1、整理第1讲 弱电解质的电离平衡第1讲弱电解质的电离平衡考纲要求1.了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。3.了解电离平衡常数。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内因：弱电解质本身的性质。外因：a温度：升高温度，电离平衡向电离方向移动，电离程度增大
2、，原因是电离过程吸热。b浓度：加水稀释，使弱电解质的浓度减小，电离平衡向电离的方向移动，电离程度增大。c同离子效应：例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO)增大，CH3COOH的电离平衡向左(填“左”或“右”)移动，电离程度减小，c(H)减小，pH值增大。(4)电离过程是可逆过程，可直接用化学平衡移动原理去分析电离平衡。以0.1 molL1 CH3COOH溶液为例：CH3COOH CH3COOH(正向吸热)。实例(稀溶液)CH3COOH HCH3COOH0改变条件平衡移动方向n(H)c(H)导电能力Ka加水稀释增大减小减弱不变加入少量冰醋酸增大增大增强不变加
3、HCl(g)增大增大增强不变加NaOH(s)减小减小增强不变加入镁粉减小减小增强不变升高温度增大增大增强增大深度思考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 CH3COOH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，所有粒子浓度都会减小吗？答案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HA溶液稀
4、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下列溶液中所含微粒种类由大到小的顺序是_。A氨水 B氯水C硫酸氢钠溶液 D盐酸答案BACD解析氨水：NH3、H2O、NH3H2O、NH、OH、H共6种；氯水：H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、OH共7种；NaHSO4溶液：H2O、Na、H、SO、OH共5种；盐酸：H、Cl、OH、H2O共4种。4下列说法不正确的是_。BaSO4难溶于水，其属于弱电解质强电解质的导电能力一定比弱电解质的导电能力强弱电解质一定是共价化合物氨气溶于水，当c(OH)c(NH
5、)时，表明氨水电离处于平衡状态由0.1 molL1一元碱BOH的pH10，可知溶液存在BOH=BOH答案解析BaSO4虽难溶于水，但溶解的部分完全电离，所以BaSO4是强电解质；强电解质溶液中的离子浓度不一定大于弱电解质中的离子浓度；某些离子化合物是弱电解质，如(CH3COO)2Pb等；NH3H2O NH3H2O NHOH，氨水电离出的c(OH)与c(NH)永远相等，不能表明氨水电离处于平衡状态；由于OH的浓度小于0.1 molL1，所以BOH应属于弱碱，应为BOH BOH。题组一条件改变时电离平衡移动结果的判断1(2011新课标全国卷，10)将浓度为0.1 molL1 HF溶液加水不断稀释，
6、下列各量始终保持增大的是 ()Ac(H) BKa(HF)C. D.答案D解析HF为弱酸，存在电离平衡：HF HF。根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，故加水稀释，平衡正向移动，但c(H)减小，A错误；电离平衡常数只受温度的影响，温度不变，电离平衡常数Ka不变，B错误；当溶液无限稀释时，c(F)不断减小，但c(H)接近107 molL1，所以减小，C错误；，由于加水稀释，平衡正向移动，所以溶液中n(H)增大，n(HF)减小，所以增大，D正确。2(2012上海，17)将100 mL 1 molL1 的NaHCO3溶液等
7、分为两份，其中一份加入少许冰醋酸，另外一份加入少许Ba(OH)2固体，忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO)的变化分别是 ()A减小、减小 B减小、增大C增大、增大 D增大、减小答案B解析在NaHCO3溶液中存在如下电离平衡，HCO HCO，当加入少许冰醋酸时，HCO与冰醋酸电离出的H反应生成CO2和H2O，上述平衡向左移动，c(CO)减小。当加入少量Ba(OH)2固体时发生如下反应，Ba22OH2HCO=BaCO3CO2H2O，因而c(CO)增大。选项B正确。题组二选取措施使电离平衡定向移动3在CH3COOH溶液中存在如下平衡：CH3COOH HCH3COO。加入少量下列固体物质，能使平衡逆
8、向移动的是 ()ANaCl BCH3COONaCNa2CO3 DNaOH答案B4稀氨水中存在着下列平衡：NH3H2O NHOH，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使c(OH)增大，应加入适量的物质是 ()NH4Cl固体硫酸NaOH固体水加热加入少量MgSO4固体A BC D答案C解析若在氨水中加入NH4Cl固体，c(NH)增大，平衡向逆反应方向移动，c(OH)减小，选项不合题意；硫酸中的H与OH反应，使c(OH)减小，平衡向正反应方向移动，选项不合题意；当在氨水中加入NaOH固体后，c(OH)增大，平衡向逆反应方向移动，符合题意，项正确；若在氨水中加入水，稀释溶液，平衡向正反应方向移动，但c(O
9、H)减小，选项也不合题意；电离属吸热过程，加热平衡向正反应方向移动，c(OH)增大，错；加入MgSO4固体发生反应Mg22OH=Mg(OH)2，溶液中c(OH)减小，错。考点二电离平衡常数1(1)填写下表弱电解质电离方程式电离常数NH3H2ONH3H2O NHOHKb1.7105CH3COOHCH3COOH CH3COOHKa1.7105HClOHClO HClOKa4.7108(2)CH3COOH酸性大于HClO酸性(填“大于”、“小于”或“等于”)，判断的依据：相同条件下，电离常数越大，电离程度越大，c(H)越大，酸性越强。(3)电离平衡常数的意义：弱酸碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对
10、强弱。电离平衡常数越大，电离程度越大。多元弱酸的电离以第一步电离为主，各级电离平衡常数的大小差距较大。(4)外因对电离平衡常数的影响：电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与温度有关，与电解质的浓度无关，升高温度，K值增大，原因是电离是吸热过程。2碳酸是二元弱酸(1)电离方程式是H2CO3 HHCO，HCO HCO。(2)电离平衡常数表达式：Ka1，Ka2。(3)比较大小：Ka1Ka2。深度思考1 H2CO3的电离平衡常数Ka14.3107，Ka25.61011，它的Ka1、Ka2差别很大的原因(从电离平衡的角度解释)：_。答案第一步电离产生的H对第二步的电离起抑制作用2在Na2CO3中加醋酸产
11、生CO2气体，试从电离平衡常数的角度解释原因：_。答案K(CH3COOH)1.7105 molL1；K(H2CO3)4.3107 molL1。醋酸的电离平衡常数大，酸性强，较强的酸可制备较弱的酸。题组一影响电离平衡常数的因素及其应用125 时，部分物质的电离平衡常数如表所示：化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.7105K14.3107 K25.610113.0108请回答下列问题：(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_。(2)同浓度的CH3COO、HCO、CO、ClO结合H的能力由强到弱的顺序为_。(3)物质的量浓度均为0.1 molL1的下列四种
12、物质的溶液：a.Na2CO3，b.NaClO，c.CH3COONa，d.NaHCO3，pH由大到小的顺序是_(填编号)。(4)常温下0.1 molL1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是_(填序号)。Ac(H)Bc(H)/c(CH3COOH)Cc(H)c(OH)Dc(OH)/c(H)E.若该溶液升高温度，上述5种表达式的数据增大的是_。(5)体积为10 mL pH2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL，稀释过程中pH变化如图所示，则HX的电离平衡常数_(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数；理由是_，稀释后，HX溶液中由水电离出来的c
13、(H)_(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸溶液中由水电离出来的c(H)，理由是_。答案(1)CH3COOHH2CO3HClO(2)COClOHCOCH3COO(3)abdc(4)AABCE(5)大于稀释相同倍数，HX的pH变化比CH3COOH的大，酸性强，电离平衡常数大大于HX酸性强于CH3COOH的，稀释后HX溶液中的c(H)小于CH3COOH溶液中的c(H)，所以其对水电离的抑制能力也较弱解析电离平衡常数越大，酸性越强，电离平衡常数越小，其对应酸根离子结合H能力越强，水解程度越大，碱性越强。(4)醋酸是弱电解质，稀释后电离程度增大，但CH3COOH、CH3COO、H的浓度却都减小，c(
14、OH)却是增大的，且CH3COOH的浓度减小最多。升温时，促进电离，Kw、Ka均增大，c(H)增大，c(H)/c(CH3COOH)增大，c(OH)/c(H)减小。(5)根据图像分析知道，起始是两种溶液中c(H)相同，c(较弱酸)c(较强酸)，稀释过程中较弱酸的电离程度增大，故在整个稀释过程中较弱酸的c(H)一直大于较强酸的c(H)，稀释相同倍数，HX的pH变化比CH3COOH的大，故HX酸性强，电离平衡常数大；HX酸性强于CH3COOH的，稀释后HX溶液中c(H)小于CH3COOH溶液中的c(H)，所以对水的抑制能力减弱。题组二有关电离平衡常数的定量计算2已知室温时，0.1 molL1某一元酸
15、HA在水中有1.0%电离，此酸的电离平衡常数为_。答案105 molL1解析HA HA 0.1x x xx0.11.0%103 molL1Ka105。3碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH5.60，c(H2CO3)1.5105。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3 HCOH的平衡常数K1_。(已知：105.602.5106)答案4.2107解析H2CO3 HHCOK14.2107。考点三强酸与弱酸的比较浓度均为0.01 molL1的强酸HA与弱酸HBpH均为2的强酸HA与弱酸HBpH或物质的量浓度2pHHApHHB浓度：
16、0.01 molL1c(HA)HBHAHB体积相同时与过量的碱反应时消耗碱的量HAHBHAHB体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量HAHBHAc(B)c(A)c(B)分别加入固体NaA、NaB后pH变化HA：不变HB：变大HA：不变HB：变大加水稀释10倍后3pHHApHHB2溶液的导电性HAHBHAHB水的电离程度HAc(OH)，B正确。分别加水稀释10倍，假设平衡不移动，那么溶液的pH均为10，但稀释氨水使平衡NH3H2O NHOH右移，使pH10，同理醋酸稀释后pHV2，D错误。2在一定温度下，有a.盐酸b硫酸c醋酸三种酸：(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H)由大到小的顺序是_
17、。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是_。(3)若三者c(H)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是_。(4)当三者c(H)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_。(5)当三者c(H)相同且体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为_，反应所需时间的长短关系是_。(6)将c(H)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H)由大到小的顺序是_。答案(1)bac(2)bac(3)cab(或ca2b)(4)cab(5)abcabc(6)cab解析解答
18、本题要注意以下三点：(1)HCl、H2SO4都是强酸，但H2SO4是二元酸。(2)CH3COOH是弱酸，在水溶液中不能完全电离。(3)醋酸溶液中存在CH3COOH CH3COOH的电离平衡。题组二判断弱电解质的方法3为了证明醋酸是弱电解质，甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验：0.1 molL1醋酸溶液、0.1 molL1盐酸、pH3的盐酸、pH3的醋酸、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH试纸、酚酞、NaOH溶液等。(1)甲取出10 mL的醋酸溶液，用pH试纸测出其pHa，确定醋酸是弱电解质，则a应该满足的关系是_，理由是_。(2)乙将pH3醋
19、酸和盐酸，各取1 mL，用蒸馏水稀释到100 mL，然后用pH试纸分别测定两溶液的pH，则可认定醋酸是弱电解质，判断的依据是_。(3)丙分别取pH3的盐酸和醋酸10 mL，然后分别加入质量相同的锌粒，醋酸放出H2的速率快，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？_。(4)丁用CH3COONa晶体、NaCl晶体、蒸馏水和酚酞试验，也论证了醋酸是弱酸的事实，该同学的试验操作和现象是_。答案(1)a1因醋酸是弱酸，不能完全电离(2)盐酸的pH5，醋酸的pH5(3)正确。由于醋酸是弱酸，随着反应的进行，醋酸不断电离，c(H)变化小，产生H2的速率醋酸比盐酸快(4)配制CH3COONa、NaCl溶液
20、，分别滴入酚酞试液，CH3COONa溶液变浅红色，NaCl溶液不变色4下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是 ()常温下某CH3COONa溶液的pH8用CH3COOH溶液做导电实验，灯泡很暗等pH、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应，CH3COOH放出的氢气较多0.1 molL1 CH3COOH溶液的pH2.1CH3COONa和H3PO4反应，生成CH3COOH0.1 molL1的CH3COOH溶液稀释100倍，pHn(盐酸)，故CH3COOH的电离程度比盐酸小，属弱电解质；中说明c(H)1。角度二：弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动，如pH1的CH3COOH
21、加水稀释10倍1pH7。2搭建思维平台我们在做有关强酸、弱酸、强碱、弱碱的试题时，不妨用假设法给自己搭建一个平台，用这个平台进行分析。如题1中的C选项，分别加水稀释10倍，假设平衡不移动，那么溶液的pH均为10，然后再根据平衡移动进行分析；再如D选项，假设均是强酸强碱，则V1V2，然后再根据弱碱的电离平衡及浓度进行分析。1(2009山东理综，15)某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是 ()A为盐酸稀释时的pH值变化曲线Bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强Ca点Kw的数值比c点Kw的数值大Db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
22、答案B解析醋酸在稀释时会继续电离，则在稀释相同体积的盐酸与醋酸的过程中醋酸中的H浓度减小得慢、pH小，A项错误；随着稀释体积的增大，溶液中离子浓度在减小，B项正确；温度一定，任何稀的水溶液中的Kw都是一定值， C项错误；由于醋酸是弱酸，要使盐酸和醋酸溶液pH值相同，醋酸的浓度比盐酸大得多，D项错误。2(2010大纲全国卷，9)相同体积、相同pH的某一元强酸溶液和某一元中强酸溶液分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是 ()答案C解析强酸完全电离，中强酸部分电离，随着反应地进行，中强酸要继续电离出H，所以溶液产生氢气的体积多，在相同时间内，的反应速率比快。3(2011福建理综，10)常温下0.1 molL1醋酸溶液的pHa，下列能使溶液pH(a1)的措施是 ()A将溶液稀释到原体积的10倍B加入适量的醋酸钠固体C加入等体积0.2 molL1盐酸D提高溶液的温度答案B解析醋酸是弱酸，稀释10倍同时也促进了其电离，溶液的pH(a1)，A错误；醋酸根离子水解显碱性，向酸溶液中加入适量碱性
