第8章第1節(jié)弱電解質(zhì)的電離（完整版）

第八章水溶液中的離子平衡第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離命題熱點(diǎn)1.強(qiáng)、弱電解質(zhì)的判斷與比較。2.外界條件對(duì)弱電解質(zhì)電離平衡的影響。3.結(jié)合圖像考查電離平衡。教材回扣夯實(shí)雙基一、強(qiáng)、弱電解質(zhì)1．強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)全部強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽部分弱酸、弱堿、水2．電離方程式的書(shū)寫(xiě)(1)強(qiáng)電解質(zhì)：如H2SO4的電離方程式為：_____________________。(2)弱電解質(zhì)①一元弱酸，如CH3COOH的電離方程式：CH3COOHCH3COO－＋H＋。②多元弱酸分步電離，且第一步電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步，如H2CO3電離方程式：______________________，________________________。(3)酸式鹽如NaHCO3：__________________、______________________________。二、弱電解質(zhì)的電離平衡1．電離平衡的建立在一定條件(如溫度、濃度等)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)分子的速率相等時(shí)，電離過(guò)程就達(dá)到平衡。平衡建立過(guò)程如圖所示：2．電離平衡的特征＝≠3．電離平衡常數(shù)(1)表達(dá)式①對(duì)于一元弱酸HA：HAH＋＋A－，平衡常數(shù)Ka＝______________。②對(duì)于一元弱堿BOH：(2)特點(diǎn)①電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，升溫，K值___________。增大②多元弱酸的各級(jí)電離平衡常數(shù)的大小關(guān)系是__________________，故其酸性取決于第一步。(3)意義K1?K2?K3……4．外界條件對(duì)電離平衡的影響以0.1mol/L的CH3COOH為例(CH3COOHCH3COO－＋H＋)：平衡移動(dòng)方向平衡常數(shù)Kan(H＋)c(H＋)導(dǎo)電性加水稀釋右移______增大____減弱不變減小平衡移動(dòng)方向平衡常數(shù)Kan(H＋)c(H＋)導(dǎo)電性加冰醋酸右移不變_____增大_____升溫______增大_____增大增強(qiáng)增大增強(qiáng)右移增大平衡移動(dòng)方向平衡常數(shù)Kan(H＋)c(H＋)導(dǎo)電性加CH3COONa______不變減少減小_____加NaOH右移_____減少減小_____左移增強(qiáng)不變?cè)鰪?qiáng)思考感悟(1)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)嗎？(2)電離平衡右移，離子的濃度一定增大嗎？電離平衡常數(shù)一定增大嗎？【提示】(1)導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱主要取決于自由移動(dòng)離子濃度的大小和離子所帶電荷的多少，離子濃度大且離子所帶電荷多的，導(dǎo)電能力就強(qiáng)，所以強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)。(2)都不一定。如對(duì)于CH3COOHCH3COO－＋H＋，達(dá)到平衡后，加水稀釋?zhuān)婋x平衡右移，但離子的濃度減小，溫度不變電離平衡常數(shù)不變?？键c(diǎn)串講深度剖析考點(diǎn)一強(qiáng)、弱電解質(zhì)的比較及判斷方法強(qiáng)、弱電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別在于在水溶液中電離是否完全，而與電解質(zhì)在水中的溶解度及水溶液的導(dǎo)電性無(wú)關(guān)。1．強(qiáng)、弱電解質(zhì)的比較強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)定義在水溶液中能夠完全電離的電解質(zhì)在水溶液中不完全電離的電解質(zhì)電離過(guò)程不可逆，不存在電離平衡可逆，存在電離平衡強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)電離程度完全電離部分電離表示方法用“===”連接電離方程式用“

”連接電離方程式溶液中溶質(zhì)微粒種類(lèi)離子離子和分子代表物強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽弱酸、弱堿、水2.強(qiáng)、弱電解質(zhì)的判斷方法(以酸HA為例)判斷方法現(xiàn)象及結(jié)論測(cè)室溫下0.1mol/LHA的pHpH＝1?HA為強(qiáng)酸pH＞1?HA為弱酸測(cè)室溫下NaA溶液的pHpH＝7?HA為強(qiáng)酸pH＞7?HA為弱酸判斷方法現(xiàn)象及結(jié)論相同條件下，測(cè)相同濃度的鹽酸和HA溶液的導(dǎo)電性HA溶液的導(dǎo)電性弱?HA為弱酸測(cè)相同pH的鹽酸和HA稀釋相同倍數(shù)前后的pH的變化HA的pH變化小?HA為弱酸判斷方法現(xiàn)象及結(jié)論看等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和HA分別與足量鋅反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢反應(yīng)開(kāi)始時(shí)HA產(chǎn)生H2慢，則HA為弱酸測(cè)等體積、等pH的鹽酸和HA分別中和堿的量耗堿量相同?HA為強(qiáng)酸HA耗堿量大?HA為弱酸特別提醒由于弱酸的電離是部分電離，所以弱酸溶液中的c(H＋)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱酸的物質(zhì)的量濃度，而pH、溶液的導(dǎo)電性、反應(yīng)速率都與c(H＋)有關(guān)，中和堿的能力與弱酸的物質(zhì)的量濃度有關(guān)。即時(shí)應(yīng)用1．(2012·南昌高三質(zhì)檢)下列各組比較中，前者比后者大的是(

)A．25℃時(shí)，pH均為2的H2SO4和鹽酸中氫離子的物質(zhì)的量濃度B．25℃時(shí)，pH均為2的鹽酸和CH3COOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度C．同溫度、同濃度的NaCl溶液和氨水的導(dǎo)電能力D．25℃時(shí)，pH均為3的HCl和FeCl3溶液中水的電離程度解析：選C。A項(xiàng)，同溫度、pH相等的H2SO4和鹽酸中氫離子的物質(zhì)的量濃度相等；B項(xiàng)，同溫度、pH相等的鹽酸和CH3COOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相比，后者大；C項(xiàng)，導(dǎo)電能力與溶液中的離子濃度有關(guān)，同溫度、同濃度的NaCl溶液和氨水的導(dǎo)電能力，前者大；D項(xiàng)，HCl電離出的H＋能抑制水的電離，F(xiàn)eCl3水解能促進(jìn)水的電離，同溫度、pH相等的HCl和FeCl3溶液中水的電離程度，后者大?？键c(diǎn)二電離平衡常數(shù)1．電離常數(shù)的意義根據(jù)電離常數(shù)數(shù)值的大小，可以估算弱電解質(zhì)電離的程度，K值越大，電離程度越大，弱酸酸性越強(qiáng)。如相同條件下常見(jiàn)弱酸的酸性強(qiáng)弱：H2SO3＞H3PO4＞HF＞CH3COOH＞H2CO3＞H2S＞HClO。2．電離常數(shù)的影響因素(1)電離常數(shù)隨溫度的變化而變化，但由于電離過(guò)程熱效應(yīng)較小，溫度改變對(duì)電離常數(shù)影響不大，其數(shù)量級(jí)一般不變，所以室溫范圍內(nèi)可忽略溫度對(duì)電離常數(shù)的影響。(2)電離常數(shù)與弱酸、弱堿的濃度無(wú)關(guān),同一溫度下，不論弱酸、弱堿的濃度如何變化，電離常數(shù)是不會(huì)改變的。3．有關(guān)電離平衡常數(shù)的計(jì)算以弱酸HX為例：(1)已知c(HX)和c(H＋)，求電離平衡常數(shù)HX

H＋＋X－起始：c(HX)0

0平衡：c(HX)－c(H＋)

c(H＋)

c(H＋)HX

H＋

＋

X－起始：c(HX)

0

0平衡：c(HX)－c(H＋)c(H＋)

c(H＋)即時(shí)應(yīng)用2．(2010·高考浙江卷改編題)已知：(1)25℃時(shí)，弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)：Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，Ka(HSCN)＝0.13；(2)25℃時(shí)，2.0×10－3mol·L－1氫氟酸水溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH(忽略體積變化)，得到c(HF)、c(F－)與溶液pH的變化關(guān)系，如圖所示：請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題：(1)25℃時(shí)，將20mL0.10mol·L－1CH3COOH溶液和20mL0.10mol·L－1HSCN溶液分別與20mL0.10mol·L－1NaHCO3溶液混合，實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生的氣體體積(V)隨時(shí)間(t)變化的示意圖如圖所示。反應(yīng)初始階段，兩種溶液產(chǎn)生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是_____________________________，反應(yīng)結(jié)束后所得兩溶液中，c(CH3COO－)________c(SCN－)(填“＞”、“＜”或“＝”)。(2)25℃時(shí)，HF電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka≈________，列式并說(shuō)明得出該平衡常數(shù)的理由______________________________。解析：(1)因HSCN比CH3COOH的電離平衡常數(shù)大，則同濃度下，HSCN的電離程度大，開(kāi)始時(shí)c(H＋)大，因此反應(yīng)速度快，反應(yīng)后生成CH3COONa和NaSCN的濃度相同，但由于CH3COO－的水解程度大，則最后濃度小。答案：(1)HSCN的酸性比CH3COOH強(qiáng)，其溶液中c(H＋)較大，故其溶液與NaHCO3溶液的反應(yīng)速率較快＜命題視角把脈高考視角1教材高頻考點(diǎn)例1強(qiáng)酸和弱酸的酸性強(qiáng)弱比較是本節(jié)內(nèi)容的?？键c(diǎn)。(2011·高考大綱全國(guó)卷)等濃度的下列稀溶液：①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它們的pH由小到大排列正確的是(

)A．④②③①

B．③①②④C．①②③④ D．①③②④【解析】CH3COOH、

、H2CO3三種物質(zhì)的酸性強(qiáng)弱為：CH3COOH＞H2CO3＞

，等濃度的三種酸電離出氫離子濃度的大小關(guān)系為：CH3COOH＞H2CO3＞

，乙醇屬于非電解質(zhì)，不能電離出氫離子，因氫離子濃度越大pH越小，所以等濃度的四種稀溶液pH由小到大的順序?yàn)椋篊H3COOH＞H2CO3＞

＞CH3CH2OH，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿視角2追蹤命題熱點(diǎn)弱電解質(zhì)的電離平衡以及稀釋規(guī)律是命題的熱點(diǎn)。(2011·高考山東卷)室溫下向10mLpH＝3的醋酸溶液中加水稀釋后,下列說(shuō)法正確的是(

)A．溶液中導(dǎo)電粒子的數(shù)目減少例2【解析】本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡，意在考查考生對(duì)電離平衡的理解和應(yīng)用能力。醋酸溶液加水稀釋后，CH3COOH的電離程度增大，n(H＋)、n(CH3COO－)增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)CH3COOH的電離平衡常數(shù)再加入10mLpH＝11的NaOH溶液，反應(yīng)后得到CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，溶液顯酸性，pH＜7，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽視角3易錯(cuò)易誤剖析例3

某溫度下，相同pH的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋?zhuān)瑑扇芤旱膒H隨溶液體積變化的曲線(xiàn)如圖所示。據(jù)圖判斷下列說(shuō)法正確的是(

)A．Ⅱ?yàn)辂}酸稀釋時(shí)的pH變化曲線(xiàn)B．b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)C．a(chǎn)點(diǎn)KW的數(shù)值比c點(diǎn)KW的數(shù)值大D．b點(diǎn)酸的總濃度大于a點(diǎn)酸的總濃度【常見(jiàn)錯(cuò)誤】選A?！惧e(cuò)因分析】(1)常見(jiàn)錯(cuò)誤分析錯(cuò)選A的主要原因是錯(cuò)誤地認(rèn)為“相同pH的鹽酸和醋酸溶液，物質(zhì)的量濃度也相同”，鹽酸是強(qiáng)酸完全電離，醋酸是弱酸不完全電離，所以加水稀釋后醋酸也不能完全電離，所以鹽酸中c(H＋)始終大于醋酸溶液中的c(H＋)，鹽酸的pH始終小于醋酸溶液的pH。(2)其他錯(cuò)誤分析錯(cuò)選擇項(xiàng)錯(cuò)誤原因錯(cuò)選C誤認(rèn)為“溶液的濃度越大KW越大”，事實(shí)上KW與溶液濃度無(wú)關(guān)錯(cuò)選D誤認(rèn)為“酸溶液的pH越大，c(H＋)越大，酸的濃度也越大”【正確解答】?jī)煞N酸起始pH相同,即c(H＋)相同，說(shuō)明：起始時(shí)，c(弱酸溶質(zhì))遠(yuǎn)大于c(強(qiáng)酸溶質(zhì))；弱酸原來(lái)的c(H＋)已等于強(qiáng)酸的c(H＋)，由于稀釋使弱酸的電離程度增大，所以在稀釋的整個(gè)過(guò)程中，弱酸的c(H＋)都大于強(qiáng)酸的c(H＋)，即pH是：弱酸＜強(qiáng)酸，所以曲線(xiàn)Ⅱ是醋酸、Ⅰ是鹽酸，A項(xiàng)錯(cuò)。由于在整個(gè)稀釋過(guò)程中，醋酸的濃度始終大于鹽酸的，所以D項(xiàng)錯(cuò)。溶液導(dǎo)電性強(qiáng)弱取決于自由移動(dòng)離子濃度大小和離子所帶電荷的多少，對(duì)于酸而言，其pH越大，c(H＋)越小，離子濃度越小，導(dǎo)電能力越弱，所以B項(xiàng)正確。KW的大小只取決于溫度，與溶液的濃度無(wú)關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)。【答案】B實(shí)驗(yàn)探究專(zhuān)項(xiàng)突破強(qiáng)弱電解質(zhì)的比較強(qiáng)弱電解質(zhì)的比較是歷年高考的熱點(diǎn)，主要考查強(qiáng)弱電解質(zhì)的判斷、電離平衡理論，把這些理論與探究實(shí)驗(yàn)相結(jié)合是今后命題的趨勢(shì)，做題時(shí)一定要把握電離平衡理論，結(jié)合試題要求及信息進(jìn)行解答。[典例探究]某校科技活動(dòng)小組用鎂粉、鹽酸、醋酸設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)，對(duì)兩種酸分別與鎂反應(yīng)的速率和電離平衡理論進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持固定裝置已略去)。正確操作，記錄得到下表中部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。A燒瓶中B燒瓶中20℃、101kPa量筒(50mL)內(nèi)氣體讀數(shù)反應(yīng)時(shí)間A瓶B瓶40mL0.1mol·L－1醋酸溶液40mL0.1mol·L－1鹽酸5mL10mL15mL20mL……t(a1)＝155st(a2)＝310st(a3)＝465st(a4)＝665s……t(b1)＝7st(b2)＝16s

t(b3)＝30st(b4)＝64s……分析數(shù)據(jù)，觀(guān)察實(shí)驗(yàn)裝置圖，回答下列問(wèn)題：(1)組裝完成后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)該裝置在設(shè)計(jì)上存在明顯缺陷，根本無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)，甚至存在危險(xiǎn)