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1、1第第 1 1 节节 弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡考试说明1了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。2理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。3理解弱电解质在水中的电离平衡。能利用电离平衡常数进行相关计算。命题规律高考对本节内容的考查，考点主要有三个：一是强、弱电解质的判断与比较；二是外界条件对电离平衡的影响，往往结合图像进行考查，同时考查溶液的 pH 变化及溶液的导电性；三是电离平衡常数的应用及其计算。考点 1 弱电解质的电离平衡1强电解质和弱电解质(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。(3)电离
2、方程式的书写“强等号，弱可逆，多元弱酸分步离” 。2弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立2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)影响弱电解质电离平衡的因素内因：弱电解质本身的性质，是决定因素。3(1)电解质、非电解质均是化合物，单质既不是电解质也不是非电解质。(2)强电解质不一定易溶于水，如 CaCO3、BaSO4都是强电解质；易溶于水的化合物也不一定是强电解质，如 NH3、H3PO4、HF 等，故强、弱电解质与其溶解性无必然联系。(3)强电解质溶液的导电能力不一
3、定比弱电解质溶液的导电能力强，能导电的物质不一定是电解质。(4)电离平衡向电离的方向移动，电解质分子的浓度不一定会减小，离子的浓度不一定都增大。如 CH3COOHCH3COOH，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡向电离方向移动，根据勒夏特列原理，这种移动只能“减弱”而不能“消除” ，再次达到平衡时，c(CH3COOH)比原平衡时的大；加水稀释或加少量 NaOH 固体，都会引起平衡向电离方向移动，但c(CH3COOH)、c(H)都比原平衡时的小，而溶液中c(OH)增大。(5)冰醋酸加水稀释(如图甲)与 0.1 mol/L 醋酸加水稀释(如图乙)的导电能力比较：4【基础辨析】判断正误，正确
4、的画“” ，错误的画“” 。(1)稀释氨水时，电离平衡正向移动，c(NH3H2O)减小，c(NH)增大。() 4(2)氨气溶于水，当c(OH)c(NH)时，表明 NH3H2O 电离处于平衡状态。() 4(3)由 0.1 molL1一元碱 BOH 的 pH10，可知溶液存在 BOH=BOH。()(4)向氨水中加入少量 NaOH 固体，电离平衡逆向移动，c(OH)减小，溶液的 pH 减小。()(5)向氨水中加入少量 NH4Cl 固体，会使溶液的 pH 减小。()(6)稀释某一弱电解质溶液时，所有离子浓度都减小。()题组一 弱电解质的电离平衡特点1一元弱酸 HA 溶液中存在下列电离平衡：HAHA。将
5、 1.0 mol HA 加入水中配成 1.0 L 溶液，如图表示溶液中 HA、H、A的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是( )答案 C解析 电离过程中，c(HA)不断减小，c(A)、c(H)不断增大，且平衡时，c(HA)5c(A)1.0 molL1，故 C 正确。题组二 外界条件对电离平衡的影响2稀氨水中存在着下列平衡：NH3H2ONHOH，若要使平衡向逆反应方向移动， 4同时使c(OH)增大，应加入的适量物质或操作是NH4Cl 固体 硫酸 NaOH 固体 水 加热 少量 MgSO4固体( )A B C D答案 C解析 加入 NH4Cl 固体，溶液中c(NH)增大，NH3H2O 的电离平衡
6、逆向移动，溶液中 4c(OH)减小，不符合题意；加入硫酸，c(H)增大，H与 OH反应生成 H2O，电离平衡正向移动，溶液中c(OH)减小，不符合题意；加入 NaOH 固体，溶液中c(OH)增大，平衡逆向移动，符合题意；加入适量水，电离平衡正向移动，溶液中c(OH)减小，不符合题意；加热，电离平衡正向移动，溶液中c(OH)增大，不符合题意；加入少量 MgSO4固体，Mg2与 OH反应生成 Mg(OH)2沉淀，电离平衡正向移动，溶液中c(OH)减小，不符合题意。3一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化曲线如图所示，请回答：(1)O点为什么不导电：_。(2)a、b、c 三点溶液的 pH
7、 由小到大的顺序是_。(3)H的物质的量最大的是_(填“a” “b”或“c”)。(4)若使 c 点溶液中的c(CH3COO)增大，可以采取下列措施中的_(填字母序号)。A加热 B加 NaOH 固体C加水 D加 CH3COONa 固体E加入锌粒答案 (1)冰醋酸中无自由移动的离子 (2)bH3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO。(1)对于给定的弱电解质，K值只随温度变化。相同温度下，同种弱电解质溶液浓度变化时，电离常数不变。同一温度下，不同种类的弱酸(碱)，电离常数越大，其电离程度越大，酸(碱)性越强。(2)化学平衡常数反映可逆反应进行的限度，电离平衡常数反映弱电解质的电离程度。一
8、般来说，电离常数较大的弱酸能与电离常数较小的弱酸盐发生反应生成电离常数较小的弱酸(强酸制弱酸)。(3)电离平衡常数的应用判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱，电离常数越大，对应的盐水解程度越小，碱性(或酸性)越弱。判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律。判断微粒浓度比值的变化。弱电解质加水稀释时，能促进弱电解质的电离，溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化，但电离常数不变，考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如：0.1 molL1 CH3COOH 溶液中加水稀释，cCH3COOcCH3COOHcCH3C
9、OOcHcCH3COOHcH，加水稀释时，c(H)减小，Ka值不变，则增大。KacHcCH3COOcCH3COOH【基础辨析】8判断正误，正确的画“” ，错误的画“” 。(1)电离平衡常数(K)越小，表示该弱电解质电离能力越弱。()(2)不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数(K)不同。()(3)电离平衡右移，电离平衡常数一定增大。()(4)温度不变，向 NH3H2O 溶液中加入 NH4Cl，平衡左移，电离平衡常数减小。()(5)电离常数大的酸溶液中的c(H)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H)大。()(6)H2CO3的电离常数表达式：Ka。()cHcCO23 cH2CO3题组一 电离平衡常数
10、的影响因素及应用1相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是( )酸HXHYHZ电离常数K910791061102A三种酸的强弱关系：HXHYHZB反应 HZY=HYZ能够发生C相同温度下，0.1 mol/L 的 NaX、NaY、NaZ 溶液，NaZ 溶液 pH 最大D相同温度下，1 mol/L HX 溶液的电离常数大于 0.1 mol/L HX 溶液的电离常数答案 B解析 表中电离常数大小关系：110291069107，所以酸性排序为HZHYHX，可知 A、C 两项不正确；电离常数只与温度有关，与浓度无关，D 项不正确。2已知碳酸、亚硫酸、次氯酸的电离平衡常数如下表，下列说法正确的是
11、( )A相同条件下，同浓度的 NaClO 溶液和 Na2CO3溶液的碱性，前者更强BNa2CO3溶液中通入少量 SO22COSO2H2O=2HCOSO23 323CNaHCO3溶液中通入少量 SO2：2HCOSO2=CO2SOH2O 323D向氯水中分别加入等浓度的 NaHCO3和 NaHSO3溶液，均可提高氯水中 HClO 的浓度答案 B解析 由表中电离常数可知K(HClO)Ka2(H2CO3)，即 HClO 的酸性强于 HCO的酸性； 3根据盐类“越弱越水解”的规律推知，相同条件下，同浓度的 NaClO 溶液和 Na2CO3溶液相比，后者弱酸根离子的水解程度大于前者，则后者的碱性强，A 错
12、误。由于Ka1(H2SO3)Ka1(H2CO3)，则 Na2CO3溶液中通入少量 SO2，反应生成 HCO和 SO，B 正确。由于电离常 3239数：Ka1(H2SO3)Ka1(H2CO3)Ka2(H2SO3)，则酸性：H2SO3H2CO3HSO，故 NaHCO3溶液中通入 3少量 SO2时，只能发生反应：HCOSO2=CO2HSO，C 错误。由于 HClO 具有强氧化性， 3 3可与 NaHSO3发生氧化还原反应，导致 HClO 的浓度降低，D 错误。题组二 有关电离平衡常数的定量计算3(1)在 25 下，将a molL1的氨水与 0.01 molL1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(N
13、H)c(Cl)，则溶液显_(填“酸” “碱”或“中”)性；用含a 4的代数式表示 NH3H2O 的电离常数Kb_。(2)已知常温常压下，空气中的 CO2溶于水，达到平衡时，溶液的 pH5.60，c(H2CO3)1.5105 molL1。若忽略水的电离及 H2CO3的第二级电离，则 H2CO3HCOH的 3平衡常数K1_。(已知 105.602.5106)(3)常温下，将a molL1 CH3COONa 溶于水配成溶液，向其中滴加等体积的b molL1的盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，用含a和b的代数式表示醋酸的电离常数Ka_。答案 (1)中 molL1109 a0.01(2)4.2
14、107(3)107abb解析 (1)氨水与盐酸等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为c(NH)c(H) 4c(Cl)c(OH)，因c(NH)c(Cl)，故有c(H)c(OH)，溶液显中性。Kbc(NH 4)c(OH)/c(NH3H2O)(0.005 molL1107 molL1)/(a/2 molL10.005 4molL1) molL1。109a0.01(2)K14.2107。cHcHCO 3 cH2CO32.5 10621.5 105(3)根据电荷守恒：c(CH3COO)c(Cl)c(OH)c(Na)c(H)，溶液呈中性时，c(H)c(OH)107 molL1，则c(CH3COO)c(Na)c(Cl) molL1 a 2b 2molL1 molL1，根据物料守恒：c(CH3COOH)c(CH3COO) molL1，则(ab 2)a 2c(CH3COOH) molL1 molL1，Ka(a 2ab 2)b 2cHcCH3COOcCH3COOH。107 abb 4已知 25 时弱电解质电离平衡常数：Ka(CH3COOH)1.8105，Ka(HSCN)0.13。10(1)将 20 mL 0.10 molL1 CH3COOH 溶液和 20 mL、0.10 molL1的 HSCN 溶液分别与 0.10 molL1的 NaHCO3溶液反应，实验测得产生 CO2气体体积V与
