(人教通用版)2015届高考化学一轮总复习讲义 第一节 弱电解质的电离平衡和水的电离.doc
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1、第一节弱电解质的电离平衡和水的电离明考纲要求理主干脉络1.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.了解水的电离、离子积常数。一、强、弱电解质1本质区别在水溶液中能否完全电离。2与物质类别的关系(1)强电解质主要包括强酸、强碱、大多数盐。(2)弱电解质主要包括弱酸、弱碱、水。3电离方程式的书写“强等号,弱可逆,多元弱酸分步离”(1)强电解质:如H2SO4:H2SO4=2HSO。(2)弱电解质:一元弱酸,如CH3COOH:CH3COOHHCH3COO。多元弱酸,分步电离,分步书写且第一步电离程度远远大于第二步的电离程度,如H2CO3:H2CO3HHCO、HCOHCO。多元弱碱,分步电离,一步书写。如
2、Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe33OH。(3)酸式盐:强酸的酸式盐。如NaHSO4溶液:NaHSO4=NaHSO。弱酸的酸式盐。如NaHCO3溶液:NaHCO3=NaHCO、HCOHCO。二、弱电解质的电离平衡1电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度等)下,当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时,电离过程就达到平衡。平衡建立过程如图所示:1 / 162电离平衡的特征3影响电离平衡的外界条件外界条件电离平衡移动方向电离程度变化温度升高温度向右移动增大浓度稀释溶液向右移动增大相同离子加入与弱电解质相同离子的强电解质向左移动减小加入能与电解质离子反应的物质向右移动增大
3、4.电离常数(1)表达式:对于一元弱酸HA:HAHA,电离常数K。对于一元弱碱BOH:BOHBOH,电离常数K。(2)特点:电离常数只与温度有关,升温,K值增大。多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1K2K3,故其酸性取决于第一步。(3)意义:三、水的电离1电离方程式H2OH2OH3OOH,简写为H2OHOH。2室温下纯水中c(H)c(OH)1.0×107_mol/L,pH7,呈中性。3水的离子积在稀溶液中水的离子积KWc(H)·c(OH),室温下KW1.0×1014,KW只与温度有关,升高温度,KW增大。4水的电离平衡的影响因素(1)温度:升高温度,促进水的电离
4、,KW增大;降低温度,抑制水的电离,KW减小。(2)酸、碱:抑制水的电离。(3)可水解的盐:促进水的电离。1.判断正误(正确的打“”,错误的打“×”)。(1)(2012·重庆高考)稀CH3COOH加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小。()(2)(2012·浙江高考)常温下将pH3的CH3COOH溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的pH4。()(3)(2012·浙江高考)为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH,若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A为强酸。()(4)(2012·江苏高考)水的离子积常数KW
5、随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应。()(5)(2012·山东高考)HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质。()(6)电离平衡右移,电离常数一定增大。()(7)(2011·天津高考)100时,将pH2的盐酸与pH12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性。()(8)(2010·福建高考)常温下,由0.1 mol·L1一元碱BOH溶液的pH10,可推知BOH溶液电离方程式为BOH=BOH。()(9)(2012·福建高考)中和等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等。()提示:(1)×。加水稀释后电离程度增大,
6、但c(H)减小,pH升高。(2)×。CH3COOH为弱电解质,不能完全电离,稀释后继续电离,故稀释10倍后3<pH<4。(3)×。NaHSO4溶液呈酸性H2SO4是强酸,NaHSO3溶液呈酸性H2SO3是弱酸,H2CO3是弱酸但NaHCO3溶液呈碱性。(4)×。水的电离是吸热过程。(5)×。HClO是弱电解质,而NaClO属于盐类,是强电解质。(6)×。如果温度不变,电离常数不发生变化。(7)×。100时pH2的盐酸浓度为0.01 mol/L,pH12的NaOH浓度为1 mol/L。(8)×常温下0.1 mol/
7、L的强碱溶液pH13,故题中BOH为弱碱,电离方程式为BOHBOH。(9)。盐酸、醋酸的物质的量相同,所以消耗的NaOH的物质的量相同。2现有下列物质:硝酸冰醋酸氨水Fe(OH)3NaHCO3(s)Al氯水CaCO3(1)上述物质中属于强电解质的有_,属于弱电解质的有_。(2)上述物质中能导电的有_。答案:(2)3CH3COOH稀释时是否所有粒子浓度都会减小?提示:不是,c(H)、c(CH3COO)减小,但c(OH)增大,因为水的离子积常数不变,c(H)减小,c(OH)必然增大。4水的离子积常数表达式KWc(H)·c(OH)中,H和OH一定由水电离出来的吗?pH2的盐酸中由水电离出的
8、c(H)与c(OH)之间的关系是什么?提示:不一定由水电离出来,只要有水溶液必定有H、OH,当溶液浓度不大时,总有KWc(H)·c(OH);在pH2的盐酸中c(OH)1.0×1012 mol/L,由水电离出的c(H)也等于1.0×1012 mol/L。5在水中加入H2SO4,对水的电离平衡的影响甲、乙两位同学给出不同说法:甲:c(H)增大,水的电离平衡左移;乙:c(H)增大,H与OH中和,水的电离平衡右移。你认为哪种说法正确?提示:甲的说法正确。水是极弱的电解质,外加电解质电离出的H或OH对水的电离直接产生影响。强弱电解质的判断方法一、强酸和弱酸的比较1pH2的两
9、种一元酸x和y,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c0.1 mol/L)至pH7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则()Ax为弱酸,Vx<VyBx为强酸,Vx>VyCy为弱酸,Vx<Vy Dy为强酸,Vx>Vy解析:选C由图像可知x稀释10倍,pH变化1个单位(从pH2变为pH3),故x为强酸;而y稀释10倍,pH变化小于1个单位,故y为弱酸,A、D错误;pH都为2的x和y,前者物质的量浓度为0.01 mol/L,而后者大于0.01 mol/L,故滴加NaOH溶液中和至溶液为中性时,后者消耗碱溶液的体积大,C正确,D
10、错误。2相同体积、相同pH的某一元强酸溶液和某一元中强酸溶液分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是()解析:选C本题考查弱电解质的电离平衡,意在考查考生分析图像的能力。pH相同的一元中强酸的物质的量浓度大于一元强酸的物质的量浓度,所以加入足量锌粉最终产生氢气的量,一元中强酸多,反应过程中,未电离的中强酸分子继续电离,使得溶液中H浓度比强酸大,反应速率是中强酸大于强酸。二、强弱电解质的判断3醋酸是电解质,下列事实能说明醋酸是弱电解质的组合是()醋酸与水能以任意比互溶醋酸溶液能导电醋酸溶液中存在醋酸分子0.1 mol/L醋酸溶液的pH比0.1 mol/L盐
11、酸的pH大醋酸能和碳酸钙反应放出CO20.1 mol/L 醋酸钠溶液pH8.9大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液反应,开始醋酸产生H2速率慢ABC D解析:选C醋酸溶液中存在CH3COOH分子,说明醋酸部分电离,存在电离平衡,是弱电解质,正确。0.1 mol/L醋酸溶液的pH比0.1 mol/L盐酸大,说明醋酸溶液中c(H)小于盐酸,是弱电解质,正确。0.1 mol/L CH3COONa溶液pH8.9,说明CH3COO发生了水解,CH3COOH是弱电解质,正确。相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液与Zn反应,醋酸反应慢,说明其中c(H)小,是弱电解质,正确。4(2013·聊
12、城模拟)25 时,0.1 mol/L的HA溶液中1010,0.01 mol/L的BOH溶液pH12。请回答下列问题:(1)HA是_(填“强电解质”或“弱电解质”,下同),BOH是_。(2)HA的电离方程式是_。解析:0.1 mol/L的HA溶液中1010,则c(H)0.01 mol/L,则HA为弱酸。001 mol/L BOH溶液中,pH12,c(OH)0.01 mol/L故BOH为强碱。答案:(1)弱电解质强电解质(2)HAHA1同浓度、同pH强酸与弱酸的比较浓度均为0.01 mol·L1的强酸HA与弱酸HBpH均为2的强酸HA与弱酸HBpH或物质的量浓度2pHHA<pHHB
13、浓度:0.01 mol·L1c(HA)<c(HB)开始与金属反应的速率HA>HBHAHB体积相同时与过量的碱反应时消耗碱的量HAHBHA<HB体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量HAHBHA<HBc(B)大小c(A)>c(B)c(A)c(B)分别加入固体NaA、NaB后pH变化HA:不变HA:不变HB:变大HB:变大加水稀释10倍后3pHHA<pHHB3pHHA>pHHB>2溶液的导电性HA>HBHAHB水的电离程度HA<HBHAHB2.判断强、弱电解质的三个角度(1)从是否完全电离的角度判断在溶液中强电解质完全电离,弱
14、电解质部分电离。据此可以判断HA是强酸还是弱酸的方法有:方法结论测定一定浓度的HA溶液的pH若测得0.1 mol/L的HA溶液的pH1,则HA为强酸;若pH1,则HA为弱酸跟同浓度的盐酸比较导电性导电性和盐酸相同时为强酸,比盐酸弱时为弱酸跟同浓度的盐酸比较和锌反应的快慢反应快慢相同时为强酸,比盐酸慢时为弱酸(2)从是否存在电离平衡的角度判断在水溶液中,强电解质不存在电离平衡,弱电解质存在电离平衡,在一定条件下电离平衡会发生移动。据此可以判断HA是强酸还是弱酸的方法有:从一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化判断。如将pH3的HA溶液稀释100倍后,再测其pH,若pH5,则为强酸,若pH5,则为弱
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