2020版高考化学一轮复习第八章第一节弱电解质的电离平衡学案.docx

第一节弱电解质的电离平衡考点(一)弱电解质的电离 【点多面广精细研】1强、弱电解质电解质全部电离部分电离2电离方程式的书写(1)弱电解质多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如H2CO3的电离方程式：H2CO3 HHCO、HCO HCO。多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3的电离方程式：Fe(OH)3Fe33OH。(2)酸式盐在水溶液中，强酸的酸式盐完全电离，弱酸的酸式盐中酸式酸根离子不完全电离。如NaHSO4：NaHSO4=NaHSO；NaHCO3：NaHCO3=NaHCO；在熔融状态时NaHSO4=NaHSO。3弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立(2)电离平衡的特征(3)外界条件对电离平衡的影响以弱电解质HB的电离为例：HBHB。温度：弱电解质电离吸热，升高温度，电离平衡向右移动，HB的电离程度增大，c(H)、c(B)均增大。浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大，n(H)、n(B)增大，但c(H)、c(B)均减小。相同离子：在弱电解质的溶液中，加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，如NaB、HCl，电离平衡向左移动，电离程度减小。加入能与电离出的离子反应的物质，如加入NaOH，电离平衡向右移动，电离程度增大。小题练微点1判断下列说法的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)HCl为强电解质，故盐酸中不存在电离平衡()(2)在氨水中，当c(NH)c(OH)时，表示氨水已达到电离平衡()(3)电离平衡右移，弱电解质的电离程度一定增大()(4)向0.1 molL1 HF溶液中加水稀释或加入少量NaF晶体时都会引起溶液中c(H)减小(5)稀醋酸加水稀释时，溶液中所有离子的浓度均减小()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2分别画出冰醋酸和0.1 molL1的醋酸加水稀释时导电能力的变化图。提示：学霸微提醒(1)常见的强电解质六大强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4。四大强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。大多数盐包括难溶性盐，如BaSO4。(2)电离平衡“三提醒”稀醋酸加水稀释时，溶液中的各离子浓度并不是都减小，如c(OH)是增大的。电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，如稀醋酸中加入冰醋酸。电离平衡右移，电离程度也不一定增大，如稀醋酸中加入冰醋酸。(3)影响电解质溶液导电能力的因素离子浓度；电荷浓度。1.下列关于电解质溶液的说法正确的是()A(2016四川高考)0.1 L 0.5 molL1 CH3COOH溶液中含有的H数为0.05NAB(2016江苏高考)室温下，稀释0.1 molL1 CH3COOH溶液，溶液的导电能力增强C(2016全国卷)向0.1 molL1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小D(2018北京高考)常温时，0.1 molL1氨水的pH11.1：NH3H2ONHOH解析：选DA项，CH3COOH为弱电解质，在水溶液中部分电离，0.1 L 0.5 molL1 CH3COOH溶液中含有的H数小于0.05NA，错误；B项，CH3COOH溶液中存在平衡：CH3COOHCH3COOH，加水稀释，平衡右移，产生的离子数增加，但溶液的体积增大，c(CH3COO)、c(H)减小，导电能力减弱，错误；C项，加水稀释时，平衡CH3COOHCH3COOH右移，c(H)增大，c(CH3COOH)减小，因Ka不变，c(CH3COO)减小，故比值变大，错误；D项，常温时，0.1 molL1氨水的pH11.1，说明NH3H2O是弱电解质，电离方程式应用可逆号表示，正确。2(2019吉安联考)某温度下，在饱和氨水中存在平衡：NH3H2ONH3H2ONHOH。(1)若增大压强，则溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)若通入NH3，则平衡_(填“向左”“向右”或“不”)移动。(3)若加水，则平衡_(填“向左”“向右”或“不”)移动，溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)若加入氢氧化钠固体，则溶液中的c(NH)_(填“增大”“减小”或“不变”)，溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)若增大压强，气体的溶解度增大，氨水中电离平衡：NH3H2ONHOH向右移动，则pH增大。(2)向饱和氨水中通入NH3，NH3不再溶解，所以电离平衡不移动。(3)加水，氨水中电离平衡：NH3H2ONHOH向右移动，但是溶液的体积增大的程度比OH的物质的量增大的程度大，所以OH浓度减小，则pH减小。(4)加氢氧化钠，则氨水中电离平衡：NH3H2ONHOH向左移动，溶液中的c(NH)减小，c(OH)增大，pH增大。答案：(1)增大(2)不(3)向右减小(4)减小增大归纳拓展1从“定性”和“定量”两个角度理解电离平衡(1)从定性角度分析电离平衡应该理解勒夏特列原理平衡向“减弱”这种改变的方向移动，移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。(2)从定量角度分析电离平衡当改变影响电离平衡的条件后分析两种微粒浓度之比的变化时，若通过平衡移动的方向不能作出判断，应采用电离常数定量分析。2以CH3COOHHCH3COOH0为例，判断外界条件对电离平衡的影响改变条件平衡移动方向n(H)c(H)导电能力Ka电离程度 加水稀释增大减小减弱不变增大加入少量冰醋酸增大增大增强不变减小通入HCl(g)增大增大增强不变减小加入NaOH(s)减小减小增强不变增大加入镁粉减小减小增强不变增大升高温度增大增大增强增大增大3.(2015全国卷)浓度均为0.10 molL1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg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lg2时，若两溶液同时升高温度，则增大解析：选DA项，由图像知，浓度为0.10 molL1的MOH溶液，在稀释前pH为13，说明MOH完全电离，MOH为强碱，而ROH的pH13，说明ROH没有完全电离，ROH为弱碱，MOH的碱性强于ROH的碱性，正确；B项，曲线的横坐标lg越大，表示加水稀释体积越大，由曲线可以看出b点的稀释程度大于a点，溶液浓度越小，弱电解质电离程度越大，故ROH的电离程度：b点大于a点，正确；C项，若两溶液无限稀释，则溶液的pH接近于7，故两溶液的c(OH)相等，正确；D项，由于MOH发生完全电离，升高温度，c(M)不变；ROH存在电离平衡：ROHROH，升高温度，促进电离平衡正向移动，c(R)增大，减小，错误。4.(2019安顺适应性检测)已知常温时HClO的Ka3.0108，HF的Ka3.5104。现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释，pH随溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是()A曲线为次氯酸稀释时pH变化曲线B取a点的两种酸溶液，中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液，消耗次氯酸的体积较小Ca点时，若都加入相同大小的锌粒，此时与氢氟酸反应的速率大Db点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小解析：选B常温下Ka(HClO)Ka(HF)，酸性：HClO4ABC D解析：选B中NaNO2溶液使酚酞显红色，说明NO水解生成弱电解质(酸)HNO2；不能根据溶液导电性强弱判断强、弱电解质；说明等pH、等体积的盐酸和HNO2，c(HNO2)c(HCl)；说明HNO2溶液发生不完全电离；只能说明酸性：HNO2H2CO3；说明存在HNO2HNO。6室温下，甲、乙两烧杯均盛有5 mL pH3的某一元酸溶液，向乙烧杯中加水稀释至pH4，关于甲、乙两烧杯中溶液的描述正确的是()A溶液的体积：10V甲V乙B水电离出的OH浓度：10c甲(OH)c乙(OH)C若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和，所得溶液的pH：甲乙D若分别与5 mL pH11的NaOH溶液反应，所得溶液的pH：甲乙解析：选AA项，如果酸是强酸，则需要稀释10倍，才能使pH从3升高到4；如果是弱酸，弱酸存在电离平衡，稀释促进电离，则需要稀释10倍以上，才能使pH从3升高到4，即溶液的体积：10V甲V乙，正确；B项，酸抑制水的电离，甲烧杯中H的浓度是乙烧杯中H浓度的10倍，因此水电离出的OH浓度：10c甲(OH)c乙(OH)，错误；C项，若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和，则乙烧杯中所得盐溶液的浓度小，如果盐不水解，则所得溶液的pH相等；如果生成的盐水解，则甲烧杯中溶液的碱性强于乙烧杯中溶液的碱性，即所得溶液的pH：甲乙，错误；D项，若分别与5 mL pH11的NaOH溶液反应，如果是强酸，则均是恰好反应，溶液显中性；如果是弱酸，则酸过量，但甲烧杯中酸的浓度大，pH小，即所得溶液的pH：甲乙，错误。弱酸(碱)的判断(1)设计实验证明BOH(如NH3H2O)是一元弱碱的方法室温下，测0.1 molL1 BOH的pH，若pH13，则BOH为强碱，若pH13，则BOH为弱碱。配制BCl的溶液，测其pH，若pH7，则BOH为强碱，若pH10，则BOH为弱碱。(2)设计实验证明HA是一元弱酸的方法实验方法结论测0.01 molL1HA的pHpH2，HA为强酸， pH2，HA为弱酸测NaA溶液的pHpH7，HA为强酸， pH7，HA为弱酸测相同pH的HA和盐酸稀释相同倍数前后的pH变化若HA溶液的pH变化比盐酸的小，则HA为弱酸测等体积、等pH的HA和盐酸中和NaOH的量若HA溶液消耗NaOH的量比盐酸的多，则HA为弱酸测等体积、等物质的量浓度的HA和盐酸分别与颗粒大小相同的锌粒反应的速率若HA溶液与Zn粒反应比盐酸的速率慢，则HA为弱酸测等体积、等pH的HA和盐酸分别与足量的锌粒反应产生H2的量若HA溶液与足量的锌粒反应最终产生H2的量比盐酸的多，则HA为弱酸1(2019湖北百校联考)已知，反应Cl2H2OHClHClO达到平衡后，要使增大，可加入()ANaCl固体 B水CCaCO3固体 DNaOH固体点拨：弱酸不能制强酸，因此不能由HClO反应生成H2CO3。c(HClO)，要使c(HClO)增大，可使V减小或n(HClO)增大。解析：选C加入NaCl固体c(Cl)增大，导致平衡逆向移动，c(HClO)减小，A错误；加水平衡正向移动，但根据勒夏特列原理，HClO浓度会减小，B错误；加CaCO3固体可消耗HCl，使平衡正向移动，HClO浓度增大，C正确；加NaOH固体可消耗HCl和HClO，使HClO浓度减小，D错误。2.(2019广州模拟)25 时，把0.2 molL1的醋酸加水稀释，则图中的纵轴y表示的是()A溶液中OH的物质的量浓度B.C溶液中的DCH3COOH的电离程度点拨：溶液的导电能力与自由移动离子的浓度和所带电荷的多少有关。解析：选B加水稀释0.2 molL1的醋酸溶液时，c(H)减小，c(OH)增大，A项错误；c(H)、c(CH3COO)均减小，溶液导电能力减小，B项正确；溶液中n(CH3COO)增大，n(CH3COOH)减小，则增大，C项错误；加水稀释电离平衡正向移动，CH3COOH的电离程度增大，D项错误。3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：0.010 molL1氨水、0.1 molL1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水。(1)甲用pH试纸测出0.010 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_ (填“正确”或“不正确”)，并说明理由_。(2)乙取出10 mL 0.010 molL1氨水，用pH试纸测其pHa，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用pH试纸测其pHb，若要确认NH3H2O是弱电解质，则a、b应满足什么关系？_。(3)丙取出10 mL 0.010 molL1氨水，滴入2滴酚酞溶液，显粉红色，再加入少量NH4Cl晶体，溶液颜色变_(填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明NH3H2O 是弱电解质？_(填“能”或“否”)，并说明原因_。(4)请你根据所提供的试剂，再提出一个合理又简便的方案证明NH3H2O是弱电解质：_。解析：(1)若NH3H2O是强电解质，则0.010 molL1氨水中c(OH)应为0.010 molL1，pH12。用pH试纸测出0.010 molL1氨水的pH为10，说明NH3H2O没有完全电离，应为弱电解质。(2)若NH3H2O是强电解质，用蒸馏水稀释至1 000 mL，其pHa2。因为NH3H2O是弱电解质，不能完全电离，a、b应满足a2ba。(3)向0.010 molL1氨水中加入少量NH4Cl晶体，有两种可能：一是NH4Cl在水溶液中电离出的NH水解使溶液显酸性，加入氨水中使其pH降低；二是NH使NH3H2O 的电离平衡NH3H2ONHOH逆向移动，从而使溶液的pH降低。这两种可能均可证明NH3H2O是弱电解质。(4)NH4Cl为强酸弱碱盐，只需检验NH4Cl溶液的酸碱性，即可证明NH3H2O是弱电解质还是强电解质。答案：(1)正确若是强电解质，则0.010 molL1氨水中 c(OH)应为0.010 molL1，pH12(2)a2ba(3)浅能向0.010 molL1氨水(滴有酚酞溶液)中加入NH4Cl晶体后颜色变浅，有两种可能：一是NH4Cl在水溶液中电离出的NH水解使溶液显酸性，加入氨水中使其pH降低；二是NH使NH3H2O的电离平衡NH3H2ONHOH逆向移动，从而使溶液的pH降低。这两种可能均可证明NH3H2O是弱电解质(4)取一张pH试纸，再用玻璃棒蘸取0.1 molL1NH4Cl溶液，滴在pH试纸上，显色后跟标准比色卡比较测出pH，pH7(方案合理即可)考点(二)电离度与电离常数 【点多面广精细研】1电离度(1)概念：一定条件下，当弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液中已经电离的弱电解质分子数占原来弱电解质总分子数的百分数。(2)表达式：100%。(3)意义：衡量弱电解质的电离程度，在相同条件下(浓度、温度相同)，不同弱电解质的电离度越大，弱电解质的电离程度越大。(4)影响因素温度的影响升高温度，电离平衡向右移动，电离度增大；降低温度，电离平衡向左移动，电离度减小浓度的影响当弱电解质溶液浓度增大时，电离度减小；当弱电解质溶液浓度减小时，电离度增大2.电离常数(1)概念：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数。(2)表达式对于一元弱酸HA：HAHA，电离常数Ka。对于一元弱碱BOH：BOHBOH，电离常数Kb。对于多元弱酸，以H2CO3为例：H2CO3HHCOKa1；HCOHCOKa2。(3)意义相同条件下，K值越大，表示该弱电解质越电离，所对应弱电解质的酸性或碱性相对越。(4)特点电离常数只与温度有关，与电解质的浓度、酸碱性无关，由于电离过程是吸热的，故温度升高，K增大。多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是K1K2，所以其酸性主要决定于第步电离。小题练微点1判断下列说法的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)当弱电解质的浓度增大时，电离度增大()(2)在1 molL1的CH3COOH溶液中，升高温度，电离度增大()(3)电离平衡右移，电离常数一定增大()(4)H2CO3的电离常数表达式：Ka()(5)电离常数可以表示弱电解质的相对强弱()(6)电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大()(7)电离常数大的酸溶液中的c(H)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H)大()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2已知0.1 molL1 HCOOH溶液中存在电离平衡HCOOHHCOOH，请画出HCOOH电离度()、电离常数与温度的关系图像。提示：3已知25 时，下列酸的电离常数：物质名称醋酸氢氰酸氢氟酸甲酸电离常数K1.751054.9310107.21041.77104则物质的量浓度均为0.1 molL1的上述溶液中c(H)最大的是()A醋酸B氢氰酸C氢氟酸 D甲酸解析：选C由题表中数据可知，氢氟酸的K最大，物质的量浓度均为0.1 molL1的四种溶液中c(H)最大的是氢氟酸。学霸微提醒(1)电离平衡正向移动，电离度不一定增大。(2)电离平衡正向移动，电离常数不一定发生变化。(3)电离度增大时，电离常数不一定增大；电离常数增大时，电离度一定增大。1.(2015海南高考)下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka1.8105)和一氯乙酸(乙，Ka1.4103)在水中的电离度与浓度关系的是()解析：选B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CH3COOHKa(HCN)可知酸性：CH3COOHHCN，弱酸不能制强酸，B正确；由于电离常数：HCNHCO，根据“越弱越易水解”可知C错误；pH相同的CH3COOH、HCN、H2CO3 3种酸溶液，加入相同体积的水，CH3COOH溶液pH变化最大，则pH变化相同的情况下，CH3COOH溶液中加入水的体积最小，D正确。3(2015福建高考)25 ，两种酸的电离常数如表。Ka1Ka2H2SO31.31026.3108H2CO34.21075.61011(1)HSO的电离常数表达式K_。(2)H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为_。解析：由H2SO3和H2CO3的电离常数可知酸性：H2SO3H2CO3HSOHCO，故H2SO3溶液与NaHCO3溶液反应可放出CO2气体，反应的离子方程式为H2SO3HCO=HSOH2OCO2。答案：(1)(2)H2SO3HCO=HSOCO2H2O归纳拓展电离常数的应用应用举例(1)判断弱酸酸性(或弱碱碱性)的相对强弱K(HF)K(HClO)；同浓度溶液的酸性：HFHClO(2)判断酸与盐反应是否能发生(强酸制弱酸)K1(H2CO3)K(HClO)；Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO(3)判断溶液中粒子浓度比值的变化在NH4Cl溶液中加水稀释，如何变化？分子分母同时乘以c(OH)，可得，该比值只与温度有关，温度不变，比值不变(4)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱K(HF)K(CH3COOH)盐所对应的酸(或碱)越弱，盐水解的程度越大，盐的碱(或酸)性越强；同浓度盐溶液的碱性：NaFK24.71011 ，故NaHCO3水解程度大于电离程度4.(1)(2017天津高考)已知25 ，NH3H2O的Kb1.8105，H2SO3的Ka11.3102，Ka26.2108。若氨水的浓度为2.0 molL1，溶液中的c(OH)_molL1。将SO2通入该氨水中，当c(OH)降至 1.0107 molL1时，溶液中的c(SO)/c(HSO)_。(2)(2017江苏高考)H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsOH的电离常数为Ka1，则pKa1_(pKa1lg Ka1)。(3)(2016全国卷)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为_(已知：N2H4HN2H的K8.7107；Kw1.01014)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_。解析：(1)设氨水中c(OH)x molL1，根据NH3H2O的Kb，则1.8105，解得x6.0103。根据H2SO3的Ka2，则，当c(OH)降至 1.0107molL1时，c(H)为1.0107 molL1，则0.62。(2)Ka1，K仅与温度有关，为方便计算，在图中取pH2.2时计算，此时c(H2AsO)c(H3AsO4)，则Ka1c(H)102.2，pKa12.2。(3)将H2OHOHKw1.01014、N2H4HN2HK8.7107相加，可得：N2H4H2ON2HOHKa1KwK1.010148.71078.7107。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：(1)6.01030.62(2)2.2(3)8.7107N2H6(HSO4)2电离度、电离常数与c(H)、c(OH)的关系设一定温度下，浓度为c molL1醋酸的电离度为。CH3COOHCH3COOH起始/(molL1)c 0 0变化/(molL1)ccc平衡/(molL1)ccc ccKac2 ，c(H)c。同理：对于一元弱碱(如NH3H2O)，Kbc2，c(OH)c。 1如表所示是在相同温度下三种酸的一些数据，下列判断正确的是()酸HXHYHZ浓度/(molL1)0.120.20.911电离度0.250.20.10.30.5电离常数Ka1Ka2Ka3Ka4Ka5A.在相同温度下，从HX的数据可以说明：弱电解质溶液，浓度降低，电离度增大，且Ka1Ka2Ka30.01B室温时，若在NaZ溶液中加水，则变小，若加少量盐酸，则变大C含等物质的量的NaX、NaY和NaZ的混合溶液：c(Z)c(Y)Ka4Ka3点拨：NaZ溶液中