第52讲 弱电解质的电离平衡【精讲精研+拓展延伸】高考化学一轮复习高频考点精讲(新教材新高考)

第52讲弱电解质的电离平衡2024高考化学一轮复习高频考点精讲1.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.理解电离常数的含义，掌握电离常数的应用并能进行相关计算。复习目标弱电解质的电离平衡及影响因素考点一必备知识2.电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。平衡建立过程如图所示：3.电离平衡的特征＝≠5.外因对电离平衡的影响改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)导电能力加水稀释________________________加入少量冰醋酸________________________通入HCl(g)________________________加NaOH(s)________________________加CH3COONa(s)________________________升高温度________________________向右增大减小减弱向右增大增大增强向左增大增大增强向右减小减小增强向左减小减小增强向右增大增大增强(2)分别画出冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率和pH随加水体积变化的曲线。答案6.判断弱电解质的三个思维角度角度一：弱电解质的定义，即弱电解质不能完全电离。(1)测定一定浓度的HA溶液的pH。(2)与同浓度盐酸比较导电性。(3)与同浓度的盐酸比较和锌反应的快慢。角度二：弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动。(1)从一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化判断。(2)从升高温度后pH的变化判断。(3)从等体积、等pH的HA溶液与盐酸分别与过量的锌反应生成H2的量判断。1.弱电解质溶液中至少存在两种共价化合物分子(

)2.氨气溶于水，当NH3·H2O电离出的c(OH－)＝c(

)时，表明NH3·H2O电离处于平衡状态(

)3.一元弱碱BOH的电离方程式为BOH===B＋＋OH－(

)√××易错辨析1.能证明蚁酸(HCOOH)是弱酸的实验事实是A.HCOOH溶液与Zn反应放出H2B.0.1mol·L－1HCOOH溶液可使紫色石蕊溶液变红C.HCOOH溶液与Na2CO3反应生成CO2D.常温时0.1mol·L－1HCOOH溶液的pH＝2.3√A、B项，只能证明蚁酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，错误；C项，只能证明蚁酸的酸性比碳酸强，错误；D项，溶液的pH＝2.3，说明HCOOH未完全电离，正确。专项突破解析A.加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大B.通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH增大C.滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH减小D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小√加水促进电离，但氢离子浓度减小，A项错误；通入过量SO2气体发生反应：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，当SO2过量时溶液显酸性，而且酸性比H2S强，pH减小，B项错误；滴加新制氯水，发生反应：Cl2＋H2S===2HCl＋S↓，平衡向左移动，溶液pH减小，C项正确；加入少量硫酸铜固体，发生反应：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，H＋浓度增大，D项错误。解析4.常温下，①100mL0.01mol·L－1的CH3COOH溶液，②10mL0.1mol·L－1的CH3COOH溶液。用“＞”“＝”或“＜”填写下列问题。(1)c(CH3COO－)：①_____②。(2)电离程度：①_____②。(3)在上述两种溶液中加入足量锌片。开始时的反应速率：①_____②，反应结束生成相同状况下H2的体积：①_____②。(4)与同浓度的NaOH溶液完全反应消耗NaOH溶液的体积：①____②。＜＞＜＝＝电离平衡常数及应用考点二1.概念在一定条件下，弱电解质达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度(幂次方)的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用K(弱酸用Ka，弱碱用Kb)表示。必备知识2.表达式3.特点(1)电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K增大。(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱，K越大，表示弱电解质越易电离，酸性或碱性越强。(3)多元弱酸的各步电离常数的大小关系是Ka1>Ka2>Ka3……，当Ka1≫Ka2时，计算多元弱酸中的c(H＋)或比较多元弱酸酸性的相对强弱时，通常只考虑第一步电离。4.电离度(1)概念在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分比。(2)表示方法(3)影响因素①相同温度下，同一弱电解质，浓度越大，其电离度(α)越____。②相同浓度下，同一弱电解质，温度越高，其电离度(α)越_____。小大1.同一弱电解质，浓度不同其电离常数一定不同(

)2.弱电解质的电离平衡右移，电离常数一定增大(

)3.某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大(

)4.常温下，依据Ka1(H2CO3)>Ka2(H3PO3)，可知碳酸的酸性比磷酸强(

)××××易错辨析一、利用电离常数判断弱电解质(酸碱性)的相对强弱1.部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO电离平衡常数(25℃)Ka＝1.77×10－4Ka1＝1.1×10－7Ka2＝1.3×10－13Ka1＝4.5×10－7Ka2＝4.7×10－11Ka＝4.0×10－8按要求回答下列问题：(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为______________________________。HCOOH＞H2CO3＞H2S＞HClO专项突破(3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式不正确的是________(填序号)。①②④二、判断微粒浓度比值的大小2.常温下，将0.1mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。变小解析变大变小不变解析不变解析判断溶液中微粒浓度比值的三种方法(1)将浓度之比转化为物质的量之比进行比较，这样分析起来可以忽略溶液体积的变化，只需分析微粒数目的变化即可。(2)“假设法”，如上述问题(3)，假设无限稀释，c(CH3COO－)趋近于0，c(H＋)趋于10－7mol·L－1，故比值变小。(3)“凑常数”，解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度，转化为一个常数与某种粒子浓度的乘积或相除的关系。电离常数的相关计算1.电离常数与电离度的关系已知25℃时，某浓度为c的一元弱酸HA的电离度为α，求该温度下的HA的电离常数(Ka)。2.计算电离常数的思维方法(1)根据电离方程式，写出电离平衡常数表达式。(2)根据题干信息，结合电荷守恒、元素质量守恒，找出各微粒的浓度，代入表达式即可。(3)若有图像信息，可选择曲线上特殊点(能准确读出纵、横坐标的数值)，确定各微粒的浓度，最后代入平衡常数表达式计算。题组一根据溶液中微粒浓度的关系计算电离常数1.(单一溶液)已知标准状况下，1L水能溶解VL二氧化硫气体，且饱和溶液中的SO2有

与水反应生成H2SO3，测得c(H＋)＝0.2mol·L－1，计算该条件下的V＝________(已知H2SO3的第一步电离平衡常数Ka1＝0.02，忽略第二步电离和溶液体积的变化)。73.92解析2.(混合溶液)(1)常温下，向amol·L－1CH3COONa溶液中滴加等体积的bmol·L－1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，则醋酸的电离常数Ka＝____________(用含a和b的代数式表示)。由电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(CH3COO－)，由元素质量守恒有c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，溶液呈中性，所以c(CH3COOH)＝c(Cl－)。解析(2)常温下，将amol·L－1的醋酸与bmol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka＝_________(用含a和b的代数式表示)。根据2c(Ba2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，由于c(CH3COO－)＝2c(Ba2＋)＝bmol·L－1，所以c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性。解析题组二利用图像节点或交点计算电离常数3.常温下，向20mL0.010mol·L－1的HA溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的NaOH溶液，溶液中lgc(OH－)与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图。(1)判断HA为强酸还是弱酸。答案

纵轴坐标为lgc(OH－)，在M点时，溶液中c(OH－)＝10－10mol·L－1，常温时0.010mol·L－1的HA溶液中c(H＋)＝10－4mol·L－1，则HA为一元弱酸。(2)若HA为弱酸，请计算在P点的电离平衡常数。答案

在相同温度下，M、P点的电离常数相同，用M点计算电离常数。则常温下：(1)Ka1＝________。10－1.2解析(2)Ka2＝________。10－4.2解析1000解析5.已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，常温下，向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液，混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。(1)写出亚磷酸的电离方程式：______________________、_____________________。(3)根据图像计算亚磷酸的Ka1＝________。Ⅰ10－1.4解析真题演练1.(2020·北京，11)室温下，对于1L0.1mol·L－1醋酸溶液。下列判断正确的是A.该溶液中CH3COO－的粒子数为6.02×1022B.加入少量CH3COONa固体后，溶液的pH降低C.滴加NaOH溶液过程中，n(CH3COO－)与n(CH3COOH)之和始终为0.1mol√解析醋酸属于弱电解质，则0.1mol醋酸中CH3COO－的粒子数小于6.02×1022，A错误；加入少量CH3COONa固体，抑制醋酸的电离，溶液的pH升高，故B错误；根据元素质量