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    新教材2022届新高考化学人教版一轮课件:8.1 弱电解质的电离平衡

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    这是一份新教材2022届新高考化学人教版一轮课件:8.1 弱电解质的电离平衡,共51页。PPT课件主要包含了2电离平衡的特征等内容,欢迎下载使用。

    [考试要求] 1.理解电解质、强电解质和弱电解质的概念。 2.理解电解质在水溶液中的电离,认识并学会分析电解质溶液的导电性。 3.能用平衡原理分析弱电解质在水溶液中的电离平衡,能利用电离平衡常数进行计算和判断。
    考点一弱电解质的电离平衡
    1知识梳理1.强、弱电解质的概念(1)概念全部电离强电解质,包括______、______、______等部分电离弱电解质,包括______、______、______等(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。
    [思考] 电离方程式的书写(1)弱电解质①多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远________第二步,如H2CO3的电离方程式:__________________________,______________________。②多元弱碱电离方程式一步写成,如Fe(OH)3的电离方程式:________________________。(2)酸式盐溶液①强酸的酸式盐完全电离,如NaHSO4的电离方程式:__________________________________。②弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离,如NaHCO3的电离方程式:_________________________________________。
    2.弱电解质的电离平衡(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。如图所示:
    (3)外界条件对电离平衡的影响①温度:温度升高,电离平衡________移动,电离程度________。②浓度:稀释溶液,电离平衡________移动,电离程度________。③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________移动,电离程度________。④加入能反应的物质:电离平衡___移动,电离程度_____。
    [判断] (正确的打“√”,错误的打“×”)(1)HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质(  )(2)弱电解质溶液中存在溶质分子,而强电解质溶液中不存在溶质分子(  )(3)AgCl的水溶液不导电,而CH3COOH的水溶液能导电,故AgCl是弱电解质,CH3COOH是强电解质(  )(4)弱电解质在溶液里达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度一定相等(  )(5)强电解质的导电能力一定比弱电解质的导电能力强(  )
    [提醒]电离平衡移动与离子浓度变化1.稀醋酸加水稀释时,溶液中的各离子浓度并不是都减小,如c(OH-)是增大的。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.冰醋酸和0.1 ml·L-1的醋酸加水稀释时导电能力的变化曲线示意图,反映了离子浓度变化趋势。
    2对点速练练点一 电离平衡的移动1.已知0.1 ml·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO-+H+,要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值增大,可以采取的措施是(  )①加少量烧碱溶液 ②升高温度 ③加少量冰醋酸 ④加水A.①② B.①③C.②④ D.③④
    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(CH3COOH)的值减小。
    练后整理以0.1 ml·L-1CH3COOH溶液为例,填写外界条件对CH3COOH⇌CH3COO-+H+ ΔH>0的影响。
    解析:25 ℃时,0.2 ml·L-1的醋酸稀释过程中,随着水的加入溶液中OH-的浓度增大(但不会超过10-7 ml·L-1),CH3COOH的电离程度增大,CH3COO-数目增多,CH3COOH数目减少,但溶液中CH3COO-的浓度减小,溶液的导电能力减弱。
    4.在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析不正确的是(  )A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-C.c点,两溶液中含有相同量的OH-D.a、d两点对应的溶液均显中性
    解析:试题所涉及的化学方程式为向Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液:Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O(反应ⅰ);向Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶液:Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+NaOH+H2O(反应ⅱ),NaOH+NaHSO4===Na2SO4+H2O(反应ⅲ)。A项,由题图可知曲线①在a点溶液导电能力最低,说明此时溶液中离子浓度最小,当Ba(OH)2和H2SO4完全反应时生成BaSO4沉淀,此时溶液导电能力最低,故反应ⅰ符合,正确;B项,曲线②中b点进行的反应是反应ⅱ,溶液中含有Ba(OH)2与NaHSO4反应生成的NaOH,正确;C项,c点曲线①表示Ba(OH)2已经完全反应,并剩余H2SO4,溶液显酸性,c点曲线②表示NaOH与NaHSO4反应,且NaOH还有剩余,故溶液中含有反应ⅲ生成的Na2SO4和剩余的NaOH,溶液显碱性,所以c点两溶液中含有OH-的量不相同,错误;D项,a点为Ba(OH)2和H2SO4完全反应时生成BaSO4沉淀,溶液呈中性,d点溶液中溶质只有Na2SO4,溶液也呈中性,正确。
    方法总结溶液中离子浓度变化的宏观判断方法(1)有颜色的离子:通过溶液颜色的变化来判断,可用比色计测量离子浓度。(2)H+或OH-浓度:可用酸碱指示剂或pH计测量H+或OH-浓度的变化。(3)溶液的导电性:常用溶液的电导率,定量描述溶液的导电性。电解质溶液的电导率与离子浓度和离子所带电荷数成正比。
    考点二电离平衡常数 电离度
    1.电离平衡常数(1)表达式:①一元弱酸HA的电离常数:根据HA⇌H++A-,可表示为Ka=__________。②一元弱碱BOH的电离常数:根据BOH⇌B++OH-,可表示为Kb=____________。(2)意义:相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越____电离,所对应的酸性或碱性相对越____。
    (3)特点:多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3,所以其酸性主要决定于第____步电离。
    [提醒] 常见弱酸的电离常数(25 ℃)
    2对点速练练点一 电离平衡常数的判断1.下列关于电离平衡常数(K)的说法正确的是(  )A.电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱B.电离平衡常数(K)与温度无关C.相同温度下,不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数(K)不同D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为:K1<K2<K3
    解析:电离平衡常数随温度的变化而变化,多元弱酸分步电离,电离平衡常数逐渐减小,K越小说明弱电解质的电离能力越弱。
    2.液态化合物AB会发生微弱的自身电离,电离方程式为AB⇌A++B-,在不同温度下其平衡常数为K(25 ℃)=1.0×10-14,K(35 ℃)=2.1×10-14。则下列叙述正确的是(  )A.c(A+)随温度升高而降低B.35 ℃时,c(A+)>c(B-)C.AB的电离程度:α(25 ℃)>α(35 ℃)D.AB的电离是吸热过程
    解析:由于K(25 ℃)归纳总结 电离平衡常数的四大应用(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。(3)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。(4)判断微粒浓度比值的变化。
    5.已知25 ℃时弱电解质电离平衡常数:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13。(1)将20 mL 0.10 ml·L-1 CH3COOH溶液和20 mL、0.10 ml·L-1的HSCN溶液分别与0.10 ml·L-1的NaHCO3溶液反应,实验测得产生CO2气体体积V与时间t的关系如图。反应开始时,两种溶液产生CO2的速率明显不同的原因是___________________________________________________;反应结束后所得溶液中c(SCN-)__________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。
    因为Ka(HSCN)>Ka(CH3COOH),溶液中c(H+):HSCN>CH3COOH,c(H+)大反应速率快
    (2)2.0×10-3 ml·L-1的氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略调节时体积变化),测得平衡体系中c(F-)、c(HF)与溶液pH的关系如下图。则25 ℃时,HF电离平衡常数为:Ka(HF)=________(列式求值)。
    练点三 电离平衡与酸碱性的强弱判断方法7.下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱酸的是(  )①常温下某CH3COONa溶液的pH=8②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗③等pH等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多④pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的KOH溶液等体积混合,溶液呈酸性⑤CH3COONa和稀H3PO4反应,生成CH3COOH⑥pH=1的CH3COOH溶液稀释至100倍,pH<3⑦10 mL 0.1 ml·L-1 CH3COOH恰好与10 mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液完全反应A.②⑦ B.②⑤ C.①③⑤ D.②④⑤⑥
    解析:①说明溶液水解呈碱性,应为强碱弱酸盐,可证明CH3COOH是弱酸,正确;②只能说明溶液离子浓度较小,错误;③说明醋酸还可电离出氢离子,可证明CH3COOH是弱酸,正确;④说明醋酸有剩余,即醋酸没有完全电离,可以证明CH3COOH是弱酸,正确;⑤说明醋酸的酸性比磷酸弱,而磷酸为中强酸,则醋酸为弱酸,正确;⑥说明存在电离平衡,证明CH3COOH是弱酸,正确;⑦只能说明一元酸碱恰好反应,不能说明醋酸是弱酸,错误。
    8.25 ℃时,相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(  )A.同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)小于c(B-)B.a点溶液的导电性大于b点溶液C.a点的c(HA)大于b点的c(HB)D.HA的酸性强于HB
    解析:由于稀释过程中HA的pH变化较大,故HA的酸性强于HB,D项正确;酸的酸性越强,对应的盐的水解程度越小,故NaB的水解程度大,同浓度的NaA与NaB溶液中c(B-)小于c(A-),A项错误;b点溶液的pH小于a点溶液的pH,说明b点溶液中c(H+)较大、c(B-)较大,故溶液导电性较强,B项错误;稀释相同倍数时,HA的电离程度较大,故a点的c(HA)小于b点的c(HB),C项错误。
    9.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 ml·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
    解析:H2SO3能和NaHCO3反应放出CO2,说明酸性:H2SO3>H2CO3,而H2S不能和NaHCO3反应,说明酸性:H2S方法技能比较强酸弱酸的常见角度 以一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较为例。
    3.[浙江卷]室温下,下列事实不能说明NH3·H2O为弱电解质的是(  )A.0.1 ml·L-1NH3·H2O的pH小于13B.0.1 ml·L-1NH4Cl溶液的pH小于7C.相同条件下,浓度均为0.1 ml·L-1NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱D.0.1 ml·L-1NH3·H2O能使无色酚酞试液变红色
    4.[上海卷]能证明乙酸是弱酸的实验事实是(  )A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2B.0.1 ml/L CH3COONa溶液的pH大于7C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2D.0.1 ml/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红
    解析:A.只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,错误;B.该盐水溶液显碱性,由于NaOH是强碱,故可以证明乙酸是弱酸,正确;C.可以证明乙酸的酸性比碳酸强,但是不能证明其酸性强弱,错误;D.可以证明乙酸具有酸性,但是不能证明其酸性强弱,错误。
    5.[海南卷]下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,Kb=1.4×10-3)在水中的电离度与浓度关系的是(  )
    解析:根据甲、乙的电离平衡常数可得,这两种物质都是弱电解质,在温度不变、浓度相等时,电离程度CH3COOH
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