究问题知识点拨重点难点重要考向(1)电离平衡常数的意义K越大,离子浓度越大,表示该弱电解质越易电离。电离平衡常数的大小反映了弱电解质的相对强弱。根据电离平衡常数值的大小可以比较弱酸酸性的相对强弱,例如:醋酸、碳酸和硼酸298K时的电离平衡常数分别是1.710-5,4.410-7(第一步电离)和5.810-10,由此可知,醋酸、碳酸和硼酸的酸性依次减弱。可近似计算出弱酸、弱碱溶液中c(H+)或c(OH-)(忽略水的电离)2021/8/

9、8 星期日13探究问题知识点拨重点难点重要考向(2)电离平衡常数的影响因素电离平衡常数服从化学平衡常数的一般规律,它受温度影响,与溶液的浓度无关。温度一定时,弱电解质具有确定的电离常数值。电离平衡常数只受温度的影响。温度越高,电离平衡常数越大;温度越低,电离平衡常数越小。但由于电离过程热效应较小,温度改变对电离常数影响不大,其数量级一般不变,所以室温范围内可忽略温度对电离常数的影响。电离平衡与弱酸、弱碱的浓度无关,同一温度下,不论弱酸、弱碱的浓度如何变化,电离平衡常数是不会改变的。一般来说,多元弱电解质的各级电离平衡常数相差很大。2021/8/8 星期日14探究问题知识点拨重点难点重要考向3.

10、外界条件对水的电离平衡的影响 2021/8/8 星期日15探究问题知识点拨重点难点重要考向注意(1)KW的适用范围:水的离子积(KW)不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液。(2)在任何水溶液中,由水电离出的H+和OH-的浓度一定相等。2021/8/8 星期日16重点难点重要考向考向一考向二考向一弱电解质的电离平衡及电离平衡常数【例题1】室温时,关于0.01molL-1的稀氨水,下列判断不正确的是()A.若升高温度,NH3H2O的电离程度和KW均增大B.加入等浓度的稀盐酸,溶液的导电性将减弱C.加水稀释,c()c(OH-)减小D.加入0.01molL-1的NaOH溶液,NH3H2O电离平衡逆向

11、移动2021/8/8 星期日17重点难点重要考向考向一考向二解析:A项,若升高温度,会促进弱电解质一水合氨、水的电离,所以Kb、KW均增大,正确;B项,稀盐酸与氨水发生中和反应产生NH4Cl,溶液中自由移动离子的浓度将增加,所以导电性将增强,B项错误;C项,加水稀释,一水合氨的电离平衡正向移动,但是稀释使离子浓度减小的趋势大于平衡移动使离子浓度增大的趋势,所以c()、c(OH-)均减小,正确;D项,加入0.01molL-1的NaOH溶液,溶液中c(OH-)将增大,所以NH3H2O电离平衡逆向移动,正确。答案:B2021/8/8 星期日18重点难点重要考向考向一考向二成功体验成功体验1高氯酸、硫

12、酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:从上述表格中可判断以下说法不正确的是()A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的酸D.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱2021/8/8 星期日19重点难点重要考向考向一考向二解析:由电离常数的数据可知四种酸在冰醋酸中均未完全电离,酸性最强的是HClO4,最弱的是HNO3,由此可知选项C中的电离方程式应用“”表示,且分步电离。答案:C2021/8/8 星期日20重点难点重要考向考向一考向二考向二水的电离、水的离子积【例题2】(2016江苏南

13、通测试)某温度下纯水中c(H+)=210-7molL-1,则此时c(OH-)=;该温度下向纯水中滴加盐酸使c(H+)=510-6molL-1,则此时c(OH-)=,该温度(填“高于”或“低于”)25。答案:210-7molL-1810-9molL-1高于规律方法点拨KW=c(H+)c(OH-)不仅适用于纯水,也适用于其他酸、碱、盐的水溶液,且KW只与温度有关,KW随温度升高而增大。2021/8/8 星期日21重点难点重要考向考向一考向二成功体验成功体验2导学号22014048已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4Na+H+。某温度下,向c(H+)=110-6molL-1的蒸馏水中加入

14、NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=110-2molL-1。下列对该溶液的叙述不正确的是()A.该温度高于25B.由水电离出来的H+的浓度为110-10molL-1C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小2021/8/8 星期日22重点难点重要考向考向一考向二解析:某温度下,蒸馏水中的c(H+)=110-6molL-1=c(OH-),该温度下KW=c(H+)c(OH-)=1.010-61.010-6=1.010-121.010-14,说明温度高于25,A正确;由c(H+)水=c(OH-)水=110-10molL-1,B正确;N

15、aHSO4属于强酸的酸式盐,抑制水的电离,C正确;稀释后,溶液中c(H+)减小,但水的离子积不变,故溶液中的c(OH-)增大,D不正确。答案:D2021/8/8 星期日231 2 3 41.下列说法不正确的是()A.多元弱酸的电离是分步进行的,且以第一步为主B.强酸和强碱一定是强电解质,不管其水溶液浓度的大小,均能完全电离C.水的电离平衡常数随温度升高而增大D.微溶于水的化合物也可能属于强电解质解析:多元弱酸的下一步电离受上一步电离产生的H+的抑制作用,第一步电离程度相对较大,A正确;强酸如硫酸,在浓度很大时以硫酸分子的形式存在,电离的分子很少,没有完全电离,B不正确;水的电离是一个吸热过程,

16、温度升高,电离程度增大,C正确;电解质的强弱与化合物的溶解度没有直接关系,D正确。答案:B2021/8/8 星期日241 2 3 42.向蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是()A.c(H+)c(OH-)乘积不变B.c(H+)增加C.c(OH-)降低D.水电离出的c(H+)增加解析:由H2OH+OH-可知,由水电离出的c(H+)与c(OH-)始终相等。当向蒸馏水中加入盐酸,c(H+)增大,电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,即由H2O电离出的c(H+)降低,但溶液中c(H+)c(OH-)不变。答案:D2021/8/8 星期日251 2 3 43.下列叙述中正确的是()A.任何酸都有电离平衡常数B.任何条件下,酸的电离平衡常数都不变C.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为Ka1Ka2H2CO3H3BO3,因此前者有气泡产生,后者无明显现象。(3)由于上一级电离对下一级电离的抑制作用,使得前一级电离常数远大于下一级的电离常数。答案:(1)HCN(2)前者有气泡产生,后者无现象(3)Ka1Ka2Ka3上一级电离产生的H+对下一级电离起抑制作用2021/8/8 星期日282021/8/8 星期日292021/8/8 星期日302021/8/8 星期日31