高考化学一轮复习 弱电解质的电离 电离平衡讲练析 新人教版.doc

2011年高考化学一轮精品讲练析弱电解质的电离 电离平衡考点解读1 掌握电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念。2 掌握弱电解质的电离平衡以及浓度、温度等对电离平衡的妨碍。3 理解电离平衡常数。4. 理解水的电离及离子积常数；5. 理解溶液pH的定义。理解测定溶液pH的方法，能进展pH的简单计算知识体系一、强电解质与弱电解质的区别 强电解质弱电解质定义溶于水后几乎完全电离的电解质溶于水后只有部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物某些具有弱极性键的共价化合物。电离程度几乎100完全电离只有部分电离电离过程不可逆过程，无电离平衡可逆过程，存在电离平衡溶液中存在的微粒（水分子不计）只有电离出的阴阳离子，不存在电解质分子既有电离出的阴阳离子，又有电解质分子实例绝大多数的盐（包括难溶性盐）强酸：H2SO4、HCl、HClO4等强碱：Ba（HO）2 Ca（HO）2等弱酸：H2CO3 、CH3COOH等。弱碱：NH3·H2O、Cu（OH）2 Fe（OH）3等。电离方程式KNO3=K+NO3H2SO4=2 H+SO42NH3·H2ONH4+OH_H2SH+HS_ HS_H+S2-二、弱电解质的电离平衡1、弱电解质的电离平衡指在一定条件下（温度、浓度），弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时的状态。弱电解质的电离平衡的特点是：(1)动态平衡：电离方程式中用“ ”，如：CH3COOH CH3COO+H+。(2)条件改变：平衡被打破。如在CH3COOH的石蕊溶液中（呈红色）参加固体CH3COONH4，即增大了c（CH3COO），平衡左移，c（ H+）变小，使红色变浅。(3)弱电解质在离子反响中电离平衡发生挪动。将等质量的锌粉分别投入盐酸和醋酸中，实验结果：盐酸的反响速率比醋酸快。假设锌足量，则产生氢气的体积相等。由于当浓度和体积一样时，盐酸是强酸，c（H+）大，因而反响速率快，但二者可电离出来的H+的物质的量相等，仅仅是后者随着反响的进展，醋酸的电离平衡不断发生挪动。(4)从导电实验可知，弱电解质少部分电离，大部分以分子方式存在，决定了它在离子方程式书写中保存分子方式。如醋酸和烧碱溶液中和反响的离子方程式应写成：CH3COOH+OH= CH3COO+H2O。(5)导电性强弱与电解质强弱的关系：电解质的强弱由物质内部构造决定，电解质的强弱在一般情况下妨碍着溶液导电性的强弱。导电性强弱是由溶液离子浓度大小决定的。假如某强电解质溶液浓度非常小，那么它的导电性能够非常弱，而某弱电解质尽管电离程度非常小，但假如浓度较大时，该溶液的导电才能也能够较强。因而，强电解质溶液的导电才能不一定强，弱电解质的导电才能也不一定弱。2、电离平衡常数(1)概念：在一定条件下，弱电解质的电离到达平衡时，溶液中电离所产生的各种离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，用K表示（酸用 表示，碱用 表示）。(2)表示方法：   (3)K的意义：K值越大，表示该电解质较易电离，所对应的弱酸弱碱较强。从 或 的大小，能够推断弱酸和弱碱的相对强弱，例如弱酸的相对强弱： > > > > > > > (4)妨碍K值大小的要素：K值不随浓度而变化，但随温度而变化。(5)多元弱酸的电离。多元弱酸是分步电离的，且越向后的电离越困难，其电离出来的离子浓度也越小，酸性主要由第一步电离决定。如 的电离：第一步电离： 第二步电离： 第三步电离： 显然： 。在磷酸溶液中，由 电离出来的离子有H+、H2PO4 、HPO4 2、PO4 3等离子，其离子浓度的大小关系为： 。三、水的电离与溶液的pH(一)水的电离(二)溶液的pH1、酸性溶液：按CCH+pH 2、碱性溶液：按CCOH-CH+pH 3、强酸、强碱溶液的稀释后的溶液：关于酸溶液中的CH+，每稀释10n倍，pH增大n个单位，但增大后不超过7，酸仍为酸！ 关于碱溶液中的COH-，每稀释10 n倍，pH减少n个单位，但减少后不小于7，碱仍为碱！ pH值一样的强酸与弱酸（或强碱与弱碱），稀释一样的倍数，pH变化为强酸变化大，弱酸变化小。 极稀溶液中的pH值的计算，应考虑水的电离。 4、强酸与强弱溶液混合的计算： 反响的本质：H+OH-=H2O 三种情况：(1)恰好中和，pH=7 (2)假设余酸，先求中和后的CH+，再求pH。 (3)假设余碱，先求中和后的COH-，再通过KW求出CH+，最后求pH。 5、已经知道酸和碱溶液的pH之和，推断等体积混合后的溶液的p H (1)假设强酸与强碱溶液的pH之和大于14，则混合后显碱性，pH大于7。 (2)假设强酸与强碱溶液的pH之和等于14，则混合后显中性，pH等于7。 (3)假设强酸与强碱溶液的pH之和小于14，则混合后显酸性，pH小于7。 (4)假设酸与碱溶液的pH之和等于14，强、碱中有一强、一弱，则酸、碱溶液混合后，谁弱显谁性。这是由于酸和碱已电离的H+ 和OH- 恰好中和，谁弱谁的H+ 或OH- 有储藏，中和后还能电离，显出酸、碱性来。 根底过关第1课时 强弱电解质教材在讲述电解质的有关概念时，跨度较大，必修1的第二章第二节讲述了电解质的概念，选修化学反响原理第三章第一节、第二节讲述了强、弱电解质的有关概念。一、电解质和非电解质电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。非电解质：在水溶液里或熔融状态下不能导电的化合物。【留意】1电解质和非电解质的范畴都是化合物，因而单质既不是电解质也不是非电解质。2化合物为电解质，其本质是本身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质本身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。如：SO2、SO3、CO2、NO2等。3常见电解质的范围：酸、碱、盐、离子型氧化物。4溶剂化作用：电解质溶于水后构成的离子或分子并不是单独存在的，而是与水分子互相吸引、互相结合，以“水合离子”或“水合分子”的形态存在，这种溶质分子或离子与溶剂互相吸引的作用叫做溶剂作用。二.强电解质和弱电解质强电解质：在溶液中能够全部电离的电解质。则强电解质溶液中不存在电离平衡。弱电解质：在溶液中只是部分电离的电解质。则弱电解质溶液中存在电离平衡。【留意】1强、弱电解质的范围：强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐弱电解质：弱酸、弱碱、水2强、弱电解质与溶解性的关系：电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。一些难溶的电解质，但溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。如：BaSO4、BaCO3等。3强、弱电解质与溶液导电性的关系：溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。强电解质溶液的导电性不一定强，如非常稀的强电解质溶液，其离子浓度非常小，导电性非常弱。而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度能够较大，导电性能够较强。4强、弱电解质与物质构造的关系：强电解质一般为离子化合物和一些含强极性键的共价化合物，弱电解质一般为含弱极性键的化合物。5强、弱电解质在熔融态的导电性：离子型的强电解质由离子构成，在熔融态时产生自由挪动的离子，能够导电。而共价型的强电解质以及弱电解质由分子构成，熔融态时仍以分子方式存在，因而不导电。三、弱电解质的电离平衡：强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡。弱电解质在溶液中电离时，不完全电离，存在电离平衡。当弱电解质的离子化速率和分子化速率相等时，则建立了电离平衡。其平衡特点与化学平衡类似。（动、定、变）1电离方程式：书写强电解质的电离方程式时常用“=”，书写弱电解质的电离方程式时常用“”。2电离平衡常数：在一定条件下到达电离平衡时，弱电解质电离构成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。【留意】（1）电离常数服从化学平衡常数的一般规律，只受温度妨碍，与溶液的浓度无关。温度一定时，弱电解质具有确定的电离常数值。（2）电离常数越大，到达平衡时弱电解质电离出的离子越多，电解质电离程度越大。（3）多元弱酸的电离是分步进展的，每一步电离都有各自的电离常数，每一步电离程度各不一样，差异较大，且逐级减小，故以第一步电离为主，氢离子主要由第一步电离产生。3电离度：弱电解质在水中的电离到达平衡状态时，已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数的百分率，称为电离度。常用表示：=4妨碍电离平衡的要素：内因：弱电解质的电离程度大小主要由电解质本身的性质决定。外因：（1）温度：电离过程热效应小，温度变化不大时可不考虑其妨碍。电离过程焓值增加（吸热），升高温度，电离程度增大。（2）浓度：溶液越稀，离子互相碰撞结合成分子的时机越小，弱电解质的电离程度就越大。因而，稀释溶液会促使弱电解质的电离平衡向电离的方向挪动。典型例题【例1】以下物质的水溶液都能导电，但属于非电解质的是 A、CH3COOH B、Cl2 C、NH4HCO3 D、SO2【解析】留意氯气为单质，因而既不是电解质也不是非电解质。答案为D。【例2】以下说法以下正确的选项A、强电解质的水溶液中不存在溶质分子，弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子B、强电解质的水溶液导电性强于弱电解质的水溶液C、强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物D、强电解质易溶于水，弱电解质难溶于水【解析】强电解质溶于水后，全部电离，不存在溶质分子，而弱电解质溶于水后，只部分电离，存在电离平衡，水溶液中存在溶质分子和离子，故A正确。溶液的导电性是由溶液中的离子浓度大小及离子所带的电荷所决定的，假设强电解质溶液是稀溶液，则溶液中离子浓度非常小，导电性就非常弱，故B不正确。强电解质部分是离子化合物，部分是共价化合物，如H2SO4是强酸，也是强电解质，但属于共价化合物，故C不正确。强电解质与溶解性大小无关，如BaSO4难溶于水，但属于强电解质，而NH3·H2O易溶于水，但属于弱电解质。答案为A【例3】已经知道HClO是比H2CO3还弱的酸，氯水中存在以下平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，HClO H+ClO ，达平衡后，要使HClO浓度增加，可参加A、H2S B、CaCO3 C、HCl D、NaOH 【解析】关于A选项，由于H2S与HClO能发生氧化复原反响，因而会使次氯酸的浓度减小。CaCO3能与HCl反响而使Cl2+H2OHCl+HClO的平衡正移，使HClO的浓度增加，同时还要留意，因HClO是比H2CO3还弱的酸，因而CaCO3不能与HClO H+ClO 电离的H+结合，因而不会使次氯酸的浓度因平衡正移而减小。故应选B。关于D，NaOH与H+中和，因而可使两个都正向挪动，结果会使HClO浓度减小。根底过关第2课时 水的电离和溶液的 pH1. 水的电离及离子积常数水的电离平衡：水是极弱的电解质，能发生自电离：H2O2+H2O2 H3O+HO2 简写为 H2O H+OH （正反响为吸热反响）其电离平衡常数：Ka = 水的离子积常数：Kw=H+OH-250C 时Kw×10-14 mol2·L-2 ，水的离子积与温度有关，温度升高Kw增大。如1000C 时Kw×10-12 mol2·L-2 .不管是纯水依然酸、碱,盐等电解质的稀溶液，水的离子积为该温度下的Kw。2. 妨碍水的电离平衡的要素酸和碱:酸或碱的参加都会电离出 H+或OH-,均使水的电离逆向挪动,从而抑制水的电离。温度：由于水的电离吸热，假设升高温度，将促进水的电离， H+与OH-同时同等程度的增加，pH变小，但 H+与OH-一直相等，故仍呈中性。能水解的盐：不管水解后溶液呈什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大。其它要素：如向水中参加爽朗金属，由于爽朗金属与水电离出来的 H+直截了当作用，使 H+减少，因而促进了水的电离平衡正向挪动。 pH的计算： pH=-lgH+酸碱性和pH的关系：在室温下，中性溶液：H+=OH=1.0×10-7 mol· L-1, pH =7酸性溶液： H+OH , H+×10-7 mol·L-1, pH 7碱性溶液： H+OH , H+×10-7 mol·L-1, pH 7pH的测定方法：酸碱指示剂:粗略地测溶液pH范围pH试纸:精略地测定溶液酸碱性强弱pH计: 准确地测定溶液酸碱性强弱4酸混合、碱混合、酸碱混合的溶液pH计算：酸混合：直截了当算 H+，再求pH 。碱混合：先算 OH-后转化为 H+，再求pH 。酸碱混合：要先看谁过量，假设酸过量，求 H+，再求pH；假设碱过量，先求 OH-，再转化为 H+，最后求pH 。H+混 = OH混 = 典型例题【例1】（2010全国卷1）以下表达正确的选项A在醋酸溶液的，将此溶液稀释1倍后，溶液的，则B在滴有酚酞溶液的氨水里，参加至溶液恰好无色，则如今溶液的C盐酸的，盐酸的D假设1mL的盐酸与100mL溶液混合后，溶液的则溶液的【解析】A假设是稀醋酸溶液稀释则C(H+)减小，pH增大，ba，故A错误；B酚酞的变色范围是pH= 8.010.0（无色红色），如今使红色褪去，pH不一定小于7，可能在78之间，故B错误；C常温下酸的pH不可能大于7，只能无限的接近7；D正确，直截了当代入计算可得是正确，也可用更一般的式子：设强酸pH=a，体积为V1；强碱的pH=b，体积为V2,则有10-aV1=10-(14-b)V2，如今V1/V2=10-2,又知a=1,因而b=11【答案】D【命题意图】考察弱电解质的稀释，强酸的无限稀释，指示剂的变色范围，强酸与强碱的混合pH的计算等根本概念【点评】此题在第一轮复习至第三轮复习无时不在强调的根本咨询题考察确实是第二册第三章的咨询题，这次竟然没有考离子浓度大小比拟，而考这些，非常简单，大家都喜爱！【例2】（2010天津卷，4）以下液体均处于25，有关表达正确的选项A某物质的溶液pH < 7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐 BpH 4.5的番茄汁中c(H+)是pH 6.5的牛奶中c(H+)的100倍CAgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度一样DpH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c(Na+) > c(CH3COO)解析：某些强酸的酸式盐pH7，如NaHSO4，故A错；，c(H+)=10 mol·L-1，其c(H+)=10 mol·L-1，故B正确；同浓度的CaCl2溶液的c(Cl-)是NaCl的两倍，它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同，故C错；混合溶液显酸性，则c(H+)>c(OH-)，依照电荷守恒，c(CH3COO-)>c(Na+)，故D错。答案：B命题立意：综合考察了电解质溶液中的有关知识，包括盐类的水解、溶液的pH与c(H+)的关系、沉淀溶解平衡的挪动和溶液中离子浓度大小的比拟。弱电解质的电离 电离平衡单元测试一、选择题（每题只有1个正确答案）1.以下说法正确的选项A. 纯水的pH值一定等于7B. H+大于10-7mol/L的溶液一定是酸性溶液C. pH=2的溶液中H+是pH=1的溶液的两倍D. H+=2×10-7mol/L的溶液可能是中性溶液2. 有甲乙两种溶液，甲溶液的pH是乙溶液的两倍，则甲溶液中的H+与乙溶液中的H+的关系是A. 21 B. 1001 C. 1100 D. 无法确定时，在0.01mol/L的稀硫酸中，水电离出的H+是A. 5×10-13mol/L B. 002mol/L C. 1×10-7mol/L D. 1×10-12mol/L4.已达电离平衡的01mol/L的醋酸溶液中，为提高醋酸的电离程度，同时使溶液的pH值降低，应采取的措施是 A. 加一定量水 B.加热 C. 参加盐酸 D. 参加冰醋酸5. pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，所得混合液的pH=11，则强碱与强酸的体积比是 A. 11:1 B. 9:1 C. 1:9 D. 1:116. 01mol/L 某酸HA溶液的pH=3，将溶液稀释100倍后，溶液的pH值可能为A. 1 B. 4 C. 5 D. 87用惰性电极在U型管中电解硝酸钾溶液，一定时间后在两极滴加甲基橙试液，则两极的颜色是 ABCD阴极橙色黄色红色红色阳极橙色红色红色橙色8. pH一样的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍一样，则m和n的关系是 A. m = n B. m n C. mn D. 无法推断二、选择题（每题有12个正确答案）9. 某溶液在250C时由水电离产生的H+×10-12 mol· L-1，以下说法正确的选项 A. 该溶液的pH可能为2 B. 向该溶液中参加铝片一定有氢气产生 C. 假设该溶液中的溶质只有一种,它一定是酸或碱 D. HCO3- 、HS-、HPO42-等离子在该溶液中不能大量共存10.常温时，pH=2.7的一元弱酸溶液加水稀释，假设溶液体积扩大10倍,则溶液中的变化是A. H+增大 B. H+、OH都减小 C. OH增大 D. H+×OH不变11. 等体积混和0.10 mol/L盐酸和0.06 mol/L Ba(OH)2溶液后,溶液的pH值等于A. 2.0 B. 12.312. 假设将pH=2的酸溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混和。混和液中的pH值为A. 等于7 B. 大于等于7 C. 小于等于7 D. 无法推断13. 室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离出来的c(H+)为×10-2 mol· L-1×10-6 mol· L-1×10-7 mol· L-1×10-12 mol· L-114. 以下表达中，正确的选项 A. 中和10ml 0.1 mol·L-1醋酸与中和100ml 0.01 mol·L-1醋酸所需同种碱溶液的量不同 B. 体积相等、pH相等盐酸和硫酸溶液中，H+离子的物质的量相等C. 等体积pH=3的酸溶液与pH=11的碱溶液相混合后，混合溶液的pH一定等于7 D. 250C时，将0.1 mol·L-1 NaOH溶液与pH=1的稀硫酸等体积混合，混合后溶液pH=715. 常温下,将pH=5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO42-)与c(H+)的比值约为 A. 1:1 B. 1:2 C. 1:10 D. 10:1三、填空题16. 某温度下，纯水中的 H+×10-7mol/L，则此纯水中的OH= mol/L。17. 某温度下，重水（D2O）的离子积常数为1×10-12 mol2·L-2，假设用pH一样的定义来规定pD值，则该温度下：纯重水的pD= ；2O溶液1L，其pD= ； 2SO4的D22O溶液混合后pD= 。18. 双氧水（H2O2）和水水都是极弱电解质，但H2O2比水更显酸性。假设把H2O2看成是二元弱酸，请写出它在水中的电离方程式： 鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用构成正盐，在一定条件下也能够构成酸式盐。请写出H2O2与Ba(OH)2作用构成正盐的化学方程式： 水电离生成H3O+ 和OH叫做水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离方程式为： 19. 250C时，假设体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已经知道VaVb和a=0.5b,请填写以下空白:（1）a值可否等于3（填“可”或“否”） ，其理由是 。（2）a值可否等于5（填“可”或“否”） ，其理由是 。（3）a的取值范围是 。参考答案1、D 2、D 3、A 4、B 5、C 6、B 7、B 8、B9、AD 10、CD 11、D 12、C 13、AD 14、BD 15、C16、2.0×107mol/L17、（1）6 （2）10 （3）1118、（1）H2O2H+ + HO2 ，HO2- H+ + O22； （2）H2O2 + Ba(OH)2 = BaO2 + 2 H2O （3）H2O2 + H2O2H3O2+ + HO219、（1）否，假设a=3，则b=6，溶液显酸性，与题意不符，故a3（2）否，假设a=5，c(H+)a=10-5mol·L-1，则b=10，c(OH-)b=10-4mol·L-1 ，Va/Vb =c(OH)b/ c(H+)a1,不符合题意，故a5 （3）7/2a14/2