弱电解质的电离平衡

基础盘点一、强、弱电解质1．概念与分类电解质在水溶液里(电离)(电离)强电解质，包括：____________________________________等弱电解质，包括：等全部部分强酸、强碱、活泼金属的氧化物、大多数盐弱酸、弱碱、水水溶液中的离子平衡第1讲弱电解质的电离平衡2．常见酸、碱举例(1)常见的强酸、弱酸元素强酸弱酸ⅣAC__________________Si__________________ⅤAN_______________P________(中强酸)ⅥAS___________________ⅦAF____Cl__________________H2CO3、CH3COOHH2SiO3、H4SiO4HNO3HNO2H3PO4H2SO4H2S、H2SO3HFHCl、HClO4HClO(2)常见的强碱、弱碱除四大强碱、、、外，一般属于弱碱。3．电离方程式的书写(1)强电解质：如H2SO4的电离方程式为________________________。(2)弱电解质①多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如H2CO3的电离方程式：____________________，。②多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3电离方程式：。NaOHKOHBa(OH)2Ca(OH)2H2SO4===2H＋＋SO2－4H2CO3＋＋HCO－3HCO－3＋＋CO2－3Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－(3)酸式盐①强酸的酸式盐。如：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4。②弱酸的酸式盐。如：NaHCO3===Na＋＋HCO－3，HCO－3＋＋CO2－3。二、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．电离平衡的特征弱电解质分子电离的速率=离子结合成弱电解质分子的速率浓度保持不变3．外界条件对电离平衡的影响以弱电解质AB的电离为例：＋＋B－————————————————————————→____温度、加水稀释、____c(AB)、____c(A＋)或c(B－)平衡右移―—————————————―____温度、____c(A＋)或c(B－)平衡左移升高增大减小降低增大三、电离平衡常数1．表达式(1)对于一元弱酸HA：＋＋A－，平衡常数K＝。(2)对于一元弱碱BOH：＋＋OH－，平衡常数K＝。2．特点(1)电离平衡常数只与温度有关，升温，K值。(2)多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是，故其酸性取决于第一步。3．意义K越大―→越易电离―→酸(碱)性越强增大K1≫K2≫K3c(H＋)·c(A－)c(HA)c(B＋)·c(OH－)c(BOH)考点精讲考点一外界条件对电离平衡的影响以CH33COO－＋H＋ΔH＞0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)导电能力Ka加水稀释向右增大减小减小减小增大减弱不变加入少量冰醋酸向右增大增大增大增大减小增强不变通入HCl(g)向左增大增大减小增大减小增强不变加入NaOH(s)向右减小减小增大减小增大增强不变加入CH3COONa(s)向左减小减小增大增大减小增强不变加入镁粉向右减小减小增大减小增大增强不变升高温度向右增大增大增大减小增大增强增大特别关注化学平衡的所有原理均适用于电离平衡，电离平衡也是一种动态平衡，改变影响平衡的条件，电离平衡也会发生移动。例1稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2＋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()A．NH4Cl固体B．硫酸C．NaOH固体D．水E．加热解析若在氨水中加入NH4Cl固体，c(NH＋4)增大，平衡向逆反应方向移动，c(OH－)减小，A选项不合题意；硫酸中的H＋与OH－反应，使c(OH－)减小，平衡向正反应方向移动，B选项不合题意；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，符合题意，C项正确；若在氨水中加入水，稀释溶液，平衡向正反应方向移动，但c(OH－)减小，D选项也不合题意；电离属吸热过程，加热平衡向正反应方向移动，c(OH－)增大，E错。C规律方法电离平衡也是一种动态平衡，当溶液的温度、浓度以及离子浓度改变时，电离平衡都会发生移动，符合勒夏特列原理，其规律是：①浓度：浓度越大，电离程度越小。在稀释溶液时，电离平衡向右移动，而离子浓度一般会减小。②温度：温度越高，电离程度越大。因电离是吸热过程，升温时平衡向右移动。③同离子效应。如向醋酸溶液中加入醋酸钠晶体，增大了CH3COO－的浓度，平衡左移，电离程度减小；加入稀盐酸，平衡也会左移。④能反应的物质。如向醋酸溶液中加入锌或NaOH溶液，平衡右移，电离程度增大。即时巩固1在0.1mol/LCH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH33COO－＋H＋，对于该平衡下列叙述正确的是（双选）()A．加入水时，平衡正向移动B．加入少量NaOH固体，平衡正向移动C．加入少量0.1mol/L盐酸，溶液中c(H＋)减小D．加入少量CH3COONa固体，平衡正向移动解析根据勒夏特列原理，改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变。A选项中加入水时，c(CH3COO-)和c(H+)均减小，平衡向其浓度增大的方向（也就是正方向）移动；B选项加入的少量NaOH与H+反应，c(H+)变小，平衡正向移动；C选项中加入盐酸时c(H+)变大，平衡向其减小（也就是逆方向）的方向移动，但最终c(H+)比未加盐酸前还要大；D选项加入CH3COONa固体，c(CH3COO-)增大，导致平衡逆向移动。答案AB考点二比较思想——电解质强弱的判断与比较1．判断电解质强弱的方法(1)在相同浓度、相同温度下，与强电解质做导电性对比实验。(2)在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢，如将锌粒投入到等浓度的盐酸和醋酸中，前者比后者快，说明醋酸是弱电解质。(3)浓度与pH的关系。如0.1mol/LCH3COOH，其pH＞1，则可证明CH3COOH是弱电解质。(4)测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性，则证明醋酸是弱酸。(5)稀释前后pH与稀释倍数的对应关系。如将pH＝2的酸溶液稀释1000倍，若pH小于5，则证明酸是弱酸；若pH为5，则证明酸是强酸。(6)采用实验证明存在电离平衡。如氨水中滴入酚酞试液变红，再加NH4Cl，颜色变浅。(7)利用较强酸(碱)制备较弱酸(碱)判断电解质强弱。如将CO2通入苯酚钠溶液中，出现浑浊。说明酸性：H2CO3＞OH。(8)利用元素周期律进行判断。如非金属性Cl＞S＞P＞Si，则对应最高价含氧酸酸性HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3(最高价氧化物对应水化物)；金属性Na＞Mg＞Al，则碱性NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3。2．一元强酸与一元弱酸的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较酸比较项目一元强酸一元弱酸c(H＋)大小pH小大中和碱的能力相同与活泼金属产生H2的量相同开始与金属反应的速率快慢(2)相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较酸比较项目一元强酸一元弱酸c(H＋)相同c(酸)小大中和碱的能力小大与活泼金属产生H2的量少多开始与金属反应的速率相同例2(2010·重庆理综，13)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图所示。分别滴加NaOH溶液(c＝0.1mol/L)至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则()A．x为弱酸，VxVyB．x为强酸，VxVyC．y为弱酸，VxVyD．y为强酸，VxVy解析由图知：将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHy1，所以x为强酸，而y为弱酸。pH＝2时弱酸y的浓度大，滴加NaOH至pH＝7时需NaOH溶液的体积则y要比x大。答案C规律方法(1)强酸和弱酸稀释时，c(H＋)的变化不同。(2)pH相同、体积也相同的强酸和弱酸溶液分别与NaOH溶液反应时，中和碱的能力不同。即时巩固2(2009·山东理综，15)某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶体积变化的曲线如下图所示。据图判断正确的是()A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C．a点KW的数值比c点KW的数值大D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度解析本题考查强酸、弱酸的电离，弱电解质的电离平衡及其移动，H2O的离子积相关知识。醋酸为弱酸，溶液中存在电离平衡：CH3＋＋CH3COO－，盐酸为强酸，HCl===H＋＋Cl－，HCl完全电离。盐酸与醋酸pH相同时，一定有c(CH3COOH)＞c(HCl)，加同样的H2O稀释时，因为平衡CH33COO－＋H＋向右移动，使得醋酸比盐酸溶液中c(H＋)大，pH小，所以图中Ⅰ为盐酸稀释时pH变化曲线，Ⅱ为醋酸稀释时pH变化曲线，所以A、D均不正确；由图象可知，b点盐酸浓度大，c点盐酸浓度小，所以b点盐酸溶液的导电性比c点强，B正确；温度一定，水的离子积KW一定，所以C不正确。答案B高考集训题组一强、弱电解质1．(2009·海南，6)已知室温时，0.1mol/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pH＝4B．升高温度，溶液的pH增大C．此酸的电离平衡常数约为1×10－7D．由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍答案B解析根据HA在水中的电离度可算出c(H＋)＝0.1%×0.1mol/L＝10－4mol/L，所以pH＝4；因HA在水中有电离平衡，升高温度促进平衡向电离的方向移动，所以c(H＋)将增大，pH值会减小；C选项可由平衡常数表达式算出K＝c(H＋)·c(A－)c(HA)＝1×10－7(mol/L)，所以C正确；c(H＋)＝10－4mol/L，所以c(H＋，水电离)＝10－10mol/L，前者是后者的106倍。2．(2008·广东，18)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。下图是用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()解析HCl为强电解质，CH3COOH为弱电解质，滴加的NH3·H2O先与HCl反应，生成同样为强电解质的NH4Cl，但溶液体积不断增大，溶液稀释，所以电导率下降，故B、C项错；当HCl被中和完后，NH3·H2O继续与CH3COOH弱电解质反应，生成强电解质CH3COONH4，所以电导率增大；HCl和CH3COOH均反应完后，继续滴加NH3·H2O，电导率变化不大，但因溶液被稀释，电导率有下降趋势，故A项错，D项正确。答案D3．(2008·北京理综，11)下列叙述正确的是()A．将稀氨水逐滴加入稀硫酸中，当溶液pH＝7时，c(SO2－4)＞c(NH＋4)B．两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2，pH分别为a和a＋1，则c1＝10c2C．pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的醋酸溶液等体积混合，滴入石蕊溶液呈红色D．向0.1mol/L的氨水中加入少量硫酸铵固体，则溶液中c(OH－)c(NH3·H2O)增大解析A项，由电荷守恒知c(H＋)＋c(NH＋4)＝2c(SO2－4)＋c(OH－)，pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，故2c(SO2－4)＝c(NH＋4)，c(SO2－4)＜c(NH＋4)；B项，醋酸越浓，电离程度越小，当c1＝10c2时，前者溶液中H＋浓度达不到后者溶液中H＋浓度的10倍，pH相差不到1；C项，醋酸远远过量；D项，加入(NH4)2SO4固体，抑制NH3·H2O的电离，则c(OH－)c(NH3·H2O)减小。答案C4．(2010·全国理综Ⅱ，9)相同体积、相