人教版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)選擇性必修1化學(xué)反應(yīng)原理第10章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第1節(jié)電離平衡課件

第1節(jié)電離平衡第10章課標(biāo)要求1.能用化學(xué)用語(yǔ)正確表示電離平衡,能通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明水溶液中存在的電離平衡,能舉例說(shuō)明電離平衡在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2.能從電離、離子反應(yīng)、化學(xué)平衡的角度分析溶液的性質(zhì),如酸堿性、導(dǎo)電性等。3.能進(jìn)行溶液pH的簡(jiǎn)單計(jì)算,能正確測(cè)定溶液pH,能調(diào)控溶液的酸堿性。能選擇實(shí)例說(shuō)明溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。4.能綜合運(yùn)用離子反應(yīng)、化學(xué)平衡原理,分析和解決生產(chǎn)、生活中有關(guān)電解質(zhì)溶液的實(shí)際問(wèn)題。備考指導(dǎo)1.本節(jié)主要考查內(nèi)容有:(1)強(qiáng)、弱電解質(zhì)的判斷與比較;(2)外界條件對(duì)弱電解質(zhì)電離平衡的影響;(3)電離平衡以及溶液的導(dǎo)電性的變化等;(4)電離平衡常數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用。題型以選擇題為主,難度適中。2.弱電解質(zhì)的電離平衡,復(fù)習(xí)時(shí)注意與溶液的酸堿性、鹽類(lèi)水解的知識(shí)結(jié)合理解。注意電離平衡常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)的異同。內(nèi)容索引010203第一環(huán)節(jié)必備知識(shí)落實(shí)第二環(huán)節(jié)關(guān)鍵能力形成第三環(huán)節(jié)核心素養(yǎng)提升第一環(huán)節(jié)必備知識(shí)落實(shí)知識(shí)點(diǎn)1弱電解質(zhì)的電離平衡知識(shí)篩查1.電離平衡的建立弱電解質(zhì)的電離平衡是指在一定條件(溫度、濃度)下,弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等,溶液中各分子和離子的濃度都保持不變時(shí)的狀態(tài)。平衡建立過(guò)程的v-t圖像如圖所示。2.弱電解質(zhì)電離平衡的特征

3.外界條件對(duì)電離平衡的影響(1)內(nèi)因:弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)。(2)外因:濃度、溫度、加入試劑等。以0.1mol·L-1CH3COOH溶液為例,CH3COOHCH3COO-+H+(ΔH>0),用平衡移動(dòng)原理分析電離平衡的移動(dòng)。特別提醒(1)稀醋酸加水稀釋時(shí),溶液中的各離子濃度并不是都減小,如c(OH-)是增大的。(2)電離平衡右移,電解質(zhì)分子的濃度不一定減小,電離程度也不一定增大,如稀醋酸中加入冰醋酸。知識(shí)鞏固1.判斷正誤,正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“×”。(1)強(qiáng)電解質(zhì)的稀溶液中不存在溶質(zhì)分子,弱電解質(zhì)的稀溶液中存在溶質(zhì)分子。(

)(2)NH3溶于水,當(dāng)NH3·H2O電離出的c(OH-)=c()時(shí),表明NH3·H2O電離處于平衡狀態(tài)。(

)(3)室溫下,由0.1mol·L-1一元堿BOH的pH=10可知,溶液中存在BOH══B++OH-。(

)(4)電離平衡向右移動(dòng),電解質(zhì)分子的濃度一定減小,離子濃度一定增大。(

)√×××(5)25℃時(shí),向10mL0.1mol·L-1醋酸中加水稀釋,各離子濃度均減小。(

)(6)電離平衡向右移動(dòng),弱電解質(zhì)的電離程度一定增大。(

)(7)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)。(

)×××2.下列有關(guān)電離平衡的敘述正確的是(

)。A.電離平衡是相對(duì)的、暫時(shí)的,外界條件改變時(shí),平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)B.達(dá)到電離平衡時(shí),由于分子和離子的濃度仍在不斷發(fā)生變化,所以說(shuō)電離平衡是動(dòng)態(tài)平衡C.電解質(zhì)在溶液中達(dá)到電離平衡時(shí),分子的濃度和離子的濃度相等D.電解質(zhì)達(dá)到電離平衡后,各種離子的濃度相等A解析:電離平衡是化學(xué)平衡的一種,達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)仍在進(jìn)行,弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等,各分子和離子的濃度不再變化,與分子和離子濃度是否相等沒(méi)有關(guān)系,所以只有A項(xiàng)正確。知識(shí)點(diǎn)2弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)知識(shí)篩查1.電離常數(shù)表達(dá)式2.特點(diǎn)(1)電離平衡常數(shù)(也叫電離常數(shù))只與溫度有關(guān),升高溫度,K值增大。3.意義同一溫度下,K越大→越易電離→酸(堿)性越強(qiáng)知識(shí)鞏固1.判斷正誤,正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“×”。(1)電離平衡向右移動(dòng),電離常數(shù)一定增大。(

)(3)在相同的溫度下,電離常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。(

)(4)在相同的溫度下,不同濃度的同一弱電解質(zhì),其電離平衡常數(shù)(K)不同。(

)××√×√√2.相同溫度下,三種酸的電離常數(shù)如表所示,下列判斷正確的是(

)。A.三種酸的酸性強(qiáng)弱關(guān)系:HX>HY>HZB.反應(yīng)HZ+Y-══HY+Z-能夠發(fā)生C.相同溫度下,0.1mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液的pH最大D.相同溫度下,1mol·L-1HX溶液的電離常數(shù)大于0.1mol·L-1HX的電離常數(shù)B解析:由表中三種酸的電離常數(shù)可知,三種酸的酸性強(qiáng)弱關(guān)系為HZ>HY>HX,A項(xiàng)不正確,B項(xiàng)正確。酸的電離程度越大,酸根離子的水解程度就越小,則相同濃度的鈉鹽溶液,酸根離子水解程度越大的溶液其堿性越強(qiáng),所以NaZ溶液的pH最小,C項(xiàng)不正確。電離常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度無(wú)關(guān),D項(xiàng)不正確。第二環(huán)節(jié)關(guān)鍵能力形成能力點(diǎn)1運(yùn)用電離常數(shù)定量分析弱電解質(zhì)電離問(wèn)題的能力整合建構(gòu)運(yùn)用電離常數(shù)能解決的電解質(zhì)的電離問(wèn)題(1)判斷弱酸(或弱堿)的相對(duì)強(qiáng)弱,電離常數(shù)越大,酸性(或堿性)越強(qiáng)。(2)判斷鹽溶液的酸性(或堿性)強(qiáng)弱,電離常數(shù)越大,對(duì)應(yīng)的鹽水解程度越小,堿性(或酸性)越弱。(3)判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生,一般符合“強(qiáng)酸制弱酸”規(guī)律。(4)判斷粒子濃度比值的變化。弱電解質(zhì)加水稀釋時(shí),能促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離,溶液中離子和分子的濃度會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,但電離常數(shù)不變,考題中經(jīng)常利用電離常數(shù)來(lái)判斷溶液中粒子濃度比值的變化情況。問(wèn)題引領(lǐng)利用電離平衡常數(shù)解決問(wèn)題的一般思路是什么?點(diǎn)撥利用電離平衡常數(shù)解題的思維模型。訓(xùn)練突破1.已知:下表為25℃時(shí)某些弱酸的電離平衡常數(shù)。如圖表示常溫下,稀釋CH3COOH、HClO兩種酸的稀溶液時(shí),溶液pH隨加水量的變化。下列說(shuō)法不正確的是(

)。A.圖中c(H+)∶c(R-)的值:A點(diǎn)>C點(diǎn)(HR代表CH3COOH或HClO)B.pH相同的四種溶液濃度關(guān)系:c(CH3COONa)>c(NaHCO3)>c(NaClO)>c(Na2CO3)C.圖中A點(diǎn)酸的總濃度小于B點(diǎn)酸的總濃度D.濃度均為0.1mol·L-1的CH3COONa和NaClO的混合溶液中:c(OH-)=0.1mol·L-1-c(ClO-)+c(H+)+c(CH3COOH)AⅠ為CH3COOH,Ⅱ?yàn)镠ClO,兩種酸開(kāi)始時(shí)的pH相等,故較弱的酸濃度大,即HClO濃度大,故A點(diǎn)酸的總濃度小于B點(diǎn)酸的總濃度,C項(xiàng)正確。溶液中存在電荷守恒,即c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(CH3COO-)+c(OH-)=0.2

mol·L-1+c(H+),由元素守恒c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1

mol·L-1,結(jié)合兩式可得c(OH-)=0.1

mol·L-1-c(ClO-)+c(H+)+c(CH3COOH),D項(xiàng)正確。2.常溫下,某酸HA的電離常數(shù)Ka=1×10-5。下列說(shuō)法中正確的是(

)。B.常溫下,0.1mol·L-1HA溶液中水電離出的c(H+)為10-13mol·L-1C.NaA溶液中加入鹽酸至恰好完全反應(yīng),存在關(guān)系:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)D.常溫下,0.1mol·L-1

NaA溶液的水解常數(shù)為10-9D能力點(diǎn)2分析比較強(qiáng)、弱電解質(zhì)性質(zhì)的能力整合建構(gòu)1.等物質(zhì)的量濃度、相同體積的一元強(qiáng)酸溶液與一元弱酸溶液的比較2.相同pH、相同體積的一元強(qiáng)酸溶液與一元弱酸溶液的比較

說(shuō)明:一元強(qiáng)堿與一元弱堿的比較規(guī)律與上述類(lèi)似。

3.用圖像法理解一強(qiáng)一弱的稀釋規(guī)律(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸。(2)相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸。

問(wèn)題引領(lǐng)從哪些角度能證明某種電解質(zhì)屬于弱電解質(zhì)?點(diǎn)撥通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明水溶液中存在的離子平衡的三個(gè)角度。角度一

通過(guò)證明弱電解質(zhì)不能完全電離。如測(cè)0.1

mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。角度二

通過(guò)改變條件,電離平衡發(fā)生移動(dòng),即存在電離平衡。如pH=1的CH3COOH溶液加水稀釋至原體積的10倍后1<pH<2。角度三

通過(guò)弱電解質(zhì)形成的鹽類(lèi)能水解,確定該電解質(zhì)為弱電解質(zhì)。如判斷CH3COOH為弱酸可用下面兩個(gè)現(xiàn)象:(1)配制某濃度的醋酸鈉溶液,向其中加入幾滴酚酞溶液?，F(xiàn)象:溶液變?yōu)闇\紅色。(2)用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上,測(cè)其pH?，F(xiàn)象:溶液pH>7。訓(xùn)練突破1.現(xiàn)有室溫下四種溶液,有關(guān)敘述不正確的是(

)。A.在③④溶液中分別加入適量的醋酸鈉晶體后,兩溶液的pH均增大B.將②③兩溶液等體積混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)C.分別加水稀釋至原體積的10倍,四種溶液的pH:①>②>④>③D.將aL④與bL①溶液混合,若所得溶液顯中性,則a<bD解析:醋酸中加入醋酸鈉晶體后,CH3COO-濃度增大,使CH3COOH的電離平衡向左移動(dòng),則c(H+)減小,pH增大,鹽酸中加入醋酸鈉,H+與CH3COO-結(jié)合生成弱電解質(zhì)CH3COOH,使c(H+)減小,pH增大,A項(xiàng)正確。將②③兩溶液等體積混合后,醋酸過(guò)量,溶液顯酸性,B項(xiàng)正確。分別加水稀釋至原體積的10倍,假設(shè)NH3·H2O的電離平衡不移動(dòng),那么①②溶液的pH均為10,但稀釋氨水使平衡NH3·H2O+OH-右移,則①的pH>10,同理,醋酸稀釋后pH<4,C項(xiàng)正確。a

L④與b

L①溶液混合后,若a=b,則氨水過(guò)量,溶液顯堿性,所以溶液顯中性時(shí),氨水的體積應(yīng)比鹽酸的體積小,即a>b,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.pH=12的X、Y兩種堿溶液各10mL,分別稀釋至1000mL,其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(

)。A.若10<a<12,則X、Y都是弱堿B.X、Y兩種堿的物質(zhì)的量濃度一定相等C.完全中和pH相同的X、Y兩溶液時(shí),消耗相同濃度鹽酸的體積:V(X)>V(Y)D.稀釋后,X溶液的堿性比Y溶液的堿性強(qiáng)A解析:若X為強(qiáng)堿,則10

mL

pH=12的X溶液稀釋至1

000

mL,pH應(yīng)該為10,故若10<a<12,則X、Y均為弱堿,A項(xiàng)正確。兩種堿稀釋相同的倍數(shù),pH變化不同,說(shuō)明兩種堿的堿性強(qiáng)弱不同,則pH相同時(shí),兩者的物質(zhì)的量濃度一定不同,B項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)pH相同時(shí),c(X)<c(Y),所以完全中和這兩種堿時(shí),消耗相同濃度的鹽酸的體積:V(X)<V(Y),C項(xiàng)錯(cuò)誤。由圖像數(shù)據(jù)可知,稀釋后Y溶液的pH比X溶液的pH大,故稀釋后Y溶液的堿性強(qiáng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。第三環(huán)節(jié)核心素養(yǎng)提升【高考真題剖析】

【例題】

NaOH溶液滴定鄰苯二甲酸氫鉀(鄰苯二甲酸H2A的

=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相對(duì)導(dǎo)電能力變化曲線(xiàn)如圖所示,其中Q點(diǎn)為反應(yīng)終點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)。A.混合溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和種類(lèi)有關(guān)B.Na+與A2-的導(dǎo)電能力之和大于HA-的C.Q點(diǎn)的混合溶液pH=7D.M點(diǎn)的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)C【核心素養(yǎng)考查點(diǎn)剖析】本題以“NaOH溶液滴定鄰苯二甲酸氫鉀(鄰苯二甲酸H2A的

=3.9×10-6)溶液”為情景命制,旨在考查考生利用水溶液中的離子平衡的有關(guān)知識(shí),解決實(shí)際問(wèn)題的能力,較好地考查了考生的“變化觀(guān)念與平衡思想”以及“宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析”等素養(yǎng)。解析:隨著NaOH溶液的加入,混合溶液中離子濃度和種類(lèi)發(fā)生變化,因此混合溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和種類(lèi)有關(guān),A項(xiàng)正確;P點(diǎn)的混合溶液中能導(dǎo)電的離子主要為HA-和K+,Q點(diǎn)為反應(yīng)終點(diǎn),因此Q點(diǎn)的混合溶液中能導(dǎo)電的離子主要為A2-、K+、Na+,故Na+與A2-的導(dǎo)電能力之和大于HA-的,B項(xiàng)正確;Q點(diǎn)的混合溶液中含有的A2-能發(fā)生水解反應(yīng)而使溶液呈堿性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Q點(diǎn)為反應(yīng)終點(diǎn),因此Q點(diǎn)的混合溶液中c(Na+)=c(K+)>c(OH-),繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液后,M點(diǎn)的混合溶液中c(Na+)>c(K+)>c(OH-),D項(xiàng)正確?！镜漕}訓(xùn)練】

1.(2022浙江卷)25℃時(shí),苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,下列說(shuō)法正確的是(

)。A.相同溫度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中,c(C6H5O-)>c(CH3COO-)B.將濃度均為0.10mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加熱,兩種溶液的pH均變大C.25℃時(shí),C6H5OH溶液與NaOH溶液混合,測(cè)得pH=10.00,則此時(shí)溶液中c(C6H5O-)=c(C6H5OH)D.25℃時(shí),0.10mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固體,水的電離程度變小C解析:苯酚的酸性弱于醋酸,故C6H5O-的水解程度大于CH3COO-,故相同溫度下pH相同的C6H5ONa溶液與CH3COONa溶液中,c(C6H5O-)<c(CH3COO-),A項(xiàng)錯(cuò)誤。溫度越高,C6H5O-的水解程度越大,C6H5ONa水解使溶液顯堿性,故加熱使C6H5ONa溶液的pH變大;NaOH是強(qiáng)堿,加熱促進(jìn)水的電離,使NaOH溶液中H+濃度增大,則NaOH溶液的pH減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤。苯酚的電離的C6H5OH溶液中加入C6H5ONa,C6H5ONa電離出的C6H5O-會(huì)抑制C6H5OH的電離,導(dǎo)致溶液中H+濃度減小,從而使水的電離程度變大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2019天津卷)某溫度下,HNO2和CH3COOH的電離常數(shù)分別為5.0×10-4和1.7×10-5。將pH和體積均相同的兩種酸溶液分別稀釋,其pH隨加水體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是(

)。A.曲線(xiàn)Ⅰ代表HNO2溶液B.溶液中水的電離程度:N點(diǎn)>P點(diǎn)D.相同體積M點(diǎn)的兩溶液分別與NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同C解析:根據(jù)兩種酸的電離常數(shù)的值可知,酸性:HNO2>CH3COOH,pH相同的兩種酸稀釋相同倍數(shù),pH變化大的是相對(duì)較強(qiáng)的酸,即曲線(xiàn)Ⅱ表示HNO2溶液的稀釋,A項(xiàng)錯(cuò)誤;pH越小酸性越強(qiáng),對(duì)水電離的抑制程度越大,因此溶液中水的電離程度:N點(diǎn)<P點(diǎn),B項(xiàng)錯(cuò)誤;題給表達(dá)式可看作

,稀釋時(shí)溫度不變,則KW、Ka均不變,C項(xiàng)正確;起始pH相同時(shí)c(CH3COOH)大,則與NaOH恰好中和時(shí),CH3COOH溶液消耗氫氧化鈉多,對(duì)應(yīng)溶液中n(Na+)大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.常溫下,HCOOH和CH3COOH的電離平衡常數(shù)分別為1.80×10-4和1.75×10-5。將pH=3、體積均為V0的兩種酸溶液分別加水稀釋至體積V,pH隨lg

的變化如圖所示。下列敘述正確的是(

)。A.溶液中水的電離程度:M>N>P>QB.M點(diǎn)的兩種酸溶液分別與NaOH固體恰好完全中和后,溶液中n(Na+)相同DD.同溫下pH相同的NaOH溶液、CH3COONa溶液、HCOONa溶液、NaHCO3溶液的濃度:c(NaOH)<c(NaHCO3)<c(CH3COONa)<c(HCOONa)