2017版高考化学一轮复习 专题七 电解质溶液中的离子平衡 课时30 水的电离和溶液的pH
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第27讲弱电解质的电离平衡考点一弱电解质的电离平衡1.弱电解质(1)概念(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,弱电解质主要是某些共价化合物。
2.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。
(2)电离平衡的特征(3)外界条件对电离平衡的影响①内因:弱电解质本身的性质。
②外因:浓度、温度、加入试剂等。
(4)电离过程是可逆过程,可直接用化学平衡移动原理分析电离平衡。
以0.1 mol·L-1CH3COOH 溶液为例:CH3COOH CH3COO-+H+(正向吸热)。
深度思考1.电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小吗?离子的浓度一定增大吗?答案都不一定。
如对于CH3COOH CH3COO-+H+平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能“消除”,再次平衡时,c(CH3COOH)比原平衡时大;加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡时要小。
2.稀释一弱电解质溶液时,所有粒子浓度一定都会减小吗?答案不是所有粒子浓度都会减小。
对于弱酸或弱碱溶液,只要对其稀释,电离平衡均会发生右移,例如:弱酸HA溶液稀释时,c(HA)、c(H+)、c(A-)均减小(参与平衡建立的微粒);平衡右移的目的是为了减弱c(H+)、c(A-)的减小,但c(OH-)会增大。
3.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”(1)强电解质溶液中不存在溶质分子,弱电解质溶液中存在溶质分子( )(2)氨气溶于水,当c(OH-)=c(NH+4)时,表明NH3·H2O电离处于平衡状态( )(3)由0.1 mol·L-1一元碱BOH的pH=10,可知溶液中存在BOH===B++OH-( )答案(1)√(2)×(3)×解析(2)NH3+H2O NH3·H2O NH+4+OH-,NH3·H2O电离出的c(OH-)与c(NH+4)永远相等,不能表明NH3·H2O电离处于平衡状态。
课时30 水的电离和溶液的pH【课时导航】【课前自测】1. (2015·广东卷)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如右下图,下列说法正确的是( )A. 升高温度,可能引起由c向b的变化B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13C. 该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化D. 该温度下,稀释溶液可能引起由c 向d 的变化2. (2015·湖南重点中学联考)25 ℃时,水的电离达到平衡:H 2O H ++OH -,下列叙述正确的是( )A. 将纯水加热到95 ℃时,K w 变大,pH 不变,水仍呈中性B. 向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH -)增大,K w 变小C. 向纯水中加入少量碳酸钠固体,c(H +)减小,K w 不变,影响水的电离平衡 D. 向纯水中加入醋酸钠或盐酸,均可抑制水的电离,K w 不变3. (2015·新课标Ⅰ卷)浓度均为0.10 mol·L -1、体积均为V 0的MOH 和ROH 溶液,分别加水稀释至体积为V ,pH 随 lg 0V V 的变化如右图所示,下列叙述错误的是()A. MOH 的碱性强于ROH 的碱性B. ROH 的电离程度:b 点大于a 点C. 若两溶液无限稀释,则它们的c(OH -)相等D. 当lg 0V V =2时,若两溶液同时升高温度,则()()c M c R ++增大4. (2014·海南卷)室温下,用0.100 mol·L -1NaOH 溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L -1盐酸和醋酸,滴定曲线如右图所示。
下列说法正确的是( )A. Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线B. pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20 mLC. V(NaOH)=20.00 mL时,两份溶液中c(Cl-)=-3(c CH COO)D. V(NaOH)=10.00 mL时,醋酸溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)【自主学习】考点1:水的电离【基础梳理】1. 水的电离水是一种电解质,能发生微弱的电离,其电离方程式为。
第八单元水溶液中的离子平衡第28讲弱电解质的电离考纲要求 1.了解强电解质和弱电解质的概念。
2.了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。
3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
考点一弱电解质的电离平衡知识归纳1.强电解质和弱电解质比较强电解质弱电解质概念在水溶液里________电离成离子的电解质在水溶液里只有______电离成离子的电解质电离程度完全电离,用“________________________________________________________”表示部分电离,用“______”表示粒子存在形式只有电离出的____________________________________________________________离子,不存在电解质____________________________________________________________既有电离出的________离子,又有电解质________化合物类型离子化合物、含有强极性键的共价化合物(除HF等外)某些含有弱极性键的共价化合物物质的种类强酸、强碱、绝大多数的盐(包括难溶盐)、碱性氧化物、两性氧化物等弱酸、弱碱、极少数的盐、两性氢氧化物、水等(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质分子________________的速率和离子________________的速率相等时,电离过程达到了平衡。
(2)电离平衡的特征(也适用于勒夏特列原理)(3)外界条件对电离平衡的影响①内因:由弱电解质本身的__________________决定,电解质越________,其电离程度越________。
②外因:影响因素原因分析电离平衡移动方向电离程度变化温度电离是吸热反应升温________移动改变弱电解质浓度加水稀释________移动增大弱电解质的浓度________移动同离子效应增大了生成的离子的浓度________移动化学反应减小了生成的离子的浓度________移动(4)电离过程是可逆过程,可直接用化学平衡移动原理分析电离平衡。
课时30 水的电离和溶液的pH【课时导航】知识网【课前自测】1. (2015·广东卷)一定温度下,水溶液中H +和OH -的浓度变化曲线如右下图,下列说法正确的是( )A. 升高温度,可能引起由c向b的变化B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13C. 该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化D. 该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化2. (2015·湖南重点中学联考)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是( )A. 将纯水加热到95 ℃时,K w变大,pH不变,水仍呈中性B. 向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)增大,K w变小C. 向纯水中加入少量碳酸钠固体,c(H+)减小,K w不变,影响水的电离平衡D. 向纯水中加入醋酸钠或盐酸,均可抑制水的电离,K w不变3. (2015·新课标Ⅰ卷)浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随 lg的变化如右图所示,下列叙述错误的是( )A. MOH的碱性强于ROH的碱性B. ROH的电离程度:b点大于a点C. 若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等D. 当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大4. (2014·海南卷)室温下,用0.100 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1盐酸和醋酸,滴定曲线如右图所示。
下列说法正确的是( )A. Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线B. pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20 mLC. V(NaOH)=20.00 mL时,两份溶液中c(Cl-)=)D. V(NaOH)=10.00 mL时,醋酸溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)【自主学习】考点1: 水的电离【基础梳理】1. 水的电离水是一种 电解质,能发生微弱的电离,其电离方程式为 。
2. 水的离子积常数K w(1)表达式:K w= = (25 ℃)(2)影响因素:K w仅仅是温度的函数。
温度不变,K w ;温度升高,K w 。
不同温度下水的离子积常数T/℃0102025405090100K w/10-140.1340.2920.6811.01 2.925.4738.055.03. 影响水的电离平衡的因素(1)温度:因为水的电离是 热过程,故对纯水升高温度, (填“促进”或“抑制”)水的电离,c(H+)和c(OH-)同时 (填“增大”、“减小”或“不变”);但因为由水电离出的c(H+)和c(OH-)始终相等,故溶液呈 (填“酸”、“碱”或“中”)性。
(2)加入酸或碱:向纯水中加入酸(或碱),由于酸(或碱)电离产生H+ (或OH-),使水中c(H+)[或c(OH-)] (填“增大”、“减小”或“不变”),水的电离平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,水的电离程度 (填“增大”、“减小”或“不变”),K w (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)由于盐类水解,生成弱电解质,破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,水的电离程度 (填“增大”、“减小”或“不变”),K w (填“增大”、“减小”或“不变”)。
微课34 外界条件对水的电离平衡及K w的影响1. 水的离子积常数K w=c(H+)·c(OH-),K w不仅适用于纯水,也适用于稀的酸性或碱性电解质水溶液。
K w其实质是水溶液中的H+和OH-物质的量浓度的乘积。
在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H+和OH-共存,只是相对含量不同而已。
2. 外界条件的改变对水的电离平衡和K w的影响体系变化条件平衡移动方向K w水的电离程度c(OH-)c(H+)酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其他:如加入Na正不变增大增大减小【举题说法】【例题1】 (2015·深圳期中)水的电离平衡曲线如下图所示,下列说法不正确的是( )A. 图中四点K w间的关系:A=D<C<BB. 若从A点到D点,可采用:温度不变在水中加入少量酸C. 若从A点到C点,可采用:温度不变在水中加入少量NH4Cl固体D. 若从A点到D点,可采用:温度不变在水中加入少量NH4Cl固体【答案】 C【解析】 K w是温度的函数,随温度升高而增大,A、D点温度相同,B点温度高于C点温度,A正确;从A点到D点,温度不变,酸性增强,B、D正确;A、C点温度不同,C错误。
【题组训练1】1. (2013·全国大纲卷)右下图表示溶液中c(H+)和 c(OH-)的关系,下列判断错误的是( )A. 两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=K wB. M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-)C. 图中T1<T2D. XZ线上任意点均有pH=72. (2015·江西上饶市重点中学联考)25 ℃时,水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化关系如右图中曲线ac所示,下列判断错误的是 ( )A. 曲线上的任意一点都有c(H+)·c(OH-)=10-14B. bd线段上任意一点对应的溶液都呈中性C. d点对应溶液的温度高于25 ℃,pH<7D. NaOH溶液不可能位于c点3. 一定温度下,水存在H2OH++OH- ΔH=Q(Q>0)的平衡,下列叙述一定正确的是 ( )A. 向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,K w减小B. 将水加热,K w增大,pH减小C. 向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低D. 向水中加入少量固体硫酸钠,c(H+)=10-7 mol·L-1,K w不变4. 25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是 ( )A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,K w不变C. 升高温度,K w变大,pH降低,水显酸性D. 向水中加入少量氢氧化钠,c(OH-)增大,25 ℃时K w增大【核心突破】关于水的电离的几个规律(1)在任意温度、任意物质的水溶液中(含纯水),由水本身电离出的c(H+)水=c(OH-)水。
(2)酸或碱对水的电离均起抑制作用。
①只要酸的pH相等(不论强弱、不论几元)对水的抑制程度相等;碱也同理。
②若酸溶液的pH与碱溶液的pOH相等,则两种溶液中水的电离度相等。
如pH=3的盐酸与pH=11的氨水在室温下,由水电离出的:c(H+)水=c(OH-)水=mol·L-1=10-11mol·L-1 (3)在能水解的盐溶液中,水的电离受到促进,且当强酸弱碱盐的pH和强碱弱酸盐的pOH相等时(同一温度),促进程度相等。
(4)较浓溶液中水电离出c(H+)的大小:①酸溶液中:c(OH-)=c(H+)水。
②碱溶液中:c(H+)=c(H+)水。
③强酸弱碱盐溶液中:c(H+)=c(H+)水。
④强碱弱酸盐溶液中:c(OH-)=c(H+)水。
如pH=4的NH4Cl溶液与pH=10的CH3COONa溶液在室温下,由水电离出的:c(H+)水=c(OH-)水=mol·L-1=10-4mol·L-1考点2: 溶液的pH及其计算【基础梳理】1. 溶液的酸碱性(1)溶液酸碱性的判断标准是 与 的相对大小。
(2)25 ℃时,溶液酸碱性的判断标准可以是 与 的相对大小。
(3)规律①中性溶液:c(H+) c(OH-);25 ℃时,c(H+)=1×10-7 mol·L-1,pH 7。
②酸性溶液:c(H+) c(OH-);25 ℃时,c(H+)>1×10-7 mol·L-1,pH 7。
③碱性溶液:c(H+) c(OH-);25 ℃时,c(H+)<1×10-7 mol·L-1,pH 7。
2. 溶液的pH= 。
3. 范围:在室温下,pH的范围一般在 之间。
关系如下:4. 规律:pH越小,溶液的酸性越 ;pH越大,溶液的碱性越 。
5. 测定方法:把一小片pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸中心,变色后,与 对比即可读出溶液的pH。
注意:使用pH试纸测溶液的pH时,pH试纸 (填“能”或“不能”)用蒸馏水润湿,记录数据时只有整数。
若精确测溶液的pH,则应使用 。
【举题说法】[溶液的酸碱性]【例题2】 (2015·邯郸模拟)下列对于溶液酸碱性的说法正确的是( )A. c(H+)很小的溶液一定呈碱性B. pH等于7的溶液一定呈中性C. c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性D. 不能使酚酞试液变红的溶液一定呈酸性【答案】 C【解析】 c(H+)很小的溶液不一定呈碱性,可能呈中性,如纯水或强酸强碱盐溶液,A错;100 ℃时纯水的pH=6,所以pH等于7的溶液不一定呈中性,可能呈碱性,B错;c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性,c(H+)>c(OH-)的溶液一定呈酸性,c(H+)<c(OH-)的溶液一定呈碱性,C正确;酚酞变色的pH范围为8~10,所以酚酞试液不变红的溶液可能呈酸性、中性或弱碱性,D错。
【变式1】 下列溶液一定显酸性的是 (填序号)。
①pH<7的溶液 ②c(H+)=c(OH-)的溶液 ③c(H+)=1×10-7mol·L-1的溶液 ④c(H+)>c(OH-)的溶液 ⑤0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液[溶液的pH]【例题3】 下列说法不正确的是 ( )A. pH=7的溶液可能呈碱性B. pH=6的溶液中c(H+)=1×10-6 mol·L-1C. pH=6的溶液中c(OH-)=1×10-8 mol·L-1D. 室温下,任何物质的水溶液中都有H+和OH-,且K w=c(H+)·c(OH-)=1×10-14【答案】 C【解析】 水溶液中都存在H+和OH-,且K w=c(H+)·c(OH-),在25 ℃时K w=1×10-14,D项正确;在温度高于25 ℃时,水的离子积常数大于1×10-14,此时pH=7的溶液呈碱性,pH=6的溶液中c(OH-)大于1×10-8 mol·L-1,A项正确,C项错误。