第19讲 弱电解质的电离平衡（解析版）目录：【内容1 电离平衡状态各项考点】【内容2 电离平衡常数的计算及变形】【内容3 电离度的引用】【内容4 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较（图象）】知识主线：一、电离平衡状态1．概念：在一定条件(如温度、浓度)下，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相等，溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化，电离过程就达到了电离平衡状态2．建立过程3．电离平衡的特征①弱：研究对象是弱电解质②等：弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率相等③动：电离平衡是一种动态平衡，即1mol CH3COOH电离同时则有1mol CH3COOH分子形成④定：条件不变，溶液中各分子、离子的浓度不变，溶液里既有离子又有分子 ⑤变：条件改变时，电离平衡发生移动，各粒子的浓度要发生改变4．电离平衡的影响因素(1)内因：电解质本身的性质，通常电解质越弱，电离程度越小(2)外因①浓度：电解质溶液的浓度越小，它的电离程度就越大(越稀越电离)；浓度越大，电离程度越小 a．同一弱电解质，稀释溶液时，电离平衡将向电离的方向移动，电离程度增大，但溶液中离子浓度不一定变大，如：弱酸HA溶液稀释时，c(HA)、c(H＋)、c(A－)均减小(参与平衡建立的微粒)，但c(OH－)会增大b．增大溶液的物质的量浓度，电离平衡将向电离方向移动，但电解质的电离程度减小②温度：弱电解质的电离一般是吸热过程，升高温度使电离平衡向电离的方向移动，电离程度增大 ③同离子效应——加入具有相同离子的物质 加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动，电离程度减小 ④化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时，电离平衡向电离方向移动以0.1 mol·L－1 CH3COOHCH3COO－＋H+为例平衡移动方向 电离 程度n(H＋)c(H＋)c(CH3COO－ )c(CH3COOH )导电能力平衡常数Ka加水稀释右增大增大减小减小减小减弱不变加冰醋酸 右减小增大增大增大增大增强不变升温右增大增大增大增大减小增强增大加CH3COONa(s)左减小减小减小增大增大增强不变通入HCl(g)左减小增大增大减小增大增强不变加NaOH(s)右增大减小减小增大减小增强不变加Na2CO3(s)右增大减小减小增大减小增强不变加入镁粉右增大减小减小增大减小增强不变二、电离平衡常数1．电离常数(1)概念：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，又称电离常数，用K表示(2)电离平衡常数的表示方法：如弱电解质ABA＋＋B－ K＝ (在此计算公式中，离子浓度都是平衡浓度，酸一般用Ka表示，碱用Kb表示)①一元弱酸的电离平衡常数：CH3COOHCH3COO－＋H＋ Ka＝②一元弱碱的电离平衡常数：NH3·H2ONH＋OH－ Kb＝③多元弱酸的电离平衡常数：多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离平衡常数，通常用K1、K2等来分别表示H2CO3H＋＋HCO Ka1＝HCOH＋＋CO Ka2＝多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1≫Ka2，第一级电离程度较大，第一步电离产生的H+，对第二级、第三级电离起抑制作用，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定④弱碱的电离平衡常数：由于多元弱碱为难溶碱，所以一般不用电离平衡常数，而用难溶物的溶度积常数(3)意义：相同条件下，K值越大，表示该弱电解质越易电离，所对应酸或碱的酸性或碱性相对越强(4)特点①电离常数只与温度有关，与电解质的浓度、酸碱性无关，由于电离过程是吸热的，故温度升高，K增大②多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是K1≫K2……所以其酸性主要取决于第一步电离(5)电离常数的应用①判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，电离常数越大，酸性(或碱性)越强如：相同温度下，根据三种酸的电离常数，则三种酸的强弱关系：HZ>HY>HX酸HXHYHZ电离平衡常数9×10－79×10－61×10－2②定量判断电离平衡移动的方向、解释移动的原因如：0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，平衡移动方向的判断，溶液中c(H＋)的变化情况 CH3COOH H＋ ＋ CH3COO－原平衡： c(CH3COOH) c(H＋) c(CH3COO－)假设稀释 至n倍后：Q＝＝＝1)，所以电离平衡向电离方向移动，移动的结果使c(CH3COOH)减小，由于平衡常数不变，故c(H＋)和c(CH3COO－)都必然减小③判断溶液微粒浓度比值的变化，利用温度不变，电离常数不变来判断如：把0.1 mol·L－1CH3COOH溶液加水稀释，＝＝， 稀释时，c(H＋)减小，Ka不变，则变大④判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱，电离常数越大，对应盐的水解程度越小，盐溶液的碱性(或酸性)越弱如：CH3COOH的酸性比HClO的酸性强，则相同浓度时，CH3COO－的水解程度比ClO－小，后者的碱性强⑤判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律。
如：已知25 ℃时弱酸的电离平衡常数HCN：Ka＝4.9×10－10，H2S：Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－15，则反 应Na2S＋HCN===NaHS＋NaCN能发生，原因是：根据电离平衡常数的关系，电离氢离子的能力(酸性)：H2S>HCN>HS－，所以反应Na2S＋HCN===NaHS＋NaCN可以发生又如：H2CO3：Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.6×10－11，苯酚(C6H5OH)：Ka＝1.3×10－10，向苯酚钠(C6H5ONa)溶液中通入的CO2不论是少量还是过量，其化学方程式均为C6H5ONa＋CO2＋H2O===C6H5OH＋NaHCO3⑥计算常温下一定浓度的弱酸或弱碱溶液中的c(H＋)或c(OH－)如：已知25 ℃时某弱酸HX的电离常数Ka＝1.75×10－5，计算0.1 mol·L－1的HX溶液中H＋浓度是多少？ HX H＋ ＋ X－起始：c(HX) 0 0平衡： c(HX)－c(X－) c(H＋) c(X－)[约等于c(H＋)]则Ka＝≈，由于弱电解质的电离程度很小，c(HX)－c(H＋)≈c(HX)c(H＋)≈＝ mol·L－1≈1.32×10－3mol·L－12．电离度(1)概念：在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分比(2)表示方法 (3)影响因素温度的影响升高温度，电离平衡向右移动，电离度增大；降低温度，电离平衡向左移动，电离度减小浓度的影响当弱电解质溶液浓度增大时，电离度减小；当弱电解质溶液浓度减小时，电离度增大(4)一元弱酸、一元弱碱电离度的计算①一元弱酸：HAH+＋A— ②一元弱碱：BOHB+＋OH— 如：浓度相同的HCl、CH3COOH，溶液中H+浓度关系为：前者＞后者 H+浓度相同的HCl、CH3COOH，则HCl分子、CH3COOH分子的浓度的关系为：前者＜后者(5)电离度与平衡常数的关系——电离平衡常数与电离度(α)的关系(以一元弱酸为例)25 ℃，c mol·L－1的弱酸HA，设电离度为αCH3COOHCH3COO－＋H＋起始浓度/mol·L－1 c 0 0变化浓度/mol·L－1 c酸·α c酸·α c酸·α平衡浓度/mol·L－1 c酸－c酸·α c酸·α c酸·α电离平衡常数Ka＝＝，由于α很小，可认为1－α≈1则Ka＝c酸·α2，α＝ (越稀越电离)则：c(H＋)＝c酸·α＝三、强酸(碱)与弱酸(碱)的比较1．一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较 项目酸 c(H＋)pH溶液的导电性中和碱的能力与活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸大小强相同相同大醋酸溶液小大弱小(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较 项目酸 c(H＋)c(酸)溶液的导电性中和碱的能力与活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸相同小相同小少相同，反应过程中醋酸的快醋酸溶液大大多2．一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释的图像加水稀释相同的倍数加水稀释到相同的pH醋酸的pH大盐酸加入的水多(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸加水稀释的图像加水稀释相同的倍数加水稀释到相同的pH盐酸的pH大醋酸加入的水多四、判断HA为一元弱酸的两种常用方法实验方法结论①测0.01 mol·L-1 HA溶液的pHpH=2，HA为强酸；pH>2，HA为弱酸②室温下测NaA溶液的pHpH=7，HA为强酸；pH>7，HA为弱酸③相同条件下，测相同浓度的HA溶液和盐酸(强酸)的导电性若导电性相同，则HA为强酸；若导电性较盐酸弱，则HA为弱酸④测定同pH的HA与HCl溶液稀释相同倍数后的pH变化若ΔpH(HA)=ΔpH(HCl)，HA是强酸；若ΔpH(HA)<ΔpH(HCl)，HA是弱酸⑤测定等体积、等pH的HA溶液和盐酸分别中和NaOH的量若消耗NaOH的量相同，则HA为强酸；若HA溶液消耗NaOH的量较盐酸多，则HA为弱酸⑥往同浓度的HA和HCl中投入相同的Zn粒开始反应速率快的为强酸；开始反应速率慢的为弱酸⑦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；若升高温度，溶液的pH变化幅度小，则是强酸一、单选题例1．用AG表示溶液的酸度，AG= lg。
常温下，一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-5，实验室中用0.1mol•L-1的NaOH溶液滴定20.00mL某浓度的HA溶液，滴定结果如图所示下列有关叙述正确的是A．室温下，AG=14-pHB．滴定前该HA溶液中HA的电离度为C．A点时加入NaOH溶液的体积为20.00mLD．若B点时加入NaOH溶液的体积为40.00mL，此时溶液中c(Na+)=c(A-)+c(HA)【答案】B【详解】A． AG= lg=lgc（H+）-lgc（OH-）=-pH-（-pOH）=-pH+14-pH=14-2×pH，A错误；B．滴定前该HA溶液中AG=8，则lg=8，=108，，c（H+）=10-3mol/L，根据Ka(。
