高考化学一轮复习第十一章水溶液中的离子反应与平衡第36讲弱电解质的电离平衡课件

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高考化学一轮复习第十一章水溶液中的离子反应与平衡第36讲弱电解质的电离平衡课件

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课标要求 1.从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。
2.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡,了解电离平衡常数的含义。
3.能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡。
考点一 弱电解质的电离平衡及影响因素
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分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡。平衡建立过程如图所示:
2.影响电离平衡的因素
(1)内因(主要因素)
影响电离平衡的内因是弱电解质本身的结构与性质。相同条件下,电解质越弱,越难发生电离。
(2)外因(次要因素)
因素 影响结果
温度 升高温度,电离平衡正向移动,电离程度  (越热越电离)
浓度 加水稀释,电离平衡正向移动,电离程度  (越稀越电离)
同离子
效应 加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡逆向移动,电离程度
   
化学反应 加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质,电离平衡正向移动,电离程度   
增大
增大
减小
增大
学以致用
以0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液为例,分析外界条件对CH3COOH CH3COO-+H+ ΔH>0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                
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                
增大
增大
增大
增大
增大
增大
增大
减小
减小
减小
减小
减小
减小
减小
增大
减弱
不变
不变
不变
不变
不变
不变
增强
增强
增强
增强
增强
增强
考向1 判断弱电解质的不同角度
1.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。下列说法中正确的是
(   )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液的pH=7,则HR是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR溶液的pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25 ℃时,若测得HR溶液的pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25 ℃时,若测得NaR溶液的pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸
【解析】 25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1NaR溶液的pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,则HR是强酸,A错误;25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1HR溶液的pH>2且pH<7,可知溶液中c(H+)<0.01 mol·L-1,HR未完全电离,则HR是弱酸,B正确;假设HR是强酸,取pH=6的该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得此时溶液的pH<7,C错误;假设HR是强酸,则NaR为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50 ℃,促进水的电离,水的离子积常数增大,pH减小,D错误。
B
2.下列事实不能说明NH3·H2O是弱电解质的是(   )
A.常温下,0.1 mol·L-1 NaOH溶液的pH比0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液的pH大
B.相同条件下,相同物质的量浓度的氨水的导电能力比NaOH溶液的弱
C.向氨水中加入少量醋酸铵固体,溶液的pH减小
D.10 mL 1 mol·L-1盐酸恰好与10 mL 1 mol·L-1氨水完全反应
【解析】 10 mL 1 mol·L-1 盐酸恰好与10 mL 1 mol·L-1 氨水完全反应,只能说明NH3·H2O为一元碱,不能说明NH3·H2O为弱电解质,D符合题意。
D
判断弱电解质的三个角度
判断角度 方法解读
弱电解质的定义 证明弱电解质部分发生电离
存在电离平衡 条件改变,平衡移动,如pH=1的CH3COOH溶液加水稀释10倍后,溶液pH:1<pH<2
对应的盐能水解 弱电解质形成的盐能水解,如CH3COONa溶液呈碱性
考向2 影响电离平衡的因素及分析
A
4.在CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+。下列叙述正确的是(   )
A.加水稀释,CH3COOH的电离程度减小
B.加入少量NaOH固体,溶液导电性增强
C.滴加少量盐酸,平衡逆向移动,溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
【解析】 加水稀释,促进弱电解质的电离,CH3COOH的电离程度增大,A错误;滴加少量盐酸,虽抑制了醋酸的电离,但溶液中c(H+)增大,C错误;加入少量CH3COONa固体,溶液中c(CH3COO-)增大,平衡向逆反应方向移动,D错误。
B
基于勒夏特列原理分析外界条件
对电离平衡的影响
考点二 电离平衡常数及应用
1.电离平衡常数的表达式
(1)一元弱酸(或弱碱)
类别 一元弱酸HA 一元弱碱BOH
电离方程式 HA H++A- BOH B++OH-
电离常数
表达式 . .
(2)多元弱酸(以H2CO3为例)
电离步骤 第一步电离 第二步电离
电离方
程式
电离常数
表达式 . .
电离常
数关系 Ka1  (填“>”或“<”)Ka2

越小
越大
增大
第一步电离
越小
越大
考向1 利用电离常数判断弱电解质的相对强弱
1.25 ℃时,三种酸的电离平衡常数分别为6.3×10-4、5.6×10-4、6.2×10-10。已知下列反应可以发生:①NaCN+HNO2====HCN+NaNO2;②NaCN+HF====HCN+NaF;③NaNO2+HF====HNO2+NaF。由此判断,下列有关叙述中不正确的是(   )
A.Ka(HF)=6.3×10-4,Ka(HNO2)=6.2×10-10
B.电离常数:Ka(HF)> Ka(HNO2)>Ka(HCN)
C.反应HNO2+NaF====NaNO2+HF不能发生
D.该温度下,0.1 mol·L-1的HF溶液中c(H+)≈8×10-3 mol·L-1
【解析】 根据酸与盐发生复分解反应遵循“较强酸制取较弱酸”的规律,由①②③可得酸性:HF>HNO2>HCN,则电离平衡常数:Ka(HF)>Ka(HNO2)>Ka(HCN)。结合三个电离平衡常数的相对大小推知,Ka(HF)=6.3×10-4,Ka(HNO2)=5.6×10-4,Ka(HCN)=6.2×10-10,A错误。
A
弱酸 HX HY H2CO3
电离平衡
常数 7.8×10-9 3.7×10-15 Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
A
考向2 结合电离常数判断溶液中微粒浓度比值的变化
B
变小
变大
变小
不变
考点三 一元强酸和一元弱酸的比较
1.同浓度、同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
酸 中和碱
的能力 与足量Mg反应产生H2的量 与足量Mg反应过程中的速率
一元强酸 相同 相同 开始时强酸的反应速率大,一段时间后弱酸的反应速率大
一元弱酸
2.同pH、同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
酸 中和碱
的能力 与足量Mg反应产生H2的量 与足量Mg反应过程中的速率
一元强酸 小 少 开始时二者相同,一段时间后弱酸的速率保持较大
一元弱酸 大 多
考向 通过实验比较一元强酸和一元弱酸(探究与创新能力)
1.(人教版选必1 P61 改编)在两个密闭的锥形瓶中,0.05 g形
状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋酸
反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如图。下列说法
正确的是(   )
A.①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线
B.任意相同时间段内,盐酸与Mg反应的化学反应速率均大于醋酸与Mg反应的化学反应速率
C.反应中醋酸的电离被促进,两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
D.用1 mol·L-1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
C
【解析】 2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋酸,盐酸中c(H+)大,与镁条反应的速率快,相同时间内产生的氢气多,容器内压强大,反应先结束,故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线,A错误;从图像可以看出,
100 s后,醋酸与镁的反应速率更大,此时盐酸与镁已接近反应结束,c(H+)较小,反应速率较小,B错误;盐酸和醋酸的浓度和体积均相同,则二者物质的量相同,故反应结束时,产生的氢气总量基本相等,用1 mol·L-1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液时,盐酸与醋酸消耗NaOH溶液的体积相等,C正确,D错误。
2.电导率是衡量电解质溶液导电能力强弱的物理量。常温下,将相同体积的醋酸与NaOH溶液分别加水稀释,溶液的电导率随加入水的体积变化的曲线如图所示,下列说法正确的是(   )
A.曲线Ⅰ代表醋酸溶液加水稀释过程中溶液电导率的变化
B.a、b、c三点溶液的pH:a=c>b
C.将b、c两点溶液混合,所得溶液中溶质为CH3COOH和CH3COONa
D.a、b、c三点溶液中水的电离程度:a<b=c
C
【解析】 加水稀释时,醋酸是弱电解质,进一步电离,导电能力变化较小,则曲线Ⅱ表示醋酸溶液加水稀释过程中电导率的变化,氢氧化钠是强电解质,全部电离,导致离子浓度减小最大,稀释过程中导电能力变化较大,所以曲线Ⅰ表示氢氧化钠溶液加水稀释过程中溶液电导率的变化,A错误;曲线Ⅰ为NaOH溶液加水稀释过程中溶液电导率的变化,碱溶液pH>7,a点浓度大于b点,则pH:a>b;曲线Ⅰ是醋酸溶液加水稀释过程中溶液电导率的变化,pH<7,则pH:a>b>c,B错误;b点为NaOH溶液(曲线Ⅰ),c点为醋酸溶液(曲线Ⅱ),稀释前两溶液体积相同,电导率一样,代表弱电解质醋酸的初始浓度远远大于NaOH,稀释到相同体积后,混合两溶液,发生中和反应:CH3COOH+NaOH====CH3COONa+H2O,此时NaOH完全反应,醋酸过量,则溶质为CH3COOH和CH3COONa,C正确;酸或碱电离出的H+或OH-会抑制水的电离,离子浓度越大,抑制越强,水的电离程度越小,a点(NaOH)电导率等于c点(醋酸),即a点c(OH-)等于c点c(H+)浓度,对水的电离抑制程度相同,故水的电离程度:a=c,b点(NaOH)在a点的基础上继续稀释,c(OH-)减小,抑制能力减弱,水的电离程度增大,即b>a,综合排序水的电离程度:b>a=c,D错误。
3.常温下,用0.10 mol·L-1NaOH溶液分别滴定
20.00 mL起始浓度均为0.1 mol·L-1的一元弱酸
HX和HY溶液,已知HX电离程度小于HY,且当
Ka≤10-5时,可以认为弱酸达电离平衡时的浓度
近似等于起始浓度,其滴定曲线如图所示,下列
说法正确的是(   )
A.图中曲线Ⅰ对应的为HY
B.HX电离常数Ka约为10-10
C.在B1和B2两点对应的溶液中,满足c(HX)-c(HY)=c(Y-)-c(X-)
D.两条曲线终点坐标分别为C1、C2,两曲线相比,曲线Ⅰ选用酚酞作终点指示剂误差更小
C
进阶高考
C
D
C
0.028
(2)该小组尝试测弱酸HClO的Ka。
①丙同学认为不宜按照(1)中方法进行实验,其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的
离子方程式为   。
②小组讨论后,选用0.100 mol·L-1 NaClO溶液(含少量NaCl)进行实验,以获得HClO的Ka。简述该方案:  .
.
.
(包括所用仪器及数据处理思路)。
③教师指导:设计实验方案时,需要根据物质性质,具体问题具体分析。
实验方法:取适量0.100 mol·L-1 NaClO溶液放入烧杯中,用pH计
测得体系在25 ℃下的pH,记录数据;数据处理思路:NaClO溶液中存在ClO-的水解,
故根据0.100 mol·L-1的NaClO溶液在25 ℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数Kh,再
课时作业
答案速对
第十一章 第36讲 弱电解质的电离平衡
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B B D C C D C B
题号 9 10 11
答案 C B 见答案
1.氢氰酸(HCN)是一种弱酸,在水溶液中存在电离平衡:HCN H++CN-,常温下电离常数为Ka。下列说法正确的是(   )
A.0.1 mol·L-1HCN溶液的pH<1
B.增大HCN溶液浓度,其电离程度减小
C.升高HCN溶液温度,平衡逆向移动
D.加入少量NaOH溶液,会使Ka增大
【解析】 氢氰酸(HCN)是一种弱酸,在水溶液中部分电离,因此0.1 mol·L-1 HCN溶液中c(H+)<0.1 mol·L-1,pH>1,A错误;氢氰酸为弱电解质,增大HCN溶液浓度,其电离程度减小,B正确;弱电解质的电离是吸热过程,升高温度,平衡正向移动,C错误;加入少量NaOH溶液,电离平衡正向移动,但溶液的温度不变,电离平衡常数不变,D错误。
B
2.(人教版选必1 P62 T4改编)在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶
液的导电能力变化如图所示。下列说法不正确的是(   )
A.加水前导电能力为零的原因是冰醋酸中不存在自由移动的离子
B.a、b、c三点对应溶液的c(H+):c<a=b
C.a、b、c三点对应溶液中,CH3COOH的电离程度:c>b>a
D.加入少量Na2CO3固体,可使b点的c(CH3COO-)增大、c(H+)减小
【解析】 加水前的冰醋酸是纯净的醋酸,以分子形式存在,其中无自由移动的离子,因此不能导电,A正确;溶液中自由移动的离子浓度越大,溶液的导电能力就越强。由于导电能力:c<a<b,所以溶液中c(H+)由小到大的顺序是c<a<b,B错误;向冰醋酸中加入水,加水量越多,醋酸电离程度就越大。由图可知加水量:a<b<c,所以a、b、c三点对应的溶液中,CH3COOH的电离程度:c>b>a,C正确;加入少量Na2CO3固体,会消耗醋酸电离出的H+,从而促进醋酸的电离,因此b点c(CH3COO-)增大、c(H+)减小,D正确。
B
D
4.硼酸(H3BO3)的电离方程式为H3BO3+H2O [B(OH)4]-+H+。已知常温下,Ka(H3BO3)=5.4×10-10、Ka(CH3COOH)=1.75×10-5。下列说法不正确的是(   )
A.H3BO3为一元酸
B.0.01 mol·L-1 H3BO3溶液的pH≈6
C.常温下,等浓度溶液的pH:CH3COONa>Na[B(OH)4]
D.NaOH溶液溅到皮肤时,可用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
【解析】 Ka(H3BO3)<Ka(CH3COOH),所以[B(OH)4]-的水解程度更大,浓度相同时硼酸钠碱性更强,则等浓度溶液的pH:CH3COONa<Na[B(OH)4],C错误。
C
5.某温度下,将pH和体积均相等的HCl和CH3COOH溶液分别加
水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列说法不正确的
是(   )
A.稀释前溶液的浓度:c(HCl)<c(CH3COOH)
B.溶液中水的电离程度:b点<c点
C.从b点到d点,溶液中c(H+)·c(OH-)逐渐增大
D.在d点和e点均存在:c(H+)>c(酸根阴离子)
【解析】 稀释前两溶液的pH相等,由于醋酸是部分电离,则溶液的浓度:c(HCl)<c(CH3COOH),A正确;b点pH小于c点pH,说明c点酸性弱,抑制水电离的程度小,故水的电离程度大,溶液中水的电离程度:b点<c点,B正确;从b点到d点,由于溶液的温度不变,溶液中c(H+)·c(OH-)=Kw不变,C错误;在d点和e点均存在电荷守恒:c(H+)=c(酸根阴离子)+c(OH-),故存在c(H+)>c(酸根阴离子),D正确。
C
D
C
弱电解质 HCOOH HCN H2CO3
电离常数
(25 ℃) Ka=1.8×10-4 Ka=4.9×10-10 Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
B
9.(2025·浙江县域教研联盟联考)常温下,分别向体积相同、浓
度均为0.1 mol·L-1的MOH、ROH两种碱溶液中不断加水稀
释,溶液的pH与溶液浓度的对数(lg c)之间的关系如图所示。
下列说法不正确的是(   )
A.Kb(MOH)的数量级为10-5
B.a、b两点对应的溶液中,水的电离程度:a<b
C.等体积、等浓度的ROH溶液和MCl溶液混合后所得溶液中:c(OH-)<c(H+)
D.用相同浓度的盐酸分别中和a、b两点对应的溶液,消耗盐酸体积:Va=Vb
C
图1

B
正盐
2
测NaH2PO2溶液的pH,若pH>7,
则证明次磷酸为弱酸 、 向等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊溶
液,若次磷酸溶液中红色更浅,则说明次磷酸为弱酸
1×10-3
1

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