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2023年弱电解质的电离平衡考点归纳

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2023年弱电解质的电离平衡考点归纳_第1页
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弱电解质电离平衡考点归纳弱电解质电离平衡是电解质理论基本,也是中学化学基本理论中重要构成某些,近几年高考命题中反复考察在学生已经学过化学平衡理论并理解电解质在水溶液中发生电离和离子间发生反应等知识基本上,深入学习弱电解质电离平衡高考命题热点重要有影响弱电解质电离平衡原因,通过图象分析弱电解质和强电解质,电离常数和电离度等,为了更好学习这一某些内容,本文做了详细总结和归纳,但愿对同学们学习有所启发,到达触类旁通效果一、弱电解质电离平衡1.电离平衡概念一定条件(温度、浓度)下,分子电离成离子速率和离子结合成分子速率相等,溶液中各分子和离子浓度都保持不变状态叫电离平衡状态,简称电离平衡任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡,到达平衡时,弱电解质在该条件下电离程度最大2.电离平衡特性电解质电离平衡属于化学平衡中一种形式,具有如下某些特性:  “逆”——弱电解质电离是可逆,存在电离平衡  “动”——电离平衡是动态平衡  “等”—— v(离子化)=v (分子化)≠0  “定”——到达电离平衡状态时,溶液中分子和离子浓度保持不变,是一种定值  “变”——电离平衡是相对,外界条件变化时,平衡被破坏,发生移动形成新平衡。

二、影响弱电解质电离平衡原因(符合勒•夏特列原理)1.内因:弱电解质自身性质,是决定性原因2.外因 ①温度:升高温度,由于电离过程吸热,平衡向电离方向移动,电离程度增大②浓度:加水稀释,使弱电解质浓度减小,电离平衡向电离方向移动,电离程度增大由于溶液浓度越小,离子互相碰撞结合成分子机会越小,弱电解质电离程度就越大;因此,稀释溶液会增进弱电解质电离例如:在醋酸电离平衡 CH3COOH CH3COO-+H+A 加水稀释,平衡向正向移动,电离程度变大,但c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)变小;B 加入少许冰醋酸,平衡向正向移动,c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)均增大但电离程度小;③外加有关物质(同离子效应)例如:0.1 mol/LCH3COOH溶液 CH3COOH CH3COO- + H+向其中加入CH3COONa固体,溶液中c(CH3COO-)增大,CH3COOH电离平衡向左移动,电离程度减小,c(H+)减小,pH增大如下表所示:电离程度n(H+)c(H+)导电能力加水增大增多减小减弱升温增大增多增大增强加CH3COONa减小减少减小增强加HCl减小增多增大增强加NaOH增大减少减小增强三、强弱电解质判断措施 1.根据物质类别进行判断一般状况下,强酸(HCl、H2SO4、HNO3)、强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2]、大某些盐、活泼金属氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、MgO)为强电解质;而常用弱酸、弱碱和少某些盐为弱电解质,如H2CO3、H2SO3、HClO、H2SiO3、NH3·H2O、(CH3COO)2Pb、HgCl2、Hg(CN)2等。

2.根据强、弱电解质定义或弱电解质电离平衡移动进行判断(见下表)浓度均为0.01 mol·L-1强酸HA与弱酸HBpH均为2强酸HA与弱酸HBpH或物质量浓度2=pHHAHBHA=HB体积相似时与过量碱反应时消耗碱量HA=HBHAc(B-)c(A-)=c(B-)分别加入固体NaA、NaB后pH变化HA:不变 HB:变大HA:不变 HB:变大加水稀释10倍后3=pHHApHHB>2溶液导电性HA>HBHA=HB水电离程度HA7①在相似浓度、相似温度下,与强电解质溶液进行导电性对比试验;②在相似浓度、相似温度下,比较反应速率快慢,如将锌粒投入等浓度盐酸和醋酸中,前者大。

③浓度与pH关系;④运用盐类水解知识,测定对应盐酸碱性;如CH3COONa 溶液呈碱性,则证明CH3COOH 是弱酸⑤采用同离子效应试验证明存在电离平衡;⑥运用强酸制备弱酸措施来判断电解质强弱;⑦稀释先后pH 与稀释倍数变化关系,如将pH=2 酸稀释1000 倍,若pH不不小于5,则证明为弱酸;⑧运用元素周期律进行判断三、电解质强弱与导电性关系  强、弱电解质区别根据不是看该物质溶解度大小,也不是看其水溶液导电能力强弱,而是看溶于水某些与否完全电离  CaCO3、Fe(OH)3溶解度都很小,CaCO3属于强电解质,而Fe(OH)3属于弱电解质;CH3COOH、HCl溶解度都很大,HCl属于强电解质,而CH3COOH 属于弱电解质  电解质强弱在一定状况下影响着溶液导电性强弱导电性强弱是由溶液中离子浓度大小决定假如某强电解质溶液浓度很小,那么它导电性可以很弱(CaCO3、AgCl);而某弱电解质虽然电离程度小,但浓度较大时,该溶液导电能力也可以较强因而,强电解质溶液导电能力不一定强,弱电解质溶液导电能力也不一定弱四、一元强酸、弱酸比较相似体积、相似物质量浓度比较 一元强酸(HCl)和一元弱酸(CH3COOH)酸浓度C(H+)pH开始与金属反应速率中和碱能力与活泼金属反应产生H2量一元强酸相似大小大相似相似一元弱酸小大小相似体积、相似pH比较 一元强酸(HCl)和一元弱酸(CH3COOH)酸浓度C(H+)pH开始与金属反应速率中和碱能力与活泼金属反应产生H2量一元强酸小相似相似相似小小一元弱酸大大大五、电离平衡常数 1.电离平衡常数弱电解质电离是一种可逆过程,在一定条件下到达电离平衡时,溶液中弱电解质电离生成多种离子平衡浓度乘积,与溶液中未电离分子平衡浓度比值是一种常数,叫做该弱电解质电离平衡常数,简称电离常数。

弱酸在水中电离常数通常用Ka体现,弱碱电离常数用Kb体现如CH3COOH CH3COO-+H+,阐明: (1)电离平衡常数只用于弱电解质计算2)电离平衡常数只与温度有关,与浓度无关因电离过程是吸热过程,故它随温度升高而增大3)电离平衡常数是表征了弱电解质电离能力大小,也是弱酸、弱碱与否到达平衡状态标志2.电离平衡常数应用(1)外界条件变化(如温度,浓度)对弱电解质溶液中离子浓度大小影响(2)根据电离常数判断电离平衡移动方向(3)计算弱酸或弱碱溶液中H+、OH-浓度(4)根据电离常数大小判断弱酸相对强弱(5)联络水解常数、电荷守恒式等信息能计算电离平衡常数六、弱电解质电离度当弱电解质在溶液里到达电离平衡时,溶液中已经电离电解质分子数占本来总分子数(波及已电离和未电离)百分数叫做电离度常用α体现1.数学体现式: α=×100% α=×100% α=×100%2.意义:体现了弱电解质电离程度相对强弱3.一元弱酸、弱碱电离度计算设c为一元弱酸、一元弱碱物质量浓度 一元弱酸:HAH++A-,α=×100%,c(H+)=c·α 一元弱碱:BOHB++OH-,α=×100%,c(OH-)=c·α4.影响原因 ①内因—电解质本质。

相似条件下,电解质越弱,电离度越小常用弱酸有强到弱次序如下: 亚硫磷酸氢氟酸 甲酸苯甲酸醋酸 碳酸氢硫次氯酸 氢氰背面石炭酸 ②外因—溶液浓度、温度和加入试剂等以0.1mol·L-1CH3COOH为例: 变化外因加水升温加NaOH加H2SO4电离度(α)增大增大增大减小H+数量增多增多减少增多C(H+)/(mol·L-1)减小增大减小增大导电能力减弱增强增强增强 ③浓度大小对电离程度影响解释有两种措施: a.从碰撞结合成分子机会解释 b.从水合离子生成解释 ④对比分析强、弱酸稀释时c(H+)变化倍数 强酸稀释到n倍,c(H+)变为倍;弱酸稀释到n倍,c(H+)变化不不小于倍七、高考模仿真题及经典模仿题解析1.强、弱电解质判断措施【例1】(上海卷)能证明乙酸是弱酸试验事实是( )A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2B.0.1mol/L CH3COONa溶液pH不不不小于7C.CH3COOH溶液与NaCO3反应生成CO2D.0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红【解析】A.只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,错误;CH3COONa溶液显碱性,由于NaOH是强碱,因此乙酸是弱酸,B对旳;反应生成CO2证明乙酸酸性比碳酸强,不过不能证明其酸性强弱,C错误;紫色石蕊变红,可以证明乙酸具有酸性,不过不能证明其酸性强弱,错误。

答案】B【名师点睛】强酸与弱酸区别在于溶解于水时与否完全电离,弱酸只能某些发生电离、水溶液中存在电离平衡以CH3COOH为例,一般采用措施是:①测定0.1mol/LCH3COOH溶液pH>1,阐明CH3COOH没有完全电离;②将pH=1CH3COOH溶液稀释100倍后测定3>pH>1,阐明溶液中存在电离平衡,且伴随稀释平衡向电离方向移动;③测定0.1mol/L CH3COONa溶液pH>7,阐明CH3COONa是强碱弱酸盐,弱酸阴离子CH3COO-水解使溶液呈碱性2.弱电解质与pH结合考察【例2】(新课标I)浓度均为0.10mol/L、体积均为V0MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随变化如图所示,下列论述错误是( )A.MOH碱性强于ROH碱性B.ROH电离程度:b点不不不小于a点C.若两溶液无限稀释,则它们c(OH-)相等D.当=2时,若两溶液同步升高温度,则 增大【解析】由图像可知0.10mol/L MOH溶液pH=13,因此MOH为强碱,而ROH溶液pH<13,因此ROH为弱碱,A对旳;弱电解质“越稀越电离”,B对旳;若两溶液无限稀释,则酸碱性靠近中性,则它们c(OH-)相等,C对旳;ROH为弱碱,升温电离度增大,c(R+)增大,而MOH为强碱,升温c(M+)不变,因此两溶液同步升高温度,则减小,D错误。

答案】D【例2】(新课标II)一定温度下,下列溶液离子浓度关系式对旳是(  )A.pH=5H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5 mol·L-1B.pH=a氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1C.pH=2H2C2O4溶液与pH=12NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+c(HC2)D.pH相似①CH3COONa ②NaHCO3 ③NaClO三种溶液c(Na+):①>②>③【解析】。

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