弱电解质的电离平衡高三复习

第26讲弱电解质的电离平衡第八章水溶液中的离子平衡[考纲要求]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(Ka、Kb)进行相关计算。考点二电离平衡常数探究高考明确考向考点三强酸(碱)与弱酸(碱)的比较内容索引考点一弱电解质的电离平衡课时作业弱电解质的电离平衡考点一知识梳理1.弱电解质(1)概念电解质在水溶液里全部电离部分电离强电解质，包括、、等弱电解质，包括、、等(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分化合物及某些化合物，弱电解质主要是某些化合物。强酸强碱大多数盐弱酸弱碱水离子共价共价2.弱电解质的电离平衡概念(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。(2)电离平衡的建立与特征=≠①开始时，v(电离)，而v(结合)为。②平衡的建立过程中，v(电离)v(结合)。③当v(电离)v(结合)时，电离过程达到平衡状态。最大0＞＝3.外因对电离平衡的影响(1)浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，越易电离。(2)温度：温度越高，电离程度越大。(3)同离子效应：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。(4)化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使电离平衡向电离方向移动。以0.1mol·L－1CH3COOH溶液为例，填写外界条件对CH3COOHCH3COO－＋H＋ΔH＞0的影响。深度思考·提升思维能力实例(稀溶液)CH3COOHH＋＋CH3COO－ΔH0改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)导电能力Ka加水稀释向右___________________加入少量冰醋酸向右____________________通入HCl(g)向左____________________加NaOH(s)向右____________________加入镁粉向右____________________升高温度向右____________________加CH3COONa(s)向左减小减小增强不变答案增大增大增大减小减小增大减小增大增大减小减小增大减弱增强增强增强增强增强不变不变不变不变不变增大⇌⇌题组一外因对多平衡体系中影响结果的判定1.(2017·桂林质检)饱和氨水中存在化学平衡和电离平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－。下列有关说法正确的是A.常温下饱和氨水的pH＜7B.向氨水中滴加过量硫酸，上述平衡均正向移动，pH增大C.电离是吸热过程，升高温度，上述平衡均正向移动D.向氨水中加入少量NaOH固体，上述平衡均逆向移动，有NH3放出解题探究答案解析√⇌⇌答案解析2.H2S水溶液中存在电离平衡H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。若向H2S溶液中A.加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大B.通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH值增大C.滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH值减小D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小√⇌⇌答案解析题组二电离平衡与溶液导电性综合判断4.一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是A.a、b、c三点溶液的pH：c＜a＜bB.a、b、c三点CH3COOH的电离程度：c＜a＜bC.用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小D.a、b、c三点溶液用1mol·L－1NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液体积：c＜a＜b√答案解析5.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中，能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是√电离平衡常数考点二知识梳理1.表达式(1)一元弱酸HA的电离常数：根据HAH＋＋A－，可表示为Ka＝cA－·cH＋cHA。(2)一元弱碱BOH的电离常数：根据BOHB＋＋OH－，可表示为Kb＝cB＋·cOH－cBOH。⇌⇌2.特点(1)电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K值增大。(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱，K越大，表示弱电解质越易电离，酸性或碱性越强。例如，在25℃时，K(HNO2)＝4.6×10－4，K(CH3COOH)＝1.8×10－5，因而HNO2的酸性比CH3COOH强。(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3……，故其酸性取决于第一步电离。正误判断·辨析易错易混(2)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱()(3)电离常数只与温度有关，与浓度无关()(4)弱电解质的电离平衡右移，电离平衡常数一定增大()(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()答案(1)H2CO3的电离常数表达式：Ka＝c2H＋·cCO2－3cH2CO3()√√×××(7)某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大()答案(6)对于0.1mol·L－1的氨水，加水稀释后，溶液中c(NH＋4)、c(OH－)变小()√×解题探究答案解析题组一应用电离常数判断酸性强弱1.(2018·长沙质检)已知下面三个数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25℃)，若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2NaCN＋HF===HCN＋NaFNaNO2＋HF===HNO2＋NaF。由此可判断下列叙述中不正确的是A.K(HF)＝7.2×10－4B.K(HNO2)＝4.9×10－10C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF＞HNO2＞HCND.K(HCN)＜K(HNO2)＜K(HF)√答案解析2.已知0.1mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中c(H＋)/c(CH3COOH)的值增大，可以采取的措施是①加少量烧碱溶液②升高温度③加少量冰醋酸④加水A.①②B.①③C.②④D.③④√⇌A.c(H＋)B.Ka(HF)C.cF－cH＋D.cH＋cHF答案解析3.将浓度为0.1mol·L－1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是√答案解析题组二电离常数的有关计算4.(2017·北京西城市模拟)已知室温时，0.1mol·L－1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pH＝4B.升高温度，溶液的pH增大C.此酸的电离常数约为1×10－7D.由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍√练后反思有关电离平衡常数计算的答题模板(以弱酸HX为例)HXH＋＋X－起始/mol·L－1：c(HX)00平衡/mol·L－1：c(HX)－c(H＋)c(H＋)c(H＋)则K＝c2H＋cHX－cH＋由于弱酸只有极少一部分电离，c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)。则K＝c2(H＋)c(HX)或c(H＋)＝K·c(HX)。答案解析5.碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3⇌H＋+的电离常数K1＝_________(已知：10－5.60＝2.5×10－6)。HCO－34.2×10－7解析由H2CO3H＋＋HCO－3得K1＝cH＋·cHCO－3cH2CO3＝10－5.60×10－5.601.5×10－5≈4.2×10－7。⇌讨论：部分弱酸的电离平衡常数如下表：答案弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO电离平衡常数(25℃)K＝1.77×10－4K1＝1.3×10－7K2＝7.1×10－15K1＝4.4×10－7K2＝4.7×10－113.0×10－8按要求回答下列问题：(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为________________________________。HCOOH＞H2CO3＞H2S＞HClO答案(2)同浓度的HCOO－、HS－、S2－、HCO－3、CO2－3、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为_________________________________________。S2－＞CO2－3＞ClO－＞HS－＞HCO－3＞HCOO－(3)按要求书写下列离子方程式①将少量Na2CO3溶液滴加到HCOOH溶液中_________________________________________。②将少量CO2气体通入NaClO溶液中________________________________。③将少量CO2气体通入到Na2S溶液中______________________________。2HCOOH＋CO2－3===2HCOO－＋H2O＋CO2↑ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO－3CO2＋H2O＋2S2－===2HS－＋CO2－3强酸(碱)与弱酸(碱)的比较考点三知识梳理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比较项目酸c(H＋)pH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相同相同大醋酸溶液小大小(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较比较项目酸c(H＋)c(酸)中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸相同小小少相同醋酸溶液大大多加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多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、醋酸加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多(2)相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸解题探究答案题组一强酸与弱酸的多角度比较1.在一定温度下，有a.盐酸b.硫酸c.醋酸三种酸：(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是________(用字母表示，下同)。解析bac解析解答本题要注意以下三点：①HCl、H2SO4都是强酸，但H2SO4是二元酸；②CH3COOH是弱酸，在水溶液中不能完全电离；③醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO－＋H＋的电离平衡。答案(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是_________。(3)若三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是________。(4)当三者c(H＋)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_______。ba＝ccabca＝b答案(5)当三者c(H＋)相同且体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为_________，反应所需时间的长短关系是_______。(6)将c(H＋)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是________。(7)将c(H＋)相同且体积也相同的三种酸，分别与等浓度的NaOH稀溶液反应至pH＝7，则消耗NaOH溶液的体积大小关系为_______。a＝b＝ca＝bcca＝bca＝b题组二一强一弱比较的图像分析2.(2018·长沙市长郡中学月考)pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图所示。分别滴加NaOH溶液(c＝0.1mol·L－1)至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则A.x为弱酸，Vx＜VyB.x为强酸，VxVyC.y为弱酸，Vx＜VyD.y为强酸，VxVy√答案解析3.(2017·湖北名校联