2023届新高考化学选考一轮总复习学案-第25讲　电离平衡.docx

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1、专题八水溶液中的离子反应与平衡第25讲电离平衡内容要求1.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡。2.了解电离平衡常数的含义。知识点1弱电解质的电离平衡一、强弱电解质1.概念2.与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,弱电解质主要是某些共价化合物。3.电离平衡的建立与特征4.电离方程式的书写(1)强电解质完全电离,用“”连接,如HClH+Cl-、Na2SO42Na+SO42-。(2)弱电解质部分电离,用“”连接,如CH3COOHCH3COO-+H+、NH3H2ONH4+OH-。二、影响电离平衡的因素1.内因:由电解质本身的性质决定。电解质越弱,其电离程度越小。2.外因(1

2、)温度:升温时,电离平衡向电离方向移动。(2)浓度:降低浓度(加水),电离平衡向电离方向移动。(3)加入含有弱电解质离子的强电解质,电离平衡向离子结合成分子的方向移动。1.CH3COOH是弱电解质,但CH3COONa是强电解质。()2.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强。()3.强电解质的稀溶液中不含溶质分子,弱电解质的稀溶液中含有溶质分子。()4.H2SO3的电离方程式为H2SO32H+SO32-。()5.氨溶于水, 当 NH3H2O电离处于平衡状态时,NH3H2O电离出的c(OH-)=c(NH4+)。()6.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。()答案:1.2

3、.3.4.5.6.题点一强弱电解质判断与电离方程式1.下列说法正确的是(C)A.KNO3溶液在电流作用下完全电离成K+和NO3-B.SO2溶于水能部分电离,故SO2属于弱电解质C.AgCl、BaSO4等难溶于水,但都属于强电解质D.弱电解质在溶液中以阴、阳离子的形式存在解析:A.在水溶液里,KNO3在水分子的作用下电离出K+和NO3-,错误;B.二氧化硫在水溶液中与水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离出自由移动的离子,二氧化硫自身不能电离,属于非电解质,错误;C.完全电离的电解质是强电解质,AgCl、BaSO4的溶解度虽然很小,但溶解的部分完全电离,所以是强电解质,正确;D.弱电解质在溶液中部分电离,

4、故在溶液中以阴、阳离子和电解质分子的形式存在,错误。2.下列电离方程式书写不正确的是(D)A.HF的电离方程式:HF+H2OH3O+F-B.Fe(OH)3在水溶液中的电离方程式:Fe(OH)3Fe3+3OH-C.CH3COONH4的电离方程式:CH3COONH4NH4+CH3COO-D.KHSO4在熔融状态的电离方程式:KHSO4K+H+SO42-解析:A.HF为弱酸,电离方程式为HF+H2OH3O+F-,正确;B.Fe(OH)3为弱电解质,在水溶液中部分电离,电离方程式为Fe(OH)3Fe3+3OH-,正确;C.CH3COONH4 是强电解质,电离方程式为CH3COONH4NH4+ + CH

5、3COO-,正确;D.硫酸氢钾熔融状态下完全电离生成钾离子、硫酸氢根离子,电离方程式为KHSO4K+HSO4-,错误。 强、弱电解质判断的步骤题点二电离平衡的影响因素与溶液导电性3.在氨水中存在电离平衡:NH3H2ONH4+OH-。下列情况能引起电离平衡正向移动的有(B)加水加NaOH溶液通入HCl加CH3COOH加NH4Cl固体A.B.C.D.解析:加水稀释促进NH3H2O的电离,电离平衡正向移动,符合题意;加NaOH溶液,溶液中c(OH-)增大,NH3H2O的电离平衡逆向移动,不符合题意;通入HCl或加CH3COOH,均有H+与OH-反应生成H2O,溶液中c(OH-)减小,NH3H2O的电

6、离平衡正向移动,符合题意;加NH4Cl固体,溶液中c(NH4+)增大,NH3H2O的电离平衡逆向移动,不符合题意。4.H2S水溶液中存在电离平衡:H2SH+HS-和HS-H+S2-。若在H2S溶液中进行下列操作,有关判断正确的是(C)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:加水,电离平衡虽向右移动,但因溶液体积变大,c(H+)减小,A项错误;通入少量SO2,因发生反应SO2+2H2S3S+2H2O,平衡向左移动,溶液pH增大,但

7、通入过量SO2,SO2与水反应生成亚硫酸,最终溶液为饱和亚硫酸溶液,溶液pH减小,B项错误;加入新制氯水,发生反应H2S+Cl2S+2HCl,平衡向左移动,因生成强酸盐酸,溶液酸性增强,pH减小,C项正确;加入CuSO4固体后,发生反应H2S+Cu2+CuS+2H+,溶液中c(H+)变大,D项错误。5.在一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力如图所示。下列说法有误的是(D)A.O点导电能力为0的理由是在O点处醋酸未电离,无自由移动的离子B.A、B、C三点,溶液中c(H+)由大到小的顺序为BACC.若使C点溶液中c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,可加入少量醋酸钠粉末D.B点导电

8、能力最强说明B点离子物质的量最大解析:A.在O点时,冰醋酸中不存在自由移动的离子,所以不导电,正确;B.溶液中存在的离子浓度越大,溶液的导电能力越大,A、B、C三点,C点溶液导电能力最弱,所以C点时醋酸溶液中H+浓度最小,B点溶液导电能力最强,所以B点时醋酸溶液中H+浓度最大,因此三点溶液中c(H+)由大到小的顺序为BAC,正确;C.加入少量醋酸钠粉末,溶液中c(CH3COO-)增大,CH3COOH CH3COO-+ H+平衡逆向移动,c(H+)减小,正确;D.B点溶液导电能力最强,所以B点时醋酸溶液中H+浓度最大,根据n=cV可知,离子物质的量不仅与浓度有关,还与溶液的体积有关,因此无法判断

9、B点离子物质的量是否为最大,错误。 电解质的导电条件及影响因素(1)导电条件电解质的导电条件是在水溶液中或高温熔融状态,共价化合物只能在水溶液中导电,离子化合物在熔融状态和水溶液中均可导电。(2)影响因素离子浓度相同条件下,离子浓度大的,导电能力强离子所带电荷数相同条件下,离子所带电荷数越大,导电能力越强电解质的电离程度相同条件下,电解质电离程度大的,导电能力强溶液的温度相同条件下,溶液的温度越高,导电能力越强电解质类型相同条件下,电解质类型不同,导电能力不同,如:CaCl2和NaCl知识点2电离平衡常数及影响因素一、电离平衡常数定义在一定温度下,当弱电解质达到电离平衡时,电离生成的离子浓度之

10、积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数,该常数就叫电离常数,用K表示表达式ABA+B-则K=c(A+)c(B-)c(AB)意义根据电离常数的大小可以判断弱电解质的相对强弱:K越大越易电离酸(碱)性越强特点(1)(2)多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系是Ka1Ka2Ka3,其理由是前一步电离出的H+抑制下一步的电离,故其酸性主要决定于第一步电离二、电离度1.概念:在一定条件下,弱电解质在溶液中达到电离平衡时,已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分数。2.表达式:弱电解质的电离度=已电离的弱电解质分子数弱电解质的初始分子数100%。3.影响因素温度升高温度,电离平衡向右移动,

11、电离度增大;降低温度,电离平衡向左移动,电离度减小浓度当弱电解质溶液浓度增大时,电离度减小;当弱电解质溶液浓度减小时,电离度增大三、电离平衡常数的应用1.对于给定的弱电解质,K只随温度变化。相同温度下,同种弱电解质溶液浓度变化时,电离常数不变。同一温度下,不同种类的弱酸(碱),电离常数越大,其电离程度越大,酸(碱)性越强。2.电离平衡常数反映弱电解质的电离程度。一般来说,电离常数较大的弱酸能与电离常数较小的弱酸盐发生反应生成电离常数较小的弱酸(强酸制弱酸)。1.对于HFH+F-,Ka=c(F-)c(H+)c(HF),表达式中的H+是指由HF电离所产生的H+。()2.H2CO3的电离常数表达式:

12、Ka=c(H+)c(CO32-)c(H2CO3)。()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.升温,弱电解质的电离度和电离常数均增大。()5.相同温度下,不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数不同。()6.一定温度下,向0.5 molL-1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸,其电离度变小。()答案:1.2.3.4.5.6.题点一电离平衡常数及其影响因素1.下列关于电离平衡常数(K)的说法正确的是(B)A.电离平衡常数只与温度有关,降低温度,K增大B.电离平衡常数K越小,表示弱电解质的电离能力越弱C.电离平衡向右移动,其电离平衡常数一定增大D.多元弱酸各步电

13、离平衡常数相互关系为Ka1Ka2Ka2Ka3,故D项错误。2.在一定温度下,弱碱(CH3NH2)在水溶液中的电离方程式为CH3NH2+H2OCH3NH3+OH-。下列说法正确的是(D)A.电离平衡常数表达式K=c(CH3NH2)c(CH3NH3+)c(OH-)B.加入适量的CH3NH2溶液,电离平衡常数K增大C.加水稀释,c(OH-)增大,K不变D.升高温度,c(CH3NH3+)增大解析:A.题给反应的电离平衡常数表达式为K=c(CH3NH3+)c(OH-)c(CH3NH2),错误;B.电离平衡常数K只与温度有关,加入适量的CH3NH2溶液,K不变,错误;C.加水稀释的过程中,CH3NH2+H

14、2OCH3NH3+OH-的平衡向右移动,但c(OH-)减小,K只与温度有关,温度不变,K不变,错误;D.电离是吸热过程,升高温度,CH3NH2+H2OCH3NH3+OH-的平衡右移,c(CH3NH3+)增大,正确。题点二电离平衡常数的计算与应用3.(1)常温下,将a molL-1的醋酸与b molL-1的Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离平衡常数Ka=(用含a和b的代数式表示)。(2)六亚甲基四胺()的水溶液呈弱碱性,室温下其电离常数Ka11.010-8。计算0.01 molL-1 六亚甲基四胺水溶液中六亚甲基四

15、胺的电离度为(保留一位小数)。解析:(1)溶液中存在电荷守恒2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于c(CH3COO-)=2c(Ba2+)=b molL-1,所以c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。CH3COOHCH3COO-+H+a2-b b 10-7Ka=10-7ba2-b=2b10-7a-2b。(2)用字母A表示六亚甲基四胺,其电离方程式为AB+OH-,设溶液中六亚甲基四胺的电离度为,则溶液中c(B+)=c(OH-)=0.01 molL-1,则有(0.01)20.01(1-)1.010-8,解得1.010-3=0.1%。答案:(1)2b10-7a-2b(2

16、)0.1% 电离度()与电离平衡常数关系以一元弱酸为例: HAH+A-起始/(molL-1)c酸 0 0转化/(molL-1)c酸 c酸 c酸平衡/(molL-1)c酸(1-)c酸 c酸Ka=(c酸)2c酸(1-)=c酸21-,很小,可认为1-1,则Ka=c酸2或=Kac酸。当堂检测1.下列关于电解质溶液的说法正确的是(D)A.0.1 L 0.5 molL-1HClO溶液中含有的H+数为0.05NAB.室温下,稀释0.1 molL-1CH3COOH溶液,溶液的导电能力增强C.向0.1 molL-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中c(H+)c(CH3COOH)减小D.常温下,0.1 mol

17、L-1BOH的pH=11.1,其电离方程式是BOHB+OH-解析:A项, HClO为弱电解质,在水溶液中部分电离,0.1 L0.5 molL-1HClO溶液中含有的H+数小于0.05NA,错误;B项, CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释,平衡右移,产生的离子数增多,但溶液的体积增大,c(CH3COO-)、c(H+)减小,导电能力减弱,错误;C项,加水稀释时,平衡CH3COOHCH3COO-+H+右移,c(CH3COO-)减小,c(H+)c(CH3COOH)=Kac(CH3COO-),故比值变大,错误;D项,c(OH-)小于BOH的浓度,说明BOH为弱电

18、解质,部分电离,正确。2.25 时不断将水滴入0.1 molL-1的氨水中,下列图像变化合理的是(C)解析:稀释时氢氧根离子浓度下降,pH下降,趋近于7,但不可能小于7,故A项错误;随着水的滴入,电离度始终增大,故B项错误;随着水的滴入,离子浓度下降,导电能力下降,故C项正确;Kb只与温度有关,与加水量无关,故D项错误。3.已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸,常温下,向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。(1)写出亚磷酸电离的方程式: 、 。(2)表示pH与lgc(HPO32-)c(H2PO3-)的变化关系的曲线是(填“”或“”)。(3)根据图像计算亚磷酸的Ka1=。解析:由于Ka1=c(H2PO3-)c(H+)c(H3PO3),Ka2=c(HPO32-)c(H+)c(H2PO3-),且Ka1Ka2,由图像可知,在相同 lg c(H2PO3-)c(H3PO3)或lg c(HPO32-)c(H2PO3-)时,曲线对应的c(H+)较大,为一级电离(Ka1),曲线对应的c(H+)较小,为二级电离(Ka2);选用曲线中的特殊点B计算Ka1,Ka1=c(H2PO3-)c(H+)c(H3PO3)=1010-2.4=10-1.4。答案:(1)H3PO3H2PO3-+H+H2PO3-HPO32-+H+(2)(3)10-1.4