弱电解质的电离平衡课件

水溶液中的离子平衡始终是高考中的热点内容，在高考试题中所占比例较大，涉及内容较多，且与其他基本理论原理及元素化合物联系较紧密。对弱电解质的电离平衡的考查多在第Ⅰ卷中出现，如2009山东理综15、2009宁夏理综11、2009四川理综12、2009上海化学14,17、2009海南化学6等。水的电离和溶液的酸碱性也往往以选择题形式考查，如2009全国Ⅰ理综6、2009全国Ⅱ理综10、2009北京理综11、2009天津理综4、2009重庆理综10、2009上海化学20等。盐类水解和沉淀溶解平衡的考查形式多样灵活，既有选择题，也有填空题，如2009安徽理综13、2009江苏化学13、2009广东化学9,18、2009天津理综2、2009海南化学4、2009山东理综27等。第八章水溶液中的离子平衡作为高考重点、热点的水溶液中的离子平衡在未来高考中仍然占有重要的位置，是命题的综合核心。据此预测2011年高考会出现以下趋势走向。1．以弱电解质电离平衡为中心，以溶液的导电性，弱电解质电离平衡体系，外界条件对电离平衡的影响以及与水的电离有密切相关的溶液的酸碱性、盐类水解为线索的重要知识能力点，以常见离子浓度或溶质粒子浓度大小比较题型为依托，进行全方位考查。2．三大部分知识的整合仍是高考综合性试题的命题方向，题设条件千变万化。正向、逆向思维，数字与字母交替出现，运用数学工具(图表)进行推理等试题在2011年高考中出现可能性较大，题目难度可易可难，推理性会有所增强。另外，难溶电解质的溶解平衡是新教材的新增知识面，有很大的出题空间，应予以留意重视。1.了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。2．了解电解质在水溶液中的电离及电解质溶液的导电性，正确书写电离方程式。3．理解弱电解质在水溶液中的电离平衡，了解电离平衡常数。第一节弱电解质的电离平衡1．电解质与非电解质(1)电解质：在里或状态下能导电的；(2)非电解质：在里和状态下都不能导电的。2．强电解质和弱电解质(1)强电解质：在水溶液里能够的电解质，如、和。(2)弱电解质：在水溶液里的电解质，如、和少部分盐及H2O等。水溶液熔融化合物水溶液熔融化合物完全电离强酸强碱大部分盐部分电离弱酸弱碱3．电离方程式的书写(1)强电解质用，弱电解质用。(2)多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如碳酸电离方程式：，(3)多元弱碱电离方程式一步写成，如氢氧化铁电离方程式：===Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－4．电解质溶液的导电能力电解质溶液的导电能力取决于自由移动的离子和。自由移动离子越大，越多，溶液导电能力越强。酸式盐的电离方程式怎么写？提示：强酸的酸式盐在水溶液中完全电离，如NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，弱酸的酸式盐在水溶液中既有完全电离，又有部分电离，如NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOH＋＋CO。强酸的酸式盐在熔融状态下的电离为KHSO4K＋＋HSO。浓度离子所带电荷多少浓度离子所带电荷1．弱电解质的电离平衡(1)电离平衡是指。如下图所示：在一定条件(温度、浓度)下，弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等的状态(2)电离平衡的特点是：①“等”是指：弱电解质电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率。②“动”是指：动态平衡，即达到平衡状态时弱电解质电离成离子的过程与离子结合成弱电解质分子的过程。③“定”是指：在一定条件下平衡建立以后，溶液中弱电解质分子及其电离出的各离子浓度。④“变”是指：条件改变，平衡被破坏，在新条件下建立新的。相等都在进行保持不变平衡(3)影响电离平衡的因素①温度：升高温度，平衡向移动，这是因为。②浓度：弱电解质溶液的浓度越小，电离程度，向弱电解质溶液加水时，平衡向的方向移动。其他条件对电离平衡的影响，符合勒夏特列原理。例：向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体，电离平衡向移动，c(H＋)减小，c(CH3COO－)。电离的方向电离的过程是吸热过程，升温向吸热方向移动越大电离逆方向增大③如条件改变时对0.1mol·L－1的CH3COOH电离平衡及溶液性质的影响如下：CH3COOHCH3COO－＋H＋条件平衡移动方向c(H＋)H＋数目导电能力加水稀释升高温度加NaOH(s)加CH3COONH4(s)右移右移右移左移减小增大减小减小减小减小减小增大增大增大增大增大2.电离常数(1)概念对于一元弱酸HA在溶液中存在如下电离平衡：HAH＋＋A－，电离常数表达式为：Ka＝。对于一元弱碱BOHB＋＋OH－，电离常数表达式为：Kb＝。(2)K的意义相同条件下，K值越大，表示该弱电解质越电离，所对应的弱酸或弱碱相对越。易强(3)影响因素电离平衡常数的影响因素只有，温度越高，K越。(4)多元弱酸各步的电离常数因为多元弱酸的电离是分步的，第一步电离程度很弱，第二步电离程度更弱，第三步电离程度比第二步电离还要更弱，可知，所以其酸性主要决定于第一步电离。温度大延伸：从纯净的弱电解质开始加水稀释，电离平衡正向移动，离子数目增多，离子浓度增大，导电能力增强；加水稀释至稀溶液后再加水稀释，电离平衡正向移动，离子数目增多，电离程度增大，但离子浓度减小，导电能力降低。注意以下几个问题：(1)电离平衡向右移动，电离程度不一定增大，如向氨水中通入NH3。(2)电离平衡向右移动，离子浓度不一定增大。1．在相同浓度、相同温度下，与强电解质做导电性对比实验。2．在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢，如将锌粒投入到等浓度的盐酸和醋酸中，结果前者比后者快。3．浓度与pH的关系。如0.1mol·L－1CH3COOH，其pH1，则可证明CH3COOH是弱电解质。4．测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性，则证明醋酸是弱酸。5．稀释前后溶液的pH与稀释倍数的变化关系。如将pH＝2的酸溶液稀释1000倍，若pH小于5，则证明酸为弱酸；若pH为5，则证明酸为强酸。6．采用实验证明存在电离平衡。如醋酸溶液中滴入石蕊试液变红，再加CH3COONa，颜色变浅。7．利用较强酸(碱)制备较弱酸(碱)判断电解质强弱。如将CO2通入苯酚钠溶液中，出现浑浊。说明酸性：8．利用元素周期律进行判断。如非金属性ClSPSi，则酸性HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3(最高价氧化物对应水化物)；金属性NaMgAl，则碱性NaOHMg(OH)2Al(OH)3。【例1】(2009·山东理综，15)某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液的pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是()A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C．a点KW的数值比c点KW的数值大D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度解析：盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质，在稀释的过程中，醋酸不断电离，pH变化小，故Ⅱ为醋酸稀释时pH值变化曲线；稀释过程中，温度不变，KW不变；相同pH值的盐酸和醋酸，醋酸的浓度要大于盐酸的浓度，稀释相同的倍数，醋酸的浓度仍大于盐酸的浓度(ab)；故A、C、D错误。答案：B可以从以下几个方面来区分强、弱电解质1．相同条件下利用溶液的导电性来区别；2．从实际物质区分：强酸、强碱是强电解质，弱酸、弱碱是弱电解质；3．从组成和结构上区分：以离子键结合的化合物是强电解质，如大多数盐类、强碱、活泼金属的氧化物、活泼金属的过氧化物(Na2O2)等；4．从电离程度大小来区分。比较相同pH，相同体积的盐酸和醋酸1．下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是()A．强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物B．强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物C．强电解质的水溶液中无溶质分子，弱电解质的水溶液中有溶质分子D．强电解质的导电能力强，弱电解质的导电能力弱解析：本题需要在深刻理解强、弱电解质的异同的基础上，弄清强、弱电解质与结构的关系，采用“枚举法”来求答。选项A中，可举出HCl、HNO3是强电解质来加以否定。选项B中，可举出BaSO4、CaCO3为强电解质(尽管它们难溶于水，但它们溶于水的部分是完全电离的)来加以否定。选项D中若强电解质溶液的浓度很小时，其导电能力也会很弱，从而否定之。仅有选项C的说法是正确的，因强电解质在水中完全电离为离子，不存在溶质分子，而弱电解质在溶液中只能部分电离，溶液中还存在溶质分子。答案：C1．电离方面不能完全电离，存在电离平衡。如：0.1mol/LCH3COOH溶液pH约为3；0.1mol/LCH3COOH溶液的导电能力比相同条件下的盐酸弱；pH＝1的CH3COOH溶液与pH＝13的NaOH溶液等体积混合溶液呈酸性等。2．稀释方面如图：a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水。c、d为pH相等的盐酸和醋酸请体会图中的两层含义：加水稀释相同倍数后的pH大小：氨水NaOH溶液，盐酸醋酸。稀释后的pH仍然相等，则加水量的大小：氨水NaOH溶液，醋酸盐酸。3．水解方面如CH3COONa水溶液的pH7,0.1mol/LCH3COONa溶液pH比0.1mol/LNaCl溶液大。【例2】(2009·上海化学，14)根据以下事实得出的判断一定正确的是()A．HA的酸性比HB的强，则HA溶液的pH比HB溶液的小B．A＋和B－的电子层结构相同，则A原子的核电荷数比B原子的大C．A盐的溶解度在同温下比B盐的大，则A盐溶液的溶质质量分数比B盐溶液的大D．A原子失去的电子比B原子的多，则A单质的还原性比B单质的强解析：A项，没有指明溶液浓度，溶液的pH无法比较。C项，没有指明是否是饱和溶液，A盐溶液的溶质质量分数不一定比B盐溶液的大。D项，还原性强弱是看原子失电子的难易而不是失去电子数目的多少。答案：B1．相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较见下表：c(H＋)pH中和碱的能力与定量活泼金属产生H2的量开始与金属反应的速率一元强酸大小相同相同大一元弱酸小大小比较项目酸2.pH相同、体积相同时参照上述要求也可比较相同pH、相同体积的一元强碱与一元弱碱(一元强碱与一元弱碱也有类似规律)。c(H＋)c(酸)中和碱的能力与足量活泼金属产生H2的量与金属反应的速率一元强酸相同小小小开始相同，后来弱酸大一元弱酸大大大比较项目酸2．对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是()A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大B．使温度都升高20℃后，两溶液的pH均不变C．加水稀释2倍后，两溶液的pH均减小D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多解析：加入适量NaAc后，盐酸中H＋＋Ac－===HAc，c(H＋)减小，醋酸中平衡(HAcH＋＋Ac－)左移，c(H＋)减小，pH均变大，A项正确；温度升高20℃，醋酸的电离平衡右移，c(H＋)增大，pH减小，B错误；酸溶液加水稀释后pH变大，C错误；加入足量的锌，醋酸产生的H2多，D错误。答案：A【例1】(2010·原创)下列叙述中，能说明某物质是弱电解质的是()A．熔化时不导电B．不是离子化合物，而是极性共价化合物C．水溶液的导电能力很差D．溶液中溶质分子和溶质电离出的离子共存解析：A选项中，熔融状态下是否导电是区分离子化合物与共价化合物的条件而不是区分强电解质与弱电解质的条件。B选项，有许多共价化合物是强电解质，如HCl、硫酸等。C选项，水溶液的导电性不仅仅与电解质的强弱有关还与溶液的浓度有关。D选项，弱电解质的电离是可逆的，弱电解质的溶液中既有溶质分子也有溶质电离产生的离子，而强电解质溶液中电解质则全部以离子的形式存在。答案：D高分策略本题考查了强弱电解质的概念和溶液导电性强弱的比较。解答此题的关键是认清电解质的强弱与溶液导电能力强弱的标准是各不相同的。考生易将导电能力作为区别强弱电解质的标准而错选C项。需要将二者对比研究：强电解质弱电解质电离程度在水溶液中完全电离在水溶液中部分电离化合物类型离子化合物、强极性键的共价化合物某些极性键的共价化合物电离过程不可逆、不存在电离平衡可逆、存在电离平衡溶液中溶质的微粒阴、阳离