高三化学(人教版)一轮学案：8.1弱电解质的电离

1、第一节弱电解质的电离1.了解强电解质和弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。(中频)弱电解质的电离平衡1电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子离解成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡。2电离平衡的特征3外界条件对电离平衡的影响电离是一个吸热过程，主要受温度、浓度的影响。以弱电解质CH3COOH的电离为例：CH3COOHCH3COOH电离平衡常数1表达式(1)对于一元弱酸HA：HAHA，平衡常数K；(2)对于一元弱碱BOH：BOHBOH，平衡常数K。2意义相同条件下，K值

2、越大，表示该弱电解质越易电离，所对应的酸性或碱性相对越强。3特点(1)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一步电离。1易误诊断(正确的打“”，错误的打“×”)。(1)溶液导电能力弱的电解质一定是弱电解质()(2)弱电解质浓度越大，电离程度越大()(3)温度升高，弱电解质的电离平衡右移()(4)0.1 mol/L某一元酸HA溶液的pH3，HA溶液中存在：HA=HA()(5)温度不变，向CH3COOH溶液中加入CH3COONa，平衡左移()(6)电离平衡常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱()(7)不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数(K)

3、不同()(8)电离平衡右移，电离平衡常数一定增大()【答案】(1)×(2)×(3)(4)×(5)(6)(7)×(8)×2NH3·H2O在水溶液中的电离方程式为：_，其电离常数表达式为：_。对该电离平衡改变条件如下：升高温度加水稀释加少量NaOH(s)通少量HCl(g)加入NH4Cl(s)，其中：(1)使电离平衡右移的有_；(2)使c(OH)增大的有_；(3)使电离常数改变的有_。【答案】NH3·H2ONHOHK(1)(2)(3)两种类别：强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐；弱电解质：弱酸、弱碱、水。两个特征：v(离解)v(结合

4、)0；分子、离子浓度保持不变。三个影响因素：温度、浓度、相同离子。一个表达式：K。影响电离平衡的因素1.内因弱电解质本身的性质，决定了弱电解质电离平衡强弱。如相同条件下CH3COOH电离程度大于H2CO3。2外因电离平衡属于动态平衡，当外界条件改变时，弱电解质的电离平衡也会发生移动，平衡移动也遵循勒夏特列原理。以CH3COOHCH3COOHH>0为例：改变条件平衡移动方向c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)电离程度加水稀释减小减小减小增大加少量冰醋酸增大增大增大减小通入HCl气体增大增大减小减小加NaOH固体减小减小增大增大加CH3COONa固体增大减小增大减小加入镁粉减小减小

5、增大增大升高温度减小增大增大增大电离常数只与温度有关，升温电离常数增大，与酸碱性无关。溶液的导电性与溶液中离子浓度大小和带的电荷数有关。(2013·福建高考)室温下，对于0.10 mol·L1的氨水，下列判断正确的是()A与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al33OH=Al(OH)3B加水稀释后，溶液中c(NH)·c(OH)变大C用HNO3溶液完全中和后，溶液不显中性D其溶液的pH13【解析】A氨水与氯化铝反应的离子方程式应为Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH。B.氨水中存在电离平衡NH3·H2ONHOH，加水稀释，促进氨水的电离

6、，氨水的电离平衡正向移动，但铵根离子浓度和氢氧根离子浓度都减小，故二者的乘积减小。C.用硝酸完全中和氨水，生成硝酸铵，溶液应呈酸性。D.氨水的电离是不完全的，0.10 mol·L1的氨水其pH应小于13。【答案】C从“定性”和“定量”两角度理解电离平衡1从定性角度分析电离平衡：应该深刻地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时，应采用化学平衡常数定量分析。考向1外界条件对电离平衡影响综合分析1在0.1 mol·

7、L1NH3·H2O溶液中存在如下平衡：NH3H2ONH3·H2ONHOH。下列叙述中正确的是()A加入少量浓盐酸，盐酸与NH3反应生成NH4Cl，使NH3浓度减小，NH浓度增大，平衡逆向移动B加入少量NaOH固体，OH与NH结合生成NH3·H2O，使NH浓度减小，平衡正向移动C加入少量0.1 mol·L1 NH4Cl溶液，电离平衡常数不变，溶液中c(OH)减小D加入少量MgSO4固体，溶液pH增大【解析】A选项，加入少量浓盐酸，首先发生HOH=H2O，使OH浓度降低，平衡正向移动；B选项，加入少量NaOH固体，使OH浓度升高，平衡逆向移动；C选项，使NH

8、浓度升高，平衡逆向移动，溶液中c(OH)减小；D选项，Mg22OH=Mg(OH)2，溶液中c(OH)减小，溶液pH减小。【答案】C考向2弱电解质溶液稀释问题分析2(2014·乌鲁木齐诊断性测试)用水稀释0.1 mol·L1 CH3COOH时，溶液中随着水量的增加而减小的是()A.B.Cc(H)和c(OH)的乘积 DOH的物质的量【解析】醋酸的电离方程式为CH3COOHCH3COOH，加水稀释，平衡正向移动，n(CH3COOH)减小，c(H)减小，c(OH)增大，A项正确，B、D项错误，温度不变，Kw不变，C项错误。【答案】A一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较强酸与弱酸(或

9、强碱与弱碱)由于电离程度的不同，在很多方面表现出不同的性质，以盐酸和醋酸为例。等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸(b)等pH的盐酸(a) 与醋酸(b)pH或物质的量浓度pH：a<b物质的量浓度：a<b溶液导电性a>bab水的电离程度a<babc(Cl)与c(CH3COO)大小c(Cl)> c(CH3COO)c(Cl)c(CH3COO)等体积溶液中和NaOH的量aba<b分别加该酸的钠盐固体后pHa：不变b：变大a：不变b：变大开始与金属反应的速率a>b相同等体积溶液与过量活泼金属产生H2的量相同a<b判断弱电解质的三个思维角度角度一：弱电解质的定义

10、，即弱电解质不能完全电离，如测0.1 mol·L1的CH3COOH溶液的pH>1。角度二：弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动，如pH1的CH3COOH加水稀释10倍1<pH<2。角度三：弱电解质形成的盐类能水解，如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象：(1)配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞试液。现象：溶液变为浅红色。(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上，测其pH。现象：pH>7。(2013·浙江高考)25 时，用浓度为0.100 0 mol·L1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100

11、0 mol·L1的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZ<HY<HXB根据滴定曲线，可得Ka(HY)105C将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X)>c(Y)>c(OH)>c(H)DHY与HZ混合，达到平衡时：c(H)c(Z)c(OH)【解析】由图象可知，当V(NaOH)0(即未滴加NaOH)时，等浓度的三种酸溶液的pH大小顺序为HX>HY>HZ，则酸性强弱顺序为HX<HY<HZ，相同条件下三种酸溶液的导电能力顺

12、序为HX<HY<HZ，A项错。当V(NaOH)10 mL时，HY溶液中c(H)105 mol·L1，c(OH)109 mol·L1，c(Na)×0.100 0 mol·L1，据电荷守恒有c(H)c(Na)c(OH)c(Y)，即105 mol·L1×0.100 0 mol·L1109 mol·L1c(Y)，则有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项正确。HX的酸性比HY的弱，滴定至HX恰好完全反应时，HY也完全反应，此时溶液中的溶质为NaX和NaY，X的水解程度比Y的水解程度大，则有c(Y)>c(X)，C项错。HY和HZ混合，达到平衡时，据电荷守恒有c(H)c(Y)c(Z)c(OH)；对于弱酸HY来说，Ka(HY)c(H)·c(Y)/c(HY)，则有c(Y)Ka(HY)

14、3;c(HY)/c(H)，故c(H)Ka(HY)·c(HY)/c(H)c(Z)c(OH)，D项错。【答案】B考向1一元弱酸(碱)和一元强碱(酸)对比分析3(2014·山西大同市高三联考)现有常温下的四份溶液：0.01 mol/L HCl；0.01 mol/L CH3COOH；pH12 的氨水；pH12的NaOH溶液。下列说法正确的是()A中由水电离出的c(H)1×1012 mol/LB将、混合，若有pH7，则消耗溶液的体积：>C将、等体积混合(体积变化忽略不计)，则c(CH3COO)c(CH3COOH)0.01 mol/LD将四份溶液均稀释10倍后溶液pH：

15、>，>【解析】由于CH3COOH为弱电解质，故0.01 mol/L CH3COOH溶液中的c(H)1×102 mol/L，故由水电离出的c(H)1×1012mol/L，A项错误；因pH12的氨水中氨水的浓度远大于0.01 mol/L，0.01 mol/L HCl与pH12的氨水混合，当pH7时，消耗溶液的体积：<，B项错误；将、等体积混合，溶液的总体积增大，c(CH3COO)c(CH3COOH)<0.01 mol/L，C项错误。【答案】D考向2一元强碱与一元弱(强)酸中和反应的分析4(2012·海南高考)25 a mol·L1一元

16、酸HA与b mol·L1 NaOH等体积混合后，pH为7，则下列关系一定正确的是()AabBa>bCc(A)c(Na) Dc(A)<c(Na)【解析】题中隐含了一元酸可能是强酸，也可能是弱酸。若HA为强酸，ab；若HA为弱酸，a>b，故A、B项错误。根据电荷守恒：c(H)c(Na)c(A)c(OH)，pH为7，则c(H)c(OH)，故有c(Na)c(A)，C正确，D错误。【答案】C考向3判断弱电解质的方法5下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是()常温下某CH3COONa溶液的pH8用CH3COOH溶液做导电实验，灯泡很暗等pH、等体积的盐酸、CH3CO

17、OH溶液和足量锌反应，CH3COOH放出的氢气较多0.1 mol·L1 CH3COOH溶液的pH2.1CH3COONa和H3PO4反应，生成CH3COOH0.1 mol·L1的CH3COOH溶液稀释100倍，pH<3A BC D【解析】中证明CH3COO能水解，溶液呈碱性，证明CH3COOH为弱酸；中未指明浓度，也没有参照物，不能说明问题；说明电离前n(CH3COOH)>n(盐酸)，故CH3COOH的电离程度比盐酸小，属弱电解质；中说明c(H)<c(CH3COOH)，说明CH3COOH部分电离，存在电离平衡，CH3COOH是弱电解质；已知中的H3PO4为中

18、强酸，而中强酸能制备的必定是比H3PO4还要弱的酸，说明CH3COOH为弱电解质；中CH3COOH溶液被稀释，c(H)的变化与溶液浓度的变化不一致，证明存在电离平衡的移动，即证明CH3COOH为弱电解质。【答案】A电离常数的应用1.电离常数的意义根据电离常数数值的大小，可以估算弱电解质电离的程度，K值越大，电离程度越大，弱酸酸性越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO。2电离常数的影响因素(1)电离常数随温度的变化而变化，但由于电离过程热效应较小，温度改变对电离常数影响不大，其数量级一般

19、不变，所以室温范围内可忽略温度对电离常数的影响。(2)电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关，同一温度下，不论弱酸、弱碱的浓度如何变化，电离常数是不会改变的。3有关电离平衡常数的计算以弱酸HX为例：(1)已知c(HX)和c(H)，求电离平衡常数HXHX起始：c(HX) 00平衡：c(HX)c(H) c(H)c(H)则：K由于弱酸只有极少一部分电离，c(H)的数值很小，可做近似处理：c(HX)c(H)c(HX)，则K，代入数值求解即可。(2)已知c(HX)和电离平衡常数，求c(H)HXHX起始：c(HX) 00平衡：c(HX)c(H) c(H)c(H)则：K由于c(H)的数值很小，可做近似处理：c(HX

20、)c(H)c(HX)，则：c(H)，代入数值求解即可。对于弱酸，在一定温度下达到电离平衡时，各微粒的浓度存在着一种定量关系：如25 时，HAHA，则K，式中K为电离平衡常数，只与温度有关，下表是几种弱酸的电离平衡常数(25 )。酸电离方程式电离平衡常数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回答下列问题：(1)K只与温度有关，当温度升高时，K值_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)在温度相同时，各弱酸的K值不同，那么K值的大小与酸性相对强弱的关系是_。(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO、H2S、HS、H3PO4、H2PO、HPO都看成酸，其中酸性最强的是_，酸性最弱的是_。(4)多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数，对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3，总有K1K2K3，产生此现象的原因是_。(5)电离常数是用实验的方法测定出来的。现已经测得25 时c mol/L的醋酸中c(H)a mo

22、l·L1，试用a、c表示该温度下醋酸的电离常数，K(CH3COOH)_。【解析】(1)温度升高，K值增大。(2)K值大小可说明弱电解质的相对强弱。(3)K值越大，酸性越强；K值越小，酸性越弱。(4)第一步电离出的H对第二步酸的电离起抑制作用，依次类推，故依次减小。(5)CH3COOHHCH3COO起始(mol·L1)：c00平衡(mol·L1)：ca aa则K(CH3COOH)。【答案】(1)变大(2)K值越大，酸性越强(3)H3PO4HS(4)第一步电离出的H对第二步电离起抑制作用，故K值减小(5),考向电离平衡常数有关的计算6(2012·山东高考节选)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3，25 时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是_(用离子方程式表示)。向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将_(填“正向”、“不”或“逆向”)移动，所滴加氨水的浓度为_mol·L1。(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb2×105mol·L1)【解析】NH水解使NH4NO3溶液显酸性：NHH2ONH3·H2OH；滴加氨水时水的电离平衡将逆向移动；溶液呈中性，由电荷守恒可知c(NH)c