教辅：高考化学复习之弱电解质的电离平衡

第17讲弱电解质的电离平衡[考纲导视]考纲定位选项示例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.了解弱电解质在水中的电离平衡。1.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：D.当lgVV0＝2时，若两溶液同时升高温度，则cM＋cR＋增大。(2015年新课标卷Ⅰ)2.苯甲酸钠(COONa，缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A－。已知25℃时，HA的Ka＝6.25×10－5，H2CO3的Ka1＝4.17×10－7，Ka2＝4.90×10－11。在生产碳酸饮料的过程中，除了添加NaA外，还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃，不考虑饮料中其他成分)：C.当pH为5.0时，饮料中cHAcA－＝0.16。(2016年浙江卷)3.联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为8.7×10－7(已知：N2H4＋H＋N2H＋5的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。(2016年新课标卷Ⅱ)BOH===B＋＋OH－()。[基础反馈]1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)强电解质溶液中不存在溶质分子，弱电解质溶液中存在溶质分子()。于电离平衡状态()。(3)弱电解质一定是共价化合物()。(4)由0.1mol·L－1一元碱BOH的pH＝10，可知溶液中存在(2)氨气溶于水，当c(OH－)＝c(NH＋4)时，表明NH3·H2O处(5)稀醋酸加水稀释，醋酸的电离程度增大，溶液的pH减小()。(6)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等()。答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)√(8)×(7)CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中cCH3COOHcCH3COO－的值减小()。(8)室温下，对于0.10mol·L－1的氨水，加水稀释后，溶液中c(NH＋4)·c(OH－)变大()。2.H2CO3的电离平衡常数Ka1＝4.3×10－7，Ka2＝5.6×10－11，它的Ka1、Ka2差别很大的原因(从电离平衡的角度解释)：_______________________________________________。答案：第一步电离产生的H＋对第二步的电离起抑制作用考点一电解质和非电解质【知识梳理】1．电解质和非电解质。(1)电解质：在________中或__________下__________的________。如酸、碱、盐以及一些活泼金属氧化物都是电解质。(2)非电解质：在________中和__________下__________的________，如乙醇、蔗糖等。化合物中除电解质外就是非电解质。熔融状态能导电化合物水溶液熔融状态都不能导电化合物水溶液类型强电解质弱电解质概念在水溶液中能完全电离在水溶液中不能完全电离化合物类型强酸、强碱、大多数盐弱酸、弱碱、水粒子只有离子，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“”2．强电解质和弱电解质。注意：难电离的物质不一定是弱电解质。例如，BaSO4、CaCO3虽然难溶于水，但是溶于水的部分能完全电离，故是强电解质。3．电离及电离方程式的书写。(1)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电离的过程。(2)电离方程式的书写。===①强电解质用“______”表示。如H2SO4的电离方程式为__________________________。②弱电解质用“”表示。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的电离方程式为_________________________________。多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3的电离方程式为__________________________。H2SO4===2H＋＋SO2－4H2CO3H＋＋HCO－3，HCO－3H＋＋CO2－3Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－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的电荷数【考点集训】[例1](2015年全国名校模拟题组合)下列说法正确的是()。A.NH3的水溶液可以导电，说明NH3是电解质B.含极性键的共价化合物一定是电解质C.氯化钠、冰醋酸、酒精分别属于强电解质、弱电解质、非电解质D.蛋白质、乙酸和葡萄糖均属电解质答案：C解析：A项，NH3的水溶液可以导电是因为NH3与H2O反应生成的NH3·H2O发生电离，液态NH3不能导电，因此NH3是非电解质，A项错误；B项，含极性键的共价化合物可能是电解质，也可能是非电解质，如H2O是电解质、CCl4是非电解质，二者都含有共价键，B项错误；氯化钠、冰醋酸、酒精分别属于盐、弱酸、非酸有机物，对应分类为强电解质、弱电解质、非电解质，C项正确；D项，葡萄糖属于非电解质。●归纳总结依据物质类别进行强弱电解质判断在没有特殊说明的情况下，我们认为盐是强电解质，强酸(HCl、H2SO4、HNO3)、强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2]、活泼金属氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、MgO)为强电解质；而常见的弱酸、弱碱为弱电解质，如H2CO3、H2SO3、HClO、H2SiO3、NH3·H2O等。[例2](2017届北京四中顺义分校期中)下列关于电解质的叙述正确的是()。A.电解质溶液的浓度越大，其导电性能一定越强B.强酸和强碱一定是强电解质，不管其水溶液浓度的大小，都能完全电离C.强极性共价化合物不一定都是强电解质D.多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电性强解析：A、D项，导电性取决于离子浓度及所带电荷数的多少，错误；B项，应指其稀溶液中，错误；C项，HF是强极性共价化合物，但是弱电解质，正确。答案：C[例3](2016年湖南长沙模拟)下列叙述不正确．．．的是()。A.NaHS在水中的电离方程式为：NaHS===Na＋＋HS－和HS－===H＋＋S2－B.同物质的量浓度的氨水和盐酸反应至中性时所用体积：V(NH3·H2O)V(HCl)C.Na2SO3溶液中：c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)＝c(OH－)D.同浓度的下列溶液中，c(CH3COO－)的大小：CH3COONa＞CH3COONH4＞CH3COOH－3水解使溶液显酸性，所以需要减少HCl的体积。思路指导：我们在做有关强酸、弱酸、强碱、弱碱的试题时，不妨用假设法给自己搭建一个平台，用这个平台进行分析，B选项，假设等体积反应，那么恰好反应，反应生成NH4Cl，NH＋4解析：A项，NaHS为强电解质，完全电离，HS－部分电离，电离方程式为NaHS===Na＋＋HS－和HS－H＋＋S2－，故A错误；B项，一水合氨为弱电解质，与等浓度盐酸等体积混合时，溶液呈酸性，则要呈中性，应加入的盐酸体积较小，故B正确；答案：AC项，Na2SO3溶液中存在质子守恒，为c(H＋)＋c(HSO－3)＋2c(H2SO3)＝c(OH－)，故C正确；D项，CH3COONa为强碱弱酸盐，能水解，CH3COONH4为弱酸弱碱盐，CH3COO－、NH＋4发生互促水解，醋酸为弱酸，部分电离，则有c(CH3COO－)的大小：CH3COONa＞CH3COONH4＞CH3COOH，故D正确。考点二弱电解质的电离平衡【知识梳理】一、弱电解质的电离平衡1．电离平衡的概念：在一定条件下，弱电解质在水溶液中_____速率与______________速率______时的平衡状态。电离过程的速率—时间曲线如下图。电离分子化或结合相等2．电离平衡的特征。＝二、电离平衡的影响因素1．内因：弱电解质本身的结构和性质。2．外因：以弱电解质AB的电离为例：ABA＋＋B－Ac－＋H＋ΔH0为例，以醋酸(HAc)电离平衡：HAc分析各种因素对电离平衡的影响：改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)c(Ac－)c(HAc)电离度(α)导电能力加水稀释向右增大减小减小减小增大减弱加入少量冰醋酸向右增大增大增大增大减小增强加HCl(g)向左增大增大减小增大减小增强加NaOH(s)向右减小减小增大减小增大增强加入CH3COONa向左减小减小增大增大减小增强加入镁粉向右减小减小增大减小增大增强升高温度向右增大增大增大减小增大增强【考点集训】[例4](2016届山东菏泽一中月考)下列说法正确的是()。A.体积、pH均相同的醋酸和盐酸完全溶解等量的镁粉(少量)，后者用时少B.0.1mol·L－1的醋酸溶液加水稀释，cH＋cOH－减小C.向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw变大D.常温下，V1LpH＝11的NaOH溶液与V2LpH＝3的HA溶液混合，若混合液显中性，则V1≤V2解析：醋酸为弱电解质，等pH时，醋酸浓度大，反应速率大，用时少，故A错误；醋酸加水稀释c(H＋)减小，c(OH－)故C错误；若HA为强酸，则V1＝V2，若HA为弱酸，则V1＞V2，故D错误。答案：B增大，则cH＋cOH－减小，故B正确；Kw不变，只受温度的影响，●易错警示用化学平衡理论分析处理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“削弱”这种改变的方向移动，移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。如加水稀释CH3COOH时，尽管CH3COOH的电离程度增大，H＋的物质的量增多，但由于体积增大的程度更大，故c(H＋)仍会减小。[例5](2016年浙江卷)苯甲酸钠(，缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A－。已知25℃时，HA的Ka＝6.25×10－5，H2CO3的Ka1＝4.17×10－7，Ka2＝4.90×10－11。在生产碳酸饮料的过程中，除了添加NaA外，还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃，不考虑饮料中其他成分)()。A.相比于未充CO2的饮料，碳酸饮料的抑菌能力较低B.提高CO2充气压力，饮料中c(A－)不变C.当pH为5.0时，饮料中cHAcA－＝0.16D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为：c(H＋)＝c(HCO－3)＋c(CO2－3)＋c(OH－)－c(HA)答案：C解析：充入CO2的碳酸饮料中H＋浓度大，易于形成抑菌能力强的HA，故碳酸饮料抑菌能力强，A项错误；提高CO2的充气压力，能够增大CO2的溶解度，溶液中H＋浓度增大，与A－结合生成难电离的HA，饮料中c(A－)减小，B项错误；pH＝5说明c(H＋)＝10－5mol·L－1，Ka＝cH＋·cA－cHA＝6.25×10－5，则cHAcA－＝10－56.25×10－5＝0.16，C项正确；根据电荷守恒得：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(A－)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)＋c(HCO－3)，根据物料守恒得：c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)，两式相减可得：c(H＋)＋c(HA)＝2c(CO2－3)＋c(OH－)＋c(HCO－3)，D项错误。A.MOH的碱性强于ROH的碱性B.ROH的电离程度：b点大于a点相等[例6](2015年新课标卷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()。C.若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)D.当lgVV0＝2时，若两溶液同时升高温度，则cM＋cR＋增大解析：相同浓度的一元碱，碱的pH越大其碱性越强，根据图知，未加水时，相同浓度条件下，MOH的pH大于ROH的pH，说明MOH的电离程度大于ROH，则MOH的碱性强于ROH的碱性，A正确；由图示可以看出ROH为弱碱，弱电解