2025届高三化学一轮复习 弱电解质的电离平衡 课件

高三一轮复习·化学反应原理 弱电解质的电离平衡 知识框架 电解质在水中的行为 水的电离平衡 一、弱电解质的电离平衡 1.弱电解质的判断 2.弱电解质平衡的建立 P5 全部电离 强电解质，包括_____、_____、________等 部分电离 弱电解质，包括_____、_____、___等 强酸 强碱 大多数盐 弱酸 弱碱 水 6大强酸：HCl H2SO4 HNO3 HClO4 HBr HI 4大强碱：KOH NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 ＝ ≠ 影响电离平衡的因素 P214 一、弱电解质的电离平衡 3.影响电离平衡的因素 外界条件对CH3COOH ⇌CH3COO－ ＋ H＋　ΔH＞0的影响。 移动方向 醋酸 电离程度 n(H+) c(H+) c(HAc) c(Ac-) c(Ac-)/c(HAc) 溶液 导电性 升高温度 加水稀释 加入冰醋酸 加入HCl 加入CH3COONa(s) 加入NaOH(s) →　 ↑ ↑ ↑ ↓ ↑ ↑ ↑ →　 ↑ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↓ →　 ↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ ↑ ←　 ↓ ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ ↑ ←　 ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑ →　 ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ 一、弱电解质的电离平衡 【活动】分别画出冰醋酸加水稀释过程中溶液中各量(n(H+)、α即电离度、c(H+)、导电性即电导率、pH)随加水体积变化的曲线。 加水体积 加水体积 加水体积 P229 练一练 选必1 P62 3.一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是 A.a、b、c三点溶液的pH：c＜a＜b B.a、b、c三点CH3COOH的电离程度：c＜a＜b C.用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结 果偏小 D.a、b、c三点溶液用1 mol·L－1NaOH溶液中和， 消耗NaOH溶液体积：c＜a＜b 练一练 （2021·佛山二模）60 ℃时，关于pH＝2的CH3COOH溶液的说法正确的是（　C　） A. c（CH3COOH）＝0.01 mol/L B. c（OH－）＝1.0×10－12 mol/L C. 加水能促进醋酸的电离 D. c（CH3COO－）＝c（H＋） C （2021·中山一中）已知25℃时，醋酸溶液中存在Ka＝＝1.75×10－5，其中Ka的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数。下列说法正确的是（　B　） A. 当向该溶液中加入一定量的硫酸时，Ka的值增大 B. 升高温度，Ka的值增大 C. 向醋酸溶液中加水，Ka的值增大 D. 向醋酸溶液中加氢氧化钠溶液，Ka的值增大 B 【解析】　pH＝2的CH3COOH溶液中，c（H＋）＝0.01 mol/L，醋酸为弱酸，在水溶液中部分电离，c（CH3COOH）＞0.01 mol/L，A错误；60 ℃，溶液中Kw＝c（H＋）·c（OH－）＞10－14，溶液中c（OH－）＞1.0×10－12 mol/L，B错误；加水稀释促进醋酸电离，平衡正向进行，C正确；溶液中存在醋酸电离平衡和水的电离平衡，故溶液中c（CH3COO－）＜c（H＋），D错误。 【解析】　向醋酸溶液中加入一定量的硫酸、水或NaOH溶液，温度不变，Ka不变，A、C、D错误；醋酸的电离为吸热过程，升高温度，促进电离，Ka增大，B正确。 ⇌ D 练一练 二、判断微粒浓度比值的大小 4.常温下，将0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。 P217 变小 变大 变小 不变 不变 练一练 二、判断微粒浓度比值的大小 往0.1mol/L 氨水中加水稀释，判断下列数值变化（变大、变小、不变） ① c(OH-) ② c(H+) ③ c(OH-)·c(H+) ④ c(H+)/c(OH-) ⑤ n(OH-)·n(H+) ⑥ c(OH-)/c(NH3·H2O) ⑦ c(OH-)/c(NH4+) ⑧ c(NH4+)/[c(NH3·H2O)·c(H+)] 变小 变大 不变 变大 变大 变大 变大 不变 两个比值，可以转化为物质的量；或者转化为Ka、Kb、Kw等 三个比值，转化为常数 【2011年新课标卷】 D (2020·济南模拟)25 ℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是 A.加水稀释0.1 mol·L－1氨水，溶液中c(H＋)·c(OH－)和 均保持不变 B.向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中 的值增大 C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合： D.将浓度为0.1 mol·L－1 HF溶液加水不断稀释过程中，电离平衡常数Ka(HF)保 持不变， 始终增大 练一练 B 三、判断是否为弱电解质 因素 方法 平衡移动 预期现象 加水 稀释 将CH3COOH溶液加水稀释到原来的10倍，测稀释前后溶液的pH值 同离子效应 向CH3COOH溶液中加CH3COONa固体，测加入前后溶液的pH值 温度 将CH3COOH溶液加热，测加热前后溶液的pH值 1.从电离平衡移动的角度 以CH3COOH溶液为例 CH3COOH ⇌CH3COO－＋H＋　ΔH＞0 由于醋酸加热易挥发, 此方法不简单可行。 正向 c(H+)= n↑/10V △pH(增) <1 逆向 pH值增大 正向 pH值减小 三、判断是否为弱电解质 2.从部分电离的角度 以0.1mol/L CH3COOH溶液为例 方法 预期现象 测0.1mol/L CH3COOH溶液的pH 比较浓度均为均为0.1mol/L的CH3COOH溶液和盐酸的导电性强弱 比较浓度均为0.1mol/L的CH3COOH溶液和盐酸分别与等量的Zn反应的初速率 对照实验 部分电离，pH>1 CH3COOH溶液导电性比盐酸弱 决定初速率的是c(H+) 盐酸最初产生气泡快 三、判断是否为弱电解质 一元强酸与一元弱酸的对比 (1)c(酸)相同、体积相同 比较项目　 c(H＋) pH 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 醋酸溶液 (2)c(H+)相同(即pH相同)、体积相同 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 醋酸溶液 由c(酸)，即溶液中n(H+)决定 由一开始c(H+)决定 三、判断是否为弱电解质 一元强酸与一元弱酸的对比 酸所含n(H+)相同 溶液中c(H+)不同 溶液中c(H+)相同 酸所含n(H+)不同 练一练 对室温下氢离子浓度、体积均相同的盐酸①和CH3COOH溶液②分别采取以下措施，相关叙述正确的是 A.加入适量的CH3COONa晶体，两种溶液的氢离子浓度均减小 B.使温度升高20 ℃，两种溶液的氢离子浓度不变 C.加水稀释2倍，两种溶液的氢离子浓度均增大 加足量的Zn充分反应后，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是 如果是同浓度的酸溶液？ 三、判断是否为弱电解质 盐酸与醋酸稀释图像比较 P220 (1)c(酸)相同、体积相同 (2)c(H+)相同、体积相同 加水稀释相同的倍数 醋酸的pH大 加水稀释相同的倍数 盐酸的pH大 加水稀释相同倍数时，曲线变化程度小的是弱酸（相对） 【2019年天津卷】已知酸性：HNO2＞CH3COOH，将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。则曲线Ⅰ表示 。 CH3COOH (1)常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的pH都不可能大于或小于7，只能接近7。 (2)常温下，酸或碱溶液稀释过程的变化规律 溶液 稀释前溶液pH 加水稀释到体积为 原来的10n倍 稀释后溶液pH 酸 强酸 pH＝a pH＝a＋n 弱酸 a<pH<a＋n 碱 强碱 pH＝b pH＝b－n 弱碱 b－n<pH<b 注：表中a＋n＜7，b－n＞7。 三、判断是否为弱电解质 根据稀释图像分析溶液酸性/碱性强弱 三、判断是否为弱电解质 根据酸碱中和滴定图像分析溶液酸性/碱性强弱 往20mL 0.1mol/L的溶液中逐滴加0.1mol/LNaOH溶液 【2015新课标I卷】浓度均为0.10mol/L、体积均为V0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 D．当 =2时，若两溶液同时 升高温度，则 增大 练一练 D 三、判断是否为弱电解质 3.从盐类水解的角度 以0.1mol/L CH3COONa溶液为例 方法 预期现象 测量醋酸钠溶液的pH 或者向该盐溶液中滴入酚酞。 pH>7(常温) 或者溶液变红 三、判断是否为弱电解质 4.从强酸制弱酸的角度 旧教材选修四 P42 新教材选必一 P59 练一练 下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是( ) ①常温下NaNO2溶液pH>7 ②用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗 ③HNO2与NaCl不能发生反应 ④常温下0.1 mol/L HNO2溶液的pH=2.1 ⑤NaNO2与H3PO4反应，生成HNO2 ⑥常温下将pH=1的HNO2溶液稀释至原体积的100倍，溶液pH≈2.8 ⑦往HNO2溶液中加入NaNO2固体，溶液c(OH-)增大 ⑧分别往同体积pH=1的HNO2溶液和盐酸中加入同浓度的NaOH中和，HNO2溶液耗碱量更大 ①④⑤⑥⑦⑧ 如果是同浓度的酸溶液？ 【2011福建卷】10、常温下0.1mol·L－1醋酸溶液的pH=a，下列能使溶液pH=(a＋1)的措施是 A．将溶液稀释到原体积的10倍 B．加入适量的醋酸钠固体 C．加入等体积0.2 mol·L－1盐酸 D．提高溶液的温度 练一练 B 三、判断是否为弱电解质 四、电离平衡常数 1.表达式 (1)一元弱酸HA：根据HA ⇌H＋＋A－，可表示为Ka＝ (2)一元弱碱BOH：根据BOH ⇌B＋＋OH－，可表示为 2.特点 (1)电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K值增大。 (2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱，K越大，表示弱电解质越易电离，酸性或碱性越强。 (3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3……，故其酸性取决于第一步电离。 弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO 电离平衡 常数(25 ℃) K＝1.77×10－4 K1＝1.3×10－7 K2＝7.1×10－15 K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11 K＝3.0×10－8 按要求回答下列问题： (1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为 ______________________________________。 (2)同浓度的HCOO－、HS－、S2－、HCO 、CO 、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为_________________________________________________。 3.电离平衡常数的运用 判断酸性强弱 HCOOH＞H2CO3＞H2S＞HClO 判断对应盐类的水解能力强弱 P216 四、电离平衡常数 电离平衡常数与水解常数的关系 Ka = HA ⇌H＋＋A－ Kh = A－＋H2O ⇌OH－＋HA H2O ⇌OH－＋H＋ Kw = Kh = 弱酸的酸性越强， 对应弱电解质离子的水解能力越弱。 【2009全国II卷】现有等浓度的下列溶液：①醋酸，②苯酚，③苯酚钠，④碳酸，⑤碳酸钠，⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是 A.④①②⑤⑥③ B.④①②⑥⑤③ C.①④②⑥③⑤ D.①④②③⑥⑤ 练一练 C 弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO 电离平衡 常数(25 ℃) K＝1.77×10－4 K1＝1.3×10－7 K2＝7.1×10－15 K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11 K＝3.0×10－8 ①②④ 判断强酸制弱酸 3.电离平衡常数的运用 P216 已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表： 下列推断正确的是 A.HX、HY两种弱酸的酸性：HX＞HY B.相同条件下溶液的碱性：NaX＞Na2CO3＞NaY＞NaHCO3 C.向Na2CO3溶液中加入足量HY，反应的离子方程式： ＋Y－ D.HX和HY酸性相同，都比H2CO3弱 弱酸化学式 HX HY H2CO3 电离平衡常数 7.8×10－9 3.7×10－15 K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11 B 练一练 练一练 B 弱酸 H2CO3 HClO 苯酚 电离平衡 常数(25 ℃) K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11 K＝3.0×10－8 K＝1.0×10－10 ①写出往NaClO溶液中通入少量CO2的离子反应方程式： ②写出往苯酚钠溶液中通入过量CO2的离子反应方程式： 练一练 【2015年福建】25 ℃,两种酸的电离平衡常数如下表。 ①HS的电离平衡常数表达式K=  　。  ②H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 　 　。   H2SO3 1.3×10-2 6.3×10-8 H2CO3 4.2×10-7 5.6×10-11 练一练 4.电离平衡常数的相关计算 电离度(α)与电离常数(Ka、Kb)之间的关系 (1)一元弱酸(以CH3COOH为例) 设常温下，浓度为c mol·L-1的醋酸溶液的电离度为α 　　　　　　　　CH3COOH⇌ CH3COO-+H+ 起始/(mol·L-1) 　　c　 　　　 　0　 　　0 转化/(mol·L-1)　　c·α　 　　　 c·α 　　c·α 平衡/(mol·L-1)　 c-cα≈c　 　　 c·α 　　c·α Ka==cα2、α=，c(H+)=cα=。 (2)一元弱碱(如NH3·H2O，电离常数为Kb) 同理可得Kb=cα2，c(OH-)=cα=。 弱电解质的电离度α很小， 可以认为1 - α ≈1 P217 练一练 1.已知25 ℃时，测得浓度为0.1 mol·L－1的BOH溶液的pH=11。 (1)写出BOH的电离方程式：__________________。 (2)BOH的电离度α＝_____。 (3)BOH的电离平衡常数Kb＝________。 2.已知25 ℃，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。若氨水的浓度为2.0 mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝______________ mol·L－1。将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至 1.0×10－7 mol·L－1时，溶液中的 ＝________。 BOH ⇌B＋＋OH－ 1% 1×10－5 6.0×10－3 0.62 【2009年海南卷】6．已知室温时，0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1％发生电离，下列叙述错误的是 A．该溶液的pH=4B．升高温度，溶液的pH增大 C．此酸的电离平衡常数约为1×10-7 D．由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍 练一练 B ①怎么判断123三条曲线分别代表哪些微粒？ ②a、b、c三点代表了什么含义？ ③草酸的Ka1和Ka2利用哪些点计算出来？ ⇌ ⇌ a b c 5.电离平衡常数的相关图像——分布系数图 P218 δ0为H2C2O4、δ1为HC2、δ2为C2 δ0为CH3COOH,δ1为CH3COO- 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元酸(以草酸为例) 三元酸(以H3PO4为例) δ0为H3PO4、δ1为H2P、δ2为HP、δ3为P 计算电离常数的思维方法 (1)根据电离方程式，写出电离平衡常数表达式。 (2)根据题干信息，结合电荷守恒、物料守恒，找出各微粒的浓度，代入表达式即可。 (3)若有图像信息，可选择曲线上特殊点(能准确读出纵、横坐标的数值)，确定各微粒的浓度，最后代入平衡常数表达式计算。 【2017年全国II卷】改变0.1 mol·L－1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA－、A2－的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)＝ ]。 下列叙述错误的是 A.pH＝1.2时，c(H2A)＝c(HA－) B.lg[K2(H2A)]＝－4.2 C.pH＝2.7时，c(HA－)>c(H2A)＝c(A2－) D.pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)＝c(H＋) E. H2A⇌2H++A2-的K值为10-2.7 √ √ 练一练 (2)表示pH与lg 的变化关系的曲线 是____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 (3)根据图像计算亚磷酸的Ka1＝______。 5.已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，常温下，向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液，混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。 (1)写出亚磷酸电离的方程式： ________________________、________________________。 Ⅰ 10－1.4 H3PO3 ⇌ ⇌ 5.电离平衡常数的相关图像——对数图 P218 42 (2017年Ⅰ卷改编) 常温下将 NaOH 溶液滴加到己二酸(H2X) 溶液中，混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系如图所示。 (1) 曲线M表示pH与 的变化关系，曲线N表 示pH与 的变化关系。 (2) Ka1(H2X)的数量级为 ，Ka2(H2X) = 。 (3)判断：NaHX溶液中c(H+) c(OH-) (4)判断：当反应后溶呈中性时，溶液中 Na+、HX-、X2-浓度大小关系为? 练一练 【2021年广东八省联考】9.叠氮酸(HN3)与NaOH溶液反应生成NaN3。已知NaN3溶液呈碱性，下列叙述正确的是A.0.01 mol·L-1HN3溶液的pH=2B. HN3溶液的pH随温度升高而减小C. NaN3 的电离方程式： NaN3= Na++3 N3-D.0.01 mol·L-1 NaN3溶液中： c(H+)+ c(Na+ )= c( N3-)+ c(HN3) 练一练 B 【2019年全国卷Ⅲ】设NA为阿伏伽德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是 A.每升溶液中的H+数目为0.02NA B.c(H+)=c(H2P)+2c(HP)+3c(P)+c(OH-) C.加水稀释使电离度增大，溶液pH减小 D.加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强 练一练 B 室温时，1 mol·L－1的HA溶液和1 mol·L－1的HB溶液，起始时的体积均为V0，分别向两溶液中加水进行稀释，所得曲线如图所示。下列说法中错误的是 A.M点溶液中c(A－)等于N点溶液中c(B－) B.HA的电离常数约为10－4 C.浓度均为0.1 mol·L－1的NaA和HA混合 溶液的pH＜7 D.M、P两点的溶液分别用等浓度的NaOH 溶液中和，消耗的NaOH溶液体积：P＞M 练一练 D 解析　由图中信息可知，室温时，1 mol·L－1的HA溶液和1 mol·L－1的HB溶液pH分别为2和0，所以HA是弱酸、HB是强酸，HB已完全电离。因为浓度和体积均相等，故两溶液中所含一元酸的物质的量相等。M点溶液和N点溶液的pH都等于3，由电荷守恒可知，M点溶液中c(A－)等于N点溶液中c(B－)，A项正确； 1 mol·L－1的HA溶液的pH为2，c(A－)＝c(H＋)＝0.01 mol·L－1，c(HA)≈1 mol·L－1，则HA的电离常数约为10－4，B项正确； 浓度均为0.1 mol·L－1的NaA和HA混合溶液中，c(HA)≈c(A－)， 根据电离常数的表达式可知，c(H＋)＝10－4 mol·L－1，所以该 溶液的pH＜7，C项正确； M、P两点的溶液所含一元酸的物质的量相等，故分别用等浓度 的NaOH溶液中和时，消耗的NaOH溶液体积相等，D项错误。 电解质 (2)______。 (3)_______。 (4)_______。 (5)_______。 (1)______。 ＜ 。 Kb＝。 S2－＞CO＞ClO－＞HS－＞HCO＞HCOO－ (3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学反应方程式不正确的是________(填序号)。 ①次氯酸与NaHCO3溶液的反应：HClO＋HCO===ClO－＋H2O＋CO2↑ ②少量CO2通入NaClO溶液中：CO2＋H2O＋2ClO－===CO＋2HClO ③少量CO2通入NaClO溶液中：CO2＋H2O＋ClO－===HCO＋HClO ④硫化氢通入NaClO溶液中：H2S＋ClO－===HS－＋HClO ⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中：2HCOOH＋CO===2HCOO－＋CO2↑＋H2O HY＋CO===HCO  4.已知草酸为二元弱酸：H2C2O4HC2O＋H＋　Ka1，HC2OC2O＋H＋　Ka2，常温下，向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液，所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。 (3)pH＝2.7时，溶液中＝______。 H2PO＋H＋ H2POHPO＋H＋ $$