2016届高三化学一轮复习第8章水溶液中的离子平衡第1讲弱电解质的电离平衡.doc

第一讲弱电解质的电离平衡[考纲展示]1．了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。考点一弱电解质的电离平衡一、弱电解质的电离平衡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．电离平衡的特征二、影响电离平衡的外界条件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。三、实例分析弱电解质的电离平衡移动规律遵循平衡移动原理。以CH3COOHCH3COO－＋H＋ΔH0为例：改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)c(CH3COO－)c(CH3COOH)电离程度(α)Ka加水稀释向右增大减小减小减小增大不变加入少量冰醋酸向右增大增大增大增大减小不变通入HCl(g)向左增大增大减小增大减小不变加入NaOH(s)向右减小减小增大减小增大不变加入CH3COONa(s)向左减小减小增大增大减小不变升高温度向右增大增大增大减小增大增大名师点拨(1)电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度也不一定增大。例如：对于CH3COOHCH3COO－＋H＋平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，再次平衡时，c(CH3COOH)比原平衡时大；加水稀释或加少量NaOH固体，都会引起平衡右移，但c(CH3COOH)、c(H＋)都比原平衡时要小。(2)稀释弱电解质溶液时，并非所有粒子浓度都减小。例如：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。(2015·高考全国卷Ⅰ)浓度均为0.10mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lgVV0的变化如图所示。下列叙述错误的是()A．MOH的碱性强于ROH的碱性B．ROH的电离程度：b点大于a点C．若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)相等D．当lgVV0＝2时，若两溶液同时升高温度，则c（M＋）c（R＋）增大[解析]由图像分析浓度为0.10mol·L－1的MOH溶液，在稀释前pH为13，说明MOH完全电离，则MOH为强碱，而ROH的pH13，说明ROH没有完全电离，ROH为弱碱。A.MOH的碱性强于ROH的碱性，A正确。B.曲线的横坐标lgVV0越大，表示加水稀释体积越大，由曲线可以看出b点的稀释程度大于a点，弱碱ROH存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，溶液越稀，弱电解质电离程度越大，故ROH的电离程度：b点大于a点，B正确。C.若两溶液无限稀释，则溶液的pH接近于7，故两溶液的c(OH－)相等，C正确。D.当lgVV0＝2时，溶液V＝100V0，溶液稀释100倍，由于MOH发生完全电离，升高温度，c(M＋)不变；ROH存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，升高温度促进电离平衡向电离方向移动，c(R＋)增大，故c（M＋）c（R＋）减小，D错误。[答案]D[思维建模]—对电离平衡的理解(1)用化学平衡理论分析电解质的电离平衡问题时，应该深刻地理解勒夏特列原理：平衡向“减弱”这种改变的方向移动，移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变，只是一定程度上减弱这种改变。例如：加水稀释CH3COOH溶液时，尽管H＋的物质的量增多，但由于溶液体积增大的程度更大，故c(H＋)仍会减小。(2)对弱电解质加水稀释后电离平衡的移动方向，可利用浓度商进行判断：K＝c（H＋）·c（CH3COO－）c（CH3COOH），稀释一倍后，Qc＝12c（CH3COO－）×12c（H＋）12c（CH3COOH）＝12K，即QcK，平衡向电离方向移动。1.(1)(2014·高考新课标全国卷Ⅰ改编)H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；已知H3PO4为三元中强酸，写出其电离方程式(只写第一级电离)：________________________________________________________________________。(2)(2014·高考上海卷节选)向ZnSO4溶液中滴加饱和H2S溶液，没有沉淀生成，继续滴加一定量的氨水后，生成ZnS沉淀。用电离平衡原理解释上述现象：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)因为H3PO2是一元中强酸，只有部分发生电离，电离方程式为H3PO2H＋＋H2PO－2。H3PO4的第一级电离方程式为：H3PO4H＋＋H2PO－4。(2)H2S是弱电解质，存在电离平衡H2SHS－＋H＋，HS－H＋＋S2－。饱和H2S溶液中电离产生的S2－很少，因此没有ZnS沉淀产生。加入氨水后，中和硫化氢电离出的氢离子，促进H2S的电离平衡向正反应方向移动，S2－离子浓度增大，从而产生沉淀。答案：(1)H3PO2H＋＋H2PO－2H3PO4H＋＋H2PO－4(2)饱和H2S溶液中电离产生的S2－很少，因此没有沉淀；加入氨水后，促进了H2S的电离，S2－离子浓度增大，生成ZnS沉淀题组一弱电解质的电离平衡1．(教材改编)判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)BaSO4难溶于水，其属于弱电解质。()(2)强电解质的导电能力一定比弱电解质的导电能力强。()(3)氨气溶于水，当c(OH－)＝c(NH＋4)时，表明氨水电离处于平衡状态。()(4)由0.1mol/L一元碱BOH的pH＝10，可知溶液存在BOH===B＋＋OH－。()解析：(1)BaSO4虽难溶于水，但溶解的部分完全电离，所以BaSO4是强电解质；(2)强电解质溶液中的离子浓度不一定大于弱电解质溶液中的离子浓度；(3)NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－，氨水电离出的c(OH－)与c(NH＋4)永远相等，不能表明氨水电离处于平衡状态；(4)由于OH－的浓度小于0.1mol/L，所以BOH应属于弱碱，电离方程式应为BOHB＋＋OH－。答案：(1)×(2)×(3)×(4)×2．0.1mol·L－1氨水10mL，加蒸馏水稀释到1L后，下列变化中正确的是()①电离程度增大②c(NH3·H2O)增大③NH＋4数目增多④c(OH－)增大⑤导电性增强⑥c（NH＋4）c（NH3·H2O）增大A．①②③B．①③⑤C．①③⑥D．②④⑥解析：选C。氨水加水稀释，电离程度增大，则c(NH3·H2O)减小，NH＋4数目增多，①对，②错，③对；溶液中n(OH－)增大，但c(OH－)减小，④错；溶液稀释时c(NH＋4)、c(OH－)均减小，溶液导电性减弱，⑤错；根据Kb＝c（NH＋4）·c（OH－）c（NH3·H2O），则c（NH＋4）c（NH3·H2O）＝Kbc（OH－），由于温度不变，Kb不变，而c(OH－)减小，则c（NH＋4）c（NH3·H2O）增大，⑥对。题组二电离平衡定向移动分析3．(2015·天津模拟)在CH3COOH溶液中存在如下平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－。加入少量下列固体物质，能使平衡逆向移动的是()A．NaClB．CH3COONaC．Na2COD．NaOH解析：选B。必须加入与平衡有关的微粒才能影响平衡移动，A项不影响平衡；若加Na2CO3或NaOH，将与H＋反应使平衡正向移动；加入CH3COONa，c(CH3COO－)增大，平衡逆向移动。4．(2015·北京海淀区模拟)稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2ONH＋4＋OH－，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使c(OH－)增大，应加入适量的物质是()①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥加入少量MgSO4固体A．①②③⑤B．③⑥C．③D．③⑤解析：选C。若在氨水中加入NH4Cl固体，c(NH＋4)增大，平衡向逆反应方向移动，c(OH－)减小，①不符合题意；硫酸中的H＋与OH－反应，使c(OH－)减小，平衡向正反应方向移动，②不符合题意；当在氨水中加入NaOH固体后，c(OH－)增大，平衡向逆反应方向移动，③符合题意；若在氨水中加入水，稀释溶液，平衡向正反应方向移动，c(OH－)减小，④不符合题意；电离属吸热过程，加热平衡向正反应方向移动，c(OH－)增大，⑤不符合题意；加入MgSO4固体发生反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，溶液中c(OH)－减小，平衡向正反应方向移动，⑥不符合题意。反思归纳(1)向冰醋酸中加水形成溶液一直到溶液被稀释的过程中，各种变化如下：醋酸的电离程度一直增大，电离产生的H＋、CH3COO－数目一直增大，但c(CH3COO－)、c(H＋)先增大后减小，c(OH－)先减小后增大，c(CH3COOH)一直减小。(2)稀释氨水时，虽然电离程度增大，n(OH－)增大，但由于溶液体积增大的倍数更多，导致c(OH－)减小，导电能力下降。考点二电离平衡常数一、表达式1．对于一元弱酸HA：HAH＋＋A－，电离平衡常数K＝c（H＋）·c（A－）c（HA）。2．对于一元弱碱BOH：BOHB＋＋OH－，电离平衡常数K＝c（B＋）·c（OH－）c（BOH）。二、特点1．电离平衡常数只与温度有关，因电离是吸热过程，所以升温，K值增大。2．多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是K1≫K2≫K3≫…，故其酸性取决于第一步。三、意义K越大―→越易电离―→酸（碱）性越强名师点拨(1)电离平衡常数与化学平衡常数一样，只与温度有关，与其他条件无关。(2)电离平衡常数除了可以比较弱电解质的电离能力外，还能判断电离平衡的移动方向。(3)在运用电离平衡常数表达式进行计算时，浓度必须是平衡时的浓度。(2014·高考浙江卷)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－强。25℃时氯气­氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g)Cl2(aq)K1＝10－1.2Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－K2＝10－3.4HClOH＋＋ClO－Ka＝？其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是()A．Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－K＝10－10.9B．在氯处理水体系中，c(HClO)＋c(ClO－)＝c(H＋)－c(OH－)C．用氯处理饮用水时，pH＝7.5时杀菌效果比pH＝6.5时差D．氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好[解析]A．取图象上两曲线的一个交点(pH＝7.5)HClOH＋＋ClO－Ka＝c＋c－c由于c(ClO－)＝c(HClO)，所以Ka＝c(H＋)＝10－7.5将题给的三个方程式相加可得Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－K＝K1·K2·Ka＝10－1.2×10－3.4×10－7.5＝10－12.1，所以A项错误。B项中，H2OH＋＋OH－HClOH＋＋ClO－Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－由质子守恒关系得c(H＋)＝c(ClO－)＋c(Cl－)＋c(OH－)则c(H＋)－c(OH－)＝c(ClO－)＋c(Cl－)又因为c(Cl－)c(HClO)，所以B项中c(HClO)＋c(ClO－)c(H＋)－c(OH－)，该项错误。C项中，pH＝6.5时c(HClO)c(ClO－)，杀菌效果比pH＝7.5