2021高考化学鲁科版一轮复习教师用书第八章第3课时　弱电解质的电离平衡

第3课时　弱电解质的电离平衡[课型标签:知识课　基础课] 知识点一　弱电解质的电离平衡及影响因素1.弱电解质(1)概念(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,弱电解质主要是某些共价化合物。(3)电离平衡的特征2.电离平衡的影响因素条件改变影响微粒浓度影响结果电离程度浓度加水正向移动弱酸的H+、酸根离子浓度减小,c(OH-) 增大;弱碱的OH-、金属离子()浓度减小,c(H+)增大增大加弱电解质正向移动弱电解质相应离子和弱电解质浓度均增大减小加热正向移动弱电解质分子浓度减小,弱电解质相应离子浓度增大增大同离子效应逆向移动弱电解质浓度增大,“同离子”浓度增大,相反电荷离子浓度减小减小加入与弱电解质反应的物质正向移动参与反应的离子浓度减小,其他离子浓度增大增大[名师点拨] 强、弱电解质判断的步骤1.向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时,下列有关叙述不正确的是(　B　)A.都能使溶液的pH增大B.都能使溶液中c(H+)·c(CH3COO-)增大C.都能使溶液中增大D.溶液中c(H+)·c(OH-)均不变解析:CH3COOH在水溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+,加水促进电离,但是c(H+)减小,pH增大;加入CH3COONa晶体时,平衡左移,c(H+)减小,pH增大,A项正确;加水时,除c(OH-)增大外,其他离子浓度都减小,c(H+)·c(CH3COO-)减小;加入醋酸钠晶体时电离常数K不变,但c(CH3COOH)增大,故c(H+)·c(CH3COO-)增大,B项不正确;加水时,各组分浓度成比例减小,但由于加水促进CH3COOH的电离,故 n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小, =增大;加CH3COONa晶体时,虽然平衡左移,但是c(CH3COO-)增大的幅度比c(CH3COOH)大,则增大,C项正确;KW=[H+][OH-],KW只与温度有关,D项正确。2.H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++HS-和HS-H++S2-。若向H2S溶液中进行下列操作,有关判断正确的是(　C　)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),溶液中所有离子浓度都减小解析:向H2S溶液中加水,平衡向右移动,溶液中 n(H+)增大,由于溶液体积增大的程度大于n(H+)增大的程度,因此溶液中c(H+)减小,A项错误;通入SO2气体,发生的反应为2H2S+SO23S↓+2H2O,平衡向左移动;当SO2过量时,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3的酸性比H2S强,因此溶液的pH减小,B项错误;滴加新制氯水,发生的反应为H2S+Cl22HCl+S↓,溶液中 c(H2S)减小,平衡向左移动;由于反应生成的HCl为强酸,完全电离,溶液的pH减小,C项正确;加入少量 CuSO4固体,发生的反应为CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4,溶液中c(S2-)减小,平衡向右移动,溶液中 c(H+)增大,D项错误。知识点二　电离平衡常数与电离度1.电离平衡常数定义在一定温度下,弱电解质达到电离平衡时,电离生成的离子浓度之积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数,该常数就叫电离常数,用K表示ABA++B-K=意义根据电离常数的大小可以判断弱电解质的相对强弱K越大→越易电离→酸(碱)性越强影响因素内因(决定因素)—弱电解质本身的性质外因—温度(随温度升高而增大)特征电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关,只与温度有关。同一温度下,无论弱酸、弱碱的浓度如何变化,电离常数均不变,对于多元弱酸,K1≫K2≫K32.电离度(1)概念在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分数。(2)表示方法α=×100%(3)影响因素①相同温度下,同一弱电解质,浓度越大,其电离度(α)越小。②相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度(α)越大。[名师点拨] 电离度(α)、电离常数(Ka、Kb)与c(H+)、c(OH-)的关系设一定温度下,浓度为c mol·L-1醋酸的电离度为α。　　　　　　　　　CH3COOHCH3COO-+H+起始/(mol·L-1) c       0    0变化/(mol·L-1) cα       cα    cα平衡/(mol·L-1) c-cα≈c   cα   cαKa==cα2,α=,c(H+)=c·α=同理:对于一元弱碱(如NH3·H2O)Kb=cα2,c(OH-)=cα=。1.(2019·广西贺州月考)下列关于电离常数(K)的说法正确的是(　C　)A.电离常数只与温度有关,升高温度,K值减小B.电离常数K与温度无关C.电离常数(K)越小,表示弱电解质的电离能力越弱D.多元弱酸各步电离常数相互关系为K1<K2<K3解析:电离常数只与温度有关,电离属于吸热过程,升高温度,促进电离,K值增大,故A项错误;K与温度有关,与浓度、压强等无关,故B项错误;根据电离常数的定义,可以根据电离常数的大小比较弱电解质电离能力的强弱,故C项正确;多元弱酸分步电离,以第一步电离为主,各步电离均对下一步电离起抑制作用,则各步电离常数相互关系为K1>K2>K3,故D项错误。2.已知:25 ℃时,0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中CH3COOH的电离度(×100%)约为1%。该温度下,用0.100 0 mol·L-1氨水滴定10.00 mL 0.100 0 mol·L-1CH3COOH溶液,溶液的pH与溶液的导电能力(I)的关系如图所示。下列说法中正确的是(　A　)A.M点→N点,水的电离程度逐渐增大B.25 ℃时,CH3COOH的电离常数约为1.0×10-2 mol·L-1C.N点溶液中,c(CH3COO-)>c()D.当滴入20 mL氨水时,溶液中c(CH3COO-)>c()解析:M点溶液中的溶质是醋酸,抑制水的电离,N点溶液中的溶质是醋酸铵,促进水的电离,M点→N点,水的电离程度逐渐增大,A项正确;25 ℃时,CH3COOH的电离常数K=≈mol·L-1=1.0×10-5 mol·L-1,B项错误;N点溶液pH为7,c(CH3COO-)=c(),C项错误;当滴入20 mL氨水时,溶液中溶质为醋酸铵和一水合氨,溶液呈碱性,c(CH3COO-)<c(),D项错误。知识点三　一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较1.相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸 c(H+)pH中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率由H2O电离出的c(H+)一元强酸大小相同相同大小一元弱酸小大小大2.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸 c(H+)c(酸)中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率由H2O电离出的c(H+)一元强酸相同小弱少相同相同一元弱酸大强多注:一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似。3.图像法理解一强一弱的稀释规律(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多1.下列事实一定能说明HNO2为弱电解质的是(　C　)①常温下,NaNO2溶液的pH>7②用HNO2溶液做导电实验灯泡很暗③HNO2不能与NaCl反应④常温下0.1 mol·L-1的HNO2溶液pH=2⑤1 L pH=1的HNO2溶液加水稀释至100 L后溶液的pH=2.2⑥1 L pH=1的HNO2溶液和1 L pH=1的盐酸与足量的一定浓度NaOH溶液完全反应,最终HNO2消耗的NaOH溶液多⑦HNO2溶液中加入一定量NaNO2晶体,溶液中c(OH-)增大⑧HNO2溶液加水稀释,溶液中c(OH-)增大A.①②③⑦ B.①③④⑤C.①④⑤⑥⑦ D.②④⑥⑧解析:②中如果强酸的浓度很小灯泡也会很暗;④中如果是强酸,pH=1;⑤中如果是强酸,加水稀释至100 L后溶液的pH=3,而实际pH=2.2,这说明HNO2溶液中存在电离平衡HNO2H++N,说明HNO2是弱酸;⑥依据HNO2+NaOHNaNO2+H2O、HCl+NaOHNaCl+H2O可知,最终HNO2消耗的NaOH溶液多,即1 L pH=1的溶液中c(HNO2)大于c(HCl),而 c(H+)相同,所以HNO2没有完全电离;⑦加入NaNO2晶体,溶液中 c(OH-)增大,说明溶液中存在电离平衡且电离平衡逆向移动;⑧不论是强酸还是弱酸,加水稀释,溶液中c(H+)均减小,而c(OH-)增大。2.(2019·河南平顶山模拟)对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法正确的是(　A　)A.与等体积、pH=3的盐酸相比,乙酸跟足量锌粒反应产生的H2更多B.加水稀释到原体积的10倍后溶液pH变为4C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH减小D.加水稀释后,溶液中c(H+)和c(OH-)都减小解析:CH3COOH是弱电解质,等体积、等pH时CH3COOH的物质的量比HCl大,则与足量锌粒反应时醋酸产生的H2更多,A正确;稀释促进电离,溶液pH小于4,B错误;乙酸钠溶于水抑制乙酸的电离,氢离子浓度减小,溶液的pH增大,C错误;加水稀释后,溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,D错误。3.已知25 ℃时,某些弱酸的电离平衡常数如表所示(单位:mol·L-1)。如图表示常温下,稀释CH3COOH、HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化。下列说法中正确的是(　C　)CH3COOHHClOH2CO3Ka=1.8×10-5Ka=3.0×10-8Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11A.相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)B.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClO-+CO2+H2O2HClO+C.图像中a、c两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)D.图像中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度解析:根据表中电离常数可知:酸性由强至弱的顺序为CH3COOH>H2CO3>HClO>HC,则相同条件下水解程度由大到小的顺序为>ClO->HC>CH3COO-。相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系应是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),A项错误;由于酸性:H2CO3>HClO>HC,向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式应为ClO-+CO2+H2OHClO+HC              ,B项错误; 可变形为,该式即为,温度恒定则该式的值恒定,C项正确;CH3COOH的酸性强于HClO,故稀释相同pH的两种酸溶液,CH3COOH溶液的pH变化更大,即曲线Ⅰ代表稀释CH3COOH的稀溶液,曲线Ⅱ代表稀释HClO的稀溶液,a点pH大于b点,即c(H+)a<,而CH3COOH酸性又强于HClO,故图像中a点酸的总浓度小于b点酸的总浓度,D项错误。4.常温下,将等体积的盐酸和氨水分别加水稀释,溶液的导电性与溶液体积的变化曲线如图所示,下列说法正确的是(　D　)A.曲线Ⅱ表示氨水加水稀释过程中溶液导电性的变化B.溶液的pH大小关系:c>b>dC.若将b、d两点溶液混合,则c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-)D.由水电离出的n(OH-):b>c解析:分析题图可知,开始导电能力相同说明开始时氨水中的氢氧根离子浓度和盐酸中的氢离子浓度相等,加水稀释促进一水合氨电离平衡正向进行,稀释相同倍数时,氨水中氢氧根离子浓度大于盐酸中氢离子浓度,氨水的导电能力强,则曲线Ⅰ表示氨水加水稀释过程中溶液导电性的变化,故A项错误;盐酸pH小于氨水,稀释过程中盐酸pH增大,溶液的pH大小关系:b>d>c,故B项错误;开始导电能力相同,说明此时氨水中与OH-浓度之和与盐酸中H+与Cl-浓度之和相等,而氨水中 c(=c(OH-),盐酸中 c(H+)=c(Cl-),故氨水中OH-浓度等于盐酸中H+浓度,加水稀释促进一水合氨电离平衡正向进行,稀释相同倍数,氨水溶液中氢氧根离子浓度大于盐酸中氢离子浓度,若将b、d两点溶液混合,溶液显碱性,c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故 C项错误;b、c两点的导电能力相同,则两溶液中水的电离程度相同,但b点溶液体积大于c点,所以由水电离出的n(OH-):b>c,故D项正确。