搜索
第2讲弱电解质的电离2017级教学指导意见核心素养1.了解电解质、强电解质、弱电解质等概念，从电离的角度认识溶液的组成与性质。2.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡及电离平衡常数(Ka、Kb)，并能进行相关计算。1.变化观念与平衡思想：能多角度、动态地分析弱电解质的电离平衡，并运用平衡移动原理解决实际问题。2.科学探究与创新意识：能提出有关弱电解质的判断问题；设计探究方案，进行实验探究。3.证据推理与模型认知：认识电离平衡的本质特征、建立模型。能运用模型解释电离平衡的移动。考点一弱电解质的电离平衡[学在课内]1.弱电解质(1)概念全部强酸强碱大多数盐部分弱酸弱碱水(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。(1)定义：弱电解质的电离平衡是指在一定条件下，弱电解质的分子____________的速率和离子____________的速率相等，溶液中的分子和离子的浓度都保持不变时的状态。(2)平衡建立过程的vt图像如图所示。2.电离平衡的建立离子共价共价电离成离子结合成分子＝3.电离平衡的特征＝≠离子分子4.影响电离平衡的因素(1)内因：电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小。(2)外因：以CH3COOHCH3COO－＋H＋ΔH0为例：改变条件移动方向n(H＋)[H＋][CH3COO－]电离程度Ka升温浓度加水稀释加冰醋酸向右增大增大增大增大增大向右增大减小减小增大不变向右增大增大增大减小不变同离子效应加固体醋酸钠通入HCl气体加入含有与弱电解质反应的物质加固体氢氧化钠加入镁粉向左减小减小增大减小不变向左增大增大减小减小不变向右减小减小增大增大不变向右减小减小增大增大不变5.一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较(1)两方面突破一元强酸与一元弱酸比较①相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较比较项目酸[H＋]pH中和碱的能力与足量Zn反应产生H2的量开始与金属反应的速率一元强酸一元弱酸大小小大相同相同大小②相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较说明：一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似。比较项目酸[H＋]c(酸)中和碱的能力与足量Zn反应产生H2的量开始与金属反应的速率一元强酸少一元弱酸相同小小大大多相同(2)图像法理解一强一弱的稀释规律①相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释相同的倍数，________的pH大加水稀释到相同的pH，________加入的水多醋酸盐酸②相同体积、相同pH的盐酸、醋酸加水稀释相同的倍数，________的pH大加水稀释相同的pH，________加入的水多盐酸醋酸[名师点拨]强、弱酸比较的几个重要数据点—[H＋]结果—n(H＋)总量稀释相同的倍数，ΔpH的值及相对大小教材延伸[考在课外]判断正误(1)强电解质都是离子化合物，而弱电解质都是共价化合物()(2)H2SO4在其稀溶液和浓溶液中均能完全电离()(3)强电解质稀溶液中不存在溶质分子，弱电解质稀溶液中存在溶质分子()(4)氨气溶于水，当NH3·H2O电离出的[OH－]＝[NH＋4]时，表明NH3·H2O电离处于平衡状态()(5)除了水的电离平衡外，盐酸中不存在其他电离平衡()××√×√(6)1L0.1mol·L－1的乙酸溶液中含H＋的数量为0.1NA()(7)如果0.01mol·L－1的HA溶液pH2，说明HA是弱酸()(8)室温下，由0.1mol·L－1一元碱BOH的pH＝10，可知溶液中存在BOH===B＋＋OH－()(9)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()(10)电离平衡右移，弱电解质的电离程度一定增大()(11)向0.1mol·L－1HF溶液加水稀释或加入少量NaF晶体时都会引起溶液中[H＋]减小()(12)稀醋酸加水稀释，醋酸电离程度增大，溶液中的各离子浓度都减小()×√×××√×(13)CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中[CH3COOH][CH3COO－]的值减小()(14)常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH＝4()(15)为确定某酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH7，则H2A是弱酸，若pH7，则H2A是强酸()(16)常温下，pH＝2的盐酸与等体积的pH＝12的氨水混合后所得溶液显酸性()(17)中和等体积、等物质的量的浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等()(18)25℃时，用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH＝7，V醋酸VNaOH()√×××√×拓展延伸(1)一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示。回答下列问题：①a、b、c三点，醋酸溶液中H＋浓度最小的点是________。②醋酸电离程度最大的点是________。③通过微热的方法可使c点溶液中[CH3COO－]________(填“增大”或“减小”)。(2)画出0.1mol·L－1的醋酸加水稀释时导电能力的变化图。(3)一定温度下，有a.盐酸b.硫酸c.醋酸三种酸①当三种酸物质的量浓度相同时，[H＋]由大到小的顺序是________(用字母表示，下同)。②同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是________。③若三者[H＋]相同，物质的量浓度由大到小的顺序是________。答案(1)ac增大(2)(3)①bac②ba＝c③cab思维探究(1)向0.1mol·L－1的醋酸溶液中加入冰醋酸，醋酸的电离程度如何变化？答案减小(2)向0.1mol·L－1的醋酸溶液中加入盐酸，平衡一定左移吗？答案不一定，KCH3COOH＝[CH3COO－]·[H＋][CH3COOH]，加入盐酸[CH3COO－][CH3COOH]不变，①[H＋]盐酸[H＋]醋酸，QcK，平衡左移②[H＋]盐酸＝[H＋]醋酸，Qc＝K，平衡不移动，③[H＋]盐酸[H＋]醋酸，QcK，平衡右移。考点二电离度电离平衡常数[学在课内]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，已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的分数。(2)表示方法。α＝已电离的弱电解质分子数溶液中原有弱电解质的总分子数×100%也可表示为α＝弱电解质的离子浓度原有弱电解质的浓度×100%(3)影响因素。温度的影响升高温度，电离平衡向右移动，电离度________；降低温度，电离平衡向左移动，电离度________浓度的影响当弱电解质溶液浓度增大时，电离度________；当弱电解质溶液浓度减小时，电离度________增大减小减小增大2.电离平衡常数(1)表达式①一元弱酸HA的电离常数：根据HAH＋＋A－，可表示为Ka＝[A－]·[H＋][HA]。②一元弱碱BOH的电离常数：根据BOHB＋＋OH－，可表示为Kb＝[B＋]·[OH－][BOH]。(2)意义相同条件下，K值越大，表示该弱电解质________电离，所对应的酸性或碱性相对________。越易越强(3)特点电离常数只与________有关，与电解质的浓度、酸碱性无关。多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是K1≫K2……，所以其酸性主要决定于第____步电离。(4)影响因素温度一增大教材延伸[考在课外]判断正误(1)H2CO3的电离常数表达式：Ka＝[H＋]2·[CO2－3][H2CO3]()(2)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱()(3)电离常数只与温度有关，与浓度无关()(4)弱电解质的电离平衡右移，电离平衡常数一定增大()(5)电离常数大的酸溶液中的[H＋]一定比电离常数小的酸溶液中的[H＋]大()(6)某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大()(7)CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中[CH3COOH][CH3COO－]的值减小()×√√×××√拓展应用25℃，两种酸的电离平衡常数如下表。Ka1Ka2H2SO31.3×10－26.3×10－8H2CO34.2×10－75.6×10－11①HSO－3的电离平衡常数表达式K＝______________________________。②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为_____________________________________________________________。答案①[H＋]·[SO2－3][HSO－3]②H2SO3＋HCO－3===HSO－3＋CO2↑＋H2O思维探究H2CO3的电离平衡常数Ka1＝4.3×10－7，Ka2＝5.6×10－11，为什么Ka1、Ka2差别较大？答案第一步电离产生的H＋对第二步电离有抑制作用电离平衡常数的计算发展学生的“模型认知”素养素养说明：弱电解质电离平衡常数的计算是近几年高考的必考点。通常通过三段式，结合物料守恒与电荷守恒及与Kw、Kh的关系构建数学模型突破问题的关键点，发展学生的模型认知素养。[题组训练]题型一三段式计算平衡常数1.0.1mol·L－1CH3COOH溶液pH＝3，则Ka(CH3COOH)＝________。解析K＝[CH3COO－]·[H＋][CH3COOH]＝1×10－3×1×10－30.1－1×10－3＝1×10－5答案1×10－52.(1)(2017·天津理综)CrO2－4和Cr2O2－7在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0mol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O2－7)随c(H＋)的变化如图所示。由图可知，溶液酸性增大，CrO2－4的平衡转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为________。答案增大1×1014解析由图可知溶液酸性增强，平衡2CrO2－4＋2H＋Cr2O2－7＋H2O正向移动，CrO2－4的平衡转化率增大。由图可知溶液酸性由图中A点数据，可知：c(Cr2O2－7)＝0.25mol·L－1、c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1，则进一步可知c(CrO2－4)＝1.0mol·L－1－2×0.25mol·L－1＝0.5mol·L－1，根据平衡常数的定义可计算出该转化反应的平衡常数为1.0×1014(2)(2017·江苏高考)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO－4＋H＋的电离常数为Ka1，则pKa1________(pKa1＝－lgKa1)。答案2.2解析Ka1＝c（H2AsO－4）·c（H＋）c（H3AsO4），由图选c(H3AsO4)＝c(H2AsO－4)点，此时pH＝2.2，pKa1＝－lgc(H＋)＝2.2。(3)(2018·潍坊质检)常温下，将NaOH溶液滴加到亚磷酸(H3PO3)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示，则表示lg[HPO2－3][H2PO－3]的是曲线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)亚磷酸(H3PO3)的Ka1＝________mol·L－1答案Ⅰ10－1.4解析Ka1(H3PO3)＝[H＋]·[H2PO－3][H3PO3]，当[H2PO－3]＝[H3PO3]时，即lg[H2PO－3][H3PO3]＝0时，Ka1(H3PO3)＝[H＋]；同理，Ka2(H3PO3)＝[H＋]·[HPO2－3][H2PO－3]，当[HPO2－3]＝[H2PO－3]时，即lg[HPO2－3][H2PO－3]＝0时，Ka2(H3PO3)＝[H＋]。由于Ka1≫Ka2，由图中横坐标为0时，曲线Ⅰ对应的pH大，曲线Ⅱ对应的pH小，知曲线Ⅰ表示lg[HPO2－3][H2PO－3]，曲线Ⅱ表示lg[H2PO－3][H3PO3]。根据曲线Ⅱ，lg＝[H2PO2－3][H3PO－3]＝1时，pH＝2.4，即[H2PO－3][H3PO3]＝10，[H＋]＝10－2.4mol·L－1，故亚磷酸(H3PO3)的Ka1＝[H＋]·[H2PO－3][H3PO3]＝10－2.4×10mol·L－1