高考化学 考点42 弱电解质的电离平衡学案（含解析）

这是一份高考化学 考点42 弱电解质的电离平衡学案（含解析），共6页。学案主要包含了弱电解质的电离特点与影响因素，电离度，一元强酸与一元弱酸的比较，弱电解质分布系数的图像分析等内容，欢迎下载使用。
一、强、弱电解质的相关判断
1．概念和种类
2．电离、电解质、非电解质、强电解质和弱电解质的相互关系

3．强、弱电解质与化合物类型的关系
强电解质主要是大部分的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。
注意：电解质的强弱是由物质的内部结构决定的，与外界因素无关，关键是看在水溶液中是否完全电离。
（1）与溶解性无关。如BaSO4等虽难溶于水，但溶于水的部分却能完全电离，是强电解质。醋酸能与水互溶但不能完全电离，是弱电解质。
（2）与溶液的导电性无必然联系，溶液的导电性与溶液中的离子浓度、离子所带电荷的多少有关，强电解质溶液的导电能力不一定强，如饱和的BaSO4溶液，弱电解质溶液的导电能力不一定弱，如较浓的CH3COOH溶液。
4．电离方程式的书写
①弱电解质
a．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电离方程式：H2CO3H++，H++。
b．多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3电离方程式：Fe(OH)3Fe3++3OH－。
②酸式盐
a．强酸的酸式盐完全电离，如NaHSO4电离方程式：NaHSO4===Na++H++。
b．弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离，如NaHCO3电离方程式：NaHCO3===Na++，H++。
二、弱电解质的电离特点与影响因素
1．电离平衡
（1）开始时，v电离最大，而v结合等于0。
（2）平衡建立过程中，v电离逐渐减小，v结合逐渐增大，但v电离>v结合。
（3）当v电离=v结合时，达到电离平衡状态。
2．电离平衡的特征
3．影响电离平衡的因素
（1）内因——弱电解质本身的性质。
（2）外因——外界条件
①温度：温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。
②浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。
③同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小。
④加入能反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。
注：（1）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。
（2）电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，电离程度也不一定增大，如稀醋酸中加入冰醋酸。
三、电离度
（1）概念：一定条件下，当弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液中已经电离的弱电解质分子数占原来弱电解质总分子数的百分数。
（2）表达式：α＝eq \f(已电离的弱电解质的浓度,弱电解质的初始浓度)×100%。
（3）意义：衡量弱电解质的电离程度，在相同条件下(浓度、温度相同)，不同弱电解质的电离度越大，弱电解质的电离程度越大。
（4）影响因素
四、强、弱电解质的判断和比较
1．电解质是否完全电离
在溶液中强电解质完全电离，弱电解质部分电离。据此可以判断HA是强酸还是弱酸，如：若测得0.1 ml/L的HA溶液的pH=1，则HA为强酸；若pH>1，则HA为弱酸。
2．是否存在电离平衡
强电解质不存在电离平衡，弱电解质存在电离平衡，在一定条件下电离平衡会发生移动。
（1）一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化：
将pH=3的HA溶液稀释100倍后，再测其pH，若pH=5，则为强酸，若pH7，则HA是弱酸。
五、一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较
1．等物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
2．相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较
说明：一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似。
六、弱电解质分布系数的图像分析
分布系数是指弱电解质溶液中，某一组分的平衡浓度占总浓度的分数，常用δ表示。分布曲线是以pH为横坐标，分布系数为纵坐标，分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
1．一元弱酸：以醋酸为例，对于总浓度为c的CH3COOH溶液，溶液中与CH3COOH相关的只有c(CH3COOH)和c(CH3COO－)两种，则c=c(CH3COOH)+c(CH3COO－)，从图1中得出：CH3COOH分布系数为δ0，CH3COO－分布系数为δ1，δ1随着pH的升高而增大，δ0随着pH的升高而减小。当pHpKa时，主要形体是CH3COO－。δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处，此时c(CH3COOH)=c(CH3COO－)，即pH=pKa，CH3COOH和CH3COO－各占一半。这一结论可应用于任何一元弱酸(碱)。同时，只要知道某一元弱酸(碱)在一定pH的分布系数和酸(碱)的分析浓度，就很容易计算它在该pH时的平衡浓度。
2．二元酸：以草酸为例(碳酸与之相似)，其δ与pH曲线如图2所示，δ0为H2C2O4、δ1为、δ2为。由图2看出，当溶液的pH=pKa1时δ0=δ1，pH=pKa2时δ1=δ2。当pHc(R＋)
D．lgeq \f(V,V0)＝2时，MOH和ROH两种溶液中，水电离出的c(OH－)的比值为1∶10
【答案】D
【解析】由图可知，浓度均为0.10 ml·L－1的MOH和ROH溶液，前者pH＝13，后者pH7，HA为弱酸
③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
④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
⑤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
⑥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
改变
条件
平衡移动方向
c(CH3COOH)
n(H+)
c(H+)
c(CH3COO－)
电离
程度
导电
能力
电离平衡常数
加水稀释
→
减小
增大
减小
减小
增大
减弱
不变
加少量冰醋酸
→
增大
增大
增大
增大
减小
增强
不变
通入HCl气体
←
增大
增大
增大
减小
减小
增强
不变
加NaOH固体
→
减小
减小
减小
增大
增大
增强
不变
加CH3COONa固体
←
增大
减小
减小
增大
减小
增强
不变
加入镁粉
→
减小
减小
减小
增大
增大
增强
不变
升高温度
→
减小
增大
增大
增大
增大
增强
增大
等pH的一元强碱和一元弱碱
等pH的一元强酸和一元弱酸
等浓度的一元强碱和一元弱碱
等浓度的一元强酸和一元弱酸
变化
图像
a、b意义
a代表强酸或强碱；b代表弱酸或弱碱
图像特点
稀释相同倍数时，强酸、强碱pH变化程度大；无限稀释都只能无限趋近于7，但酸要小于7，碱要大于7
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数K
9×10-7
9×10-6
1×10-2