高中化學(xué) 專題3 溶液中的離子反應(yīng) 第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡 2 弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案 蘇教版選修4.doc
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弱電解質(zhì)的電離平衡 【考點精講】 1. 電離平衡的建立 在一定條件下(如溫度、壓強等),當(dāng)弱電解質(zhì)電離的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時,電離過程達(dá)到了平衡。 2. 電離平衡的特征 3. 外界條件對電離平衡的影響 ①內(nèi)因:弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)。 ②外因: 以0.1 molL-1 CH3COOH溶液為例:CH3COOHCH3COO-+H+(正向吸熱)。 實例(稀溶液) CH3COOHH++CH3COO- ΔH>0 改變條件 平衡移動方向 n(H+) c(H+) 導(dǎo)電能力 Ka 加水稀釋 → 增大 減小 減弱 不變 加入少量冰醋酸 → 增大 增大 增強 不變 加HCl(g) ← 增大 增大 增強 不變 加NaOH(s) → 減小 減小 增強 不變 加入鎂粉 → 減小 減小 增強 不變 升高溫度 → 增大 增大 增強 增大 a. 溫度:升高溫度,電離平衡向電離方向移動,電離程度增大,原因是電離過程吸熱。 b. 濃度:加水稀釋,使弱電解質(zhì)的濃度減小,電離平衡向電離的方向移動,電離程度增大。 c. 同離子效應(yīng):例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固體,溶液中c(CH3COO-)增大,CH3COOH的電離平衡向左(填“左”或“右”)移動,電離程度減小,c(H+)減小,pH值增大。 d. 電離過程是可逆過程,可直接用化學(xué)平衡移動原理去分析電離平衡。 深度思考1. 電離平衡右移,電解質(zhì)分子的濃度一定減小嗎?離子的濃度一定增大嗎? 答案:都不一定。 如對于CH3COOHCH3COO-+H+平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根據(jù)勒夏特列原理,只能“減弱”而不能“消除”,再次平衡時,c(CH3COOH)比原平衡時大;加水稀釋或加少量NaOH固體,都會引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡時要小。 深度思考2. 稀釋一弱電解質(zhì)溶液時,所有粒子濃度都會減小嗎? 答案:對于弱酸或弱堿溶液,只要對其稀釋,電離平衡均會發(fā)生右移,例如HA溶液稀釋時,c(HA)、c(H+)、c(A-)均減?。▍⑴c平衡建立的微粒),但c(OH-)會增大。 【典例精析】 例題1稀氨水中存在著下列平衡:NH3H2ONH+OH-,若要使平衡向逆反應(yīng)方向移動,同時使c(OH-)增大,應(yīng)加入適量的物質(zhì)是() ①NH4Cl固體②硫酸③NaOH固體④水⑤加熱⑥加入少量MgSO4固體 A. ①②③⑤ B. ③⑥ C. ③ D. ③⑤ 思路導(dǎo)航:若在氨水中加入NH4Cl固體,c(NH)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,c(OH-)減小,①選項不合題意;硫酸中的H+與OH-反應(yīng),使c(OH-)減小,平衡向正反應(yīng)方向移動,②選項不合題意;當(dāng)在氨水中加入NaOH固體后,c(OH-)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,符合題意,③項正確;若在氨水中加入水,稀釋溶液,平衡向正反應(yīng)方向移動,但c(OH-)減小,④選項也不合題意;電離屬吸熱過程,加熱平衡向正反應(yīng)方向移動,c(OH-)增大,⑤錯;加入MgSO4固體發(fā)生反應(yīng)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,溶液中c(OH)-減小,⑥錯。 答案:C 例題2 (上海高考)將100 mL 1 molL-1的NaHCO3溶液等分為兩份,其中一份加入少許冰醋酸,另外一份加入少許Ba(OH)2固體,忽略溶液體積變化。兩份溶液中c(CO)的變化分別是 () A. 減小、減小 B. 減小、增大 C. 增大、增大 D. 增大、減小 思路導(dǎo)航:在NaHCO3溶液中存在如下電離平衡,HCOH++CO,當(dāng)加入少許冰醋酸時,HCO與冰醋酸電離出的H+反應(yīng)生成CO2和H2O,上述平衡向左移動,c(CO)減小。當(dāng)加入少量Ba(OH)2固體時發(fā)生如下反應(yīng),Ba2++2OH-+2HCO===BaCO3↓+CO+2H2O,因而c(CO)增大,選項B正確。 答案:B 例題3 (新課標(biāo)全國卷)將濃度為0.1 molL-1 HF溶液加水不斷稀釋,下列各量始終保持增大的是() A. c(H+) B. Ka(HF) C. D. 思路導(dǎo)航:HF為弱酸,存在電離平衡:HFH++F-。根據(jù)勒夏特列原理:當(dāng)改變影響平衡的一個條件,平衡會向著能夠減弱這種改變的方向移動,但平衡的移動不能完全消除這種改變,故加水稀釋,平衡正向移動,但c(H+)減小,A錯誤;電離平衡常數(shù)只受溫度的影響,溫度不變,電離平衡常數(shù)Ka不變,B錯誤;當(dāng)溶液無限稀釋時,c(F-)不斷減小,但c(H+)接近10-7 molL-1,所以減小,C錯誤;,由于加水稀釋,平衡正向移動,所以溶液中n(H+)增大,n(HF)減小,所以增大,D正確。 答案:D 例題4 (山東理綜)某溫度下,相同pH值的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋,平衡pH值隨溶液體積變化的曲線如下圖所示。據(jù)圖判斷正確的是() A. Ⅱ為鹽酸稀釋時的pH值變化曲線 B. b點溶液的導(dǎo)電性比c點溶液的導(dǎo)電性強 C. 鹽酸和醋酸的起始濃度一樣大 D. b點酸的總濃度大于a點酸的總濃度 思路導(dǎo)航:醋酸在稀釋時會繼續(xù)電離,則在稀釋相同體積的鹽酸與醋酸的過程中醋酸中的H+濃度減小得慢、pH小,A項錯誤;隨著稀釋體積的增大,溶液中離子濃度在減小,B項正確;由于醋酸是弱酸,要使鹽酸和醋酸溶液pH值相同,醋酸的濃度比鹽酸大得多,C項錯誤;醋酸的濃度比鹽酸大,稀釋相同的倍數(shù)后,醋酸的濃度依然比鹽酸大,D項錯誤。 答案:B 【總結(jié)提升】 電離平衡常數(shù) (1)表達(dá)式 ①對于一元弱酸HA:HAH++A-,平衡常數(shù)。 ②對于一元弱堿BOH:BOHB++OH-,平衡常數(shù)。 (2)特點 ①電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),升溫,K值增大。 ②相同條件下,K值越大,表示該弱電解質(zhì)越易電離,所對應(yīng)的酸性或堿性相對越強。 ③多元弱酸的各級電離常數(shù)的大小關(guān)系是,故多元弱酸的酸性決定于其第一步電離。 例題1(山東理綜)在25 ℃下,將a molL-1的氨水與0.01 molL-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)平衡時溶液中c(NH)=c(Cl-),則溶液顯__________(填“酸”、“堿”或“中”)性;用含a的代數(shù)式表示NH3H2O的電離常數(shù)Kb=_______________。 思路導(dǎo)航:氨水與HCl等體積混合后的溶液中的電荷守恒關(guān)系式為c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因c(NH)=c(Cl-),故有c(H+)=c(OH-),所以溶液顯中性。 答案:中, 例題2 25 ℃時,部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示: 化學(xué)式 CH3COOH H2CO3 HClO 電離平衡常數(shù) 1.710-5 K1=4.310-7 K2=5.610-11 3.010-8 請回答下列問題: (1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由強到弱的順序為 _____________________________________________________________________。 (2)同濃度的CH3COO-、HCO、CO、ClO-結(jié)合H+的能力由強到弱的順序為______________________________________________________________________。 (3)常溫下0.1 molL-1的CH3COOH溶液在加水稀釋過程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定變小的是________(填序號)。 A. c(H+) B. c(H+)/c(CH3COOH) C. c(H+)c(OH-) D. c(OH-)/c(H+) E. 若該溶液升高溫度,上述5種表達(dá)式的數(shù)據(jù)增大的是_________________________。 (4)體積為10 mL pH=2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1000 mL,稀釋過程中pH變化如圖所示,則HX的電離平衡常數(shù)______(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的電離平衡常數(shù);理由是________________________________________________。 稀釋后,HX溶液中由水電離出來的c(H+)________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸溶液中由水電離出來的c(H+),理由是____________________________。 思路導(dǎo)航:(1)(2)電離平衡常數(shù)越大,酸性越強,電離平衡常數(shù)越小,酸性越弱。 (3)醋酸是弱電解質(zhì),稀釋后電離程度增大,但CH3COOH、CH3COO-、H+的濃度卻都減小,c(OH-)卻是增大的,且CH3COOH的濃度減小最多。升溫時,促進(jìn)電離,Kw、Ka均增大,c(H+)增大,c(H+)/c(CH3COOH)增大,c(OH-)/c(H+)減小。 (4)由圖象分析知道,起始是兩種溶液中c(H+)相同,c(較弱酸)>c(較強酸),稀釋過程中較弱酸的電離程度增大,故在整個稀釋過程中較弱酸的c(H+)一直大于較強酸的c(H+),稀釋相同倍數(shù),HX的pH變化比CH3COOH的大,故HX酸性強,電離平衡常數(shù)大;HX酸性強于CH3COOH的,稀釋后HX溶液中c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以對水的抑制能力減弱。 答案:(1)CH3COOH>H2CO3>HClO (2)CO>ClO->HCO>CH3COO- (3)A ABCE (4)大于稀釋相同倍數(shù),HX的pH變化比CH3COOH的大,酸性強,電離平衡常數(shù)大大于 HX酸性強于CH3COOH的,稀釋后HX溶液中的c(H+)小于CH3COOH溶液中的c(H+),所以其對水電離的抑制能力也較弱- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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