2018山东科技版化学高考第一轮复习 - 弱电解质的电离(学案含答案)

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年 级 内容标题 高三 学 科 化学 版 本 山东科技版 高三第一轮复习:《化学选修4》第3章 第2节 【本讲教育信息】 一. 教学内容:

高考第一轮复习《化学选修4》 第3章 物质在水溶液中的行为

第2节 弱电解质的电离 盐类的水解

1、电离平衡常数及其计算,影响电离平衡常数的因素。

2、弱电解质在水溶液中存在的电离平衡及影响电离平衡的因素。 3、盐类水解。 二. 教学目的:

1、了解电离平衡常数及其计算,知道影响平衡常数的因数及电离度的概念 2、掌握弱电解质在溶液中存在的电离平衡及影响电离平衡的因素。 3、理解盐类水解的实质及规律,能正确地书写盐类水解的离子方程式 4、掌握影响盐类水解的因素,能熟练判断与盐类水解有关的离子浓度大小 5、掌握盐类水解的应用,并能用盐类水解理论进行解释。 三. 重点和难点:

1、电离平衡常数的计算及其影响因素。 2、弱电解质的电离平衡。

3、盐类水解的原理及盐类水解离子方程式的书写。 四. 考点分析:

本节内容在高考中的主要考查点是: 1、弱电解质的电离平衡及影响因素。 2、电离平衡常数的含义及简单计算。 3、盐类水解的原理及其应用。

4、盐类水解的影响因素以及盐类水解对水电离平衡的影响。 五. 知识要点:

1、在一定条件(如温度、浓度)下,当电解质分子___________和___________相等时,电离过程就达到了___________状态,叫做电离平衡。其特征是(1)___________(2)___________(3)___________。

2、弱电解质电离程度的大小主要是由___________决定的,同时还受___________、___________、___________等外界因素的影响,而影响电离平衡常数大小的因素是___________,___________越高,电离常数___________。一般弱酸的电离常数用___________表示,弱碱用___________表示。 3、多元弱酸溶液的酸性主要是由___________决定的,而多元弱酸盐的水解程度主要是由___________决定的。 4、盐类的水解反应是指___________跟水电离出来的___________或___________结合生成___________的反应。它可看作是___________的逆反应,为___________热反应,但盐类水解程度是___________(填“弱”或“强”)。 5、影响盐类水解程度的主要因素有___________、___________、___________、___________等。盐类水解规律:有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解,谁强显谁性。 6、离子浓度大小比较规律 (1)大小比较方法

①考虑水解因素:如Na2CO3溶液___________;___________。所以___________。

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②不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中___________对其影响因素。如:相同浓度的①NH4Cl

②CH3COONH4

③NH4HSO4中c(NH?4)由大到小的顺序是

___________。

③混合液中各离子浓度的比较要综合分析___________因素、___________因素。如:相同浓度的NH4Cl和氨水混合液中,离子浓度顺序:___________。NH3?H2O电离因素大于

NH?4水解因素。

(2)电解质溶液中的离子之间存在着三种定量关系:___________守恒关系___________平恒关系___________平衡关系。

微粒数守恒关系(即___________)如:纯碱溶液______________________。NaHPO4溶液中:c(Na?)?c(H2PO?4)未变化=___________。

电荷数平衡关系(即=___________)

如小苏打溶液中:___________;Na2HPO4溶液中,___________。

2?2??)。同理PO3注:1molCO3带有2mol负电荷,所以电荷浓度应等于2c(CO34电荷浓?度应等于3c(PO34)。

水的电离离子平衡关系(即质子守恒)

?)?2c(H2CO3)?c(H?)即如:纯碱溶液c(H?)水?c(OH?)水;c(H?)水?c(HCO3c(OH?)?___________。

[注意]

1、(1)电离平衡状态

弱电解质的电离是可逆过程,在一定条件(如浓度、温度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。

(2)电离平衡常数

在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数,称为电离平衡常数。

CH3COO??H? 弱酸在水中的电离常数通常用Ka表示,如:CH3COOH弱碱在水中的电离常数通常用Kb表示,如:NH3?H2O?NH?4?OH

(3)电离常数的意义

电离常数表征了弱电解质的电离能力,根据相同温度下电离常数的大小可以判断弱电解质电离能力的相对强弱。

弱酸的电离常数越大,达到电离平衡时电离出的H?越多,酸性越强;反之,酸性越弱。 (4)电离常数的影响因素

电离常数服从化学平衡常数的一般规律,它只受温度影响,与溶液的浓度无关。温度一定时,弱电解质具有确定的电离常数值。

由于电离过程的热效应较小,温度改变对电离常数影响不大,其数量级一般不变,所以室温范围内可忽略温度对电离常数的影响。

说明:①电离平衡常数越大表示达电离平衡时,弱酸、弱碱电离出的H?或OH?就越多,酸性或碱性越强,反之则酸性或碱性越弱。

②多元弱酸的电离是分步进行的,每一步电离都有各自的电离常数,分别用Ka1、Ka2……表示。

③由于电离是一个吸热过程,故电离常数与温度有关且成正比关系。

2、(1)概念:在溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H?或OH?结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。

(2)实质:水解反应破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液显示不同程度的

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酸性、碱性或中性。

(3)盐类水解的规律

①谁弱谁水解,都弱都水解,无弱不水解,谁强显谁性,都强显中性。 ②越弱越水解,水解程度越大,溶液酸性(或碱性)越强。

③多元弱酸根离子分步水解,正酸根离子比酸式酸根离子水解程度大。 (4)盐类水解的特点

①可逆 一般盐类水解是可逆的。

②微弱 一般盐类水解是很微弱的,进行程度小,产物无沉淀,无气体产生。 ③吸热 盐水解是酸碱中和反应的逆反应,由于中和反应放热,盐类水解均吸热。 (5)水解平衡及影响因素

和化学平衡一样,盐类水解也存在水解平衡,影响水解平衡主要因素有: ①温度 升高温度有利于水解。

②浓度 盐溶液浓度越小,水解程度越大。

③酸碱度 水解显酸性的盐加酸抑制水解,加碱促进水解;水解显碱性的盐加碱抑制水解,加酸促进水解。

④与水解有关的其他物质,符合化学平衡移动原理。 (6)盐类水解的类型

①强酸与弱碱生成的盐水解,溶液呈酸性,pH小于7,如NH4Cl、CuSO4、FeCl3、

Zn(NO3)2等。

②强碱和弱酸生成的盐水解,溶液呈碱性,pH大于7,CH3COONa、K2CO3、 NaHCO3、Na2S等。

③强酸强碱盐不水解,溶液呈中性,如NaCl、K2SO4等。 ④弱酸弱碱盐水解程度较大。(i)酸强于碱显酸性,如(NH4)2SO4等;(ii)碱强于酸显碱性,如NH4CN等;(iii)酸碱相当显中性,如CH3COONH4等。

⑤弱酸酸式盐水解,取决于酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。

a. 若电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,如NaHSO3、NaH2PO4等。 b. 若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性,如NaHCO3、Na2HPO4等。

?2?、CO3、ClO?、S2?、HS?、[Al(OH)4]?等发生完⑥完全双水解的特例:Al3?与HCO32??2?、HCO3、[Al(OH)4]?等发生完全双水解。NH?全双水解。Fe3?与CO34与SiO3等发生完全

双水解。

(7)水解方程式书写: ①一般模式

a. 用化学方程式表示 盐+水酸+碱 b. 用离子方程式表示

盐的离子+水弱酸(或弱碱)+OH?(或H?) ②解析法

如:CH3COONa的水解反应: 又如:NH4Cl的水解反应:

说明:①盐类水解的程度一般不大,应该用“”表示。盐水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“↓”和“↑”表示。

???HPO2②多元弱酸阴离子水解,分步表示,如Na3PO4,PO34?H2O4?OH,

?HPO24?H2O??H2PO?4?OH,H2PO4?H2OH3PO4?OH?。

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Fe(OH)3?3H?

④对于水解的相互促进,一般能进行到底,不用可逆号,沉淀、气体要标出。如AlCl3溶液与Na2CO3溶液混合,可表示为:

(8)盐类水解原理的应用

①判断盐溶液的酸、碱性时要考虑盐的水解。

②比较盐溶液中离子种类及其浓度大小时要考虑盐的水解。

?、③判断溶液中离子能否大量共存时,有时要考虑盐的水解,如Al3?、Fe3?与HCO3 2?CO3、Al(OH)?4等不能大量共存。

④盐在参加反应时,有时要考虑盐的水解,如Mg加到NH4Cl溶液中,AlCl3与Na2S③多元弱碱阳离子水解,简化为一步表示,如Fe3??3H2O溶液混合等。

⑤加热浓缩某些盐溶液时,要考虑水解,如浓缩FeCl3、AlCl3溶液。

⑥保存某些盐溶液时,有时要考虑盐是否水解。如保存Na2CO3溶液不能用玻璃塞,保存NH4F溶液不用玻璃瓶。

⑦配制某些盐溶液时,要考虑盐水解。

⑧解释生活中的某些现象,例如明矾净水、热的苏打水去油污。 ⑨泡沫灭火器原理成分,NaHCO3、Al2(SO4)3

3、溶液中离子浓度大小比较,涉及类型较多,主要有:同一溶液中的离子;不同溶液中的同一离子;混合溶液中的各种离子等。这部分内容在学化学中是非常重要的。

(1)①多元弱酸、多元弱酸盐溶液

如:H2S溶液:c(H?)?c(HS?)?c(S2?)?c(OH?)

2??)?c(OH?)?c(HCO3)?c(H?) Na2CO3溶液:c(Na?)?c(CO3②多种溶液中指定离子浓度相对大小的比较。

③两种溶液混合后离子浓度相对大小的比较,其解题规律首先是判断两种电解质能否反应;其次是看反应物是否过量;第三是分析电解质在水溶液中电离及可能存在的电离平衡、水解平衡等问题,最后比较离子浓度相对大小。

(2)判断溶液中离子浓度相对大小的两个守恒:

①电荷守恒:电解质溶液中,阳离子所带正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等,电性相反,即电解质溶液呈电中性。

?2?)?2c(CO3) 如:NaHCO3溶液中c(Na?)?c(H?)?c(OH?)?c(HCO3②物料守恒:指电解质溶液中某一组分的原始浓度(起始浓度)应等于它在溶液中各种

存在形式的浓度之和。

?2?)?c(CO3)?c(H2CO3),Na2S溶液中c(Na?)? NaHCO3溶液中c(Na?)?c(HCO32[c(S2?)?c(HS?)?c(H2S)]

【典型例题】

例1. 在下列的各种叙述中,正确的是( )

A. 任何酸都有电离平衡常数

B. 任何条件下,酸的电离平衡常数都不变

C. 改变溶剂时,某弱酸在新溶剂中的电离平衡常数不变 D. 室温时KW并不是水的电离平衡常数

分析:注意有关电离常数的计算,必须找出平衡时分子的物质的量浓度、离子的物质的量浓度,代入电离平衡常数公式即可求解。

答案:D

例2. 将0.1mol/L醋酸溶液加水稀释,下列说法正确的是( )

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