高考化学大一轮总复习弱电解质的电离平衡学案38.docx
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高考化学大一轮总复习弱电解质的电离平衡学案38
学案38 弱电解质的电离平衡
[考纲要求] 1.了解电解质的概念，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。
知识点一 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
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。
问题思考
1．
（1）强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质导电能力强吗？
（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．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：
_________________。
知识点二 弱电解质的电离平衡
1．概念
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．外界条件的影响
电离平衡是一个吸热过程，主要受温度、浓度的影响。
（1）浓度：
增大弱电解质的浓度，电离平衡________移动，溶质分子的电离程度减小；增大离子的浓度，电离平衡向左移动，溶质分子的电离程度________。
（2）温度：
升高温度，电离平衡______移动，电离程度增大；降低温度，电离平衡向左移动，电离程度________。
问题思考
3．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？
知识点三 电离常数
1．表达式
对一元弱酸HA：
HAH＋＋A－ Ka＝____________。
对一元弱碱BOH：
BOHB＋＋OH－ Kb＝______________。
2．特点
（1）电离常数只与__________有关，升温，K值________。
（2）多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3，所以其酸性主要决定于第一步电离。
3．意义
电离常数数值的大小，可以估算弱电解质电离的趋势。
K值越大，电离程度越大，酸（或碱）性越强。
如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：
H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO
问题思考
4．为什么说温度升高电离平衡常数（Ka或Kb）增大？
5．为什么多元弱酸的Ka1≫Ka2≫Ka3?
一、外界条件对弱电解质电离的影响
以CH3COOHCH3COO－＋H＋平衡体系为例，填写下列表格。
加水
加热
加少量NaOH（s）
加少量CH3COONa（s）
加少量HCl（g）
加少量冰醋酸
平衡移动
电离程度
n（H＋）
c（H＋）
pH
溶液导电性
典例导悟1
（2011·福州质检）在一定温度下，冰醋酸加水
稀释过程中，溶液的导电能力如图所示。
请回答：
（1）“O”点导电能力为“0”的理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）A、B、C三点pH由小到大的顺序是____________________________________。
（3）A、B、C三点电离程度最大的是________，其理由是______________________
________________________________________________________________________。
变式演练1 在0.1mol·L－1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：
CH3COOHCH3COO－＋H＋，对于该平衡，下列叙述正确的是（ ）
A．加入水时，平衡向逆反应方向移动
B．加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动
C．加入少量0.1mol·L－1HCl溶液，溶液中c（H＋）增大
D．加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动
二、强酸与弱酸（或强碱与弱碱）的比较
以盐酸和醋酸的电离为例，用“>”、“<”、“＝”或相应汉字填写下表。
等物质的量浓度的盐酸（a）与醋酸（b）
pH或物质的量浓度
pH：
a物质的量浓度：
a__b
溶液导电性
a__b
a__b
水的电离程度
a__b
a__b
c（Cl－）与c（CH3COO－）大小
c（Cl－）__c（CH3COO－）
c（Cl－）__c（CH3COO－）
等体积溶液中和NaOH的量
a__b
a__b
分别加该酸的钠盐固体后pH
a：
不变
b：
____
a：
不变
b：
____
开始与金属反应的速率
a__b
a__b
等体积溶液与过量活
泼金属产生H2的量
a__b
a__b
典例导悟2
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
B．100mL0.1mol·L－1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
听课记录：
变式演练2 （2011·吉林月考）pH＝1的
两种酸溶液A、B各1mL，分别加水稀释到1000mL，其pH与溶液体积（V）的关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
B．稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
C．若a＝4，则A是强酸，B是弱酸
D．若1题组一 强、弱电解质
1．（2011·全国理综，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．④②③①B．③①②④
C．①②③④D．①③②④
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106倍
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（SO
）＞c（NH
）
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
D．向0.1mol·L－1的氨水中加入少量硫酸铵固体，则溶液中
增大
题组二 弱电解质的电离平衡
4．判断正误
（1）0.1mol·L－1CH3COOH溶液的pH>1，（原因是）CH3COOHCH3COO－＋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·全国理综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·全国理综Ⅰ－9A）
5．（2011·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＋）B．Ka（HF）
C.
D.
6．（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盐酸
D．提高溶液的温度
7．（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
B．溶液中
不变
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
8．（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，VxVy
C．y为弱酸，VxVy
9.[2010·浙江理综－26
（1）
（2）]①25℃时，弱电解质的电离平衡常数：
Ka（CH3COOH）＝1.8×10－5，Ka（HSCN）＝0.13，难溶电解质的溶度积常数：
Ksp（CaF2）＝1.5×10－10。
②25℃时，2.0×10－3mol·L－1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F－）与溶液pH的变化关系，如下图所示：
请根据以上信息回答下列问题：
（1）25℃时，将20mL0.10mol·L－1CH3COOH溶液和20mL0.10mol·L－1HSCN溶液分别与20mL0.10mol·L－1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图如图所示：
反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是
________________________________________________________________________，
反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO－）________c（SCN－）（填“>”、“<”或“＝”）。
（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka≈________，列式并说明得出该平衡常数的理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
题组一 强弱电解质
1．下列说法正确的是（ ）
A．强电解质溶液一定比弱电解质溶液的导电性强
B．强电解质的稀溶液中不存在溶质分子
C．强电解质都是离子化合物，而弱电解质都是共价化合物
D．不同的弱电解质只要物质的量的浓度相同，电离程度也相同
2．（2011·临沂模拟）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1×10－11mol·L－1
B．分别加水稀释100倍后，两种溶液的pH仍相同
C．醋酸中的c（CH3COO－）和硫酸中的c（SO
）相等
D．分别加入足量锌片，两种溶液生成H2的体积不相同
3．已知下面三个数据：
7.2×10－4mol·L－1、4.6×10－4mol·L－1、4.9×10－10mol·L－1分别是下列有关的三种酸的电离常数，若已知下列反应可以发生：
NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2 NaCN＋HF===HCN＋NaF NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。
由此可判断下列叙述不正确的是（ ）
A．K（HF）＝7.2×10－4mol·L－1
B．K（HNO2）＝4.9×10－10mol·L－1
C．根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN
D．K（HCN）4．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；0.1B．5；0.2
C．35．下列关于电离常数（K）的说法中正确的是（ ）
A．电离常数（K）越小，表示弱电解质电离能力越弱
B．电离常数（K）与温度无关
C．不同浓度的同一弱电解质，其电离常数（K）不同
D．多元弱酸各步电离常数相互关系为：
K1≫K2≫K3
题组二 弱电解质的电离平衡
6．（2011·无锡模拟）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．H＋浓度相同的等体积的盐酸A和醋酸B，分别和锌反应，若最后仅有一种溶液中存在锌，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是（ ）
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A>B ③参加反应的锌的物质的量A＝B ④反应过程的平均速率B>A ⑤盐酸里有锌剩余 ⑥醋酸里有锌剩余
A．③④⑥B．②③⑥C．③④⑤D．①②⑤
题组三 实验探究
8．用实验确定某酸HA是弱电解质。
两同学的方案如下：
甲：
①称取一定质量的HA配制0.1mol·L－1的溶液100mL；
②用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。
乙：
①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH＝1的两种酸溶液各100mL；
②分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL；
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度和质量相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是________________。
（2）甲方案中说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH______1（选填“>”、“<”或“＝”）。
（3）乙方案中说明HA是弱电解质的现象是___________________________________。
①装HCl溶液的试管中放出H2的速率快；②装HA溶液的试管中放出H2的速率快；③两个试管中产生气体的速率一样快。
（4）请你评价：
乙方案中难以实现之处和不妥之处：
____________________________
________________________________________________________________________。
（5）请你提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9．已知NH3·H2O和CH3COOH的电离常数在同温条件下近似相等。
现有pH试纸、0.1mol·L－1氨水、0.1mol·L－1盐酸、0.1mol·L－1NaOH溶液、CH3COONH4固体和蒸馏水。
请应用化学平衡知识设计一个实验（只限于选用上述试剂），证明NH3·H2O为弱电解质（弱碱）。
学案38 弱电解质的电离平衡
【课前准备区】
知识点一
1．
（1）水溶液 熔融 化合物
（2）都 化合物
2．
（1）全部 强酸 强碱 大多数盐 部分 弱酸 弱碱 水
（2）离子 共价 共价
3．
（1）===
（2）H2CO3
H＋＋HCO
HCO
H＋＋CO
（3）Fe（OH）3
Fe3＋＋3OH－
知识点二
1．电离成离子 离子结合成分子
2．＝ ≠
3．
（1）向右 减小
（2）向右 减小
知识点三
1.
2．
（1）温度 增大
问题思考
1．
（1）导电能力强弱要看溶液中离子浓度大小，离子浓度大的，导电性强，若强电解质溶液中离子浓度很小，而弱电解质溶液中离子浓度大，则弱电解质溶液导电能力强。
（2）能导电的物质不一定是电解质，如Cu、氯水等。
2．强电解质不一定易溶于水，如CaCO3、BaSO4都是强电解质，易溶于水的也不一定是强电解质，如NH3、H2O、H3PO4、HF等，故强、弱电解质与溶解性无必然联系。
3．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。
4．由于电解质的电离是吸热过程，升高温度，电离程度增大，故Ka或Kb增大。
5．
（1）一级电离电离出的H＋抑制了二级电离，依次类推。
（2）一级电离完成后，酸式酸根离子是一个阴离子，从阴离子中电离出H＋是比较耗能的，且酸式酸根离子带的负电荷越多，电离出H＋越困难。
【课堂活动区】
一、右移 右移 右移 左移 左移 右移
增大 增大 增大 减小 减小 减小
增大 增大 减小 减小 增大 增大
减小 增大 减小 减小 增大 增大
增大 减小 增大 增大 减小 减小
减小 增大 增大 增大 增大 增大
二、<
> ＝
< ＝
> ＝
＝ <
变大 变大
> ＝
＝ <
典例导悟
1．
（1）冰醋酸是纯净的固体醋酸，没有水存在，醋酸没有电离，因而导电能力为0
（2）B（3）C 弱电解质的电离程度随浓度的减小而增大
解析
（1）开始时，冰醋酸中无水，不电离，无自由移动离子，故导电能力为0。
（2）从图中可看出，导电能力B>A>C，则其离子浓度：
B>A>C，故c（H＋）也是B>A>C，可知pH关系。
（3）弱电解质的电离与浓度有关，浓度越小，电离程度越大，故应为C。
2．B [盐酸是强酸，醋酸是弱酸，二者浓度相同时电离出H＋浓度不相同，A错；同浓度、同体积的两酸中和氢氧化钠的能力相同，B正确；pH＝3的两酸溶液稀释100倍时，盐酸pH＝5，而醋酸pH<5，因稀释时促进了醋酸的电离，C错；盐酸中加入对应的钠盐（NaCl），c（H＋）不变，故D错。
]
变式演练
1．BC 2.A
【课后练习区】
高考集训
1．D [乙酸、碳酸和苯酚为弱电解质，其酸性强弱关系为乙酸>碳酸>苯酚，乙醇为非电解质，则等浓度的四种溶液pH由小到大的排列顺序为乙酸<碳酸<苯酚<乙醇。
]
2．B [根据HA在水中的电离度可算出c（H＋）＝0.1%×0.1mol·L－1＝10－4mol·L－1，所以pH＝4；因HA在水中有电离平衡，升高温度促进平衡向电离的方向移动，所以c（H＋）将增大，pH值会减小；C选项可由平衡常数表达式算出K＝
＝1×10－7mol·L－1，所以C正确；c（H＋）＝10－4mol·L－1，所以c（H＋，水电离）＝10－10mol·L－1，前者是后者的106倍。
]
3．C [A项，由电荷守恒知c（H＋）＋c（NH
）＝2c（SO
）＋c（OH－），pH＝7，c（H＋）＝c（OH－），故2c（SO
）＝c（NH
），c（SO
）＜c（NH
）；B项，醋酸越浓，电离程度越小，当c1＝10c2时，前者溶液中H＋浓度达不到后者溶液中H＋浓度的10倍，pH相差不到1；C项，醋酸远远过量；D项，加入（NH4）2SO4固体，抑制NH3·H2O的电离，则
减小。
]
4．
（1）√
解析 因CH3COOH是弱酸，不能完全电离。
（2）×
解析 0.1mol·L－1BOH溶液的pH＝10，说明BOH为弱碱，弱碱不能完全电离，存在电离平衡。
（3）×
解析 醋酸可发生电离：
CH3COOH
CH3COO－＋H＋，而醋酸钠提供大量的CH3COO－，从而导致上述可逆反应向逆反应方向移动，醋酸电离程度减弱。
（4）×
解析 对酸溶液进行稀释，氢离子浓度降低，pH增大。
5．D [HF为弱酸，存在电离平衡：
HF
H＋＋F－。
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；电离常数只受温度的影响，温度不变，电离常数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10－7mol·L－1，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。
]
6．B [醋酸是弱酸，稀释10倍同时也促进了其电离，溶液的pH<（a＋1），A错误；醋酸根离子水解显碱性，向酸溶液中加入适量碱性溶液可以使pH增大1，B正确；盐酸完全电离，加入盐酸后溶液的pH]
7．B [A项，醋酸加水稀释，促进电离，导电粒子的数目增加，故A错误；B项，由于温度不变，电离平衡常数K＝
＝
·
不变，由于KW不变，则题给比值不变，故B正确；C项，醋酸加水稀释，电离程度增大，但c（H＋）变小，故C错误；D项，加入10mLpH＝11的NaOH溶液，醋酸过量，混合后溶液显酸性，故D错误。
]
8．C [由图知：
将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHy<1，所以x为强酸，而y为弱酸。
pH＝2时弱酸y的浓度大，滴加NaOH至pH＝7时需NaOH溶液的体积则y要比x大。
]
9．
（1）HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c（H＋）较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快 <
（2）10－3.45（或3.5×10－4） Ka＝
，当c（F－）＝c（HF）时，Ka＝c（H＋），查图中的交点处即为c（F－）＝c（HF），故所对应的pH即为Ka的负对数
解析
（1）Ka（CH3COOH）＝1.8×10－5两者都恰好完全反应分别生成等浓度的CH3COONa溶液和
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