弱電解質(zhì)的電離(含解析)

1、第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離1.了解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。2.了解電解質(zhì)在水溶液中的電離，以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。3.了解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。(中頻)弱電解質(zhì)的電離平衡1電離平衡的建立在一定條件(如溫度、濃度)下，當(dāng)弱電解質(zhì)分子離解成離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等時(shí)，電離過(guò)程就達(dá)到了平衡。2電離平衡的特征3外界條件對(duì)電離平衡的影響電離是一個(gè)吸熱過(guò)程，主要受溫度、濃度的影響。以弱電解質(zhì)CH3COOH的電離為例：CH3COOHCH3COOH電離平衡常數(shù)1表達(dá)式(1)對(duì)于一元弱酸HA：HAHA，平衡常數(shù)K；(2)對(duì)于一元弱堿BOH：BOHBOH，平衡常數(shù)K。2意義相同條件下，K值

2、越大，表示該弱電解質(zhì)越易電離，所對(duì)應(yīng)的酸性或堿性相對(duì)越強(qiáng)。3特點(diǎn)(1)多元弱酸是分步電離的，各級(jí)電離常數(shù)的大小關(guān)系是K1K2，所以其酸性主要決定于第一步電離。1易誤診斷(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)溶液導(dǎo)電能力弱的電解質(zhì)一定是弱電解質(zhì)()(2)弱電解質(zhì)濃度越大，電離程度越大()(3)溫度升高，弱電解質(zhì)的電離平衡右移()(4)0.1 mol/L某一元酸HA溶液的pH3，HA溶液中存在：HA=HA()(5)溫度不變，向CH3COOH溶液中加入CH3COONa，平衡左移()(6)電離平衡常數(shù)(K)越小，表示弱電解質(zhì)電離能力越弱()(7)不同濃度的同一弱電解質(zhì)，其電離平衡常數(shù)(K)

3、不同()(8)電離平衡右移，電離平衡常數(shù)一定增大()【答案】(1)×(2)×(3)(4)×(5)(6)(7)×(8)×2NH3·H2O在水溶液中的電離方程式為：_，其電離常數(shù)表達(dá)式為：_。對(duì)該電離平衡改變條件如下：升高溫度加水稀釋加少量NaOH(s)通少量HCl(g)加入NH4Cl(s)，其中：(1)使電離平衡右移的有_；(2)使c(OH)增大的有_；(3)使電離常數(shù)改變的有_?！敬鸢浮縉H3·H2ONHOHK(1)(2)(3)兩種類別：強(qiáng)電解質(zhì)：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)鹽；弱電解質(zhì)：弱酸、弱堿、水。兩個(gè)特征：v(離解)v(結(jié)合

4、)0；分子、離子濃度保持不變。三個(gè)影響因素：溫度、濃度、相同離子。一個(gè)表達(dá)式：K。影響電離平衡的因素1.內(nèi)因弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)，決定了弱電解質(zhì)電離平衡強(qiáng)弱。如相同條件下CH3COOH電離程度大于H2CO3。2外因電離平衡屬于動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)外界條件改變時(shí)，弱電解質(zhì)的電離平衡也會(huì)發(fā)生移動(dòng)，平衡移動(dòng)也遵循勒夏特列原理。以CH3COOHCH3COOHH>0為例：改變條件平衡移動(dòng)方向c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)電離程度加水稀釋減小減小減小增大加少量冰醋酸增大增大增大減小通入HCl氣體增大增大減小減小加NaOH固體減小減小增大增大加CH3COONa固體增大減小增大減小加入鎂粉減小減小

5、增大增大升高溫度減小增大增大增大電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，升溫電離常數(shù)增大，與酸堿性無(wú)關(guān)。溶液的導(dǎo)電性與溶液中離子濃度大小和帶的電荷數(shù)有關(guān)。(2013·福建高考)室溫下，對(duì)于0.10 mol·L1的氨水，下列判斷正確的是()A與AlCl3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al33OH=Al(OH)3B加水稀釋后，溶液中c(NH)·c(OH)變大C用HNO3溶液完全中和后，溶液不顯中性D其溶液的pH13【解析】A氨水與氯化鋁反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH。B.氨水中存在電離平衡NH3·H2ONHOH，加水稀釋，促進(jìn)氨水的電離

6、，氨水的電離平衡正向移動(dòng)，但銨根離子濃度和氫氧根離子濃度都減小，故二者的乘積減小。C.用硝酸完全中和氨水，生成硝酸銨，溶液應(yīng)呈酸性。D.氨水的電離是不完全的，0.10 mol·L1的氨水其pH應(yīng)小于13。【答案】C從“定性”和“定量”兩角度理解電離平衡1從定性角度分析電離平衡：應(yīng)該深刻地理解勒夏特列原理平衡向“減弱”這種改變的方向移動(dòng)，移動(dòng)結(jié)果不能“抵消”或“超越”這種改變。2從定量角度分析電離平衡：當(dāng)改變影響電離平衡的條件后分析兩種微粒濃度之比的變化時(shí)，若通過(guò)平衡移動(dòng)的方向不能作出判斷時(shí)，應(yīng)采用化學(xué)平衡常數(shù)定量分析?？枷?外界條件對(duì)電離平衡影響綜合分析1在0.1 mol·

7、L1NH3·H2O溶液中存在如下平衡：NH3H2ONH3·H2ONHOH。下列敘述中正確的是()A加入少量濃鹽酸，鹽酸與NH3反應(yīng)生成NH4Cl，使NH3濃度減小，NH濃度增大，平衡逆向移動(dòng)B加入少量NaOH固體，OH與NH結(jié)合生成NH3·H2O，使NH濃度減小，平衡正向移動(dòng)C加入少量0.1 mol·L1 NH4Cl溶液，電離平衡常數(shù)不變，溶液中c(OH)減小D加入少量MgSO4固體，溶液pH增大【解析】A選項(xiàng)，加入少量濃鹽酸，首先發(fā)生HOH=H2O，使OH濃度降低，平衡正向移動(dòng)；B選項(xiàng)，加入少量NaOH固體，使OH濃度升高，平衡逆向移動(dòng)；C選項(xiàng)，使NH

8、濃度升高，平衡逆向移動(dòng)，溶液中c(OH)減小；D選項(xiàng)，Mg22OH=Mg(OH)2，溶液中c(OH)減小，溶液pH減小。【答案】C考向2弱電解質(zhì)溶液稀釋問(wèn)題分析2(2014·烏魯木齊診斷性測(cè)試)用水稀釋0.1 mol·L1 CH3COOH時(shí)，溶液中隨著水量的增加而減小的是()A.B.Cc(H)和c(OH)的乘積 DOH的物質(zhì)的量【解析】醋酸的電離方程式為CH3COOHCH3COOH，加水稀釋，平衡正向移動(dòng)，n(CH3COOH)減小，c(H)減小，c(OH)增大，A項(xiàng)正確，B、D項(xiàng)錯(cuò)誤，溫度不變，Kw不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】A一元強(qiáng)酸(堿)和一元弱酸(堿)的比較強(qiáng)酸與弱酸(或

9、強(qiáng)堿與弱堿)由于電離程度的不同，在很多方面表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，以鹽酸和醋酸為例。等物質(zhì)的量濃度的鹽酸(a)與醋酸(b)等pH的鹽酸(a) 與醋酸(b)pH或物質(zhì)的量濃度pH：a<b物質(zhì)的量濃度：a<b溶液導(dǎo)電性a>bab水的電離程度a<babc(Cl)與c(CH3COO)大小c(Cl)> c(CH3COO)c(Cl)c(CH3COO)等體積溶液中和NaOH的量aba<b分別加該酸的鈉鹽固體后pHa：不變b：變大a：不變b：變大開始與金屬反應(yīng)的速率a>b相同等體積溶液與過(guò)量活潑金屬產(chǎn)生H2的量相同a<b判斷弱電解質(zhì)的三個(gè)思維角度角度一：弱電解質(zhì)的定義

10、，即弱電解質(zhì)不能完全電離，如測(cè)0.1 mol·L1的CH3COOH溶液的pH>1。角度二：弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡，條件改變，平衡移動(dòng)，如pH1的CH3COOH加水稀釋10倍1<pH<2。角度三：弱電解質(zhì)形成的鹽類能水解，如判斷CH3COOH為弱酸可用下面兩個(gè)現(xiàn)象：(1)配制某濃度的醋酸鈉溶液，向其中加入幾滴酚酞試液?，F(xiàn)象：溶液變?yōu)闇\紅色。(2)用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上，測(cè)其pH。現(xiàn)象：pH>7。(2013·浙江高考)25 時(shí)，用濃度為0.100 0 mol·L1的NaOH溶液滴定20.00 mL濃度均為0.100

11、0 mol·L1的三種酸HX、HY、HZ，滴定曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A在相同溫度下，同濃度的三種酸溶液的導(dǎo)電能力順序：HZ<HY<HXB根據(jù)滴定曲線，可得Ka(HY)105C將上述HX、HY溶液等體積混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反應(yīng)時(shí)：c(X)>c(Y)>c(OH)>c(H)DHY與HZ混合，達(dá)到平衡時(shí)：c(H)c(Z)c(OH)【解析】由圖象可知，當(dāng)V(NaOH)0(即未滴加NaOH)時(shí)，等濃度的三種酸溶液的pH大小順序?yàn)镠X>HY>HZ，則酸性強(qiáng)弱順序?yàn)镠X<HY<HZ，相同條件下三種酸溶液的導(dǎo)電能力順

12、序?yàn)镠X<HY<HZ，A項(xiàng)錯(cuò)。當(dāng)V(NaOH)10 mL時(shí)，HY溶液中c(H)105 mol·L1，c(OH)109 mol·L1，c(Na)×0.100 0 mol·L1，據(jù)電荷守恒有c(H)c(Na)c(OH)c(Y)，即105 mol·L1×0.100 0 mol·L1109 mol·L1c(Y)，則有c(Y)×0.100 0 mol·L1，c(HY)(×0.100 0 mol·L1×0.100 0 mol·L1)×0.100

13、0 mol·L1，那么Ka(HY)c(Y)·c(H)/c(HY)(×0.100 0 mol·L1×105 mol·L1)/(×0.100 0 mol·L1)105，B項(xiàng)正確。HX的酸性比HY的弱，滴定至HX恰好完全反應(yīng)時(shí)，HY也完全反應(yīng)，此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為NaX和NaY，X的水解程度比Y的水解程度大，則有c(Y)>c(X)，C項(xiàng)錯(cuò)。HY和HZ混合，達(dá)到平衡時(shí)，據(jù)電荷守恒有c(H)c(Y)c(Z)c(OH)；對(duì)于弱酸HY來(lái)說(shuō)，Ka(HY)c(H)·c(Y)/c(HY)，則有c(Y)Ka(HY)

14、3;c(HY)/c(H)，故c(H)Ka(HY)·c(HY)/c(H)c(Z)c(OH)，D項(xiàng)錯(cuò)。【答案】B考向1一元弱酸(堿)和一元強(qiáng)堿(酸)對(duì)比分析3(2014·山西大同市高三聯(lián)考)現(xiàn)有常溫下的四份溶液：0.01 mol/L HCl；0.01 mol/L CH3COOH；pH12 的氨水；pH12的NaOH溶液。下列說(shuō)法正確的是()A中由水電離出的c(H)1×1012 mol/LB將、混合，若有pH7，則消耗溶液的體積：>C將、等體積混合(體積變化忽略不計(jì))，則c(CH3COO)c(CH3COOH)0.01 mol/LD將四份溶液均稀釋10倍后溶液pH：

15、>，>【解析】由于CH3COOH為弱電解質(zhì)，故0.01 mol/L CH3COOH溶液中的c(H)1×102 mol/L，故由水電離出的c(H)1×1012mol/L，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因pH12的氨水中氨水的濃度遠(yuǎn)大于0.01 mol/L，0.01 mol/L HCl與pH12的氨水混合，當(dāng)pH7時(shí)，消耗溶液的體積：<，B項(xiàng)錯(cuò)誤；將、等體積混合，溶液的總體積增大，c(CH3COO)c(CH3COOH)<0.01 mol/L，C項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿考向2一元強(qiáng)堿與一元弱(強(qiáng))酸中和反應(yīng)的分析4(2012·海南高考)25 a mol·L1一元

16、酸HA與b mol·L1 NaOH等體積混合后，pH為7，則下列關(guān)系一定正確的是()AabBa>bCc(A)c(Na) Dc(A)<c(Na)【解析】題中隱含了一元酸可能是強(qiáng)酸，也可能是弱酸。若HA為強(qiáng)酸，ab；若HA為弱酸，a>b，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)電荷守恒：c(H)c(Na)c(A)c(OH)，pH為7，則c(H)c(OH)，故有c(Na)c(A)，C正確，D錯(cuò)誤。【答案】C考向3判斷弱電解質(zhì)的方法5下列事實(shí)中一定不能證明CH3COOH是弱電解質(zhì)的是()常溫下某CH3COONa溶液的pH8用CH3COOH溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)，燈泡很暗等pH、等體積的鹽酸、CH3CO

17、OH溶液和足量鋅反應(yīng)，CH3COOH放出的氫氣較多0.1 mol·L1 CH3COOH溶液的pH2.1CH3COONa和H3PO4反應(yīng)，生成CH3COOH0.1 mol·L1的CH3COOH溶液稀釋100倍，pH<3A BC D【解析】中證明CH3COO能水解，溶液呈堿性，證明CH3COOH為弱酸；中未指明濃度，也沒有參照物，不能說(shuō)明問(wèn)題；說(shuō)明電離前n(CH3COOH)>n(鹽酸)，故CH3COOH的電離程度比鹽酸小，屬弱電解質(zhì)；中說(shuō)明c(H)<c(CH3COOH)，說(shuō)明CH3COOH部分電離，存在電離平衡，CH3COOH是弱電解質(zhì)；已知中的H3PO4為中

18、強(qiáng)酸，而中強(qiáng)酸能制備的必定是比H3PO4還要弱的酸，說(shuō)明CH3COOH為弱電解質(zhì)；中CH3COOH溶液被稀釋，c(H)的變化與溶液濃度的變化不一致，證明存在電離平衡的移動(dòng)，即證明CH3COOH為弱電解質(zhì)。【答案】A電離常數(shù)的應(yīng)用1.電離常數(shù)的意義根據(jù)電離常數(shù)數(shù)值的大小，可以估算弱電解質(zhì)電離的程度，K值越大，電離程度越大，弱酸酸性越強(qiáng)。如相同條件下常見弱酸的酸性強(qiáng)弱：H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO。2電離常數(shù)的影響因素(1)電離常數(shù)隨溫度的變化而變化，但由于電離過(guò)程熱效應(yīng)較小，溫度改變對(duì)電離常數(shù)影響不大，其數(shù)量級(jí)一般

19、不變，所以室溫范圍內(nèi)可忽略溫度對(duì)電離常數(shù)的影響。(2)電離常數(shù)與弱酸、弱堿的濃度無(wú)關(guān)，同一溫度下，不論弱酸、弱堿的濃度如何變化，電離常數(shù)是不會(huì)改變的。3有關(guān)電離平衡常數(shù)的計(jì)算以弱酸HX為例：(1)已知c(HX)和c(H)，求電離平衡常數(shù)HXHX起始：c(HX) 00平衡：c(HX)c(H) c(H)c(H)則：K由于弱酸只有極少一部分電離，c(H)的數(shù)值很小，可做近似處理：c(HX)c(H)c(HX)，則K，代入數(shù)值求解即可。(2)已知c(HX)和電離平衡常數(shù)，求c(H)HXHX起始：c(HX) 00平衡：c(HX)c(H) c(H)c(H)則：K由于c(H)的數(shù)值很小，可做近似處理：c(HX

20、)c(H)c(HX)，則：c(H)，代入數(shù)值求解即可。對(duì)于弱酸，在一定溫度下達(dá)到電離平衡時(shí)，各微粒的濃度存在著一種定量關(guān)系：如25 時(shí)，HAHA，則K，式中K為電離平衡常數(shù)，只與溫度有關(guān)，下表是幾種弱酸的電離平衡常數(shù)(25 )。酸電離方程式電離平衡常數(shù)KCH3COOHCH3COOHHCH3COO1.75×105H2CO3H2CO3HHCO HCOHCOK14.4×107 K24.7×1011H2SH2SHHSHSHS2K11.3×107 K27.1×1015H3PO4H3PO4HH2PO H2POHHPO HPOHPOK17.1×10

21、3 K26.3×108 K34.2×1013回答下列問(wèn)題：(1)K只與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度升高時(shí)，K值_(填“變大”、“變小”或“不變”)。(2)在溫度相同時(shí)，各弱酸的K值不同，那么K值的大小與酸性相對(duì)強(qiáng)弱的關(guān)系是_。(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H2S、HS、H3PO4、H2PO、HPO都看成酸，其中酸性最強(qiáng)的是_，酸性最弱的是_。(4)多元弱酸是分步電離的，每一步都有相應(yīng)的電離平衡常數(shù)，對(duì)于同一種多元弱酸的K1、K2、K3，總有K1K2K3，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是_。(5)電離常數(shù)是用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定出來(lái)的?，F(xiàn)已經(jīng)測(cè)得25 時(shí)c mol/L的醋酸中c(H)a mo

22、l·L1，試用a、c表示該溫度下醋酸的電離常數(shù)，K(CH3COOH)_?！窘馕觥?1)溫度升高，K值增大。(2)K值大小可說(shuō)明弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。(3)K值越大，酸性越強(qiáng)；K值越小，酸性越弱。(4)第一步電離出的H對(duì)第二步酸的電離起抑制作用，依次類推，故依次減小。(5)CH3COOHHCH3COO起始(mol·L1)：c00平衡(mol·L1)：ca aa則K(CH3COOH)?！敬鸢浮?1)變大(2)K值越大，酸性越強(qiáng)(3)H3PO4HS(4)第一步電離出的H對(duì)第二步電離起抑制作用，故K值減小(5),考向電離平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算6(2012·山東高考節(jié)選)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3，25 時(shí)，將a mol NH4NO3溶于水，溶液顯酸性，原因是_(用離子方程式表示)。向該溶液滴加b L氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過(guò)程中水的電離平衡將_(填“正向”、“不”或“逆向”)移動(dòng)，所滴加氨水的濃度為_mol·L1。(NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb2×105mol·L1)【解析】NH水解使NH4NO3溶液顯酸性：NHH2ONH3·H2OH；滴加氨水時(shí)水的電離平衡將逆向移動(dòng)；溶液呈中性，由電荷守恒可知c(NH)c