高考化学一轮复习第9章水溶液中的离子反应与平衡第42讲弱电解质的电离平衡课件

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第42讲　弱电解质的电离平衡
1．认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡，能动态地分析电离平衡的移动。2．理解电离常数的含义，并能利用电离常数进行相关计算。
考点一　弱电解质的电离平衡 1．电离平衡的概念在一定条件(如温度、浓度等)下，当________________________的速率和__________________的速率相等时，电离过程达到平衡状态。
弱电解质分子电离成离子
2．电离平衡的建立与特征 (1)开始时，v(电离)________，而v(结合)为______。(2)平衡的建立过程中，v(电离)________v(结合)。(3)当v(电离)____v(结合)时，电离过程达到平衡状态。
3．外界条件对电离平衡的影响以0.1 ml·L－1CH3COOH溶液为例，填写外界条件对CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋　ΔH>0的影响。
解析：A．向氨水中加入水，促进一水合氨电离，溶液中n(OH－) 增大，A正确；B．向氨水中加入少量浓盐酸，盐酸电离产生的氢离子和氢氧根离子反应，导致溶液中c(OH－)减小，B错误；C．向氨水中加入少量浓NaOH溶液，氢氧根离子浓度增大，一水合氨的电离平衡逆向移动，C错误；
2．下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是________。①常温下NaNO2溶液的pH大于7②用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗③HNO2和NaCl不能发生反应④常温下0.1 ml·L－1 HNO2溶液的pH＝2.1⑤常温下pH＝3的HNO2溶液和pH＝11的NaOH溶液等体积混合，pH小于7⑥常温下pH＝2的HNO2溶液稀释至100倍，pH约为3.1
解析：常温下NaNO2溶液的pH大于7，表明NaNO2是强碱弱酸盐，说明亚硝酸是弱电解质，①正确；用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗，可能是因为溶液中溶质的浓度太小，不能说明亚硝酸是弱电解质，②错误；HNO2和NaCl不能发生反应，只能说明HNO2的酸性弱于HCl的，不能说明HNO2是弱电解质，③错误；常温下0.1 ml·L－1 HNO2溶液的pH＝2.1，表明亚硝酸在溶液中部分电离，说明亚硝酸是弱电解质，④正确；常温下pH＝3的HNO2溶液和pH＝11的NaOH溶液等体积混合，pH小于7，表明亚硝酸在溶液中部分电离，说明亚硝酸是弱电解质，⑤正确；常温下pH＝2的HNO2溶液稀释至100倍，pH约为3.1，表明亚硝酸在溶液中部分电离，稀释100倍后其电离程度增大，说明亚硝酸是弱电解质，⑥正确。答案：①④⑤⑥
3．常温下，①100 mL 0.01 ml·L－1的CH3COOH溶液，②10 mL 0.1 ml·L－1的CH3COOH溶液。用“＞”“＝”或“＜”回答下列问题。(1)c(CH3COO－)：①________②。(2)电离程度：①________②。(3)在上述两种溶液中加入足量锌片。开始时的反应速率：①________②；反应结束生成相同状况下H2的体积：①________②。(4)与同浓度的NaOH溶液完全反应消耗NaOH溶液的体积：①________②。答案：(1)＜　(2)＞　(3)＜　＝　(4)＝
考点二　电离平衡常数 1．电离平衡常数
2．部分弱酸的电离平衡常数见下表。
(2)常温下，向a ml·L－1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b ml·L－1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，CH3COOH的电离常数Ka＝________________(用含a和b的代数式表示)。
(3)常温下，将a ml·L－1 CH3COOH溶液与b ml·L－1 Ba(OH)2 溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在 2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，该混合溶液中CH3COOH的电离常数Ka＝____________(用含a和b的代数式表示)。
考点三　强酸(碱)与弱酸(碱)的比较 1．一元强酸与一元弱酸的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸的比较。
(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸的比较。
2.一元强酸与一元弱酸的稀释图像比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸。
(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸。
1．下列说法不正确的是(忽略溶液混合时体积变化)(　　)A．相同温度下，pH相等的氨水、NaOH溶液中，c(OH－)相等B．pH＝4的醋酸的物质的量浓度大于pH＝5的醋酸的10倍C．pH均为4的盐酸和氯化铵溶液等体积混合后，所得溶液的pH＝4D．用同浓度的NaOH溶液分别与等体积、等pH的盐酸和醋酸恰好完全反应，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
解析：A．相同温度下，水的离子积相等，pH相等的氨水、NaOH溶液中，c(H＋)相等，故溶液中c(OH－)相等，A正确；
C．pH均为4的盐酸和氯化铵溶液等体积混合的瞬间，c(H＋)＝1.0×10－4 ml·L－1，不发生变化，铵根离子和一水合氨的浓度瞬间变为原来的二分之一，二者的比值不变，故所得溶液中水的电离平衡没有移动，氯化铵的水解平衡没有移动，混合溶液中c(H＋)＝1.0×10－4 ml·L－1，pH＝4，C正确；D．醋酸是弱酸，等体积、等pH的盐酸和醋酸中醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量，故用同浓度的NaOH溶液分别与等体积、等pH的盐酸和醋酸恰好完全反应，醋酸消耗NaOH溶液的体积更大，D错误。
2.在两个密闭的锥形瓶中，0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与 2 mL 2 ml·L－1的盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)A．①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线B．任意相同时间段内，盐酸与Mg反应的化学反应速率均大于醋酸与Mg反应的化学反应速率C．反应中醋酸的电离被促进，两溶液最终产生的氢气总量基本相等D．1 ml·L－1NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
解析：A．盐酸为一元强酸，醋酸为一元弱酸，2 mL 2 ml·L－1的盐酸和醋酸中，盐酸中 c(H＋)大，与镁条反应的速率大，相同时间内产生的氢气多，容器内压强大，反应先结束，故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线，故A错误；B．可以通过曲线的斜率比较二者的反应速率大小，从题图可以看出，100 s 后，醋酸与镁的反应速率更大，此时盐酸与镁反应已接近结束，c(H＋)较小，反应速率减小，故B错误；D．由于氯化氢和醋酸的物质的量相同，故用1 ml·L－1NaOH溶液完全中和时，盐酸与醋酸消耗NaOH溶液的体积相等，故D错误。
3．(2024·河源高三期末)某温度下，将pH和体积均相同的HCl和CH3COOH溶液分别加水稀释，pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．稀释前溶液中溶质的浓度：c(HCl)＞c(CH3COOH)B．溶液中水的电离程度：b点＜c点C．从b点到d点，溶液中c(H＋)·c(OH－)逐渐增大D．在d点和e点均存在：c(H＋)＜c(酸根阴离子)
解析：A．稀释前两溶液的pH相等，由于CH3COOH部分电离，因此稀释前溶液中溶质的浓度：c(CH3COOH)＞c(HCl)，故A错误；B．b点pH小于c点pH，说明c点酸性弱，对水的电离抑制程度小，水的电离程度大，因此溶液中水的电离程度：b点＜c点，故B正确；C．从b点到d点，由于温度不变，因此溶液中c(H＋)·c(OH－)不变，故C错误；D．在d点和e点均存在电荷守恒：c(H＋)＝c(酸根阴离子)＋c(OH－)，因此存在：c(酸根阴离子)＜c(H＋)，故D错误。
2．(2022·新高考福建卷)探究醋酸浓度与电离度(α)关系的步骤如下，与相关步骤对应的操作或叙述正确的是(　　)
解析：A．中和滴定时眼睛应始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化，A错误；B．配制不同浓度的CH3COOH溶液时，容量瓶不需要干燥，B错误；C．CH3COOH的电离平衡只受温度影响，因此测定步骤Ⅱ中所得溶液的pH时应在相同温度下测定，C正确；
解析：溶液Ⅰ的pH＝7.0，呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，A项错误；
HA可以自由通过隔膜，溶液Ⅰ、Ⅱ中c(HA)应相等，C项错误；