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一弱電解質(zhì)的電離考點一弱電解質(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，電離過程就達到平衡。平衡建立過程如圖時，電離過程就達到平衡。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，電離程度移動，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，電離程度移動，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)具有相同離子的強電解質(zhì)，電離平加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強電解質(zhì)，電離平衡衡向左向左移動，電離程度移動，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，電離程度移動，電離程度增大增大。3實例分析實例分析弱電解質(zhì)的電離平衡移動規(guī)律遵循平衡移動原理。弱電解質(zhì)的電離平衡移動規(guī)律遵循平衡移動原理。以以CH3COOHCH3COOHH0為例：為例：【典例典例1】(2015新課標新課標卷卷)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，下列敘述錯誤的是的變化如圖所示，下列敘述錯誤的是()判斷強、弱電解質(zhì)的三個角度判斷強、弱電解質(zhì)的三個角度 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電解質(zhì)完全電離在溶液中強電解質(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是強酸還是弱酸的方法有：是強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電解質(zhì)不存在電離平衡強電解質(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發(fā)生移動。據(jù)此可以判斷在一定條件下電離平衡會發(fā)生移動。據(jù)此可以判斷HA是強酸還是弱酸的方法有：是強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，則為強酸則為強酸，若若pH7則則HA是弱酸。是弱酸。題組一強、弱電解質(zhì)的比較和判斷題組一強、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，下列敘述錯誤的是，下列敘述錯誤的是()A與與NaOH完全中和時，醋酸所消耗的完全中和時，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，放出的反應(yīng)時，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，分別用水稀釋相同倍數(shù)時，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)時反應(yīng)時，醋酸醋酸放出的放出的CO2多多，A項正確、項正確、B項錯誤；分別用水稀釋項錯誤；分別用水稀釋相同倍數(shù)時相同倍數(shù)時，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項正確。項正確。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)隨時間的變化示意隨時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都不對都不對解析：解析：隨著反應(yīng)的進行隨著反應(yīng)的進行，V(H2)只可能增大而不可能減只可能增大而不可能減小小，錯誤；當(dāng)兩溶液等錯誤；當(dāng)兩溶液等pH時時，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)時與足量的鎂粉反應(yīng)時，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)的時間更長而且反應(yīng)的時間更長，錯誤；等物質(zhì)的量濃度時錯誤；等物質(zhì)的量濃度時，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)時產(chǎn)生相同體積的氫完全反應(yīng)時產(chǎn)生相同體積的氫氣氣，鹽酸所用時間比醋酸短鹽酸所用時間比醋酸短，錯誤。錯誤。答案：答案：D考點二電離平衡常數(shù)的應(yīng)用與計算考點二電離平衡常數(shù)的應(yīng)用與計算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，酸性越強酸性越強。(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強弱。電離平衡常數(shù)越大，電能夠反映酸堿性的相對強弱。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，各級電離平衡常數(shù)的大小差距較大。級電離平衡常數(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海口調(diào)研?？谡{(diào)研)已知下面三個數(shù)據(jù)：已知下面三個數(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)兩個反應(yīng)即可知三種酸的相對強弱兩個反應(yīng)即可知三種酸的相對強弱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)相對強弱的依據(jù)之一。該題中涉及三個較弱電解質(zhì)相對強弱的依據(jù)之一。該題中涉及三個反應(yīng)反應(yīng)，由題中三個化學(xué)反應(yīng)方程式由題中三個化學(xué)反應(yīng)方程式(強酸制弱酸強酸制弱酸)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。酸性越強越強，電離平衡常數(shù)越大電離平衡常數(shù)越大，據(jù)此將三個，據(jù)此將三個K值與酸對值與酸對應(yīng) 起 來應(yīng) 起 來 ， 故故 A 正 確正 確 ， B 錯 誤 ； 反 應(yīng)錯 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)的相對強弱的相對強弱，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。越強。(2)判斷鹽溶液的酸性判斷鹽溶液的酸性(或堿性或堿性)強弱強弱，電離常數(shù)越大電離常數(shù)越大，對應(yīng)的鹽水解程度越小對應(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“強酸制弱強酸制弱酸酸”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)加水稀釋時弱電解質(zhì)加水稀釋時，能促進弱電解質(zhì)的電離能促進弱電解質(zhì)的電離，溶液中溶液中離子和分子的濃度會發(fā)生相應(yīng)的變化離子和分子的濃度會發(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)下列說法中錯誤下列說法中錯誤的是的是()A一定溫度下，弱酸的電離常數(shù)越大，酸性越強一定溫度下，弱酸的電離常數(shù)越大，酸性越強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 強酸 性 越 強 ， 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錯誤。錯誤。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、濃度相等時濃度相等時，電離程度電離程度CH3COOHCH2ClCOOH，排除排除A、C；當(dāng)濃度增大時；當(dāng)濃度增大時，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選項選項，正確選項是正確選項是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達到平衡時，達到平衡時，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，求，水的電離可忽略不計，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的表達式中，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字的表達式中，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。