高考化学经典复习6.1弱电解质的电离平衡含答案完美

第六单元 水溶液中的离子平衡 第1节 弱电解质的电离平衡 考纲点击：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。 回归教材 一、弱电解质的电离平衡 全部 部分 1.强、弱电解质 (1)定义与物质类别 (2)弱电解质电离方程式的书写 a.一元弱酸，如CH3COOH：__________________________。 b.多元弱酸，分步电离，分步书写且第一步的电离程度远 远大于第二步的电离程度，如 H2CO3：_____________________ ________________________________________。 c.多元弱碱，分步电离，一步书写，如 Fe(OH)3： ________________________。 CH3COOH CH3COO－＋H＋ 2.弱电解质的电离平衡 (1)电离平衡的建立 离子结合成弱电解质分子 弱电解质的电离平衡是指在一定条件(温度、浓度)下，弱 电解质分子__________ 的速率和_________________________ 的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态。 平衡建立过程的 v-t 图象如图所示： 电离成离子 (2)电离平衡的特征 可逆 ≠ 发生移动 (3)外界条件对电离平衡的影响 正向 增大 正向 ①温度：温度升高，电离平衡_____移动，电离程度_____。 ②浓度：稀释溶液，电离平衡_____移动，电离程度_____。 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______移动，电离程度______。 增大 逆向 减小 实例(稀溶液) 改变条件 平衡移 动方向 ＋ n(H ) ＋ c(H ) 导电 能力 Ka 加水稀释 → 增大 减小 减弱 不变 加入少量冰醋酸 → 增大 增大 增强 不变 通入 HCl(g) ← 增大 增大 增强 不变 加 NaOH(s) → 减小 减小 增强 不变 加入镁粉 → 减小 减小 增强 不变 升高温度 → 增大 增大 增强 增大 加 CH3COONa(s) ← 减小 减小 增强 不变 ④实例分析 [特别提醒](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，如稀醋 酸中加入冰醋酸。 (3)电离平衡右移，电离程度不一定增大。 3.电离度 (1)表达式：α＝ 已电离的弱电解质的浓度 弱电解质的初始浓度 ×100%。 (2)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)，弱电解质的电离度越大，则该弱电解质的电离程度 越大。 (3) 一元弱酸(HA) 、一元弱碱( 如 NH3·H2O) 中电离度(α) 与 c(H＋)、c(OH－)的关系。 二、电离平衡常数 1.表达式 (1)一元弱酸(HA) 2.意义 相同条件下，K 值越大，表示该弱电解质______电离，所 对应的酸性或碱性相对______。 越易 越强 3.特点 一 增大 浓度 (1)多元弱酸是分步电离的，各级电离平衡常数的大小关系 是 K1≫K2……，所以其酸性主要取决于第______步电离。 (2) —电离平 衡常数 ) —决定因素——弱电解质本身的性质 —影响因素——温度(随温度升高而 —与 、酸碱性无关 [特别提醒](1)电离平衡常数与化学平衡常数一样，只与温 度有关，与其他条件无关。温度升高，电离平衡常数增大(因为 电离是吸热过程)。 (2)电离平衡常数除了可以比较弱电解质的电离能力外，还 能判断电离平衡的移动方向。 (3)在运用电离平衡常数表达式进行计算时，浓度必须是平 衡时的浓度。 (4)25 ℃时，H2CO3 的电离平衡常数Ka1＝4.3×10－7、Ka2＝ 5.6×10－11，它的Ka1、Ka2 差别很大的原因是第一级电离出的 H＋对第二级的电离有抑制作用。 基础测评 1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)强电解质溶液中不存在溶质分子，弱电解质溶液中存在 溶质分子( )。 表明 NH3·H2O 电离处于平衡状态( )。 (3)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－( )。 (4)电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小，离子浓度 一定增大( )。 (5) 稀释弱电解质溶液时，所有粒子浓度都一定会减小 ( ( )。 (6) 弱电解质的电离平衡右移，电离平衡常数一定增大 )。 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√ － 减小，pH增 解析：H2SO3 为弱酸，在水中不完全电离，H＋离子数小于 2NA, A 错误；加水稀释时，电离平衡 CH3COOH CH3COO－ ＋H＋向右移动，电离程度增大，但溶液中 n(CH3COOH)减小， c(H＋)减小，而n(CH3COO－)增大，故c(CH3COOH ) c(CH3COO ) 大，B 正确，C 错误；CH3COOH 是弱电解质，稀释过程中 稀释到原体积的 10 倍后，溶液的 pH 小于 4，D 错误。 答案：B CH3COOH的电离平衡右移，CH3COOH又电离出部分H＋，故 3.将浓度为 0.1 mol·L－1HF 溶液不断加水稀释，下列各量 )。始终保持增大的是( A.c(H＋) B.Ka(HF) C.c(F－) c(H＋) D.c(H＋) c(HF) 答案：D 4.根据下表提供的数据可知，在溶液中能大量共存的粒子 组是( )。 化学式 电离常数(25 ℃) CH3COOH K＝1.7×10－5 HCN K＝4.9×10－10 H2CO3 K1＝4.3×10－7，K2＝5.6×10－11 5.(原创)一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电 能力变化曲线如图所示，请回答： (1)O 点为什么不导电？____________________________。 (2)a、b、c 三点溶液的 pH 由小到大的顺序是__________。 (3)H＋的物质的量最大的是________(填“a”“b”或“c”)。 A.加热 C.加 NaOH 固体 E.加 CH3COONa 固体 B.加很稀的 NaOH 溶液 D.加水 F.加入锌粒 答案：(1)冰醋酸中无自由移动的离子 (2)bc(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，C 错误。 答案：C 加水稀释相同的倍数，醋酸的 pH 大 加水稀释到相同的pH，盐酸加入 的水多 [方法技巧] 图象法理解一强一弱的稀释规律 (1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸 加水稀释相同的倍数，盐酸的 pH 大 加水稀释到相同的pH，醋酸加入 的水多 (2)相同体积、相同pH 的盐酸、醋酸 mol·L－1HNO2 溶液的 pH＝2.1 考向4 弱电解质的判断 [典例4]下列事实一定能证明 HNO2 是弱电解质的是( )。 ①常温下 NaNO2 溶液 pH 大于 7 ②用 HNO2 溶液做导电 实验，灯泡很暗 ③HNO2 和 NaCl 不能发生反应 ④常温下 0.1 ⑤NaNO2 和 H3PO4 反应，生成 HNO2 ⑥常温下将 pH＝1 的 HNO2 溶液稀释至原体积的 100 倍，溶液 pH 约为 2.8 A.①④⑥ C.①④⑤⑥ B.①②③④ D.全部 解析：①常温下 NaNO2 溶液 pH 大于 7，说明亚硝酸钠是 强碱弱酸盐，则 HNO2 是弱电解质，故①正确；②溶液的导电 性与离子浓度及离子所带电荷数有关，用 HNO2 溶液做导电实 验，灯泡很暗，不能证明HNO2为弱电解质，故②错误；③HNO2 和 NaCl 不能发生反应，只能说明不符合复分解反应发生的条 件，但不能说明 HNO2 是弱电解质，故③错误；④常温下 0.1 mol·L－1HNO2 溶液的 pH＝2.1，说明 HNO2 不能完全电离， 即说明 HNO2 为弱电解质，故④正确：⑤较强酸可以制取较弱 酸，NaNO2 和 H3PO4 反应，生成 HNO2，说明 HNO2 的酸性弱 于 H3PO4，则 HNO2 为弱电解质，故⑤正确；⑥常温下将 pH＝ 1 的 HNO2 溶液稀释至原体积的 100 倍，溶液 pH 约为 2.8，说 明 HNO2 为弱电解质，故⑥正确。 答案：C CH3COO ＋H 以及CH3COONa [方法技巧] 设计实验证明电解质为弱电解质的两个角度 (以CH3COOH 为例) (1)若有与CH3COOH 比较的强电解质(如 HCl)，应从与已 知强电解质比较的角度设计，如配制与已知强电解质等物质的 量浓度的溶液，比较二者的导电性或在相同条件与锌、碳酸氢 钠反应的反应速率等。 (2)若没有与CH3COOH 比较的强电解质，应从CH3COOH 自身性质的角度设计，如证明醋酸溶液中c(CH3COOH)≠c(H＋)、 － ＋存在电离平衡CH3COOH 溶液的pH>7 等。 【拓展演练】 1.(2016 年北京卷)在两份相同的 Ba(OH)2 溶液中，分别滴 入物质的量浓度相等的 H2SO4、NaHSO4 溶液，其导电能力随滴 入溶液体积变化的曲线如图所示。 　　解析：向Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液：Ba(OH)2＋H2SO4 ===BaSO4↓＋2H2O(反应ⅰ)；向Ba(OH)2溶液中滴入NaHSO4溶 液：Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋NaOH＋H2O(反应ⅱ)， NaOH＋NaHSO4===Na2SO4＋H2O(反应ⅲ)。A项，由题图可知 曲线①在a点溶液导电能力最低，说明此时溶液中离子浓度最 小，当Ba(OH)2和H2SO4完全反应生成BaSO4沉淀时，溶液导电 能力最低，A正确；B项，曲线②中b点进行的反应是反应ⅱ， 溶液中含有Ba(OH)2与NaHSO4反应生成的NaOH，B正确；C项， c点曲线①表示Ba(OH)2已经完全反应，并剩余H2SO4， 溶液显酸性，c 点曲线②表示 NaOH 与 NaHSO4 反应，且 NaOH 还有剩余，故溶液中含有反应ⅲ生成的 Na2SO4 和剩余的 NaOH， 溶液显碱性，所以 c 点两溶液中含有 OH－的量不相同，C 错误； D 项，a 点为 Ba(OH)2 和 H2SO4 完全反应时生成 BaSO4 沉淀， 溶液呈中性，d 点溶液中溶质只有 Na2SO4，溶液也呈中性，D 正确。 答案：C 电离的 c(H＋)。下列说法不正确的是( 2.(2018 届福建莆田二模)向 10 mL 1 mol·L－1 的 HCOOH 溶液中不断滴加 1 mol·L－1 的 NaOH 溶液，并一直保持常温，所 加碱的体积与－lgc水(H＋)的关系如图所示。c水(H＋)为溶液中水 )。. . . A.常温下，Ka(HCOOH)的数量级为 10－4 B.a、b 两点 pH 均为 7 C.从 a 点到 b 点，水的电离程度先增大后减小 D.混合溶液的导电性逐渐增强 解析：A 项，甲酸溶液中水电离出的 H＋浓度为 10－12 mol· L－1，则溶液中H＋浓度为0.01 mol·L－1, 所以常温下, Ka(HCOOH) B 错误；C 项，从 a 点到 b 点，溶液中的溶质由甲酸和甲酸钠 变为甲酸钠，然后又变为甲酸钠和氢氧化钠，所以水的电离程 度先增大后减小，C 正确；D 项，溶液的导电能力强弱取决于 溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷的多少，离子浓度越大， 离子所带的电荷越多，溶液的导电性越强。甲酸是弱酸，生成 的甲酸钠以及氢氧化钠均是强电解质，所以混合溶液的导电性 逐渐增强，D 正确。 答案：B 考点二 考向1 电离平衡常数 有关电离常数的定性分析 [典例5]25 ℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示： 请回答下列问题： (1)CH3COOH、H2CO3、HClO 的酸性由强到弱的顺序为 ____________________。 化学式 CH3COOH H2CO3 HClO 电离平衡 常数 1.7×10－5 K1＝4.3×10－7 K2＝5.6×10－11 3.0×10－8 (3)体积为 10 mL pH＝2 的醋酸溶液与一元酸 HX 分别加水 稀释至 1000 mL，稀释过程中 pH 变化如图所示，则 HX 的电离 平衡常数________(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的电 离平衡常数，理由是____________________________。 答案：(1)CH3COOH>H2CO3>HClO (3)大于 稀释相同倍数，HX 的 pH 变化比 CH3COOH 的 pH 变化大，酸性强，故 HX 的电离平衡常数大 考向2 有关电离常数的定量计算 [方法技巧] 水溶液体系某一平衡常数的计算技巧 若水溶液体系中存在多个平衡，如弱电解质的电离平衡、 水的电离平衡、弱电解质的离子水解平衡等，计算某一个平衡 的平衡常数，先由题目所给条件，依据电荷守恒、物料守恒求 得平衡式中所需微粒的浓度，再代入平衡常数表达式计算即可。 【拓展演练】