2020版高考一轮复习化学新课改省份专用学案：第七章第1课时　点点突破——弱电解质的电离平衡

第1课时　点点突破——弱电解质的电离平衡

知识点一　弱电解质的电离平衡及其影响因素

1．强、弱电解质

(1)概念及分类

(2)电离方程式的书写

强电解质用“===”连接，弱电解质用“”连接。

2．弱电解质的电离平衡

(1)电离平衡的建立

在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质分子电离产生离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。电离平衡建立过程如图所示：

①开始时，v(电离)最大，而v(结合)为。

②平衡的建立过程中，v(电离)v(结合)。

③当v(电离)v(结合)时，电离过程达到平衡状态。

(2)电离平衡的特征

(3)外界条件对电离平衡的影响

以CH3COOHH＋＋CH3COO－　ΔH>0为例：

3．电解质溶液的导电能力与溶液中离子的关系

电解质溶液导电能力取决于自由移动离子的浓度和离子所带电荷数，自由移动离子的浓度越大、离子所带电荷数越多，导电能力越强。

将冰醋酸、浓醋酸和稀醋酸分别加水稀释，其导电能力随加水量的变化曲线如图：

[对点训练]

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)CaCO3难溶于水，其属于弱电解质(×)

(2)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强(×)

(3)离子化合物一定是强电解质，共价化合物一定是弱电解质(×)

(4)电离平衡时，由于分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平衡是动态平衡(×)

(5)强电解质稀溶液中不存在溶质分子，弱电解质稀溶液中存在溶质分子(√)

(6)室温下，由0.1 mol·L－1一元碱BOH的pH＝10，可知溶液中存在BOH===B＋＋OH－(×)

2．(2018·浙江4月选考)下列属于电解质的是(　　)

A．氯化钠　　　　　　 B．蔗糖

C．氯气  D．铁

解析：选A　A为电解质，B为非电解质，C、D两项为单质，既不是电解质也不是非电解质。

3．在醋酸溶液中，CH3COOH的电离达到平衡的标志是(　　)

A．溶液显电中性   B．溶液中无CH3COOH分子

C．氢离子浓度恒定不变  D．c(H＋)＝c(CH3COO－)

解析：选C　醋酸溶液中存在的电离平衡有CH3COOHCH3COO－＋H＋、H2OH＋＋OH－，阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数永远相等，与是否达到电离平衡无关，A错；CH3COOH是弱电解质，溶液中一定存在CH3COOH分子，B错；依据电离方程式，不管是否达到平衡，都有c(H＋)＞c(CH3COO－)，D错；氢离子浓度恒定不变，电离达到平衡，C对。

4．(2016·浙江10月选考)为证明醋酸是弱电解质，下列方法不正确的是(　　)

A．测定0.1 mol·L－1醋酸溶液的pH

B．测定0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液的酸碱性

C．比较浓度均为0.1 mol·L－1盐酸和醋酸溶液的导电能力

D．比较相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反应完全时消耗两溶液的体积

解析：选D　无论CH3COOH是强电解质还是弱电解质，消耗NaOH的能力相同，发生的反应均为CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O，D项错误。

5．某浓度的氨水中存在平衡：NH3·H2ONH＋OH－，如想增大NH的浓度，而不增大OH－的浓度，应采取的措施是(　　)

①适当升高温度　②加入NH4Cl固体

③通入NH3　④加入少量盐酸

A．①②  B．②③

C．②④  D．①④

解析：选C　升温平衡向右移动，c(NH)、c(OH－)都增大；加入NH4Cl固体，相当于增大c(NH)，平衡向左移动，c(OH－)减小，但c(NH)仍较原来增大，因平衡移动只能减小其增大的程度，而不能完全抵消它增大的部分；通入NH3平衡向右移动，c(NH)、c(OH－)都增大；加入少量盐酸，H＋与OH－反应使c(OH－)下降，平衡向右移动，使c(NH)增大。

知识点二　电离平衡常数与电离度

1．电离平衡常数

(1)概念：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，用K(弱酸用Ka，弱碱用Kb)表示。

(2)表达式

(3)意义

相同条件下，K值越大，表示该弱电解质越易电离，所对应的酸性或碱性相对越强。

(4)特点

①电离常数只与温度有关，与电解质的浓度、酸碱性无关，由于电离过程是吸热的，故温度升高，K增大。

②多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是K1≫K2……，所以其酸性主要取决于第一步电离。

(5)应用

①判断酸性相对强弱

电离常数越大，酸性(或碱性)越强，如醋酸：K＝1.75×10－5，次氯酸：K＝2.95×10－8，则酸性：醋酸＞次氯酸。

②判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱

电离常数越大，对应的盐水解程度越小，盐溶液的碱性(或酸性)越弱，如醋酸：K＝1.75×10－5，次氯酸：K＝2.95×10－8，则同浓度的醋酸钠和次氯酸钠溶液的pH：醋酸钠＜次氯酸钠。

③判断反应能否发生或者判断产物是否正确

强酸可以制取弱酸来判断，如H2CO3：Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.6×10－11，苯酚：Ka＝1.3×10－10，向苯酚钠溶液中通入的CO2不论是少量还是过量，其化学方程式为C6H5ONa＋CO2＋H2O===C6H5OH＋NaHCO3，不能生成Na2CO3。

④判断微粒浓度或浓度比值的变化

利用温度不变电离常数就不变来判断溶液中微粒浓度或者比值的变化情况，有时候还会结合KW一起进行判断，如：0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加水稀释，＝＝，加水稀释，c(H＋)减小，K值不变，则增大。

2．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＝×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

 [对点训练]

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)H2CO3的电离常数表达式：Ka＝(×)

(2)弱电解质的电离平衡右移，电离常数一定增大(×)

(3)电离常数大的酸溶液中的c(H＋)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H＋)大(×)

(4)对于0.1 mol·L－1的氨水，加水稀释后，溶液中c(NH)、c(OH－)变小(√)

(5)某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大(×)

(6)向CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，先增大再减小(×)

2．下列关于电离常数的说法正确的是(　　)

A．电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大

B．CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝

C．电离常数只受温度影响，与浓度无关

D．CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离常数减小

解析：选C　电离常数是温度函数只与温度有关，故A、D错误，C正确；电离常数是弱电解质达到电离平衡时，电离产生的离子浓度的乘积与未电离的电解质分子的浓度的比，因此CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝，B错误。

3．已知下面三个数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是下列有关的三种酸的电离常数(25 ℃)，若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2、NaCN＋HF===HCN＋NaF、NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。由此可判断下列叙述中不正确的是(　　)

A．K(HF)＝7.2×10－4

B．K(HNO2)＝4.9×10－10

C．根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为

HF＞HNO2＞HCN

D．K(HCN)＜K(HNO2)＜K(HF)

解析：选B　相同温度下，酸的电离常数越大，该酸的酸性越强，结合强酸制取弱酸分析可知，亚硝酸的酸性大于氢氰酸而小于氢氟酸，所以亚硝酸的电离常数为4.6×10－4，故B错误。

4．下列曲线中，可以描述乙酸(甲，K＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，K＝1.4×10－3)在水中的电离度与浓度关系的是(　　)

解析：选B　这两种物质都是弱电解质，在温度不变、浓度相等时，电离程度：CH3COOH<CH2ClCOOH，排除A、C两项；当浓度增大时，弱电解质的电离程度均减小，排除D项。

知识点三　一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较

1．一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较

(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较

(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较

2．一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较

(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸

(2)相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸

[对点训练]

1．在相同温度下，100 mL 0.01 mol·L－1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L－1的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是(　　)

A．中和时所需NaOH的量

B．电离的程度

C．H＋的物质的量浓度

D．CH3COOH分子的物质的量

解析：选B　100 mL 0.01 mol·L－1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L－1的醋酸溶液中含有的醋酸的物质的量相同，中和时所需NaOH的量相同，A项不符合题意；根据浓度对电离平衡的影响规律：越稀越电离，0.01 mol·L－1的醋酸溶液中醋酸电离的程度大于0.1 mol·L－1的醋酸溶液中醋酸的电离程度，B项符合题意；H＋的物质的量浓度：前者小于后者，C项不符合题意；两份溶液中CH3COOH分子的物质的量前者小于后者，D项不符合题意。

2．相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(　　)

解析：选C　强酸完全电离，中强酸部分电离，随着反应的进行，中强酸会继续电离出H＋，所以溶液②产生氢气的体积多，在相同时间内，②的反应速率比①快。

3．pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c＝0.1 mol·L－1)至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则下列判断正确的是(　　)

A．x为弱酸，Vx<Vy　　　 　B．x为强酸，Vx>Vy

C．y为弱酸，Vx<Vy   D．y为强酸，Vx>Vy

解析：选C　由题图知：将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHy<1，所以x为强酸，y为弱酸。pH＝2时弱酸y的浓度大，滴加NaOH溶液至pH＝7时消耗NaOH溶液的体积y比x大。