1、课时24电离平衡【课时导航】课时24 电离平衡(本课时对应学生用书第105108页)【课时导航】复习目标1. 了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。2. 了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。知识网络问题思考问题125 时，稀释0.1 molL-1CH3COOH溶液，溶液中所有离子的浓度都降低吗?问题2可以通过哪些实验方法来证明醋酸是弱酸?【自主学习】 考点1电离平衡【基础梳理】1. 电离平衡的建立：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，电离过程就达到了平衡状态，平衡建立过程如下图所示。2. 电离平衡的特征3. 影响电离平衡的条件
2、(1) 浓度：向弱电解质溶液中加水稀释，电离平衡向方向移动，电离程度。(2) 温度：电解质的电离过程一般是过程，升高温度，电离平衡向方向移动，电离程度。(3) 同离子效应：加入与弱电解质电离出相同离子的强电解质，电离平衡移动，电离程度。(4) 加入能反应的物质：电离平衡移动，电离程度。【举题说法】例题1在醋酸中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+H0，要使溶液中c(CH3COO-)增大，并且使电离平衡逆向移动，应采取的措施是()A. 加水B. 加热 C. 加CH3COONa固体 D. 加很稀的NaOH溶液【答案】C【解析】加水能促进醋酸的电离，电离平衡正向移动，溶液中c(CH3CO
3、O-)减小，A错；醋酸的电离是吸热反应，升高温度能促进醋酸的电离，电离平衡正向移动，溶液中c(CH3COO-)增大，B错；加CH3COONa固体，醋酸根离子浓度增大，电离平衡逆向移动，C正确；加入氢氧化钠，和氢离子反应生成水，能促进醋酸的电离，电离平衡正向移动，D错。变式1氨水中存在电离平衡：NH3H2ON+OH-，下列叙述正确的是()A. 加水后，溶液中n(OH-)增大B. 加入少量浓盐酸，溶液中c(OH-)增大C. 加入少量浓NaOH溶液，电离平衡向正反应方向移动D. 加入少量NH4Cl固体，溶液中c(N)减小【答案】A【解析】在氨水中加水，促进NH3H2O的电离，n(OH-)增大；加入少
4、量盐酸中和OH-，c(OH-)减小；加入少量浓NaOH溶液，c(OH-)增大，电离平衡向逆反应方向移动；加入少量NH4Cl固体，虽然平衡向逆反应方向移动，但c(N)增大。1. 外界因素对电离平衡的影响以0.1molL-1CH3COOH溶液为例：CH3COOHCH3COO-+H+条 件平衡移动方向电离程度c(H+)pH升 温正增大增大减小加 水正增大减小增大加入少量冰醋酸正减小增大减小加CH3COONa逆减小减小增大加HCl逆减小增大减小加NaOH正增大减小增大加活泼金属正增大减小增大加CaCO3正增大减小增大说明：加水平衡正向移动，n(H+)增大，c(H+)却减小；原因：c(H+)=，n、V都
5、增大，V增加的更多，所以浓度减小。加入少量冰醋酸，平衡正向移动，电离度却减小；原因：电离度=，n(CH3COO-)、n(CH3COOH)都增大，但n(CH3COOH)增加的更多，所以电离度减小。2. 弱电解质分布系数的图像分析分布系数是指弱电解质溶液中，某一组分的平衡浓度占总浓度的分数，常用表示，分布系数是溶液酸度的函数。分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数为纵坐标，分布系数与溶液pH之间的关系曲线。(1) 一元弱酸：以醋酸为例，对于总浓度为c的CH3COOH溶液，溶液中与CH3COOH相关的只有c(CH3COOH)和c(CH3COO-)两种，则c=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)，
6、从图1中得出，CH3COOH分布系数为0，CH3COO-分布系数为1，1随着pH的升高而增大，0随着pH的升高而减小。当pHpKa时，主要存在形式是CH3COO-。0与1曲线相交在0=1=0.5处，此时c(CH3COOH)=c(CH3COO-)，即pH=pKa。这一结论可应用于任何一元弱酸(碱)。图1(2) 二元酸：以草酸为例(碳酸与之相似)，其与pH曲线如图2所示。0为H2C2O4的分布系数、1为HC2的分布系数、2为C2的分布系数。由图2看出，当溶液的pH=pKa1时0=1，pH=pKa2时1=2；当pHpKa1时H2C2O4占优势，在pKa1pHpKa2时C2为主要存在形式。由计算可知，
7、在pH=2.75时HC2占94.2%，而H2C2O4和C2分别为2.6%和3.2%，说明在HC2的优势区内存在三种形体交叉同时存在的状况。图2 考点2强电解质与弱电解质【基础梳理】1. 强电解质、弱电解质比较电解质类型概念化合物类型电离程度电离过程溶液中存在的微粒举例强电解质在水溶液或熔融状态下电离的电解质离子化合物、共价化合物不可逆，无电离平衡强酸、强碱、大多数盐等弱电解质在水溶液中电离的电解质共价化合物部分电离可逆，存在 ?弱酸、弱碱、两性氢氧化物、水等2. 同浓度、同体积的盐酸和醋酸的比较c(H+)pH中和碱的能力与足量活泼金属产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸大小相同相同大醋酸小大小
8、3. 同pH、同体积的盐酸和醋酸的比较c(H+)c(酸)中和碱的能力与足量活泼金属产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸相同小小小相同醋酸大大大【举题说法】例题2pH=1的两种酸溶液A、B各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其pH与溶液体积的关系如右图所示，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1a4，则A、B都是弱酸【答案】A【解析】由图可知A的pH变化大，说明A的酸性强于B，pH=1，其浓度不相等，A错误；由图可知，稀释相同倍数后B的pH小，c(H+)大，稀释后B酸的酸性强
9、，B正确；由图可知，若a=4，A完全电离，则A是强酸，B的pH变化小，则B为弱酸，C正确；pH=1的酸，加水稀释到1 000倍，若pH=4，为强酸，若aV(盐酸)与同规格的锌粒反应，开始的反应速率相等，随着反应的进行，醋酸中反应速率大与足量的锌粒反应，消耗锌的物质的量、生成氢气的体积都是醋酸多规律醋酸物质的量浓度远大于盐酸，最终提供氢离子的物质的量远大于盐酸3. 判断强酸、弱酸的方法(以HA代表一元酸)实验方法结论测0.01 molL-1 HA溶液的pHpH=2，HA为强酸；pH2，HA为弱酸室温下测NaA溶液的pHpH=7，HA为强酸；pH7，HA为弱酸相同条件下，测相同浓度的HA溶液和盐酸
10、(强酸)的导电性若导电性相同，则HA为强酸；若导电性较盐酸弱，则HA为弱酸测定同pH的HA溶液与盐酸稀释相同倍数前后的pH变化若pH(HA)=pH(HCl)，HA是强酸；若pH(HA)c(CH3COOH)c(HSCN)c(H+)B. c(OH-)c(HSCN)c(CH3COOH)c(H+)C. c(OH-)c(SCN-)c(CH3COO-)c(H+)D. c(OH-)c(CH3COO-)c(SCN-)c(H+)【答案】A【解析】HSCN的酸性比CH3COOH强，在物质的量浓度均为0.1 molL-1的CH3COONa和NaSCN混合溶液中，CH3COO-的水解程度大于SCN-，c(CH3COO
11、H)c(HSCN)，CH3COO-和SCN-水解都生成OH-，则OH-浓度最大，应存在c(OH-)c(CH3COOH)c(HSCN)c(H+)，故A正确，B错误；由于水解程度较小，c(OH-)应小于c(SCN-)和c(CH3COO-)，故C、D错误。【问题思考和基础梳理答案】【参考答案】问题思考问题1不是，c(CH3COO-)、c(H+)降低，温度不变，水的离子积常数不变，所以c(OH-)增大。问题2方法1：测量同浓度、同温度的醋酸与盐酸的导电性，醋酸的导电性较弱。方法2：测量已知浓度(如0.01mol)的醋酸的pH，pH2。方法3：测量醋酸钠溶液的pH，pH7。方法4：在醋酸中滴入石蕊试液，
12、溶液呈红色，加入醋酸铵(溶液呈中性)固体，振荡溶液，溶液颜色明显变浅。方法5：在同浓度的醋酸和盐酸中加入锌粒，醋酸中锌粒反应慢。方法6：配制pH=1的醋酸溶液，稀释10倍后，溶液的pH范围为1pHc(B-)C. AB在25 时的电离程度大于在35 时的电离程度D. AB的电离是吸热过程7. 下列事实不能证明醋酸是弱酸的是()A. 醋酸钠溶液的pH7B. 常温下，0.1 molL-1醋酸溶液pH=2.5C. 醋酸能使紫色石蕊试液变红D. pH=3的醋酸溶液稀释100倍后pHKcC. 与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积：VaVcD. X的值接近7，但大于710. 常温下，关于物质的量浓度均为0.1mo
13、lL-1的盐酸、硫酸、醋酸的说法不正确的是()A. 等体积的三种酸中加入等体积、等物质的量浓度的NaOH，反应后溶液的pH：醋酸盐酸硫酸B. 与等物质的量的NaOH溶液反应，消耗三种酸的体积：硫酸盐酸=醋酸C. 等物质的量浓度的NaHCO3溶液与三种酸反应，产生气体的起始速率：硫酸盐酸醋酸D. 三种溶液的pH：醋酸盐酸硫酸11. H2S水溶液中存在电离平衡：H2SH+HS-、HS-H+S2-。若向H2S溶液中()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)
14、，溶液中所有离子浓度都减小12. pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如下图所示，则下列说法正确的是()A. A、B溶液浓度一定相等B. 稀释后A溶液酸性比B溶液强C. a=5时，A是强酸，B是弱酸D. 若A、B都是弱酸，则27，说明醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子水解导致溶液呈碱性，能说明醋酸是弱酸；常温下，0.1 molL-1醋酸溶液的pH=2.5，醋酸浓度大于氢离子浓度，则醋酸部分电离，为弱电解质；醋酸能使紫色石蕊试液变红色，说明醋酸能电离出氢离子，而不能说明醋酸部分电离；pH=3的醋酸溶液稀释100倍后溶液的pH盐酸醋酸
15、，C项正确；c(H+)：硫酸盐酸醋酸，所以三种溶液的pH是醋酸盐酸硫酸，D项正确。11. C【解析】向H2S溶液中加水，平衡向右移动，但溶液体积增大，H+浓度减小，A错；通入SO2，可发生反应：2H2S+SO23S+2H2O，SO2过量时，SO2与水反应生成的H2SO3酸性比氢硫酸酸性强，因此溶液pH减小，B错；滴加新制氯水，发生反应：H2S+Cl22HCl+S，H2S浓度减小，平衡向左移动，反应生成的盐酸为强酸，溶液酸性增强，pH减小，C正确；加入少量CuSO4，发生反应：CuSO4+H2SCuS+H2SO4，溶液中S2-浓度减小，H+浓度增大，D错。12. C【解析】因A、B酸的酸性强弱不
16、同，则pH相等时浓度不同，A错误；由图可知，稀释后B的pH小，酸性强，B错误；由图可知，若a=5，A完全电离，则A是强酸，B的pH变化小，则B为弱酸，C正确；若A和B都是弱酸，加水稀释时促进弱酸电离，所以5a2，D错误。13. AC【解析】等pH的盐酸和醋酸，醋酸的浓度远大于盐酸的浓度，甲烧杯中盐酸浓度低，锌过量，放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大，A正确，B错；生成氢气相等，则参加反应的锌相等，C正确；由于乙烧杯中醋酸存在电离平衡，反应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)大，D错。14. (1) adcH2CO3HClOHC，弱酸的酸性越弱其酸根离子的水解程度越大，溶液碱性
17、越强，所以pH由小到大的排列顺序是adcAB增大c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COO-)c(OH-)(2) pH计弱电解质0.0100molL-1 醋酸的pH大于2(合理即可)(3) 0.93%【解析】(1) 醋酸的导电性越强，说明溶液中的c(CH3COO-)和c(H+)越大，pH越小。从B点到C点，醋酸的电离平衡向右移动，故溶液中的比值增大。B点时绝大部分醋酸没有发生电离，其浓度最大，溶液中H+来源于醋酸电离和水的电离，故各种分子、离子浓度大小关系为c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COO-)c(OH-)。(2) 测定的pH结果需要精确到0.01，所以应该使用pH计；若醋酸为强酸，则完全电离，由于是一元酸，0.0100molL-1醋酸的pH应为2，已知pH为3.38，说明醋酸没有完全电离，是弱酸(或醋酸稀释10倍时，pH的变化值小于1)。(3) 0.2000molL-1醋酸溶液中氢离子浓度为10-2.73molL-1=1.8610-3molL-1，所以醋酸的电离度为100%=0.93%。