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1、2022年高考化學大串講 專題10 電離平衡教案
一. 影響電離平衡的因素
⑴ 濃度:同一弱電解質(zhì),增大溶液的物質(zhì)的量濃度,電離平衡將向電離的方向移動,但電解質(zhì)的電離程度減??;稀釋溶液時,電離平衡將向電離方向移動,且電解質(zhì)的電離程度增大。
在醋酸的電離平衡 CH3COOHCH3COO-+H+加水稀釋,平衡向右移動,電離程度變大,但c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)變小, 加入少量冰醋酸,平衡向右移動, c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)增大,但電離程度變小。
⑵ 溫度:溫度越高,電離程度越大
由于弱電解質(zhì)的電離一般是吸熱的,因此升高溫度,電離平
2、衡將向電離方向移動,弱電解質(zhì)的電離程度將增大。
⑶ 同離子效應(yīng) 加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì)時,使電離平衡向逆反應(yīng)方向移動。
⑷ 化學反應(yīng) 加入能與弱電解質(zhì)電離出的離子反應(yīng)的物質(zhì)時,可使平衡向電離方向移動。
二. 以電離平衡CH3COOH CH3COO-+H+為例,各種因素對電離平衡的影響可歸納為下表:
移動方向
c(H+)
n(H+)
c(OH-)
導(dǎo)電能力
電離程度
加水稀釋
向右
減小
增多
增多
減弱
增大
加冰醋酸
向右
增大
增多
減小
增強
減小
升高溫度
向右
增大
增多
增多
增強
增大
加
3、NaOH(s)
向右
減小
減少
增多
增強
增大
H2SO4(濃)
向左
增大
增多
減少
增強
減小
加醋酸銨(s)
向左
減小
減少
增多
增強
減小
加金屬Mg
向右
減小
減少
增多
增強
增大
加CaCO3(s)
向右
減小
減少
增多
增強
增大
三. 電離方程式的書寫
(1)強電解質(zhì)用“=”,弱電解質(zhì)用“”
(2) 多元弱酸分步電離,以第一步為主:
例如:NaCl=Na++Cl-
NH3·H2ONH4++OH—
H3PO4 H++H2PO4—(為主)
4、
(3) 酸式鹽:強酸的酸式鹽完全電離,一步寫出,如NaHSO4=Na++H++SO42一。弱酸的酸式鹽強中有弱酸根離子的要分步寫出:如NaHCO3=Na++ HCO3一;HCO3一CO32一+ H+
(4)Al(OH)3是中學涉及的一種重要的兩性氫氧化物,存在酸式電離和堿式電離:
Al3+ +3OH- Al(OH)3 AlO2- +H++H2O
【拓展提升】
電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性和導(dǎo)電能力
⑴ 電解質(zhì)不一定導(dǎo)電(如NaCl晶體、無水醋酸),導(dǎo)電物質(zhì)不一定是電解質(zhì)(如石墨),非電解質(zhì)不
導(dǎo)電,但不導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是非電解質(zhì)。
⑵ 電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力是由溶液中自由移動的離子濃
5、度決定的,離子濃度大,導(dǎo)電能力強;離子濃度小,導(dǎo)電能力弱。離子濃度大小受電解質(zhì)的強弱和溶液濃度大小的決定。所以強電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力不一定強,弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力也不一定弱。
【名師點撥】
電解質(zhì)的電離情況分類說明:
① NaCl、NaOH等鹽、強堿類離子化合物在水溶液里或熔融狀態(tài)下都能發(fā)生電離,都能導(dǎo)電。
② Na2O、MgO等活潑金屬氧化物類離子化合物在熔融狀態(tài)下能電離且能導(dǎo)電,或與水反應(yīng)(Na2O),或不溶于水,因此不談他們在水溶液中的電離。
③ H2SO4,HCl,CH3COOH等酸類共價化合物在水溶液中能電離,能導(dǎo)電,但在熔融狀態(tài)下不電離、不導(dǎo)電,在其純?nèi)芤褐兄挥蟹肿?,沒有離
6、子。注意:共價化合物在熔融狀態(tài)下不發(fā)生電離。
④ NaHCO3、NH4Cl等熱穩(wěn)定性差的鹽類電解質(zhì)受熱易分解,因此只談它們在水溶液中的電離。
⑤ 強酸的酸式鹽在熔融狀態(tài)下和水溶液里的電離程度是不同的:NaHSO4溶于水 NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42-, NaHSO4熔融狀態(tài)下 NaHSO4 = Na+ + HSO4-
例1 H2S水溶液中存在電離平衡H2SH++HS?和HS?H++S2?。若向H2S溶液中
A. 滴加新制氯水,平衡向左移動,溶液pH減小
B. 加水,平衡向右移動,溶液中氫離子濃度增大
C. 通入過量SO2氣體,平衡向左移動,溶液pH增大
7、
D. 加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化),溶液中所有離子濃度都減小
【答案】A
例2 25℃時,pH=2的HA和HB各1 mL分別加水稀釋,pH隨溶液體積變化如圖所示。下列敘述不正確的是( )
A. 若X=5則HA為強酸
B. 將a點與b點兩溶液同時升高溫度,則減小
C. 由b到c, Kw不變
D. a、c兩溶液中n(H+)相等
【答案】D
【解析】A.溶液體積增加1000倍,c(H+)降低1000倍,所以HA完全電解,為強酸,A正確;B. 由HA電解曲線可以看出,HB為若電解質(zhì),水的增加會促進HB電解,即c(B-)減小的幅度較小,故值減小,B正確;C. 溫度沒有變化
8、,Kw不變,C正確;D. a、c量溶液中c(H+)相等,但溶液體積不同,所以n(H+)不相等,D不正確。
例3 0.10mol/L HA(Ka=10-9.89)溶液,調(diào)節(jié)溶液pH后。保持[HA] + [A-]=0.10mol/L。下列關(guān)系正確的是
A. pH=2.00時,[HA] > [H+]> [OH-] > [A-]
B. pH=7.00時,[HA] = [A-] > [OH-]= [H+]
C. pH=9.89時,[HA] = [A-] > [OH-]> [H+]
D. pH=14.00時,[OH-]>[A-]>[H+]>[HA]
【答案】C
四. 電離平衡常數(shù)
1.
9、一元弱酸:CH3COOHH++CH3COO-
2. 一元弱堿:NH3·H2ONH4++OH—
(1)電離平衡常數(shù)是溫度函數(shù),溫度不變K不變,不隨濃度的改變而改變。
(2)K值越大,該弱電解質(zhì)較易電離,其對應(yīng)的弱酸弱堿較強; K值越小,該弱電解質(zhì)越難電離,其對應(yīng)的弱酸弱堿越弱;即 K值大小可判斷弱電解質(zhì)相對強弱。
(3)多元弱酸是分步電離的,一級電離程度較大,產(chǎn)生H+,對二級、三級電離產(chǎn)生抑制作用。如:
H3PO4H++H2PO K1=7.1×10-3
H2POH++HPO K2=6.3×10-8
HPOH++PO K3=4.20×10
10、-13
【名師點撥】
① 電離常數(shù)表達式中各組分的濃度均為平衡濃度.
② 多元弱酸溶液中的c(H+)是各步電離產(chǎn)生的c(H+)的總和,在每步的電離常數(shù)表達式中的c(H+)是指溶液中H+的總濃度而不是該步電離產(chǎn)生的c(H+).
③ 電離常數(shù)的特征.同一弱電解質(zhì)的稀溶液的電離常數(shù)的大小與溶液的濃度無關(guān),只隨溫度的變化而變化.溫度不變,K值不變;溫度不同,K值也不同.但由于電離常數(shù)隨溫度的變化不大,在室溫時,可不考慮溫度對電離常數(shù)的影響.
④ 電離常數(shù)的意義
a 表明弱電解質(zhì)電離的難易程度.K值越大,離子濃度越大,該電解質(zhì)越易電離;反之,電解質(zhì)越難電離。
b 比較弱酸或弱堿相對強
11、弱.例如在25℃時,HNO2的K=4.6×10-4,CH3COOH的K=1.8×10-5,因此HNO2的酸性比CH3COOH的酸性強。
例4部分弱酸的電離常數(shù)如下表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2S
電離平衡常數(shù)(25℃)
Ka=1.8×10-4
Ka=4.9×10-10
Ka1=1.3×10-7
Ka2=7.1×10-15
下列有關(guān)說法不正確的是
A. 等體積、等濃度的HCOONa和NaCN兩溶液中所含陰離子數(shù)目相等
B. HCOO-、CN-、HS-在溶液中可以大量共存
C. NaHS溶液中加入適量KOH后:c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+C(S
12、2-)
D. 恰好中和等體積、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
【答案】A
的酸性強于HCN,等pH等體積時,c(HCN)>c(HCOOH),HCOOH消耗NaOH的體積小于HCN,故說法D正確。
例5已知草酸為二元弱酸:
H2C2O4HC2O+H+ Ka1
HC2OC2O+H+ Ka2
常溫下,向某濃度的草酸溶液中逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三種微粒的物質(zhì)的量分數(shù)(δ)與溶液pH的關(guān)系如圖所示,則下列說法不正確的是
A. pH=1.2的溶液中:c(K+)+c(H+)=c(OH?)+c
13、(H2C2O4)
B. pH=2.7的溶液中:=1 000
C. 將相同物質(zhì)的量的KHC2O4和K2C2O4固體完全溶于水所得混合液的pH為4.2
D. 向pH=1.2的溶液中加KOH溶液,將pH增大至4.2的過程中水的電離度一定增大
【答案】C
例6在常溫下,下列有關(guān)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A. 1L0.1mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的溶液中:c(NH4+)+c(Fe2+)+c(H+)=c(OH-)+c (SO42-)
B. 0.1 mol·L-1NH4HS溶液中:c(NH4+)<c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)
C. 向飽和氯水中加入NaOH溶液至pH=7,所得溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(OH-)
D. 向0.10mol·L-1Na2CO3溶液中通入少量CO2的溶液中:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
【答案】B