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文檔簡介
第48講弱電解質(zhì)的電離平衡1.理解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。2.理解電離常數(shù)的含義,掌握電離常數(shù)的應(yīng)用并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)一考點(diǎn)一弱電解質(zhì)的電離平衡1.電離平衡在一定條件(如溫度、濃度)下,當(dāng)電離的速率和離子結(jié)合為分子的速率相等時(shí),電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)。2.電離平衡的特征3.外界條件對電離平衡的影響(1)以0.1mol·L-1的醋酸溶液為例(CH3COOH?CH3COO-+H+)填寫下表。外界條件平衡移動(dòng)方向n(H+)c(H+)導(dǎo)電能力加水稀釋________________________加冰醋酸________________________升溫________________________加CH3COONa(s)________________________加NaOH(s)________________________正向增大減小減弱正向增大增大增強(qiáng)正向增大增大增強(qiáng)逆向減小減小增強(qiáng)正向減小減小增強(qiáng)(2)分別畫出冰醋酸加水稀釋過程中溶液的電導(dǎo)率和pH隨加水體積變化的曲線。
正確。
3.室溫下,由0.1mol·L-1一元堿BOH溶液的pH=10,可知溶液中存在BOH===B++OH-:________________________________________________________。4.稀釋弱電解質(zhì)溶液時(shí),所有粒子濃度都一定會(huì)減小:________________________________________________________。錯(cuò)誤。若BOH為強(qiáng)堿,0.1mol·L-1BOH溶液的pH=13。pH=10說明BOH為弱堿,其電離方程式應(yīng)為BOH?B++OH-。錯(cuò)誤。以醋酸溶液為例,稀釋時(shí)c(H+)、c(CH3COO-)、c(CH3COOH)
減小,
c(OH-)增大?!窘炭笺暯印康淅齕2023·浙江1月,13改編]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)。判斷下列說法是否正確,
正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2O?R3NH++OH-(
)(2)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(
)(3)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(
)√√×解析:(1)由題意“因靜電作用被吸附”及題圖可知,R3N在溶液中的電離方程式為R3N+H2O?R3NH++OH-。(2)由題圖可知,溶液pH為2.4時(shí),廢水中的甲酸及其鹽回收率最高,當(dāng)溶液中pH小于2.4時(shí),隨溶液pH下降,溶液中氫離子濃度增大,甲酸的電離被抑制,溶液中甲酸根離子濃度減小,與R3NH+作用的數(shù)目減小。(3)由題圖可知,R3N溶液呈堿性,溶液中存在如下平衡R3N+H2O?R3NH++OH-,當(dāng)廢水初始pH大于5時(shí),平衡向左移動(dòng),離子交換樹脂活性成分主要以R3N形態(tài)存在?!編熣f·延伸】
①破解“因靜電作用被吸附”是解答本題的靈魂:R3N在水中能產(chǎn)生陽離子,產(chǎn)生的陽離子靜電吸附HCOO-。②聯(lián)想水的電離“H2O+H2O?H3O++OH-”是解答本題的關(guān)鍵:通過推理并驗(yàn)證R3N在水溶液中的電離方程式R3N+H2O?R3NH++OH-?!緦c(diǎn)演練】1.H2S水溶液中存在電離平衡H2S?H++HS-和HS-?H++S2-。若對H2S溶液進(jìn)行以下操作,說法正確的是(
)A.加水,平衡向右移動(dòng),溶液中氫離子濃度增大B.通入過量SO2氣體,平衡向左移動(dòng),溶液pH增大C.滴加新制氯水,平衡向左移動(dòng),溶液pH減小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:C解析:加水促進(jìn)H2S的電離,由于溶液體積增大,氫離子濃度減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;通入SO2氣體,發(fā)生反應(yīng):2H2S+SO2===3S↓+2H2O,pH增大;當(dāng)SO2過量,溶液顯酸性,因H2SO3酸性比H2S強(qiáng),故pH減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;滴加新制氯水,發(fā)生反應(yīng)Cl2+H2S===2HCl+S↓,平衡向左移動(dòng),生成了強(qiáng)酸,溶液pH減小,C項(xiàng)正確;加入少量硫酸銅固體,發(fā)生反應(yīng)H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,H+濃度增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.能證明蟻酸(HCOOH)是弱酸的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是(
)A.HCOOH溶液與Zn反應(yīng)放出H2B.0.1mol·L-1HCOOH溶液可使紫色石蕊溶液變紅C.HCOOH溶液與Na2CO3反應(yīng)生成CO2D.常溫時(shí)0.1mol·L-1HCOOH溶液的pH=2.3答案:D解析:A、B項(xiàng),只能證明蟻酸具有酸性,不能證明其酸性強(qiáng)弱,錯(cuò)誤;C項(xiàng),只能證明蟻酸的酸性比碳酸強(qiáng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),溶液的pH=2.3,說明HCOOH未完全電離,正確。3.常溫下,①100mL0.01mol·L-1的CH3COOH溶液,②10mL0.1mol·L-1的CH3COOH溶液。用“>”“=”或“<”填寫下列問題。(1)c(CH3COO-):①________②。(2)電離程度:①________②。(3)在上述兩種溶液中加入足量鋅片。開始時(shí)的反應(yīng)速率:①________②,反應(yīng)結(jié)束生成相同狀況下H2的體積:①________②。(4)與同濃度的NaOH溶液完全反應(yīng)消耗NaOH溶液的體積:①________②。<><==考點(diǎn)二
吸熱
小大
錯(cuò)誤。對同一弱電解質(zhì)溶液,稀釋后電離度增大,但電離常數(shù)不變。
【教考銜接】典例1[2023·浙江1月,13B改編]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)。pH=5的廢水中c(HCOO-)∶c(HCOOH)=____________。18(或18∶1)
1012·Ka1
1024·Ka1·Ka2【對點(diǎn)演練】考向一利用電離常數(shù)判斷弱電解質(zhì)(酸堿性)的相對強(qiáng)弱1.部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO電離平衡常數(shù)(25℃)Ka=1.77×10-4Ka1=1.1×10-7Ka2=1.3×10-13Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11Ka=4.0×10-8
HCOOH>H2CO3>H2S>HClO
①②④
變小變大變小不變不變確定微粒濃度比值變化情況的三種方法(1)“轉(zhuǎn)化法”。將濃度之比轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量之比進(jìn)行比較。(2)“假設(shè)法”。如上述問題(3),假設(shè)無限稀釋,c(CH3COO-)趨近于0,c(H+)趨于10-7mol·L-1,故比值變小。(3)“湊常數(shù)”。解題時(shí)將某些粒子的濃度比值乘以或除以某種粒子的濃度,轉(zhuǎn)化為一個(gè)常數(shù)與某種粒子濃度的乘積或相除的關(guān)系。
【典題示例】典例1已知飽和硫化氫的濃度為0.1mol·L-1,硫化氫的電離常數(shù)為Ka1=1.0×10-7,Ka2=1.0×10-19。計(jì)算飽和硫化氫溶液中氫離子的濃度。典例2計(jì)算25℃時(shí),2mol·L-1氨水的電離度(已知25℃時(shí),Kb=1.8×10-5)。典例3常溫下,向20mL0.010mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的NaOH溶液,溶液中l(wèi)gc(OH-)與所加NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如圖。(1)判斷HA為________(填“強(qiáng)”或“弱”)酸。(2)若HA為弱酸,請計(jì)算在P點(diǎn)的電離平衡常數(shù)。弱1.0×10-6【對點(diǎn)演練】1.已知25℃時(shí),測得濃度為0.1mol·L-1的BOH溶液中,c(OH-)=1×10-3mol·L-1。(1)寫出BOH的電離方程式:________________。(2)BOH的電離度α=______。(3)BOH的電離平衡常數(shù)Kb=________。BOH?B++OH-1%1×10-5
4.2×10-73.(1)常溫下,向amol·L-1CH3COONa溶液中滴加等體積的bmol·L-1鹽酸使溶液呈中性(不考慮鹽酸和醋酸的揮發(fā)),則醋酸的電離常數(shù)Ka=______(用含a和b的代數(shù)式表示)。(2)常溫下,將amol·L-1的
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