2023届新教材高考化学一轮复习电离平衡学案.docx
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1、第25讲电离平衡复 习 目 标1了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。2.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。3.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数进行相关计算。考点一弱电解质的电离平衡必备知识梳理夯实学科基础1.强、弱电解质(1)定义与物质类别(2)电解质电离的表示电离方程式电离方程式的书写原则:“强等号,弱可逆,多元弱酸分步离”类别书写原则实例一元弱酸如CH3COOH:CH3COOHCH3COOH多元弱酸分步电离,且第一步的电离程度远大于第二步,电离方程式必须分步书写或只写第一步的如H2CO3:_、_多元弱碱分步电离,一般一步书成如Fe(OH)3:_酸式盐
2、强酸的酸式盐在溶液中完全电离如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4=Na+H+SO42-;熔融时:NaHSO4=_弱酸的酸式盐,“强中有弱”,酸式酸根离子在水溶液中不能完全电离如NaHCO3:NaHCO3_Na+HCO3- 、HCO3-_H+CO32-复盐能完全电离如KAl(SO4)2两性氢氧化物存在酸式电离和碱式电离(酸式)_Al(OH)3_(碱式)特别提醒(1)中学阶段常见的六大强酸是指HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4,其他一般是中强酸或弱酸。(2)中学阶段常见的四大强碱是指NaOH、KOH、CaOH2、Ba(OH)2,其他一般是中强碱或弱碱。2.弱电解质的电离平衡(
3、1)电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度等)下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程就达到平衡状态,即电离平衡。平衡建立过程如图所示:(2)外因对电离平衡的影响浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度越小,电离程度_。温度:电解质的电离是_热过程,温度越高,电离程度_。同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的电解质时,可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动。化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时,可使电离平衡向_方向移动。实例:以0.1 molL1CH3COOH溶液为例,填写外界条件对CH3COOHCH3COOHH0的影响。改变条件平
4、衡移动方向n(H)c(H)导电能力Ka加水稀释向右_加入少量冰醋酸向右_通入HCl(g)向左_加NaOH(s)向右_加CH3COONa(s)向左_加入镁粉向右_升高温度向右_特别提醒(1)稀醋酸加水稀释时,溶液中不一定所有离子的浓度都减小,如醋酸溶液中的c(H)减小,但c(OH)增大。(2)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,如稀醋酸中加入冰醋酸。(3)电离平衡右移,离子的浓度不一定增大,电离程度也不一定增大,如增大弱电解质的浓度,使电离平衡向右移动,但电离程度减小。3.电解质溶液的导电能力与溶液中离子的关系电解质溶液导电能力取决于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
5、大、离子所带电荷数越多,导电能力越强。比较对象导电性原因同浓度的氢氧化钠溶液与氨水溶液氢氧化钠溶液_氨水溶液_同浓度的醋酸溶液与草酸溶液醋酸溶液_草酸溶液H2C2O4的Ka15.9102 CH3COOH的Ka1.79105电离常数:H2C2O4CH3COOH氢氧化钠极稀溶液与0.1 molL-1氨水溶液氢氧化钠极稀溶液_0.1 molL1氨水溶液氢氧化钠极稀溶液的离子浓度小于0.1 molL1氨水溶液的离子浓度4.判断弱电解质的三个思维角度角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离。(1)测定一定浓度的HA溶液的pH。(2)与同浓度盐酸比较导电性。(3)与同浓度的盐酸比较和锌反应的快慢。角
6、度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动。(1)从一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化判断。(2)从升高温度后pH的变化判断。(3)从等体积、等pH的HA溶液与盐酸分别与过量的锌反应生成H2的量判断。角度三:弱电解质形成的盐类能水解。如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象:(1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞溶液。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pH试纸上,测其pH。现象:pH7。易错易混辨析(错误的说明错因)(1)强电解质都是离子化合物()错因:_(2)室温下,由0.1 molL1一元碱BOH的pH10,可知溶液中存在BOH=BOH
7、()错因:_(3)当氨水电离处于平衡状态时,c(NH3H2O)c(NH4+)()错因:_(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()错因:_(5)电离平衡向右移动,弱电解质的电离程度一定增大()错因:_(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()错因:_深度思考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。题组强化训练形成关键能力题组一强弱电解质及电离1已知:Al(OH)3固体的熔点为300 ,电离方程式为H+AlO2-H2OAl(OH)33OHAl3;无水AlCl3晶体易升华,溶于水的电离方程式为AlCl3=Al33Cl;熔融状态
8、的HgCl2不能导电,稀溶液具有弱的导电能力且可作为手术刀的消毒液。下列关于AlOH3、AlCl3和HgCl2的说法正确的是()A均为强电解质 B均为弱电解质C均为离子化合物 D均为共价化合物2某离子化合物MCl(s)在水中溶解并发生电离,该过程的微观示意图如图。已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列相关说法正确的是()A1 mol MCl中含有NA对共用电子对BMCl为弱电解质,在水中仅部分电离CM和Cl均与水分子中的氧原子结合形成水合离子D.MCl在水作用下的溶解和电离过程是物理变化题组二影响弱电解质电离平衡移动的因素3向10 mL氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1 L后,下列说法中不正确的是()
9、ANH3H2O的电离程度增大Bc(NH3H2O)增大CNH4+的数目增多Dc(OH)减小而c(H)增大4. H2S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题组三弱电解质电离与溶液导电图像分析5一定温度下,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。下列说法正确的是()A.a、b、c三点溶液的pH: abcBa、b、c三点CH3COOH的电离程度:cabC
10、用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果偏小Da、b、c三点溶液用1 molL1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液的体积:caKa2,Kb1Kb2。(2)H2A的两步电离常数表达式分别为Ka1cH+cHA-cH2A,Ka2cH+cA2-cHA-。3.特点电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,升高温度,K值增大。电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,K越大,表示弱电解质越易电离,酸性或碱性越强。例如,在25 时,K(HNO2)4.6104,K(CH3COOH)1.8105,因而HNO2的酸性比CH3COOH强。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。二、电离度1
11、概念:一定条件下,当弱电解质在溶液中达到_时,溶液中已经电离的电解质分子数占原来弱电解质总分子数的百分数。2表达式:已电离的弱电解质的浓度弱电解质的初始浓度100%。3意义:衡量弱电解质的电离程度,在相同条件下(浓度、温度相同),不同弱电解质的电离度越大,弱电解质的电离程度越大。4影响因素温度升高温度,电离平衡向右移动,电离度_;降低温度,电离平衡向左移动,电离度_浓度当弱电解质溶液浓度增大时,电离度_;当弱电解质溶液浓度减小时,电离度_易错易混辨析(错误的说明错因)(1)H2CO3的电离常数表达式:Kac2H+cCO32- cH2CO3()错因:_(2)H2CO3的电离常数Ka1Ka2()错
12、因:_(3)弱电解质的电离平衡右移,电离常数一定增大()错因:_(4)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()错因:_(5)弱酸的浓度增大,酸性越强,电离度和电离常数均越大()错因:_(6)改变条件,若电离度增大,电离常数也增大()错因:_(7)某一弱电解质,电离度越大,电离常数就越大()错因:_(8)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()错因:_深度思考部分弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO电离平衡常数(25 )K177104K113107 K2711015K144107 K2471011K301
13、08按要求回答下列问题:(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_。(2)同浓度的HCOO、HS、S2、HCO3-、CO32-、ClO结合H的能力由强到弱的顺序为_。(3)运用上述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:HClO+HCO3-=ClOH2OCO2少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-=CO32-2HClO少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-=HCO3-HClO硫化氢通入NaClO溶液中:H2SClO=HSHClO碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+CO
14、32-=2HCOOCO2H2O题组强化训练形成关键能力题组一电离常数及其应用1醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHHCH3COO,下列叙述不正确的是()A升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数Ka增大B0.10 molL1的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液的pH变大CCH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动D25 时,欲使醋酸溶液pH、电离常数Ka和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸2已知25 时有关弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸化学式HXHYH2CO3电离平衡常数7.81093.71015K14.4107 K24.71011下列推断正确的是()AHX、HY两种弱酸的酸性
15、:HXHYB相同条件下溶液的碱性:NaXNa2CO3NaYNaHCO3C向Na2CO3溶液中加入足量HX,反应的离子方程式:2HX+CO32-=H2OCO22XD.HX溶液中c(H)一定比HY溶液的大题组二电离常数的计算3H3PO4的电离是分步进行的,常温下Ka17.6103,Ka26.3108,Ka34.41013。下列说法正确的是()A浓度均为0.1 molL1的NaOH溶液和H3PO4溶液按照体积比21混合,混合液的pHc(HPO42-)题组三判断微粒浓度比值的大小425 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cH+cOH-
16、均保持不变B向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa,溶液中cCH3COO-cCH3COOH的值增大C等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合:cHCO3- cH2CO3cCO32- cHCO3- D将浓度为0.1 molL1 HF溶液加水不断稀释过程中,电离平衡常数Ka(HF)保持不变,cF-cH+始终增大5常温下,将0.1 molL1的CH3COOH溶液加水稀释,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)cCH3COOHcH+_。(2)cCH3COO-cCH3COOH_。(3)cCH3COO-cH+_。(4)cCH3COO-cH+cC
17、H3COOH_。(5)cCH3COO-cCH3COOHcOH-_。情 境 创 新 设 计已知:25 时,下列四种弱酸的电离常数:CH3COOHHNO2HCNH2CO3电离常数1.751055.01046.21010Ka14.5107Ka24.71011问题探究(1)试比较相同浓度CH3COOH、HNO2、HCN、H2CO3的酸性强弱。_(2)判断反应:NaNO2CH3COOH=CH3COONaHNO2是否正确?向NaCN溶液中通入少量CO2,反应能否进行?若能进行,写出反应的化学方程式。_(3)25 时,醋酸溶液中c(CH3COOH)0.1 molL1,则溶液中的c(H)是多少?_(4)常温、
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