十学案弱电解质的电离平衡

1、第十章水溶液中的离子平衡学案45弱电解质的电离平衡考纲要求1了解电解质的概念，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。回扣教材奔实基础知识点一强、弱电解质1. 电解质与非电解质 电解质：在 里或状态下能导电的 ;(2) 非电解质：在水溶液里和熔融状态下 不能导电的 。2. 强电解质和弱电解质(1) 概念_电离强电解质t包括、电解质在水溶液里| '等_电离弱电解质"包括_、_、_等(2) 与化合物类型的关系强电解质主要是大部分 化合物及某些 化合物。弱电解质主要是某些化合物。【问题思考1. (1)强

2、电解质溶液的导电能力一定比弱电解质导电能力强吗？(2)能导电的物质一定是电解质吗？2. 强电解质一定易溶于水吗？易溶于水的电解质一定是强电解质吗?3. 电离方程式的书写(1) 强电解质用 ，弱电解质用 。(2) 多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如碳酸电离方程式： ?O(3) 多元弱碱电离方程式一步写成，如氢氧化铁电离方程式：知识点二 弱电解质的电离平衡1 概念弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(温度、浓度)，弱电解质 的速率和的速率相等的状态。如下图所示：反应連率弱吐辭境分子IIIII_ 两科速率相零处于H离半樹壮态4芻子结合曲丽i解质分子的速鬧b11时间2. 特征城电离）巩

3、结合） 0 ©-衆件一定，平期休嚴中扌卜子与离子的诫度一定囱一条件改变，平衡发生粋动3. 外界条件的影响电离平衡是一个吸热过程，主要受温度、浓度的影响。（1）浓度：增大弱电解质的浓度，电离平衡 移动，溶质分子的电离程度减小；增大离子的浓度，电离平衡向左移动，溶质分子的电离程度 。（2）温度：升高温度，电离平衡 移动，电离程度增大；降低温度，电离平衡向左移动，电离程度。问题思考】3 电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小吗？离子的浓度一定增大吗？知识点三 电离常数1 .表达式 对一元弱酸HA :HA=H + + A 一 心=。对一元弱碱BOH :BOH =B + + OH 一 Kb=。

4、2. 特点 电离常数只与 有关，升温， K值。多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Kai? Ka2? Ka3,所以其酸性主要决定于第一步电离。3. 意义电离常数数值的大小，可以估算弱电解质电离的趋势。K值越大，电离程度越大，酸（或碱）性越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：H2SO3>H3PO4>HF>CH 3COOH>H 2CO3>H2S>HCIO【问题思考4 .为什么说温度升高电离平衡常数（Ka或Kb）增大？5.为什么多元弱酸的Kai? Ka2? Ka3?哭破考点硏析热点、外界条件对弱电解质电离的影响以CH3COOH=CH3COO+ H +平衡体系为例，填

5、写下列表格。变'、项自项 S"加水加热加少量NaOH(s)加少量CH 3COONa(s)加少量HCl(g)加少量 冰醋酸平衡移动电离程度+n(H )+c(H )pH溶液导电性【典例导悟1(2011福州质检)在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示。 请回答：(1) “ O”点导电能力为“ 0”的理由是O(2) A、B、C三点pH由小到大的顺序是。(3) A、B、C三点电离程度最大的是 ，其理由是变式演练 1 在0.1 mol L 一 CH 3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH-CH 3COO+ H J对于该平衡，下列叙述正确的是()A .加入水时

6、，平衡向逆反应方向移动B .加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动1+C.加入少量 0.1 mol L- HCl溶液，溶液中 c(H )减小D .加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动二、强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较以盐酸和醋酸的电离为例，用“”、“<”、“=”或相应汉字填写下表。等物质的量 浓度的盐酸 与醋酸等pH的盐 酸（R与醋 酸（b）pH或物质的量浓 度pH：a <b物质的量浓度：a t<溶液导电性a ta t>水的电离程度a ba t>c(Cl-)与 "CHfOcr)大小c(d-)_ c(CH3COO-)c(CH2COO-)

7、等体积溶液中和NaOH的量a ba t>r分别加该酸的钠盐固体后pH注：不变 b：n：不变t：开始与金属 反应的速率庄ba b等体积溶液与过量活 泼金属产生也的量a ba t<【典例导悟2 下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是 （）A 相同浓度的两溶液中c（Hj相同B 100 mL 0.1 mol L1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠C pH = 3的两溶液稀释100倍，pH都为5D .两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c（H十）均明显减小听课记录：变式演练2（2011吉林月考）pH = 1的两种酸溶液A、B各1 mL ,分别加水稀释到1 000 mL ,其pH与溶液体积（V

8、）的关系如图 所示，下列说法不正确的是 （）A . A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等B 稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液弱C 若a= 4，则A是强酸，B是弱酸D .若1<a<4，则A、B都是弱酸课負练习EE高考集训题组一强、弱电解质1. （2011全国理综，6）等浓度的下列稀溶液：乙酸、苯酚、碳酸、乙醇，它们的pH由小到大排列正确的是（）A .B .C .D .2. （2009海南，6）已知室温时，0.1 mol L1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列 叙述错误的是（）A .该溶液的pH = 4B 升高温度，溶液的 pH增大C 此酸的电离平衡常数约为1 X 107D

9、.由HA电离出的c（H + ）约为水电离出的 c（H + ）的106倍3. （2008北京理综，11）下列叙述正确的是（）2+A .将稀氨水逐滴加入稀硫酸中，当溶液 pH = 7时，c（S04 ）> c（NH4）B .两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为C1和C2, pH分别为a和a + 1,则5= 10c2C. pH = 11的NaOH溶液与pH = 3的醋酸溶液等体积混合，滴入石蕊溶液呈红色D .向0.1 mol L1的氨水中加入少量硫酸铵固体，则溶液中0增大c（NH 3 H2O ）题组二 弱电解质的电离平衡4. 判断正误一 1 一 +（1）0.1 mol L - CH3COOH 溶液的

10、 pH>1 ,（原因是）CH3COOH =CH3COO + H （）（2010北京理综10A）（2）由0.1 mol L 1 一元碱BOH溶液的pH = 10,可推知BOH溶液存在 BOH=B + OH一 （ ）（2010福建理综10C）（3）醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度（）（2010全国理综II 8C）（4）某醋酸溶液的pH = a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH = b,则a>b（ ）（2010全国理综I 9A）15. （2011课标全国卷，10）将浓度为0.1mol L- HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是（）+A . c（H ）B . Ka

11、（HF）一 +c Fc HC. +D.-c H1 c HF6. （2011福建理综，10）常温下0.1 mol L-醋酸溶液的pH = a，下列能使溶液pH = （a +1）的措施是（）A .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 mol L 一1盐酸D .提高溶液的温度7. （2011山东理综，14）室温下向10 mL pH = 3的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正 确的是（）A 溶液中导电粒子的数目减少、亠、亠,cfCH3C00 十卄B 溶液中CCH3COOH cOlH不变C 醋酸的电离程度增大，c(H“亦增大D .再加入10 mL pH = 11的Na

12、OH溶液，混合液 pH = 7& (2010重庆理综，13)pH = 2的两种一元100 250 400 55O7GOR5DI 000 V/ml.酸x和y，体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图所示。分别滴加NaOH溶液(c= 0.1 mol lJ至pH =乙消耗NaOH溶液的体积为 Vx、Vy，则()A . X为弱酸，Vx<VyB . X为强酸，Vx>VyC. y为弱酸，Vx<VyD. y为强酸，Vx>Vy题号1235678答案9.2010浙江理综一26(1)(2)25 C时，弱电解质的电离平衡常数：Ka(CH 3COOH)=5 101.8

13、X 10 , Ka(HSCN) = 0.13，难溶电解质的溶度积常数：Ksp(CaF2)= 1.5X 10。25 C时，2.0X 10 3mol L1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH(忽略体积变化)，得到c(HF)、 c(F )与溶液pH的变化关系，如下图所示：请根据以上信息回答下列问题：1 1(1) 25 C时，将 20 mL 0.10 mol L - CH 3COOH 溶液和 20 mL 0.10 mol L - HSCN 溶液分 别与20 mL 0.10 mol L 考点集训题组一强弱电解质 .下列说法正确的是()A .强电解质溶液一定比弱电解质溶液的导电性强B .强电解质的稀溶液中不存在溶

14、质分子C .强电解质都是离子化合物，而弱电解质都是共价化合物D .不同的弱电解质只要物质的量的浓度相同，电离程度也相同装HCI溶液的试管中放出 H2的速率快；装 HA溶液的试管中放出 H2的速率快； 两个试管中产生气体的速率一样快。 NaHCO 3溶液混合，实验测得产生的气体体积 (V)随时间(t)变化的示 意图如图所示：反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是反应结束后所得两溶液中，c(CH3COO )c(SCN )(填“ >”、“ <”或“=”)。(2) 25 C时，HF电离平衡常数的数值 Ka，列式并说明得出该平衡常数的理由2. (2011临沂模拟)有关

15、常温下pH均为3的醋酸和硫酸的说法正确的是 ()11 1A .两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度均为1 X 10 mol B .分别加水稀释100倍后，两种溶液的 pH仍相同2C .醋酸中的c(CH3C00 )和硫酸中的c(S04 )相等D 分别加入足量锌片，两种溶液生成H2的体积相同3 .已知下面三个数据：7.2 X 10 mol 、4.6 X 10 mol L 、4.9 X 10 mol L 分别 是下列有关的三种酸的电离常数， 若已知下列反应可以发生： NaCN + HNO2=HCN + NaNO2 NaCN + HF=HCN + NaF NaNO2+ HF=HN0 2+ NaF。由此可

16、判断下列叙述不正确的是()4 1A . K(HF) = 7.2 X 10 mol L10 1B . K(HNO 2) = 4.9X 10mol C .根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCND . K(HCN)< K(HNO 2)<K(HF)4. 常温下，有甲、乙两份体积为1 L ,浓度均为0.1 mol L- 1的醋酸溶液，其 pH为3, 甲用蒸馏水稀释100倍后，溶液的pH变为x;乙与等体积、浓度为0.2 mol L 1的NaOH 混合，在混合液中：n(CH3COO) + n(OH ) n(H + ) = y mol, x、y的正确答案组合为(

17、)A . 3; 0.1B. 5; 0.2C. 3<x<5; 0.1D. 3<x<5; 0.25. 下列关于电离常数(K)的说法中正确的是()A .电离常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱B .电离常数(K)与温度无关C .不同浓度的同一弱电解质，其电离常数(K)不同D .多元弱酸各步电离常数相互关系为：K1<K2<K3题组二 弱电解质的电离平衡6. (2011西安模拟)在醋酸溶液中，CH3COOH电离达到平衡的标志是()A .溶液显电中性B .溶液中检测不出 CH3COOH分子存在C .氢离子浓度恒定不变+ D . c(H )= c(CH3C00 )7.

18、 H浓度相同的等体积的盐酸A和醋酸B,分别和锌反应，若最后仅有一种溶液中存在锌，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是()反应所需要的时间B>A 开始反应时的速率 A>B 参加反应的锌的物质的量A=B反应过程的平均速率 B>A 盐酸里有锌剩余醋酸里有锌剩余A .B .C.D .题号1234567答案题组三实验探究&用实验确定某酸 HA是弱电解质。两同学的方案如下：甲：称取一定质量的 HA配制0.1 mol L 1的溶液100 mL ; 用pH试纸测出该溶液的 pH，即可证明HA是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH = 1的两种酸溶液各10

19、0 mL ; 分别取这两种溶液各 10 mL ,加水稀释为100 mL ; 各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度和质量相同的锌粒，观察现 象，即可证明HA是弱电解质。(1) 在两个方案的第步中，都要用到的定量仪器是 。(2) 甲方案中说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH1(选填“ >”、“ <”或=)。(3) 乙方案中说明HA是弱电解质的现象是(4) 请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处:O(5) 请你提 出一个合 理而比较 容易进行的方案(药品可 任取)，作 简明扼要表述9.已知NH3H2O和CH3COOH的电离常数在同温条件下近似相等。现有pH试纸、0.1

20、mol L氨水、0.1 mol L一1盐酸、0.1 mol L 一1 NaOH溶液、CH3COONH4固体和蒸馏水。请应 用化学平衡知识设计一个实验 (只限于选用上述试剂)，证明NH3 H2O为弱电解质(弱碱)。学案45弱电解质的电离平衡【课前准备区】知识点一1. (1)水溶液 熔融 化合物(2)都化合物2. (1)全部强酸强碱大多数盐部分弱酸弱碱水(2)离子共价共价3. (1)= 一(2) H2CO3=H + HCO3HCO3 H + + CO3+(3) Fe(OH) 3=Fe + 3OH知识点二1 .电离成离子离子结合成分子2 .= 丰3. (1)向右减小 (2)向右减小知识点三1 沁_C

21、A_) C(B_)COH_)cHAc BOH2. (1)温度增大问题思考1 . (1)导电能力强弱要看溶液中离子浓度大小，离子浓度大的，导电性强，若强电解质 溶液中离子浓度很小，而弱电解质溶液中离子浓度大，则弱电解质溶液导电能力强。(2)能导电的物质不一定是电解质，如Cu、氯水等。2. 强电解质不一定易溶于水，如CaCO3、BaSO4都是强电解质，易溶于水的也不一定是 强电解质，如NH3、出0、H3PO4、HF等，故强、弱电解质与溶解性无必然联系。3. 都不一定。如对于CH3COOHCH3COO + H +平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，只能“减弱”而

22、不能“消除”， 再次平衡时，c(CH3C00H) 比原平衡时大；加水稀释或加少量 NaOH固体，都会引起平衡右移，但 c(CH3COOH)、c(H +) 都比原平衡时要小。4由于电解质的电离是吸热过程，升高温度，电离程度增大，故Ka或Kb增大。5. (1)一级电离电离出的 H +抑制了二级电离，依次类推。(2) 级电离完成后，酸式酸根离子是一个阴离子，从阴离子中电离出H +是比较耗能的，且酸式酸根离子带的负电荷越多，电离出H +越困难。【课堂活动区】一、右移 右移右移左移左移右移增大增大增大减小减小减小增大增大减小减小增大增大减小增大减小减小增大增大增大减小增大增大减小减小减小增大增大增大增大

23、增大、<> =< => = <变大变大> = <典例导悟1. (1)冰醋酸是纯净的固体醋酸，没有水存在，醋酸没有电离，因而导电能力为0(2) B<A<C(3) C 弱电解质的电离程度随浓度的减小而增大解析 开始时，冰醋酸中无水，不电离，无自由移动离子，故导电能力为0。从图中可看出，导电能力B>A>C ,则其离子浓度：B>A>C ,故c(H +)也是B>A>C ,可知pH关系。(3) 弱电解质的电离与浓度有关，浓度越小，电离程度越大，故应为Co2. B 盐酸是强酸，醋酸是弱酸，二者浓度相同时电离出H +浓度

24、不相同，A错；同浓度、同体积的两酸中和氢氧化钠的能力相同，B正确；pH = 3的两酸溶液稀释100倍时，盐酸pH = 5,而醋酸pH<5 ,因稀释时促进了醋酸的电离， C错；盐酸中加入对应的钠盐(NaCI), c(H +)不变，故D错。变式演练1 . B 2.A【课后练习区】 咼考集训1 . D 乙酸、碳酸和苯酚为弱电解质，其酸性强弱关系为乙酸>碳酸>苯酚，乙醇为非电解质，则等浓度的四种溶液pH由小到大的排列顺序为乙酸 <碳酸 <苯酚 <乙醇。L-1,所c(H +)将L-S所前者是后者的106+1- 42. B 根据HA在水中的电离度可算出 c(H )= 0

25、.1% X 0.1 mol L = 10 mol以pH = 4;因HA在水中有电离平衡，升高温度促进平衡向电离的方向移动，所以-7mol增大，pH值会减小；C选项可由平衡常数表达式算出K =汕 -= 1X 10c(HA )以 C 正确；c(H )= 10 4 mol L 1,所以 c(H*,水电离)=10 10 mol L 1倍。+3. C A 项，由电荷守恒知 c(H +)+ c(NH4 )= 2c(SO：) + c(OH ), pH = 7, c(H + )= c(OH )，故 2c(SO4 )= c(NH4), c(S04 )v c(NH4)； B 项，醋酸越浓，电离程度越小，当 C1=

26、 10c2 时，前者溶液中 H +浓度达不到后者溶液中 H+浓度的10倍，pH相差不到1； C项，醋酸远远过量；D叽加入(NH 4)2SO4固体，抑制NH3H2O的电离，则，COH , L减小。C(NH 3 H2O )4. (1)V解析因CH3COOH是弱酸，不能完全电离。x解析 0.1 mol LBOH溶液的pH = 10,说明BOH为弱碱，弱碱不能完全电离，存在 电离平衡。(3) x解析 醋酸可发生电离：CH3COOHCH3COO+ H + ,而醋酸钠提供大量的 CH3COO,从而导致上述可逆反应向逆反应方向移动，醋酸电离程度减弱。x解析对酸溶液进行稀释，氢离子浓度降低，pH增大。5. D

27、 HF为弱酸，存在电离平衡：HF=H + + F。根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，故加水稀释，平衡正向移动，但c(H +)减小，A错误；电离常数只受温度的影响，温 7度不变，电离常数 Ka不变，B错误；当溶液无限稀释时， c(F_)不断减小，但c(H +)接近10_7“c Fc H* n H*mol L ，所以c h +减小，C错误；c HF = n HF，由于加水稀释，平衡正向移动，所以溶液中n(H +)增大，n(HF)减小，所以HF增大，D正确。6. B 醋酸是弱酸，稀释 10倍同时也促进了其电离，溶液的

28、pH<(a + 1), A错误；醋酸根离子水解显碱性，向酸溶液中加入适量碱性溶液可以使pH增大1 , B正确；盐酸完全电离，加入盐酸后溶液的 pH<a, C错误；升高温度促进醋酸的电离，溶液的 pH<a, D错误。7. B A项，醋酸加水稀释，促进电离，导电粒子的数目增加，故A错误；B项，由 + 于温度不变，电离平衡常数K = c CH3C°° 也 =£ CH3CO°不变，由于Kw不c(CH3COOH )c(CH3COOH )c(OH )变，则题给比值不变，故 B正确；C项，醋酸加水稀释，电离程度增大，但 c(H十)变小，故C 错误；D

29、项，加入10 mL pH = 11的NaOH溶液，醋酸过量，混合后溶液显酸性， 故D错误。8. C 由图知：将一元酸 x和y分别稀释10倍，pH的变化量 pHl= 1, 卩耳<1，所 以x为强酸，而y为弱酸。pH = 2时弱酸y的浓度大，滴加NaOH至pH = 7时需NaOH溶液 的体积则y要比x大。9. (1)HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c(H +)较大，故其溶液与 NaHCO3溶液的 反应速率较快 <+ (2)10 3.45(或 3.5X 104) Ka= 十話 J，当 c(F) = c(HF)时，Ka= c(H +)，查图中的交 点处即为c(F )= c(HF)

30、，故所对应的pH即为Ka的负对数解析 (1)Ka(CH 3COOH) = 1.8 X 10 <Ka(HSCN) = 0.13，所以相同浓度的 CH3COOH 溶液 和HSCN中的c(H +)，后者要大，与等浓度的NaHCO3反应，HSCN溶液产生CO2的速率快。两者都恰好完全反应分别生成等浓度的CHsCOONa溶液和NaSCN溶液，溶液中的阴离子都能水解，且 CH 3COO 水解程度大。c(H )c(F ) e +(2) Ka=,当 c(F )= c(HF)时，Ka= c(H ),查图中的交点处即为 c(F ) = c(HF),c(H卜)故所对应的pH即为Ka的负对数，由图中数据可得Ka

31、= 103.45或3.5X 104。考点集训1. B 强电解质不一定都是离子化合物，如HCI ,其导电能力不一定比弱电解质溶液强。2. A 由于醋酸是弱酸，在溶液中存在电离平衡，稀释时电离程度增大，故B项错； 由于所带电荷不同，c(CH3COO )要大于c(SO4), C项错；两溶液与锌反应时，醋酸生成的 H2多，D项错。3. B 相同温度下的弱电解质的电离常数是比较弱电解质相对强弱的依据之一；根据第 一、第三个反应可知三种一元弱酸的强弱顺序为HF>HNO 2>HCN。由此可判断4 1K(HF)>K(HNO2)>K(HCN)，其对应数据依次为 K(HF) = 7.2 X

32、0 mol L , K(HNO 2) = 4.6 X04 110 1mol , K(HCN) = 4.9 X10 mol L 。4D 因醋酸是弱酸，稀释过程中继续电离，故稀释 100 倍时 3<pH<5 ；由电荷守恒知 y 为 Na 的物质的量。 5A 电离常数表示电离程度的大小，K 值越大， 电离程度越大。 电离常数是一个温度常数，且多元弱酸的电离常数关系为K1? K2? K3。 6C 电离平衡是一个动态平衡， 弱电解质的电离不可能进行到底， 且无论在任何时刻， 溶液均显酸性，c(H + )= c(CH3COO)始终成立，只要达到平衡状态，各组分的浓度恒定不变。7. C 起始时c(H+)相同，因此开始时反应速率相同；因放出 H2的质量相同，所以参 加反应的锌相等；随着反应的进行，醋酸的电离平衡被破坏，向着电离方向移动，故醋酸中H +浓度的变化小于盐酸中的，所以在反应过程中醋酸溶液中生成氢气的速率大于盐酸中的； 锌不可能在醋酸中剩余，因为醋酸能够提供的H +远大于盐酸。8. (1)100 mL容量瓶 (2)>难以准确配制pH = 1的HA溶液；难以做到锌的表面积相同