（通用版）2020版高考化学一轮复习第八章第一节弱电解质的电离平衡学案（含解析）.doc

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1、1弱电解质的电离平衡第一节弱电解质的电离平衡1了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。2理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。3理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。考点(一) 弱电解质的电离 【点多面广精细研】1强、弱电解质2电离方程式的书写(1)弱电解质多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如 H2CO3的电离方程式：H2CO3 H HCO 、HCO H CO 。3 3 23多元弱碱电离方程式一步写成，如 Fe(OH)3的电离方程式：Fe(OH)3 Fe3 3OH 。(2)酸式盐在水溶液中，强酸的酸式盐完全电离，弱酸的酸式盐中酸式酸根离子

2、不完全电离。如NaHSO4：NaHSO 4=Na H SO ；24NaHCO3：NaHCO 3=Na HCO ；3在熔融状态时 NaHSO4=Na HSO 。43弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立2(2)电离平衡的特征(3)外界条件对电离平衡的影响以弱电解质 HB的电离为例：HB H B 。温度：弱电解质电离吸热，升高温度，电离平衡向右移动，HB 的电离程度增大，c(H )、 c(B )均增大。浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大， n(H )、 n(B )增大，但c(H )、 c(B )均减小。相同离子：在弱电解质的溶液中，加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，如NaB、HCl

3、，电离平衡向左移动，电离程度减小。加入能与电离出的离子反应的物质，如加入 NaOH，电离平衡向右移动，电离程度增大。小题练微点1判断下列说法的正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)HCl为强电解质，故盐酸中不存在电离平衡( )(2)在氨水中，当 c(NH ) c(OH )时，表示氨水已达到电离平衡( )4(3)电离平衡右移，弱电解质的电离程度一定增大( )(4)向 0.1 molL1 HF溶液中加水稀释或加入少量 NaF晶体时都会引起溶液中 c(H )减小(5)稀醋酸加水稀释时，溶液中所有离子的浓度均减小( )答案：(1) (2) (3) (4) (5)2分别画出冰醋酸和 0.1 mol

4、L1 的醋酸加水稀释时导电能力的变化图。提示：3学霸微提醒(1)常见的强电解质六大强酸：HCl、H 2SO4、HNO 3、HBr、HI、HClO 4。四大强碱：NaOH、KOH、Ca(OH) 2、Ba(OH) 2。大多数盐包括难溶性盐，如 BaSO4。(2)电离平衡“三提醒”稀醋酸加水稀释时，溶液中的各离子浓度并不是都减小，如 c(OH )是增大的。电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，如稀醋酸中加入冰醋酸。电离平衡右移，电离程度也不一定增大，如稀醋酸中加入冰醋酸。(3)影响电解质溶液导电能力的因素离子浓度；电荷浓度。外界条件对电离平衡移动的影响1.下列关于电解质溶液的说法正确的是( )A

5、(2016四川高考)0.1 L 0.5 molL 1 CH3COOH溶液中含有的 H 数为 0.05NAB(2016江苏高考)室温下，稀释 0.1 molL1 CH3COOH溶液，溶液的导电能力增强C(2016全国卷)向 0.1 molL1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小c H c CH3COOHD(2018北京高考)常温时，0.1 molL1 氨水的pH11.1：NH 3H2O NH OH 4解析：选 D A 项，CH 3COOH为弱电解质，在水溶液中部分电离，0.1 L 0.5 molL1 CH3COOH溶液中含有的 H 数小于 0.05NA，错误；B 项，CH 3COOH溶液

6、中存在平衡：CH 3COOHCH3COO H ，加水稀释，平衡右移，产生的离子数增加，但溶液的体积增大，c(CH3COO )、 c(H )减小，导电能力减弱，错误；C 项，加水稀释时，平衡CH3COOH CH3COO H 右移， c(H )增大， c(CH3COOH)减小， c H c CH3COOH4 ，因 Ka不变， c(CH3COO )减小，故比值变c H c CH3COO c CH3COOH c CH3COO Kac CH3COO 大，错误；D 项，常温时，0.1 molL1 氨水的 pH11.1，说明 NH3H2O是弱电解质，电离方程式应用可逆号表示，正确。2(2019吉安联考)某温

7、度下，在饱和氨水中存在平衡：NH3H 2O NH3H2O NH OH 。4(1)若增大压强，则溶液的 pH_(填“增大” “减小”或“不变”)。(2)若通入 NH3，则平衡_(填“向左” “向右”或“不”)移动。(3)若加水，则平衡_(填“向左” “向右”或“不”)移动，溶液的pH_(填“增大” “减小”或“不变”)。(4)若加入氢氧化钠固体，则溶液中的 c(NH )_(填“增大” “减小”或“不变”4)，溶液的 pH_(填“增大” “减小”或“不变”)。解析：(1)若增大压强，气体的溶解度增大，氨水中电离平衡：NH3H2O NH OH 向右移动，则 pH增大。(2)向饱和氨水中通入 NH3，

8、NH 3不再溶解，4所以电离平衡不移动。(3)加水，氨水中电离平衡：NH 3H2O NH OH 向右移动，但4是溶液的体积增大的程度比 OH 的物质的量增大的程度大，所以 OH 浓度减小，则 pH减小。(4)加氢氧化钠，则氨水中电离平衡：NH 3H2O NH OH 向左移动，溶液中的 c(NH )减4 4小， c(OH )增大，pH 增大。答案：(1)增大 (2)不 (3)向右 减小 (4)减小 增大归纳拓展1从“定性”和“定量”两个角度理解电离平衡(1)从定性角度分析电离平衡应该理解勒夏特列原理平衡向“减弱”这种改变的方向移动，移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。(2)从定量角度分析电离

9、平衡当改变影响电离平衡的条件后分析两种微粒浓度之比的变化时，若通过平衡移动的方向不能作出判断，应采用电离常数定量分析。2以 CH3COOH H CH 3COO H0 为例，判断外界条件对电离平衡的影响改变条件平衡移动方向n(H ) c(H ) 导电能力 Ka 电离程度 加水稀释 增大 减小 减弱 不变 增大加入少量冰醋酸 增大 增大 增强 不变 减小通入 HCl(g) 增大 增大 增强 不变 减小5加入NaOH(s) 减小 减小 增强 不变 增大加入镁粉 减小 减小 增强 不变 增大升高温度 增大 增大 增强 增大 增大强酸(碱)与弱酸(碱)的比较3(2015全国卷)浓度均为 0.10 mol

10、L1 、体积均为 V0的 MOH和 ROH溶液，分别加水稀释至体积 V，pH 随 lg 的变化如图所示。下列叙述错误的是( )VV0AMOH 的碱性强于 ROH的碱性BROH 的电离程度： b点大于 a点C若两溶液无限稀释，则它们的 c(OH )相等D当 lg 2 时，若两溶液同时升高温度，则 增大VV0 c M c R 解析：选 D A 项，由图像知，浓度为 0.10 molL1 的 MOH溶液，在稀释前 pH为13，说明 MOH完全电离，MOH 为强碱，而 ROH的 pH10，则 BOH为弱碱。(2)设计实验证明 HA是一元弱酸的方法实验方法 结论测 0.01 molL1 HA的 pHpH

11、2，HA 为强酸，pH2，HA 为弱酸测 NaA溶液的 pHpH7，HA 为强酸，pH7，HA 为弱酸测相同 pH的 HA和盐酸稀释相同倍数前后的 pH变化若 HA溶液的 pH变化比盐酸的小，则 HA为弱酸测等体积、等 pH的 HA和盐酸中和 NaOH的量若 HA溶液消耗 NaOH的量比盐酸的多，则 HA为弱酸测等体积、等物质的量浓度的 HA和盐酸分别与颗粒大小相同的锌粒反应的速率若 HA溶液与 Zn粒反应比盐酸的速率慢，则HA为弱酸测等体积、等 pH的 HA和盐酸分别与足量的锌粒反应产生 H2的量若 HA溶液与足量的锌粒反应最终产生 H2的量比盐酸的多，则 HA为弱酸81(2019湖北百校联

12、考)已知 ，反应次 氯 酸 是 比 碳 酸 还 弱 的 酸Cl2H 2O HClHClO 达到平衡后，要使 增大，可加入( )HClO浓 度ANaCl 固体 B水CCaCO 3固体 DNaOH 固体做 一 当 十 点拨：弱酸不能制强酸，因此不能由 HClO反应生成 H2CO3。 c(HClO) ，要使 c(HClO)增大，可使 V减小或 n(HClO)增大。n HClOV解析：选 C 加入 NaCl固体 c(Cl )增大，导致平衡逆向移动， c(HClO)减小，A 错误；加水平衡正向移动，但根据勒夏特列原理，HClO 浓度会减小，B 错误；加 CaCO3固体可消耗 HCl，使平衡正向移动，HC

13、lO 浓度增大，C 正确；加 NaOH固体可消耗 HCl和 HClO，使HClO浓度减小，D 错误。2(2019广州模拟)25 时，把 0.2 molL1 的醋酸加水稀释，则图中的纵轴 y表示的是( )A溶液中 OH 的物质的量浓度B 溶 液 的 导 电 能 力C溶液中的c CH3COO c CH3COOHDCH 3COOH的电离程度做 一 当 十 点拨：溶液的导电能力与自由移动离子的浓度和所带电荷的多少有关。 解析：选 B 加水稀释 0.2 molL1 的醋酸溶液时， c(H )减小， c(OH )增大，A 项错误； c(H )、 c(CH3COO )均减小，溶液导电能力减小，B 项正确；溶

14、液中 n(CH3COO )增大， n(CH3COOH)减小， ，则 增大，C 项错c CH3COO c CH3COOH n CH3COO /Vn CH3COOH /V c CH3COO c CH3COOH误；加水稀释电离平衡正向移动，CH 3COOH的电离程度增大，D 项错误。3为了证明一水合氨(NH 3H2O)是弱电解质，甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验：0.010 molL 1 氨水、0.1 molL 1 NH4Cl溶液、NH 4Cl晶体、酚酞溶液、pH 试纸、蒸馏水。(1)甲用 pH试纸测出 0.010 molL1 氨水的 pH为 10，则认定一水合氨是弱电解质，你认为这一方法_(

15、填“正确”或“不正确”)，并说明理由_。(2)乙取出 10 mL 0.010 molL1 氨水，用 pH试纸测其 pH a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用 pH试纸测其 pH b，若要确认 NH3H2O是弱电解质，则 a、 b应满足什么9关系？_。(3)丙取出 10 mL 0.010 molL1 氨水，滴入 2滴酚酞溶液，显粉红色，再加入少量NH4Cl晶体，溶液颜色变_(填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明 NH3H2O 是弱电解质？_(填“能”或“否”)，并说明原因_。(4)请你根据所提供的试剂，再提出一个合理又简便的方案证明 NH3H2O是弱电解质：_。解析：(1)若 NH

16、3H2O是强电解质，则 0.010 molL1 氨水中 c(OH )应为 0.010 molL1 ，pH12。用 pH试纸测出 0.010 molL1 氨水的 pH为 10，说明 NH3H2O没有完全电离，应为弱电解质。(2)若 NH3H2O是强电解质，用蒸馏水稀释至 1 000 mL，其pH a2。因为 NH3H2O是弱电解质，不能完全电离， a、 b应满足 a2Ka(HCN)可知酸性：CH 3COOHHCN，弱酸不能制强酸，B 正确；由于电离常数：HCNHCO ，根据“越弱越易水解”可知 C错误；pH 相同的 CH3COOH、HCN、H 2CO3 3种酸溶3液，加入相同体积的水，CH 3C

17、OOH溶液 pH变化最大，则 pH变化相同的情况下，CH 3COOH溶液中加入水的体积最小，D 正确。3(2015福建高考)25 ，两种酸的电离常数如表。Ka1 Ka2H2SO3 1.3102 6.3108H2CO3 4.2107 5.61011(1)HSO 的电离常数表达式 K_。3(2)H2SO3溶液和 NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为_。解析：由 H2SO3和 H2CO3的电离常数可知酸性：H 2SO3H2CO3HSO HCO ，故 H2SO3溶3 3液与 NaHCO3溶液反应可放出 CO2气体，反应的离子方程式为H2SO3HCO =HSO H 2O CO2。3 313答案：(1)

18、c H c SO23c HSO3(2)H2SO3HCO =HSO CO 2H 2O3 3归纳拓展 电离常数的应用应用 举例(1)判断弱酸酸性(或弱碱碱性)的相对强弱K(HF)K(HClO)；同浓度溶液的酸性：HFHClO(2)判断酸与盐反应是否能发生(强酸制弱酸) K1(H2CO3)K(HClO)；Ca(ClO)2CO 2H 2O=CaCO32HClO(3)判断溶液中粒子浓度比值的变化在 NH4Cl溶液中加水稀释，如何变化？分子c NH3H2O c H c NH4分母同时乘以 c(OH )，可得 ，KwKb NH3H2O该比值只与温度有关，温度不变，比值不变(4)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱

19、K(HF)K(CH3COOH)盐所对应的酸(或碱)越弱，盐水解的程度越大，盐的碱(或酸)性越强；同浓度盐溶液的碱性：NaFK24.7KwK1 10 144.410 71011 ，故 NaHCO3水解程度大于电离程度电离常数的相关计算4.(1)(2017天津高考)已知 25 ，NH 3H2O的 Kb1.810 5 ，H 2SO3的Ka11.310 2 ， Ka26.210 8 。若氨水的浓度为 2.0 molL1 ，溶液中的 c(OH )_molL 1 。将 SO2通入该氨水中，当 c(OH )降至 1.0107 molL1 时，溶液中的 c(SO )/c(HSO )_。23 3(2)(2017

20、江苏高考)H 3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与 pH的关系如图所示。14H3AsO4第一步电离方程式 H3AsO4 H2AsO H 的电离常数为 Ka1，则4pKa1_(p Ka1lg Ka1)。(3)(2016全国卷)联氨(又称肼，N 2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为_(已知：N 2H4H N 2H 的 K8.710 7； Kw1.010 14 )。5联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_。解析：(1)设氨水中 c(OH ) x molL1

21、 ，根据 NH3H2O的 Kb，则 1.810 5 ，解得 x6.010 3 。根据 H2SO3的 Ka2c NH4 c OH c NH3H2O xx2，则 ，当 c(OH )降至 1.0107 molL1c SO23 c H c HSO3 c SO23c HSO3 Ka2c H 时， c(H )为 1.0107 molL1 ，则 0.62。(2) Ka1c SO23c HSO3 6.210 81.010 7， K仅与温度有关，为方便计算，在图中取 pH2.2 时计算，此c H2AsO4 c H c H3AsO4时 c(H2AsO ) c(H3AsO4)，则 Ka1 c(H )10 2.2 ，

22、p Ka12.2。(3)将 H2O H OH 4Kw1.010 14 、N 2H4H N2H K8.710 7相加，可得：5N2H4H 2O N2H OH Ka1 KwK1.010 14 8.71078.710 7 。类比 NH3与5H2SO4形成酸式盐的化学式 NH4HSO4可知，N 2H4与 H2SO4形成的酸式盐的化学式应为N2H6(HSO4)2。答案：(1)6.010 3 0.62 (2)2.2(3)8.7107 N 2H6(HSO4)2方 法 规 律 电离度、电离常数与 c(H )、 c(OH )的关系设一定温度下，浓度为 c molL1 醋酸的电离度为 。CH 3COOH CH3C

23、OO H 起始/(molL 1 ) c 0 0变化/(molL 1 ) c c c平衡/(molL 1 ) c c c c cKa c 2 ， c(H ) c 。c cc Kac cKa同理：对于一元弱碱(如 NH3H2O)， Kb c 2， c(OH ) c 。 cKb151如表所示是在相同温度下三种酸的一些数据，下列判断正确的是( )酸 HX HY HZ浓度/(molL 1 ) 0.12 0.2 0.9 1 1电离度 0.25 0.2 0.1 0.3 0.5电离常数 Ka1 Ka2 Ka3 Ka4 Ka5A在相同温度下，从 HX的数据可以说明：弱电解质溶液，浓度降低，电离度增大，且 Ka1

24、Ka2Ka30.01B室温时，若在 NaZ溶液中加水，则 变小，若加少量盐酸，则c Z c HZ c OH 变大c Z c HZ c OH C含等物质的量的 NaX、NaY 和 NaZ的混合溶液： c(Z )Ka4Ka3做 一 当 十 点拨：NaZ 溶液中 Z 水解的离子方程式为 Z H 2O HZOH ，水解平衡常数 Kh只随温度变化， 是 Kh的倒数，也不会因为加水或c OH c HZc Z c Z c OH c HZ盐酸而改变。解析：选 D 电离常数只与温度有关，温度相同， Ka1 Ka2 Ka3，A 项错误；依据Z H 2O HZOH 可知， 是 Z 水解平衡常数的倒数，其只随温度c

25、Z c HZ c OH 的变化而变化，B 项错误；依据“越弱越水解”可知，NaX 的水解程度最大， c(X )最小，C项错误；相同温度下电离度随溶液浓度的增大而减小，结合表中数据判断，当 HX的浓度为 1 molL1 时，HX 的电离度小于 0.1，故三种酸的酸性强弱顺序为 HZHYHX，故Ka5Ka4Ka3，D 项正确。2(2019上海普陀区一模)运用表中电离常数判断，可以发生的反应是( )酸 电离常数(25 )碳酸 Ka14.310 7 Ka25.610 11次溴酸 Ka2.410 9AHBrONa 2CO3=NaBrONaHCO 3B2HBrONa 2CO3=2NaBrOH 2OCO 2

26、CHBrONaHCO 3=NaBrOH 2OCO 2DNaBrONaHCO 3=Na2CO3HBrO解析：选 A 相同温度下，酸的电离常数越大，酸性越强，一般16来说，强酸能和弱酸的盐反应生成弱酸，根据题表中数据知，酸性强弱顺序是H2CO3HBrOHCO ，所以只有 A能发生。33.(2019梅州模拟) T 时，向浓度均为 1 molL1 的两种弱酸 HA、HB 中不断加水稀释，并用 pH传感器测定溶液 pH。所得溶液 pH的两倍2pH 与溶液浓度的对数(lg c)的关系如图所示。下列叙述错误的是( )已知：HA 的电离常数： Ka ；p Kalg Ka。c H c A c HA c A c2

27、 H c HAA酸性：HAHBB a点对应的溶液中： c(HA)0.1 molL 1 ， c(H )0.01 molL 1C T 时，弱酸 HB的 pKa5D弱酸的 Ka随溶液浓度的降低而增大做 一 当 十 审题：特别注意纵坐标为 pH的 2倍， a点纵坐标为 4，即溶液的 pH为 2。 解析：选 D 从图中得到，浓度相等的时候，HB 溶液的 pH更高，说明 HB的酸性更弱，A项正确； a点溶液的纵坐标为 4，即溶液的 pH为 2(注意纵坐标为 pH的 2倍)，所以 c(H )0.01 molL1 ， a点溶液的横坐标为1，即 lg c(HA)1，所以 c(HA)0.1 molL1 ，B 项正确；从图中得到，1 molL1 的 HB溶液的 pH2.5，即 c(H )10 2.5 molL1 ，所以 Ka 10 5 ， pKa5，C 项正确； Ka是电离常数，c2 H c HA 10 2.5 21其数值只与温度相关，温度不变， Ka值不变，D 项错误。17