1、第 1 节 弱电解质的电离平衡高考导航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。3了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。弱酸、弱碱1弱电解质的电离(1)弱电解质主要为及极少数的盐，它们在液态时一般，只有在水分子作用下才能发生电离，但通常都比较微弱。(2)电离方程式的书写“强等号，弱可逆，多元弱酸分步离”不发生电离弱电解质：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=NaHSO24NaHCO3：NaHCO3=NaHCO3说明：在熔融状态时 NaHSO4=NaHSO4。2弱电解质的电离平衡(1)电离
2、平衡的建立在一定条件(如温度、浓度等)下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程就达到平衡。平衡建立过程如图所示：(2)电离平衡的特征(3)影响电离平衡的外部条件温度：温度升高，电离平衡移动，电离程度。浓度：稀释溶液，电离平衡移动，电离程度。同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡移动，电离程度。加入与离子反应的物质：电离平衡移动，电离程度。向右向右向右向左增大增大增大减小问题 1 三个观点判断强弱电解质(1)从物质结构的观点来看：强电解质是具有离子键的离子化合物和某些具有极性键的共价化合物。(2)从电离程度的观点来看：强电解质在水溶液中
3、全部电离，弱电解质在水溶液中部分电离。(3)从物质类别的观点来看：一般地说，强电解质为强酸、强碱和盐，弱电解质为弱酸、弱碱和水等。对点练1下列物质中属于非电解质的是：_，属于强电解质的是：_，属于弱电解质的是：_ANaNO3 B蔗糖 CCO2DCH3COOH EHCl FH2O答案：B、C A、E D、F2氨气溶于水能够导电，那么氨气是电解质吗？BaSO4、CaCO3、AgCl 难溶于水，所以它们属于弱电解质吗？强电解质的导电性一定比弱电解质的强吗？答案：氨气溶于水能够导电，但不是氨气本身导电，因此氨气属于非电解质；BaSO4、CaCO3、AgCl虽然难溶于水，但溶解的那部分完全电离，因此属于
4、强电解质；强电解质的导电性不一定比弱电解质的强，因为导电性跟溶液中离子的浓度及离子所带电荷多少有关。问题 2 应用化学平衡原理判断外界条件对电离平衡的影响以 CH3COOHCH3COOH H0 为例：外界条件对电离平衡影响的四个不一定(1)稀醋酸加水稀释时，溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变，Kwc(H)c(OH)是定值，稀醋酸加水稀释时，溶液中的 c(H)减小，故 c(OH)增大。(2)电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度不一定增大，电离程度也不一定增大。如对于 CH3COOHCH3COOH，平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡右移，根据勒夏特列原理
5、，只能“减弱”而不能消除，再次平衡时，c(CH3COOH)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；加水稀释或增大弱电解质的浓度，都使电离平衡向电离方向移动，但加水稀释时弱电解质的电离度增大，而增大弱电解质的浓度时弱电解质的电离程度减小。角度一 弱电解质的电离平衡特点1下列关于电解质的叙述正确的是()A电解质溶液的浓度越大，其导电性能一定越强B强酸和强碱一定是强电解质，不管其水溶液浓度的大小，都能完全电离C强极性共价化合物不一定都是强电解质D多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电性强解析：溶液的导电性跟溶液中离
6、子的浓度和离子所带电荷有关，A、D 错误；浓硫酸不能完全电离，B错误；C 项正确，如 HF。答案：C相同条件下溶液的导电性比较的规律(1)与离子浓度成正比，如 0.1 molL1 NaCl 比 0.05 molL1 溶液的导电性大 2 倍。(2)与离子电荷数成正比，如 0.1 molL1CaCl2 比 0.1 molL1NaCl 溶液的导电性大 2 倍。(3)与电解质强弱有关，如 0.1 molL1 HCl 比 0.1 molL1CH3COOH 溶液的导电性大。(4)与溶液的温度有关，一般情况下溶液的温度越高，导电性越强。2下列有关电离平衡的叙述正确的是()A电离平衡是相对的、暂时的，外界条件
7、改变时，平衡就会发生移动B电离平衡时，由于分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平衡是动态平衡C电解质在溶液里达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度相等D电解质达到电离平衡后，各种离子的浓度相等解析：电离平衡是化学平衡的一种，达到平衡时，反应仍在进行，分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等，各分子和离子的浓度不再变化，与分子和离子浓度是否相等没有关系，所以只有 A 正确。答案:A3下列溶液中所含微粒种类由多到少的顺序是_(填字母)。A氨水B氯水C硫酸氢钠溶液 D盐酸解析：氨水：NH3、H2O、NH3H2O、NH4、OH、H共 6 种；氯水：H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、
8、OH共 7 种；硫酸氢钠溶液：H2O、Na、H、SO24、OH共 5种；盐酸：H、Cl、OH、H2O 共 4 种。答案：BACD4(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：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 CH3COOHH2CO3HClO。(3)CO23 ClOHCO3 CH3COO。(4)醋酸的电离平衡常数比 H2CO3 的大，醋酸酸性较强，较强的酸可制备较弱的酸。(5)选 B 弱酸的电离为吸热过程，升高温度，电离平衡常数增大，电离平衡常数只与温度有关，只要温度不变，电离
9、平衡常数就不变；加水稀释可使 CH3COOH 的电离程度增大；加入少量 CH3COONa固体，其电离出的 CH3COO抑制 CH3COOH 的电离；加入冰醋酸时，醋酸浓度增大，其电离程度减小。(6)升高温度，能促进 CH3COOH 的电离；加水稀释，cHcCH3COOH 增 大。根 据cHcCH3COOH cHcCH3COOcCH3COOHcCH3COOKacCH3COO，加水稀释，Ka不变，c(CH3COO)减小，所以cHcCH3COOH 增大。角度一 电离平衡常数的影响因素及应用1下列说法正确的是()A电离常数受溶液浓度的影响B电离常数可以表示弱电解质的相对强弱C电离常数大的酸溶液中的 c
10、(H)一定比电离常数小的酸溶液中的 c(H)大DH2CO3 的电离常数表达式：KacHcCO23 cH2CO3解析：电离常数是温度的函数，与溶液浓度无关，A 错误；电离常数可以表示弱电解质的相对强弱，B 正确；酸中 c(H)既与酸的电离常数有关，又与酸的浓度有关，C 错误；碳酸是分步电离的，第一步电离常数表达式为 Ka1cHcHCO3 cH2CO3，第二步电离常数表达式为 Ka2cHcCO23 cHCO3，D 错误。答案：选 B 2(2016上海市普陀区调研)运用电离常数判断可以发生的反应是()酸电离常数(25)碳酸Ki14.3107Ki25.61011次溴酸Ki2.4109HBrONa2CO
11、3=NaBrONaHCO32HBrONa2CO3=2NaBrOH2OCO2HBrONaHCO3=NaBrOH2OCO2NaBrOCO2H2O=NaHCO3HBrOA B C D解析：根据复分解反应中较强酸制备较弱酸的原理，中次溴酸 Ki2.4109碳酸 Ki25.61011，能发生；次溴酸 Ki2.4109Ki14.3107，可知能发生，和都不能发生。答案：选 C 角度二 公式法求电离平衡常数3电离常数是用实验的方法测定出来的。现已经测得25 时 c molL1 的醋酸溶液中 c(H)a molL1，试用a、c 表示该温度下醋酸的电离常数 K(CH3COOH)_。解析：电离平衡常数 KcHcC
12、H3COOcCH3COOH。答案：a2ca4碳氢化合物完全燃烧生成 CO2 和 H2O。常温常压下，空气中的 CO2 溶于水，达到平衡时，溶液的 pH5.60，c(H2CO3)1.5105molL1。若忽略水的电离及 H2CO3 的第二级电离，则H2CO3HCO3 H 的 平 衡 常 数K1 _(已知：105.602.5106)。解析：H2CO3HCO3，K1cHcHCO3 cH2CO3105.60105.601.51054.2107。答案：4.2107角度三 守恒法和综合分析法求电离平衡常数5常温下，0.1 molL1 的 HCOONa 溶液的pH 10，则HCOOH的 电 离 常 数Ka
13、_。解析：电荷守恒：c(Na)c(H)c(HCOO)c(OH)，因此 c(HCOO)c(Na)c(H)c(OH)(0.1101010 4)molL 10.1 molL 1；物料守恒：c(HCOO)c(HCOOH)c(Na)，所以 c(HCOOH)c(Na)c(HCOO)c(Na)c(Na)c(H)c(OH)c(OH)c(H)(10 4 10 10)molL 1 10 4 molL 1，所 以 Ka cHcHCOOcHCOOH10100.1104 molL1 107 molL1。答案：107molL16在 25 下，将 a molL1 的氨水与 0.01 molL1 的盐酸等体积混合，反应平衡时
14、溶液中c(NH4)c(Cl)。则溶液显_性(填“酸”、“碱”或“中”)；用含 a 的代数式表示 NH3H2O的电离常数 Kb_。解析：解法一，电荷守恒法：根据电荷守恒：c(NH4)c(H)c(Cl)c(OH)，由 c(NH4)c(Cl)，可知 c(H)c(OH)，则溶液呈中性。由物料守恒：溶液中含氮的微粒为NH3H2O 和 NH4，全部来源于氨水，而等体积混合，体积加倍，浓 度减半，因此，c(NH4)c(NH3H2O)a2 molL 1，则c(NH3H2O)a2 molL1c(NH4)a2 molL1c(Cl)(a20.012)molL1，所以 Kb0.012 107a20.012 molL1
15、 109a0.01 molL1。解法二，综合分析法：a molL1的氨水与 0.01 molL1 的盐酸等体积混合发生反应：NH3H2OHCl=NH4Cl H2O，因为溶液呈中性，则 NH3H2O 过量，溶质为 NH3H2O 和 NH4Cl，c(NH4)c(Cl)0.012 molL1。溶液存在平衡：NH3H2ONH4 OH和NH4 H2ONH3H2OH。由于溶液呈中性，可知 NH3H2O 电离程度和 NH4 的水解程度相等，即混合后溶液中 c(NH3H2O)与混合后反应余下的 c(NH3H2O)相等，c(NH3H2O)a0.012 molL1；而混合后溶液中 c(NH4)与混合后生成的 c(
16、NH4Cl)相等，c(NH4)0.012 molL1；所以 Kb0.012 107a20.012 molL1 109a0.01 molL1。答案：中 109a0.01 molL1一元强酸与一元弱酸的比较浓度均为 0.01 molL1 的强酸 HA与弱酸HBpH 均为 2 的强酸HA 与弱酸 HBpH 或物质的量浓度2pHHApHHB0.01 molL1c(HA)c(HB)开始与金属反应的速率HAHBHAHB体积相同时与过量的碱反应时消耗碱的量HAHBHAHB=体积相同时与过量活泼金属反应产生 H2的量HAHBHAHBc(A)与 c(B)大小c(A)c(B)c(A)c(B)分别加入固体 NaA、
17、NaB 后 pH 变化HA：HB：HA：HB：加水稀释 10 倍后3pHHApHHB3pHHApHHB2溶液的导电性HAHBHAHB水的电离程度HAHBHAHB=不变变大不变变大=1 因醋酸是弱酸，不能完全电离(2)盐酸的 pH5，醋酸的 pHac(2)bac(3)cab(或 ca2b)(4)cab(5)abc abc(6)cab2(2016广州模拟)下列事实不能证明 HNO2 是弱电解质的是()滴入酚酞，NaNO2 溶液显红色用 HNO2 溶液做导电实验，灯泡很暗等 pH、等体积的盐酸和 HNO2 溶液中和碱时，HNO2的中和碱能力强0.1 molL1 HNO2 溶液的 pH2HNO2 与
18、CaCO3 反应放出 CO2 气体c(H)0.1 molL1的 HNO2溶液稀释至 1 000 倍，pH4A B C D解析：NO2 水解，生成弱电解质 HNO2 和 OH，使酚酞试液显红色，能证明；HNO2 溶液做导电实验，灯泡很暗，只能说明溶液中离子的浓度小，并不能说明 HNO2 部分电离，不能证明；等 pH、等体积的盐酸和 HNO2 溶液中，HNO2 中和碱能力强，0.1 molL1 HNO2 溶液的 pH2，都能说明 HNO2 部分电离，能证明；HNO2与 CaCO3 反应放出 CO2 气体，说明 HNO2 的酸性比碳酸强，但并不一定是弱电解质，不能证明；HNO2 若是强酸，中 pH
19、应等于4，能证明。答案：选 B 角度二 强弱电解质的图像分析3对室温下 100 mL pH2 的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是()A加水稀释至溶液体积为 200 mL，醋酸溶液的 pH 变为 4B温度都升高 20 后，两溶液的 pH 不再相等C加水稀释至溶液体积为 200 mL 后，两种溶液中 c(OH)都减小D加足量的锌充分反应后，两溶液中产生氢气的体积如图所示解析：A 选项，醋酸是弱酸，存在电离平衡，加水稀释至 200 mL 时，pHac，错误。C 项，温度不变，水的离子积常数不变，错误。答案：选 D一强一弱比较图像题的分析方法(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸。加
20、水稀释相同的倍数，醋酸的 pH 大。加水稀释到相同的 pH，盐酸加入的水多。(2)相同体积、相同 pH 值的盐酸、醋酸。加水稀释相同的倍数，盐酸的 pH 大。加水稀释到相同的 pH，醋酸加入的水多。全 国 卷1(2015新课标全国卷)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 VV0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 lgVV02 时，若两溶液同时升高温度，则cMcR增大解析：由图像分析浓度为 0.10 molL1 的 MOH 溶液，在稀释前 pH 为 13，说明 MOH 完全电离，则 MOH 为强碱，而 ROH 的 pHc(SO23)c(OH)c(HSO3)c(H)(3)H2SO3HCO3=HSO3 CO2H2O
