弱电解质的电离平衡考点归纳.pdf

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1、弱电解质的电离平衡考点归纳弱电解质的电离平衡考点归纳弱电解质电离平衡是电解质理论的基础，也是中学化学基本理论中的重要组成部分，近几年高考命题中反复考查。在学生已经学过化学平衡理论并了解电解质在水溶液中发生电离和离子间发生反应等知识的基础上，进一步学习弱电解质的电离平衡。高考命题的热点主要有影响弱电解质电离平衡因素，通过图象分析弱电解质和强电解质，电离常数和电离度等，为了更好的学习这一部分容，本文做了详细的总结和归纳，希望对同学们的学习有所启发，达到触类旁通的效果。一、弱电解质电离平衡1.电离平衡概念一定条件（温度、浓度）下，分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓

2、度都保持不变的状态叫电离平衡状态，简称电离平衡。任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡，达到平衡时，弱电解质在该条件下的电离程度最大。2.电离平衡的特征电解质的电离平衡属于化学平衡中的一种形式，具有以下一些特征：“逆”弱电解质的电离是可逆的，存在电离平衡“动”电离平衡是动态平衡“等”v(离子化)=v(分子化)0“定”达到电离平衡状态时，溶液中分子和离子的浓度保持不变，是一个定值“变”电离平衡是相对的，外界条件改变时，平衡被破坏，发生移动形成新的平衡。二、影响弱电解质电离平衡的因素（符合勒夏特列原理）1.因：弱电解质本身的性质，是决定性因素。2.外因温度:升高温度，由于电离过程吸热,平衡向电离方向

3、移动，电离程度增大。浓度:加水稀释，使弱电解质的浓度减小，电离平衡向电离的方向移动，电离程度增大。因为溶液浓度越小，离子相互碰撞结合成分子的机会越小，弱电解质的电离程度就越大；所以，稀释溶液会促进弱电解质的电离。例如：在醋酸的电离平衡 CH3COOHCH3COO+HA 加水稀释，平衡向正向移动，电离程度变大，但c(CH3COOH)、c(H)、c(CH3COO)变小；B 加入少量冰醋酸，平衡向正向移动，c(CH3COOH)、c(H)、c(CH3COO)均增大但电离程度小；+-+-+外加相关物质（同离子效应）例如：0.1 mol/L的CH3COOH溶液CH3COOH-CH3COO+H+向其中加入C

4、H3COONa固体，溶液中c(CH3COO)增大，CH3COOH的电离平衡向左移动，电离程度减小，c（H）减小，pH增大。如下表所示：加水升温加 CH3COONa加 HCl加 NaOH三、强弱电解质的判断方法电离程度增大增大减小减小增大n(H)增多增多减少增多减少+c(H)减小增大减小增大减小+导电能力减弱增强增强增强增强1.依据物质的类别进行判断一般情况下，强酸(HCl、H2SO4、HNO3)、强碱NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2、大部分盐、活泼金属氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、MgO)为强电解质；而常见的弱酸、弱碱和少部分盐为弱电解质，如H2CO3、H2SO3、HC

5、lO、H2SiO3、NH3H2O、(CH3COO)2Pb、HgCl2、Hg()2等。2.依据强、弱电解质的定义或弱电解质电离平衡的移动进行判断(见下表)pH 或物质的量浓度开始与金属反应的速率体积相同时与过量的碱反应时消耗碱的量体积相同时与过量活泼金属反应产生 H2的量浓度均为0.01 molL1的强酸 HA 与弱酸 HB2pHHAHBHAHBHAHBpH 均为 2 的强酸 HA 与弱酸 HB浓度：0.01 molL 1c(HA)c(HB)HAHBHAHBHAc(B)HA：不变HB：变大3pHHAHBc(A)c(B)HA：不变HB：变大3pHHApHHB2HAHB水的电离程度3.根据盐类水解进

6、行判断常见方案如下：HA7。在相同浓度、相同温度下，与强电解质溶液进行导电性对比实验；在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢，如将锌粒投入等浓度的盐酸和醋酸中，前者大。浓度与的关系；利用盐类水解的知识，测定对应盐的酸碱性；如CH3COONa 溶液呈碱性，则证明CH3COOH 是弱酸。采用同离子效应的实验证明存在电离平衡；利用强酸制备弱酸的方法来判断电解质的强弱；稀释前后的 pH 与稀释倍数的变化关系，如将 pH=2 的酸稀释 1000 倍，若 pH 小于 5，则证明为弱酸；利用元素周期律进行判断。三、电解质的强弱与导电性的关系三、电解质的强弱与导电性的关系强、弱电解质的区分依据不是看该物质

7、溶解度的大小,也不是看其水溶液导电能力的强弱，而是看溶于水的部分是否完全电离。CaCO3、Fe(OH)3的溶解度都很小，CaCO3属于强电解质，而 Fe(OH)3属于弱电解质；CH3COOH、HCl 的溶解度都很大，HCl 属于强电解质，而 CH3COOH 属于弱电解质。电解质的强弱在一定情况下影响着溶液导电性的强弱。导电性的强弱是由溶液中离子浓度大小决定的。如果某强电解质溶液浓度很小，那么它的导电性可以很弱（CaCO3、AgCl）；而某弱电解质虽然电离程度小，但浓度较大时，该溶液的导电能力也可以较强。因此，强电解质溶液的导电能力不一定强，弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。四、一元强酸、弱酸的

8、比较四、一元强酸、弱酸的比较相同体积、相同物质的量浓度的比较一元强酸（HCl）和一元弱酸（CH3COOH）酸的浓度C（H）+pH开 始 与 金属 反 应 的速率中 和 碱 的能力相同与 活 泼 金属 反 应 产生 H2的量相同一元强酸一元弱酸相同大小小大大小相同体积、相同 pH 的比较一元强酸（HCl）和一元弱酸（CH3COOH）酸的浓度C（H）+pH开 始 与 金属 反 应 的速率中 和 碱 的能力小与 活 泼 金属 反 应 产生 H2的量小一元强酸小相同相同相同一元弱酸大大大五、电离平衡常数1.电离平衡常数弱电解质的电离是一个可逆过程，在一定条件下达到电离平衡时，溶液中弱电解质电离生成的各

9、种离子平衡浓度的乘积，与溶液中未电离分子的平衡浓度的比值是一个常数，叫做该弱电解质的电离平衡常数，简称电离常数。弱酸在水中的电离常数通常用 Ka表示，弱碱的电离常数用 Kb表示。如 CH3COOH说明：CH3COO+H，-+(1)电离平衡常数只用于弱电解质的计算。(2)电离平衡常数只与温度有关，与浓度无关。因电离过程是吸热过程，故它随温度的升高而增大。(3)电离平衡常数是表征了弱电解质的电离能力大小，也是弱酸、弱碱是否达到平衡状态的标志。2.电离平衡常数的应用(1)外界条件改变（如温度，浓度）对弱电解质溶液中离子浓度大小的影响(2)根据电离常数判断电离平衡移动方向(3)计算弱酸或弱碱溶液中H、

10、OH 的浓度(4)根据电离常数大小判断弱酸的相对强弱(5)联系水解常数、电荷守恒式等信息能计算电离平衡常数。六、弱电解质的电离度当弱电解质在溶液里达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数（包括已电离的和未电离的）的百分数叫做电离度。常用 表示。1.数学表达式：=+-已电离的电解质分子数100%溶液中原有电解质的分子总数已电离的电解质物质的 量100%溶液中原有电解质中物 质的量已电离的电解质物质的量浓度100%溶液中原有电解质的总物质的量2.意义：表示了弱电解质的电离程度相对强弱。3.一元弱酸、弱碱电离度的计算。设c 为一元弱酸、一元弱碱的物质的量浓度。一元弱酸:HA一元弱碱

11、：BOH4.影响因素H+A,=100%，c（H)=cB+OH,=100%，c（OH）=c+-+-+因电解质的本质。相同条件下，电解质越弱，电离度越小。常见弱酸有强到弱的顺序如下：亚硫磷酸氢氟酸甲酸苯甲酸醋酸碳酸氢硫次氯酸氢氰后面石炭酸外因溶液的浓度、温度和加入的试剂等。以0.1molL 的 CH3COOH 为例：变化外因电离度（）H 数量C（H）/（molL）导电能力+-1+-1加水升温加 NaOH增大减少减小增强加 H2SO4减小增多增大增强增大增大增多增多减小增大减弱增强浓度大小对电离程度影响的解释有两种方法：a.从碰撞结合成分子的机会解释。b.从水合离子的生成解释。对比分析强、弱酸稀释时

12、c（H）变化的倍数。强酸稀释到 n 倍，c（H）变为+11+倍；弱酸稀释到 n 倍，c（H）变化小于倍nn七、高考真题及典型模拟题解析1.1.强、弱电解质的判断方法强、弱电解质的判断方法【例 1】（2016 卷）能证明乙酸是弱酸的实验事实是（）ACH3COOH 溶液与 Zn 反应放出 H2B0.1mol/L CH3COONa 溶液的 pH 大于 7CCH3COOH 溶液与 NaCO3反应生成 CO2D0.1 mol/L CH3COOH 溶液可使紫色石蕊变红【解析】A.只能证明乙酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，错误；CH3COONa 溶液显碱性，由于 NaOH 是强碱，所以乙酸是弱酸，B 正确；

13、反应生成 CO2证明乙酸的酸性比碳酸强，但是不能证明其酸性强弱，C 错误；紫色石蕊变红，可以证明乙酸具有酸性，但是不能证明其酸性强弱，错误。【答案】B【名师点睛】强酸与弱酸的区别在于溶解于水时是否完全电离，弱酸只能部分发生电离、水溶液中存在电离平衡。以 CH3COOH 为例，通常采用的方法是：测定 0.1mol/LCH3COOH 溶液 pH1，说明 CH3COOH 没有完全电离；将 pH=1CH3COOH 溶液稀释 100 倍后测定 3pH1，说明溶液中存在电离平衡，且随着稀释平衡向电离方向移动；测定 0.1mol/L CH3COONa溶液的 pH7，说明 CH3COONa 是强碱弱酸盐，弱酸

14、阴离子CH3COO 水解使溶液呈碱性。-2.2.弱电解质与弱电解质与 pHpH 结合的考查结合的考查【例 2】（2015 新课标 I）浓度均为0.10mol/L、体积均为V0的 MOH 和 ROH 溶液，分别加水稀释至体积 V,pH 随的变化如图所示,下列叙述错误的是（）AMOH 的碱性强于 ROH 的碱性BROH 的电离程度：b 点大于 a 点C若两溶液无限稀释，则它们的c(OH)相等-D当=2 时，若两溶液同时升高温度，则增大【解析】由图像可知 0.10mol/L MOH 溶液的 pH=13，所以 MOH 为强碱，而 ROH 溶液 pH【解析】H2S 是二元弱酸,在水溶液中分步电离:H2S

15、-+-5-1H+HS、HS+-H+S,故 pH=5 的 H2S+2-溶液中,c(HS)c(H)=110 molL,A 项错误；加水稀释，会使电离平衡向正方向移动，促进了 NH3H2O 的电离，所以PH=a 的氨水溶液，稀释10 倍后，其PH=b，则aH2CO3HClO,根据“越弱越水解”的原理知,水解程度:ClO HC+CH3COO,所-以 PH 相同CH3COONaNaHCO3NaClO 三种溶液的 c(Na)：，D 正确。【答案】D2.2.强碱滴定同浓度强酸、弱酸的图形考查强碱滴定同浓度强酸、弱酸的图形考查【例 3】（2014）室温下，用 0.100mol/L NaOH 溶液分别滴定 20

16、.00ml 0.100mol/L 的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示，下列说确的是（）A.表示的是滴定盐酸的曲线B.PH=7 时，滴定醋酸消耗 V(NaOH)小于 20mlC.V(NaOH)=20ml 时，C(Cl)C(CH3COO)D.V(NaOH)=10ml 时，醋酸溶液中：C(Na )C(CH3COO)C(H )C(OH)【解析】滴定开始时 0.1000mol/L 盐酸 pH=1，0.1000mol/L 醋酸 pH1，所以滴定盐酸的曲线是图，滴定醋酸的曲线是图，故A 错误；醋酸钠水解呈碱性，氯化钠不水解，pH=7 时，醋酸所用 NaOH 溶液的体积小，故 B 正确；V（NaOH）=20.00

17、 mL 时，二者反应生成氯化钠和醋酸钠，醋酸根发生水解，浓度小于氯离子，故C 错误；加入 10ml 氢氧化钠时，溶液中恰好为同浓度的醋酸和醋酸钠，醋酸电离大于醋酸根的水解程度，所以C(CH3COO)C(Na )，D 错误。【答案】B【例4】(2013)25 时，用浓度为0.100 0 molL的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 molL的三种酸 HX、HY、HZ，滴定曲线如图 0 所示。下列说确的是()11+A在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZHYc(Y)c(OH)c(H)Ka（HY）c（HY）DHY 与 HZ 混合，达到平衡时：c(H)c(Z)c(OH)

18、c（Y）【解析】由图中起始时溶液的 pH 可知，HZ 为强酸，HY、HX 为弱酸，且酸性 HYHX。由于电离度 HZHYHX，所以溶液的导电性 HZHYHX，A 项错误；0.1 mol/L HY 的 pH3，（10）5即c(H)10 mol/L，Ka10，B 项正确；由于 HX 的酸性比 HY 弱，越弱越水0.1332解，故 X 的水解程度比 Y 大，C(X)(Y)，C 项错误；HY 与 HZ 混合达到平衡时，Ka（HY）c（HY）c(H)，D 项错误。c（Y）【答案】B【例 5】（2015 卷）室温下向 10mL0.1 molL NaOH 溶液中加入 0.1 molL的一元酸 HA溶液 pH

19、 的变化曲线如图所示。下列说确的是11A.a 点所示溶液中 c(Na)c(A)c(H)c(HA)B.a、b 两点所示溶液中水的电离程度相同C.pH=7 时，c(Na)=c(A)+c(HA)D.b 点所示溶液中 c(A)c(HA)+【解析】a 点 HA 与 NaOH 恰好完全反应生成 NaA 溶液，此时 pH 为 8.7，说明 HA 为弱酸，NaA 溶液发生水解反应，c(Na)c(A)c(HA)c(H)，A 错误；a 点所示溶液为 NaA 溶液，NaA 水解促进水的电离，b 点为 NaA 和 HA 等浓度的混合液，显酸性，说明 HA 的电离程度大于 NaA 的水解程度，HA 电离抑制水的电离，故

20、水的电离程度ab，B 错误；根据电荷守恒：c(H)+c(Na)=c(OH)+c(A)，pH=7 时，c(Na)c(A)，C 错误；b 点显酸性，故 HA 溶液电离程度大于 NaA 溶液的水解程度，所以c(A)c(HA)，D 正确。【答案】D【例 6】（2016 年XX）室温下，用相同浓度的 NaOH 溶液，分别滴定浓度均为 0.1molL的三种酸(HA、HB 和 HD)溶液，滴定的曲线如图所示，下列判断错误的是（）1+A三种酸的电离常数关系：KHAKHBKHDB滴定至 P 点时，溶液中：c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH)CpH=7 时，三种溶液中：c(A)=c(B)=c(D)D当中

21、和百分数达 100%时，将三种溶液混合后：c(HA)c(HB)c(HD)=c(OH)c(H)【答案】C【解析】根据图像，0.1molL的三种酸(HA、HB 和 HD)溶液的起始 PH，HA 最小，酸性最1强，HD 的 PH 最大，酸性最弱，酸性越强，电离平衡常数越大，三种酸的电离常数关系：KHAKHBKHD，A 正确；滴定至 P 点时溶质为等物质的量浓度的HB 和 NaB,溶液显酸性，HB 的电离大于 B 的水解，但HB 的电离程度较小，因此c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH)，B 项正确；PH=7 时，根据电荷守恒，三种离子浓度分别等于钠离子浓度相等，但三种溶液中阴离子的水解程度不

22、同，加入NaOH 的体积不同，因此三种溶液中钠离子浓度不等，C 错误；根据质子守恒关系式，c(HA)c(HB)c(HD)=c(OH)c(H)，D 正确。3.3.与电离度结合的考查与电离度结合的考查【例 7】（2015）下列曲线中，可以描述乙酸（甲，Ka=1 810）和一氯乙酸（乙，Ka=1 410）在水中的电离度与浓度关系的是（）-5-3【解析】由 Ka值可以看出，这两种物质都是弱电解质，在温度不变、浓度相等时，电离程度 CH3COOHCH2ClCOOH，排除 A、C；当浓度增大时，物质的电离程度减小，排除D 选项，正确选项是 B。【答案】B【例 8】（2016 新课标卷）298K 时，在 2

23、0.0mL 0.10mol/L 氨水中滴入 0.10 mol/L 的盐酸，溶液的 pH 与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol/L 氨水的电离度为 1.32%，下列有关叙述正确的是（）A该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂BM 点对应的盐酸体积为 20.0 mLCM 点处的溶液中 c(NH4)c(Cl)c(H)c(OH)DN 点处的溶液中 pH12【解析】把盐酸滴加到氨水中，开始时溶液显碱性，当滴定达到终点时，溶液由碱性变为酸性，根据人视觉有滞后性，观察溶液的颜色由浅到深比较敏锐，所以为减小滴定误差，在该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂更精确些，不应该选择酚酞作为指示剂，A 错误；如果

24、二者恰好反应，则会生成氯化铵，氯化铵是强酸弱碱盐，NH4水解使溶液显酸性，因此 M 点pH7，则 M 点对应的盐酸体积应小于20.0 mL，B 错误；根据电荷守恒可得：c(NH4)+c(H+)c(Cl)+c(OH)。由于M 点处的溶液显中性，c(H)c(OH)，所以c(NH4)c(Cl)。盐是强电解质，电离远远大于弱电解质水的电离程度，所以溶液中离子浓度关系是：c(NH4)c(Cl)c(H)c(OH)，C 错误；N 点氨水溶液中已经电离的一水合氨浓度等于溶液中氢氧根离-3子的浓度，c(OH)=0.1mol/L1.32%=1.3210 mol/L，根据水的离子积常数可知：N 处的溶液中氢离子浓度

25、pHc(NH4)c(SO3)212C.0.10molL Na2SO3溶液通入 SO2：c(Na)=2c(SO3)c(HSO3)c(H2SO3)1D.0.10molL CH3COONa 溶液入 HCl：c(Na)c(CH3COOH)=c(Cl)【解析】根据电荷守恒，当 PH=7 时，c(NH4)=c(HCO3)+2c(CO3),所以 A 项错误；根据物料守恒：c(Na)=c(SO3)+c(HSO3)+c(H2SO3)与电荷守恒：c(Na)+c(NH4)=2c(SO3)+c(HSO3)两式相减即可得到：c(NH4)+c(H2SO3)=c(SO3)，所以 c(NH4)c(H)c(OH)22.(201

26、1 卷)常温下 0.1 molL醋酸溶液的 pHa，下列能使溶液 pH(a1)的措施是()1A将溶液稀释到原体积的10 倍B加入适量的醋酸钠固体C加入等体积 0.2 molL盐酸D提高溶液的温度答案B3.(2014)常温下，0.2 molL的一元酸 HA 与等浓度的 NaOH 溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说确的是()11AHA 为强酸B该混合液 pH7C图中 X 表示 HA，Y 表示 OH，Z 表示 HD该混合溶液中：c(A)c(Y)c(Na)【答案】D4.（2016 卷）向1L 含 0.01molNaAlO2和 0.02molNaOH 的溶液中缓慢通入二氧化碳，随n(CO2)增大，先后发生三个不同的反应，当 0.01moln(CO2)0.015 时发生的反应是：2 NaAlO2+CO2+2H2O=2Al(OH)3+Na2CO3。下列对应关系正确的是选项ABCD【答案】Dn(CO2)/mol00.010.0150.03溶液中离子的物质的量浓度c(Na)c(AlO2)+c(OH)c(Na)c(AlO2)c(OH)c(CO3)c(Na)c(HCO3)c(CO3)c(OH)c(Na)c(HCO3)c(OH)c(H)+22+