2024届高三化学一轮复习课件：电离平衡(共44张PPT)

(共44张PPT)
电离平衡
1. 强、弱电解质
(1)定义与物质类别
(2)电离方程式的书写——“强等号,弱可逆,多元弱酸分步离”
①强电解质,如H2SO4:　 。
完全
离子
共价
强酸
强碱
大多数盐
部分
共价
弱酸
弱碱
水
H2SO4 =2H++S
②弱电解质
a.一元弱酸,如CH3COOH:　 。
b.多元弱酸,分步电离,分步书写且第一步的电离程度远大于第二步的电离程度,如H2CO3: 　。
c.多元弱碱,分步电离,一步书写,如Fe(OH)3:
　　　　　　　　　　　　　。
CH3COOH CH3COO-+H+
H2CO3 H++HC、HC H++C
Fe(OH)3 Fe3++3OH-
③酸式盐
a.强酸的酸式盐,如NaHSO4在水溶液中:　 。
熔融时:　 。
b.弱酸的酸式盐:“强中有弱”,如NaHCO3:
　。
[微点拨1] ①中学阶段常见的六大强酸是指:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4,其他一般是中强酸或弱酸。
②中学阶段常见的四大强碱是指:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2,其他一般是中强碱或弱碱。
NaHSO4 =Na++H++S
NaHSO4 =Na++HS
NaHCO3 =Na++HC、HC H++C
2. 弱电解质的电离平衡
(1)电离平衡的建立
在一定温度下,当弱电解质　　　　　　　　　的速率和
　　　　　　　　的速率相等时,电离过程达到了平衡。
电离产生离子
离子结合成分子
(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。
=
≠
最大
0
>
=
(3)外因对电离平衡的影响
①浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度越小,越　　　　电离。
②温度:温度越高,电离程度　　　　。
③相同离子: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
　　　　　　　　　　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　　　　方向移动。
易
越大
结合成弱电解质分子
电离
[微点拨2] 外界条件对电离平衡影响的两个“不一定”
①稀醋酸加水稀释时,溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变,KW=c(H+)·c(OH-)是定值,稀醋酸加水稀释时,溶液中的c(H+)减小,c(OH-)增大。
②电离平衡右移,电离程度不一定增大,如增大弱电解质的浓度,使电离平衡向右移动,但电离程度减小。
3.电解质溶液的导电能力与溶液中离子的关系
电解质溶液的导电能力取决于自由移动离子的浓度和离子所带电荷数,自由移动离子的浓度越大、离子所带电荷数越多,导电能力越　　　　。
强
将冰醋酸和稀醋酸分别加水稀释,其导电
能力随加水量的变化曲线如图所示:
(1)OA段随加水量的增多,导电能力增强,
其原因是
　 。
(2)AB段导电能力减弱,原因是
　。
[微点拨3] 电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度的大小有关,与电解质的强弱无关。强电解质溶液的导电能力不一定强(如CaCO3溶液),弱电解质溶液的导电能力不一定弱(如氨水)。
冰醋酸发生了电离,溶液中离子浓度增大
随着水的加入,溶液的体积增大,离子浓度减小,导电能力减弱
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强(　 )
×
[解析]强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强,错误。
×
(2)氨气溶于水,当NH3·H2O电离出的c(OH-)=c(N)时,表明NH3·H2O电离处于平衡状态(　　)
[解析]当NH3·H2O电离的速率等于形成分子的速率时,表明NH3·H2O电离处于平衡状态,错误。
[解析]若稀释电解质溶液,电离平衡右移,电解质分子的浓度减小,离子浓度也减小,错误。
[解析]室温下,若0.1 mol·L-1一元碱BOH完全电离,则pH=13,题目中pH=10,则BOH为弱碱,溶液中存在BOH B++OH-,错误。
(3)室温下,由0.1 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可知溶液中存在BOH= B++OH-(　 )
(4)电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小,离子浓度一定增大(　　)
×
×
[解析]电离平衡向右移动,电离程度不一定增大,如增大弱电解质的浓度,电离平衡向右移动,但弱电解的电离度减小。
[解析] 25 ℃时,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,OH-浓度增大,错误。
(5)25 ℃时,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,各离子浓度均减小(　 )
(6)电离平衡向右移动,弱电解质的电离度一定增大(　　)
×
×
2.以0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液为例,填写外界条件对CH3COOH CH3COO-+H+　ΔH>0的影响。
增大　
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　
减小　
减小　
增大　
减小　
减小　
增大　
增大　
减小　
减小　
减小　
增大　
减弱　
增强　
增强　
增强　
增强　
增强　
增强　
不变　
不变　
不变　
不变　
不变　
不变　
增大　
3.分别画出冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率和pH随加水体积变化的曲线。
[答案]
1.下列性质中,可以证明HA是弱酸的是 (　 )
①1 mol·L-1的HA溶液的pH=1
②NaA溶液显碱性
③在相同条件下,HA溶液的导电性比盐酸弱
④体积相同、浓度相同的HA溶液与NaOH溶液恰好完全反应
⑤pH相同、体积相同的HA溶液和HCl溶液与Fe反应时,开始放出H2的速率一样
⑥HA溶液中HA、A-、H+同时存在
A.①②③⑥ B.②③④⑤ C.①④⑤⑥ D.③⑤⑥
题组一　强电解质与弱电解质
A
[解析] ①1 mol·L-1的HA溶液的pH=1,溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1<1 mol·L-1,则HA部分电离,为弱酸,故正确;
②NaA溶液显碱性,则NaA为强碱弱酸盐,所以HA为弱酸,故正确;
③在相同条件下,HA溶液的导电性比盐酸弱,说明HA溶液中离子浓度小于盐酸,HCl是强电解质,则HA为弱电解质,即HA为弱酸,故正确;
④体积相同、浓度相同的HA溶液与NaOH溶液恰好完全反应,说明HA是一元酸,不能说明HA部分电离,则不能证明HA为弱酸,故错误;
⑤pH相同、体积相同的HA溶液和HCl溶液与Fe反应时,开始放出H2的速率一样,开始时两种酸溶液的pH相等,则开始时c(H+)相等,不能说明HA部分电离,则不能证明HA为弱酸,故错误;
⑥HA溶液中HA、A-、H+同时存在,则HA部分电离,为弱酸,故正确。
2.在体积均为0.5 L、pH均等于1的盐酸、醋酸溶液中,分别投入1.4 g铁粉,则如图所示曲线比较符合客观事实的是 (　 )
　　　　　
A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D
B
[解析] n(Fe)==0.025 mol,盐酸是强酸,0.5 L、pH=1的盐酸中HCl的物质的量为0.1 mol·L-1×0.5 L=0.05 mol,根据反应方程式:Fe+2H+ =Fe2++H2↑,铁与盐酸恰好反应;醋酸是弱酸,0.5 L、pH=1的醋酸溶液中,n(CH3COOH)大于0.05 mol,与0.025 mol铁反应后醋酸有剩余。盐酸恰好反应,醋酸有剩余,则生成氢气的量与铁的量成正比,铁的量相同,则最终生成氢气的体积相同,A错误;
反应过程中,醋酸能电离出氢离子,使醋酸溶液中H+浓度大于盐酸,则醋酸的反应速率大于盐酸,完全反应时,醋酸用的时间小于盐酸,盐酸恰好完全反应,醋酸有剩余,则反应后溶液中pH:盐酸>醋酸,B正确;C、D错误。
[方法技巧] 判断弱电解质的三个思维角度
角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。
角度二: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CH3COOH溶液加水稀释10倍后,1角度三:弱电解质形成的盐能水解,如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个实验:
(1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞溶液,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,pH>7。
题组二　弱电解质的电离平衡
1. H2S水溶液中存在电离平衡:H2S H++HS-和HS- H++S2-。若向H2S溶液中 (　 )
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
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SO2气体发生反应:2H2S+SO2 =3S↓+2H2O,当SO2过量时溶液显酸性,而且酸性比H2S强,pH减小,B项错误;
滴加新制氯水,发生反应:Cl2+H2S =2HCl+S↓,平衡向左移动,生成了HCl,溶液pH减小,C项正确;
加入少量硫酸铜固体,发生反应:H2S+Cu2+ =CuS↓+2H+,H+浓度增大,D项错误。
2. pH=12的X、Y两种碱溶液,分别将它们稀释100倍,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是 (　 )
A.若10B.X、Y两种碱的物质的量浓度一定相等
C.稀释后,Y溶液的碱性比X溶液的碱性弱
D.完全中和pH相同且等体积的X、Y两溶液时,
消耗同浓度盐酸的体积:V(X)D
[解析]若X、Y为强碱,则pH=12的X、Y溶液稀释100倍,溶液中c(OH-)应该为原来的,则pH为10,实际上10由图可知,pH相同的两种碱稀释相同倍数,pH变化不同,则两种碱的强弱不同,pH变化较小的碱,碱性较弱,故pH相同时,二者的物质的量浓度一定不同,Y的物质的量浓度较大,同等条件下消耗盐酸较多,B项错误、D项正确;
由图可知,pH为12的两种碱,稀释相同的倍数后Y溶液的pH比
X溶液的pH大,故Y溶液的碱性较强,C项错误。
题组三　电离平衡移动的分析
1.某温度下,等体积、等c(H+)的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是 (　 )
A.曲线Ⅰ表示稀释时醋酸中c(H+)的变化
B.a点酸的总浓度小于b点酸的总浓度
C.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
D.稀释过程中,醋酸溶液中减小
C
[解析]由图可知,盐酸和醋酸稀释相同倍数时,盐酸中c(H+)变化较大,故Ⅰ表示盐酸稀释时的变化曲线、Ⅱ表示醋酸稀释时的变化曲线,A项错误;
醋酸是弱酸,盐酸是强酸,等体积、等c(H+)的盐酸和醋酸溶液中酸的浓度:醋酸>盐酸,稀释相同倍数时酸的浓度:醋酸>盐酸,即a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度,故B错误;
阴阳离子所带电荷相同时,溶液导电性与离子浓度成正比,
两溶液中c(H+):b>c,则溶液导电性:b>c,故C项正确;
稀释促进醋酸的电离,溶液中n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,则醋酸稀释过程中,=增大或Ka=,=,加水稀释过程中,Ka不变,c(CH3COO-)减小,增大,故D错误。
2.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液
电导率变化可以确定滴定反应的终点。图是KOH溶液分别滴
定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图
中,能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是 (　 )
　　　　　
A　　　　　　　B C　　　　　　　D
D
[解析] HCl为强电解质,CH3COOH为弱电解质,滴加NH3·H2O,先与HCl反应,生成同样为强电解质的NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液稀释,所以电导率下降。当HCl被中和完后,继续与弱电解质CH3COOH反应,生成CH3COONH4,为强电解质,所以电导率增大。HCl与CH3COOH均反应完后,继续滴加
弱电解质NH3·H2O,电导率变化不大,因为溶液被稀释,有
下降趋势。
[方法技巧] 外界条件对电离平衡影响的四个“不一定”
(1)稀醋酸加水稀释时,溶液中所有的离子浓度不一定都减小。因为温度不变,KW=c(H+)·c(OH-)不变,稀醋酸加水稀释时,溶液中的c(H+)减小,故c(OH-)增大。
(2)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小。如对于NH3·H2O N+OH-,平衡后,通入氨气,c(NH3·H2O)增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能消除这种改变,再次达到平衡时,c(NH3·H2O)比原平衡时大。
(3)电离平衡右移,离子的浓度不一定增大,如在CH3COOH溶液中加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡时要小。
(4)电离平衡右移,电离程度也不一定增大,如增大弱电解质的浓度,电离平衡向右移动,弱电解质的电离程度减小。
1. 电离度
(1)概念
在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,　　　　　　　　　　　　　占原电解质总数的百分比。
(2)表达式 α=　 ×100%
也可表示为α=　 ×100%
(3)影响因素
①浓度 相同温度下,同一弱电解质,浓度越大,其电离度(α)越　　　　。
②温度 相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度(α)越　　　　。
已经电离的电解质分子数
(4)意义
衡量弱电解质的电离程度,相同条件下(浓度、温度相同),不同弱电解质的电离度越大,弱电解质的电离程度越　　　　。
2.电离常数
(1)概念
在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中
　　　　　　　　　　　　　　　　　的乘积与
　　　　　　　　　　　　　　　　　之比是一个常数,这个常数叫作电离平衡常数,又称电离常数,用K(弱酸用Ka,弱碱用Kb)表示。
大
电离所生成的各种离子浓度
溶液中未电离分子的浓度
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 Ka=　　　　　 Kb=　　　　　
(2)表达式
(3)意义
相同条件下,K的值越大,表示该弱电解质 电离,所对应酸或碱的酸性或碱性相对　　　　。
　
越易
越强
(4)特点
①电离常数只与　　　　有关,与电解质的浓度、酸碱性无关,由于电离过程是　　　的,故温度升高,K增大。
②多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系是K1 K2……,所以其酸性主要取决于 电离。
(5)电离常数的四大应用
①判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)　　　　。如常温下,CH3COOH的Ka=1.75×10-5,HClO的Ka=2.95×10-8,则酸性强弱为CH3COOH　　　　HClO。
温度
吸热
第一步
越强
>
②判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱。弱酸或弱碱的电离常数越大,对应盐的水解程度越　　　,盐溶液的碱性(或酸性)越　　　,如醋酸的Ka=1.75×10-5,次氯酸的Ka=2.95×10-8,则相同浓度的醋酸钠和次氯酸钠溶液的pH:醋酸钠
　　　(填“>”“<”或“=”)次氯酸钠。
③判断反应能否发生或者判断产物是否正确,通过强酸制弱酸来判断。如H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.3×10-10,向苯酚钠(C6H5ONa)溶液中通入的CO2不论少量还是过量,其化学方程式均为
　 。
小
弱
<
C6H5ONa+CO2+H2O =C6H5OH+NaHCO3
④判断溶液微粒浓度比值的变化,利用温度不变,电离常数不变来判断。
如将0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,==
,稀释时,c(H+)　　　　,Ka　　　　,则　　　　。(填“增大”“减小”或“不变”)
减小
不变
增大
(2)在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,升高温度,电离度增大(　　)
[解析]当弱电解质的浓度增大时,电离平衡虽然右移,但电离度减小,错误。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)当弱电解质的浓度增大时,电离度增大(　 )
×
√
[解析]电离是吸热过程,升高温度,电离平衡右移,电离度增大,正确。
[解析]电离常数的大小表示弱电解质电离的难易程度,可以表示弱电解质的相对强弱,正确。
[解析] H2CO3为二元弱酸,电离常数表达式应该分段表示:Ka1=、Ka2=,错误。
(4)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱(　　)
×
√
(3)H2CO3的电离常数表达式:Ka=(　　)
(7)电离常数大的酸溶液中的c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大(　　)
(5)不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同 (　　)
[解析]温度不变时,电离常数不变,错误。
[解析]弱电解质的电离常数只与温度有关,与浓度无关,错误。
(6)电离平衡右移,电离常数一定增大(　　)
×
×
[解析]酸溶液中的c(H+)既与酸的电离常数有关,还与酸的浓度有关,电离常数大的c(H+)不一定大,错误。
×
2. 25 ℃时CH3COOH的Ka=1.8×10-5、HF的Ka=6.3×10-4,下列说法正确的是 (　 )
A.分别测定某HF溶液、醋酸溶液的pH,前者小于后者,可以证明HF的Ka>1.8×10-5
B.10 mL 0.1 mol·L-1的HF溶液中加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中水的电离程度与纯水相同,V(NaOH)可能小于或大于10 mL
C.向20 mL 0.1 mol·L-1的HF溶液中加入10 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液充分反应,所得溶液中c(HF)>c(F-)
D.将pH=4的HF溶液与pH=4的醋酸混合,HF的电离度增大
B
[解析] 未指定相同浓度下,不能通过溶液的pH比较酸的强弱关系,A项错误;
NaOH溶液的体积小于10 mL,HF抑制水的电离、NaF促进水的电离,二者程度相等时溶液中水的电离程度与纯水相同,NaOH溶液的体积大于10 mL,NaOH抑制水的电离、NaF促进水的电离,二者程度相等时溶液中水的电离程度与纯水相同,B项正确;
F-的水解常数Kh==1.59×10-11,则HF的电离程度大于F-的水解程度,故溶液中c(F-)>c(HF),C项错误;
pH相同的酸溶液混合,二者的电离度不变,D项错误。
1.已知25 ℃时,醋酸溶液中各粒子存在下述关系:Ka==1.75×10-5,下列有关说法可能成立的是 (　 )
A.25 ℃时,向该溶液中加入一定量的盐酸,Ka=8×10-5
B.25 ℃时,向该溶液中加入一定量的盐酸,Ka=8×10-4
C.标准状况下,醋酸溶液中Ka=1.75×10-5
D.升高到一定温度,Ka=7.2×10-5
题组一　电离平衡常数的意义
D
[解析] Ka为醋酸的电离常数,只与温度有关,与离子浓度无关,故A、B项错误;
由于醋酸的电离过程吸热,则升高温度,Ka增大,降低温度,Ka减小,所以标准状况下(0 ℃),Ka应小于1.75×10-5,故C项错误。
2.相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是 ( 　)
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y- =HY+Z-能够发生
C.相同温度下,0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液的pH最大
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离常数大于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离常数
B
酸 HX HY HZ
电离常数Ka 9×10-7 9×10-6 1×10-2
[解析]题表中电离常数大小关系为HZ>HY>HX,所以酸性强弱关系为HZ>HY>HX,A、C不正确,B正确;
电离常数只与温度有关,与溶液浓度无关,D不正确。
[方法技巧] 电离平衡常数与酸(碱)性强弱的关系