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文档介绍
2021高考化学一轮复习专题8第1讲弱电解质的电离平衡课件苏教版
第 1 讲 弱电解质的电离平衡 - 2 - 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 , 能用电离平衡常数进行相关计算。 - 3 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 强电解质与弱电解质的比较与判断 导学诱思 现有下列物质 : ① NaCl 晶体 ② 液态 SO 2 ③ 冰醋酸 ④ 硫酸钡 ⑤ 铜 ⑥ 酒精 (C 2 H 5 OH) ⑦ 熔融的 KCl ⑧ NaOH 溶液 ⑨ 氨水 ⑩ NaHCO 3 粉末 请用以上物质回答下列问题。 ( 填序号 ) (1) 属于强电解质且在上述状态下能导电的是 。 (2) 属于弱电解质的是 。 (3) 属于非电解质 , 但溶于水后的水溶液能导电的是 。 (4) 分别写出 ③⑨⑩ 的电离方程式 ________ _____________ 。 ⑦ ③ ② - 4 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 落实基础 1 . 强电解质与弱电解质 熔融状态 完全 部分 完全 部分 - 5 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 极性 - 6 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 共价化合物 共价化合物 - 7 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 注意 :(1) 电解质的强弱与其溶解性没有直接关系 , 只与电离程度有关。某些难溶或微溶性盐 , 它们的溶解度虽然很小 , 其溶液的导电能力很弱 , 但是其溶解的部分是完全电离的 , 故仍然属于强电解质 , 如 CaCO 3 、 BaSO 4 等。某些溶解度大的电解质不一定是强电解质 ( 如醋酸 ) 。 (2) 判断电解质和非电解质的标准是 : 化合物在水溶液或熔融状态能否导电。判断强电解质和弱电解质的标准是 : 电解质在水溶液中是否完全电离。溶液导电性的强弱不能作为强弱电解质的判断标准。 - 8 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (3) 电解质溶液的导电性取决于溶液中自由移动离子浓度和离子所带电荷的多少。一般说来 , 相同浓度的强电解质溶液的导电性明显强于弱电解质。弱酸与弱碱发生反应生成了强电解质 , 溶液的导电性会明显增强。 (4) 溶液导电能力中的几个 “ 不一定 ”: 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 ( 需考虑浓度、离子所带电荷数等因素 ); 浓溶液的导电能力不一定比稀溶液的导电能力强 ( 要考虑电离程度、离子所带电荷数等 ); 多元弱酸溶液的导电能力不一定比一元弱酸溶液的导电能力强 ( 要考虑浓度、电离程度等 ) 。 - 9 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 10 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 易错辨析 判断正误 , 正确的画 “ √ ” , 错误的画 “ ×” 。 (1)BaSO 4 的水溶液的导电性很差 , 故 BaSO 4 不是电解质 ( ) (2)Cl 2 的水溶液能导电 ,Cl 2 是电解质 ( ) (3)HClO 是弱酸 , 所以 NaClO 是弱电解质 ( ) (4)CO 2 、 SO 2 、 NH 3 既不是电解质也不是非电解质 ( ) (5)NaH 2 PO 4 电离方程式为 × × × × × - 11 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 强弱电解质的判断 例 1 下列叙述中 , 能证明某物质是强电解质或弱电解质的是 ( ) A. 某物质熔融时不导电 , 则该物质为弱电解质 B. 某物质不是离子化合物 , 而是共价化合物 , 则该物质为弱电解质 C. 某一元酸 2 mol 与足量 Zn 完全反应生成 1 mol H 2 , 则该酸为强酸 D. 溶液中溶质已电离的离子和未电离的分子共存 , 则该溶质为弱电解质 答案 解析 解析 关闭 A 项中物质熔融时不导电 , 说明没有自由移动的离子 , 但不是弱电解质的特征 , 如蔗糖是非电解质 ,HCl 为强电解质 , 它们熔融时均不导电 , 故 A 错误 ;B 项中电解质的强弱是根据其在水中的电离程度划分的 , 与离子化合物或共价化合物无关 , 如 HCl 为共价化合物 , 但属于强电解质 , 故 B 错误 ;C 项中无论强酸还是弱酸 ,2 mol 一元酸与足量 Zn 完全反应均生成 1 mol H 2 , 故 C 错误 ;D 项溶液中溶质电离出的离子与未电离的分子共同存在 , 说明该溶质只有部分电离 , 所以为弱电解质 , 故 D 正确。 答案 解析 关闭 D - 12 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 强电解质在溶液中完全电离 , 弱电解质部分电离。据此可判断 HA 是强酸还是弱酸的主要方法有 : - 13 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度二 电离方程式的书写与正误判断 例 2 在以下各种情形下 , 下列电离方程式的书写正确的是 ( ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 14 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 电离方程式的正确书写是判断离子方程式的基础 , 书写电离方程式应注意以下几点 :(1) 注意该电解质为强电解质还是弱电解质 , 二者的连接符号分别为 “ ” 或 “ ” 。 (2) 明确电离的条件是 “ 水溶液 ” 还是 “ 熔融 ” 。 (3) 多元弱酸的电离方程式分步书写。 (4) 电离方程式中电荷要守恒。 (5) 要符合事实。 - 15 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 跟踪训练 1 . 下列说法中正确的是 ( ) A. 电解质溶液的浓度越大 , 其导电性能一定越强 B. 强酸和强碱一定是强电解质 , 不论其水溶液浓度大小 , 都能完全电离 C. 强极性共价化合物不一定都是强电解质 D. 多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电性强 答案 解析 解析 关闭 溶液的导电能力与离子浓度及离子的电荷有关 , 浓度越大、所带电荷越多 , 导电能力越强 , 故 A 、 D 错误 ;98.3% 硫酸是强酸的溶液 , 硫酸大部分以硫酸分子的形式存在 , 故 B 错误 ; 氟的非金属性最强 ,HF 为强极性共价化合物 , 但 HF 在水溶液中部分电离 , 为弱电解质 , 故 C 正确。 答案 解析 关闭 C - 16 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 下列事实中不能证明 CH 3 COOH 是弱电解质的是 ( ) A. 常温下某 CH 3 COONa 溶液的 pH=8 B. 常温下 0.1 mol·L -1 CH 3 COOH 溶液的 pH=2.8 C.CH 3 COONa 溶液与稀盐酸反应生成 CH 3 COOH 和 NaCl D.CH 3 COOH 属于共价化合物 答案 解析 解析 关闭 A 项 ,CH 3 COONa 溶液显碱性 , 说明其为弱酸强碱盐 , 故 CH 3 COOH 为弱电解质 ;B 项 , 常温下 0.1 mol · L -1 CH 3 COOH 溶液的 pH 不等于 1, 说明 CH 3 COOH 没有完全电离 , 则应为弱电解质 ;C 项 , 根据 “ 强酸制弱酸 ” 的原则可知 , 醋酸为弱酸 ;D 项 , 电解质的强弱与是否为共价化合物无必然联系 , 强电解质也可能为共价化合物 , 如 HCl 。 答案 解析 关闭 D - 17 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 .0.1 mol·L -1 HIO 3 溶液加水稀释的图像如下 , 下列对该溶液叙述正确的是 ( ) A. 若使溶液的 pH 升高 1, 可提高溶液的温度 B. 若使溶液的 pH 升高 1, 将溶液稀释到原体积的 10 倍 C.0.1 mol·L -1 HIO 3 溶液稀释 到原体积的 10 倍后 , 溶液中 c (H + )> c ( )> c (HIO 3 ) D. 加水稀释过程中 n (HIO 3 )+ n ( ) 减小 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 18 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 4 .pH=12 的 X 、 Y 两种碱溶液各 10 mL, 分别稀释至 1 000 mL, 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 10< a <12, 则 X 、 Y 都是弱碱 B.X 、 Y 两种碱的物质的量浓度一定相等 C. 完全中和 pH 相同的 X 、 Y 两溶液时 , 消耗同浓度盐酸的体积 : V (X)> V (Y) D. 稀释后 ,X 溶液的碱性比 Y 溶液的碱性强 答案 解析 解析 关闭 若 X 为强碱 , 则 10 mL pH=12 的 X 溶液稀释至 1 000 mL,pH 应该为 10, 故若 10< a <12, 则 X 、 Y 均为弱碱 ,A 项正确 ; 两种碱稀释相同倍数 ,pH 变化不同 , 说明两种碱的强弱不同 , 则 pH 相同时 , 二者的物质的量浓度一定不同 ,B 项错误 ; 当 pH 相同时 , c (X)< c (Y), 所以完全中和这两种碱时 , 消耗相同浓度的盐酸的体积 : V (X)< V (Y),C 项错误 ; 由图像数据可知 , 稀释后 Y 溶液的 pH 比 X 溶液的 pH 大 , 故 Y 溶液的碱性强 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 A - 19 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 5 . 次磷酸 (H 3 PO 2 ) 是一种精细磷化工产品 , 具有较强的还原性。回答下列问题 : H 3 PO 2 是一元中强酸 , 写出其电离方程式 。 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 20 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 弱电解质的电离平衡及其影响因素 导学诱思 已知某醋酸溶液达到电离平衡后 , 改变某条件使电离平衡正向移动 , 则下列说法中正确的是 ( ) A. 醋酸的电离程度一定增大 B. 发生电离的分子总数增多 C. 溶液的 pH 一定减小 D. 溶液的导电能力一定变强 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 21 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 落实基础 1 . 电离平衡的建立 弱电解质的电离平衡是指在一定条件下 ( 、 ), 弱电解质分子 的速率和 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。 温度 浓度 电离成离子 离子结合成弱电解质分子 - 22 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 弱电解质的电离平衡特征 - 23 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 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 : ① 温度 : 升高温度 , 电离平衡向 方向移动 , 电离程度 , 原因是电离过程是 过程 ; 降低温度 , 电离平衡向 ___________ 的方向移动 , 电离程度 。 ② 浓度 : 加水稀释 , 使弱电解质的浓度减小 , 电离平衡向 的方向移动 , 电离程度 。因而 , 弱电解质溶液浓度越大 , 其 越小 , 但其电离平衡常数 K 。 电离 增大 吸热 结合成弱电解质分子 减小 电离 增大 电离程度 不变 - 24 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 ③ 同离子效应 : 若向弱电解质溶液中加入含有该弱电解质相同离子的强电解质 , 则弱电解质的电离度 ( 填 “ 增大 ” 或 “ 减小 ”) 。例如 : 向 CH 3 COOH 溶液中加入 CH 3 COONa 固体 , 溶液中 c (CH 3 COO - ) ,CH 3 COOH 的电离平衡向 ( 填 “ 左 ” 或 “ 右 ”) 移动 , 电离程度 , c (H + ) , 溶液的 pH 。 ④ 离子反应效应 : 若向弱电解质溶液中加入能与该弱电解质的离子结合的离子 , 则弱电解质的电离程度 ( 填 “ 增大 ” 或 “ 减小 ”) 。例如 : 醋酸溶液中加入 NaOH, 平衡右移 , 电离程度增大。 减小 增大 左 减小 减小 增大 增大 - 25 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 易错辨析 判断正误 , 正确的画 “ √ ” , 错误的画 “ ×” 。 (1) 如果盐酸浓度是醋酸溶液浓度的 2 倍 , 则盐酸中的 H + 浓度远大于醋酸溶液中 H + 浓度的 2 倍 ( ) (2) 电离平衡右移 , 电离平衡常数一定增大 ( ) (3) 氨水中 c (OH - )=10 -2 mol · L -1 , 加水稀释至原溶液体积的 100 倍 , 此时氨水中 c (OH - )=10 -4 mol · L -1 ( ) (4) 弱电解质的浓度越小 , 电离程度越小 ( ) (5) 温度升高 , 弱电解质的电离平衡正向移动 , 因为电离是吸热过程 ( ) (6) 温度不变 , 向氨水中加入 NH 4 Cl, 电离平衡正向移动 ( ) √ × × × √ × - 26 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 电离平衡的特征 例 1 (2019 广西贺州摸底 ) 在醋酸溶液中 ,CH 3 COOH 电离达到平衡的标志是 ( ) A. 溶液显酸性 B. 溶液中无 CH 3 COOH 分子存在 C. 氢离子浓度恒定不变 D. c (H + )= c (CH 3 COO - ) 答案 解析 解析 关闭 无论是否达到平衡状态 , 溶液都呈酸性 , 故 A 项错误 ;CH 3 COOH 为弱电解质 , 为可逆过程 , 溶液中应存在 CH 3 COOH 分子 , 故 B 项错误 ; 氢离子浓度恒定不变 , 说明正、逆反应速率相等 , 达到平衡状态 , 故 C 项正确 ; 无论是否达到平衡状态 , 溶液中都存在电荷守恒 , c (H + )= c (CH 3 COO - ) 不符合溶液电中性原则 , 故 D 项错误。 答案 解析 关闭 C - 27 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 在用化学平衡移动原理分析处理弱电解质的电离平衡问题时 , 应深刻理解勒夏特列原理 : 平衡向 “ 减弱 ” 这种改变的方向移动。例如在 CH 3 COOH 溶液中加入少量冰醋酸 , 尽管电离平衡向右移动 , 但平衡时溶液中 CH 3 COOH 分子浓度仍然比原来的大 ; 加水稀释 CH 3 COOH 溶液 , 尽管促进了电离 , 但溶液中的 c (H + ) 仍然减小。 - 28 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度二 电离平衡的影响因素 A. 加水 , 平衡向右移动 , 溶液中氢离子浓度增大 B. 通入过量 SO 2 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 答案 解析 解析 关闭 加水稀释酸性溶液 , c (H + ) 一定降低 ,A 选项错误 ; 通入过量 SO 2 最后溶液变为饱和 H 2 SO 3 溶液 , 酸性增强 ,B 选项错误 ; 由 H 2 S+Cl 2 ==2HCl+S↓ 可知弱酸生成强酸 HCl, 酸性增强 ,C 选项正确 ; 加入 CuSO 4 生成 CuS 沉淀 , 使平衡右移 , c (H + ) 增大 ,D 选项错误。 答案 解析 关闭 C - 29 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 走出有关弱电解质电离的常见误区 (1) 酸的强弱与其溶液的导电能力的强弱不一定一致 , 不能误认为强酸溶液的导电能力一定强。溶液的导电能力决定于溶液中离子浓度和所带电荷的多少。 (2) 中和碱的能力易混淆两个前提条件 , 相同体积相同浓度的两种酸溶液比较与相同体积相同 pH 的两种酸溶液比较 , 结论不同。 (3) 同 pH 的两种酸与活泼金属反应时 , 易混淆开始时产生 H 2 的速率与整个过程速率。 (4) 弱电解质稀溶液稀释过程中 , 溶液中离子浓度不一定都减小 , 如弱酸溶液稀释时 , 溶液中 c (OH - ) 增大。 (5) 弱电解质电离平衡右移 , 电离平衡常数不一定改变 , 如温度不变 , 向醋酸溶液中加入醋酸平衡右移 , 电离平衡常数不变。 - 30 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (6) 醋酸溶液中加入 CH 3 COONa, 抑制醋酸的电离。不能误认为 CH 3 COONa 水解呈碱性 , 促进醋酸的电离。 (7) 对弱酸溶液 , 误认为电离常数越大 , 溶液的酸性越强 , 这是缺少 “ 相同温度、相同浓度 ” 这个条件所致。 - 31 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 跟踪训练 1 . 浓度均为 0.10 mol·L -1 、体积均为 V 0 的 MOH 和 ROH 溶液 , 分别加水稀释至体积 V ,pH 随 的变化如图所示。下列叙述错误的是 ( ) A.MOH 的碱性强于 ROH 的碱性 B.ROH 的电离程度 : b 点大于 a 点 C. 若两溶液无限稀释 , 则它们的 c (OH - ) 相等 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 32 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 常温下 , 在体积均为 1 L,pH 均为 2 的盐酸和醋酸溶液中 , 分别投入 0.23 g 金属钠 , 下图中符合实验事实的是 ( ) 答案 解析 解析 关闭 1 L pH 均为 2 的盐酸和醋酸溶液 , 盐酸中溶质的物质的量小于醋酸溶液中溶质的物质的量 , 前者恰好与 0.23 g 金属钠反应 , 而后者醋酸过量 , 故反应产生 H 2 的量相同 , 前者的 pH 变为 7, 后者仍呈酸性 ,pH 小于 7 。由于醋酸的电离平衡在反应过程中不断右移 , 故醋酸溶液的 c (H + ) 减小的慢 , 反应速率快。 答案 解析 关闭 B - 33 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 . 稀氨水中存在电离平衡 :NH 3 ·H 2 O +OH - , 若要使平衡逆向移动 , 同时使 c (OH - ) 增大 , 应加入的物质或采取的措施是 ( ) ① NH 4 Cl 固体 ② 硫酸 ③ NaOH 固体 ④ 水 ⑤ 加热 ⑥ 加入少量 MgSO 4 固体 A. ①②③⑤ B. ③⑥ C. ③ D. ③⑤ 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 34 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 4 . 25 ℃ 时 , 浓度均为 0.1 mol·L -1 的 HA 溶液和 BOH 溶液 ,pH 分别是 1 和 11 。下列说法正确的是 ( ) A.BOH 溶于水 , 其电离方程式是 BOH==B + +OH - B. 若一定量的上述两溶液混合后 pH=7, 则 c (A - )= c (B + ) C. 在 0.1 mol·L -1 BA 溶液中 , c (B + )> c (A - )> c (OH - )> c (H + ) D. 若将 0.1 mol·L -1 的 BOH 溶液稀释至 0.001 mol·L -1 , 则溶液的 pH=9 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 35 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 电离平衡常数 导学诱思 已知 ,25 ℃ 时 0.01 mol·L -1 的 HClO 2 ( 亚氯酸 ) 溶液中 , c (H + ) 为 6.3×10 -3 mol·L -1 , 则 HClO 2 的电离平衡常数表达式为 ; 25 ℃ 时 HClO 2 的电离平衡常数为 ; 此时 0.01 mol·L -1 的 HClO 2 溶液的 pH= 。 1.07×10 -2 mol·L -1 3-lg6.3 - 36 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 各种离子的浓度的乘积 未电离 - 37 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 2 . 电离平衡常数的特点 (1) 弱电解质的电离平衡常数只与 有关 , 与浓度无关。由于电离过程为 过程 , 所以升高温度 , K 值 。 (2) 相同条件下 , K 值越大 , 表示该弱电解质越 电离 , 所对应的溶液的酸碱性 。 (3) 多元弱酸是分步电离的 , 每一步电离都有各自的电离平衡常数。各级电离常数逐级 且一般相差很大。 K a1 ≫ K a2 , 故以第一步电离为主 ,H + 主要由第一步电离产生。 3 . 电离平衡常数的意义 弱酸、弱碱的电离常数能够反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。在一定温度下 , 当弱酸的浓度相同时 , 电离平衡常数越大 , 弱酸的电离程度就 , 弱酸的酸性 , 溶液中的氢离子浓度也 。 温度 吸热 增大 容易 越强 减小 越大 越强 越大 - 38 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 4 . 电离度 ( α ) 一般情况下 , 弱电解质浓度越大 , 电离度越 , 弱电解质浓度越小 , 电离度越 。 小 大 - 39 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 易错辨析 判断正误 , 正确的画 “ √ ” , 错误的画 “ ×” 。 (1) 不同浓度的同一弱电解质 , 其电离平衡常数 ( K ) 不同 ( ) (2) 电离平衡常数 ( K ) 越小 , 表示弱电解质电离能力越弱 ( ) (3) 多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为 K 1 < K 2 < K 3 ( ) (4) 对于 CH 3 COOH CH 3 COO - +H + , 当再加入少量冰醋酸时 , 电离平衡常数 ( K ) 值增大 ( ) (5) 对于 HF H + +F - , 当向 HF 溶液中加入少量 NaOH 时 , 电离平衡常数 ( K ) 值不变 , 电离度 ( α ) 增大 ( ) × √ × × √ - 40 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度一 电离平衡常数的应用 例 1 已知某温度下 CH 3 COOH 和 NH 3 ·H 2 O 的电离常数相等 , 现向 10 mL 浓度为 0.1 mol·L -1 的 CH 3 COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水 , 在滴加过程中 ( ) A. 水的电离程度始终增大 C. c (CH 3 COOH) 与 c (CH 3 COO - ) 之和始终保持不变 D. 当加入氨水的体积为 10 mL 时 , c ( )= c (CH 3 COO - ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 41 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 方法指导 本题考查了酸碱混合时溶液定性判断及溶液酸碱性与溶液 pH 的关系 , 解题时要注意根据电荷守恒、物料守恒、盐的水解来比较溶液中离子浓度的大小。 - 42 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 考查角度二 电离平衡常数计算 例 2 碳氢化合物完全燃烧生成 CO 2 和 H 2 O 。常温常压下 , 空气中的 CO 2 溶于水 , 达到平衡时 , 溶液的 pH=5.60, c (H 2 CO 3 )=1.5×10 -5 mol·L -1 。若忽略水的电离及 H 2 CO 3 的第二级电离 , 则 H 2 CO 3 +H + 的平衡常数 K 1 = 。 ( 已知 :10 -5.60 =2.5×10 -6 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 43 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 44 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 - 45 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (2) 电离平衡常数的应用 : 弱电解质溶液加水稀释时 , 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 , 但电离平衡常数不变 , 考题中经常利用电离平衡常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。 如 :0.1 mol · L -1 CH 3 COOH 溶液中加水稀释 , - 46 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 跟踪训练 1 . 已知弱酸的电离平衡常数如下表 : - 47 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 48 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 A.HF 的电离常数是 ① B.HNO 2 的电离常数是 ① C.HCN 的电离常数是 ② D.HNO 2 的电离常数是 ③ 答案 解析 解析 关闭 利用电离出 H + 能力强的酸制取电离出 H + 能力弱的酸 ,NaCN+HNO 2 ═ HCN+NaNO 2 , 说明 HNO 2 的酸性强于 HCN,NaCN 2 +HF ═ HCN+NaF, 说明 HF 的酸性强于 HCN,NaNO 2 +HF ═ HNO 2 +NaF, 说明 HF 的酸性强于 HNO 2 , 即 HF>HNO 2 >HCN, 电离平衡常数越大 , 说明酸性越强 , ①是 HF, ②是 HNO 2 , ③是 HCN, 故选项 A 正确。 答案 解析 关闭 A - 49 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 3 .25 ℃ 时 , 部分物质的电离平衡常数如表所示 : 请回答下列问题 : (1)CH 3 COOH 、 H 2 CO 3 、 HClO 的酸性由强到弱的顺序为 。 (2) 同浓度的 CH 3 COO - 、 、 ClO - 结合 H + 的能力由强到弱的顺序为 。 - 50 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 (3) 体积为 10 mL pH=2 的醋酸溶液与一元酸 HX 分别加水稀释至 1 000 mL, 稀释过程中 pH 变化如图所示 , 则 HX 的电离平衡常数 ( 填 “ 大于 ”“ 等于 ” 或 “ 小于 ”) 醋酸的电离平衡常数 ; 理由是 。 - 51 - 必备知识 • 自主预诊 关键能力 • 考向突破 答案 : (1)CH 3 COOH>H 2 CO 3 >HClO (3) 大于 稀释相同倍数 ,HX 的 pH 变化比 CH 3 COOH 的 pH 变化大 , 酸性强 , 电离平衡常数大 解析 : 电离平衡常数越小 , 其对应酸根离子结合 H + 能力越强。 (3) 根据图像分析知 , 起始时两种溶液中 c (H + ) 相同 , 故 c ( 较弱酸 )> c ( 较强酸 ), 稀释过程中较弱酸的电离程度增大得多 , 故在整个稀释过程中较弱酸的 c (H + ) 一直大于较强酸的 c (H + ), 稀释相同倍数 ,HX 的 pH 变化比 CH 3 COOH 的大 , 故 HX 酸性强 , 电离平衡常数大。 - 52 - 碱强弱方法的实验探究 强、弱电解质的比较是历年高考的热点 , 主要考查强、弱电解质的判断及电离平衡理论 , 把理论知识与实验探究结合起来考查是今后高考命题的趋势。 探究酸是强酸还是弱酸 , 碱是强碱还是弱碱 , 实质是看它在水溶液中的电离程度 , 完全电离即为强酸 ( 或强碱 ), 部分电离即为弱酸 ( 或弱碱 ), 设计实验时要注意等物质的量浓度和等 pH 的两种酸 ( 或碱 ) 溶液的性质差异 , 常用的实验方法有 : (1) 从溶液的导电性角度探究。相同条件下 , 比较两种酸 ( 或碱 ) 溶液的导电性。 (2) 从相应盐的水解角度探究。取其钠盐 (NaA) 溶于水 , 测其 pH, 若 pH>7, 则说明 HA 是弱酸 , 若 pH=7, 则说明 HA 是强酸。 - 53 - (3) 从是否完全电离的角度探究。配制一定物质的量浓度 HA 溶液 ( 如 0.1 mol·L -1 ), 测其 pH, 若 pH>1, 则说明 HA 是弱酸 , 若 pH=1, 则说明 HA 是强酸。 (4) 从电离平衡移动的角度探究。 ① 将一定 pH 的酸 ( 或碱 ) 溶液稀释到原体积的 100 倍 , 测定 pH 的变化。 ② 向 HA 溶液中加入 NaA 晶体 , 溶液中的 pH 变化的是弱酸。 - 54 - 例 某探究学习小组的甲、乙、丙三位同学分别设计了如下实验方案探究某酸 HA 是否为弱电解质。 甲 : ① 称取一定质量的 HA 配制 0.1 mol·L -1 的溶液 100 mL; ② 25 ℃ 时 , 用 pH 试纸测出该溶液的 pH 为 pH 1 , 由此判断 HA 是弱电解质。 乙 : ① 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; ② 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 : ① 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; ② 分别取这两种溶液各 10 mL, 加水稀释至 100 mL; ③ 25 ℃ 时 , 用 pH 试纸分别测出稀释后的 HA 溶液、盐酸的 pH 分别为 pH 2 、 pH 3 , 即可得出结论。 - 55 - (1) 在甲方案的第 ① 步中 , 必须用到的标有刻度的仪器是 。 (2) 甲方案中 , 判断 HA 是弱电解质的依据是 。 乙方案中 , 能说明 HA 是弱电解质的选项是 ( 填字母选项 ) 。 A. 开始时刻 , 装盐酸的试管放出 H 2 的速率快 B. 开始时刻 , 两支试管中产生气体速率一样快 C. 反应过程中 , 装 HA 溶液的试管中放出 H 2 的速率快 D. 反应结束后 , 装 HCl 溶液的试管中放出 H 2 的质量少 E. 装 HA 溶液的试管中较装盐酸的试管中的反应先停止 (3) 丙方案中 , 能说明 HA 是弱电解质的依据是 pH 2 ( 填 “>”“<” 或 “=”)pH 3 。 (4) 请你评价 : 甲、乙、丙三个方案中难以实现或不妥的是 ( 填 “ 甲、乙、丙 ”), 其难以实现或不妥之处是 。 (5) 请你再提出一个合理而比较容易进行的方案 ( 药品可任取 ), 作简明扼要表述。 。 - 56 - 答案 : (1)100 mL 容量瓶、烧杯、托盘天平 (2)pH 1 >1 CDE (3)< (4) 乙、丙 配制 pH=1 的 HA 溶液难实现 ; 锌粒难以做到表面积相同 (5) 配制 NaA 溶液 , 测 pH>7, 证明 HA 为弱酸 解析 : (1) 配制一定物质的量浓度的溶液必须用到的标有刻度的仪器有 : 用于配制溶液的 100 mL 容量瓶、用于稀释溶液的烧杯、用于称量的托盘天平。 (2) 如果 HA 是强电解质 , 则 0.1 mol · L -1 HA 溶液的 pH=1, 如果 HA 是弱电解质 , 则 pH 1 >1; 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相等 , 且不能说明 HA 是弱电解质 , 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 ; - 57 - C 项 , 反应过程中 , 装 HA 溶液的试管中放出 H 2 的速率快 , 说明随着反应的进行 ,HA 中的氢离子浓度大于 HCl, 则 HA 中存在电离平衡 , 所以 HA 是弱电解质 , 故正确 ; D 项 , 反应结束后 , 装 HCl 溶液的试管中放出 H 2 的质量少 , 说明 HA 中酸的物质的量大于 HCl, 所以 HA 中存在电离平衡 , 则 HA 是弱电解质 , 故正确 ; E 项 , 装 HA 溶液的试管中较装盐酸的试管中的反应先停止 , 说明 HA 的反应速率快 , 则 HA 在反应过程中继续电离 , 所以 HA 在溶液中存在电离平衡 , 则 HA 是弱电解质 , 故正确。 - 58 - (3) 相同 pH 的 HA 和 HCl, 稀释相同的倍数 , 如果稀释后盐酸的 pH 大于 HA 的 , 则 HA 是弱电解质 , 即 pH 2查看更多