高考化學(xué)第8章 水溶液中的離子平衡 第1講 弱電解質(zhì)的電離平衡

第第1 1講弱電解質(zhì)的電離平衡講弱電解質(zhì)的電離平衡【最新考綱最新考綱】1.了解電解質(zhì)在水溶液中的電離以及電解質(zhì)溶液的了解電解質(zhì)在水溶液中的電離以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。導(dǎo)電性。2.了解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。了解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。3.了解電離平衡常數(shù)。了解電離平衡常數(shù)?？键c(diǎn)一弱電解質(zhì)的電離考點(diǎn)一弱電解質(zhì)的電離1弱電解質(zhì)的電離平衡弱電解質(zhì)的電離平衡(1)電離平衡的建立。電離平衡的建立。在一定條件在一定條件(如溫度、濃度等如溫度、濃度等)下，當(dāng)弱電解質(zhì)分子電下，當(dāng)弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率離成離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等相等時(shí)，電離過程就達(dá)到平衡。平衡建立過程如圖時(shí)，電離過程就達(dá)到平衡。平衡建立過程如圖所示。所示。(2)電離平衡的特征。電離平衡的特征。2影響電離平衡的外界條件影響電離平衡的外界條件(1)溫度：溫度升高，電離平衡溫度：溫度升高，電離平衡向右向右移動(dòng)，電離程度移動(dòng)，電離程度增大增大。(2)濃度：稀釋溶液，電離平衡濃度：稀釋溶液，電離平衡向右向右移動(dòng)，電離程度移動(dòng)，電離程度增大增大。(3)同離子效應(yīng)。同離子效應(yīng)。加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，電離平加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，電離平衡衡向左向左移動(dòng)，電離程度移動(dòng)，電離程度減小減小。(4)加入能反應(yīng)的物質(zhì)。加入能反應(yīng)的物質(zhì)。電離平衡電離平衡向右向右移動(dòng)，電離程度移動(dòng)，電離程度增大增大。3實(shí)例分析實(shí)例分析弱電解質(zhì)的電離平衡移動(dòng)規(guī)律遵循平衡移動(dòng)原理。弱電解質(zhì)的電離平衡移動(dòng)規(guī)律遵循平衡移動(dòng)原理。以以CH3COOHCH3COOHH0為例：為例：【典例典例1】(2015新課標(biāo)新課標(biāo)卷卷)濃度均為濃度均為0.10mol/L、體積均為體積均為V0的的MOH和和ROH溶液，分別加水稀釋至體溶液，分別加水稀釋至體積積V，pH隨隨lg的變化如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是的變化如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是()判斷強(qiáng)、弱電解質(zhì)的三個(gè)角度判斷強(qiáng)、弱電解質(zhì)的三個(gè)角度 角度角度1從是否完全電離的角度判斷從是否完全電離的角度判斷在溶液中強(qiáng)電解質(zhì)完全電離在溶液中強(qiáng)電解質(zhì)完全電離，弱電解質(zhì)部分電離。弱電解質(zhì)部分電離。據(jù)此可以判斷據(jù)此可以判斷HA是強(qiáng)酸還是弱酸的方法有：是強(qiáng)酸還是弱酸的方法有：角度角度2從是否存在電離平衡的角度判斷從是否存在電離平衡的角度判斷強(qiáng)電解質(zhì)不存在電離平衡強(qiáng)電解質(zhì)不存在電離平衡，弱電解質(zhì)存在電離平衡弱電解質(zhì)存在電離平衡，在一定條件下電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。據(jù)此可以判斷在一定條件下電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。據(jù)此可以判斷HA是強(qiáng)酸還是弱酸的方法有：是強(qiáng)酸還是弱酸的方法有：(1)從一定從一定pH的的HA溶液稀釋前后溶液稀釋前后pH的變化判斷：的變化判斷：如將如將pH3的的HA溶液稀釋溶液稀釋100倍后倍后，再測其再測其pH，若若pH5，則為強(qiáng)酸則為強(qiáng)酸，若若pH7則則HA是弱酸。是弱酸。題組一強(qiáng)、弱電解質(zhì)的比較和判斷題組一強(qiáng)、弱電解質(zhì)的比較和判斷1體積相同的鹽酸和醋酸兩種溶液，體積相同的鹽酸和醋酸兩種溶液，n(Cl)n(CH3COO)0.01 mol，下列敘述錯(cuò)誤的是，下列敘述錯(cuò)誤的是()A與與NaOH完全中和時(shí)，醋酸所消耗的完全中和時(shí)，醋酸所消耗的NaOH多多B分別與足量分別與足量CaCO3反應(yīng)時(shí)，放出的反應(yīng)時(shí)，放出的CO2一樣多一樣多C兩種溶液的兩種溶液的pH相等相等D分別用水稀釋相同倍數(shù)時(shí)，分別用水稀釋相同倍數(shù)時(shí)，n(Cl)n(HCl)，故與故與NaOH完全中和完全中和，醋酸醋酸消耗的消耗的NaOH多多，分別與足量分別與足量CaCO3反應(yīng)時(shí)反應(yīng)時(shí)，醋酸醋酸放出的放出的CO2多多，A項(xiàng)正確、項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤；分別用水稀釋項(xiàng)錯(cuò)誤；分別用水稀釋相同倍數(shù)時(shí)相同倍數(shù)時(shí)，醋酸的電離程度增大醋酸的電離程度增大，n(CH3COO)增大增大，而而n(Cl)不變不變，D項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案：答案：B2(2015蘇州質(zhì)檢蘇州質(zhì)檢)現(xiàn)有體積相等且等現(xiàn)有體積相等且等pH或等物質(zhì)或等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸溶液，分別加入足量鎂粉，的量濃度的鹽酸和醋酸溶液，分別加入足量鎂粉，產(chǎn)生產(chǎn)生H2的體積的體積(同溫同壓下測定同溫同壓下測定)隨時(shí)間的變化示意隨時(shí)間的變化示意圖如下：圖如下：其中正確的是其中正確的是()A BC D都不對(duì)都不對(duì)解析：解析：隨著反應(yīng)的進(jìn)行隨著反應(yīng)的進(jìn)行，V(H2)只可能增大而不可能減只可能增大而不可能減小小，錯(cuò)誤；當(dāng)兩溶液等錯(cuò)誤；當(dāng)兩溶液等pH時(shí)時(shí)，醋酸的物質(zhì)的量濃醋酸的物質(zhì)的量濃度要比鹽酸大得多度要比鹽酸大得多，與足量的鎂粉反應(yīng)時(shí)與足量的鎂粉反應(yīng)時(shí)，不僅產(chǎn)生不僅產(chǎn)生的氫氣體積更大的氫氣體積更大，反應(yīng)更快反應(yīng)更快，而且反應(yīng)的時(shí)間更長而且反應(yīng)的時(shí)間更長，錯(cuò)誤；等物質(zhì)的量濃度時(shí)錯(cuò)誤；等物質(zhì)的量濃度時(shí)，醋酸中，醋酸中c(H)在反應(yīng)完成在反應(yīng)完成之前都比鹽酸中的小之前都比鹽酸中的小，因此醋酸中的反應(yīng)速率應(yīng)該比因此醋酸中的反應(yīng)速率應(yīng)該比鹽酸中的反應(yīng)速率小鹽酸中的反應(yīng)速率小，完全反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生相同體積的氫完全反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生相同體積的氫氣氣，鹽酸所用時(shí)間比醋酸短鹽酸所用時(shí)間比醋酸短，錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案：答案：D考點(diǎn)二電離平衡常數(shù)的應(yīng)用與計(jì)算考點(diǎn)二電離平衡常數(shù)的應(yīng)用與計(jì)算1弱電解質(zhì)的電離平衡弱電解質(zhì)的電離平衡(1)填寫下表。填寫下表。(2)CH3COOH酸性酸性大于大于HClO酸性酸性(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)，判斷的依據(jù)：，判斷的依據(jù)：相同條件下相同條件下，電離常數(shù)電離常數(shù)越大越大，電離程度越大電離程度越大，c(H)越大越大，酸性越強(qiáng)酸性越強(qiáng)。(3)電離平衡常數(shù)的意義：弱酸、弱堿的電離平衡常數(shù)電離平衡常數(shù)的意義：弱酸、弱堿的電離平衡常數(shù)能夠反映酸堿性的相對(duì)強(qiáng)弱。電離平衡常數(shù)越大，電能夠反映酸堿性的相對(duì)強(qiáng)弱。電離平衡常數(shù)越大，電離程度離程度越大越大。多元弱酸的電離以。多元弱酸的電離以第一步電離第一步電離為主，各為主，各級(jí)電離平衡常數(shù)的大小差距較大。級(jí)電離平衡常數(shù)的大小差距較大。(4)外因?qū)﹄婋x平衡常數(shù)的影響：電離平衡常數(shù)與其他外因?qū)﹄婋x平衡常數(shù)的影響：電離平衡常數(shù)與其他化學(xué)平衡常數(shù)一樣只與化學(xué)平衡常數(shù)一樣只與溫度溫度有關(guān)，與電解質(zhì)的濃度無有關(guān)，與電解質(zhì)的濃度無關(guān)，升高溫度，關(guān)，升高溫度，K值值增大增大，原因是，原因是電離是吸熱過程電離是吸熱過程。2碳酸是二元弱酸碳酸是二元弱酸【典例典例1】(2015?？谡{(diào)研?？谡{(diào)研)已知下面三個(gè)數(shù)據(jù)：已知下面三個(gè)數(shù)據(jù)：7.2104、4.6104、4.91010分別是三種酸的分別是三種酸的電離平衡常數(shù)，若已知這些酸可發(fā)生如下反應(yīng)：電離平衡常數(shù)，若已知這些酸可發(fā)生如下反應(yīng)：NaCNHNO2=HCNNaNO2，NaCNHF=HCNNaF，NaNO2HF=HNO2NaF。由此可判斷下列敘述中，不正確的是由此可判斷下列敘述中，不正確的是()AHF的電離平衡常數(shù)為的電離平衡常數(shù)為7.2104BHNO2的電離平衡常數(shù)為的電離平衡常數(shù)為4.91010C根據(jù)根據(jù)兩個(gè)反應(yīng)即可知三種酸的相對(duì)強(qiáng)弱兩個(gè)反應(yīng)即可知三種酸的相對(duì)強(qiáng)弱DHNO2的電離平衡常數(shù)比的電離平衡常數(shù)比HCN大，比大，比HF小小解析：解析：相同溫度下的弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)是比相同溫度下的弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)是比較弱電解質(zhì)相對(duì)強(qiáng)弱的依據(jù)之一。該題中涉及三個(gè)較弱電解質(zhì)相對(duì)強(qiáng)弱的依據(jù)之一。該題中涉及三個(gè)反應(yīng)反應(yīng)，由題中三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式由題中三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式(強(qiáng)酸制弱酸強(qiáng)酸制弱酸)可可以得出：以得出：HF、HNO2、HCN的酸性依次減弱。酸性的酸性依次減弱。酸性越強(qiáng)越強(qiáng)，電離平衡常數(shù)越大電離平衡常數(shù)越大，據(jù)此將三個(gè)，據(jù)此將三個(gè)K值與酸對(duì)值與酸對(duì)應(yīng) 起 來應(yīng) 起 來 ， 故故 A 正 確正 確 ， B 錯(cuò) 誤 ； 反 應(yīng)錯(cuò) 誤 ； 反 應(yīng) 說 明說 明HNO2HCN，反應(yīng)反應(yīng)說明說明HFHNO2，C、D正確。正確。答案：答案：B電離常數(shù)的應(yīng)用電離常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷弱酸判斷弱酸(或弱堿或弱堿)的相對(duì)強(qiáng)弱的相對(duì)強(qiáng)弱，電離常數(shù)越大電離常數(shù)越大，酸酸性性(或堿性或堿性)越強(qiáng)。越強(qiáng)。(2)判斷鹽溶液的酸性判斷鹽溶液的酸性(或堿性或堿性)強(qiáng)弱強(qiáng)弱，電離常數(shù)越大電離常數(shù)越大，對(duì)應(yīng)的鹽水解程度越小對(duì)應(yīng)的鹽水解程度越小，堿性堿性(或酸性或酸性)越弱。越弱。(3)判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生，一般符合一般符合“強(qiáng)酸制弱強(qiáng)酸制弱酸酸”規(guī)律。規(guī)律。( (4)判斷微粒濃度比值的變化。判斷微粒濃度比值的變化。弱電解質(zhì)加水稀釋時(shí)弱電解質(zhì)加水稀釋時(shí)，能促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離能促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離，溶液中溶液中離子和分子的濃度會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化離子和分子的濃度會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，但電離常數(shù)不變但電離常數(shù)不變，考題中經(jīng)常利用電離常數(shù)來判斷溶液中微粒濃度比值的考題中經(jīng)常利用電離常數(shù)來判斷溶液中微粒濃度比值的變化情況。變化情況。題組一電離平衡常數(shù)的理解及應(yīng)用題組一電離平衡常數(shù)的理解及應(yīng)用1(2015河北衡水中學(xué)高三調(diào)考河北衡水中學(xué)高三調(diào)考)下列說法中錯(cuò)誤下列說法中錯(cuò)誤的是的是()A一定溫度下，弱酸的電離常數(shù)越大，酸性越強(qiáng)一定溫度下，弱酸的電離常數(shù)越大，酸性越強(qiáng)B醋酸的電離常數(shù)醋酸的電離常數(shù)Ka和醋酸鈉的水解常數(shù)和醋酸鈉的水解常數(shù)Kb之間之間的關(guān)系為：的關(guān)系為：KaKbKwC平衡常數(shù)只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的平衡常數(shù)只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)濃度變化無關(guān)D合成氨的反應(yīng)，正反應(yīng)的平衡常數(shù)和逆反應(yīng)的合成氨的反應(yīng)，正反應(yīng)的平衡常數(shù)和逆反應(yīng)的平衡常數(shù)相同平衡常數(shù)相同解析：解析：A、一定溫度下、一定溫度下，弱酸的電離常數(shù)越大弱酸的電離常數(shù)越大，說明說明電 離 程 度 越 大電 離 程 度 越 大 ， 酸 性 越 強(qiáng)酸 性 越 強(qiáng) ， 故故 A正 確 ；正 確 ； B、 Ka ，Kb ，KaKbc(H)c(OH)Kw，故故B正確；正確；C、平衡常數(shù)、平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)只與溫度有關(guān)，故故C正確；正確；D、合成氨的反應(yīng)、合成氨的反應(yīng)，正反正反應(yīng)的平衡常數(shù)和逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系應(yīng)的平衡常數(shù)和逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系，不不應(yīng)該相同應(yīng)該相同，故故D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案：答案：D2(2015海南卷海南卷)下列曲線中，可以描述乙酸下列曲線中，可以描述乙酸(甲，甲，Ka1.8105)和一氯乙酸和一氯乙酸(乙，乙，Ka1.4103)在水在水中的電離度與濃度關(guān)系的是中的電離度與濃度關(guān)系的是()解析：解析：A.這兩種物質(zhì)都是弱電解質(zhì)這兩種物質(zhì)都是弱電解質(zhì)，在溫度不變、在溫度不變、濃度相等時(shí)濃度相等時(shí)，電離程度電離程度CH3COOHCH2ClCOOH，排除排除A、C；當(dāng)濃度增大時(shí)；當(dāng)濃度增大時(shí)，物質(zhì)的電離程度減小物質(zhì)的電離程度減小，排除排除D選項(xiàng)選項(xiàng)，正確選項(xiàng)是正確選項(xiàng)是B。答案：答案：B4H3BO3溶液中存在如下反應(yīng)：溶液中存在如下反應(yīng)：H3BO3(aq)H2O(l)B(OH)4(aq)H(aq)已知已知0.70 molL1 H3BO3溶液中，上述反應(yīng)于溶液中，上述反應(yīng)于298 K達(dá)到平衡時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)，c平衡平衡(H)2.0105 molL1，c平衡平衡(H3BO3)c起始起始(H3BO3)，水的電離可忽略不計(jì)，求，水的電離可忽略不計(jì)，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(H2O的平衡濃度不列的平衡濃度不列入入K的表達(dá)式中，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字的表達(dá)式中，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。