1、第八单元水溶液中的离子平衡,第1节弱电解质的电离,-3-,考纲要求:1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。2.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。3.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数进行相关计算。,-4-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,弱电解质的电离平衡1.电离平衡的建立弱电解质的电离平衡是指在一定条件(温度、浓度)下,弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都保持不变时的状态。平衡建立过程的v-t图像如图所示。,-5-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.弱电解质电离平衡的特征,-6-,考点一,
2、考点二,基础梳理,考点突破,3.外界条件对电离平衡的影响(1)内因:弱电解质本身的性质。(2)外因:浓度、温度、加入试剂等。以0.1 molL-1 CH3COOH溶液为例(CH3COOH CH3COO-+H+H0),用平衡移动原理分析电离平衡的移动。,-7-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-8-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,特别提醒(1)稀醋酸加水稀释时,溶液中的各离子浓度并不是都减小,如c(OH-)是增大的。(2)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,如稀醋酸中加入冰醋酸。(3)电离平衡右移,电离程度不一定增大。,-9-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,自主巩固判断正误
3、,正确的画“”,错误的画“”。(1)除水的电离平衡外,醋酸溶液中存在电离平衡,而盐酸中不存在电离平衡 ( )(2)醋酸溶液中,CH3COOH达到电离平衡时,溶液中检测不出CH3COOH分子 ( )(3)电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小 ( ),(6)氢碘酸的电离方程式为HI?H+I- ( )(7)弱电解质溶液的导电能力一定比强电解质弱 ( ),-10-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,1.判断弱电解质的三个依据(1)弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如测0.1 molL-1的CH3COOH溶液的pH1。(2)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CH3CO
4、OH溶液加水稀释10倍后17。,-11-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.弱电解质溶液稀释规律用化学平衡理论分析弱电解质的电离平衡问题时,应该深刻地理解勒夏特列原理:平衡向“减弱”这种改变的方向移动,移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变,只是一定程度上减弱这种改变。例如:加水稀释CH3COOH溶液时,尽管H+的物质的量增大,但由于溶液体积增大的程度更大,故c(H+)仍会减小。如下图所示:,-12-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例1下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是( )常温下NaNO2溶液pH7用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗HNO2与NaCl不能发生反应常温下0.1
5、 molL-1 HNO2溶液的pH=2.1NaNO2与H3PO4反应,生成HNO2常温下将pH=1的HNO2溶液稀释至原体积的100倍,溶液pH2.8A.B.C.D.,答案,解析,-13-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例225 时,用蒸馏水稀释1 molL-1醋酸,下列各项始终保持增大趋势的是( ),A,-14-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,易错警示 向冰醋酸中加水形成溶液一直到溶液被稀释的过程中,各种变化如下:醋酸的电离程度一直增大,电离产生的H+、CH3COO-数目一直增大,但c(CH3COO-)、c(H+)先增大后减小,c(OH-)先减小后增大,c(CH3COOH)一直减
6、小。,-15-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,跟踪训练1.(2017四川遂宁模拟)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(),答案,解析,-16-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.将0.1 molL-1的氨水加水稀释至0.01 molL-1,稀释过程中温度不变,下列叙述正确的是( ),答案,解析,-17-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.特点(1)电离平衡常数(也叫电离常数)只与温度有关,升高温度,K值 增大。(2)多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是第一步?第二步?第三步故其酸性取决于第一步电离。3.意义同一温度下,K越大越易电离酸(碱)性越强,-18-,
7、考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-19-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-20-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-21-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.电离常数的4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)越强。(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。(3)判断复分解反应能否发生,一般符合“强酸制弱酸”规律。(4)判断微粒浓度比值的变化。弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离常数不变,考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情
8、况。,-22-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-23-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例3已知:下表为25 时某些弱酸的电离平衡常数。,-24-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,如图表示常温下,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化。下列说法不正确的是()A.图中c(H+)c(R-)的值:A点C点(HR代表CH3COOH或HClO)B.pH相同的四种溶液浓度关系:c(CH3COONa)c(NaHCO3)c(NaClO)c(Na2CO3)C.图中A点酸的总浓度小于B点酸的总浓度D.浓度均为0.1 molL-1的CH3COONa和NaClO的混合溶液中
9、:c(OH-)=0.1 molL-1-c(ClO-)+c(H+)+c(CH3COOH),答案,解析,-25-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,跟踪训练3. 常温下,某酸HA的电离常数K=110-5。下列说法中正确的是()A.HA溶液中加入NaA固体后, 减小B.常温下,0.1 molL-1 HA溶液中水电离出的c(H+)为10-13 molL-1C.NaA溶液中加入盐酸至恰好完全反应,存在关系:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)D.常温下,0.1 molL-1 NaA溶液的水解常数为10-9,答案,解析,-26-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,4. 已知H2CO3的电离平衡常数
10、为K1=4.410-7,K2=4.710-11。下列说法正确的是(),答案,解析,-27-,弱酸的判断及酸性强弱的比较1.弱酸的判断(1)从盐类水解的角度分析判断取酸的钠盐溶于水,测溶液的酸碱性,若pH=7,则对应的酸为强酸,如NaCl;若pH7,则对应的酸为弱酸,如CH3COONa。(2)从弱电解质定义(弱电解质在溶液中不能完全电离)的角度分析判断。如:取0.1 molL-1 HA溶液,测其pH,若pH1,则说明HA是弱酸,若pH=1,则说明HA是强酸。(3)从电离平衡移动的角度分析判断,如:向HA溶液中加水稀释到原来的百分之一后,溶液pH增大小于2的是弱酸;向HA溶液中加入NaA晶体,溶液
11、中的pH增大的是弱酸。,-28-,2.弱酸相对强弱的比较(1)从强酸制弱酸的角度分析。向两支分别盛有0.1 molL-1的醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液,观察现象。,实验现象:盛醋酸的试管中出现气泡,盛硼酸溶液的试管中无明显现象。实验原理:Na2CO3+2CH3COOH?2CH3COONa+CO2+H2O,Na2CO3与硼酸不反应。实验结论:酸性:CH3COOHH2CO3H3BO3。,-29-,(2)从电离平衡常数K的角度分析判断。K只是温度的函数,在相同温度下,同类型不同的酸比较时,K值越大酸性越强。注意:强酸无电离平衡常数。,-30-,例题某探究学习小组的甲、乙、丙三
12、位同学分别设计了如下实验方案探究某酸HA是否为弱酸。甲:量取一定质量的HA溶液配制0.1 molL-1的溶液100 mL;25 时,用pH试纸测出该溶液的pH为pH1,由此判断HA是弱酸。乙:用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL;各取相同体积的上述pH=1的溶液分别装入两支试管,同时加入纯度相同的过量锌粒,观察现象,即可得出结论。丙:用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL;分别取这两种溶液各10 mL,加水稀释至1 000 mL;25 时,用pH试纸分别测出稀释后的HA溶液、盐酸的pH分别为pH2、pH3,即可得
13、出结论。,-31-,(1)在甲方案的第步中,必须用到的标有刻度的仪器是。(2)甲方案中,判断HA是弱酸的依据是。乙方案中,能说明HA是弱酸的选项是(填字母选项)。A.开始时刻,装盐酸的试管放出H2的速率快B.开始时刻,两支试管中产生气体速率相同C.反应过程中,装HA溶液的试管中放出H2的速率快D.反应结束后,装盐酸的试管中放出H2的质量少(3)丙方案中,能说明HA是弱酸的依据是pH2(填“”“1CD(3)7,证明HA为弱酸,-33-,解析:(1)配制一定物质的量浓度的溶液需要有刻度的仪器有:用于配制溶液的100 mL容量瓶、用于稀释溶液的烧杯、用于量取浓溶液的量筒。(2)甲方案:如果HA是强酸
14、,则0.1 molL-1HA溶液的pH=1,如果HA是弱酸,则pH11;乙方案:A项,开始时刻,两种酸中氢离子浓度相等,则反应生成氢气的速率应相等,不能说明HA是弱酸,故错误;B项,开始时刻,两支试管中产生气体速率一样快,不能说明HA的电离程度,故错误;C项,反应过程中,装HA溶液的试管中放出H2的速率快,说明随着反应的进行,HA溶液中的氢离子浓度大于盐酸,则HA在溶液中存在电离平衡,说明HA是弱酸,故正确;D项,反应结束后,装盐酸的试管中放出H2的质量少,说明HA溶液中酸的物质的量大于HCl,所以HA在溶液中存在电离平衡,则HA是弱酸,故正确。,-34-,跟踪训练1.(1)设计实验证明:草酸(H2C2O4)的酸性比碳酸的强。草酸为二元酸。(2)将CO2气体通入水中至饱和、草酸晶体加入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的pH,若前者的pH大于后者,则H2C2O4酸性强于H2CO3。该实验设计(填“正确”或“不正确”),原因是。,-35-,答案:(1)向盛
