2020版化学鲁科版选修4学案：第3章 第2节 第1课时 弱电解质的电离平衡 .docx

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1、第2节弱电解质的电离盐类的水解第1课时弱电解质的电离平衡核心素养发展目标1.变化观念与平衡思想：知道弱电解质在水溶液中存在电离平衡，能正确书写弱电解质的电离方程式，会分析电离平衡的移动。2.证据推理与模型认知：通过分析、推理等方法认识电离平衡常数的意义，建立强弱电解质的判断和“强酸制弱酸”的思维模型。一、弱电解质的电离平衡1电离平衡状态(1)概念：在一定条件(如温度、浓度)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，电离过程就达到了电离平衡状态。(2)建立过程(3)电离平衡的特征2电离平衡的影响因素(1)实例分析分析改变下列条件对醋酸电离平衡的影响，填写下表：条件改

2、变平衡移动方向Hn(H)电离程度导电能力升高温度向右移动增大增大增大增强加H2O向右移动减小增大增大减弱通HCl向左移动增大增大减小增强加少量NaOH(s)向右移动减小减小增大增强加少量CH3COONa (s)向左移动减小减小减小增强加少量CH3COOH向右移动增大增大减小增强(2)影响因素温度：由于弱电解质的电离过程一般是吸热的，升高温度，电离平衡将向电离方向移动，其电离程度将增大。浓度：对于同一弱电解质，增大溶液浓度，电离平衡将向电离方向移动，但电解质的电离程度减小；稀释溶液时，电离平衡将向电离方向移动，电解质的电离程度增大，但往往会使离子的浓度降低。相同离子：在弱电解质溶液中加入与弱电解

3、质有相同离子的强电解质时，电离平衡向逆电离方向移动。反应离子：加入能与电解质电离出的离子反应的离子时，电离平衡向电离方向移动。例1(2018宁夏育才中学高二月考)在0.1 molL1的CH3COOH溶液中，要促进醋酸电离且使H浓度增大，应采取的措施是()A升温 B加水C加入NaOH溶液 D加入稀盐酸答案A解析醋酸的电离是吸热过程，升高温度能促进醋酸的电离，且H浓度增大，故A正确；加水促进醋酸的电离，但H减小，故B错误；加入氢氧化钠溶液，OH和H反应生成水，能促进醋酸的电离，但H浓度减小，故C错误；加入稀盐酸，H浓度增大，但抑制醋酸的电离，故D错误。考点弱电解质的电离平衡及移动题点改变条件使电离

4、平衡发生移动例2已知0.1 molL1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使溶液中值增大，可以采取的措施是()加少量烧碱固体升高温度加少量冰醋酸 加水加少量醋酸钠固体A BC D答案D解析中加少量NaOH固体时，H与OH结合生成难电离的H2O，使值减小；中CH3COOH的电离是吸热过程，升温，H增大，CH3COOH减小，故值增大；中加少量无水CH3COOH时，CH3COOH增大量大于H增大量，致使值减小；中加水稀释，电离平衡右移，n(CH3COOH)减小，n(H)增大，故增大；加少量醋酸钠固体时，平衡逆向移动，H减小，CH3COOH增大，值减小。考点弱电解质的电离平衡及移

5、动题点改变条件使电离平衡发生移动弱酸或弱碱电离平衡移动中离子浓度的变化(1)弱酸或弱碱的电离平衡向右移动，其电离程度不一定增大，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度不一定增大。(2)弱酸或弱碱加水稀释时，溶液中不一定所有离子浓度都减小。如稀醋酸加水稀释时，OH增大，其他离子浓度均减小。(3)对于浓的弱电解质溶液，如冰醋酸加水稀释的过程弱电解质的电离程度逐渐增大，但离子浓度先增大后减小。(4)分析弱电解质微粒浓度变化时，要注意平衡移动时相关量的变化程度与溶液体积变化程度的相对大小。相关链接纯醋酸加水过程中c(H)的变化在向纯醋酸中加水之前，醋酸分子尚未电离，c(H)0。在加水之后，醋酸开始电离

6、，随着水的逐渐加入，电离平衡逐渐向生成CH3COO和H的方向移动，在此过程中V(溶液)和n(H)都逐渐增大。n(H)从0开始当加水至醋酸浓度非常小时，溶液中的H又非常接近于水电离出的H。H变化的全过程是：小(0)大小接近于水电离出的H。对c(H)变化的过程可用图像近似地表示出来(如图)。例3(2018拉萨期末考试)某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是()A为盐酸稀释时的pH变化曲线Bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强Ca点Kw的数值比c点Kw的数值大Db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度答案B解析根据电解质的电离平衡特点知：应为醋

7、酸溶液稀释时的pH变化曲线，A项错误；溶液导电性取决于离子浓度，b点的H浓度大，导电性强，B项正确；Kw的大小取决于温度，C项错误；相同pH的盐酸和醋酸溶液，醋酸溶液浓度远大于盐酸的浓度，稀释到相同体积时，醋酸溶液()浓度大于盐酸()浓度，D项错误。考点强弱电解质的比较与判断题点等体积等pH强、弱电解质的稀释思维启迪强、弱酸(碱)稀释时pH的变化稀释弱电解质溶液，能促进弱电解质的电离。pH相同的强酸与弱酸(强碱和弱碱)溶液，稀释相同的倍数后，弱酸(弱碱)的pH变化小于强酸(强碱)的pH变化。例4下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是()A相同浓度的两溶液中H相同B100 mL 0.1 mo

8、lL1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠CH103 molL1的两溶液稀释100倍，H均为105 molL1D向两溶液中分别加入少量对应的钠盐，H均明显减小答案B解析相同浓度的两溶液，醋酸部分电离，故醋酸H比盐酸的小，故A错误；由反应方程式可知B正确；醋酸稀释过程中平衡向电离方向移动，故稀释后醋酸的H大于105 molL1，故C错误；醋酸中加入醋酸钠，由于增大了溶液中醋酸根离子的浓度，抑制了醋酸电离，使H明显减小，而盐酸中加入氯化钠，对溶液中H无影响，故D错误。考点弱电解质的相关综合题点一元强酸与一元弱酸的比较相关链接一元强酸和一元弱酸的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸

9、HpH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由H2O电离出的H一元强酸大小相同相同大小一元弱酸小大小大(2)相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸H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由H2O电离出的H一元强酸相同小小少相同相同一元弱酸大大多二、电离平衡常数1概念在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形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。电离平衡常数简称电离常数。2表达式(1)CH3COOH的电离常数表达式是Ka。(2)NH3H2O的电离常数表达式是Kb。(3)H2S在水溶液中分两步电离，即：H2SHHS、HSHS2，其

10、电离常数表达式分别为Ka1、Ka2。3意义表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越大，酸(或碱)性越强。4影响因素同一弱电解质，电离常数K的大小只与温度有关，温度升高时，电离常数增大。(1)电离常数的大小由弱电解质本身的性质决定，同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，K值越大，电离程度越大。(2)同一弱电解质在同一温度下改变浓度时，其电离常数不变。(3)多元弱酸电离常数：K1K2K3，其酸性主要由K1大小决定。例5下列说法正确的是()A电离常数受溶液浓度的影响B电离常数可以表示弱电解质的相对强弱CKa大的酸溶液中H一定比Ka小的酸溶液中的H大DH2CO3的电离常数表

11、达式：K答案B解析电离平衡常数是与温度有关的函数，与溶液浓度无关，故A项错误；酸中H既跟酸的电离常数有关，也跟酸的浓度有关，故C项错误；碳酸是分步电离的，第一步电离常数表达式为K1，第二步电离常数为K2，故D项错误。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数表达式及其意义例6由表格中的电离常数判断可以发生的反应是()化学式电离常数HClOK3108 molL1H2CO3Ka14.4107 molL1Ka24.71011 molL1A.NaClONaHCO3=HClONa2CO3B2HClONa2CO3=2NaClOCO2H2OC2NaClOCO2H2O=2HClONa2CO3DNaClOCO2H

12、2O=HClONaHCO3答案D解析依据电离常数分析可知酸性由强至弱的顺序为H2CO3HClOHCO，根据强酸可以制取弱酸分析，A项与HClOHCO矛盾，错误；B项与H2CO3HClO矛盾，错误；C项与H2CO3HClOHCO矛盾，反应应该生成碳酸氢钠，错误；D项，与H2CO3HClOHCO吻合，正确。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数的应用思维启迪通过分析、推理建立溶液中“以强酸制弱酸”离子反应的思维模型，因此根据Ka的大小可以判断该类型离子反应能否发生。相关链接电离平衡常数的应用1根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越强。2根据电离平衡常

13、数判断电离平衡的移动方向。如在一定浓度的CH3COOH溶液中K；稀释一倍后，假设平衡不移动，则QK，QK，平衡向电离方向移动。3根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。弱电解质加水稀释时，能促进弱电解质的电离，溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化，但电离平衡常数不变，考题中经常利用电离平衡常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如：0.1 molL1 CH3COOH溶液加水稀释，加水稀释时，H减小，Ka值不变，则增大。1下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是()A相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应时，产生H2的起始速率相等B常温下，测得0.1 molL1醋酸溶液的p

14、H4C常温下，将pH1的醋酸溶液稀释1 000倍，测得pH4D在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸的弱答案A解析A项，pH相同，说明两溶液中的H相同，与同样的锌反应时产生H2的起始速率相同，无法证明醋酸是否已完全电离；B项，若为强酸，常温下0.1 molL1的一元酸，pH1；而醋酸的pH4，证明醋酸未完全电离，是弱电解质；C项，若为强酸，常温下pH1的一元酸稀释1 000倍后，溶液的pH4；而pH1的醋酸稀释1 000倍后pHa2答案C解析由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH增大程度不同，说明两种酸的酸性强弱不同，故pH2的两种酸的浓度一定不同，A项错误；由图知，稀释后A溶液的pH大于B溶液的

15、pH，则A中H小于B中H，此时A酸溶液的酸性比B酸溶液的弱，B项错误；a5时表明，pH2的A酸溶液稀释1 000倍，pH增加3，故A一定是强酸；pH2的B酸溶液稀释1 000倍后，pHa2，若A是强酸，则a5，D项错误。考点弱电解质的电离平衡及移动题点等体积等pH强弱电解质的稀释6已知7.2104 molL1、4.6104 molL1、4.91010 molL1分别是三种酸的电离平衡常数的值。若这三种酸可发生如下反应：NaCNHNO2=HCNNaNO2NaCNHF=HCNNaFNaNO2HF=HNO2NaF则下列叙述中不正确的是()AHF的电离平衡常数为7.2104 molL1BHNO2的电离

16、平衡常数为4.91010 molL1C根据两个反应即可知三种酸的相对强弱DHNO2的电离平衡常数比HCN的大，比HF的小答案B解析根据强酸制弱酸的原理，题给三个反应中，第个反应说明酸性HNO2HCN，第个反应说明酸性HFHNO2，故HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱。相同条件下，酸的酸性越强，电离平衡常数越大，据此可以将三个电离平衡常数与酸对应起来。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数的应用7已知H2CO3的电离平衡常数：Ka14.3107 molL1和Ka25.61011 molL1，HClO的电离平衡常数：Ka2.95108 molL1。在反应Cl2H2OHClHClO达到平衡后，要

17、使HClO的浓度增大可加入()ANaOH BHClCNaHCO3 DH2O答案C解析要使HClO的浓度增大，必须使该反应平衡右移，且加入的物质与HClO不反应。加入NaOH时，平衡虽然右移，但HClO也参与了反应，导致HClO的浓度减小；加入HCl时，平衡左移，HClO浓度减小；加水稀释时，HClO浓度也减小；由题给电离平衡常数知，酸性：H2CO3HClOHCO，故加入NaHCO3时，NaHCO3只与HCl反应，使平衡右移，HClO浓度增大。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数的应用8为了证明一水合氨(NH3H2O)是弱电解质，甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验：0.01 molL1氨

18、水、 NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水。(1)甲用pH试纸测出常温下0.01 molL1氨水的pH为10，则认定一水合氨是弱电解质，你认为这一方法是否正确？(填“是”或“否”)_，并说明理由：_。(2)乙取出10 mL 0.01 molL1氨水，用pH试纸测出其pHa，然后用蒸馏水将其稀释至1 000 mL，再用pH试纸测出其pHb，若要确认一水合氨是弱电解质，则a、b值应满足什么条件？_(用等式或不等式表示)。(3)丙取出10 mL 0.01 molL1氨水，滴入2滴酚酞溶液，显粉红色，再加入NH4Cl晶体少量，观察到颜色变_(填“深”或“浅”)。则证明一水合氨是弱电解质。答案(1

19、)是0.01 molL1氨水的pH10，说明OH104 molL1，NH3H2O没有完全电离(2)a2b10(a2) molL1。(3)如果一水合氨是弱碱，则存在电离平衡NH3H2ONHOH，向氨水中加入氯化铵后，铵根离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液中氢氧根离子浓度降低，溶液的碱性减弱，则溶液的颜色变浅。考点弱电解质的电离平衡及移动题点证明弱电解质的方法题组一弱电解质的电离平衡及影响因素1(2018辽阳质检)甲酸(HCOOH)是一种一元弱酸，下列性质中可以证明它是弱电解质的是()A常温下，1 molL1甲酸溶液中的H约为1102 molL1B甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳C10 mL 1 mo

20、lL1甲酸溶液恰好与10 mL 1 molL1 NaOH溶液完全反应D甲酸溶液与锌反应比强酸溶液与锌反应缓慢答案A解析1 molL1甲酸溶液中H1102 molL1，说明甲酸部分电离，所以能证明甲酸是弱电解质，故A正确；甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳说明甲酸酸性强于碳酸，但不能说明甲酸为弱酸，故B错误；10 mL 1 molL1甲酸溶液恰好与10 mL 1 molL1 NaOH溶液完全反应，说明甲酸是一元酸，不能证明甲酸是弱电解质，故C错误；甲酸和强酸溶液中氢离子浓度大小未知，不能证明甲酸是弱酸，故D错误。考点弱电解质的电离平衡及移动题点证明弱电解质的常用方法2在0.2 molL1的CH3CO

21、OH溶液中，当CH3COOHHCH3COO已达平衡时，若要使CH3COOH的电离度减小，溶液中的H增大，应加入()ACH3COONa固体 B氨水CHCl DH2O答案C解析A项，向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，CH3COONa溶于水电离出CH3COO，抑制CH3COOH的电离，CH3COOH的电离度减小，溶液中的H减小，错误；B项，向CH3COOH溶液中加入氨水，氨水和H反应，促进CH3COOH的电离，CH3COOH的电离度增大，且溶液中的H减小，错误；C项，向CH3COOH溶液中加入HCl，H增大，抑制CH3COOH的电离，CH3COOH的电离度减小，正确；D项，稀释CH3C

22、OOH溶液，促进CH3COOH的电离，CH3COOH的电离度增大，但H减小，错误。考点弱电解质的电离平衡及移动题点改变条件使电离平衡发生移动3已知相同条件下，HClO的电离常数小于H2CO3的第一级电离常数。为了提高氯水中HClO的浓度，可加入()AHCl BCaCO3(s)CH2O DNaOH(s)答案B解析分析Cl2H2OHClHClO；加入HCl，平衡左移，HClO减小；加入水，平衡右移，但HClO减小；加入NaOH(s)，H及HClO均与OH反应，平衡右移，但HClO减小(生成了NaCl和NaClO)；加入CaCO3(s)，H与CaCO3反应使平衡右移，而HClO不与CaCO3反应，因

23、而HClO增大。考点弱电解质的电离平衡及移动题点改变条件使电离平衡发生移动4(2018河北衡水中学月考)在0.1 molL1的HCN溶液中存在如下电离平衡：HCNHCN，下列叙述正确的是()A加入少量NaOH固体，平衡正向移动B加水，平衡逆向移动C滴加少量0.1 molL1的HCl溶液，溶液中H减小D加入少量NaCN固体平衡正向移动答案A解析加入NaOH固体，OH与HCN电离产生的H反应，平衡正向移动，A项正确；加水，平衡正向移动，B项错误；滴加少量0.1 molL1的HCl溶液，H增大，C项错误；加入少量NaCN固体，CN增大，平衡逆向移动，D项错误。考点弱电解质的电离平衡及移动题点外界条件

24、对电离平衡影响的综合题组二一元强酸与一元弱酸的比较5体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl)n(CH3COO)0.01 mol，下列叙述错误的是()A与NaOH完全中和时，醋酸所消耗的NaOH多B分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多C两种溶液的pH相等D分别用水稀释相同倍数时，n(Cl)n(CH3COO)答案B解析体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl)n(CH3COO)0.01 mol，根据二者的电离方程式可知，二者电离出的H相同，故pH相等，C项正确；由于CH3COOH不能完全电离，因此n(CH3COOH)n(HCl)，故与NaOH完全中和时，醋酸消耗的NaOH多，分别与足量Ca

25、CO3反应时，醋酸参与的反应放出的CO2多，A项正确、B项错误；分别用水稀释相同倍数时，醋酸的电离程度增大，n(CH3COO)增大，而n(Cl)不变，D项正确。考点弱电解质的相关综合题点一元强酸与一元弱酸的比较6pH相等的盐酸(甲)和醋酸(乙)，分别与锌反应，若最后锌已全部溶解且放出气体一样多，则下列说法正确的是()A反应开始时的速率：甲乙B反应结束时，H：甲乙C反应开始时，酸的物质的量浓度：甲乙D反应所需时间：甲乙答案D解析A项，盐酸(甲)和醋酸(乙)两种溶液中氢离子浓度相等，所以开始反应速率相等，错误；B项，若最后锌全部溶解且放出气体一样多，可能是盐酸恰好反应而醋酸过量，也可能是盐酸和醋酸

26、都过量，如果盐酸恰好反应而醋酸过量，则反应后溶液的H：乙甲，错误；C项，H相等的盐酸(甲)和醋酸(乙)，醋酸是弱电解质，氯化氢是强电解质，所以反应开始时，c(HCl)c(CH3COOH)，错误；D项，反应过程中，醋酸电离导致醋酸中氢离子浓度减小的速率小于盐酸中氢离子浓度减小的速率，所以盐酸反应的速率小于醋酸，所以反应所需时间：甲乙，D正确。考点弱电解质的相关综合题点一元强酸与一元弱酸的比较7pH2的两种一元酸x和y，体积均为100 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加0.1 molL1NaOH溶液至pH7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则()Ax为弱酸，VxVyCy为弱

27、酸，VxVy答案C解析由题图知：将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量pHx1，pHyB和分别用等浓度的硫酸溶液中和，消耗硫酸溶液的体积：C与分别与足量镁粉反应，生成H2的量：103 molL1，pH3的盐酸中c(HCl)103 molL1，pH11的氨水中c(NH3H2O)103 molL1，pH11的NaOH溶液中c(NaOH)103 molL1。A项，稀释促进弱电解质的电离，则若将四种溶液稀释100倍，溶液pH大小顺序：，错误；B项，由于氨水的浓度大于氢氧化钠，所以等体积的和分别用等浓度的硫酸溶液中和，消耗硫酸溶液的体积：，错误；C项，由于醋酸的浓度大于盐酸，则等体积的与分别与足量镁

28、粉反应，生成H2的量：，错误；D项，和混合，碱的物质的量远远大于酸的物质的量，所以所得混合溶液的pH大于7，正确。考点弱电解质的相关综合题点一元强酸与一元弱酸的比较题组三电离平衡常数及其应用9已知25 时，K1.75105 molL1，其中K是该温度下CH3COOH的电离平衡常数。下列说法正确的是()A向该溶液中加入一定量的硫酸，K增大B升高温度，K增大C向CH3COOH溶液中加入少量水，K增大D向CH3COOH溶液中加入少量氢氧化钠溶液，K增大答案B解析电离常数作为一种化学平衡常数，与浓度无关，只受温度影响。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数表达及其意义10在25 时，0.1 molL

29、1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液，它们的电离常数分别为4.6104 molL1、1.8104 molL1、6.21010 molL1、K14.3107 molL1和K25.61011 molL1，其中氢离子浓度最小的是()AHNO2 BHCOOHCHCN DH2CO3答案C解析由电离常数的大小可知，酸性由强到弱的顺序是：HNO2HCOOHH2CO3HCN，故H最小的是HCN。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数的应用11已知25 时，几种弱酸的电离平衡常数如下：HCOOH：Ka1.77104 molL1，HCN：Ka4.91010 molL1，H2CO3：Ka14.410

30、7 molL1，Ka24.71011 molL1，则以下反应不能自发进行的是()AHCOOHNaCN=HCOONaHCNBNaHCO3NaCN=Na2CO3HCNCNaCNH2OCO2=HCNNaHCO3D2HCOOHCO=2HCOOH2OCO2答案B解析由于Ka(HCOOH)Ka1(H2CO3)Ka(HCN)Ka2(H2CO3)，所以只有反应B不能进行。考点电离平衡常数与电离度题点电离平衡常数的应用12部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHHCNH2CO3电离平衡常数(25 )/molL1Ka1.77104Ka4.91010Ka14.3107 Ka25.61011下列选项错误的是()A

31、CNH2OCO2=HCNHCOB2HCOOHCO=2HCOOH2OCO2C中和等体积、等pH的HCOOH和HCN溶液消耗NaOH的量前者小于后者D等浓度的HCOOH和H2CO3溶液，pH：HCOOHH2CO3答案D解析根据电离常数可知，酸性：HCOOHH2CO3HCNHCO，利用强酸制弱酸的原理可知，A、B正确；等体积、等pH的HCOOH和HCN溶液中，所含溶质的物质的量：n(HCN)n(HCOOH)，则中和时HCN消耗的NaOH的量多，C正确；等浓度的HCOOH、H2CO3溶液中，H：HCOOHH2CO3，故pH：HCOOH”“B(3)配制pH1的HA溶液难以实现加入的锌粒难以做到表面积相同解析100 mL 0.1 molL1HA溶液，若HA为弱酸，H0.1 mol