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1、学 海 无 涯 第八章 水溶液中的离子平衡 第 1 讲弱电解质的电离与水的电离 考纲定标 热点定位 1 了解弱电解质在水溶液中的电离平衡 2 了解水的电离 离子积常数 1 与物质的分类相结合考查强弱电解质的 判断 2 依据化学平衡理论分析弱电解质电离平 衡的影响因素及相关 量 的变化 3 结合图像考查电离平衡以及溶液导电性 的变化 4 与盐类水解 pH 计算相结合考查水的离 子积常数及其应用 强电解质与弱电解质 基础全扫描 1 强 弱电解质的概念 强电解质 在水溶液中能够完全电离的电解质 弱电解质 在水溶液中部分电离的电解质 2 与物质类别的关系 1 强电解质主要包括 强酸 强碱 绝大多数盐
2、2 弱电解质主要包括 弱酸 弱碱 水 3 电离方程式的书写 1 强电解质用 表示 弱电解质用 表示 2 多元弱酸分步电离 且第一步电离远远大于第二步电离 如碳酸 H2CO3H HCO 3 HCO 3H CO2 3 3 多元弱碱电离方程式的书写可一步到位 如氢氧化铁 Fe OH 3Fe3 3OH 4 酸式盐 强酸的酸式盐 如 NaHSO4 NaHSO4 Na H SO2 4 水中 弱酸的酸式盐 如 NaHCO3 NaHCO3 Na HCO 3 认知无盲区 1 强 弱电解质都是化合物 学 海 无 涯 2 常见 四大强酸 四大强碱 和绝大多数盐属于强电解质 四大强酸 HCl H2SO4 HNO3 H
3、ClO4 四大强碱 NaOH KOH Ba OH 2 Ca OH 2 3 电解质的强弱与溶解性的大小 导电能力的强弱以及化合物的类别没有直接关系 练习点点清 1 现有下列物质 硝酸 冰醋酸 氨水 Cu OH 2 NaHCO3 s Al 氯 水 CaCO3 1 上述物质中属于强电解质的有 属于弱电解质的有 2 上述物质中能导电的有 3 写出 的电离方程式 答案 1 2 3 CH3COOHCH3COO H Fe OH 3Fe3 3OH NaHCO 3 Na HCO 3 弱电解质的电离平衡 基础全扫描 1 电离平衡的建立 在一定条件 如温度 浓度等 下 当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电
4、解 质分子的速率相等时 电离过程就达到平衡 平衡建立过程如图所示 2 电离平衡的特征 3 影响电离平衡的外部条件 学 海 无 涯 1 温度 温度升高 电离平衡向右移动 电离程度增大 2 浓度 稀释溶液 电离平衡向右移动 电离程度增大 3 同离子效应 加入与弱电解质具有相同离子的强电解质 电离平衡向左移动 电离程 度减小 4 加入能反应的物质 电离平衡向右移动 电离程度增大 4 电离常数 1 表达式 对于一元弱酸 HA HAH A 电离常数 K c H c A c HA 对于一元弱碱 BOH BOHB OH 电离常数 K c B c OH c BOH 2 特点 电离常数只与温度有关 升温 K 值
5、增大 多元弱酸的各级电离常数的大小关系是 K1 K2 K3 故其酸性取决于第一步 3 意义 K越大 越易电离 酸 碱 性越强 认知无盲区 1 弱电解质的电离平衡属于化学平衡 也是一种动态平衡 其移动规律遵循勒夏特列原 理 2 电离平衡向右移动 电解质分子的浓度不一定减小 离子浓度也不一定增大 3 电离常数只与温度有关 与分子或离子的浓度大小 电离平衡的移动方向无关 练习点点清 2 一定温度下 用水稀释 0 1 mol L 的一元弱酸 HA 随稀释进行 下列数值一定增大的 是 KW表示水的离子积 Ka表示 HA 的电离常数 A KW B c OH C c HA c A D c H Ka 解析 选
6、 B 稀释时 KW Ka均不变 而 c H 减小 故 c OH 增大 因此 A 不符合题 意 B 符合题意 C 项 Ka c H c A c HA c H c A c HA c H 减小 故c A c HA 增大 因此 c HA c A 学 海 无 涯 一定减小 D 项 c H Ka c HA c A 由 C 项分析知一定减小 水的电离 基础全扫描 1 水是一种极弱的电解质 其电离方程式为 H2O H2OH3O OH 可简写为 H2OH OH 2 室温下纯水中 c H c OH 10 7mol L 1 pH 7 3 室温下纯水的离子积 KW c H c OH 10 14 K W只与温度有关 温
7、度升高 KW 增大 4 水的电离平衡的影响因素 1 温度 温度升高 促进水的电离 温度降低 抑制水的电离 2 酸 碱 抑制水的电离 3 能水解的盐 促进水的电离 认知无盲区 1 任何情况下水电离产生的 c H 和 c OH 总是相等的 2 水的离子积常数适用于任何酸 碱 盐的稀溶液 即 KW c H c OH 中的 c H c OH 分别是溶液中 H OH 的总浓度 3 水的电离平衡属于化学平衡 也是一种动态平衡 练习点点清 3 25 时 水的电离达到平衡 H2OH OH H 0 下列叙述正确的是 A 将水加热到 90 pH 不变 B 向水中加入 CH3COONa 固体 pH 变小 C 向水中
8、加入稀氨水 KW变大 D 向水中加入少量固体硫酸氢钠 KW不变 解析 选 D 选项 A H2O 的电离是吸热过程 加热能促进 H2O 的电离 纯水中 c H 增大 pH 减小 选项 B CH3COO 水解促进 H2O 的电离 溶液中 c OH 增大 pH 增大 KW与温度有关 与溶液的酸碱性无关 加入少量稀氨水或 NaHSO4后溶液的 KW均不变 4 有下列水溶液 pH 0 的盐酸 0 5 mol L 1 的盐酸 0 1 mol L 1的NH 4Cl溶液 0 1 mol L 1的NaOH溶液 0 5 mol L 1的NH 4Cl溶液 以上溶液中 水电离的 c H 由大到小的顺序是 解析 属于酸
9、溶液的有 其中 c H 较大 属于盐溶液的有 其中 酸性 学 海 无 涯 较强 属于碱溶液的有 因盐的水解促进水的电离 酸 碱的电离抑制水的电离 故水电 离出的 c H 由大到小的顺序为 答案 学 海 无 涯 1 牢记强电解质 弱电解质的 3 种类别 强电解质 强酸 强碱 绝大多数盐 弱电解质 弱酸 弱碱 水 2 理解电离平衡状态的 2 个特征 1 v 电离 v 结合 0 2 分子 离子的浓度保持不变 3 理解影响电离平衡的 3 个因素 温度 浓度 相关离子 4 正确书写 2 个表达式 1 水的离子积常数 KW c H c OH 2 弱电解质 如 HAH A 的电离常数 K c H A c H
10、A 5 牢记影响 KW和 K 值大小的唯一的外部因素 温度 考点一 强弱电解质的判断方法 1 0 1 mol L 的盐酸和 0 1 mol L 的醋酸溶液中 c H 相同吗 与相同条件下的 Zn 反应 其速率相同吗 答案 不同 前者大 不同 前者快 2 等体积同浓度的盐酸和醋酸溶液 谁的导电性更强 答案 盐酸 3 对 pH 均为 2 的盐酸和醋酸溶液分别进行稀释 100 倍 哪种溶液的 pH 变化较大 答案 盐酸 4 CH3COONa 溶液显碱性 能否说明 CH3COOH 是弱电解质 其依据是什么 答案 能 CH3COO 水解生成弱电解质 CH3COOH 使溶液呈碱性 考点师说 判断强弱电解质
11、 一般从是否完全电离 是否存在电离平衡 是否发生水解三个角度分 析 其具体如下 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 方法 结论 学 海 无 涯 测定一定浓度的 HA 溶液的 pH 若测得 0 1 mol L 的 HA 溶液的 pH 1 则 HA 为强 酸 若 pH 1 则 HA 为弱酸 跟同浓度的盐酸比较导电性 导电性和盐酸相同时为强酸 比盐酸弱时为弱酸 跟同浓度的盐酸比较和锌反应的快慢 反应快慢相同时为强酸 比盐酸慢时为弱酸 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
12、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 pH 5 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 从等体积等 pH 的 HA 溶液与盐酸溶液分别与过量的锌反应生成 H2的量判断 用排水 法收集 H2 若两种溶液生成 H2的量相等
13、则 HA 为强酸 若 HA 溶液与锌反应生成 H2的量 多 则 HA 为弱酸 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 可直接测定 NaA 溶液的 pH 若 pH 7 则 HA 是强酸 若 pH 7 则 HA 是弱酸 例 1 2012 浙江高考 下列说法正确的是 A 常温下 将 pH 3 的醋酸溶液稀释到原体积的 10 倍后 溶液的 pH 4 B 为确定某酸 H2A 是强酸还是弱酸 可测 NaHA 溶液的 pH 若 pH 7 则 H2A 是弱酸 若 pH 解析 醋酸为弱酸 稀释时会促进电离 稀释 10 倍后溶液的 pH
14、小于 4 而大于 3 A 项 错误 NaHA 的水溶液呈碱性 说明 HA 在溶液中水解 即 H2A 是弱酸 但若 NaHA 的水溶 液呈酸性 可能是 HA 的电离程度比 HA 的水解程度大 而不能说明 H2A 能完全电离 也 就不能说明 H2A 为强酸 B 项错误 强酸与强碱溶液正好完全中和时 所得溶液的 pH 7 学 海 无 涯 而强碱与弱酸正好完全中和时 溶液的 pH 7 若所得溶液的 pH 7 说明碱不足 C 项正确 Ag 浓度最大的是 其次是 最小是 D 项错误 答案 C 演练冲关 1 醋酸是电解质 下列事实能说明醋酸是弱电解质的组合是 醋酸与水能以任意比互溶 醋酸溶液能导电 醋酸溶液
15、中存在醋酸分子 0 1 mol L 醋酸溶液的 pH 比 0 1 mol L 盐酸的 pH 大 醋酸能和碳酸钙反应放出 CO2 0 1 mol L 醋酸钠溶液 pH 8 9 大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液反应 开始醋酸产生 H2速率慢 A B C D 解析 选 C 醋酸溶液中存在 CH3COOH 分子 说明醋酸部分电离 存在电离平衡 是 弱电解质 正确 0 1 mol L 醋酸溶液的 pH 比 0 1 mol L 盐酸大 说明醋酸溶液中 c H 小 于盐酸 是弱电解质 正确 0 1 mol L CH3COONa 溶液 pH 8 9 说明 CH3COO 发生了水 解 CH3CO
16、OH 是弱电解质 正确 相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液与 Zn 反应 醋酸 反应慢 说明其中 c H 小 是弱电解质 正确 2 2010 重庆高考 pH 2 的两种一元酸 x 和 y 体积均为 100 mL 稀释过程中 pH 与溶液 体积的关系如图所示 分别滴加 NaOH 溶液 c 0 1 mol L 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 解析 选 C 本题考查弱电解质的电离平衡 通过两种酸稀释前后的 pH 变化 理解强弱 电解质的本质区别和外界因素对弱电解质的影响等 由图像可知 x 稀释 10 倍 pH 变化 1 个 单位 从 pH 2 变化为 pH 3 故 x 为强酸 而 y 稀释 10 倍 pH 变化小于 1 个单位 故 y 为弱酸 排除选项 A D pH 都为 2 的 x y 前者浓度为 0 01 mol L 而后者大于 0 01 mol L 故中和至溶液为中性时 后者消耗碱的体积大 故选项 C 正确 考点二 外界因素对电离平衡的影响 动态课件见光盘 学 海 无 涯 在稀氨水中存在电离平衡 NH3 H
