1、第一单元 弱电解质的电离平衡,三年14考 高考指数: 1.了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。 2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。 3.了解水的电离和水的离子积常数。,一、强电解质与弱电解质 1.强电解质和弱电解质 (1)强、弱电解质的本质区别:是否存在_。 (2)与物质类别的关系: 强、弱电解质都属于_。 强电解质主要包括_、绝大多数的盐(包括难 溶性盐)以及活泼金属的氧化物。 弱电解质主要包括_和水。,电离平衡,化合物,强酸、强碱,弱酸、弱碱,2.电离方程式的书写,H2SO4=2H+SO42-,NaOH=Na+OH-,NaHSO4=Na+H+SO42-,NaHCO3=Na+HCO3-,CH3COOH CH3COO-+H+,NH3H2O NH4+OH-,H2CO3 H+HCO3-,HCO3- H+CO32-,二、弱电解质的电离 1.电离平衡 (1)一个条件:在一定温度下。 (2)一个关系:在水溶液中弱电解质分子电离成离子的速率 与离子结合成弱电解质分子的速率_。 (3)一个结果:溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化。,相等,2.电离平衡的建立,3.电离平衡的特征“五字诀
2、”,逆,可逆过程,动,等,v(电离)_v(结合)_0,=,定,条件一定,平衡体系中分子与离子的浓度一定,变,条件改变,平衡发生移动,4.影响电离平衡的四个因素,电 离 平 衡,温度,升温,向_移动,电离程度_,浓度,加水,向_移动,电离程度_,同离子效应,加入与弱电解质具有相同离子的强电解 质,向_移动,电离程度_,化学反应,加入能与溶液中的离子发生反应的物质, 向_移动,电离程度_,右,增大,右,增大,左,减小,右,增大,5.电离平衡常数 (1)表示方法。 对于AB A+B- K电离=_ (2)特点。 电离平衡常数只与温度有关,升温,K值_。 多元弱酸分步电离逐级减弱,酸性强弱主要决定于第一步 电离,各级电离常数的大小关系为:_,增大,(3)意义。,K越大,越易电离,酸(碱)性越强,6.电离度() (1)表达式:_。 (2)影响因素。 通常,弱电解质溶液的浓度越大,电离度_;温度越高, 电离度_。,越小,越大,三、水的电离 1.电离方程式 水是一种极弱的电解质,H2O+H2O H3O+OH-,可简写为 _。,H2O H+OH-,2.三个重要数据,室温下 纯水,c(H+)=c(OH-)
3、=_,Kw=c(H+)c(OH-)=_,pH=7,10-7mol.L-1,10-14,3.Kw的一个影响因素 Kw只与温度有关,温度升高,Kw_。,变大,1.弱电解质溶液的导电能力一定比强电解质溶液的导电能力 弱。( ) 【分析】溶液的导电性取决于溶液中离子所带电荷多少及浓 度的大小,与电解质的相对强弱无关。 2.水的离子积K(25 )K(35 )。( ) 【分析】水的电离是吸热过程,故升温时,水的电离程度增 大,c(H+)、c(OH-)增大,故K(25 )K(35 )。,3.相同温度时,如果盐酸浓度是醋酸浓度的2倍,则盐酸中的 H+浓度远大于醋酸中H+浓度的2倍。( ) 【分析】因醋酸为弱电解质,电离程度很小,而氯化氢为强 电解质,故盐酸中的H+浓度远远大于醋酸中的H+浓度的2倍。 4.电离平衡右移,电离平衡常数一定增大。( ) 【分析】电离平衡常数只与温度有关,只有因为温度升高而 导致的电离平衡移动,平衡常数才会增大。,5.稀氨水中c(OH-)=10-2 molL-1,加水稀释至原溶液体 积100倍,此时稀氨水中c(OH-)=10-4 molL-1。( ) 【分析】因NH3H2O为
4、弱电解质,存在电离平衡,加水稀释 时,电离平衡向正方向移动,故加水稀释至原溶液体积100倍 时,溶液中c(OH-)应大于10-4 molL-1。,强、弱电解质的判断方法(以HA为例) 1.从是否完全电离的角度判断 在溶液中强电解质完全电离,弱电解质部分电离。据此可以判断HA是强酸还是弱酸的方法有:,2.从是否存在电离平衡的角度判断 强电解质不存在电离平衡,弱电解质存在电离平衡,在一定条件下电离平衡会发生移动。据此可以判断HA是强酸还是弱酸的方法有:,(1)从一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化判断: 如将pH=3的HA溶液稀释100倍后,再测其pH,若pH=5,则为强酸,若pH5,则为弱酸。 (2)从升高温度后pH的变化判断: 若升高温度,溶液的pH明显减小,则是弱酸。因为弱酸存在电离平衡,升高温度时,电离度增大,c(H+)增大。而强酸不存在电离平衡,升高温度时,只有水的电离程度增大,pH变化幅度小。,3.从酸根离子是否能发生水解的角度判断 强酸根离子不水解,弱酸根离子易发生水解。据此可以判断HA是强酸还是弱酸的方法: 可直接测定NaA溶液的pH:若pH=7,则HA是强酸;若pH7则H
5、A是弱酸。,【拓展延伸】 同浓度或同pH的盐酸和醋酸有关性质的比较 (1)同体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸。,(2)同体积、H的物质的量浓度相等(即pH相同)的盐酸和醋酸。,【高考警示钟】 (1)两个不一定。 强酸、强碱的酸碱性不一定强。 酸碱的强弱看电离程度,溶液的酸碱性看溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。 酸碱恰好完全中和时溶液不一定呈中性 如果有弱酸或弱碱参加反应,完全中和时生成的盐可能因水解而使溶液呈酸性或呈碱性。,(2)两个明确。 明确弱酸、弱碱是弱电解质,但它们对应的盐一般为强电解质,如醋酸铵:CH3COONH4=NH4+CH3COO-。 明确产生H2的速率、物质的量与H+的关系 产生氢气的速率取决于c(H+),与n(H+)无必然联系,产生的n(H2)取决于酸溶液中最终电离出的n(H+),与c(H+)无必然联系。,【典例1】(2012泰州模拟)某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是( ),A为盐酸稀释时pH变化曲线 B导电性:b点c点 CKw的数值:a点c点 D酸的
6、总浓度:b点a点 【解题指南】解答该题应该注意以下三点: (1)相同pH的盐酸和醋酸稀释相同倍数,盐酸pH变化大。 (2)溶液的导电性与H浓度有关。 (3)酸的浓度在pH相同的条件下,与电离程度有关,电离程度越大,酸的浓度越小。,【解析】选B。相同pH的盐酸和醋酸稀释相同倍数,盐酸pH变化大,所以曲线为盐酸,A错;溶液的导电性与自由移动离子浓度有关,自由移动离子浓度越大,溶液的导电性越强,b点H浓度大于c点H浓度,B对;因为温度不变,Kw不变,C错;因为起始两者的pH相同,醋酸为弱酸,不完全电离,盐酸为强酸完全电离,所以酸的总浓度,醋酸大于盐酸,稀释相同倍数后仍然是醋酸的总浓度大于盐酸的总浓度,D错。,【变式训练】下列说法中正确的是( ) A.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 B.冰醋酸是弱电解质,液态时能导电 C.盐酸中加入固体NaCl,因Cl-浓度增大,所以溶液酸性减弱 D.相同温度下,0.1 molL-1 NH4Cl溶液中NH4+的浓度比 0.1 molL-1氨水中NH4+的浓度大,【解析】选D。A项,导电能力取决于溶液中离子浓度与离子所带电荷的多少,与电解质
7、的强弱无关,A错误;B项,液态冰醋酸不能电离出离子,不能导电,B错误;C项,HCl是强电解质,不存在电离平衡,故增大c(Cl-),不影响c(H+),故酸性不变,C错误;D项,因NH4Cl是强电解质,能完全电离,而NH3H2O是弱电解质,微弱电离,电离出的NH4+的浓度很小,故D正确。,弱电解质的电离平衡(以NH3H2O的电离为例) 在稀氨水中存在下列平衡:NH3H2O NH4+OH-,当改变外 界条件时,平衡移动方向及溶液中离子浓度的变化如表:,微热(设溶 质不挥发),通少量 HCl气体,加少量 NaOH固体,加少量 NH4Cl固体,加水稀释,向右,向右,向左,向左,向右,增大,减小,增大,减小,减小,减小,减小,增大,增大,增大,增大,增大,减小,减小,增大,【高考警示钟】 分析溶液稀释时离子浓度变化时的误区 (1)溶液稀释时,并不是溶液中所有离子的浓度都减小,稀释碱溶液时,c(OH-)减小,c(H+)增大。稀释酸溶液时,c(H+)减小,c(OH-)增大。 (2)稀释氨水时,虽然电离程度增大,n(OH-)增大,但由于溶液体积增大得倍数更多,导致c(OH-)反而减小,导电能力下降。,【
8、典例2】(2011福建高考)常温下0.1 molL-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液的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0.2 molL-1盐酸 D.提高溶液的温度,【解题指南】解答本题要注意以下两点: (1)弱电解质的电离过程是吸热过程; (2)pH越大,氢离子浓度越小。,【解析】选B。在醋酸溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加水稀释10倍,若不考虑电离平衡移动,溶液中 c(H+)变为原来的十分之一,pH增大1个单位,而稀释过程 中电离平衡正向移动,H+的物质的量增多,c(H+)要大一 些,所以pH变化不足1个单位,即pH(a+1),A选项错误; 加入CH3COONa固体,增大了c(CH3COO),平衡逆向移动, c(H+)减小,pH增大,有可能变为(a+1),B选项正确;加 入0.2 molL-1盐酸,虽然增大了c(H+),平衡逆向移动, 但是c(H+)比原来大,pH变小,C选项错误;由于电离过程 吸热,所以升高温度,平衡正向移动,c(H+)增大,pH变 小,D选项错误。,【技巧点拨
9、】“假设法”分析c(H+)的变化 对于稀释后溶液中c(H+)的变化情况,可采取“假设法”,先假设弱电解质不电离,求溶液稀释后的c(H+),然后,再考虑弱电解质还能继续电离,导致n(H+)、c(H+)要比假设情况大。,【变式训练】当溶液中HS-+H2O S2-+H3O+达到平衡时,欲 使c(S2-)增大,应加入( ) A.Cu2+ B.CO32- C.H2O D.HCl,【解析】选B。A项,因发生沉淀反应:Cu2+S2-=CuS, c(S2-)减小,A错误;B项,加入CO32-后,它结合H+生成弱电解质HCO3-,促进电离平衡向正反应方向移动,故符合题意,B正确;C项,加水,虽然n(S2-)增大,但由于溶液体积的增大是主要的,故c(S2-)减小,C错误;D项,加入HCl后,增大了c(H+),使电离平衡向逆反应方向移动,导致c(S2-)减小,D错误。,【变式备选】将0.1 molL-1醋酸溶液加水稀释,下列说法中正确的是( ) A.溶液中c(H+)和c(OH-)都减小 B.溶液中c(H+)增大 C.醋酸电离平衡向左移动 D.溶液的pH增大,【解析】选D。加水稀释时,醋酸向电离方向移动,但溶液稀释导致溶液体积增大的倍数远远超过n(H+)的增加量,故c(H+)变小,由于水的离子积不变,因此c(OH-)变大,pH增大,故答案选D。本题容易机械处理,认为溶液稀释,必然导致c(H+)和c(OH-)都减小,从而误选A;同时不能正确分析n(H+)与加水释稀溶液的体积变化的关系,从而误选B。,有关电离平衡常数的计算(以弱酸HX为例) 1.电离平衡常数的计算推导 HX H+
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