高中化學(xué)58個精講之電離平衡

1、高中化學(xué)58個考點精講31、電離平衡1復(fù)習(xí)重點1強、弱電解質(zhì)的概念及電離方程式的書寫；2弱電解質(zhì)的電離平衡；電離平衡常數(shù)。2難點聚焦（一）強電解質(zhì)、弱電解質(zhì) 1相互關(guān)系能否 電離是否 完全 否非電解質(zhì) 化合物 是強電解質(zhì) 能 否弱電解質(zhì)熱或水的作用 電解質(zhì) 自由移動離子 電離 思考：一種物質(zhì)的水溶液能導(dǎo)電，原物質(zhì)一定是電解質(zhì)嗎？分析：不一定！關(guān)鍵要分清發(fā)生電離散是否要原物質(zhì)本身。有可能溶于水時就發(fā)生了化學(xué)變化如（1）Cl2 氯水 即不是電解質(zhì) HCl.HclO又不是非電解質(zhì) 發(fā)生電離（2）CO2 碳酸溶液 非電解質(zhì) H2CO3電離（3）Na2O NO2OH溶液 雖不是本身電離子 NaOH電離但

2、可在熔融態(tài)電離，故它屬強電解質(zhì)2比較強、弱電解質(zhì)強電解質(zhì)弱電解質(zhì)電離程度完全部分電離平衡不、不可逆有、可能過程表示溶液中存在的微粒（水分子不計）=只有電離出的陰、陽離子，不存在電解質(zhì)分子即有電離出的陰、陽離子（少部分），又有電解質(zhì)分子（大部分）。電離方程式H2SO4=2H+SO42CaCl2=Ca2+2ClNH3·H2O NH4+OHH2S H+HS，HS H+S2實例絕大多數(shù)的鹽（包括難溶性鹽）；強酸：H2SO4、HCl、HclO4等；強堿：Ba(OH)2、Ca(OH)2等。注意：多元強酸電離一步完成且完全 如 HnA=Nh+An而多元弱酸的電離是分步進行的，且第二步電離比第一步電

3、離困難，第三步電離比第二步電離更困難，但每步電離都存在相應(yīng)的電離平衡，因此應(yīng)分步書寫電離方程式。例如磷酸的電離方程式應(yīng)寫三步：H3PO4 H+H2PO4， H2PO4 H+HPO42 HPO42 H+PO43，不能合并成H3PO4 3H+PO43。 由于磷酸溶液中的H+主要由第一步電離決定，因此磷酸的電離方程式有時也可只寫第一步。對HnA弱酸而言，電離方程式可只考慮：HnA H+Hn+A想一想：為什么多元的酸電離下一步比上一步困難，電離程度小得多，甚至可忽略？（二）弱電解質(zhì)的電離平衡（1）概念弱電解質(zhì)的電離平衡是指在一定條件下（濕度、濃度），弱電解質(zhì)電離成離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等的

4、狀態(tài)。（2）特點動動態(tài)平衡：V（聞子化）=V（分子化）0。在電離方程式中用“ ”表示。定平衡時各組成成分一定，即平衡時溶液中離子濃度和分子濃度保持不變變條件改變，平衡被打破。（3）影響電離平衡的因素與化學(xué)平衡一樣，外界條件的改變也會引起移動.以0.1mol/1 CH3COOH溶液為例：項目 變化項目加水升溫加入固體NaOH加入無水CH3COONa通入氣體HCl加入等濃度的CH3COOH平衡移動右移右移右移左移左移不移動H+的物質(zhì)的量（mol）增大增大減小減小增大增大H+濃度(mol) 減小增大減小減小增大不變PH值增大減小增大增大減小不變導(dǎo)電能力減弱增強增強增強增強不變（三）電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力

5、的強弱與電解質(zhì)強弱影響溶液導(dǎo)電能力的因素：自由移動離子濃度的大小。（主要決定因素）濕度一定，離子濃度越在，導(dǎo)電能力越強。濕度：濕度越高，導(dǎo)電能力越強。（與金屬導(dǎo)電相反）離子電荷數(shù)：電荷數(shù)越高，導(dǎo)電能力越強。由此可知：強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定比弱電解質(zhì)強。如 較濃醋酸的導(dǎo)電能力可比極稀HCl溶液強。 CaCO3雖為強電解質(zhì)，但溶于水所得溶液極稀，導(dǎo)電能力極差。思考：若在某溶液中加入一種物質(zhì)，出現(xiàn)沉淀，則溶液的導(dǎo)電能力一定減弱嗎？（濕度不變）分析：不一定。關(guān)鍵要看溶液中離子濃度有無顯著變化。如：（1）若在H2SO4溶液中加Ba(OH)2，因生成BaSO4沉淀和極難電離的水，使溶液中離子濃度降低

6、，導(dǎo)電能力降低。（2）若在H2SO4溶液中加BaCl2，雖有沉淀BaSO4生成，但同時生成了HCl，相當(dāng)于1molSO42被2molCl代替，故導(dǎo)電能力有所增強。（3）若在HCl溶液中加AgNO3，則導(dǎo)電能力幾乎不變。（四）水的電離平衡1 實驗證明，純水微弱的導(dǎo)電性，是極弱的電解質(zhì)：2 251LH2O的物質(zhì)的量n(H2O)=55.6(mol)共有107mol發(fā)生電離H2O H+OH 起始(mol) 55.6 0 0 電離(mol) 107 107 107 平衡(mol)55.6107 107 107 25H+·OH= 107=1014=Kw的離子積常數(shù)。2影響Kw的因素Kw與溶液中H

7、+、OH無關(guān)，與濕度有關(guān)。水的電離為吸熱過程，所以當(dāng)濕度升高時，水的電離程度增大，Kw也增大。例如100，1LH2O有106mol電離，此時水的離子積常數(shù)為Kw=106·106=1012.3影響水的電離平衡因素（1）濕度，升濕度促進水的電離，降溫則相反（2）向純水中引入H+或OH，會抑制水的電離（3）向純水中引入弱酸酸根陰離子或弱堿陽離子，將促進水的電離，此乃為鹽類水解的實質(zhì)。3 酸、堿、鹽溶液中水電離的定量計算。（列表比較如下：）H+水與OH水關(guān)系x的計算式室溫x值對水電離影響純水H+水=OH水x=x=1×107mol/L對水電離影響酸溶液x=x1×107mol

8、/L堿溶液x=抑制正鹽溶液強酸弱堿鹽強堿弱酸鹽強堿強酸鹽x=H+x1×107mol/L促進x=OHx=x=1×107mol/L無注H+水、OH水指水電離出的H+、OH濃度 H+水、OH指指溶液中的H+、OH濃度由上表可得重要規(guī)律：（1）在任意濕度、任意物質(zhì)的水溶液中（含純水）的水本身電離出的H+水OH水（2）酸和堿對水的電離均起抑制作用只要堿的pH值相等（不論強弱、不論幾元）對水的抑制程度相等，堿也同理。若酸溶液的pH值與堿溶液的pOH值相等，則兩種溶液中水的電離度相等。如pH=3的鹽酸溶液與pH=11的氨水溶液在室溫下，由水電離出的 H+水=OH水=1011mol/L（3

9、）在凡能水解的鹽溶液中，水的電離均受到促進，且當(dāng)強酸弱的堿鹽的pH和強堿弱酸鹽的pOH值相等時（同一濕度），則促進程度相等。（4）較濃溶液中水電離出H+的大?。核崛芤褐蠴H等于水電離的H+堿溶液中H+等于水電離的H+強酸弱堿鹽溶液中的H+等于水電離出H+強堿弱酸鹽溶液中的OH等于水電離出的H+如pH=4的NH4Cl溶液與pH=10的NaAc溶液中，（室溫）由水電離出的H+水=OH水=104mol/L3例題精講例1下列四種溶液中，由水電離出的H+之比（依次）為（ ）pH=0的鹽酸 0.1mol/L的鹽酸 0.01mol/L的NaOH溶液 pH=11的NaOH溶液（A）1 ：10 ：100 ：10

10、00 （B）0 ：1 ：12 ：11（C）14 ：13 ：12 ：11 （D） 14 ：13 ：2 ：3解析H+=1mol/L H+水=OH=1×1014mol/LH+=1mol/L H+水=1×1013mol/LOH=1×102mol/L H+水=1×1012mol/LOH=1×103mol/L H+水=1×1011mol/L例2某濕度下，純水中的H+=2×107mol/L，則此時OH=_，若濕度不變，滴入稀硫酸使H+=5×106mol/L，則OH=_，由水電離出H+為，該純水的PH值_（填、=解析純水中 H2O

11、 H+OH mol/L 2×107 2×107加酸后，水的電離平衡逆向移動，使OH減小，可由Kw、H+求出OH，此濕度下Kw值為2×107 ×2×107= 4×114OH=8×109mol/L由水電離的H+=OH=8×1011mol/L該濕度下Ph= lg×107= 7lg27.例3常溫下某溶液中，由水電離出的H+為1×1012mol/L，該溶液中一定能大量共存的離子組是（ ）AK+、Na+、SO42、NO3 BNa+、K+、S2、CO32 CFe2+、Mg2+、Cl、SO42 DNH4+、Cl

12、、K+、SO32解析 常溫、由水電離出的H+=×1011mol/L1×107mol/L說明水的電離受到抑制。此溶液可能是pH=1酸溶液，也可能為pH=13的堿溶液，選項B、D中的S2、CO32、SO32不能存在于強酸性溶液中，C中的Fe2+、Mg2+、D中的NH42+、D中的NH4+與OH均不能大量存共存，故本題答案A。例4在圖（1）所示的裝置中，燒杯中盛放的是Ba(OH)2溶液，當(dāng)從滴定管中逐漸加入某種溶液（A）時，溶液的導(dǎo)電性的變化趨勢如圖（2）所示。 圖1 圖2該根據(jù)離子反應(yīng)的特點分析：A溶液中含有的溶質(zhì)可能是_或_（至少寫出兩種），并寫出相應(yīng)的離子反應(yīng)的離子方程式：

13、_、_解析：從圖2可分析知，隨著A的加入溶液導(dǎo)電能力迅速降低，說明A必定能與Ba(OH)2發(fā)生反應(yīng)，使溶液中離子濃度變得極小，故不僅與Ba2+反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀，還要與OH反應(yīng)生成水或其它弱電解質(zhì)，當(dāng)反應(yīng)完全后，過量A的加入，導(dǎo)電能力又顯著上升，說明A應(yīng)為強電解質(zhì)，故A可能是H2SO4或CuSO4或MgSO4或(NH4)2SO4等。離子方程式：2H+SO42+Ba2+2OH=BaSO4+2H2O Mg2+SO42+Ba2+2OH=BaSO4+Mg(OH)2想一想：A可否為Na2SO4或H2CO3溶液？為什么？4實戰(zhàn)演練一、選擇題（1.在含有酚酞的01mol·L1氨水中加入少量的NH4Cl

14、晶體，則溶液顏色A.變藍色B.變深C.變淺D.不變2.當(dāng)不考慮水的電離時，在氫硫酸溶液中，下列的離子濃度關(guān)系中正確的是A.c(H)=c(HS)2c(S2)B.c(H)=c(HS)c(S2)C.2c(S2)=c(H)D.c(S2)=c(HS)3.在無土栽培中，需配制一定量含50 mol NH4Cl，24 mol K2SO4的營養(yǎng)液。若用KCl,NH4Cl和（NH4）2SO4三種固體為原料來配制，三者的物質(zhì)的量依次是（單位為mol）A.2,64,24B.48,2,24C.32,50,12D.16,50,244.在濃度均為1 mol·L1的(NH4)2SO4、（NH4）2CO3、（NH4）

15、2Fe(SO4)2三種溶液中，若測得其中c(NH)分別為a、b、c(mol·L1)，則下列判斷正確的是A.a=b=cB.cabC.bacD.acb5.甲酸的下列性質(zhì)中可以證明它是弱電解質(zhì)的是A.1 mol·L1的甲酸溶液的c（H）約為0.01 mol·L1B.甲酸與水以任意比例互溶C.10 mL 1 mol·L1甲酸恰好與10 mL 1 mol·L1NaOH溶液完全反應(yīng)D.在相同條件下，甲酸的導(dǎo)電性比一元強酸溶液的弱6.用水稀釋0.1 mol·L1氨水時，溶液中隨著水量的增加而減小的是A.c（OH）c（NH3·H2O）B.c

16、（NH3·H2O）c（OH）C.c（H）和c（OH）的乘積D.OH的物質(zhì)的量7.下列各電離方程式中書寫正確的是A.CH3COOHHCH3COOB.KHSO4KHSOC.Al(OH)3Al33OHD.NaH2PO4NaH2PO8.當(dāng)溶液中HSH2OS2H3O達到平衡時，欲使c(S2)增大，應(yīng)加入A.Cu2B.COC.H2OD.HCl9.在RNH2·H2ORNHOH形成的平衡中，要使RNH2·H2O的電離程度及c（OH）都增大，可采取的措施是A.通入HCl B.加少量NaOH固體C.加水D.升溫二、非選擇題(共55分)10.(12分）用實驗確定某酸HA是弱電解質(zhì)。兩同

17、學(xué)的方案是：甲：稱取一定質(zhì)量的HA配制0.1 mol·L1的溶液100 mL；用pH試紙測出該溶液的pH，即可證明HA是弱電解質(zhì)。乙：用已知物質(zhì)的量濃度的HA溶液、鹽酸，分別配制pH1的兩種酸溶液各100 mL；分別取這兩種溶液各10 mL，加水稀釋為100 mL；各取相同體積的兩種稀釋液裝入兩個試管，同時加入純度相同的鋅粒，觀察現(xiàn)象，即可證明HA是弱電解質(zhì)。（1）在兩個方案的第步中，都要用到的定量儀器是 。（2）甲方案中，說明HA是弱電解質(zhì)的理由是測得溶液的pH 1（選填、）。乙方案中，說明HA是弱電解質(zhì)的現(xiàn)象是 （多選扣分）a.裝HCl溶液的試管中放出H2的速率快；b.裝HA溶液

18、的試管中放出H2的速率快；c.兩個試管中產(chǎn)生氣體速率一樣快：（3）請你評價乙方案中難以實現(xiàn)之處和不妥之處。（4）請你再提出一個合理而比較容易進行的方案（藥品可任?。?，作簡明扼要表述。11.(9分)如下圖，在一燒杯中盛有200 mL 0.1 mol·L1的H3O4溶液，同時一光滑小球懸浮在液體中間。(1)合上電鍵K時，電流計指針向 邊偏轉(zhuǎn)。(2)向燒杯里逐滴滴入0.4 mol·L1的Ba(OH)2溶液至剛好完全反應(yīng)，可觀察到的現(xiàn)象有： ， ， 。(3)磷酸可用磷礦石Ca3（O4）2來制取，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： 12.(12分)已知多元弱酸在水溶液中的電離是分步進行的，且第

19、一步電離程度大于第二步電離程度，第二步電離程度遠大于第三步電離程度今有HA、H2B、H3C三種一元、二元、三元弱酸，根據(jù)“較強酸較弱酸鹽較強酸鹽較弱酸”的反應(yīng)規(guī)律，它們之間能發(fā)生下列反應(yīng)：HAHC2(少量)=AH2CH2B（少量）2A=B22HAH2B（少量）H2C=HBH3C回答下列問題：(1)相同條件下，HA、H2B、H3C三種酸中酸性最強的是 。(2)A、B2、C3、HB、H2C、HC種離子中，最易結(jié)合質(zhì)子的是 ，最難結(jié)合質(zhì)子的是 。(3)判斷下列反應(yīng)的離子方程式中正確的是(填寫標(biāo)號) 。A.H3C3A=3HAC3 B.HBA=HAB2C.H3CB2=HBH2C(4)完成下列反應(yīng)的離子方程式。A.H3COH（過量） ；B.HA（過量）C3 。13.（8分）在稀氨水中存在平衡：NH3H2ONHOH,如進行下列操作，則NH3、NH、H、OH濃度如何變化？試用“增大”“減小”“不變”填寫。（1）通適量HCl氣體時，c(NH3) ,c(H) 。（2）加入少量NaOH固體時，c(NH) ,c(OH) 。（3）加入NH4Cl晶體時，c(NH) ,c(OH) 。14.（8分）在a、b兩支試管中，分別裝上形態(tài)相同、質(zhì)量相等的一顆鋅粒，然后向兩支試管中分別加入相同物質(zhì)的量、相同體積的稀鹽酸和稀醋酸。填寫下列空白：（1）a、b兩支試管中的現(xiàn)象：相同點是 ；不同點是 。原因是