1、第一讲 弱电解质的电离平衡第八章 水溶液中的离子平衡2017 高考导航考纲要求真题统计命题趋势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。2015，卷8T(B)、13T、26T(3)；2015，卷10T(B)；2014，卷13T(D)、27T(1)；2014，卷11T预计 2017 年高考对本部分内容的考查仍将以外界条件对弱电解质电离平衡的影响为主，同时可能会考查电离平衡常数、水的离子积等。复习备考时，注意与溶液的酸碱性、盐类水解等知识结合理解。第八章 水溶液中的离子平衡考点一 弱电解质的电离平衡
2、一、弱电解质的电离平衡1强、弱电解质(1)概念(2)与物质类别的关系强电解质主要包括 、和 。弱电解质主要包括 、和。强酸强碱大多数盐弱酸弱碱少数盐水全部部分2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 时，电离过程就达到平衡。平衡建立过程如图所示：相等3电离平衡的特征二、影响电离平衡的外界条件1温度：温度升高，电离平衡_移动，电离程度_。2浓度：稀释溶液，电离平衡_移动，电离程度_。3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_。4加入能反应的物质：电离平衡_移动，电离程度_。向右增大向右增大向左
3、减小向右增大1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)BaSO4 难溶于水，其属于弱电解质。()(2)强电解质的导电能力一定比弱电解质的导电能力强。()(3)强电解质溶液中不存在溶质分子，弱电解质溶液中存在溶质分子。()(4)氨气溶于水，当 c(OH)c(NH4)时，表明氨水电离处于平衡状态。()(5)由 0.1 mol/L 一元碱 BOH 的 pH10，可知溶液中存在BOH=BOH。()2现有下列物质：硝酸 冰醋酸 氨水 Fe(OH)3NaHCO3(s)Al 氯水 CaCO3上述物质中属于强电解质的有_，属于弱电解质的有_。3以 0.1 mol/L 的醋酸溶液为例填写下表中各项变化。平衡
4、移动方向平衡常数 Kan(H)c(H)导电性加水稀释加冰醋酸升温加CH3COONa(s)加 NaOH(s)通入 HCl(g)答案：平衡移动方向平衡常数 Kan(H)c(H)导电性加水稀释正向不变增大减小减弱加冰醋酸正向不变增大增大增强升温正向增大增大增大增强加CH3COONa(s)逆向不变减小减小增强加 NaOH(s)正向不变减小减小增强通入 HCl(g)逆向不变增大增大增强名师点拨(1)电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度也不一定增大。例如：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，再次平衡时，c(CH3COO
5、H)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。(2)稀释弱电解质溶液时，并非所有粒子浓度都减小。例如：HA 溶液稀释时，c(HA)、c(H)、c(A)均减小(参与平衡建立的微粒)，但 c(OH)会增大。(2015高考全国卷，13，6 分)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()DAMOH 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 l
6、g VV02 时，若两溶液同时升高温度，则c（M）c（R）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 pH13，说明 ROH 没有完全电离，ROH 为弱碱。AMOH 的碱性强于 ROH 的碱性，A 正确。B曲线的横坐标 lg VV0越大，表示加水稀释体积越大，由曲线可以看出 b 点的稀释程度大于 a 点，弱碱 ROH 存在电离平衡：ROHROH，溶液越稀，弱电解质电离程度越大，故 ROH 的电离程度：b 点大于 a 点，B 正确。C若两溶液无限稀释，则溶液的 pH 接近于 7，故两溶液的
7、c(OH)相等，C 正确。D当 lg VV02 时，溶液 V100V0，溶液稀释 100 倍，由于MOH 发生完全电离，升高温度，c(M)不变；ROH 存在电离平衡：ROHROH，升高温度促进电离平衡向电离方向移动，c(R)增大，故c（M）c（R）减小，D 错误。试从上题图像的变化分析，等物质的量浓度的 MOH 和 ROH溶液稀释相同倍数时，哪个 pH 变化大？若是等 pH 的两种同元数电解质溶液稀释相同倍数时，强、弱电解质哪个 pH变化大？答案：MOH 溶液 pH 变化大。两种同元数电解质溶液稀释相同倍数时，无论等物质的量浓度稀释还是等 pH 稀释，都是强电解质溶液 pH 变化较大，弱电解质
8、溶液 pH 变化较小。上述规律也可以反过来用于确定电解质的相对强弱。对弱电解质电离平衡的理解(1)用化学平衡理论分析弱电解质的电离平衡问题时，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，只是一定程度上减弱这种改变。例如：加水稀释 CH3COOH 溶液时，尽管 H的物质的量增多，但由于溶液体积增大的程度更大，故 c(H)仍会减小。(2)对弱电解质加水稀释后电离平衡的移动方向，可利用浓度商进行判断：Kc（H）c（CH3COO）c（CH3COOH），稀释一倍后，Qc12c（CH3COO）12c（H）12c（CH3COOH）12K，即 QcH2
9、CO3HClOCO23 ClOHCO3 CH3COO(3)物质的量浓度均为 0.1 molL1 的下列四种物质的溶液：a.Na2CO3，b.NaClO，c.CH3COONa，d.NaHCO3，pH 由大到小的顺序是_(填编号)。(4)常温下 0.1 molL1的 CH3COOH 溶液在加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是_(填序号)。Ac(H)Bc(H)/c(CH3COOH)Cc(H)c(OH)Dc(OH)/c(H)E.c（CH3COO）c（H）c（CH3COOH）若该溶液升高温度，上述表达式的数据增大的是_。abdcA ABCE题组二 电离平衡常数的简单计算325 时，2.0103
10、molL1 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：25 时，HF 电离平衡常数的数值 K_。103.45(或 3.5104)解析：Kc（H）c（F）c（HF），当 c(F)c(HF)时，Kc(H)，查图中的交点处即为 c(F)c(HF)，故所对应的 pH 即为 K的负对数，由图中数据可得 K103.45 或(3.5104)。4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
11、 的电离常数 K_。中109a0.01解析：所发生反应的化学方程式为 NH3H2OHCl=NH4ClH2O，由电荷守恒可知：c(NH4)c(H)c(Cl)c(OH)，因为 c(NH4)c(Cl)，所以 c(OH)c(H)，故溶液显中性。Kc（NH4）c（OH）c（NH3H2O），c(NH4)c(Cl)0.005 molL1，c(OH)c(H)107 molL1。c(NH3H2O)a2 molL1c(NH4)(a20.005)molL1。所以 K0.005107a20.005109a0.01。(1)改变温度，电离平衡常数和化学平衡常数的变化不一定一致。升高温度，电离平衡常数一定增大，因为弱电解质
12、的电离都是吸热的；而升高温度，对于吸热的可逆反应来说，化学平衡常数增大，而对于放热的可逆反应来说，则减小。(2)多元弱酸利用电离平衡常数比较酸性强弱时，只比较第一步电离的平衡常数即可。(3)电离平衡常数的应用 判断弱酸(或弱碱)的相对强弱。电离平衡常数越大，酸性(或碱性)越强。判断盐溶液的碱性(或酸性)强弱。酸(或碱)的电离平衡常数越大，对应的盐水解程度越小，碱性(或酸性)越弱。判断复分解反应能否发生。一般符合“强酸制弱酸”规律。判断微粒浓度比值的变化 弱电解质加水稀释时，能促进弱电解质的电离，溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化，但电离平衡常数不变，考题中经常利用电离平衡常数来判断溶液中微
13、粒浓度比值的变化情况。例如，0.1 mol/L CH3COOH 溶液加水稀释：c（CH3COO）c（CH3COOH）c（CH3COO）c（H）c（CH3COOH）c（H）Kc（H），酸溶液加水稀释，c(H)减小，K 值不变，则c（CH3COO）c（CH3COOH）增大。考点三 强、弱电解质的比较与判断一、强、弱电解质的比较以一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较为例。等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸溶液(b)等pH的盐酸(a)与醋酸溶液(b)pH或物质的量浓度溶液的导电性pH：ab物质的量浓度：abab等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸溶液(b)等pH的盐酸(a)与醋酸溶液(b)水
14、的电离程度加水稀释等倍数pH的变化量等体积溶液中和NaOH的量abababab相同相同a1，则 HA 为 方法 2跟同浓度的盐酸比较导电性若导电性和盐酸相同，则为 ；若比盐酸弱，则为 方法 3跟同浓度的盐酸比较和锌反应的快慢若反应速率相同，则为 ；若比盐酸慢，则为 强酸弱酸强酸弱酸强酸弱酸2.从是否存在电离平衡的角度判断(1)从一定 pH 的 HA 溶液稀释前后 pH 的变化判断如将 pH3 的 HA 溶液稀释 100 倍后，再测其 pH，若 pH5，则为 ，若 pH7，则 HA 是 。强酸弱酸1(2016沈阳高三模拟)将 c(H)相同的盐酸和醋酸分别用蒸馏水稀释至原来体积的 m 倍和 n 倍
15、，稀释后两溶液的 c(H)仍相同，则 m 和 n 的关系是()Amn BmnCmnD不能确定解析：因为醋酸是弱酸，加水促进电离，溶液中 n(H)增大，而盐酸是强酸，在水中完全电离，加水后，溶液中 n(H)不变，所以要使稀释后两溶液 c(H)相同，就必须使 mn，故选 B。B 2(2016东北师大附中模拟)已知 HCl 为强酸，下列对比实验不能用于证明 CH3COOH 为弱酸的是()A对比等浓度的两种酸溶液的 pHB对比等浓度的两种酸溶液与相同大小镁条反应的初始速率C对比等浓度、等体积的两种酸溶液与等量 NaOH 溶液反应后放出的热量D对比等浓度、等体积的两种酸溶液与足量 Zn 反应生成H2 的
16、体积 D 解析：对比等浓度的两种酸的 pH，若醋酸 pH 比盐酸 pH 大，说明醋酸没有完全电离，可说明为弱酸，故 A 项不选；氢离子浓度越大，初始反应速率越大，可对比等浓度的两种酸溶液与相同大小镁条反应的初始速率判断酸性的强弱，故 B 项不选；弱电解质的电离为吸热过程，根据等量的醋酸与 NaOH发生中和反应放出的热量少于盐酸，可证明醋酸酸性的强弱，故 C 项不选；等浓度、等体积的两种酸溶液与足量 Zn 反应生成 H2 的体积相等，不能证明醋酸酸性的强弱，故答案选 D。3为了证明一水合氨是弱碱，甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。(1)甲同学用 pH 试纸测得室温下 0.10 molL
17、1 氨水的 pH 为10，则认定一水合氨是弱电解质，理由是_。如果一水合氨是强碱，0.10 molL1 氨水的 pH 为 13，溶液的 pH1013，所以一水合氨是弱碱(2)乙同学取 10 mL 0.10 molL1 氨水，用 pH 试纸测出其 pH为 a，然后用蒸馏水稀释至 1 000 mL，再用 pH 试纸测出其pH 为 b，若要确认一水合氨是弱电解质，则 a、b 应满足的关系是_(用等式或不等式表示)。(3)丙同学取出 10 mL 0.10 molL1 氨水，滴入 2 滴酚酞试液，显粉红色，再加入 NH4Cl 晶体少量，观察到的现象是_，则证明一水合氨是弱电解质。(a2)ba溶液的颜色变
18、浅解析：(1)甲同学用 pH 试纸测得室温下 0.10 molL1 氨水的pH 为 10，则认定一水合氨是弱电解质，理由是如果一水合氨是强碱，0.10 molL1氨水的 pH 为 13，溶液的 pH1013，所以一水合氨是弱碱。(2)若是强碱，稀释 100 倍，pH 减小 2 个单位，由于一水合氨是弱碱，稀释促进其电离，c(OH)变化的幅度变小，pH减小幅度小于 2 个单位，则有(a2)ba。(3)如果一水合氨是弱碱，则存在电离平衡 NH3H2ONH4 OH，向氨水中加入氯化铵后，c(NH4)增大，平衡逆向移动，溶液中 c(OH)降低，溶液的碱性减弱，则溶液的颜色变浅。名师点拨(1)酸碱的强弱
19、和溶液酸碱性的强弱不是等同关系：前者看电离程度，后者看溶液中 c(H)和 c(OH)的相对大小。强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。(2)弱酸、弱碱是弱电解质，但它们对应的盐一般为强电解质，如醋酸铵：CH3COONH4=NH4 CH3COO。(3)要明确产生 H2 的速率、物质的量与 H的关系：产生 H2的速率取决于 c(H)，与 n(H)无必然联系，产生的 H2 的物质的量取决于酸溶液中最终电离出的 n(H)，与 c(H)无必然联系。(2016株洲高三调研)pH2 的两种一元酸 X 和 Y 的溶液，体积均为 100 mL，稀释过程中 pH 与溶液体积的关系如下图所示。分别滴加 NaOH
20、溶液(c0.1 mol/L)至 pH7，消耗 NaOH 溶液的体积为 VX、VY，则()AX 为弱酸，VXVYCY 为弱酸，VXVY C解析 分析图像可知，X、Y 两酸的溶液均稀释 10 倍，X的 pH 增大 1，则 X 为强酸，Y 的 pH 增大的范围小于 1，则Y 为弱酸，pH 相等时 c(Y)c(X)，则体积相同的 X、Y 溶液被 NaOH 溶液滴定至 pH7 时，Y 消耗的 NaOH 溶液体积大。与强酸和弱酸的比较类似，试比较一元弱碱与一元强碱。等物质的量浓度的氢氧化钠溶液(a)与氨水(b)等pH的氢氧化钠溶液(a)与氨水(b)pH 或物质的量浓度溶液的导电性水的电离程度等物质的量浓度
21、的氢氧化钠溶液(a)与氨水(b)等pH的氢氧化钠溶液(a)与氨水(b)加水稀释等倍数 pH的变化量等体积溶液中和盐酸的量分别加该碱的氯化物固体后 pH答案：等物质的量浓度的氢氧化钠溶液(a)与氨水(b)等 pH 的氢氧化钠溶液(a)与氨水(b)pH 或物质的量浓度pH：ab物质的量浓度：abab水的电离程度abab等体积溶液中和盐酸的量aba1。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 溶液加水稀释 10 倍后 1pH7。题组一 强、弱电解质的比较1今有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是()序号pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸A.中分别
22、加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的 pH 均增大B两溶液等体积混合，所得溶液中：c(H)c(OH)C分别加水稀释 10 倍，四种溶液的 pH：DV1 L 与 V2 L 溶液混合后，若混合后溶液 pH7，则V1c(OH)，B 正确；分别加水稀释 10 倍，假设平衡不移动，那么溶液的 pH均为 10，但稀释氨水使平衡 NH3H2ONH4 OH右移，使pH10，同理醋酸稀释后 pHV2，D 错误。2(2016济宁模拟)在一定温度下，有 a.盐酸 b硫酸c醋酸三种酸：(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H)由大到小的顺序是_。(用序号表示，下同)(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和 NaOH 的
23、能力由大到小的顺序是_。(3)若三者 c(H)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是_。bacbaccab(或 ca2b)(4)当三者 c(H)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是_。(5)当三者 c(H)相同且体积也相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的 H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为_，反应所需时间的长短关系是_。(6)将 c(H)相同的三种酸均加水稀释至原来的 100 倍后，c(H)由大到小的顺序是_。cab abc abccab解析：解答本题要注意以下三点：(1)HCl、H2SO4 都是强酸，但 H2SO4
24、 是二元酸。(2)CH3COOH 是弱酸，在水溶液中不能完全电离。(3)醋酸溶液中存在 CH3COOHCH3COOH的电离平衡。题组二 强、弱电解质的判断3(教材改编)下列事实能说明醋酸是弱电解质的组合是()醋酸与水能以任意比互溶 醋酸溶液能导电 醋酸溶液中存在醋酸分子 0.1 mol/L 醋酸溶液的 pH 比 0.1 mol/L盐酸的 pH 大 醋酸能和碳酸钙反应放出 CO2 0.1 mol/L 醋酸钠溶液 pH8.9 大小相同的锌粒与物质的量浓度相同的盐酸和醋酸溶液反应，开始醋酸产生 H2 速率慢A BCD C 解析：醋酸溶液中存在CH3COOH分子，说明醋酸部分电离，存在电离平衡，是弱电
25、解质，正确。0.1 mol/L 醋酸溶液的pH 比 0.1 mol/L 盐酸的大，说明醋酸溶液中 c(H)小于盐酸，是弱电解质，正确。0.1 mol/L CH3COONa 溶液 pH8.9，说明 CH3COO发生了水解，CH3COOH 是弱电解质，正确。相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液与 Zn 反应，醋酸反应慢，说明其中 c(H)小，是弱电解质，正确。4(2016三明模拟)甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是()A1 molL1 的甲酸溶液中 c(H)0.01 molL1B甲酸能与水以任意比例互溶C10 mL 1 molL1 甲酸恰好与 10 mL 1 molL1 NaOH 溶液完全反应
26、D甲酸溶液的导电性比盐酸的弱 A 解析：解答本题时注意以下两点：(1)判断弱电解质的关键在于证明该电解质在水溶液中没有完全电离；(2)相同物质的量的一元强酸与一元弱酸中和碱的能力是相同的，无法用中和反应来证明电解质的强弱。(1)电解质的强弱是由物质的内部结构决定的，与外界因素无关，关键是看在水溶液中是否完全电离。与物质的溶解性无关。例如：BaSO4 等虽难溶于水，但溶于水的部分却能完全电离，是强电解质。醋酸能与水互溶但不能完全电离，是弱电解质。与溶液的导电性无必然联系。溶液的导电性与溶液中的离子浓度、离子所带电荷数有关，强电解质溶液的导电能力不一定强。(2)酸(或碱)无论强弱，比较其溶液中和碱
27、(或酸)的能力时应按酸(或碱)最终电离出的 n(H)或 n(OH)进行计算或判断，而不能依据其溶液中的 c(H)进行计算或判断。实验探究 8 弱酸酸性比较弱酸酸性比较(人教版选修 4 P42 实验 3-2)向两支分别盛有 0.1 mol/L 的醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度 Na2CO3 溶液，观察现象。1实验现象：盛醋酸的试管中出现气泡，盛硼酸溶液的试管中无现象。2实验原理：Na2CO32CH3COOH=2CH3COONaCO2H2O，Na2CO3 与硼酸不反应。3实验结论：酸性：CH3COOHH2CO3H3BO3。(1)25 时，相同浓度的醋酸、碳酸、硼酸溶液的 c(H)大小关系如何
28、？pH 大小关系如何？电离平衡常数大小关系如何？(2)pH 相同的醋酸、碳酸、硼酸溶液的物质的量浓度大小关系如何？(3)醋酸和硼酸中哪个可以用来除水垢(CaCO3)？解释理由。(4)若要证明酸性：CH3COOHH2CO3H2SiO3，下列装置中分别盛有什么试剂？答案：(1)c(H)大小关系：醋酸碳酸硼酸；pH 大小关系：醋酸碳酸硼酸；电离平衡常数大小关系：醋酸碳酸硼酸。(2)若 pH 相同，物质的量浓度大小关系：醋酸碳酸硼酸。(3)醋酸可以用来除水垢(CaCO3)但硼酸不行。因为酸性强弱关系为醋酸碳酸硼酸，根据强酸制弱酸的原理，醋酸能与碳酸钙反应使其溶解，而硼酸不能与碳酸钙反应。(4)a 中盛放 CH3COOH 溶液，b 中盛放碳酸钠(或碳酸钙)固体，c 中盛放饱和小苏打溶液，d 中盛放硅酸钠溶液。本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
