得分宝典之高中化学专题八 水溶液中的离子平衡
外界条件对弱电解质的电离平衡的影响依然是2013高考命题的热点,特别结合电离平衡常数分析溶液中的离子变化关系。溶液中的离子浓度大小的比较是守恒思想的重要应用,预测2013高考中将会与图像相结合考查图像分析能力及守恒思想的应用。浓度积常数是平衡常数应用的延续,特别是涉及混合溶液中的计算更是重点。
知识梳理
第一节 弱电解质的电离
考纲解读 考纲内容 电解质的概念,强电解质和弱 电解质的概念 电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性 弱电解质在水溶液中的电离平衡 要求 Ⅰ Ⅱ 名师解读 近5年来,新课标对弱电解质的电离平衡考查共计13次,试题主要是对本专题能力点的考查。以分析和解决化学问题的能力为主,难度中等,侧重于借助电离平衡常数、电离度来分析外界条件对电离平衡的影响,特别是平衡移动原理的应用。2013年高考对本节的考查仍将以外界条件对弱电解质电离平衡的影响为主,题型延续以选择题为主的形式。 基础巩固
一、强、弱电解质 1.电解质与非电解质
能导电
电解质 在___ 里 化合物 不能导电
或_____状态下 非电解质
2.强电解质、弱电解质 ____电离 强电解质,包括强酸、强碱、大部分盐等.
在水溶液里 电解质 ____电离 第 1 页 共 56 页
Ⅱ 弱电解质,包括弱酸、弱碱、极少数盐、水等. 3.电离方程式的书写
(1)强电解质的电离用“_____”,弱电解质的电离用“_____”, 如H2SO4的电离方程式为_________________________。
(2)多元弱酸分步电离,可分步书写电离方程式,主要是第一步,多元弱碱按一步电离书写。例如,硫化氢:__________________、__________________,氢氧化铝______________________________________________________。
(3)强酸的酸式盐完全电离,弱酸的酸式盐只电离出酸式酸根离子和阳离子。
例如,硫酸氢钠:__________________;碳酸氢钠:__________________。 二、弱电解质的电离平衡 1.电离平衡的建立
在一定条件(如温度、浓度等)下,当________________________的速率和__________________________的速率相等时,电离过程就达到平衡。平衡建立过程如图所示。
2.电离平衡的特征
3.外界因素对电离平衡的影响
4.电离平衡常数 (1)表达式
①对于一元弱酸HA:HAH++A-,平衡常数K= 。
+-
②对于一元弱碱BOH:BOHB+OH,平衡常数K= 。 (2)特点
①电离平衡常数只与温度有关,升温,K值______。
②多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是_________ ,故其酸性取决于第一步。 (3)意义
K越大 越易电离 酸(碱)性越强 第 2 页 共 56 页
5.电离度(α)
已电离的弱电解质浓度α=×100%
弱电解质的初始密度
一般情况下,弱电解质浓度越大,电离度越小,弱电解质浓度越小,电离度越大。
实验探究
拓展实验:水中火光
【原理】氯酸钾和浓硫酸作用,生成易分解的氯酸,产生二氧化氯;二氧化氯很容易分解生成氯气和氧气;白磷燃烧,生成五氧化二磷;五氧化二磷和水反应生成磷酸。
KClO3+H2SO4=HClO3 +KHSO4; 4HClO3=4ClO2↑+O2↑+2H2O; 2ClO2=Cl2 +2O2; 4P+5O2=2P2O5; P2O5+3H2O=2H3PO4。
【准备】200毫升烧杯,2毫升移液管,镊子,药匙,水,98%浓硫酸,氯酸钾,白磷。 【操作】(1)在烧杯中放入10克氯酸钾晶体,慢慢注入100毫升水,再用镊子夹取2~3块绿豆大的白磷放在氯酸钾晶体中间。
(2)然后用移液管吸取浓硫酸2毫升注到氯酸钾和白磷的交界处,这时白磷燃烧,发出火光。
练一练:
白磷能燃烧除说明二氧化氯分解放出氧气,还能说明什么? 参考答案:
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能说明前面的反应是放热反应,放热使白磷达到着火点在氧气中燃烧。
重点突破
一、直击考点:
考点一 电解质、强弱电解质的比较与判断
该考点经常以选择题出现,多进行正误判断。
电解质与非电解质的判断注意点:①不要认为所给物质不是电解质就是非电解质,如Cu、Cl2等单质既不是电解质也不是非电解质。②电解质不一定导电,如氯化钠晶体;不导电的物质不一定是非电解质。③非电解质不导电,导电物质不一定是电解质,如金属等。④电解质必须是化合物本身电离出离子,否则不属于电解质,如CO2、SO3、NH3等物质的水溶液虽能导电,但它们并不是电解质,因为它们是与水反应生成了电解质。
【例1】下列说法正确的是( )
A.CO2溶于水能导电,因此CO2是电解质
++2-
B.KHSO4只有在电流作用下才能电离成K、H和SO4
C.强电解质溶液的导电能力不一定都强,弱电解质溶液的导电能力不一定都弱
D.AgCl难溶于水,所以AgCl是弱电解质;醋酸铅易溶于水,所以醋酸铅是强电解质
考点二 弱电解质的电离平衡的考查
本考点是高考考查的热点,多以单独的选择题形式出现。
-+
以CH3COOH CH3COO+ H △H>0为例 改变条件 加水稀释 加少量冰醋酸 加浓盐酸 加入NaOH(s) CH3COONa(s) 加入镁粉 升高温度 平衡移动方向 向右 向右 向左 向右 向左 向右 向右 -1n(H+) 增大 增大 增大 减小 减小 减小 增大 c(H+) 减小 增大 增大 减小 减小 减小 增大 c(CH3COO-) 减小 增大 减小 增大 增大 增大 增大 电离程度 导电能力 增大 减小 减小 增大 减小 增大 增大 -Ka 不变 减弱 增强 增强 增强 增强 增强 增强 +增大 【例2】已知0.1 mol·L的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO+H,要+
使溶液中c(H)/c(CH3COOH)值增大,可以采取的措施是( )
A.加少量烧碱 B.升高温度 C.加少量冰醋酸 D.加水
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考点三 强、弱电解质的比较
1.相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(盐酸)和一元弱酸(醋酸)的比较 一元强酸 一元弱酸 一元强酸 一元弱酸 c(H) 大 小 ++pH 小 大 中和碱的能力 相同 与活泼金属产生H2的量 相同 开始时与金属反应的速率 大 小 2.相同pH、相同体积的一元强酸(盐酸)和一元弱酸(醋酸)的比较 c(H) 酸的浓度 相同 小 大 中和碱的能力 弱 强 与活泼金属产生H2的量 少 多 开始时与金属反应的速率 相同 【例3】下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是 ( )
+
A.相同浓度的两溶液中c(H)相同
-1
B.100 mL 0.1 mol·L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠 C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5
+
D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H)均明显减小
二、走出误区: 误区一 误认为强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液导电能力强
电解质溶液导电能力与溶液中离子浓度、离子的电荷数有关,与离子数多少无关。离子电荷数相同时,离子浓度越大,导电性越强;离子浓度相同时,离子电荷数越高,导电性越强;离子浓度越大,离子电荷数越大,溶液导电性越强。
强电解质溶液导电性不一定比弱电解质溶液导电性强:①通常,弱电解质溶液中加入少量强电解质,能较大程度增大溶液导电性,而强电解质溶液中 加入少量强电解质,溶液导电性增强不明显;②一般随温度升 高,电解质溶液的导电性增强(与金属导电相反);③在纯醋 酸中加入水,其导电性变化情况如右图所示。
【例1】电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。如图是KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。
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