化学第八章 水溶液中的离子平衡 8.1 弱电解质的电离 新人教版 .ppt
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1、第一节弱电解质的电离考点一考点一弱弱电电解解质质的的电电离平衡及其影响因素离平衡及其影响因素【核心自主排核心自主排查查】1.1.强强弱弱电电解解质质:(1)(1)概念。概念。全部全部部分部分强酸、强碱、强酸、强碱、大多数盐大多数盐水水弱酸、弱碱、弱酸、弱碱、(2)(2)电电离方程式的离方程式的书书写。写。强强电电解解质质用用“=”号,弱号,弱电电解解质质用用“”号。号。多元弱酸分步多元弱酸分步电电离,且第一步离,且第一步电电离程度离程度远远远远大于第大于第二步,如二步,如H H2 2COCO3 3电电离方程式:离方程式:_,_。多元弱碱多元弱碱电电离方程式一步写成,如离方程式一步写成,如Fe(
2、OH)Fe(OH)3 3电电离方程离方程式:式:_。酸式酸式盐盐。a.a.强强酸的酸式酸的酸式盐盐完全完全电电离,如离,如_。b.b.弱酸的酸式弱酸的酸式盐盐中酸式酸根不能完全中酸式酸根不能完全电电离,如离,如_,_。2.2.电电离平衡的建立:离平衡的建立:弱弱电电解解质质的的电电离平衡是指在一定条件下,弱离平衡是指在一定条件下,弱电电解解质质的的分子分子_的速率和离子的速率和离子_的速率相的速率相等,溶液中的分子和离子的等,溶液中的分子和离子的浓浓度都保持不度都保持不变时变时的状的状态态。电电离成离子离成离子结结合成分子合成分子平衡建立平衡建立过过程的程的v-tv-t图图象如象如图图所示。所
3、示。3.3.弱弱电电解解质电质电离平衡的特征:离平衡的特征:=4.4.影响影响电电离平衡的因素:离平衡的因素:因因素素对电离平衡的影响对电离平衡的影响内内因因电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小外外因因温度温度由于电离过程吸热,温度改变,由于电离过程吸热,温度改变,平衡移动,升温,促进电离平衡移动,升温,促进电离浓度浓度电解质溶液浓度越小,电离程电解质溶液浓度越小,电离程度越大度越大外加外加电解电解质质同离子效应同离子效应加入含弱电解质离子的强电解加入含弱电解质离子的强电解质,电离平衡逆向移动,抑制质,电离平衡逆向移动,抑制电离电离含有可与弱含有可与
4、弱电解质反应电解质反应的离子的离子电解质电离程度增大,促进电电解质电离程度增大,促进电离离5.5.电电离度:离度:(1)(1)概念:一定条件下,当弱概念:一定条件下,当弱电电解解质质在溶液中达到在溶液中达到电电离离平衡平衡时时,溶液中已,溶液中已经电经电离的离的电电解解质质分子数占原来弱分子数占原来弱电电解解质总质总分子数的百分数。分子数的百分数。(2)(2)表达式:表达式:=100%100%。(3)(3)意意义义:衡量弱:衡量弱电电解解质质的的电电离程度,在相同条件下离程度,在相同条件下(浓浓度、温度相同度、温度相同),不同弱,不同弱电电解解质质的的电电离度越大,弱离度越大,弱电电解解质质的
5、的电电离程度越大。离程度越大。(4)(4)一元弱酸一元弱酸(HA)(HA)、一元弱碱、一元弱碱(如如NHNH3 3H H2 2O)O)中中电电离度离度()()与与c(Hc(H+)、c(OHc(OH-)的关系。的关系。设设一定温度下,一定温度下,浓浓度度为为cmolcmolL L-1-1醋酸的醋酸的电电离度离度为为a a。CHCH3 3COOH CHCOOH CH3 3COOCOO-+H+H+起始起始/mol/molL L-1-1 c c 0 0 0 0变变化化/mol/molL L-1-1 c ca a cca a cca a平衡平衡/mol/molL L-1-1 c-cc-ca acc cc
6、a a cca a 则则c(Hc(H+)=)=cca aKa a=c=ca a2 2同理:同理:对对于一元弱碱于一元弱碱(如如NHNH3 3H H2 2O)O),c(OHc(OH-)=)=ccb b。【思思维诊维诊断断】(正确的打正确的打“”,错误错误的打的打“”)(1)(1)除了水的除了水的电电离平衡外,离平衡外,盐盐酸中不存在其他酸中不存在其他电电离平衡。离平衡。()提示:提示:。HClHCl是强电解质,不存在电离平衡。是强电解质,不存在电离平衡。(2)(2)所有的共价化合物都是弱所有的共价化合物都是弱电电解解质质。()提示:提示:。HClHCl、H H2 2SOSO4 4、HIHI都是强
7、电解质。都是强电解质。(3)SO(3)SO2 2的水溶液能的水溶液能导电导电,所以,所以SOSO2 2是是电电解解质质。()提示:提示:。SOSO2 2溶于水不是自身电离,而是与水反应生溶于水不是自身电离,而是与水反应生成的成的H H2 2SOSO3 3电离,电离,H H2 2SOSO3 3是电解质。是电解质。(4)(4)向向0.1 mol0.1 molL L-1-1CHCH3 3COOHCOOH溶液加水稀溶液加水稀释释或加入少量或加入少量CHCH3 3COONaCOONa晶体晶体时时都会引起溶液中都会引起溶液中c(Hc(H+)减小。减小。()提示:提示:。加水会使醋酸溶液的酸性减弱,。加水会
8、使醋酸溶液的酸性减弱,c(Hc(H+)减小,减小,加入加入CHCH3 3COONaCOONa晶体会使醋酸的电离平衡逆向进行,晶体会使醋酸的电离平衡逆向进行,c(Hc(H+)减小。减小。(5)(5)碳酸的碳酸的电电离方程式离方程式为为H H2 2COCO3 3 2H 2H+。()提示:提示:。碳酸是二元弱酸,应分步电离。碳酸是二元弱酸,应分步电离。(6)(6)弱弱电电解解质质的的导电导电能力一定小于能力一定小于强强电电解解质质。()提示:提示:。导电能力取决于带电离子浓度大小及所带。导电能力取决于带电离子浓度大小及所带电荷的多少,与强弱电解质无直接关系。例如硫酸钡电荷的多少,与强弱电解质无直接关
9、系。例如硫酸钡是强电解质,它的溶液导电能力却比不上醋酸溶液,是强电解质,它的溶液导电能力却比不上醋酸溶液,因为它溶解度小,离子浓度小。因为它溶解度小,离子浓度小。(7)(7)熔融熔融时时是否是否导电导电是区是区别别强强电电解解质质与弱与弱电电解解质质的的标标准。准。()提示:提示:。熔融时是否导电,这是区别电解质与非电。熔融时是否导电,这是区别电解质与非电解质的常用方法,而不是区别强电解质与弱电解质的解质的常用方法,而不是区别强电解质与弱电解质的标准。标准。(8)(8)电电离平衡右移,弱离平衡右移,弱电电解解质质的的电电离程度一定增大。离程度一定增大。()提示:提示:。增大弱电解质的浓度,其电
10、离平衡虽向右。增大弱电解质的浓度,其电离平衡虽向右移动,但电离程度减小。移动,但电离程度减小。【方法点方法点拨拨】强强弱弱电电解解质质判断的常判断的常见见“误误区区”(1)(1)电电解解质质、非、非电电解解质质均是化合物,均是化合物,盐盐酸酸(混合物混合物)、铜铜(单质单质)虽虽能能导电导电,但它,但它们们既不是既不是电电解解质质也不是非也不是非电电解解质质。(2)(2)电电解解质质的的强强弱只与弱只与电电解解质质在水溶液中的在水溶液中的电电离程度有离程度有关,与关,与电电解解质质溶解性的大小无必然溶解性的大小无必然联联系。系。(3)(3)熔融熔融时时是否是否导电导电,这这是区是区别电别电解解
11、质质与非与非电电解解质质的常的常用方法,而不是区用方法,而不是区别别强强电电解解质质与弱与弱电电解解质质的的标标准。准。(4)(4)溶液溶液导电导电性的性的强强弱,取决于溶液中离子的弱,取决于溶液中离子的浓浓度及离度及离子所子所带电带电荷的多少,因此不能将溶液荷的多少,因此不能将溶液导电导电性性强强弱作弱作为为判断判断电电解解质质强强弱的弱的标标准。准。【基基础础小小题题快快练练】1.1.向向0.1 mol0.1 molL L-1-1的的H H2 2S S溶液中加入适量水,下列物理溶液中加入适量水,下列物理量增大的是量增大的是()A.A.电电离度离度 B.c(HB.c(H+)C.c(SC.c(
12、S2-2-)D.c(H)D.c(H2 2S)S)【解析解析】选选A A。H H2 2S S是弱电解质,加水稀释后平衡正向是弱电解质,加水稀释后平衡正向移动,电离度增大,移动,电离度增大,c(Hc(H2 2S)S)减小。但由于溶液体积的减小。但由于溶液体积的增大增大c(Hc(H+)、c(Sc(S2-2-)均减小,均减小,A A项正确。项正确。2.2.常温下向常温下向0.1 mol0.1 molL L-1-1的氨水中加入少量的氨水中加入少量试剂试剂X X后,后,溶液的碱性减弱,溶液的碱性减弱,则则X X不可能是下列哪种物不可能是下列哪种物质质()A.HA.H2 2O O B.HClB.HClC.N
13、HC.NH4 4Cl Cl D.NaOHD.NaOH【解析解析】选选D D。加水后,由于溶液体积的增大。加水后,由于溶液体积的增大c(OHc(OH-)减减小,溶液碱性减弱,小,溶液碱性减弱,A A项不符合题意;加入项不符合题意;加入HClHCl会消耗会消耗溶液中的溶液中的OHOH-,溶液碱性减弱,溶液碱性减弱,B B项不符合题意;加入项不符合题意;加入NHNH4 4ClCl后一水合氨的电离平衡逆向移动,后一水合氨的电离平衡逆向移动,c(OHc(OH-)减小,减小,溶液碱性减弱,溶液碱性减弱,C C项不符合题意;加入项不符合题意;加入NaOHNaOH后溶液中后溶液中c(OHc(OH-)增大,溶液
14、碱性增强,增大,溶液碱性增强,D D项符合题意。项符合题意。【高考模高考模拟预测拟预测】1.(20151.(2015乙卷乙卷)浓浓度均度均为为0.10 mol0.10 molL L-1-1、体、体积积均均为为V V0 0的的MOHMOH和和ROHROH溶液,分溶液,分别别加水稀加水稀释释至体至体积积V V,pHpH随随 的的变变化如化如图图所示,下列叙述所示,下列叙述错误错误的是的是()世世纪纪金榜金榜导导学号学号3068211630682116A.MOHA.MOH的碱性的碱性强强于于ROHROH的碱性的碱性B.ROHB.ROH的的电电离程度离程度b b点大于点大于a a点点C.C.若两溶液无
15、限稀若两溶液无限稀释释,则则它它们们的的c(OHc(OH-)相等相等D.D.当当 =2=2时时,若两溶液同,若两溶液同时时升高温度,升高温度,则则 增大增大【解析解析】选选D D。由图象可知。由图象可知0.1 mol0.1 molL L-1-1的的MOHMOH溶液的溶液的pH=13pH=13,说明,说明MOHMOH完全电离,为强电解质,同理判断完全电离,为强电解质,同理判断ROHROH为弱电解质,所以前者的碱性大于后者,为弱电解质,所以前者的碱性大于后者,A A正确;正确;ROHROH为弱电解质,溶液越稀越易电离,所以电离程度为弱电解质,溶液越稀越易电离,所以电离程度b b点大点大于于a a点
16、,点,B B正确;当两溶液无限稀释下去,相当于纯正确;当两溶液无限稀释下去,相当于纯水,所以二者水,所以二者c(OHc(OH-)相等,相等,C C正确;当正确;当 =2=2时,即时,即将原溶液加水稀释将原溶液加水稀释100100倍,此时倍,此时MOHMOH溶液的溶液的pH=11pH=11,ROHROH溶液的溶液的pH=10pH=10,则,则MOHMOH为强碱,为强碱,ROHROH存在电离平衡,为存在电离平衡,为弱碱,升高温度平衡右移,弱碱,升高温度平衡右移,M M+浓度无影响,浓度无影响,R R+浓度增浓度增大,所以大,所以 减小,减小,D D错误。错误。2.(20172.(2017襄阳模襄阳
17、模拟拟)常温下常温下0.1 mol0.1 molL L-1-1氨水的氨水的pH=apH=a,下列能使溶液下列能使溶液pH=(a+1)pH=(a+1)的措施是的措施是()世世纪纪金榜金榜导导学号学号3068211730682117A.A.加入适量的加入适量的氢氢氧化氧化钠钠固体固体B.B.将溶液稀将溶液稀释释到原体到原体积积的的1010倍倍C.C.加入等体加入等体积积0.2 mol0.2 molL L-1-1氨水氨水D.D.降低溶液的温度降低溶液的温度【解析解析】选选A A。加入适量的氢氧化钠固体,可以使溶液。加入适量的氢氧化钠固体,可以使溶液中中c(OHc(OH-)增大,可能使溶液的增大,可能
18、使溶液的pHpH由由a a(a+1)(a+1),A A正确。正确。将溶液稀释到原体积的将溶液稀释到原体积的1010倍,溶液的倍,溶液的pHpH减小,不可能减小,不可能变为变为(a+1)(a+1),B B错误;加入等体积错误;加入等体积0.2 mol0.2 molL L-1-1氨水,氨水,氨水的浓度为氨水的浓度为 =0.15 mol=0.15 molL L-1-1,氨水,氨水浓度增大,溶液的浓度增大,溶液的pHpH增大,但是也不可能增大增大,但是也不可能增大1 1个单个单位,位,C C错误;氨水中的一水合氨是弱电解质,降低错误;氨水中的一水合氨是弱电解质,降低温度,电离程度减小,电解质电离的程度
19、越小,溶液温度,电离程度减小,电解质电离的程度越小,溶液中的中的c(OHc(OH-)越小,越小,pHpH就越小,就越小,D D错误。错误。【加固加固训练训练】(2017(2017北京海淀区模北京海淀区模拟拟)稀氨水中存在着下列平衡:稀氨水中存在着下列平衡:NHNH3 3H H2 2O +OHO +OH-,若要使平衡向逆反,若要使平衡向逆反应应方向移方向移动动,同,同时时使使c(OHc(OH-)增大,增大,应应加入适量的物加入适量的物质质是是()NHNH4 4ClCl固体固体硫酸硫酸NaOHNaOH固体固体水水加加热热加入少量加入少量MgSOMgSO4 4固体固体A.B.A.B.C.D.C.D.
20、【解析解析】选选C C。若在氨水中加入。若在氨水中加入NHNH4 4ClCl固体,固体,c()c()增大,平衡向逆反应方向移动,增大,平衡向逆反应方向移动,c(OHc(OH-)减小,减小,不符不符合题意;硫酸中的合题意;硫酸中的H H+与与OHOH-反应,使反应,使c(OHc(OH-)减小,平衡减小,平衡向正反应方向移动,向正反应方向移动,不符合题意;当在氨水中加入不符合题意;当在氨水中加入NaOHNaOH固体后,固体后,c(OHc(OH-)增大,平衡向逆反应方向移动,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,平衡向符合题意;若在氨水中加入水,稀释溶液,平衡向正反应方向
21、移动,正反应方向移动,c(OHc(OH-)减小,减小,不符合题意;电离不符合题意;电离属吸热过程,加热平衡向正反应方向移动,属吸热过程,加热平衡向正反应方向移动,c(OHc(OH-)增增大,大,不符合题意;加入不符合题意;加入MgSOMgSO4 4固体发生反应:固体发生反应:MgMg2+2+2OH+2OH-=Mg(OH)=Mg(OH)2 2,溶液中,溶液中c(OHc(OH)-减小,平衡向减小,平衡向正反应方向移动,正反应方向移动,不符合题意。不符合题意。考点二考点二电电离平衡常数离平衡常数【核心自主排核心自主排查查】1.1.表达式:表达式:(1)(1)对对于一元弱酸于一元弱酸HAHA:HA H
22、HA H+A+A-,平衡常数,平衡常数K=_=_。(2)(2)对对于一元弱碱于一元弱碱BOHBOH:BOH BBOH B+OH+OH-,平衡常数,平衡常数K=_=_。2.2.意意义义:相同条件下:相同条件下,K值值越大,表示越大,表示该该弱弱电电解解质质_电电离,所离,所对应对应的酸性或碱性相的酸性或碱性相对对_。3.3.特点:特点:(1)(1)多元弱酸是分步多元弱酸是分步电电离的,各离的,各级电级电离常数的大小关系离常数的大小关系是是K1 1K2 2,所以其酸性主要决定于第,所以其酸性主要决定于第_步步电电离。离。越易越易越越强强一一(2)(2)增大增大浓度浓度【思思维诊维诊断断】(正确的打
23、正确的打“”,错误错误的打的打“”)(1)(1)在一定温度下,不同在一定温度下,不同浓浓度的同一度的同一电电解解质质,其,其电电离平离平衡常数一定相同。衡常数一定相同。()提示:提示:。电离平衡常数仅仅是温度的函数,温度不。电离平衡常数仅仅是温度的函数,温度不变,电离平衡常数不变。变,电离平衡常数不变。(2)(2)电电离平衡常数越大,表示离平衡常数越大,表示电电解解质质的的电电离能力越离能力越强强。()提示:提示:。电离平衡常数表示弱电解质电离程度的大。电离平衡常数表示弱电解质电离程度的大小,电离平衡常数越大,表示电解质的电离能力越强。小,电离平衡常数越大,表示电解质的电离能力越强。(3)(3
24、)要增大要增大电电离平衡常数,只能采用升温的方法。离平衡常数,只能采用升温的方法。()提示:提示:。电离平衡常数仅仅是温度的函数,温度不。电离平衡常数仅仅是温度的函数,温度不变,电离平衡常数不变。变,电离平衡常数不变。(4)(4)常温下向常温下向0.1 mol0.1 molL L-1-1CHCH3 3COOHCOOH溶液加入少量溶液加入少量CHCH3 3COONaCOONa晶体,醋酸的晶体,醋酸的电电离平衡常数减小。离平衡常数减小。()提示:提示:。电离平衡常数仅仅是温度的函数,温度不。电离平衡常数仅仅是温度的函数,温度不变,电离平衡常数不变。变,电离平衡常数不变。(5)(5)对对于于HF H
25、HF H+F+F-,K=c(Fc(F-)c(Hc(H+)/c(HF)/c(HF),表达式,表达式中的中的F F-一定是一定是HFHF电电离提供的。离提供的。()提示:提示:。表达式中的。表达式中的F F-浓度是溶液中浓度是溶液中F F-的总浓度,不的总浓度,不一定全部来源于一定全部来源于HFHF。【高考命高考命题题探究探究】角度角度1 1 电电离平衡常数的影响因素及其离平衡常数的影响因素及其应应用用【模模拟拟母母题题示例示例】(2017(2017贵贵阳模阳模拟拟)请请根据表中数据回根据表中数据回答有关答有关问题问题:酸或碱酸或碱电离常数电离常数(Ka a或或Kb b)CHCH3 3COOHCO
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