
考點 1 弱電解質(zhì)的電離平衡1.弱電解質(zhì):包括______、______、極少數(shù)鹽(如醋酸鉛)、兩性氫氧化物、____等。
2.弱電解質(zhì)的電離平衡(1)電離平衡的建立在一定條件下(如溫度、壓強等),當(dāng)弱電解質(zhì)電離成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時,達(dá)到電離平衡狀態(tài)。
(2)電離平衡的特征?①開始時,v(電離)______,而v(結(jié)合)為0。②平衡的建立過程中,v(電離)___v(結(jié)合)。③當(dāng)v(電離)___v(結(jié)合)時,電離過程達(dá)到平衡狀態(tài)。
3.外因?qū)﹄婋x平衡的影響(1)濃度:在一定溫度下,同一弱電解質(zhì)溶液,濃度越小,電離程度越大。(2)溫度:溫度越高,電離程度越大。(3)同離子效應(yīng):加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì)時,可使電離平衡向結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的方向移動。(4)化學(xué)反應(yīng):加入能與弱電解質(zhì)電離出的離子反應(yīng)的物質(zhì)時,可使電離平衡向電離方向移動。
1.測定溶液中離子濃度變化的實驗方法有多種,如:(1)有顏色的離子:通過溶液顏色的變化來判斷,可用比色計測量離子濃度。(2)H+或OH-濃度:可用酸堿指示劑或pH計測量H+或OH-濃度的變化。(3)溶液的導(dǎo)電性:常用溶液的電導(dǎo)率,定量描述溶液的導(dǎo)電性。電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率與離子濃度和離子所帶電荷數(shù)成正比。
在圖中分別畫出冰醋酸加水稀釋過程中溶液的電導(dǎo)率和pH隨加水體積變化的曲線。
提示:→ 增大 減小 減弱 不變 → 增大 增大 增強 不變 ← 增大 增大 增強 不變 → 減小 減小 增強 不變 → 減小 減小 增強 不變 → 增大 增大 增強 增大 ← 減小 減小 增強 不變
1.錯點提醒:外界條件對電離平衡影響的四個“不一定”(1)加水稀釋時,溶液中不一定所有的離子濃度都減小。如稀醋酸加水稀釋時,溶液中的c(H+)減小,因為溫度不變,Kw=c(H+)·c(OH-)是定值,故c(OH-)增大。
(4)電離平衡右移,電離程度也不一定增大,加水稀釋或增大弱電解質(zhì)的濃度,都使電離平衡向電離方向移動,但加水稀釋時弱電解質(zhì)的電離程度增大,而增大弱電解質(zhì)的濃度時弱電解質(zhì)的電離程度減小。
2.歸納整合:影響電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的主要因素電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力主要取決于離子的濃度、離子在電場中的運動速率以及離子所帶的電荷數(shù)目。(1)相同條件下溶液的離子濃度越大,其導(dǎo)電能力越強。(2)相同離子濃度時,離子所帶的電荷數(shù)越多,溶液的導(dǎo)電能力越強。(3)溫度越高,溶液的導(dǎo)電能力越強。
答案:(1)增大 (2)不 (3)向右 減小 (4)減小 增大
解析:HCl為強電解質(zhì),CH3COOH為弱電解質(zhì),滴加NH3·H2O,NH3·H2O先與HCl反應(yīng),生成同樣為強電解質(zhì)的NH4Cl,但溶液體積不斷增大,溶液被稀釋,所以電導(dǎo)率下降。當(dāng)HCl被中和完后,繼續(xù)與CH3COOH弱電解質(zhì)反應(yīng),生成CH3COONH4,它為強電解質(zhì),所以電導(dǎo)率增大。HCl與CH3COOH均反應(yīng)完后,繼續(xù)滴加弱電解質(zhì)NH3·H2O,電導(dǎo)率變化不大,因為溶液被稀釋,有下降趨勢。答案:D
考點 2 電離平衡常數(shù)電離平衡常數(shù)(即電離常數(shù))(1)表達(dá)式
(2)意義:相同條件下,K值越大,表示該弱電解質(zhì)______電離,所對應(yīng)的酸性或堿性相對______。
(3)特點:①多元弱酸是分步電離的,各級電離常數(shù)的大小關(guān)系是K1?K2……,所以其酸性主要決定于第____步電離。②影響因素
1.參照教材中的兩級電離常數(shù)表達(dá)式,寫出H3PO4的逐級電離常數(shù)表達(dá)式。______________________________________________________________2.結(jié)合教材中的H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11,有人認(rèn)為K1、K2差別很大的主要原因是第一步電離產(chǎn)生的H+對第二步的電離起抑制作用造成的。你認(rèn)為這種觀點對嗎?試從影響平衡常數(shù)因素的角度闡明你的觀點。______________________________________________________________
1.歸納整合:判斷溶液中某些離子濃度比值變化的方法對弱電解質(zhì)平衡移動過程中某些離子濃度比值的變化常用兩種方法比較:第一種方法是將濃度之比轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量之比進行比較,這樣分析起來可以忽略溶液體積的變化,只需分析微粒數(shù)目的變化即可。第二種方法是“湊常數(shù)”,解題時將某些離子的濃度比值關(guān)系,去乘以或除以某種離子的濃度,將會轉(zhuǎn)化為一個常數(shù)與某種離子濃度乘積或相除的關(guān)系。
2.歸納整合:電離平衡常數(shù)的三大應(yīng)用(1)判斷弱酸(或弱堿)的相對強弱,電離常數(shù)越大,酸性(或堿性)越強。(2)判斷鹽溶液的酸性(或堿性)強弱,電離常數(shù)越大,對應(yīng)的鹽水解程度越小,酸性(或堿性)越弱。(3)判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生,一般符合“強酸制弱酸”規(guī)律。
題組一 應(yīng)用電離常數(shù)判斷酸性強弱或反應(yīng)進行的可能性1.部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:
答案:(1)變小 (2)不變 (3)變大 (4)不變
題組三 利用電離常數(shù)與Qc的關(guān)系,判斷平衡移動方向3.試用平衡移動原理、Qc分別解釋弱電解質(zhì)溶液加水稀釋時平衡移動的方向(以CH3COOH電離平衡為例)。
細(xì)查電離常數(shù)的5種求法及其相關(guān)計算
[答案] 4.2×10-7
[答案] 10-5.4
[策略技巧] 在微粒濃度或物質(zhì)的量或含量等隨pH或時間等變化的圖像中,若某點(如起點、交叉點等)有確定的坐標(biāo)值,可以用該點數(shù)據(jù)來計算相關(guān)平衡常數(shù)。
4.守恒法[典例4] 25 ℃時,將a ml NH4NO3溶于水,向該溶液滴加b L氨水后溶液呈中性,則所滴加氨水的濃度為________ml/L(NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2×10-5 ml/L)。
[策略技巧] 對于電離平衡或水解平衡常數(shù),若不方便建立平衡三段式計算,可先根據(jù)溶液中的電荷守恒、物料守恒等關(guān)系找出各微粒的濃度,再代入平衡常數(shù)的定義式中計算。
[答案] 8.7×10-7
[策略技巧] 已知多個相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù),可用“蓋斯定律”法將多個方程式相加或相減,得到目標(biāo)方程式,對應(yīng)方程式的K是相乘或相除的關(guān)系,若目標(biāo)方程式系數(shù)是已知方程式的n倍,則目標(biāo)方程式K是已知方程式K的n次方。
二、利用電離常數(shù)計算c(H+)[典例6] 已知室溫時,0.1 ml·L-1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離。求:(1)溶液的pH=________;(2)室溫時,Ka(HA)=________。
[答案] (1)4 (2)1×10-7
[策略技巧] 由于弱酸只有極少一部分電離,c(H+)的數(shù)值很小,可做近似處理:c(HX)-c(H+)≈c(HX)。
強酸(堿)與弱酸(堿)的實驗確定與性質(zhì)比較一、證明HA為弱酸的實驗方法(25 ℃)
二、一元強酸與一元弱酸的比較1.相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的一元強酸與一元弱酸的比較
2.相同pH、相同體積的一元強酸與一元弱酸的比較說明:一元強堿與一元弱堿的比較規(guī)律與以上類似。
3.一元強酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)稀釋圖像比較(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸溶液
(2)相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸溶液
[考能突破練]1.為了證明醋酸是弱電解質(zhì),甲、乙、丙、丁四人分別選用下列試劑進行實驗:0.1 ml·L-1醋酸溶液、0.1 ml·L-1鹽酸、pH=3的鹽酸、pH=3的醋酸溶液、CH3COONa晶體、NaCl晶體、CH3COONH4晶體、蒸餾水、鋅粒、pH試紙、酚酞、NaOH溶液等。(1)甲取出10 mL 0.1 ml·L-1的醋酸溶液,用pH試紙測出其pH=a,確定醋酸是弱電解質(zhì),則a應(yīng)該滿足的關(guān)系是________,理由是_______。答案:(1)a>1 因醋酸是弱酸,不能完全電離
(2)乙分別取pH=3的醋酸溶液和鹽酸各1 mL,分別用蒸餾水稀釋到100 mL,然后用pH試紙分別測定兩溶液的pH,則可認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì),判斷的依據(jù)是________________________________________________。(3)丙分別取pH=3的鹽酸和醋酸溶液各10 mL,然后加入質(zhì)量相同的鋅粒,醋酸溶液放出H2的速率快,則認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì),你認(rèn)為這一方法正確嗎?________,請說明理由:__________________________。(4)丁用CH3COONa晶體、NaCl晶體、蒸餾水和酚酞做實驗,也論證了醋酸是弱酸的事實,該同學(xué)的實驗操作和現(xiàn)象是__________________。
答案:(2)鹽酸的pH=5,醋酸的pHa>c (2)b>a=c (3)c>a>b (4)c>a=b
(5)當(dāng)三者c(H+)相同且體積相同時,同時加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅,若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況),則開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為________,反應(yīng)所需時間的長短關(guān)系是________。(6)將c(H+)相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后,c(H+)由大到小的順序是____________________________________________________。(7)將c(H+)相同、體積相同的三種酸,分別與等濃度的NaOH稀溶液反應(yīng)至pH=7,則消耗NaOH溶液的體積由大到小的順序是________。答案:(5)a=b=c a=b>c (6)c>a=b (7)c>a=b
3.相同體積、相同pH的某一元強酸溶液①和某一元中強酸溶液②分別與足量的鋅粉發(fā)生反應(yīng),下列關(guān)于產(chǎn)生的氫氣體積(V)隨時間(t)變化的示意圖正確的是( )
解析:強酸完全電離,中強酸部分電離,隨著反應(yīng)的進行,中強酸會繼續(xù)電離出H+,所以溶液②產(chǎn)生氫氣的體積多,在相同時間內(nèi),②的反應(yīng)速率比①快。
4.pH=2的兩種一元酸X和Y,體積均為100 mL,稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如下圖所示。分別滴加NaOH溶液(c=0.1 ml·L-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的體積為VX、VY,則( )A.X為弱酸,VX<VYB.X為強酸,VX>VYC.Y為弱酸,VX<VYD.Y為強酸,VX>VY
解析:分析圖像可知,X、Y兩酸溶液稀釋10倍時,X pH增大1,則X為強酸,Y的pH增大的范圍小于1,則Y為弱酸,c(Y)>c(X),體積相同的pH=2的X、Y兩酸溶液被NaOH溶液滴定至pH=7,則Y消耗NaOH溶液的體積大。
1.判斷強弱電解質(zhì)的核心依據(jù):電解質(zhì)在水溶液中的電離程度,若不完全電離則為弱電解質(zhì)。2.電離平衡的5個特征:逆→等→動→定→變。3.高考必考的影響電離平衡的3個因素(1)升高溫度:電離平衡右移。(2)稀釋:電離平衡右移。(3)同離子效應(yīng):電離平衡左移。
4.電離常數(shù)(1)影響因素:弱電解質(zhì)的性質(zhì)、溫度。(2)應(yīng)用:判斷弱電解質(zhì)的強弱、鹽類水解程度。(3)計算。①已知c(HX)和c(H+),求K。②已知K,求c(H+)。
2.(2019·高考天津卷)某溫度下,HNO2和CH3COOH的電離常數(shù)分別為5.0×10-4和1.7×10-5。將pH和體積均相同的兩種酸溶液分別稀釋,其pH隨加水體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是( )
這是一份2022高中化學(xué)一輪專題復(fù)習(xí)電子稿課件 專題5 第24講 弱電解質(zhì)的電離平衡 溶液的pH,共60頁。PPT課件主要包含了考點透視,欄目導(dǎo)航,課堂評價,考前8min,弱電解質(zhì),~14,標(biāo)準(zhǔn)比色卡,pH計,酚酞或甲基橙,指示劑等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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這是一份2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)(步步高)第八章 第37講 弱電解質(zhì)的電離平衡課件,共60頁。PPT課件主要包含了復(fù)習(xí)目標(biāo),真題演練明確考向,課時精練鞏固提高,考點二電離平衡常數(shù),內(nèi)容索引,知識梳理·夯基礎(chǔ),全部電離,部分電離,大多數(shù)鹽,錯誤的寫明原因等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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