2023届新高考化学一轮复习电离平衡学案.docx

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1、第1讲电离平衡复习目标核心素养1.能用化学用语正确表示水溶液中离子反应与平衡。2能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡。3能举例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。1.认识弱电解质的电离有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析弱电解质的电离平衡，并运用平衡移动原理解决实际问题。2知道可以通过分析、推理等方法认识电离平衡的本质特征、建立模型。能运用模型解释电离平衡的移动，揭示现象的本质和规律。考点一弱电解质的电离平衡及影响因素1强、弱电解质(1)概念和物质类别(2)电离方程式的书写强电解质：“强等号”，如H2SO4的电离方程式为H2SO4=2HSO。弱电解质：“弱可逆”a一元弱酸，如CH

2、3COOH的电离方程式为CH3COOHCH3COOH。b一元弱碱，如NH3H2O的电离方程式为NH3H2ONHOH。c多元弱酸，分步电离，分步书写，如H2CO3的电离方程式为H2CO3HHCO、HCOHCO。d多元弱碱，分步电离，一步书写，如Fe(OH)3的电离方程式为Fe(OH)3Fe3 3OH。e两性物质双向电离，如Al(OH)3的电离方程式为HAlOH2OAl(OH)3 Al33OH。酸式盐a强酸的酸式盐，如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4=NaHSO；熔融状态下的电离方程式为NaHSO4=NaHSO。b弱酸的酸式盐，如NaHCO3的电离方程式为NaHCO3=NaHCO，

3、HCOHCO。2弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度和浓度)，电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到电离平衡状态。如图所示：(2)电离平衡的特征(3)影响电离平衡的因素内因：电解质本身的性质决定了其电离程度的大小。外因：a温度：电离是吸热过程，升高温度使电离平衡向电离的方向移动。b浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，越易电离。c相同离子：在弱电解质溶液中加入与弱电解质有相同离子的强电解质时，电离平衡逆向移动。d反应离子：加入能与电解质电离出的离子反应的离子时，电离平衡向电离方向移动。以0.1 molL1 CH3COOH溶液为例，填写外

4、界条件对CH3COOHCH3COOHH0的影响。改变条件平衡移动方向n(H)c(H)导电能力Ka加水稀释向右增大减小减弱不变加入少量冰醋酸向右增大增大增强不变通入HCl(g)向左增大增大增强不变加NaOH(s)向右减小减小增强不变加CH3COONa(s)向左减小减小增强不变加入镁粉向右减小减小增强不变升高温度向右增大增大增强增大3.电解质溶液的导电能力电解质溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷数，自由移动离子的浓度越大、离子所带电荷数越多，导电能力越强。(1)强电解质稀溶液中不存在溶质分子，弱电解质稀溶液中存在溶质分子。()(2)氨气溶于水，当NH3H2O电离出的c(OH

5、)c(NH)时，表明NH3H2O电离处于平衡状态。()(3)室温下，由0.1 molL1 一元碱BOH的pH10，可知溶液中存在BOH=BOH。()(4)电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小，离子浓度一定增大。()(5)25 时，0.1 molL1 CH3COOH加水稀释，各离子浓度均减小。()(6)电离平衡向右移动，弱电解质的电离度一定增大。()(7)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。()易错警示(1)电离平衡向右移动，电离程度不一定增大。(2)电离平衡向右移动，电解质的分子浓度不一定减小，电解质的离子浓度也可能减小。(3)溶液的导电能力(电导率)与电解质的强弱无关，它

6、决定于溶液中自由移动的离子浓度大小以及离子所带电荷的多少。题点一外因对电离平衡的影响稀氨水中存在着下列平衡：NH3H2ONHOH，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ABC D【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，不符合题意；硫酸中的H与OH反应，使c(OH)减小，平衡向正反应方向移动，不符合题意；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，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，c(OH)减小，不符合题

7、意；电离属吸热过程，加热平衡向正反应方向移动，不符合题意；加入MgSO4固体发生反应：Mg22OH=Mg(OH)2，溶液中c(OH)减小，平衡向正反应方向移动，不符合题意。【答案】C母题延伸在实验室中若用浓氨水制备氨气，为了加快制取氨气的速率，可以采取什么措施？提示：(1)加热(2)加NaOH固体或CaO固体对点训练1H2S水溶液中存在电离平衡H2SHHS和HSHS2。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解析：C加水促

8、进H2S的电离，由于溶液体积增大，氢离子浓度减小，A错误；B项反应：2H2SSO2=3S2H2O，当SO2过量，溶液显酸性，因H2SO3酸性比H2S强，故pH减小，错误；滴加新制氯水，发生反应Cl2H2S=2HClS，平衡向左移动，生成了强酸，溶液pH减小，C项正确；加入少量硫酸铜固体，发生反应H2SCu2=CuS 2H，H浓度增大，D项错误。题点二弱电解质电离与溶液导电图像分析分别画出冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率和pH随加水体积变化的曲线。【答案】对点训练2一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，回答下列问题：(1)a、b、c三点溶液的pH大小顺序_(用

9、a、b、c回答，下同)(2)a、b、c三点，CH3COOH的电离程度_。(3)a、b、c三点溶液用1 molL1 NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液的体积_。提示：(1)cab(2)cba(3)abc考点二电离平衡常数1概念：一定条件下，当一元弱电解质达到电离平衡时，溶液中弱电解质电离所生成的各离子浓度的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，简称电离常数。2表达式(1)一元弱酸HA的电离常数：根据HAHA，可表示为Ka。(2)一元弱碱BOH的电离常数：根据BOHBOH，可表示为Kb。3特点(1)电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K值增大。(2)电离平衡常数反映弱电解质电离程

10、度的相对强弱，K越大，表示弱电解质越易电离，酸性或碱性越强。(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1K2K3，故其酸性取决于第一步电离。4电离平衡常数的四大应用(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱，电离常数越大，对应的盐水解程度越小，酸性(或碱性)越弱。(3)判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律。(4)判断粒子浓度或浓度比值的变化利用温度不变电离常数就不变来判断溶液中粒子浓度或者比值的变化情况，有时候还会结合Kw一起进行判断，如：向0.1 molL1 CH3COOH溶液中加水稀释，加水稀释，c(H)减小，K

11、a值不变，则增大。5电离度(1)概念在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分比。(2)表示方法100%也可表示为100%(3)影响因素相同温度下，同一弱电解质，浓度越大，其电离度()越小。相同浓度下，同一弱电解质，温度越高，其电离度()越大。(4)电离度()与电离平衡常数(Ka、Kb)之间的关系一元弱酸(以CH3COOH为例)设常温下，浓度为c molL1的醋酸的电离度为CH3COOHCH3COOH起始(molL1) c 0 0转化(molL1) c c c平衡(molL1) ccc c cKac2、，c(H)c。一元弱碱(如NH3H2O，电离常数为

12、Kb)同理可得：Kbc2，c(OH)c。(1)H2CO3的电离常数表达式：Ka。()(2)弱电解质的电离平衡右移，电离平衡常数一定增大。()(3)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。()(4)某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大。()(5)相同温度下，向1 molL1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸，其电离度变小。()题点一电离平衡常数的理解应用部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO电离平衡常数(25 )Ka1.77104Ka11.3107Ka27.11015Ka14.4107 Ka24.71011Ka3.0108按要求回答下列问题

13、：(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_。(2)同浓度的HCOO、HS、S2、HCO、CO、ClO结合H的能力由强到弱的顺序为_。【解析】(1)根据表中数据可知，酸的电离平衡常数大小为：HCOOHH2CO3H2SHClO；电离平衡常数越大，酸性越强，所以酸性由强到弱的顺序为：HCOOHH2CO3H2SHClO。(2)酸根离子对应酸的电离平衡常数越大，则其结合氢离子能力越弱，则同浓度HCOO、HS、S2、HCO、CO、ClO，结合H的能力由强到弱的顺序为S2COClOHSHCOHCOO。【答案】(1)HCOOHH2CO3H2SHClO(2)S2COClOHSHCO

14、HCOO母题延伸(1)酸性强弱与相应酸根离子结合质子能力有什么关系？(2)运用上题电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式不正确的是_(填序号)。次氯酸与NaHCO3溶液的反应：HClOHCO=ClOH2OCO2少量CO2通入NaClO溶液中：CO2H2O2ClO=CO2HClO过量CO2通入NaClO溶液中：CO2H2OClO=HCOHClO硫化氢通入NaClO溶液中：H2SClO=HSHClO碳酸钠滴入足量甲酸溶液中：2HCOOHCO=2HCOOCO2H2O提示：(1)酸性越强的酸越易电离出H，相应的酸根结合质子能力越弱。(2)对点训练1已知25 时有关弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸化学

15、式HXHYH2CO3电离平衡常数7.81093.71015Ka14.4107 Ka24.71011下列推断正确的是()AHX、HY两种弱酸的酸性：HXHYB相同条件下溶液的碱性：NaXNa2CO3NaYNaHCO3C向Na2CO3溶液中加入足量HY，反应的离子方程式：HYCO=HCOYDHX和HY酸性相同，都比H2CO3弱解析：选A根据电离平衡常数可知酸性：H2CO3HXHCOHY，故A正确，C、D错误；酸越弱，其对应的盐的水解能力越强，故相同条件下溶液的碱性：NaYNa2CO3NaXNaHCO3，故B错误。题点二判断微粒浓度比值大小的变化情况常温下，将0.1 molL1的CH3COOH溶液加

16、水稀释，请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。(1)_。(2)_。(3)_。(4)_。(5)_。【解析】(1)将该式变为，稀释时，c(CH3COO)减小，而Ka不变，因而其比值减少；或稀释时醋酸的电离平衡正向移动，n(CH3COOH)减小，n(H)增大，因而其比值变小。(2)将该式变为，或稀释时醋酸的电离平衡正向移动，n(CH3COOH)减小，n(CH3COO)增大，因而其比值变大。(3)假设无限稀释，c(CH3COO)趋近于0，极稀溶液要考虑水的电离，c(H)趋近于107 molL1，因而比值变小。(4)此式为Ka。(5)将该式变为。【答案】(1)变小(2)变大(

17、3)变小(4)不变(5)不变对点训练2(2021济南二模)25 时，下列有关电解质溶液的说法正确的是()A加水稀释0.1 molL1氨水，溶液中c(H)c(OH)和均保持不变B向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中的值增大C等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合：Ka2，则，错误；D项，0.1 molL1的HF加水稀释，c(F)趋近于0，而 c(H)趋于不变(107 molL1)，故变小，错误。题点三电离常数的计算25 时，将a molL1的氨水与0.01 molL1的盐酸等体积混合所得溶液中c(NH)c(Cl)，用含a的代数式表示NH3H2O的电离平衡常

18、数Kb_。【解析】根据电荷守恒得c(H)c(NH)c(Cl)c(OH)，因为c(NH)c(Cl)，所以c(H)c(OH)，故溶液显中性，Kb。【答案】对点训练3次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数(X)，X为HClO或ClO与pH的关系如图所示。HClO的电离常数Ka值为_。解析：如图所示pH7.5时，HClO、ClO的组成分数相等，即c(HClO)c(ClO)，此时HClO的电离常数Kac(H)107.5。答案：107.51一元强酸与一元弱酸的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较比较项目酸c(H)pH中和碱的能力与活泼金属反应产生H

19、2的量开始与金属反应的速率盐酸大小相同相同大醋酸溶液小大小(2)相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较比较项目酸c(H)c(酸)中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸相同小小少相同醋酸溶液大大多2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释到相同的倍数，醋酸的pH大加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多3.判断强酸、强碱的方法证明室温下某酸(HA)是弱酸：常见设计思路：实验方法结论测0.01 molL

20、1 HA溶液的pHpH2，HA为强酸pH2，HA为弱酸测NaA溶液的pHpH7，HA为强酸pH7，HA为弱酸相同条件下，测相同浓度的HA和HCl(强酸)溶液的导电能力若HA溶液的导电能力比HCl(强酸)溶液的弱，则HA为弱酸测相同pH的HA溶液与盐酸稀释相同倍数前后的pH变化若HA溶液的pH变化较小，则HA为弱酸测等体积、等pH的HA溶液、盐酸分别与足量锌反应产生H2的快慢及H2的量若HA溶液反应过程中产生H2较快且最终产生H2的量较多，则HA为弱酸测等体积、等pH的HA溶液和盐酸中和等浓度碱溶液所需消耗的碱的量若HA溶液耗碱量大，则HA为弱酸1已知常温时HClO的Ka3.0108，HF的Ka

21、3.5104，现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释，pH随溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是()A曲线为次氯酸稀释时pH变化曲线B取a点的两种酸溶液，中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液，消耗氢氟酸的体积较小Cb点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小D从b点到d点，溶液中保持不变(HR代表HClO或HF)解析：DA项，酸性越强，加水稀释时溶液pH变化越大，HF酸性强于HClO，加水稀释时pH变化大，所以曲线代表HF稀释时pH变化曲线，错误；B项，pH相同的两种酸，越弱的酸其浓度越大，消耗的NaOH溶液体积更多，HClO酸性弱于HF，所以中和相同体积、相同浓度的

22、NaOH溶液，消耗HClO的体积较小，错误；C项，酸越弱，电离出H趋势越小，对水的电离抑制程度越低，所以b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大，错误；D项，溶液中，平衡常数只随温度的改变而改变，所以从b点到d点，溶液中保持不变，正确。2两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释，溶液pH的变化如图所示，下列叙述不正确的是()AMOH是一种弱碱B在x点，c(M)c(R)C稀释前，c(ROH)10c(MOH)D稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH)前者是后者的10倍解析：CA项，由图像可知稀释相同倍数，MOH的pH变化小，故MOH为弱碱，正确；B项，在x点，c(OH)c(M

23、)c(H)c(R)c(H)，x点时MOH和ROH溶液中c(H)均为1011 molL1，c(OH)均为103 molL1，故c(M)c(R)，正确；C项，MOH为弱碱，ROH为强碱，则稀释前c(ROH)HC，酸性：HBHC，常温下，Ka(HB)Ka(HC)，正确；B项，对于HC，b点稀释的倍数大于a点，加水稀释促进弱酸的电离，HC的电离度：a点b点，正确；C项，HA为强酸，对HA溶液升高温度，c(A)不变，对HC溶液升高温度促进HC电离，c(C)增大，则减小，正确；D项，HA溶液为酸溶液，无论如何稀释pHac(2)bac(3)cab(4)cab(5)abcabc(6)cab(7)cab1(20

24、21浙江6月选考，19)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是()A25 时，若测得0.01 molL1 NaR溶液pH7，则HR是弱酸B25 时，若测得0.01 molL1 HR溶液pH2且pH7，则HR是弱酸C25 时，若测得HR溶液pHa，取该溶液10.0 mL，加蒸馏水稀释至100.0 mL，测得pHb，bab，则HR是弱酸解析：B25 时，若测得0.01 molL1 NaR溶液pH7，可知NaR为强酸强碱盐，则HR为强酸，A错误；25 时，若测得0.01 molL1 HR溶液pH2且pH7，可知溶液中 c(H)0.01 mol/L，所以HR未完全电

25、离，HR为弱酸，B正确；假设HR为强酸，取pH6的该溶液10.0 mL，加蒸馏水稀释至100.0 mL测得此时溶液pHCH3COOH，相同pH的两种酸溶液，稀释相同倍数时，弱酸的pH变化较小，故曲线代表CH3COOH溶液，A项错误；两种酸溶液中水的电离受到抑制，b点溶液pH小于c点溶液pH，则b点对应酸电离出的c(H)大，对水的电离抑制程度大，故水的电离程度：b点c(HNO2)，故n(CH3COOH)n(HNO2)，因此与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na)不同，D项错误。3(经典高考题)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka11.1103，Ka23.9106)溶液，混合溶液的

26、相对导电能力变化曲线如图所示，其中b点为反应终点。下列叙述错误的是()A混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关BNa与A2的导电能力之和大于HA的Cb点的混合溶液pH7Dc点的混合溶液中，c(Na)c(K)c(OH)解析：C滴定至终点时发生反应：2NaOH2KHA=K2ANa2A2H2O。溶液导电能力与溶液中离子浓度和种类有关，离子浓度越大、所带电荷越多，其导电能力越强，A项正确；图像中纵轴表示“相对导电能力”，随着NaOH溶液的滴加，溶液中c(K)、c(HA)逐渐减小，而Na、A2的物质的量逐渐增大，由题图可知，溶液的相对导电能力逐渐增强，说明Na与A2的导电能力之和大于HA的，B项正确；本

27、实验默认在常温下进行，滴定终点时，溶液中的溶质为邻苯二甲酸钠和邻苯二甲酸钾，由于邻苯二甲酸是弱酸，所以Na2A、K2A溶液呈碱性，pH7，C项错误；滴定终点时，c(K)c(Na)，a点到b点加入NaOH溶液的体积大于b点到c点的，故c点时c(K)c(OH)，所以c(Na)c(K)c(OH)，D项正确。4(经典高考题)改变0.1 molL1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中H2A、HA、A2的物质的量分数(X)随pH的变化如图所示已知(X)。下列叙述错误的是()ApH1.2时，c(H2A)c(HA)BlgK2(H2A)4.2CpH2.7时，c(HA)c(H2A)c(A2)DpH4.2时，c(HA)c(A2)c(H)解析：DA项，根据图像，pH1.2时，H2A和HA相交，则有c(H2A)c(HA)，正确；B项，根据pH4.2时，K2(H2A)c(H)104.2，正确；C项，根据图像，pH2.7时，H2A和A2相交，则有c(H2A)c(A2)，正确；D项，根据pH4.2时，c(HA)c(A2)，且c(HA)c(A2)约为0.1 molL1，而c(H)104.2 molL1，可知 c(HA)c(A2)c(H)，错误。