高考一轮复习第二十五课第1节：弱电解质的电离平衡学案

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第二十五课：弱电解质的电离及沉淀溶解平衡
第1节：弱电解质的电离平衡
一、强电解质和弱电解质
1．电解质和非电解质
电解质：在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。
非电解质：在水溶液中和熔融状态下均以分子形式存在，因而不能导电的化合物。
2．强电解质和弱电解质
(1)实验探究盐酸和醋酸的电离程度
取相同体积、0.1 mol·L－1的盐酸和醋酸，比较它们pH 的大小，试验其导电能力，并分别与等量镁条反应。观察、比较并记录现象。
酸
0.1 mol·L－1盐酸
0.1 mol·L－1醋酸
pH
较小
较大
导电能力
较强
较弱
与镁条反应的现象
产生无色气泡较快
产生无色气泡较慢
实验结论
实验表明盐酸中c(H＋)更大，说明盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度

(2)强电解质与弱电解质的比较

强电解质
弱电解质
概念
在水溶液中能全部电离的电解质
在水溶液中只能部分电离的电解质
电解质在溶液中的存在形式
只有阴、阳离子
既有阴、阳离子，又有电解质分子
化合物类型
离子化合物、部分共价化合物
共价化合物
实例
①多数盐(包括难溶性盐)；
②强酸，如HCl、H2SO4等；
③强碱，如KOH、Ba(OH)2等
①弱酸，如CH3COOH、HClO等；
②弱碱，如NH3·H2O等；
③水
(1)CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电，是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电，不是其本身电离出离子，故应为非电解质。
(2)电解质的强、弱与其溶解性无关。难溶的盐如AgCl、CaCO3等，溶于水的部分能完全电离，是强电解质。易溶的如CH3COOH、NH3·H2O等在溶液中电离程度较小，是弱电解质。
(3)溶液的导电能力与电解质的强弱无关。溶液的导电能力取决于溶液的离子浓度和离子所带的电荷，与电解质的强弱无关。
二、弱电解质的电离平衡
1．电离平衡状态
(1)概念：在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化，电离过程就达到了电离平衡状态。
(2)建立过程

(3)电离平衡的特征

2．电离方程式的书写
(1)强电解质
完全电离，在写电离方程式时，用“===”。
(2)弱电解质
部分电离，在写电离方程式时，用“”。
①一元弱酸、弱碱一步电离。
如CH3COOH：CH3COOHCH3COO－＋H＋，
NH3·H2O：NH3·H2ONH＋OH－。
②多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并(其中以第一步电离为主)。
如H2CO3：H2CO3H＋＋HCO(主)，HCOH＋＋CO(次)。
③多元弱碱分步电离 (较复杂)，在中学阶段要求一步写出。
如Fe(OH)3：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。
3．电离平衡的影响因素
(1)温度：弱电解质的电离一般是吸热过程，升高温度使电离平衡向电离的方向移动，电离程度增大。
(2)浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，离子相互碰撞结合为分子的几率越小，电离程度越大。
(3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动，电离程度减小。
(4)化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时，电离平衡向电离方向移动。
注意：
(1)电离吸热，升高温度，电离平衡一定正向移动，电离程度增大。
(2)弱电解质的电离程度、溶液的导电性与电离平衡的移动没有必然的关系。
(3)弱电解质溶液加水稀释时，要注意离子浓度与离子物质的量的变化。
如0.1 mol·L－1 CH3COOH加水稀释，c(CH3COOH)、c(H＋)、c(CH3COO－)均减小，但稀释促进电离，所以n(CH3COOH)减小，n(H＋)、n(CH3COO－)增大。
二、 探究讨论
1．下列事实中，可以证明醋酸是弱电解质的是(　　)
A．1 mol·L－1的醋酸溶液中，c(H＋)＝1 mol·L－1
B．醋酸与水以任意比互溶
C．10 mL 1 mol·L－1的醋酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液完全反应
D．在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸弱
答案　D
解析　A项中若醋酸完全电离，则c(H＋)＝1 mol·L－1，说明醋酸为强电解质，A项不符合题意；C项是与强碱的反应，不能说明其电离程度的大小；D项是在相同条件下，比较二者导电性强弱，醋酸溶液的导电性弱，说明醋酸溶液中离子浓度小，即醋酸的电离程度小，盐酸中的HCl是完全电离的，故说明醋酸是部分电离，为弱电解质。
2．下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是(　　)
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
C12H22O11(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O

答案　C
解析　A项，Fe既不是电解质也不是非电解质，错误；B项，NH3是非电解质，BaSO4是强电解质，错误；D项，H2O是弱电解质，错误。
3．在0.1 mol·L－1的HCN溶液中存在如下电离平衡：HCNH＋＋CN－，下列叙述正确的是(　　)
A．加入少量NaOH固体，平衡正向移动
B．加水，平衡逆向移动
C．滴加少量0.1 mol·L－1的HCl溶液，溶液中c(H＋)减小
D．加入少量NaCN固体，平衡正向移动
答案　A
解析　加入NaOH固体，OH－与HCN电离产生的H＋反应，平衡正向移动，A项正确；加水，平衡正向移动，B项错误；滴加少量0.1 mol·L－1的HCl溶液，c(H＋)增大，C项错误；加入少量NaCN固体，c(CN－)增大，平衡逆向移动，D项错误。
4．已知相同条件下，HClO的电离常数小于H2CO3的第一级电离常数。为了提高氯水中HClO的浓度，可加入(　　)
A．HCl B．CaCO3(s) C．H2O D．NaOH(s)
答案　B
解析　分析Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO；加入HCl，平衡左移，c(HClO)减小；加入水，平衡右移，但c(HClO)减小；加入NaOH，H＋及HClO均与OH－反应，平衡右移，但c(HClO)减小(生成了NaCl和NaClO)；加入CaCO3，H＋与CaCO3反应使平衡右移，而HClO不与CaCO3反应，因而c(HClO)增大。
5．在氨水中存在下列电离平衡：NH3·H2ONH＋OH－。
(1)下列情况能引起电离平衡正向移动的有____(填字母，下同)。
①加NH4Cl固体　②加NaOH溶液　③通入HCl
④加CH3COOH溶液　⑤加水　⑥加压
a．①③⑤ b．①④⑥ c．③④⑤ d．①②④
(2)向含有酚酞的0.1 mol·L－1氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色____。
a．变蓝色 b．变深 c．变浅 d．不变
答案　(1)c　(2)c
解析　(1)①加入NH4Cl固体相当于加入NH，平衡左移；②加入OH－，平衡左移；③通入HCl，相当于加入H＋，中和OH－，平衡右移；④加CH3COOH溶液，相当于加H＋，中和OH－，平衡右移；⑤加水稀释，越稀越电离，平衡右移；⑥无气体参加和生成，加压对电离平衡无影响。(2)向氨水中加入NH4Cl晶体，c(NH)增大，则NH3·H2O的电离平衡逆向移动，c(OH－)减小，颜色变浅。、
三、 好题精做
1．下列物质中，属于弱电解质的是(　　)
A．CO2 B．NH3·H2O
C．NH4NO3 D．BaSO4
答案　B
解析　A项，CO2为非电解质；B项，NH3·H2O为弱电解质；C项，NH4NO3为强电解质；D项，BaSO4为强电解质。
2．下列叙述正确的是(　　)
A．硫酸钡难溶于水，故硫酸钡为弱电解质
B．硝酸钾溶液能导电，故硝酸钾溶液为电解质
C．二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳为弱电解质
D．石墨虽能导电，但既不是电解质，也不是非电解质
答案　D
解析　BaSO4溶于水的部分完全电离，BaSO4是强电解质，A项不正确；KNO3溶液为混合物，不属于电解质，B项不正确；CO2是非电解质，C项不正确；石墨为单质，既不是电解质，也不是非电解质，D项正确。
3．北魏贾思勰《齐民要术·作酢法》这样描述苦酒：“乌梅苦酒法：乌梅去核，一升许肉，以五升苦酒渍数日，曝干，捣作屑。欲食，辄投水中，即成醋尔。”下列有关苦酒主要成分的说法正确的是(　　)
A．苦酒的主要溶质是非电解质
B．苦酒的主要溶质是强电解质
C．苦酒的主要溶质是弱电解质
D．苦酒的溶液中只存在分子，不存在离子
答案　C
解析　苦酒的主要溶质是乙酸，属于弱电解质，在水中部分电离，所以既有电解质分子CH3COOH，又有H＋和CH3COO－。
4．HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒剂，已知熔融的HgCl2不导电，而HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，下列关于HgCl2的叙述正确的是(　　)
A．HgCl2属于离子化合物
B．HgCl2属于共价化合物
C．HgCl2属于非电解质
D．HgCl2中既存在离子键也存在共价键
答案　B
解析　熔融的HgCl2不导电，则HgCl2属于共价化合物，只存在共价键；HgCl2的稀溶液导电能力弱，则水溶液中HgCl2能微弱电离，属于弱电解质。
5．下列电离方程式的书写正确的是(　　)
A．熔融状态下的NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
B．H2CO3的电离：H2CO32H＋＋CO
C．Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－
D．水溶液中的NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋＋HSO
答案　C
解析　熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋HSO，水溶液中NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，A、D错误；H2CO3作为二元弱酸，不能完全电离，且多元弱酸的电离分步进行，以第一步为主，B项错误；Fe(OH)3是多元弱碱，通常以一步电离表示，故C项正确。
6．下列各项中电解质的电离方程式正确的是(　　)
A．氨水：NH3＋H2O===NH＋OH－
B．NaHCO3的水溶液：NaHCO3===Na＋＋HCO
C．HF的水溶液：HF===H＋＋F－
D．H2S 的水溶液：H2S2H＋＋S2－
答案　B
解析　氨水的电离方程式应为NH3·H2ONH＋OH－；HF属于弱酸，应是部分电离，HFH＋＋F－；H2S属于二元弱酸，应分步电离，H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－。
7．用如图所示装置分别进行下列各组物质的导电性实验，小灯泡的亮度比反应前明显减弱的是(　　)

A．向亚硫酸钠溶液中通入氯气
B．向硝酸银溶液中通入少量氯化氢
C．向氢碘酸饱和溶液中通入少量氧气
D．向氢氧化钠溶液中通入少量氯气
答案　C
解析　本题易错之处是不清楚溶液导电性的强弱与电解质强弱的区别。A项中发生的反应为Na2SO3＋Cl2＋H2O===Na2SO4＋2HCl，生成了两种强电解质，溶液的导电能力增强，故灯泡变亮；B项中发生的反应为AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3，溶液的导电能力没有明显变化；C项中发生的反应为4HI＋O2===2H2O＋2I2，溶液的导电能力下降，故灯泡变暗；D项中发生的反应为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，溶液的导电能力没有明显变化，故灯泡的亮度没有明显变化。
8．把0.05 mol NaOH晶体分别加入到下列100 mL液体中，溶液导电性变化最小的是(　　)
A．自来水
B．0.5 mol·L－1盐酸
C．0.5 mol·L－1氨水
D．0.5 mol·L－1硝酸钠溶液
答案　B
解析　电解质溶液导电性强弱与离子浓度成正比，与电荷成正比，把0.05 mol NaOH固体分别加入到相应液体中，溶液导电能力变化最小，说明离子浓度变化最小。加入到0.5 mol·L－1的盐酸中，二者恰好完全反应生成强电解质NaCl，HCl、NaCl都是强电解质，离子浓度变化不大，则溶液导电能力变化不大，故选B。
9．下列说法正确的是(　　)
A．根据溶液中有CH3COOH、CH3COO－和H＋即可证明CH3COOH达到电离平衡状态
B．根据溶液中CH3COO－和H＋的物质的量浓度相等即可证明CH3COOH达到电离平衡状态
C．当NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中NH3·H2O、NH和OH－的浓度相等
D．H2CO3是分步电离的，电离程度依次减弱
答案　D
解析　该题考查了电离平衡的判断及其特点。溶液中除电解质电离出的离子外，还存在电解质分子，能证明该电解质是弱电解质，但不能说明达到电离平衡状态，A项错误；根据CH3COOHCH3COO－＋H＋知，即使CH3COOH未达到平衡状态，CH3COO－和H＋的浓度也相等，B项错误；NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中各粒子的浓度不变，而不是相等，NH3·H2O的电离程度是很小的，绝大多数以NH3·H2O的形式存在，C项错误；H2CO3是二元弱酸，分步电离且电离程度依次减小，D项正确。
10．在0.2 mol·L－1的CH3COOH溶液中，当CH3COOHH＋＋CH3COO－已达平衡时，若要使CH3COOH的电离程度减小，溶液中的c(H＋)增大，应加入(　　)
A．CH3COONa固体 B．氨水
C．HCl D．H2O
答案　C
解析　A项，向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，CH3COONa溶于水电离出CH3COO－，抑制CH3COOH的电离，CH3COOH的电离程度减小，溶液中的c(H＋)减小，错误；B项，向CH3COOH溶液中加入氨水，氨水和H＋反应，促进CH3COOH的电离，CH3COOH的电离程度增大，但溶液中的c(H＋)减小，错误；C项，向CH3COOH溶液中加入HCl，c(H＋)增大，抑制CH3COOH的电离，CH3COOH的电离程度减小，正确；D项，稀释CH3COOH溶液，促进CH3COOH的电离，CH3COOH的电离程度增大，但c(H＋)减小，错误。
11．一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的(　　)
①NaOH(固体)　②H2O　③HCl　④CH3COONa(固体)
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
答案　D
解析　由题意可知，要使反应速率减小，而不改变生成H2的量，则要求c(H＋)减小，而n(H＋)不变，可采取的措施是加水或加CH3COONa固体。
12．把1 L 0.1 mol·L－1醋酸溶液用蒸馏水稀释到10 L，下列叙述正确的是(　　)
A．c(CH3COOH)变为原来的
B．c(H＋)变为原来的
C.的比值增大
D．溶液的导电性增强
答案　C
解析　由于加水稀释，CH3COOH的电离程度增大，故而c(CH3COOH)应小于原来的，c(H＋)应大于原来的，＝，而n(CH3COO－)增大，n(CH3COOH)减小，故的比值增大。加水稀释后离子浓度减小，故导电性应减弱。故只有C项正确。
13．已知硫化氢的水溶液为氢硫酸，它是一种二元弱酸。
(1)H2S溶于水的电离方程式为
________________________________________________________________________。
(2)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时，电离平衡向____移动，c(H＋)________，c(S2－)________。
(3)向H2S溶液中加入NaOH固体时，电离平衡向____移动，c(H＋)________，c(S2－)________。
(4)若要增大H2S溶液中c(S2－)，最好加入________(答案合理即可)。
答案　(1)H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－
(2)右　增大　减小　(3)右　减小　增大
(4)NaOH固体
解析　(1)H2S是二元弱酸，在水溶液中是分两步电离的，其电离方程式为H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－。
(2)当加入CuSO4溶液时，因发生反应Cu2＋＋S2－===CuS↓，使平衡右移，导致c(H＋)增大，但c(S2－)减小。
(3)当加入NaOH固体时，因发生反应H＋＋OH－===H2O，使平衡右移，导致c(H＋)减小，但c(S2－)增大。
(4)增大c(S2－)最好是加入只与H＋反应的物质，可见加入强碱如NaOH固体最适宜。

14．如图是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液导电性发生的变化，其电流(I)随新物质加入量(m)的变化曲线：

以下四个导电性实验，其中与A图变化趋势一致的是________，与B图变化趋势一致的是________，与C图变化趋势一致的是________。
①Ba(OH)2溶液中滴入稀硫酸至过量
②醋酸溶液中滴入氨水至过量
③澄清石灰水中通入CO2至过量
④NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体
答案　②　①③　④
解析　写出各反应的离子方程式，分析各反应引起溶液中离子浓度大小的变化，结合题给图像即可顺利解答。
反应①的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O，离子的浓度先是减小，当二者恰好完全反应时，就变为水，导电能力接近0，再加H2SO4，溶液中离子的浓度逐渐增大，从而使溶液的导电能力逐渐增强。反应②的离子方程式为CH3COOH＋NH3·H2O===NH＋CH3COO－＋H2O，离子的浓度逐渐增大，溶液的导电能力逐渐增强；当二者恰好完全反应时，再滴加氨水，离子数量的变化不大，但是溶液的体积逐渐增大，所以溶液的导电能力逐渐减小。反应③的相关反应的离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CO2过量后：CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO，故离子浓度先减小后增大。反应④的离子方程式为NH＋OH－===NH3·H2O，溶液中减少的NH和增加的Na＋的量相等，由于加入的是固体NaOH，溶液的体积变化不大，故溶液的离子浓度变化不大。
15．双氧水(H2O2)和水都是极弱电解质，但H2O2比H2O更显酸性。
(1)若把H2O2看成是二元弱酸，请写出在水中的电离方程式：
________________________________________________________________________。
(2)鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可形成酸式盐。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)水电离生成H3O＋和OH－叫做水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离的方程式：____________________________________________________。
答案　(1)H2O2H＋＋HO、HOH＋＋O
(2)H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O[或2H2O2＋Ba(OH)2===Ba(HO2)2＋2H2O]
(3)H2O2＋H2O2H3O＋HO
解析　(1)H2O2看成是二元弱酸，电离方程式分步写，即H2O2H＋＋HO、HOH＋＋O。(2)H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O或2H2O2＋Ba(OH)2===Ba(HO2)2＋2H2O。(3)根据H2O＋H2OH3O＋＋OH－的自偶电离知H2O2自偶电离的方程式为：H2O2＋H2O2H3O＋HO。
16.在一定温度下，对冰醋酸加水稀释的过程中，溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。

请回答下列问题：
(1)a、b、c三点对应的溶液中，c(H＋)由小到大的顺序为________________。
(2)a、b、c三点对应的溶液中，CH3COOH的电离程度最大的是________。
(3)若使c点对应的溶液中的c(CH3COO－)增大，则下列措施中，可行的是________(填字母，下同)。
A．加热 B．加入NaOH稀溶液
C．加入KOH固体 D．加水
E．加入CH3COONa固体 F．加入锌粒
(4)在稀释过程中，随着醋酸浓度的减小，下列始终保持增大趋势的是________。
A．c(H＋) B．n(H＋)
C．CH3COOH分子数 D.
答案　(1)c＜a＜b　(2)c　(3)ACEF　(4)BD
解析　(1)导电能力越强，c(H＋)、c(CH3COO－)越大，故a、b、c三点对应的溶液中，c(H＋)由小到大的顺序为c＜a＜b。(2)加水稀释，促进CH3COOH的电离，故c点对应的溶液中CH3COOH的电离程度最大。(3)加热可以使CH3COOH的电离平衡右移，c(CH3COO－)增大，A正确；加入NaOH稀溶液，虽然可使CH3COOH的电离平衡右移，但c(CH3COO－)因稀释而减小，B错误；加入KOH固体，OH－与H＋反应使平衡右移，c(CH3COO－)增大，C正确；加水虽然会使平衡右移，但c(CH3COO－)减小，D错误；加入CH3COONa固体虽然会使平衡左移，但c(CH3COO－)增大，E正确；加入锌粒会消耗H＋，使平衡右移，c(CH3COO－)增大，F正确。(4)在稀释过程中，始终保持增大趋势的是n(H＋)和