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1、第 10 讲 弱电解质的电离平衡第二单元化学基本理论2011 考纲展示2012 高考导视1.了解电解质、强电解质及弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。4.了解水的电离、离子积常数。5.了解溶液 pH 的定义，掌握测定溶液pH 的方法，能进行 pH 的简单计算。1.掌握强电解质、弱电解质等基本概念。2.溶液的导电性、弱酸的酸性相对强弱比较、电离常数的计算、水的电离平衡、pH的计算、中和滴定等是重要的考点。3.离子浓度大小比较、离子守恒关系是高频考点。考点考点 1 1弱电解质的电离平衡弱电解质的电离平衡1电解质有关概念(1)
2、电解质和非电解质化合物电解质强电解质弱电解质水溶液碱、盐以及一些活泼金属氧化物都是电解质。熔融状态能导电非电解质电解质：在_中或_下_的化合物。酸、强电解质弱电解质概念在水溶液能完全电离在水溶液不能完全电离化合物类型强酸、强碱、大多数盐弱酸、弱碱、两性物质粒子只有离子，不存在电解质分子离子、电解质分子共存电离程度完全，表示时用“=”不完全，表示时用“ ”非电解质：在_ 中或_ 下_ 的化合物，如乙醇、蔗糖等。化合物中除电解质外就是非电解质。(2)强电解质和弱电解质水溶液熔融状态不能导电NH4 OH (3)电离及电离方程式的书写电离：在水溶液中或熔融状态下电解质离解。电解质溶于水或熔化的过程即是
3、电离的过程。电离离子化合物：在水溶液中或熔化状态下电离共价化合物：只能在水溶液中电离电离方程式的书写=a强电解质用“_”表示，弱电解质用“_”表示。b一元弱酸、弱碱一步电离；多元弱酸分步电离，以第一步为主；多元弱碱分步电离，书写时按一步完成。如写出下列NH3H2O：_物质的电离方程式NaOH：_； NH3H2O；H2CO3：_；Fe(OH)3：_。(4)溶液的导电性：电解质溶液导电属于离子导电。电解质溶液的导电性和_、_有关。溶液中自由离子的浓度 自由离子所带电荷数2弱电解质的电离平衡及电离平衡常数(1)概念：在一定条件下，弱电解质在水溶液中电离速率与离子结合成弱电解质分子速率_时的平衡状态。
4、电离平衡是在溶液中进行的特殊的化学平衡，具有与化学平衡相同的特征。电离过程的速率时间曲线如图 2101。相等H+A-，平衡常数B+OH-，平衡常数图 2101(2)电离平衡常数表达式a对于一元弱酸 HA：HAK_。b对于一元弱碱 BOH：BOHK_。c(B+)c(OH )/c(BOH)c(H)c(A)/c(HA)特点增大a电离平衡常数与浓度无关，只与温度有关，升温，K 值_。b多元弱酸的各级电离常数的大小关系是逐渐减小，如H3PO4的各级电离常数的大小顺序为 K1K2K3。故其酸性取决于第一步。意义越容易越强相同条件下，K 值越大，表示该弱电解质_电离，弱酸对应的酸性_。 外因吸热过程a温度，
5、电离过程是_，升高温度将使电离平衡向电离的方向移动；b浓度，降低离子浓度(如加水稀释或消耗生成离子)，电离平衡_(填“左移”或“右移”，下同)；增大生成离子的浓度，电离平衡_。右移左移电离平衡的移动遵循勒夏特列原理。(3)电离平衡的影响因素内因：弱电解质本身的结构和性质。加热稀释加 HCl加NaOH加 CH3COONa平衡移动方向n(H+) n(CH3COO-)n(CH3COOH) c(H+) c(CH3COO-)c(CH3COOH)pHK不变不变不变不变CH3COO-H+以 CH3COOHH0 为例填表：3.弱电解质相对强弱的比较(1)利用等温度下的电离平衡常数比较，如醋酸的电离平衡常数大于
6、碳酸。(2)利用强制弱规律。如醋酸能与碳酸钠反应，醋酸酸性强于碳酸。(3)利用化学元素周期律。C 元素的非金属性比 Si 强，则碳酸的酸性比硅酸强。(4)利用相同条件下等物质的量浓度的 pH 大小，导电能力强弱，离子浓度大小等判断。如相同条件下，醋酸的 pH 小于碳酸的 pH。1常见的弱电解质有哪些？答：常见的弱电解质：(1)弱酸，如 H2S、H2CO3、CH3COOH、HF、HCN、HClO 等；(2)弱碱，如 NH3H2O、多数不溶碱；(3)少数盐，如 HgCl2、Pb(CH3COO)2等；(4)H2O。2弱电解质电离平衡的特征有哪些？答：电离平衡具有和化学平衡一样的特征：电离平衡是动态平
7、衡，平衡时，v(电离)v(结合)；弱电解质在一定条件下建立电离平衡后，溶液中各电解质分子和离子的浓度保持不变；当外界条件发生改变时，电离平衡发生移动，直到在新的条件下达到新的电离平衡。1下列溶液导电能力最强的是()A0.1 mol/L 氨水 100 mLB0.1 mol/L CH3COOH 50 mLC0.05 mol/L HCl 100 mLD0.05 mol/L H2SO4 10 mL解析：导电能力与电解质的强弱、离子浓度、离子所带电荷数等有关。NH3H2O 和 CH3COOH 为弱电解质，HCl 和 H2SO4为强电解质排除 A、B 项；H2SO4 为二元酸，HCl 为一元酸，相同浓度下
8、前者总离子浓度比后者大，且相同浓度下硫酸中离子所带电荷数比盐酸大，选 D。答案：D2(2011 年广东韶关模拟)下列事实能说明醋酸是弱电解质的是()ACBD加热加 HCl加 NaOH加 CH3COONa平衡移动方向 n(H+) n(OH-) c(H+) c(OH-)Kw不变不变不变pH影响水的电离平衡的因素：温度、酸、碱、盐。填表：考点考点 2 2水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性1水的电离平衡 水是一种特殊的弱电解质，电离方程式：_。3溶液的 pH(1)溶液的酸碱性表示溶液酸碱性的方法：酸性中性碱性 c(H+)和 c(OH-)的相对大小c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)c
9、(H+)110-7c(H+)110-7c(H+)110-7pH 和 7 比较pH7不仅在纯水中，在一切水溶液中，水的离子积都是常数，只与_有关。温度2.水的离子积Kw _，在 25 时，Kw _。c(H)c(OH)11014指示剂变色范围颜色酚酞8.210无色、粉、红石蕊58红、紫、蓝甲基橙3.14.4红、橙、黄(2)溶液的 pH 及计算公式：_。pH 仅仅是一种表示溶液酸碱性的方 (3)酸碱指示剂、几种测定溶液酸碱性的方法常见酸碱指示剂及其变色范围几种测定溶液酸碱性的方法a指示剂(大体判断溶液的 pH 范围)；bpH 试纸(广泛 pH 试纸精确到 1，精密 pH 试纸精确到 0.1)；cpH
10、 计(可精确到 0.01)。4酸碱中和滴定(1)定义：用已知浓度的酸(或碱)测定未知浓度的碱(或酸)的方法。(2)酸碱中和滴定所用仪器主要仪器有酸式滴定管和碱式滴定管，滴定管的结构如图 2102 所示：图 2102滴定管使用前首先检查是否漏液，然后用蒸馏水洗，再用标准溶液润洗，然后滴定。其他仪器有移液管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹等。(3)主要试剂：标准液、待测液、_、蒸馏水。(4)操作及步骤指示剂(以酚酞为指示剂用已知浓度的 HCl 来滴定未知的 NaOH 溶液为例)准备：查漏、洗、装液。取液、加指示剂(量取一定体积的 NaOH 溶液，加入几滴酚酞)。滴定：滴定前后要及时记录，读数时要平视不能
11、仰视和俯视(如图 2103)。数据处理：一般要重复实验三次，三次取碱溶液的体积都相同，消耗的盐酸体积取三次平均值(个别错误数据舍去)，进行计算。图 2103图 2104图 2105利用 pH 曲线可以求 HCl 和 NaOH 的浓度(如图 2105)。滴定误差分析：原理：cBcAVAVB，滴定误差的主要来源是 VA 的误差。用 0.100 0 mol/L NaOH 滴定 20.00 mL 0.100 0 mol/L HCl(曲线如图 2104)酸碱中和滴定 pH 曲线的绘制：1如何用 pH 试纸测定溶液 pH?答：撕一小片 pH 试纸放于干燥洁净的点滴板或者表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点
12、在试纸上，马上与标准比色卡对比读数。注意：pH 试纸不能直接放入待测液中测 pH；pH 试纸不能预先润湿。2容量瓶与滴定管使用的异同点是什么？答：容量瓶和滴定管都需要用蒸馏水洗，不同的是容量瓶不能用待配液润洗，而滴定管一定要用标准液润洗。3(2010 年全国卷)下列叙述正确的是()A某醋酸溶液的 pHa，将此溶液稀释 1 倍后，溶液的pHb，则 abB在滴有酚酞溶液的氨水里，加入 NH4Cl 至溶液恰好无色，则此时溶液的 pHa2BA 为二元酸，B 为一元酸Ca5 时，A 是强酸，B 是弱酸D若 A、B 是两种弱酸，溶液的物质的量浓度一定相等1物质的量的浓度相同的三种盐 NaX、NaY 和 N
13、aZ 的溶液，其中 pH 依次为 8、9、10，则 HX、HY、HZ 的酸性由强到弱的顺序是()AHX、HZ、HYCHX、HY、HZBHZ、HY、HXDHY、HZ、HX解析：酸越弱其对应的盐水解程度就越大，溶液的 pH 就越大。答案：C热点热点 2 2弱电解质电离平衡的综合考查弱电解质电离平衡的综合考查关于包括水在内的弱电解质电离平衡的考查包括判断溶液导电性强弱、pH 大小、求电离平衡常数等诸多方面，且往往与盐类水解、难溶物质的溶度积一起考查。图 2108图 21092已知室温时，0.1 mo1/L 某一元酸 HA 在水中有 0.1%发生电离，下列叙述错误的是()A该溶液的 pH4B升高温度，
14、溶液的 pH 增大热点热点3 3 水的离子积及溶液水的离子积及溶液pHpH的相关计算的相关计算解析：A 中氢离子浓度变为原来的 1/100，pH 等于 3；B 中恰好完全反应，溶液呈中性；C 中两者之间比值应为1012；D 中后者是前者的 100 倍。答案：AB热点热点 4 4酸碱中和滴定酸碱中和滴定此类题目一般用强碱滴定弱酸或用强酸滴定弱碱，有时会借助滴定曲线，将滴定操作、弱电解质电离、盐类水解及 pH 计算等综合起来考查，具有相当的难度，同时考查学生运用图像解决问题的能力。解决此类问题的关键是读懂滴定曲线，分段击破。图 21010A点所示溶液中： c(CH3COO-)c(OH-)c(CH3
15、COOH)c(H+)B点所示溶液中： c(Na+)c(CH3COOH)c(CH3COO-)图 210111(2009 年广东理基)下列说法正确的是()A向 0.1 molL1Na2CO3 溶液中滴加酚酞，溶液变红色 的溶液中C乙醇和乙酸都能溶于水，都是电解质D分别与等物质的量的 HCl 和 H2SO4 反应时，消耗的 NaOH的物质的量相同解析：碳酸钠溶液显碱性；B 中碳酸根离子和氢离子反应；C 中乙醇是非电解质；D 中硫酸消耗的碱多。答案：AC由水电离的 H 浓度为 1.0106(2011 年广东四校联考，双选)下列叙述正确的是( ) A0.1 mol/L 醋酸溶液中：c(H+) c(CH3
16、COO-)c(OH-)B中和 pH 与体积都相同的硫酸和醋酸，消耗 NaOH 的量后者大于前者4mol/L 的溶液，pH 一定等于 4HCl 溶液，溶液中 c(H+)减小A加入水时，平衡向逆反应方向移动B加入少量 NaOH 固体，平衡向正反应方向移动C加入少量 0.1 molL1D加入少量 CH3COONa 固体，平衡向正反应方向移动 2(2007 年广东)下列可用于测定溶液 pH 且精确度最高的是()BpH 计D广泛 pH 试纸A酸碱指示剂C精密 pH 试纸答案：B4(2009 年山东)某温度下，相同 pH 值的盐酸和某酸溶液分别稀释，pH 值随溶液体积变化的曲线如图 21013 所示。据图判断，下列叙述正确的是()图 21013A为盐酸稀释时 pH 值变化曲线Bb 点溶液的导电性比 c 点溶液的导电性强Ca 点 Ka 的数值比 c 点 Ka 的数值大Db 点酸的总浓度大于 a 点酸的总浓度解析：这是相同 pH 的强酸和弱酸稀释的情况，强酸 pH 稀释变化得快，而弱酸变化得缓慢一些。答案：BA.c(CH3COO-)B.c(H+)C.醋酸电离平衡常数D.醋酸的电离程度
