全国版2021高考化学一轮复习第23讲弱电解质的电离课件 57页

水溶液中的离子平衡 第八章 第 23 讲　弱电解质的电离 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 ( K a 、 K b ) 进行相关计算。 栏 目 导 航 考点一　弱电解质的电离平衡 　 考点二　电离平衡常数 考点三　强酸（碱）与弱酸（碱）的比较 探究高考 · 明确考向 1 ． 强、弱电解质 (1) 概念 考点一　弱电解质的电离平衡 (2) 与化合物类型的关系 强电解质主要是大部分 __________ 化合物及某些 __________ 化合物，弱电解质主要是某些 __________ 化合物。 [ 想一想 ] 　电解质的强弱与其溶解性和溶液的导电性有关吗？ 提示： 电解质的强弱是由物质的内部结构决定的，与外界因素无关，关键是看在水溶液中是否完全电离。 (1) 与溶解性无关。如 BaSO 4 等虽难溶于水，但溶于水的部分却能完全电离，是强电解质。醋酸能与水互溶但不能完全电离，是弱电解质。 (2) 与溶液的导电性无必然联系，溶液的导电性与溶液中的离子浓度、离子所带电荷的多少有关，强电解质溶液的导电能力不一定强，如饱和的 BaSO 4 溶液，弱电解质溶液的导电能力不一定弱，如较浓的 CH 3 COOH 溶液。 离子 　 共价 　 共价 　 2 ． 弱电解质的电离平衡 (1) 电离平衡的建立与特征 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。平衡建立过程如图所示： ①开始时， v ( 电离 ) __________ ，而 v ( 结合 ) 为 __________ 。 ②平衡的建立过程中， v ( 电离 )__________ v ( 结合 ) 。 ③当 v ( 电离 )__________ v ( 结合 ) 时，电离过程达到平衡状态。 最大 　 0 　 ＞ 　 ＝ 　 (2) 影响电离平衡的因素 Ⅰ. 内因：弱电解质本身的结构和性质，电解质越弱，其电离程度越小。 Ⅱ. 外因： ①浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，越易电离。 ②温度：温度越高，电离程度越大。 ③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。 ④化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使电离平衡向电离方向移动。 增大 减小 减弱 不变 增大 增大 增强 不变 增大 增大 增强 不变 减小 减小 增强 不变 减小 减小 增强 不变 增大 增大 增强 减小 减小 增强 不变 C 　 解析 本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动，但①③会使 c (H ＋ )/ c (CH 3 COOH) 的值减小。 A 　 从 “ 定性 ” 和 “ 定量 ” 两个角度理解电离平衡 (1) 从定性角度分析电离平衡：应该深刻地理解勒夏特列原理 —— 平衡向 “ 减弱 ” 这种改变的方向移动，移动结果不能 “ 抵消 ” 或 “ 超越 ” 这种改变。 (2) 从定量角度分析电离平衡：当改变影响电离平衡的条件后分析两种微粒浓度之比的变化时，若通过平衡移动的方向不能作出判断时，应利用化学平衡常数或水的离子积常数定量分析。 C 　 解析 加水促进电离，但氢离子浓度减小， A 项错误；通入过量 SO 2 气体发生反应 2H 2 S ＋ SO 2 ===3S ↓ ＋ 2H 2 O ，当 SO 2 过量时溶液显酸性，而且酸性比 H 2 S 强， pH 值减小， B 项错误；滴加新制氯水，发生反应 Cl 2 ＋ H 2 S===2HCl ＋ S ↓ ，平衡向左移动，溶液 pH 值减小， C 项正确；加入少量硫酸铜固体，发生反应 H 2 S ＋ Cu 2 ＋ ===CuS ↓ ＋ 2H ＋ ， H ＋ 浓度增大， D 项错误。 D 　 题组三　弱电解质溶液的导电性 5 ．画出下列溶液条件变化过程中导电性的变化。 (1) 在①冰醋酸和② 0.1 mol · L － 1 的醋酸中逐滴加水稀释 (2) 在醋酸溶液中逐滴加入稀氨水 ( 作图时把 I 改为导电能力， V 改为氨水的体积 ) 答案　 解析 在醋酸中加入稀氨水，发生反应 NH 3 · H 2 O ＋ CH 3 COOH===CH 3 COONH 4 ＋ H 2 O ， NH 3 · H 2 O 和 CH 3 COOH 是弱电解质，而 CH 3 COONH 4 是强电解质，所以开始阶段溶液的导电能力逐渐增强；醋酸反应完全后，随着稀氨水的加入，溶液被稀释，导电能力又逐渐下降。 考点二　电离平衡常数 2 ． 意义 电离常数反映了弱电解质的电离程度的大小， K 值越大，电离程度越 __________ ，酸 ( 或碱 ) 性越 __________ 。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱： H 2 SO 3 ＞ H 3 PO 4 ＞ HF ＞ CH 3 COOH ＞ H 2 CO 3 ≫H 2 S≫HClO 。 强调： 多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是： K a1 ≫ K a2 ≫ K a3 ，所以其酸性主要决定于第一步电离。 [ 想一想 ] 　为什么多元弱酸的各级电离平衡常数是逐级减小的？ 提示： 可以从两个方面解释，一是前一步电离出的 H ＋ 对后一步的电离起到抑制作用，二是随着各级电离的进行，酸根离子所带的负电荷越多，致使电离出 H ＋ 的能力更弱。 大 　 强 　 3 ． 影响因素 4 ． 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 ) __________ 。 (2) 判断盐溶液的酸性 ( 或碱性 ) 强弱，电离常数越小，对应的盐水解程度 _________ ，碱性 ( 或酸性 ) __________ 。 越强 越大 越强 题组一　电离平衡常数的应用 1 ． 25℃ 时，部分物质的电离平衡常数如表所示： CH 3 COOH ＞ H 2 CO 3 ＞ HClO a ＞ b ＞ d ＞ c 变小　 不变　 变大　 不变 2 ．体积为 10 mL pH ＝ 2 的醋酸溶液与一元酸 HX 分别加水稀释至 1 000 mL ，稀释过程中 pH 变化如图所示，则 HX 的电离平衡常数 ________( 填 “ 大于 ”“ 等于 ” 或 “ 小于 ” ) 醋酸的电离平衡常数；理由是 _____________________________________ ___________________________________________________________ 。 大于　 　 解析 稀释 100 倍， HX 、 CH 3 COOH 溶液的 pH 变化均小于 2 ，二者均为弱酸，酸性 HX ＞ CH 3 COOH 。 稀释相同倍数， HX 的 pH 变化比 CH 3 COOH 　 的 pH 变化大，酸性强，电离平衡常数大 　 4.2 × 10 － 7 1.96 × 10 － 5 1 ． 一元强酸与一元弱酸的多角度对比 考点三　强酸 ( 碱 ) 与弱酸 ( 碱 ) 的比较 ＞ ＝ ＞ ＝ ＞ ＝ 2 ． 一元强酸 (HCl) 与一元弱酸 (CH 3 COOH) 稀释图像比较 (1) 相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸 (2) 相同体积、相同 pH 值的盐酸、醋酸 题组一　强酸与弱酸的多角度比较 1 ．在一定温度下，有 a. 盐酸 b. 硫酸 c. 醋酸 三种酸： (1) 当三种酸物质的量浓度相同时， c (H ＋ ) 由大到小的顺序是 ________( 用字母表示，下同 ) 。 (2) 同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和 NaOH 的能力由大到小的顺序是 __________ 。 (3) 若三者 c (H ＋ ) 相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是 __________ 。 (4) 当三者 c (H ＋ ) 相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是 __________ 。 b ＞ a ＞ c 　 b ＞ a ＝ c 　 c ＞ a ＞ b 　 c ＞ a ＝ b 　 (5) 当三者 c (H ＋ ) 相同且体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的 H 2 ( 相同状况 ) ，则开始时反应速率的大小关系为 __________ ，反应所需时间的长短关系是 __________ 。 (6) 将 c (H ＋ ) 相同的三种酸均加水稀释至原来的 100 倍后， c (H ＋ ) 由大到小的顺序是 __________ 。 (7) 将 c (H ＋ ) 相同体积相同的三种酸，分别与等浓度的 NaOH 稀溶液反应至 pH ＝ 7 ，则消耗 NaOH 溶液的体积大小关系为 __________ 。 a ＝ b ＝ c 　 a ＝ b ＞ c 　 c ＞ a ＝ b 　 c ＞ a ＝ b 题组二　一强一弱图像的分析对比 2 ． (2019 · 湖北荆门联考 ) 25 ℃ 时， pH ＝ 2 的盐酸和醋酸各 1 mL 分别加水稀释， pH 随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是 ( 　　 ) C 　 解析 D 　 解析 题组三　弱电解质的判断方法 4 ． (2019 · 四川绵阳月考 ) 下列事实中，能说明 MOH 是弱碱的有 ( 　　 ) ①0.1 mol · L － 1 MOH 溶液可以使酚酞试液变红；② 0.1 mol · L － 1 MCl 溶液呈酸性；③ 0.1 mol · L － 1 MOH 溶液的导电能力比 0.1 mol · L － 1 NaOH 溶液弱；④等体积的 0.1 mol · L － 1 MOH 溶液与 0.1 mol · L － 1 HCl 溶液恰好完全反应 A ．①②③　　　 B ．②③ C ．②④　　　 D ．③④ B 　 解析 ① 0.1 mol · L － 1 MOH 溶液可以使酚酞试液变红，说明 MOH 能电离出氢氧根离子，而不能说明 MOH 的电离程度，所以不能证明 MOH 是弱碱；② 0.1 mol · L － 1 MCl 溶液呈酸性，说明 MCl 为强酸弱碱盐，则 MOH 为弱碱；③溶液的导电能力与离子浓度和离子所带的电荷数有关， 0.1 mol · L － 1 MOH 溶液的导电能力比 0.1 mol · L － 1 NaOH 溶液的弱，说明 MOH 溶液中离子浓度比 NaOH 溶液中离子浓度小， MOH 部分电离，为弱碱；④等体积的 0.1 mol · L － 1 MOH 溶液与 0.1 mol · L － 1 HCl 溶液恰好完全反应，无论是强碱还是弱碱，都能恰好完全反应。 5 ．为了证明醋酸是弱电解质，甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验： 0.1 mol · L － 1 醋酸溶液、 0.1 mol · L － 1 盐酸、 pH ＝ 3 的盐酸、 pH ＝ 3 的醋酸、 CH 3 COONa 晶体、 NaCl 晶体、 CH 3 COONH 4 晶体、蒸馏水、锌粒、 pH 试纸、酚酞、 NaOH 溶液等。 (1) 甲取出 10 mL 0.1 mol · L － 1 的醋酸溶液，用 pH 试纸测出其 pH ＝ a ，确定醋酸是弱电解质，则 a 应该满足的关系是 __________ ，理由是 ____________________________ 。 (2) 乙分别取 pH ＝ 3 的醋酸和盐酸各 1 mL ，分别用蒸馏水稀释到 100 mL ，然后用 pH 试纸分别测定两溶液的 pH ，则可认定醋酸是弱电解质，判断的依据是 _____________________________________ 。 a>1 因醋酸是弱酸，不能完全电离 盐酸的 pH ＝ 5 ，醋酸的 pH ＜ 5 (3) 丙分别取 pH ＝ 3 的盐酸和醋酸各 10 mL ，然后加入质量相同的锌粒，醋酸放出 H 2 的平均速率快，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？ __________ ，请说明理由： ______________________________________________ ______________________________________________________ 。 (4) 丁用 CH 3 COONa 晶体、 NaCl 晶体、蒸馏水和酚酞做实验，也论证了醋酸是弱酸的事实，该同学的实验操作和现象是 ____________________________________ ___________________________________________________________________________________ 。 正确 由于醋酸是弱酸，随着反应的进行，醋酸不断电离， c(H ＋ ) 变化小，产生 H 2 的平均速率醋酸比盐酸快 将 CH 3 COONa 晶体、 NaCl 晶体分别溶于 适量水配成溶液，再分别滴入酚酞溶液， CH 3 COONa 溶液变浅红色， NaCl 溶液不 变色 判断弱电解质的三个思维角度 (1) 弱电解质的定义，即弱电解质不能完全电离，如测 0.1 mol · L － 1 的 CH 3 COOH 溶液的 pH ＞ 1 。 (2) 弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动，如 pH ＝ 1 的 CH 3 COOH 溶液加水稀释 10 倍后， 1 ＜ pH ＜ 2 。 (3) 弱电解质形成的盐类能水解，如判断 CH 3 COOH 为弱酸可根据下面两个现象： ① 配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞试液。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： pH ＞ 7 。 探究高考 · 明确考向 √ 　 × 　 × 　 × 　 × 　 2 ． (2017 · 全国卷 Ⅰ ， 28(1)) 下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是 ( 　　 ) A ．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以 B ．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 C ． 0.10 mol · L － 1 的氢硫酸和亚硫酸的 pH 分别为 4.5 和 2.1 D ．氢硫酸的还原性强于亚硫酸 D 　 解析 A 能：氢硫酸不能与 NaHCO 3 溶液反应，说明酸性： H 2 S ＜ H 2 CO 3 ；而亚硫酸能，则说明酸性： H 2 SO 3 ＞ H 2 CO 3 。 B 能：相同浓度时导电能力越强，说明溶液中离子浓度越大，酸的电离程度越大，故可判断酸性： H 2 S ＜ H 2 SO 3 。 C 能： pH ： H 2 S ＞ H 2 SO 3 ，则 c (H ＋ ) ： H 2 S ＜ H 2 SO 3 ，故酸性： H 2 S ＜ H 2 SO 3 。 D 不能：还原性的强弱与酸的强弱无必然联系。 3 ． (2017 · 全国卷 Ⅰ ， 13) 常温下将 NaOH 溶液滴加到己二酸 (H 2 X) 溶液中，混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是 ( 　　 ) D 　 解析 10