高中化学弱电解质的电离.pdf

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1、 1 弱电解质的电离 课标解读 要点网络 1.理解弱电解质在水中的电离平衡。2能利用电离平衡常数(Ka、Kb、Kh)进行相关计算。弱电解质的电离平衡 1弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的概念 一定条件(如温度、浓度)下，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，电离过程达到平衡状态。(2)电离平衡的建立与特征 开始时，v(电离)最大，而 v(结合)为 0。平衡的建立过程中，v(电离)v(结合)。当 v(电离)v(结合)时，电离过程达到平衡状态。2影响电离平衡的因素(1)内因：弱电解质本身的性质决定因素。(2)外因 温度：温度升高，电离平衡正向移动，电离程度增大。浓度：稀

2、释溶液，电离平衡正向移动，电离程度增大。同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡逆向移 2 动，电离程度减小。加入能反应的物质：电离平衡正向移动，电离程度增大。(3)实例分析 实例(稀溶液)CH3COOHHCH3COO H0 改变条件 平衡移 动方向 H OH 导电 能力 电离 程度 加水稀释 向右 加 CH3COONa(s)向左 加入少量冰醋酸 向右 加 NaOH(s)向右 答案 减小 增大 减弱 增大 减小 增大 增强 减小 增大 减小 增强 减小 减小 增大 增强 增大 基础判断(1)强电解质稀溶液中不存在溶质分子，弱电解质稀溶液中存在溶质分子。()(2)氨气溶于水，当

3、 NH3H2O 电离出的OHNH4时，表明 NH3H2O 电离处于平衡状态。()(3)向 0.1 molL1的 CH3COOH 溶液中加入冰醋酸或水，CH3COOH 电离平衡均右移，均使 CH3COOH 的电离程度增大。()(4)室温下，由 0.1 molL1一元碱 BOH 的 pH10，可知溶液中存在 BOH=BOH。()(5)0.1 molL1的氨水加水稀释 n(OH)、OH均减小。()(6)25 时，0.1 molL1 CH3COOH 加水稀释，各离子浓度均减小。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)命题点 1 外界条件对电离平衡影响的分析 1稀氨水中存在着下列平衡：3 NH3H2

4、ONH4OH，若要使平衡向左移动，同时使OH增大，应加入的物质或采取的措施是()NH4Cl 固体 硫酸 NaOH 固体 水 加热 加入少量MgSO4固体 A B C D 答案 C 2已知人体体液中存在如下平衡：CO2H2OH2CO3 HHCO3，以维持体液 pH 的相对稳定。下列说法不合理的是 ()A当强酸性物质进入体液后，上述平衡向左移动，以维持体液 pH 的相对稳定 B当强碱性物质进入体液后，上述平衡向右移动，以维持体液 pH 的相对稳定 C若静脉滴注大量生理盐水，则体液的 pH 减小 D进行呼吸活动时，如果 CO2进入血液，会使体液的 pH 减小 C 若静脉滴注大量生理盐水，则血液被稀释

5、，平衡虽然正向移动，但根据勒夏特列原理，H减小，体液的 pH 增大。外界条件对电离平衡影响的四个不一定(1)稀醋酸加水稀释时，溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变，KWHOH是定值，稀醋酸加水稀释时，溶液中的H减小，故OH增大。(2)电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，如对于CH3COOHCH3COOH，平衡后，加入冰醋酸，CH3COOH增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，只能“减弱”而不能消除这种改变，再次平衡时，CH3COOH比原平衡时大。(3)电离平衡右移，离子的浓度不一定增大，如在 CH3COOH 溶液中加水稀释或加少量 NaOH 固体，都会引起平衡右移，但CH3COOH

6、、H都比原平衡时要 4 小。(4)电离平衡右移，电离程度也不一定增大，如增大弱电解质的浓度，电离平衡向右移动，弱电解质的电离程度减小。命题点 2 溶液加水稀释微粒浓度或导电性的分析 3一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是()Aa、b、c 三点溶液的 pH：cab Ba、b、c 三点 CH3COOH 的电离程度：caac，故 pH：cab；B 项，加水体积越大，越利于 CH3COOH 电离，故电离程度：cba；C 项，用湿润的 pH 试纸测量 a 处溶液的 pH，相当于稀释 a 点溶液，H增大，pH 偏小。4(双选)将 0.1 molL1的

7、NH3H2O 溶液加水稀释，下列说法正确的是()A.NH4NH3H2O的值增大 BOH的物质的量减小 C.NH4OHNH3H2O的值减小 DNH4的浓度减小 答案 AD 5常温下将浓度为 0.1 molL1 HF 溶液加水稀释，下列各量如何变化？(填“变大”“变小”或“不变”)5(1)H_、OH_、F_、HF_。(2)HHF_、OHF_、FHF_。(3)FHHF_、HFOHF_。答案(1)变小 变大 变小 变小(2)变大 变大 变大(3)不变 不变 加水稀释微粒浓度比值变化分析模型 (1)同一溶液、浓度比等于物质的量比。如 HF 溶液：HHFnHnHF。(由浓度比较变成物质的量比较)(2)将浓

8、度比换算成含有某一常数的式子，然后分析。如 HF 溶液：HHFHFHFFKaF。(由两变量转变为一变量)强、弱电解质的判断与比较 命题点 1 强、弱电解质的判断 1下列事实一定能说明 HNO2为弱电解质的是()常温下，NaNO2溶液的 pH7 用 HNO2溶液做导电实验灯泡很暗 HNO2不能与 NaCl 反应 常温下 0.1 molL1的 HNO2溶液 pH2 1 L pH1 的 HNO2溶液加水稀释至 100 L 后溶液的 pH2.2 1 L pH1 的 HNO2和 1 L pH1 的盐酸与足量的 NaOH 溶液完全反应，最终 HNO2消耗的 NaOH 溶液多 HNO2溶液中加入一定量 Na

9、NO2晶体，溶液中OH增大 HNO2溶液中加水稀释，溶液中 c(OH)增大 6 A B C D C 如果盐酸(强酸)的浓度很小灯泡也很暗；如果是强酸，pH1；如果是强酸，加水稀释至 100 L 后溶液的 pH3，实际 pH2.2，这说明 HNO2溶液中存在 HNO2HNO2，是弱酸；依据 HNO2NaOH=NaNO2H2O、HClNaOH=NaClH2O 可知，HNO2大于HCl，而溶液中H相同，所以HNO2没有全部电离；加入 NaNO2，溶液中OH增大，说明电离平衡移动；不论是强酸还是弱酸，加水稀释，溶液中H均减小，而OH增大。2室温下，下列事实不能说明 NH3H2O 为弱电解质的是()A0

10、.1 molL1 NH3H2O 的 pH 小于 13 B0.1 molL1 NH4Cl 溶液的 pH 小于 7 C相同条件下，浓度均为 0.1 molL1 NaOH 溶液和氨水，氨水的导电能力弱 D0.1 molL1 NH3H2O 能使无色酚酞试液变红色 D 溶液使酚酞试液变红，只说明溶液呈碱性，不能说明 NH3H2O 为弱碱，D 错误。弱电解质判断的四角度 角度一：根据弱酸的定义判断，弱酸在水溶液中不能完全电离，如测0.1 molL1的 CH3COOH 溶液的 pH1。角度二：根据弱酸在水溶液中存在电离平衡判断，条件改变，平衡发生移动，如 pH1 的 CH3COOH 加水稀释 100 倍后，

11、1pH7。角度四：根据等体积、等 pH 的酸中和碱的量判断。如消耗的碱越多，酸越弱。命题点 2“一强一弱”的比较 3现有浓度均为 0.1 molL1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液。下列判断中正确的是()A若三种溶液中H分别为 a1 molL1、a2 molL1、a3 molL1，则它们的大小关系为 a2a1a3 B等体积的以上三种酸溶液分别与过量的 NaOH 溶液反应，若生成的盐的物质的量依次为 b1 mol、b2 mol、b3 mol，则它们的大小关系为 b1b2v1v3 D HCl、H2SO4是强电解质，完全电离，CH3COOH 是弱电解质，部分电离，由三种酸溶液中的浓度知，它们的大小关系为

12、a22a1，a1大于 a3，A 项错误；等浓度等体积的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液分别与过量 NaOH 溶液反应生成盐的物质的量的大小关系为 b1b2b3，B 项错误；分别用三种酸溶液中和一定量的NaOH 溶液生成正盐，若需要酸溶液的体积分别为 V1、V2、V3，则其大小关系为V1V32V2，C 项错误；硫酸中H为 0.2 molL1，盐酸中H为 0.1 molL1，醋酸中H小于 0.1 molL1，分别与 Zn 反应，开始时生成 H2的速率的大小关系为 v2v1v3，D 项正确。4现有 pH2 的醋酸甲和 pH2 的盐酸乙：(1)相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释 100 倍。稀释后的溶

13、液，8 其 pH 大小关系为 pH(甲)_pH(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。若将甲、乙两溶液等体积混合，溶液的 pH_。(2)各取 25 mL 的甲、乙两溶液，分别用等浓度的 NaOH 稀溶液中和至 pH7，则消耗的 NaOH 溶液的体积大小关系为 V(甲)_V(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)各取 25 mL 的甲、乙溶液，分别与足量 Fe 反应，生成 H2的质量m(甲)_m(乙)(填“”“”或“乙，与足量 Fe 反应生成的 H2，m(甲)m(乙)。生成等量的 H2，所用时间 t(甲)0.01 molL1,1 L 溶液中 n(HCl)0.01 mol，n(CH3COOH

14、)0.01 mol。A 项，相同时间内 pH 变化较大的应为HCl，错误；B 项，10 产生 H2的速率大的应为 CH3COOH，错误；D 项，相同时间内H变化较大的为HCl，错误。6常温下，浓度均为 1.0 molL1的 HX 溶液、HY 溶液、HY 和 NaY 的混合溶液，分别加水稀释，稀释后溶液的 pH 随浓度的变化如图所示，下列叙述正确的是 ()AHX 是强酸，溶液每稀释 10 倍，pH 始终增大 1 B常温下 HY 的电离常数为 1.0104 molL1 C溶液中水的电离程度：a 点大于 b 点 Dc 点溶液中：NaYHYHOH B 根据图像可知 1 molL1 HX 溶液的 pH0

15、，说明 HX 全部电离为强电解质，当无限稀释时 pH 接近 7，A 错误；根据图像可知 1 molL1 HY 溶液的 pH2，溶液中氢离子浓度是 0.01 molL1，所以该温度下 HY 的电离常数为HYHY0.010.0110.01 molL11.0 104 molL1，B 正确；酸或碱抑制水电离，酸中氢离子浓度越小其抑制水电离程度越小，根据图知，b 溶液中氢离子浓度小于 a，则水电离程度 ab，C 错误；c 点溶液中显酸性，说明 HY 的电离程度大于 NaY的水解程度，则溶液中：YNaHYH OH，D 错误。7(双选)常温下，pH 均为 2、体积均为 V0的 HA、HB、HC 溶液，分别加

16、水稀释至体积为 V，溶液 pH随lg VV0的变化关系如图所示，下列叙述错误的是()11 A常温下：Ka(HB)Ka(HC)BHC 的电离度：a 点Ka(HC)，A 正确；由 a 点b 点为加水稀释 HC 溶液的过程，HCHC电离平衡向右移动，故电离度 a 点c 点 C从 c 点到 d 点，溶液中HAOHA保持不变(其中 HA、A分别代表相应的酸和酸根离子)D相同体积 a 点的两溶液分别与 NaOH 恰好中和后，溶液 n(Na)相同 答案 C 3下表是几种常见弱酸的电离常数(25)弱酸 电离方程式 电离常数 K/(molL1)CH3COOH CH3COOH CH3COOH 1.75105 H2

17、CO3 H2CO3HHCO3 K14.4107 15 HCO3HCO23 K24.71011 H2S H2SHHS HSHS2 K19.1108 K21.11015(1)25 时，CH3COOH、H2CO3、HCO3、H2S、HS的电离程度(即酸性)由强到弱的顺序为_。(2)将 CH3COOH 溶液加入少量 Na2CO3溶液中，反应的离子方程式为_ _。(3)将 少 量 CO2通 入 足 量 的 Na2S 溶 液 中，反 应 的 离 子 方 程 式 为_ _。(4)将 H2S 通入 Na2CO3溶液中，反应的离子方程式为_ _。解析 根据电离常数越大，电离程度越大，相应的微粒酸性越强，可知酸性

18、为 CH3COOHH2CO3H2SHCO3HS。根据“强酸制弱酸”原理，可以写出有关离子方程式。答案(1)CH3COOHH2CO3H2SHCO3HS(2)2CH3COOHCO23=2CH3COOCO2H2O(3)CO22S2H2O=2HSCO23(4)H2SCO23=HSHCO3 电离常数(K)的三大应用(1)判断弱电解质的强弱，K 越大，性质越强。(2)判断盐溶液中酸碱性强弱，K 越大，对应的盐水解程度越小，呈现的酸、碱性越弱。(3)书写复分解反应方程式，K 较大的酸或碱能制 K 较小的酸或碱。命题点 2 电离度、电离常数的有关计算 16 425，0.01 molL1的 HA 酸液的电离常数

19、为 1108 molL1，则溶液的H约为_，电离度为_。解析 HAHAH20.011108，H1105 molL1，1050.01100%0.1%。答案 1105 molL1 0.1%5(1)碳氢化合物完全燃烧生成 CO2和 H2O。常温常压下，空气中的 CO2溶于水，达到平衡时，溶液的 pH5.60，H2CO31.5105 molL1。若忽略水的电离及 H2CO3的第二级电离，则 H2CO3HCO3H的电离常数 K1_(已知：105.602.5106)。(2)25 时，用0.1 molL1的CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 molL1的NaOH溶液，当滴加 V mL CH3COOH

20、溶液时，混合溶液的 pH7。已知 CH3COOH 的电离常数为 Ka，忽略混合时溶液体积的变化，则 Ka为_(用含 V 的式子表示)。(3)25 时，向含 a mol NH4NO3的溶液中滴加 b L 氨水呈中性，则所滴加氨水的浓度为_molL1已知 Kb(NH3H2O)2105 molL1。(4)25 时，将 a molL1 CH3COOH 溶液与 0.01 molL1 Ba(OH)2溶液等体积混合，溶液中 2Ba2=CH3COO，则 CH3COOH 的 Ka为_。解析(1)由 H2CO3HHCO3得 K1HHCO3H2CO3105.60105.601.5105 molL14.2107 mo

21、lL1。(2)根据电荷守恒式：NaHCH3COOOH及HOH可得，NaCH3COO0.12020V molL1，混合溶液的 pH7，说明醋酸过量，CH3COOH0.1V2020V molL1，则 KaHCH3COOCH3COOH21070.1V2 molL1。(3)根据溶液呈中性可知OHH1107 molL1，n(NH4)n(NO3)a mol 17 设加入氨水的浓度为 c molL1，混合溶液的体积为 V L 由 KbNH4OHNH3H2O aV molL1107 molL1bcV molL12105 molL1，得 ca200b molL1。(4)根据电荷守恒知：H2Ba2OHCH3COO

22、，因为 2Ba2CH3COO故HOH107 molL1，CH3COO20.012 molL1。根据物料守恒知CH3COOHa220.012 molL1a20.01 molL1。所以，Ka10720.012a20.01 molL1109a20.01 molL1。答案(1)4.2107 molL1(2)21070.1V2(3)a200b(4)109a20.01 molL1 电离常数的计算模板(1)已知HX和H，求电离平衡常数：HX H X 起始：HX 0 0 平衡：HXH H X 则：KHXHXHH2HXH 18 由于弱酸只有极少一部分电离，H的数值很小，可做近似处理：HX HHX。则 KH2HX

23、，代入数值求解即可。(2)特定条件下的 Ka或 Kb的有关计算 25 时，a molL1弱酸盐 NaA 溶液与 b molL1的强酸 HB 溶液等体积混合，溶液呈中性，则 HA 的电离常数 Ka求算三步骤：电荷守恒 NaHOHABANaBab2。物料守恒 HAAa2HAa2ab2。KaHAHA107ab2a2ab2。命题点 3 利用图像计算电离常数 6常温下，将 NaOH 溶液分别加到 HA、HB 两种弱酸溶液中，两溶液中 pH与微粒浓度比值的对数关系如图所示，已知 pKlgKa。则 HA、HB 的电离常数分别为_、_。解析 a 点时，lg AHA0，pH4，故 K(HA)AHHA1104 1

24、9 molL1 b 点时，lg BHB0，pH5，故 K(HB)BHHB1105 molL1。答案 1104 molL1 1105 molL1 7常温下，0.1 molL1的 H2C2O4溶液中 H2C2O4、HC2O4、C2O24三者所占物质的量分数(分布系数)随pH变化的关系如图所示。则H2C2O4的Ka1_，Ka2_。H2C2O4各种微粒分布曲线 解析 pH1.3 时，H2C2O4HC2O4，故 Ka1HC2O4HH2C2O41101.3 molL1，同理求 Ka21104.3 molL1。答案 1101.3 molL1 1104.3 molL1 1设 NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下

25、 pH2 的 H3PO4溶液，下列说法正确的是()A每升溶液中的 H数目为 0.02NA BHH2PO42HPO243PO34OH C加水稀释使电离度增大，溶液 pH 减小 D加入 NaH2PO4固体，溶液酸性增强 B 磷酸是中强酸，存在电离平衡。A 项，常温下 pH2 的 H3PO4溶液中，H0.01 molL1，每升溶液中的 H数目为 0.01NA，错误；B 项，由电荷守恒知，HH2PO42HPO243PO34OH，正确；C 项，加水稀释使电 20 离平衡右移，电离度增大，但是溶液中的离子浓度减小，溶液中的 H浓度减小，故溶液 pH 增大，错误；D 项，加入 NaH2PO4固体，抑制了磷酸

26、的第一步电离，溶液酸性减弱，错误。2下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是()A氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以 B氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 C0.10 molL1的氢硫酸和亚硫酸的pH 分别为 4.5 和 2.1 D氢硫酸的还原性强于亚硫酸 D A 能：氢硫酸不能与 NaHCO3溶液反应，说明酸性：H2SH2CO3。B 能：相同浓度时导电能力越强，说明溶液中离子浓度越大，酸的电离程度越大，故可判断酸性：H2SH2SO3，则H：H2SH2SO3，故酸性：H2Sa；C 项，无限稀释，碱性相同；D 项，lgVV02 时，升高温度，弱碱 ROH 的电离程度增大，强碱无

27、影响，故M基本不变，R增大MR减小。4联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为_(已知：N2H4HN2H5的 K8.7107 molL1；KW1.01014 mol2L2)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_。解析 将 H2OHOH KW1.01014 mol2L2、N2H4HN2H5 K8.7107 molL1相加，可得：N2H4H2ON2H5OH Ka1KWK1.010148.71078.7 107 molL1。类比 NH3与 H2SO4形成酸式盐的化学式 NH4HSO4可知，N2H4与H2SO4形成的酸式盐的化学式应为 N2H6(HSO4)2。答案 8.7107 molL1 N2H6(HSO4)2