《金新學(xué)案》高三化學(xué)一輪 第10章 電離平衡第一節(jié) 電離平衡 水的電離和溶液的酸堿性課件 大綱人教

第十章電離平衡第一節(jié)電離平衡水的電離和溶液的酸堿性1．了解電解質(zhì)和非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。2．理解電解質(zhì)的電離平衡概念。3．了解水的電離、溶液的pH等概念。一、電離平衡1．電離平衡的建立在一定條件(如溫度、濃度)下，當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和

生成分子的速率相等時(shí)，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，這叫做電離平衡。弱電解質(zhì)的電離平衡也是

，化學(xué)平衡原理(勒夏特列原理)同樣適用于電離平衡。離子重新結(jié)合動(dòng)態(tài)平衡2．電離平衡的特點(diǎn)(1)動(dòng)——?jiǎng)討B(tài)平衡：v(離子化)＝v(分子化)≠0。(2)定——平衡時(shí)各組成成分一定，即平衡時(shí)溶液中離子濃度和分子濃度

。(3)變——條件改變，平衡被破壞。保持不變3．影響電離平衡的因素(1)內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)決定了其

的大小。(2)外因：①溫度：升高溫度，電離平衡向

方向移動(dòng)，因?yàn)殡婋x過程中需要破壞化學(xué)鍵，為

過程。②濃度：降低濃度，電離平衡向

方向移動(dòng)，因?yàn)殡x子相互碰撞結(jié)合為分子的幾率減小。③同離子效應(yīng)：在弱電解質(zhì)溶液中加入同弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，電離平衡向

方向移動(dòng)。電離程度電離吸熱電離逆反應(yīng)4．電離方程式的書寫(1)強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中完全電離，書寫時(shí)用“===”。如H2SO4：

(2)弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離，書寫時(shí)用“”。書寫下列電離方程式：CH3COOH：

H2CO3：

NaHCO3：

【自我檢測(cè)】0．2mol/L的氨水中存在下列平衡：

當(dāng)改變條件時(shí)，表中各項(xiàng)內(nèi)容有何變化答案：增大增大向右移動(dòng)增大減小向右移動(dòng)增大增大向右移動(dòng)減小增大向左移動(dòng)減小減小向右移動(dòng)增大減小向左移動(dòng)二、水的電離和溶液的pH1．水的電離和水的離子積(1)水的電離①水的電離方程式：

，簡(jiǎn)寫為

；任何水溶液中都存在水的

，也就是說任何溶液中都有

和

。②水的電離是

，在一定條件下，當(dāng)加入酸或堿時(shí)，由于增加c(H＋)或c(OH－)，使平衡向左移動(dòng)，抑制了水的電離；升高溫度，平衡向

移動(dòng)，促進(jìn)了水的電離；當(dāng)加入某些鹽時(shí)，會(huì)促進(jìn)水的電離。電離平衡H＋OH－可逆的右(2)水的離子積積①定義：KW＝。②水的離子積積只與有關(guān)，水的離子積積增大。c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14溫度升高溫度2．溶液的酸酸堿性和pH(1)溶液的酸堿堿性溶液的酸堿堿性取決于于溶液中與的相對(duì)大小小。(2)pH：水溶液里里H＋濃度的負(fù)對(duì)對(duì)數(shù)值叫做做pH，即pH＝。溶液的酸性性越強(qiáng)，pH越；溶液的堿堿性越強(qiáng)，，pH越。c(H＋)c(OH－)－lgc(H＋)小大(3)pH的測(cè)定方法法①酸堿指示劑劑：粗略測(cè)測(cè)定pH的范圍。②pH試紙：粗略略測(cè)定溶液液的pH。③pH計(jì)：精確測(cè)測(cè)定溶液的的pH?！咀晕覚z測(cè)】某溫度(t℃)時(shí)，水的KW＝1×10－13，則該溫度度(填“大于”“小于”或“等于”)________25℃，其理由是是_________。將此溫度度下pH＝11的NaOH溶液aL與pH＝1的H2SO4溶液bL混合：(1)若所得混合合液為中性性，則a∶b＝________；(2)若所得混合合液的pH＝2，則a∶b＝________。答案：大于水的的電離：H2OH＋＋OH－是吸熱反應(yīng)應(yīng)，升溫平平衡正向移移動(dòng)使KW增大(1)10∶1(2)9∶2判斷強(qiáng)弱電電解質(zhì)最基基本的依據(jù)據(jù)是電離程程度，只要要證明溶液液中存在電電離平衡或或證明溶液液中存在電電解質(zhì)分子子，就證明明該電解質(zhì)質(zhì)為弱電解解質(zhì)，否則則為強(qiáng)電解解質(zhì)。(1)電離方面不能完全電電離，存在在電離平衡衡即為弱電電解質(zhì)。①0.1mol/L的CH3COOH溶液pH>1。②0.1mol/L的CH3COOH溶液的導(dǎo)電電能力比相相同條件下下的鹽酸弱弱。③相同條件下下，把相同同的兩個(gè)鋅鋅片放入等等物質(zhì)的量量濃度的鹽鹽酸與醋酸酸中，后者者開始反應(yīng)應(yīng)慢。④醋酸溶液中中滴入幾滴滴紫色石蕊蕊試液變紅紅，再加適適量CH3COONH4，溶液顏色色變淺。⑤25℃時(shí)，pH＝1的CH3COOH與pH＝13的NaOH等體積混合合溶液顯酸酸性。⑥pH均為1的鹽酸與CH3COOH等體積分別別與足量的的鋅片反應(yīng)應(yīng)，后者產(chǎn)產(chǎn)生氣體多多。(2)水解方面據(jù)水解規(guī)律律：有弱才才水解，越越弱越水解解判斷。如如25℃時(shí)，CH3COONa溶液的pH>7。(3)稀釋方面①pH相等的HCl溶液與醋酸酸溶液稀釋釋相同的倍倍數(shù)，pH變化小的為為CH3COOH。②pH相等的HCl溶液與醋酸酸溶液稀釋釋后pH仍相同，則則加水多的的為CH3COOH。在選擇強(qiáng)酸酸作為參照照物來證明明某酸是弱弱酸時(shí)，不不僅要注意意外界條件件(溫度、濃度度)相同，還要要注意酸的的元數(shù)也相相同才可以以。(2010·重慶)pH＝2的兩種一元元酸x和y，體積均為為100mL，稀釋過程程中pH與溶液體積積的關(guān)系如如下圖所示示。分別滴滴加NaOH溶液(c＝0.1mol/L)至pH＝7。消耗NaOH溶液的體積積為Vx、Vy，則()A．x為弱酸，Vx<VyB．x為強(qiáng)酸，Vx>VyC．y為弱酸，Vx<VyD．y為強(qiáng)酸，Vx>Vy解析：pH相等的兩種種酸，反應(yīng)應(yīng)過程中，，強(qiáng)酸的pH變化大，弱弱酸的pH變化小，因因?yàn)槿跛岱捶磻?yīng)時(shí)逐漸漸電離出H＋。因?yàn)閥為弱酸，不不能全部電電離，x為強(qiáng)酸，是是全部電離離的，所以以y消耗OH－的量更多。。答案：C[變式訓(xùn)練]1.(2009·山東理綜)某溫度下，相相同pHA．Ⅱ?yàn)辂}酸稀釋時(shí)時(shí)的pH值變化曲線B．b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電電性強(qiáng)C．a(chǎn)點(diǎn)KW的數(shù)值比c點(diǎn)KW的數(shù)值大D．b點(diǎn)酸的總濃度度大于a點(diǎn)酸的總濃度度解析：醋酸為弱酸，，溶液中存在在電離平衡：：CH3COOHH＋＋CH3COO－，鹽酸為強(qiáng)酸酸，HCl===H＋＋Cl－，HCl完全電離。鹽鹽酸與醋酸pH相同時(shí)，一定定有c(CH3COOH)>c(HCl)，加同樣的H2O稀釋時(shí)，因?yàn)闉槠胶釩H3COOHCH3COO－＋H＋向右移動(dòng)，使使得醋酸溶液液比鹽酸溶液液中c(H＋)大，pH小，所以圖中中Ⅰ為鹽酸稀釋時(shí)時(shí)pH變化曲線，Ⅱ?yàn)榇姿嵯♂寱r(shí)時(shí)pH變化曲線，所所以A、D均不正確；由由圖象可知，，b點(diǎn)鹽酸濃度大大，c點(diǎn)鹽酸濃度小小，所以b點(diǎn)鹽酸溶液的的導(dǎo)電性比c點(diǎn)強(qiáng)，B正確；溫度一一定，水的離離子積KW一定，所以C不正確。答案：B(1)單一溶液的pH計(jì)算①強(qiáng)酸溶液，如如HnA，設(shè)濃度為cmol·L－1，c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－－lgnc。②強(qiáng)堿堿溶溶液液，，如如B(OH)n，設(shè)設(shè)濃濃度度為為cmol·L－1，c(H＋)＝，，pH＝－－lgc(H＋)＝14＋lgnc。(2)酸、、堿堿混混合合pH計(jì)算算(3)酸、、堿堿溶溶液液稀稀釋釋時(shí)時(shí)pH的變變化化(1)pH適用用于于c(H＋)≤1mol·L－1的溶溶液液，，為為了了使使用用時(shí)時(shí)更更方方便便，，當(dāng)當(dāng)溶溶液液中中c(H＋)≥1mol·L－1或c(OH－)≥1mol·L－1時(shí)，一般般不用pH表示溶液液的酸堿堿性，而而用物質(zhì)質(zhì)的量濃濃度表示示溶液的的酸堿性性。(2)常溫時(shí)溶溶液無限限稀釋時(shí)時(shí)，溶液液的酸堿堿性主要要決定于于水電離離的離子子濃度，，故pH趨近于7。但酸性性溶液無無限稀釋釋后，pH不可能≥7，堿性溶溶液無限限稀釋后后，pH不可能≤7。(3)相同pH、相同體體積的一一元強(qiáng)酸酸與一元元弱酸的的比較(2010·全國Ⅰ)下列敘述述正確的的是()A．某醋醋酸溶溶液的的pH＝a，將此此溶液液稀釋釋1倍后，，溶液液的pH＝b，則a>bB．在滴滴有酚酚酞溶溶液的的氨水水中，，加入入NH4Cl至溶液恰好好無色，則則此時(shí)溶液液的pH<7C．1.0×10－3mol/L鹽酸的pH＝3.0,1.0×10－8mol/L鹽酸的pH＝8.0D．若1mLpH＝1的鹽酸與100mLNaOH溶液混合后后，溶液的的pH＝7，則NaOH溶液的pH＝11解析：A項(xiàng)，醋酸溶溶液稀釋后后，c(H＋)的濃度減小小pH增大；B項(xiàng)，，酚酚酞酞溶溶液液顯顯無無色色，，溶溶液液可可呈呈酸酸性性，，也也可可以以呈呈中中性性或或弱弱堿堿性性；；C項(xiàng)，，1.0×10－8mol/L的鹽鹽酸酸溶溶液液中中要要考考慮慮水水電電離離產(chǎn)產(chǎn)生生的的c(H＋)，pH仍小小于于7；D項(xiàng)，，根根據(jù)據(jù)中中和和反反應(yīng)應(yīng)的的實(shí)實(shí)質(zhì)質(zhì)：：H＋＋OH－===H2O，鹽鹽酸酸中中的的n(H＋)剛好好等等于于NaOH溶液液中中的答案：

D[變式式訓(xùn)訓(xùn)練練]2.已知知T℃時(shí)，，KW＝1×10－13。將將pH＝11的NaOH溶液液aL與pH＝1的H2SO4溶液液bL混合合(忽略略混混合合后后溶溶液液體體積積的的變變化化)，若若所所得得混混合合溶溶液液的的pH＝2，下列判斷正正確的是()A．T℃<25℃B．pH＝11的NaOH溶液和pH＝1的H2SO4溶液中H2O的電離程度相相當(dāng)C．a(chǎn)/b＝9/2D．T℃時(shí)，0.1mol/LCH3COOH溶液的pH＝1解析：選項(xiàng)A，因電離是吸吸熱的，溫度度越高，KW越大，T℃時(shí)，KW＝1×10－13>1×10－14，故T℃>25℃。選項(xiàng)B，pH＝11的NaOH溶液中中H2O電離出出的c(H＋)＝10－11mol/L，pH＝1的H2SO4溶液中中H2O電離出出的c(H＋)＝10－12mol/L，所以以兩者者對(duì)H2O的電離離影響響程度度不同同，H2O的電離離程度度不相相當(dāng)。。選項(xiàng)項(xiàng)C，此條條件下下pH＝11的NaOH溶液aL中，n(OH－)＝0.01amol，pH＝1的H2SO4溶液bL中，n(H＋)＝0.1bmol，二者者混合合后溶溶液的的pH＝2，說明明H＋過量。。故有有(0.1b－0.01a)mol/(a＋b)L＝0.01mol/L，解得得a/b＝9/2。選項(xiàng)項(xiàng)D，CH3COOH是弱電電解質(zhì)質(zhì)，T℃時(shí)，0.1mol/LCH3COOH溶液的的pH>1。答案：：C本部分分內(nèi)容容是整整個(gè)中中學(xué)化化學(xué)的的重點(diǎn)點(diǎn)和難難點(diǎn)，，也是是高考考的熱熱點(diǎn)內(nèi)內(nèi)容，，多以以選擇擇題形形式出出現(xiàn)。。(1)弱電解解質(zhì)電電離平平衡的的考查查點(diǎn)主主要有有：比比較某某些物物質(zhì)的的導(dǎo)電電能力力大小小，判判斷電電解質(zhì)質(zhì)、非非電解解質(zhì)；；外界界條件件對(duì)電電離平平衡的的影響響及電電離平平衡的的移動(dòng)動(dòng)；將將電離離平衡衡理論論用于于解釋釋某些些化學(xué)學(xué)問題題；同同濃度度(或同同pH)強(qiáng)、、弱弱電電解解質(zhì)質(zhì)溶溶液液的的比比較較，，如如c(H＋)的大大小小、、起起始始反反應(yīng)應(yīng)速速率率、、中中和和酸酸(或堿堿)的能能力力、、稀稀釋釋后后pH的變變化化等等，，外外界界條條件件對(duì)對(duì)電電離離平平衡衡的的影影響響，，強(qiáng)強(qiáng)、、弱弱電電解解質(zhì)質(zhì)的的性性質(zhì)質(zhì)比比較較。。(2)水的的電電離離和和溶溶液液的的pH主要要考考查查影影響響水水電電離離的的因因素素，，水水溶溶液液的的酸酸、、堿堿性性的的判判斷斷，，有有關(guān)關(guān)強(qiáng)強(qiáng)、、弱弱電電解解質(zhì)質(zhì)的的混混合合、、稀稀釋釋后后pH的定定量量計(jì)計(jì)算算或或pH范圍圍的的確確定定、、pH試紙紙的的使使用用等等。。1．(2010·北京京)下列列解解釋釋實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)事事實(shí)實(shí)的的方方程程式式不不準(zhǔn)準(zhǔn)確確的的是是()A．0.1mol/LCH3COOH溶液液的的pH>1：CH3COOHCH3COO－＋H＋B．“NO2球”浸泡泡在在冷冷水水中中，，顏顏色色變變淺淺：：2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0(紅棕棕色色)(無色色)C．鐵鐵溶溶于于稀稀硝硝酸酸，，溶溶液液變變黃黃：：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2OD．向向Na2CO3溶液液中中滴滴入入酚酚酞酞溶溶液液，，溶溶液液變變紅紅：：解析析：：Fe2＋是淺淺綠綠色色的的，，正正確確的的離離子子反反應(yīng)應(yīng)方方程程式式應(yīng)應(yīng)為為：：Fe＋4H＋＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，當(dāng)當(dāng)Fe過量量時(shí)時(shí)，，發(fā)發(fā)生生如如C項(xiàng)的的離離子子反反應(yīng)應(yīng)。。答案案：：C2．(2010·福建建)下列列關(guān)關(guān)于于電電解解質(zhì)質(zhì)溶溶液液的的正正確確判判斷斷是是()A．在在pH＝12的溶溶液液中中，，K＋、Cl－、、Na＋可以以常常量量共共存存B．在pH＝0的溶液中，C．由0.1mol·L－1一元堿BOH溶液的pH＝10，可推知BOH溶液存在BOH===B＋＋OH－D．由0.1mol·L－1一元酸HA溶液的pH＝3，可推知NaA溶液存在A－＋H2OHA＋OH－解析：A項(xiàng)，在堿性溶液中中不能常量存存在；B項(xiàng)，在酸性溶液中中不能常量存存在，且在酸酸性溶液中能將氧化為；C項(xiàng)，該堿屬于于弱堿，其電電離過程是可可逆的。答案：D3．(2010·四川)有關(guān)①100mL0.1mol/LNaHCO3、②100mL0.1mol/LNa2CO3兩種溶液的敘敘述不正確的的是()A．溶液中水電電離出的H＋個(gè)數(shù)：②>①B．溶液中陰離離子的物質(zhì)的的量濃度之和和：②>①解析:答案：C1．(2010·江蘇)水是最寶貴的的資源之一。。下列表述正正確的是()A．H2O的電子式為B．4℃時(shí)，純水的pH＝7C．中，質(zhì)量數(shù)之之和是質(zhì)子數(shù)數(shù)之和的兩倍倍D．273K、101kPa，水分子間的的平均距離d：d(氣態(tài))>d(液態(tài))>d(固態(tài))解析：A項(xiàng)，H2O的電子式為；B項(xiàng)，4℃時(shí)純水的pH大于7；C項(xiàng)，中，質(zhì)量數(shù)數(shù)之和為20，質(zhì)子數(shù)之之和為10，故C正確；D項(xiàng)，273K、101kPa時(shí)無氣態(tài)水水。答案：C2．(2009·天津理綜)下列敘述正正確的是()A．0.1mol/LC6H5ONa溶液中：c(Na＋)>c(C6H5O－)>c(H＋)>c(OH－)B．Na2CO3溶液加水稀稀釋后，恢恢復(fù)至原溫溫度，pH和KW均減小C．pH＝5的CH3COOH溶液和pH＝5的NH4Cl溶液中，c(H＋)不相等D．在Na2S溶液中加入入AgCl固體，溶液液中c(S2－)下降解析：A項(xiàng)，溶液呈呈堿性，c(OH－)>c(H＋)。B項(xiàng)，Na2CO3溶液加水稀稀釋后，恢恢復(fù)至原溫溫度時(shí)，KW不變。C項(xiàng)，兩溶液液pH相同時(shí)c(H＋)相同。D項(xiàng)，在Na2S溶液中加入入AgCl固體后，由由于Ksp(Ag2S)<Ksp(AgCl)，AgCl固體將轉(zhuǎn)化化成Ag2S沉淀，溶液液中c(S2－)會(huì)下降，故故選D。答案：D3．(2009·寧夏理綜)將氫氧化鈉鈉稀溶液滴滴加到醋酸酸稀溶液中中，下列各各圖示意混混合溶液有有關(guān)量或性性質(zhì)的變化化趨勢(shì)，其其中錯(cuò)誤的的是()解析：A項(xiàng)開始隨NaOH滴加，中和和反應(yīng)放熱熱越來越大大，溫度逐逐漸升高，，至CH3COOH反應(yīng)完全后后，放出的的熱被環(huán)境境吸收，又又呈下降趨趨勢(shì)；B項(xiàng)混合液的的pH，隨NaOH加入，由酸酸性變到中中性，到達(dá)達(dá)反應(yīng)終點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，pH發(fā)生突變，，再加NaOH，因NaOH溶液濃度基基本不變，，pH呈基本水平平形狀；C選項(xiàng)CH3COOH是弱電解質(zhì)質(zhì)，導(dǎo)電能能力較弱，，加入NaOH后，生成強(qiáng)強(qiáng)電解質(zhì)CH3COONa，導(dǎo)電能力力增強(qiáng)；D選項(xiàng)NaOH濃度不會(huì)一一直增大，，最后呈基基本水平走走勢(shì)。答案：D4．(2009