2020版高考一轮复习化学新课改省份专用学案：第七章第1课时　点点突破——弱电解质的电离平衡

 考试要求教学建议1.从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。2.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡。3.认识水的电离，了解水的离子积常数，认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。4.认识盐类水解的原理和影响盐类水解程度的主要因素。5.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化。6.了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用。7.了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。　　本章概念抽象、原理复杂、计算繁琐，是考生较为头疼的知识板块之一。对于本章的复习，首先要牢记水溶液中存在各种平衡的原理，找共性，知个性，澄清基本的思维认知；在打牢教材知识基础上，重点突破4个难点：酸碱中和滴定、溶液中的粒子浓度关系、溶度积的计算及沉淀溶解图像分析；最后理清四大平衡常数之间的相互关系。做到原理清、关系明、难点通，思维的出发点和落脚点统一到“离子平衡”这一观点上来。  第1课时　点点突破——弱电解质的电离平衡 知识点一　弱电解质的电离平衡及其影响因素1．强、弱电解质(1)概念及分类(2)电离方程式的书写强电解质用“===”连接，弱电解质用“”连接。常见类型电离方程式强电解质硫酸钾：K2SO4===2K＋＋SO一元弱酸、弱碱乙酸：CH3COOHCH3COO－＋H＋一水合氨：NH3·H2ONH＋OH－多元弱酸分步电离，如碳酸：H2CO3H＋＋HCO、HCOH＋＋CO多元弱碱一步写出，如氢氧化铁：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－酸式盐强酸的酸式盐水溶液中完全电离，如NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO弱酸的酸式盐水溶液中不能完全电离，如NaHCO3：NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO 2．弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质分子电离产生离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。电离平衡建立过程如图所示：①开始时，v(电离)最大，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。(2)电离平衡的特征(3)外界条件对电离平衡的影响以CH3COOHH＋＋CH3COO－　ΔH>0为例：改变条件移动方向n(H＋)c(H＋)c(CH3COO－)电离程度浓度加水稀释正向增大减小减小增大加冰醋酸正向增大增大增大减小同离子效应通入HCl(g)逆向增大增大减小减小加醋酸钠固体逆向减小减小增大减小升高温度正向增大增大增大增大说明①稀醋酸加水稀释时，溶液中不一定所有的离子浓度都减小；②电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度也不一定增大；③电离平衡右移，电离程度也不一定增大3．电解质溶液的导电能力与溶液中离子的关系电解质溶液导电能力取决于自由移动离子的浓度和离子所带电荷数，自由移动离子的浓度越大、离子所带电荷数越多，导电能力越强。将冰醋酸、浓醋酸和稀醋酸分别加水稀释，其导电能力随加水量的变化曲线如图：[对点训练]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)CaCO3难溶于水，其属于弱电解质(×)(2)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强(×)(3)离子化合物一定是强电解质，共价化合物一定是弱电解质(×)(4)电离平衡时，由于分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平衡是动态平衡(×)(5)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(√)(6)室温下，由0.1 mol·L－1一元碱BOH的pH＝10，可知溶液中存在BOH===B＋＋OH－(×)2．(2018·浙江4月选考)下列属于电解质的是(　　)A．氯化钠　　　　　　 B．蔗糖C．氯气  D．铁解析：选A　A为电解质，B为非电解质，C、D两项为单质，既不是电解质也不是非电解质。3．在醋酸溶液中，CH3COOH的电离达到平衡的标志是(　　)A．溶液显电中性   B．溶液中无CH3COOH分子C．氢离子浓度恒定不变  D．c(H＋)＝c(CH3COO－)解析：选C　醋酸溶液中存在的电离平衡有CH3COOHCH3COO－＋H＋、H2OH＋＋OH－，阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数永远相等，与是否达到电离平衡无关，A错；CH3COOH是弱电解质，溶液中一定存在CH3COOH分子，B错；依据电离方程式，不管是否达到平衡，都有c(H＋)＞c(CH3COO－)，D错；氢离子浓度恒定不变，电离达到平衡，C对。4．(2016·浙江10月选考)为证明醋酸是弱电解质，下列方法不正确的是(　　)A．测定0.1 mol·L－1醋酸溶液的pHB．测定0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液的酸碱性C．比较浓度均为0.1 mol·L－1盐酸和醋酸溶液的导电能力D．比较相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反应完全时消耗两溶液的体积解析：选D　无论CH3COOH是强电解质还是弱电解质，消耗NaOH的能力相同，发生的反应均为CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O，D项错误。5．某浓度的氨水中存在平衡：NH3·H2ONH＋OH－，如想增大NH的浓度，而不增大OH－的浓度，应采取的措施是(　　)①适当升高温度　②加入NH4Cl固体③通入NH3　④加入少量盐酸A．①②  B．②③C．②④  D．①④解析：选C　升温平衡向右移动，c(NH)、c(OH－)都增大；加入NH4Cl固体，相当于增大c(NH)，平衡向左移动，c(OH－)减小，但c(NH)仍较原来增大，因平衡移动只能减小其增大的程度，而不能完全抵消它增大的部分；通入NH3平衡向右移动，c(NH)、c(OH－)都增大；加入少量盐酸，H＋与OH－反应使c(OH－)下降，平衡向右移动，使c(NH)增大。知识点二　电离平衡常数与电离度1．电离平衡常数(1)概念：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，用K(弱酸用Ka，弱碱用Kb)表示。(2)表达式 一元弱酸HA一元弱碱BOH电离方程式HAH＋＋A－BOHB＋＋OH－电离常数表达式Ka＝Kb＝(3)意义相同条件下，K值越大，表示该弱电解质越易电离，所对应的酸性或碱性相对越强。(4)特点①电离常数只与温度有关，与电解质的浓度、酸碱性无关，由于电离过程是吸热的，故温度升高，K增大。②多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是K1≫K2……，所以其酸性主要取决于第一步电离。(5)应用①判断酸性相对强弱电离常数越大，酸性(或碱性)越强，如醋酸：K＝1.75×10－5，次氯酸：K＝2.95×10－8，则酸性：醋酸＞次氯酸。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，盐溶液的碱性(或酸性)越弱，如醋酸：K＝1.75×10－5，次氯酸：K＝2.95×10－8，则同浓度的醋酸钠和次氯酸钠溶液的pH：醋酸钠＜次氯酸钠。③判断反应能否发生或者判断产物是否正确强酸可以制取弱酸来判断，如H2CO3：Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.6×10－11，苯酚：Ka＝1.3×10－10，向苯酚钠溶液中通入的CO2不论是少量还是过量，其化学方程式为C6H5ONa＋CO2＋H2O===C6H5OH＋NaHCO3，不能生成Na2CO3。④判断微粒浓度或浓度比值的变化利用温度不变电离常数就不变来判断溶液中微粒浓度或者比值的变化情况，有时候还会结合KW一起进行判断，如：0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加水稀释，＝＝，加水稀释，c(H＋)减小，K值不变，则增大。 2．电离度(1)概念：一定条件下，当弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来弱电解质总分子数的百分数。(2)表达式：α＝×100%。(3)意义：衡量弱电解质的电离程度，在相同条件下(浓度、温度相同)，不同弱电解质的电离度越大，弱电解质的电离程度越大。(4)影响因素温度升高温度，电离平衡向右移动，电离度增大；降低温度，电离平衡向左移动，电离度减小浓度当弱电解质溶液浓度增大时，电离度减小；当弱电解质溶液浓度减小时，电离度增大  [对点训练]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)H2CO3的电离常数表达式：Ka＝(×)(2)弱电解质的电离平衡右移，电离常数一定增大(×)(3)电离常数大的酸溶液中的c(H＋)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H＋)大(×)(4)对于0.1 mol·L－1的氨水，加水稀释后，溶液中c(NH)、c(OH－)变小(√)(5)某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大(×)(6)向CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，先增大再减小(×)2．下列关于电离常数的说法正确的是(　　)A．电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大B．CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝C．电离常数只受温度影响，与浓度无关D．CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离常数减小解析：选C　电离常数是温度函数只与温度有关，故A、D错误，C正确；电离常数是弱电解质达到电离平衡时，电离产生的离子浓度的乘积与未电离的电解质分子的浓度的比，因此CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝，B错误。3．已知下面三个数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25 ℃)，若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2、NaCN＋HF===HCN＋NaF、NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。由此可判断下列叙述中不正确的是(　　)A．K(HF)＝7.2×10－4B．K(HNO2)＝4.9×10－10C．根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF＞HNO2＞HCND．K(HCN)＜K(HNO2)＜K(HF)解析：选B　相同温度下，酸的电离常数越大，该酸的酸性越强，结合强酸制取弱酸分析可知，亚硝酸的酸性大于氢氰酸而小于氢氟酸，所以亚硝酸的电离常数为4.6×10－4，故B错误。4．下列曲线中，可以描述乙酸(甲，K＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，K＝1.4×10－3)在水中的电离度与浓度关系的是(　　)解析：选B　这两种物质都是弱电解质，在温度不变、浓度相等时，电离程度：CH3COOH<CH2ClCOOH，排除A、C两项；当浓度增大时，弱电解质的电离程度均减小，排除D项。知识点三　一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较1．一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较比较项目c(H＋)pH中和碱的能力与活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸大小相同相同大醋酸溶液小大  小 (2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较比较项目c(H＋)c(酸)中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸相同小小少相同醋酸溶液大大多2．一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸 加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多 (2)相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多 [对点训练]1．在相同温度下，100 mL 0.01 mol·L－1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L－1的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是(　　)A．中和时所需NaOH的量B．电离的程度C．H＋的物质的量浓度D．CH3COOH分子的物质的量解析：选B　100 mL 0.01 mol·L－1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L－1的醋酸溶液中含有的醋酸的物质的量相同，中和时所需NaOH的量相同，A项不符合题意；根据浓度对电离平衡的影响规律：越稀越电离，0.01 mol·L－1的醋酸溶液中醋酸电离的程度大于0.1 mol·L－1的醋酸溶液中醋酸的电离程度，B项符合题意；H＋的物质的量浓度：前者小于后者，C项不符合题意；两份溶液中CH3COOH分子的物质的量前者小于后者，D项不符合题意。2．相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②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　强酸完全电离，中强酸部分电离，随着反应的进行，中强酸会继续电离出H＋，所以溶液②产生氢气的体积多，在相同时间内，②的反应速率比①快。3．pH＝2的两种一元酸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(c＝0.1 mol·L－1)至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则下列判断正确的是(　　)A．x为弱酸，Vx<Vy　　　 　B．x为强酸，Vx>VyC．y为弱酸，Vx<Vy   D．y为强酸，Vx>Vy解析：选C　由题图知：将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHy<1，所以x为强酸，y为弱酸。pH＝2时弱酸y的浓度大，滴加NaOH溶液至pH＝7时消耗NaOH溶液的体积y比x大。