2025届高考化学一轮总复习第9章水溶液中的离子反应与平衡第42讲弱电解质的电离平衡课件
展开1.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡,能动态地分析电离平衡的移动。2.理解电离常数的含义,并能利用电离常数进行相关计算。
考点一 弱电解质的电离平衡 1.电离平衡的概念在一定条件(如温度、浓度等)下,当________________________的速率和__________________的速率相等时,电离过程达到平衡状态。
弱电解质分子电离成离子
2.电离平衡的建立与特征 (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。
3.外界条件对电离平衡的影响以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:A.向氨水中加入水,促进一水合氨电离,溶液中n(OH-) 增大,A正确;B.向氨水中加入少量浓盐酸,盐酸电离产生的氢离子和氢氧根离子反应,导致溶液中c(OH-)减小,B错误;C.向氨水中加入少量浓NaOH溶液,氢氧根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,C错误;
2.下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是________。①常温下NaNO2溶液的pH大于7②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗③HNO2和NaCl不能发生反应④常温下0.1 ml·L-1 HNO2溶液的pH=2.1⑤常温下pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合,pH小于7⑥常温下pH=2的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为3.1
解析:常温下NaNO2溶液的pH大于7,表明NaNO2是强碱弱酸盐,说明亚硝酸是弱电解质,①正确;用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗,可能是因为溶液中溶质的浓度太小,不能说明亚硝酸是弱电解质,②错误;HNO2和NaCl不能发生反应,只能说明HNO2的酸性弱于HCl的,不能说明HNO2是弱电解质,③错误;常温下0.1 ml·L-1 HNO2溶液的pH=2.1,表明亚硝酸在溶液中部分电离,说明亚硝酸是弱电解质,④正确;常温下pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合,pH小于7,表明亚硝酸在溶液中部分电离,说明亚硝酸是弱电解质,⑤正确;常温下pH=2的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为3.1,表明亚硝酸在溶液中部分电离,稀释100倍后其电离程度增大,说明亚硝酸是弱电解质,⑥正确。答案:①④⑤⑥
3.常温下,①100 mL 0.01 ml·L-1的CH3COOH溶液,②10 mL 0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液。用“>”“=”或“<”回答下列问题。(1)c(CH3COO-):①________②。(2)电离程度:①________②。(3)在上述两种溶液中加入足量锌片。开始时的反应速率:①________②;反应结束生成相同状况下H2的体积:①________②。(4)与同浓度的NaOH溶液完全反应消耗NaOH溶液的体积:①________②。答案:(1)< (2)> (3)< = (4)=
考点二 电离平衡常数 1.电离平衡常数
2.部分弱酸的电离平衡常数见下表。
(2)常温下,向a ml·L-1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b ml·L-1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),CH3COOH的电离常数Ka=________________(用含a和b的代数式表示)。
(3)常温下,将a ml·L-1 CH3COOH溶液与b ml·L-1 Ba(OH)2 溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在 2c(Ba2+)=c(CH3COO-),该混合溶液中CH3COOH的电离常数Ka=____________(用含a和b的代数式表示)。
考点三 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较 1.一元强酸与一元弱酸的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸的比较。
(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸的比较。
2.一元强酸与一元弱酸的稀释图像比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸。
(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸。
1.下列说法不正确的是(忽略溶液混合时体积变化)( )A.相同温度下,pH相等的氨水、NaOH溶液中,c(OH-)相等B.pH=4的醋酸的物质的量浓度大于pH=5的醋酸的10倍C.pH均为4的盐酸和氯化铵溶液等体积混合后,所得溶液的pH=4D.用同浓度的NaOH溶液分别与等体积、等pH的盐酸和醋酸恰好完全反应,盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
解析:A.相同温度下,水的离子积相等,pH相等的氨水、NaOH溶液中,c(H+)相等,故溶液中c(OH-)相等,A正确;
C.pH均为4的盐酸和氯化铵溶液等体积混合的瞬间,c(H+)=1.0×10-4 ml·L-1,不发生变化,铵根离子和一水合氨的浓度瞬间变为原来的二分之一,二者的比值不变,故所得溶液中水的电离平衡没有移动,氯化铵的水解平衡没有移动,混合溶液中c(H+)=1.0×10-4 ml·L-1,pH=4,C正确;D.醋酸是弱酸,等体积、等pH的盐酸和醋酸中醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量,故用同浓度的NaOH溶液分别与等体积、等pH的盐酸和醋酸恰好完全反应,醋酸消耗NaOH溶液的体积更大,D错误。
2.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 ml·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所示。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,两溶液最终产生的氢气总量基本相等D.1 ml·L-1NaOH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
解析:A.盐酸为一元强酸,醋酸为一元弱酸,2 mL 2 ml·L-1的盐酸和醋酸中,盐酸中 c(H+)大,与镁条反应的速率大,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,故A错误;B.可以通过曲线的斜率比较二者的反应速率大小,从题图可以看出,100 s 后,醋酸与镁的反应速率更大,此时盐酸与镁反应已接近结束,c(H+)较小,反应速率减小,故B错误;D.由于氯化氢和醋酸的物质的量相同,故用1 ml·L-1NaOH溶液完全中和时,盐酸与醋酸消耗NaOH溶液的体积相等,故D错误。
3.(2024·河源高三期末)某温度下,将pH和体积均相同的HCl和CH3COOH溶液分别加水稀释,pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )A.稀释前溶液中溶质的浓度: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:A.稀释前两溶液的pH相等,由于CH3COOH部分电离,因此稀释前溶液中溶质的浓度:c(CH3COOH)>c(HCl),故A错误;B.b点pH小于c点pH,说明c点酸性弱,对水的电离抑制程度小,水的电离程度大,因此溶液中水的电离程度:b点<c点,故B正确;C.从b点到d点,由于温度不变,因此溶液中c(H+)·c(OH-)不变,故C错误;D.在d点和e点均存在电荷守恒:c(H+)=c(酸根阴离子)+c(OH-),因此存在:c(酸根阴离子)<c(H+),故D错误。
2.(2022·新高考福建卷)探究醋酸浓度与电离度(α)关系的步骤如下,与相关步骤对应的操作或叙述正确的是( )
解析:A.中和滴定时眼睛应始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化,A错误;B.配制不同浓度的CH3COOH溶液时,容量瓶不需要干燥,B错误;C.CH3COOH的电离平衡只受温度影响,因此测定步骤Ⅱ中所得溶液的pH时应在相同温度下测定,C正确;
解析:溶液Ⅰ的pH=7.0,呈中性,c(H+)=c(OH-),A项错误;
HA可以自由通过隔膜,溶液Ⅰ、Ⅱ中c(HA)应相等,C项错误;
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