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第八章
水溶液中的離子反應(yīng)與平衡
第一節(jié)　電離平衡
課標(biāo)要求 核心素養(yǎng)
1.能用化學(xué)用語正確表示水溶液中的離子反應(yīng)與平衡。
2.能通過實(shí)驗(yàn)證明水溶液中存在的離子平衡。
3.能舉例說明離子反應(yīng)與平衡在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。 1.變化觀念與平衡思想：認(rèn)識(shí)弱電解質(zhì)的電離有一定限度，是可以調(diào)控的。能多角度、動(dòng)態(tài)地分析弱電解質(zhì)的電離平衡，并運(yùn)用平衡移動(dòng)原理解決實(shí)際問題。
2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：知道可以通過分析、推理等方法認(rèn)識(shí)電離平衡的本質(zhì)特征、建立模型。能運(yùn)用模型解釋電離平衡的移動(dòng)，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。
3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能提出有關(guān)弱電解質(zhì)的判斷問題；設(shè)計(jì)探究方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
[目標(biāo)導(dǎo)航]
[自主測(cè)評(píng)]
1.易錯(cuò)易混辨析(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。
(1)強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液中不存在溶質(zhì)分子，弱電解質(zhì)稀溶液中存
在溶質(zhì)分子。(
)
錯(cuò)因：平衡時(shí)，NH3·H2O電離出的c(OH－)和c(NH )
錯(cuò)因：溫度一定時(shí)，氨水加水稀釋，n(OH－)增大、
答案：(1)√
(2)×
不變，但不一定相等。
(3)×
(4)×
不變。
(5)×
錯(cuò)因：電離常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，電離常數(shù)
錯(cuò)因：H2CO3屬于二元弱酸，不能一步完全電離。
c(OH－)減小。
2.下列物質(zhì)屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是(
)
A.HCOOH
B.Fe
C.Na2CO3
D.C2H2
解析：HCOOH是弱酸，在水溶液中只能部分電離，屬于弱電
解質(zhì)，A不合題意；Fe是單質(zhì)，不是電解質(zhì)，B不合題意；Na2CO3
是鹽，在水溶液中能夠完全電離，故屬于強(qiáng)電解質(zhì)，C 符合題意；
C2H2 是有機(jī)物，在水溶液和熔融狀態(tài)下均不導(dǎo)電，屬于非電解質(zhì)，
D 不合題意。
答案：C
答案：中
2×10-7
0.1V－2
3.25 ℃時(shí)，用0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1
NaOH溶液，當(dāng)?shù)渭覸 mL CH3COOH溶液時(shí)，混合溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)，此時(shí)溶液顯______(填“酸”“堿”或“中”)性；此溫度下CH3COOH的電離常數(shù)Ka＝___________。
4.一定溫度下，將一定質(zhì)量的冰醋酸加水稀
釋，稀釋過程中溶液的導(dǎo)電能力變化如圖所示。
下列說法正確的是(
)
A.a、b、c 三點(diǎn)溶液的 pH：c＜a＜b
B.a、b、c 三點(diǎn) CH3COOH 的電離程度：c＜a＜b
C.用濕潤(rùn)的 pH 試紙測(cè)量 a 處溶液的 pH，測(cè)量結(jié)果偏小
D.a、b、c 三點(diǎn)溶液用 1 mol·L-1 NaOH 溶液中和，恰好完全中
和時(shí)消耗 NaOH 溶液體積：c＜a＜b
答案：C
考點(diǎn)一 弱電解質(zhì)的電離平衡及影響因素
1.弱電解質(zhì)的電離平衡
(1)電離平衡的建立
在一定條件下(如溫度、壓強(qiáng)等)，當(dāng)弱電解質(zhì)分子電離產(chǎn)生離
子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時(shí)，電離過程達(dá)到平衡。
(2)電離平衡的建立與特征
最大
0
>
＝
①開始時(shí)，v(電離)______，而 v(結(jié)合)為____。
②平衡的建立過程中，v(電離)____v(結(jié)合)。
③當(dāng) v(電離)______v(結(jié)合)時(shí)，電離過程達(dá)到平衡狀態(tài)。
改變條件 平衡移動(dòng)方向 n(H＋) c(H＋) 導(dǎo)電能力
加水稀釋 向右 增大 減小 減弱
加入少量冰醋酸 向右 增大 增大 增強(qiáng)
通入HCl(g) 向左 增大 增大 增強(qiáng)
加NaOH(s) 向右 減小 減小 增強(qiáng)
加CH3COONa(s) 向左 減小 減小 增強(qiáng)
升高溫度 向右 增大 增大 增強(qiáng)
CH3COO－(aq)＋H＋(aq)　ΔH＞0的影響。
2.影響電離平衡的因素
以0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液為例，外界條件對(duì)CH3COOH(aq)
考點(diǎn)二 電離常數(shù)及應(yīng)用
1.概念
在一定條件下，弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中電離所生
成的各種離子濃度(冪次方)的乘積與溶液中未電離的分子濃度的
比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做電離平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱電離常數(shù)，
用 K(弱酸用 Ka，弱堿用 Kb)表示。
2.表達(dá)式
3.特點(diǎn)
(1)電離平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，升高溫度，K 增
大。
(2)電離平衡常數(shù)反映弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱，K 越大，表示弱
電解質(zhì)越易電離，酸性或堿性越強(qiáng)。
(3)多元弱酸的各步電離常數(shù)的大小關(guān)系是K1 K2 K3……故
其酸性取決于第一步的電離。
4.電離度
(1)概念
在一定條件下的弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí)，已經(jīng)電離的電解
質(zhì)分子數(shù)占原電解質(zhì)分子總數(shù)的百分比。
(2)表示方法
(3)影響因素
①相同溫度下，同一弱電解質(zhì)，濃度越大，其電離度(α)越
______。
小
大
②相同濃度下，同一弱電解質(zhì)，溫度越高，其電離度(α)越
______。
CH3COO－＋H＋。對(duì)于該平衡，
考向 1 弱電解質(zhì)的電離平衡及影響因素
1.(2023年全國專題練習(xí))在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中存
在如下電離平衡：CH3COOH
下列敘述正確的是(
)
A.加入少量NaOH固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
B.加水，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
C.滴加少量0.1 mol·L-1HCl溶液，溶液中c(H＋)減少
D.加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
解析：向溶液中加入少量NaOH固體，OH－會(huì)中和H＋，導(dǎo)致
答案：A
c(H＋)減小，使電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A正確；加水稀釋，電離平衡向電離的正方向移動(dòng)，B錯(cuò)誤；滴加少量0.1 mol·L-1HCl溶液，溶液中c(H＋)增大，導(dǎo)致電離平衡逆向移動(dòng)，但平衡逆向移動(dòng)導(dǎo)致溶液中c(H＋)減少的影響小于加入HCl溶液使c(H＋)增大的影響，最終達(dá)到平衡后溶液中c(H＋)增大，C錯(cuò)誤；向醋酸溶液中加入少量CH3COONa固體，溶液中c(CH3COO－)增大，電離平衡逆向移動(dòng)，D錯(cuò)誤。
2.(2023 年浙江二模)甘氨酸在水溶液中主要以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種
微粒形式存在，且存在以下的電離平衡：
已知：常溫下甘氨酸Ka1＝10-2.35，Ka2＝10-9.78，當(dāng)氨基酸主要
以兩性離子存在時(shí)溶解度最小。下列說法不正確的是(
)
A.甘氨酸晶體易溶于水，而難溶于乙醇、乙醚、苯等溶劑
B.甘氨酸鈉溶液中存在：H2N—CH2—COO－＋H2O
H2N—CH2—COOH＋OH－
C.pH＝2的甘氨酸鹽酸鹽溶液中：c(Ⅰ)∶c(Ⅱ)＝10-0.35
D.向飽和甘氨酸鈉溶液中滴加鹽酸至pH＝6，可能會(huì)析出
固體
氨酸鈉溶液中存在H2N—CH2—COO－＋H2O
解析：甘氨酸為極性分子，分子中的氨基和羧基都能與水分
子形成氫鍵，所以甘氨酸晶體易溶于水，而難溶于乙醇、乙醚、
苯等溶劑，A 正確；羧酸為弱酸，羧酸根離子易發(fā)生水解，則甘
H2N—CH2—
COOH＋OH－的水解平衡，B正確；pH＝2的甘氨酸鹽酸鹽溶液中，
氨酸鈉溶液中滴加鹽酸至 pH＝6，此時(shí)氨基酸主要以兩性離子存
在，則溶解度最小，可能會(huì)析出固體，D 正確。
答案：C
[方法技巧]從“定性”和“定量”兩個(gè)角度分析外界條件改
變時(shí)電離平衡的移動(dòng)
1.從定性角度分析電離平衡：理解勒夏特列原
理——平衡向“減弱”這種改變的方向移動(dòng)，移動(dòng)結(jié)果不能
“抵消”或“超越”這種改變。
2.從定量角度分析電離平衡：理解濃度商規(guī)則——當(dāng) Q＞K
時(shí)，平衡逆向移動(dòng)；當(dāng) Q＝K 時(shí)，處于平衡狀態(tài)；Q＜K 時(shí)，平衡
正向移動(dòng)。
考向 2 弱電解質(zhì)的稀釋圖像及分析
3.(2022 年德州期末)25 ℃時(shí)，pH＝2 的鹽酸
和醋酸各 1 mL 分別加水稀釋，pH 隨溶液體積變
化的曲線如圖所示。下列說法不正確的是(
)
A.曲線Ⅰ代表鹽酸的稀釋過程
B.a 溶液的導(dǎo)電能力比 c 溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)
C.a 溶液中和氫氧化鈉的能力強(qiáng)于 b 溶液
D.將 a、b 兩溶液加熱至 30 ℃，
答案：C
4.(2022年湖南長(zhǎng)郡中學(xué)模擬)常溫下，分別取未知濃度的AOH
和 BOH 兩種堿的稀溶液，加水稀釋至原體積的 n 倍。兩溶液稀釋
倍數(shù)的對(duì)數(shù)值(lg n)與溶液的 pH 變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正
確的是(
)
A.水的電離程度：Z＞X＝Y(jié)
B.常溫下，Kb(BOH)＜Kb(AOH)
C.中和等體積 X、Y 兩點(diǎn)溶液，后者
消耗 HCl 的物質(zhì)的量少
D. 物質(zhì)的量濃度相同的 ACl 溶液和
BCl 溶液，前者陽離子濃度之和小于后者
解析：堿溶液中H＋全部由水電離產(chǎn)生，溶液的pH越大，c(H＋)
答案：D
越小，水的電離程度越小，故水的電離程度：X>Y>Z，A錯(cuò)誤；由圖可知，稀釋相同倍數(shù)時(shí)，BOH溶液的pH變化大，說明BOH的堿性更強(qiáng)，則有Kb(BOH)>Kb(AOH)，B錯(cuò)誤；AOH的堿性比BOH弱，但Y點(diǎn)pH大于X點(diǎn)，說明c(AOH)>c(BOH)，故等體積X、Y兩點(diǎn)溶液，Y消耗HCl比X消耗的多，C錯(cuò)誤；ACl和BCl溶液中均存在電荷守恒：c(M＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，M代表A或B，兩溶液中c(Cl－)相等，則c(OH－)越大，陽離子濃度之和越大，由于AOH的堿性比BOH弱，則等濃度的兩種鹽溶液中A＋的水解程度大于B＋，ACl溶液的酸性更強(qiáng)，c(OH－)更小，因此BCl溶液中陽離子濃度之和更大，D正確。
[方法技巧]“三步法”突破弱電解質(zhì)的稀釋圖像題
考向 3 電離常數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用
5.(2020年山東卷改編)25 ℃時(shí)，某混合溶液中c(CH3COOH)
＋c(CH3COO－)＝0.1 mol·L-1，lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO－)、
lg c(H＋)和lg c(OH－)隨pH變化的關(guān)系如圖所示，Ka為CH3COOH的電離常數(shù)。下列說法正確的是(　　)
答案：C
[思維建模]
化學(xué)式 CH3COOH H2SO3 HClO
電離平
衡常數(shù) 1.8×10-5 Ka1＝1.4×10-2
Ka2＝6.0×10-8 3.0×10-8
6.(2023 年海南二模)已知 25 ℃時(shí)，部分弱酸的電離平衡常數(shù)
如表：
下列反應(yīng)能發(fā)生的是(
)
H2SO3>CH3COOH>HSO >HClO，強(qiáng)酸制弱酸，據(jù)此分析可知，
反應(yīng)H2SO3＋ClO－===HClO＋HSO 不能發(fā)生，C錯(cuò)誤。
解析：根據(jù)表中提供的電離平衡常數(shù)可知，酸性強(qiáng)弱大小為
B正確，A、D錯(cuò)誤。HClO有氧化性，將氧化H2SO3為H2SO4，
答案：B
[名師歸納]電離常數(shù)的四大應(yīng)用
(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)鹽的水解程度越小，鹽溶液的堿性(或酸
性)越弱。
(3)判斷反應(yīng)能否發(fā)生或者判斷產(chǎn)物是否正確通過強(qiáng)酸制弱酸來判斷。如H2CO3：Ka1＝4.5×10-7，Ka2＝4.7×10-11，苯酚(C6H5OH)：Ka＝1.3×10-10，向苯酚鈉(C6H5ONa)溶液中通入的CO2不論是少量還是過量，其化學(xué)方程式均為C6H5ONa＋CO2＋H2O===C6H5OH＋NaHCO3。
(4)判斷溶液微粒濃度比值的變化
利用溫度不變，電離常數(shù)不變來判斷。
考向 4 判斷強(qiáng)、弱電解質(zhì)的常用方法
7.(2023 年河?xùn)|二模)常溫下，下列事實(shí)能說明某一元酸HX是
一元強(qiáng)酸的是(
)
A.0.1 mol·L-1HX溶液的pH＝4
B.0.1 mol·L-1NaX溶液pH>7
C.0.1 mol·L-1HX溶液比0.1 mol·L-1硝酸導(dǎo)電能力弱
D.10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液與10 mL 0.1 mol·L-1HX溶液混合pH＝7
解析：0.1 mol·L-1HX溶液的pH＝4，說明HX在水溶液中只
答案：D
能部分電離，屬于一元弱酸，A不合題意；0.1 mol·L-1NaX溶液pH>7，說明NaX是強(qiáng)堿弱酸鹽，即HX為一元弱酸，B不合題意；0.1 mol·L-1HX溶液比0.1 mol·L-1硝酸導(dǎo)電能力弱說明HX只能部分電離，屬于一元弱酸，C不合題意；10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液與10 mL 0.1 mol·L-1HX溶液，二者前后完全反應(yīng)生成NaX，混合后溶液pH＝7即說明NaX為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，即說明HX為一元強(qiáng)酸，D符合題意。
溶液 σ0.02 σ0.01 σ0.005 σ0.01：σ0.02 σ0.005：σ0.01
NaCl溶液 4839 2478 1252 51.2% 50.5%
HCl溶液 10958 5593 2797 51.0% 50.0%
CH3COOH溶液 267 182 126 68.2% 69.2%
8.(2023 年海淀二模)分別測(cè)定不同濃度 NaCl 溶液、HCl 溶液
和 CH3COOH 溶液的電導(dǎo)率(σ)數(shù)值，測(cè)定結(jié)果的數(shù)據(jù)處理如下表。
已知：σ0.02代表0.02 mol·L-1溶液的電導(dǎo)率數(shù)值；其他條件相
同時(shí)，電導(dǎo)率越大，溶液導(dǎo)電性越好。
下列說法不正確的是(　　)
A.僅由σ0.02的數(shù)據(jù)不能說明三種電解質(zhì)的強(qiáng)弱
B.表中數(shù)據(jù)不能說明同等條件下H＋與Na＋的導(dǎo)電能力強(qiáng)弱
C.σ比值數(shù)據(jù)能說明CH3COOH存在電離平衡
D.CH3COOH溶液的σ數(shù)據(jù)能說明溶液越稀，CH3COOH的電離程度越大
解析：由σ0.02的數(shù)據(jù)可知，HCl溶液的電導(dǎo)率最大，NaCl溶液的電
答案：B
導(dǎo)率居中，CH3COOH溶液的電導(dǎo)率最小，而NaCl、HCl均為強(qiáng)電解質(zhì)，故不能僅由σ0.02的數(shù)據(jù)說明三種電解質(zhì)的強(qiáng)弱，A正確；同等條件下，HCl溶液與NaCl溶液的濃度相同，氯離子濃度相同，氯離子的導(dǎo)電性相同，二者只有陽離子的種類不同，即H＋與Na＋，而HCl溶液的電導(dǎo)率大于NaCl溶液的，故表中數(shù)據(jù)說明同等條件下H＋的導(dǎo)電能力比Na＋的強(qiáng)，B錯(cuò)誤；由表中數(shù)據(jù)可知，NaCl溶液、HCl溶液的σ比值與濃度成正比，而CH3COOH溶液的σ比值卻大于濃度比，說明CH3COOH存在電離平衡，C正確；由表中數(shù)據(jù)可知，CH3COOH溶液的σ比值大于濃度比，說明溶液越稀，CH3COOH的電離程度越大，D正確。
[思維建模]判斷弱電解質(zhì)的三個(gè)角度(以弱酸為例)
1.弱電解質(zhì)不能完全電離
(1)測(cè)定一定濃度的 HA 溶液的 pH。
(2)與同濃度鹽酸比較導(dǎo)電性。
(3)與同濃度的鹽酸比較和鋅反應(yīng)生成氣泡的快慢。
2.弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡
(1)從一定 pH 的 HA 溶液稀釋前后 pH 的變化判斷。
(2)從升高溫度后 pH 的變化判斷。
(3)從等體積、等 pH 的HA溶液、鹽酸分別與過量的鋅反應(yīng)生
成 H2 的量判斷。
3.弱電解質(zhì)形成的鹽類能水解
(1)如配制某濃度的醋酸鈉溶液，向其中加入幾滴酚酞溶液。
現(xiàn)象：溶液變?yōu)闇\紅色。
(2)如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。現(xiàn)象：pH>7。
1.(2023 年海南卷)25 ℃下，Na2CO3 水溶液的 pH 隨其濃度的
變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(
)
A.c(Na2CO3)＝0.6 mol·L-1時(shí)，溶液中c(OH－)<0.01 mol·L-1
B.Na2CO3水解程度隨其濃度增大而減小
C.在水中H2CO3的Ka2<4×10-11
D.0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L-1的NaHCO3溶液等體積混合，得到的溶液c(OH－)<2×10-4 mol·L-1
答案：B
2.(2023年浙江卷)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小組做如下兩組實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：往20 mL 0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L-1
NaOH溶液。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：往20 mL 0.10 mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加
0.10 mol·L-1CaCl2溶液。
答案：D
選項(xiàng) 步驟 操作或敘述
A Ⅰ.用 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定醋酸
溶液濃度 滴定時(shí)應(yīng)始終注視滴定管中的
液面
B Ⅱ.用標(biāo)定后的溶液配制不同濃
度的醋酸溶液 應(yīng)使用干燥的容量瓶
C Ⅲ.測(cè)定步驟Ⅱ中所得溶液的 pH 應(yīng)在相同溫度下測(cè)定
D Ⅳ.計(jì)算不同濃度溶液中醋酸的
電離度
3.(2022 年福建卷)探究醋酸濃度與電離度(α)關(guān)系的步驟如下，
與相關(guān)步驟對(duì)應(yīng)的操作或敘述正確的是(
)
解析：中和滴定時(shí)眼睛應(yīng)始終注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化，
A 錯(cuò)誤；配制不同濃度的醋酸溶液時(shí)，容量瓶不需要干燥，B 錯(cuò)
誤；溫度影響醋酸的電離平衡，因此測(cè)定步驟Ⅱ中所得溶液的pH
時(shí)應(yīng)在相同溫度下測(cè)定，C 正確；電離度是指弱電解質(zhì)在溶液里
達(dá)電離平衡時(shí)，已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來總分子數(shù)(包括已電
離的和未電離的)的百分?jǐn)?shù)，因此醋酸的電離度計(jì)算式為α＝
×100%，D 錯(cuò)誤。
答案：C
4.(2023 年浙江卷)甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工業(yè)廢
水中的甲酸及其鹽，通過離子交換樹脂(含固體活性成分 R3N，R
為烷基)因靜電作用被吸附回收，其回收率(被吸附在樹脂上甲酸根
的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))與廢水初始pH關(guān)系如圖(已知甲酸Ka＝1.8×10-4)，
下列說法不正確的是(　　)
R3NH＋＋
A.活性成分R3N在水中存在平衡：R3N＋H2O
OH－
B.pH＝5的廢水中c(HCOO－)∶c(HCOOH)＝18　
C.廢水初始pH<2.4，隨pH下降，甲酸的電離被抑制，與R3NH＋作用的HCOO－數(shù)目減少
D.廢水初始pH>5，離子交換樹脂活性成分主要以R3NH＋形態(tài)存在
答案：D
5.(2022年全國乙卷)常溫下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10-3。在如圖所示的某體系中，H＋與A－離子不能穿過隔膜，未電離的HA可自由穿過該膜。
答案：B
c總(HA)＝1.01c(HA)，未電離的HA可自由穿過隔膜，溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，溶液Ⅰ和Ⅱ中c總(HA)之比為[(104＋1)c(HA)]∶
[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，D錯(cuò)誤。

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