第八章 第1讲 弱电解质的电离平衡.docx
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第八章第1讲弱电解质的电离平衡
,
第1讲 弱电解质的电离平衡
[考纲解读] 1.了解电解质的概念;了解强、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。
4.了解电离平衡常
数。
考点一 强、弱电解质
1.电解质与非电解质
(1)电解质:
在__________里或________状态下能导电的__________。
(2)非电解质:
在水溶液里和熔融状态下____不能导电的____________。
2.强电解质和弱电解质
(1)概念
在水溶液里
电解质
(2)与化合物类型的关系
强电解质主要是大部分________化合物及某些________化合物。
弱电解质主要是某些
________化合物。
3.电离方程式的书写
(1)强电解质用______,弱电解质用________。
(2)多元弱酸分步电离,且第一步电离程度远远大于第二步,如碳酸电离方程式:
________________________________________________________________________。
(3)多元弱碱电离方程式一步写成,如氢氧化铁电离方程式:
_______________________。
(4)酸式盐
①强酸的酸式盐完全电离。
例如:
NaHSO4===____________________________________。
②弱酸的酸式盐中酸式根不能完全电离。
例如:
NaHCO3===__________、
________________________________________________________________。
(5)Al(OH)3存在酸式与碱式电离两种形式:
、
,
__________________
Al(OH)3______________
酸式电离 碱式电离
1.
(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强吗?
(2)能导电的物质一定是电解质吗?
2.强电解质一定易溶于水吗?
易溶于水的电解质一定是强电解质吗?
3.下列物质中属于强电解质的是________。
①含有强极性键的HF ②不溶于水的BaSO4、AgCl ③稀H2SO4溶液 ④易溶于水的
醋酸 ⑤Na2O、Na2O2、NaCl ⑥水溶液浓度为0.1mol·L-1,pH=1的HA ⑦NH3的
水溶液 ⑧氯水
4.下列说法不正确的是
( )
①将BaSO4放入水中不能导电,所以BaSO4是非电解质 ②氨溶于水得到的氨水能导电,
所以氨水是电解质 ③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物可以导电 ④固态
的离子化合物不导电,熔融态的离子化合物也不导电 ⑤强电解质溶液的导电能力一定
比弱电解质溶液的导电能力强
A.①④
C.①②③④
B.①④⑤
D.①②③④⑤
5.下列事实能说明醋酸是弱电解质的是________。
①醋酸与水能以任意比互溶;②醋酸溶液能导电;③醋酸稀溶液中存在醋酸分子;④常
温下,0.1mol·L-1醋酸的pH比0.1mol·L-1盐酸的pH大;⑤醋酸能和碳酸钙反应放出
CO2;⑥0.1mol·L-1醋酸钠溶液的pH=8.9;⑦pH=a的溶液的物质的量浓度等于pH=
a+1的溶液的物质的量浓度的10倍
(1)电解质、非电解质均是化合物。
(2)电解质导电必须有外界条件:
在水溶液中或熔融状态。
(3)电解质应是在一定条件下因本身电离而导电的化合物,如CO2、SO2、SO3等溶于水也
导电,却是它们与水反应生成新物质后而导电的,不是它们本身导电,故属于非电解质。
(4)电解质的强弱由物质的内部结构决定,与溶解性无关。
(5)电解质不一定导电,不导电的物质不一定是非电解质,非电解质不导电,导电物质不
一定是电解质。
(6)判断强弱电解质的关键是看是否完全电离。
考点二 弱电解质的电离平衡
1.电离平衡的建立
弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(温度、浓度),弱电解质____________的速率和
______________的速率相等的状态。
如下图所示:
、
,
2.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:
①温度:
升高温度,电离平衡向________方向移动,电离程度________,原因是电离过
程________。
②浓度:
加水稀释,使弱电解质的浓度减小,电离平衡向________的方向移动,电离程
度________。
③同离子效应:
例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,溶液中c(CH3COO
-
)________,CH3COOH的电离平衡向____(填“左”或“右”)移动,电离程度
+
________,c(H)________,pH值________。
6.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?
7.稀释一弱电解质溶液时,所有粒子浓度都会减小吗?
8.已知0.1mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:
CH3COOHCH3COO
c(H
-
+H
+
,要使溶液
+
)
中c(CH3
值增大,可以采取的措施是
( )
COOH)
①加少量烧碱溶液 ②降低温度 ③加少量冰醋酸 ④加水 ⑤通入HCl气体 ⑥加入
NaAc固体
A.①②④⑥
B.①②③④
D.④⑤⑥②
C.④⑤
9.今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是
( )
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H)>c(OH
+
-
)
、
,
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH①>②>④>③
D.V1L④与V2L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V1<V2
10.冰醋酸加水稀释时,溶液中的氢离子浓度随加入的水量变化的下列各曲线图中,正确的
是
( )
(1)由于弱电解质是部分电离的,故溶液中离子浓度小于分子浓度。
(2)在弱电解质的电离平衡中,当外界条件改变时,弱电解质的电离平衡会发生移动,可
依据化学平衡移动原理进行分析。
即“加谁谁大”、“减谁谁小”。
加入参与平衡建立的某
种微粒,其浓度一定增大;减少参与平衡建立的某种微粒,其浓度一定减小。
(3)加水稀释或增大弱电解质的浓度,都使电离平衡向电离的方向移动,但加水稀释时弱
电解质的电离程度增大,而增大浓度时弱电解质的电离程度减小。
(4)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9中的C选项,分别加水稀释10倍,假设平衡不移动,那么
①②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V1=V2,然后再根据弱碱的电离平衡及浓度进行分析。
考点三 电离平衡常数
1.对一元弱酸HA:
HAH
Ka=_______________________________________________________________________。
对一元弱碱BOH:
BOHB+OH
Kb=_______________________________________________________________________。
2.特点
+A
+-
+
-
(1)电离平衡常数只与________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Ka1≫Ka2≫Ka3,所以其酸性主要决定于第
一步电离。
(3)意义
K越大―→越易电离―→酸(碱)性越强
11.为什么说温度升高电离平衡常数(Ka或Kb)增大?
12.为什么多元弱酸的Ka1≫Ka2≫Ka3?
、
,
13.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是
( )
A.电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱
B.电离平衡常数(K)与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数(K)不同
D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1多角度巧判强、弱电解质
1.依据物质的类别进行判断
在没有特殊说明的情况下,我们就认为盐是强电解质,强酸(HCl、H2SO4、HNO3)、强碱
[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2]、活泼金属氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、MgO)为强
电解质;而常见的弱酸、弱碱为弱电解质,如H2CO3、H2SO3、HClO、H2SiO3、NH3·H2O
等。
2.依据强、弱电解质的定义或弱电解质电离平衡的移动进行判断(见下表)
浓度均为0.01
mol·L
-1
的强酸
pH均为2的强酸HA与弱酸HB
HA与弱酸HB
2=pHHApH或物质
的量浓度
浓度:
0.01mol·L-1=c(HA)HA=HB
开始与金属
反应的速率
体积相同时
与过量的碱
反应时消耗
碱的量
HA>HB
HA=HB
HAHA体积相同时
与过量活泼
金属反应产
生H2的量
HA=HB
c(A)与c(B
-
)大小
c(A
-
)>c(B
-
)
c(A)=c(B)
--
-
分别加入固
体NaA、
NaB后pH
变化
HA:
不变HB:
HA:
不变HB:
变大
变大
、
,
加水稀释10
3=pHHAHA>HB
3=pHHA>pHHB>2
HA=HB
倍后
溶液的导电
性
水的电离程
度
HAHA=HB
3.根据盐类水解进行判断
常见方案如下:
(1)配制某浓度的醋酸溶液,向其中滴入几滴甲基橙试液,然后再加入少量醋酸钠晶体,
振荡。
现象:
溶液由红色逐渐变为橙色。
(2)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。
现象:
溶液变为浅红色。
(3)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。
现象:
pH>7。
【例1】 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________________。
+
(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
++
________________________________________________________________________。
【例2】 下列关于强弱电解质的叙述错误的是
A.弱电解质在溶液中部分电离,存在电离平衡
( )
B.在溶液中导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质
C.同一弱电解质的溶液,当温度、浓度不同时,其导电能力也不相同
D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
外界条件对电离平衡的影响
电离平衡属于化学平衡,当外界条件改变时,弱电解质的电离平衡也会发生移动,平衡
移动也遵循勒夏特列原理。
以CH3COOHCH3COO+H ΔH>0为例
-+
、
,
c(C
H3C
OO
c(C
H3C
OO
电
离
程
度
增
大
导
电
能
力
减
弱
平衡
移动
方向
电离
平衡
常数
改变
条件
n(H
+
)
c(H)
+
H)
-
)
加水
稀释
加少
量冰
醋酸
通入
HCl
减小
减
小
增大
增大
减小
增大
不变
不变
增
大
减
小
增
强
增大
增大
减
小
减
小
增
强
增大
减小
增大
减小
不变
不变
气体
加入
NaO
H固
体
增
大
增
大
增
强
减小
增大
加
CH3C
OON
a固
体
增
大
减
小
增
强
减小
减小
不变
加入
镁粉
增
大
增
大
增
增
强
增
强
减小
减小
减小
增大
减小
增大
不变
增大
升高
温度
增
大
大
【例3】 稀氨水中存在着下列平衡:
NH3·H2O
向移动,同时使c(OH
NH
+4+OH
-
,若要使平衡向逆反应方
-
)增大,应加入适量的物质是
( )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤
C.③
B.③⑥
D.③⑤
【例4】 25℃时,弱酸的电离平衡常数如表所示,下列说法正确的是
( )
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
K1:
4.3×10-7
Ka
1.8×10-5
4.9×10-10
K2:
5.6×10-11
A.等物质的量浓度溶液pH关系:
pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)
、
,
)>c(CN),
B.amol·L-1HCN与bmol·L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中c(Na+-
则a一定小于b
C.往冰醋酸中逐滴加水,溶液导电能力先增大,后减小
D.NaHCO3和Na2CO3的混合液中:
c(Na)+c(H)=c(OH)
++-
)+c(HCO-3)+c(CO2-3
高考题组一 强弱电解质
1.(2011·大纲全国卷,6)等浓度的下列稀溶液:
①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇,它们的
pH由小到大排列正确的是
A.④②③①
( )
B.③①②④
D.①③②④
C.①②③④
2.(2009·海南,6)已知室温时,0.1mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙
述错误的是
( )
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.由HA电离出的c(H)约为水电离出的c(H)的10倍
++6
3.(2008·北京理综,11)下列叙述正确的是
( )
A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH=7时,c(SO2-4)>c(NH+4
)
B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2
C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
c(OH
-
)
D.向0.1mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中c(NH3O)增大
·H
2
4.(2010·大纲全国卷Ⅱ,9)相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②
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
( )
5.(2008·广东,18)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。
右图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液
和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。
下列示意图中,能正确表示用NH3·H2O溶液
、
,
滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是
( )
高考题组二 弱电解质的电离平衡
6.判断下列说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH>1,(原因是)CH3COOH
CH3COO
-
+H
+
( )
(2010·北京理综,10A)
(2)由0.1mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH===B
+OH
( )
+
-
(2010·福建理综,10C)
( )
(3)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度
(2010·大纲全国卷Ⅱ,8C)
(4)某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b
( )
(2010·大纲全国卷Ⅰ,9A)
7.(2011·新课标全国卷,10)将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保
持增大的是
( )
A.c(H
C.c(F
c(H
8.(2011·福建理综,10)常温下0.1mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的
+
)
B.Ka(HF)
D.c(H
c(HF)
-
)
+
)
+
)
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0.2mol·L-1
D.提高溶液的温度
盐酸
9.(2011·山东理综,14)室温下向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的
是
( )
A.溶液中导电粒子的数目减少
c(CHCOO)
3
-
B.溶液中c(CH3-)不变
COOH)·c(OH
C.醋酸的电离程度增大,c(H
+
)亦增大
D.再加入10mLpH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
10.(2010·重庆理综,13)pH=2的两种一元酸x和y,体积
、
,
均为100mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图所示。
分别滴加NaOH溶液(c=
0.1mol·L-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则
( )
A.x为弱酸,VxC.y为弱酸,VxB.x为强酸,Vx>Vy
D.y为强酸,Vx>Vy
、
,
课时规范训练
教材习题回扣
1.(选修4P52-4)体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,与NaOH溶液中和时
两者消耗NaOH的物质的量
A.相同
( )
B.中和HCl的多
D.无法比较
C.中和CH3COOH的多
2.(选修4P44-3)判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强;
( )
(2)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸所需氢氧化钠多于醋酸;
( )
1
(3)将NaOH和氨水溶液各稀释一倍,两者的OH
-
浓度均减少到原来的;
( )
2
(4)如果盐酸的浓度是醋酸浓度的二倍,则盐酸的H
+
浓度也是醋酸的二倍;
( )
( )
3.(选修4P43-2)某酸碱指示剂是一种有机弱酸,其在水溶液中的电离平衡与其呈现颜色相
(5)物质的量相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中所含的PO3-4
量相同。
关:
HIn(红色)H
+
+In
-
(黄色),若向含此指示剂的溶液中加入盐酸,溶液将呈________
色。
能力提升训练
1.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是
( )
A
Fe
B
C
D
强电解质
弱电解质
非电解质
NaCl
NH3
CaCO3
H3PO4
酒精
HNO3
Fe(OH)3
H2O
CH3COOH
蔗糖
BaSO4
2.下列关于电解质的叙述正确的是
( )
A.强酸、强碱及大部分盐类属于强电解质,弱酸、弱碱属于弱电解质
B.所有的离子化合物都是强电解质,所有的共价化合物都是弱电解质
C.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
D.CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质
3.弱酸HCN溶液中存在着下列平衡:
HCN
使c(H)增大,应加入适量的下列物质是
H
+
+CN
-
,若要使平衡逆向移动,同时
+
( )
A.硫酸
B.NaOH固体
D.水
C.NaCN固体
4.医院里用HgCl2的稀溶液作手术刀的消毒剂。
HgCl2熔融时不导电,熔点低。
HgS难溶
于水和稀的强碱,却易溶于饱和的NaCl溶液。
关于HgCl2的描述合理的是
A.是难溶的共价化合物
( )
、
,
B.是离子化合物
C.是一种强电解质
D.是一种弱电解质
5.有关常温下pH均为3的醋酸和硫酸的说法正确的是
( )
( )
A.两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为1×10-11
B.分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH仍相同
mol·L
-1
C.醋酸中的c(CH3COO
-
)和硫酸中的c(SO2-4)相等
D.分别加入足量锌片,两种溶液生成H2的体积相同
6.在醋酸溶液中,CH3COOH电离达到平衡的标志是
A.溶液显电中性
B.溶液中检测不出CH3COOH分子存在
C.氢离子浓度恒定不变
D.c(H)=c(CH3COO)
+-
7.常温下,有甲、乙两份体积为1L,浓度均为0.1mol·L-1的醋酸溶液,其pH为3,①甲
用蒸馏水稀释100倍后,溶液的pH变为x;②乙与等体积、浓度为0.2mol·L-1的NaOH
混合,在混合液中:
n(CH3COO)+n(OH)-n(H)=ymol,x、y的正确答案组合为( )
--+
A.3;0.1
B.5;0.2
C.3D.38.同一温度下,强电解质溶液a,弱电解质溶液b,金属导体c三者的导电能力相同,若升
高温度后,它们的导电能力强弱顺序是
( )
A.b>a>c
C.c>a>b
B.a=b=c
D.b>c>a
9.有两种一元弱酸的钠盐溶液,其物质的量浓度相等。
现向这两种盐的溶液中分别通入适
量的CO2,发生的反应如下:
NaR+CO2(少量)+H2O===HR+NaHCO3
2NaR′+CO2(少量)+H2O===2HR′+Na2CO3
比较HR和HR′酸性的强弱,正确的是
A.HR较弱B.HR′较弱
( )
( )
C.两者相差不大D.无法比较
10.在H2SO3溶液中,在采取措施使pH增大的同时,c(SO2-3)的变化情况是
A.增大
C.不变
B.减小
D.可能增大也可能减小
11.向1LpH=2的盐酸和醋酸溶液中,分别投入0.65g锌粒,则下图中比较符合客观事实
的是
( )
、