备战2022年高考化学一轮复习名师讲义第25讲 弱电解质的电离

第八单元水溶液中的离子平衡第25讲弱电解质的电离【复习目标】1、了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念及区别。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 2、了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。3、了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。【知识梳理】学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 考点一强电解质与弱电解质1.电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的比较比较项目电解质非电解质强电解质弱电解质电离特点完全电离、不可逆、不存在电离平衡部分电离、可逆、存在电离平衡熔融状态和水溶液中均不能电离溶液中所含粒子种类水合离子，无溶质分子水合离子和溶质分子共存溶质分子物质类别强酸、强碱、多数盐、部分碱性氧化物弱酸、弱碱、水、个别盐多数有机物、非金属氧化物结构特点学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 以离子键结合的离子化合物，或以极性键结合的共价化合物以极性键结合的共价化合物以极性键结合的共价化合物2.区别强强酸和弱酸的方法判断一种酸是强酸还是弱酸时，实质是看它在水溶液中的电离程度，若完全电离即为强酸，部分电离则为弱酸。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 （1）根据定义区别：①强酸在水溶液中全部电离，不存在溶质分子；弱酸在水溶液中部分电离，因存在电离平衡，所以既含溶质离子，又含溶质分子。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 ②同温度、同浓度的强酸溶液的导电性强于弱酸溶液的。③pH相同的强酸和弱酸，弱酸的物质的量浓度大于强酸的。④学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 弱酸和其对应的盐可配成缓冲溶液，抵抗少量强酸、强碱，使该溶液的pH基本保持不变；而强酸及其盐不具有这样的性质。（2）根据稀释过程c（H＋）变化区别：①学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 pH体积相同的强酸和弱酸，当加水稀释相同倍数时，pH值变化大的为强酸，pH值变化小的为弱酸。②稀释浓的弱酸溶液，一般是C（H＋）先增大后减小；稀释浓的强酸溶液，C（H＋）一直减小。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 (3)根据中和反应区别:①中和同体积、同pH的强酸和弱酸，弱酸的耗碱量多于强酸的。②学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 pH体积相同的强酸和弱酸与等物质的量的强碱发生中和反应后，若溶液呈中性，该酸为强酸；若溶液呈酸性，则该酸为弱酸（除极弱酸外，如HCN）。(4)根据与其它物质发生化学反应的速率、生成气体的量等区别:①学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 pH相同、体积也相同的强酸和弱酸跟足量活泼金属反应时，起始速率相同；在反应过程中，弱酸反应较快，产生的氢气量多；而强酸反应较慢，产生的氢气量少。②同浓度、同体积的强酸和弱酸，分别与足量较活泼的金属反应，强酸产生氢气的速率较大；弱酸产生氢气的速率较小．当二者为同元酸时，产生氢气的物质的量相等。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 例题1、下列说法正确的是。①将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释，c(H+)/c(HF)始终保持增大②根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系，推出pH＝6.8的溶液一定显酸性学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 ③根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO④碳酸钙难溶于水，放入水中水溶液不导电，且碳酸钙960℃时分解不存在熔融状态导电的性质，故CaCO3是非电解质学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 ⑤Cl2的水溶液能导电，但属于非电解质⑥相同温度时，100mL0.01mol·L－1的醋酸溶液与10mL0.1mol·L－1的醋酸溶液相比较，中和时所需NaOH的量前者大于后者学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 ⑦所有的离子化合物都是强电解质，所有的共价化合物都是弱电解质⑧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⑨CuSO4溶液导电时要伴随化学变化学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 ⑩将硫酸钡放入水中不能导电，所以硫酸钡是非电解质⑪氨溶于水得到的溶液氨水能导电，所以氨水是电解质⑫固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 【解析】加水不断稀释过程中，HF的电离程度不断增大，H+的数目不断增多，HF分子数目不断减少，c(H+)/c(HF)始终保持增大，①正确；溶液中水的电离程度受温度的影响，C项中没有说明溶液的温度，因此，无法判断溶液的酸碱性，②错误；由于H2CO3的酸性比HClO的强，故将CO2通入NaClO溶液能生成HClO，符合较强酸制取较弱酸的规律，③正确；CaCO3虽难溶，但溶解部分完全电离，应是强电解质，④错误；Cl2既不是电解质，也不是非电解质，⑤错误；两种溶液所含醋酸物质的量相同，中和时所需NaOH的量相同，⑥错误；H2SO4、HCl等都是共价化合物，是强电解质，⑦错误；溶液的导电能力的强弱取决于溶液中离子的浓度大小和离子电荷数，与电解质强弱没有必然联系，⑧错误；CuSO4溶液导电，溶液中的离子在两极上分别发生氧化、还原反应，⑨正确；速BaSO4难溶于水，水溶液不导电，但熔化状态下导电是电解质，⑩错误；氨水是混合物，只能称为电解质溶液，应该说一水合氨(NH3·H2O)是电解质，而氨气是非电解质，⑪错误；熔融态的离子化合物导电，⑫错误。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 【答案】①③⑨【指点迷津】电解质的强弱由物质内部结构决定，电解质的强弱在一般情况下影响着溶液导电性的强弱。导电性强弱是由溶液离子浓度大小决定的。如果某强电解质溶液浓度很小，那么它的导电性可以很弱，而某弱电解质虽然电离程度很小，但如果浓度较大时，该溶液的导电能力也可以较强。因此，强电解质溶液的导电能力不一定强，弱电解质的导电能力也不一定弱。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 考点二弱电解质的电离平衡1．弱电解质的基本特征(1)电离方面：不能完全电离，存在电离平衡。如0.1mol·L－1CH3COOH溶液pH约为3；0.1mol·L－1CH3COOH溶液的导电能力比相同条件下的盐酸弱；pH＝1的CH3学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 COOH溶液与pH＝13的NaOH溶液等体积混合溶液呈酸性等。(2)稀释方面：常温下释酸溶液时，c(H＋)减小，而c(OH－)增大；在稀释碱溶液时，c(OH－)减小，而c(H＋)增大；无限稀释时其pH均无限接近7。如图所示，a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水，c、d为pH相等的盐酸和醋酸。加水稀释相同倍数后的pH大小：氨水>NaOH溶液，盐酸>醋酸；稀释后的pH仍然相等，则加水量的大小：氨水>NaOH溶液，醋酸>盐酸。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 (3)水解方面：如CH3COONa水溶液的pH>7,0.1mol·L－1CH3COONa溶液pH比0.1mol·L－1NaCl溶液大。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 2．影响电离平衡的因素与其它平衡相同，弱电解质在中达到电离平衡时电离程度的大小主要由电解质本身的性质决定，同时受到外界条件的影响。电离过程的热效应较小，在温度变化不大的情况下，一般不考虑温度对电离平衡的影响。若温度升高较多时，电离程度增强，离子浓度增大。在一定温度下，稀释溶液，弱电解质电离程度增强，离子数目增多，但由于溶液体积增大而离子浓度降低。当加入含有弱电解质组成的相同的离子时，弱电解质的电离平衡向左移动。对CH3COOHH＋＋CH3COO－的电离平衡，小结如下：条件变化平衡移动电离度K离子数目离子浓度加热正向移动增大增大增多增大稀释正向移动增大不变增多减小加冰醋酸正向移动减小不变增多增大学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 加盐酸逆向移动减小不变H＋增多CH3COO－减少加醋酸钠逆向移动减小不变H＋减少CH3COO－增多3.电离平衡常数（1）概念：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中电离所产生的各种离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，用K表示（酸用Ka表示，碱用Kb表示）。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 （2）表示方法：ABA++B-K= （3）K的意义：K值越大，表示该电解质较易电离，所对应的弱酸弱碱较强。从Ka或Kb的大小，可以判断弱酸和弱碱的相对强弱，例如弱酸的相对强弱：H2SO3（Ka1=1.5×10-2）>H3PO4（Ka1=7.5×10-3）>HF（Ka=7.2×10-4）>HNO2（Ka1=4.6×10-4）>HCOOH（Ka=1.8×10-4）>CH3COOH（Ka=1.8×10-5）>H2CO3（Ka1=4.3×10-7）>H2S（Ka1=9.1×10-8）.学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 （4）影响K值大小的因素：K值不随浓度而变化，但随温度而变化。（5）多元弱酸的电离。多元弱酸是分步电离的，且越向后的电离越困难，其电离出来的离子浓度也越小，酸性主要由第一步电离决定。如H3PO4的电离：第一步电离：H3PO4H++H2POK1学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 第二步电离：H2POH++HPO(较难)K2第三步电离：HPOH++PO（困难）K3学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 显然：K1>K2>K3。在磷酸溶液中，由H3PO4电离出来的离子有H+、H2PO、HPO、PO等离子，其离子浓度的大小关系为：c(H+)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。4.电离常数的应用：(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 (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，碱性(或酸性)越弱。(3)判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 (4)判断微粒浓度比值的变化，弱电解质加水稀释时，能促进弱电解质的电离，溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化，但电离常数不变。例题2、下列有关说法正确的是。①0.1L0.5mol·L－1CH3COOH溶液中含有的H＋数为0.05NA学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 ②室温下，稀释0.1mol·L－1CH3COOH溶液，溶液的导电能力增强③向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小④CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中的值减小学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 ⑤某温度下，pH＝11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍，溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示，a值一定大于9⑥H＋浓度相同等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，则反应所需要的时间B＞A　②学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 开始反应时的速率A＞B⑦25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示，则向Na2CO3溶液中滴加少量氯水的离子方程式为：CO＋2Cl2＋H2O===2Cl－＋2HClO＋CO2↑化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.7×10－5K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－113.0×10－8⑧一定温度下，冰醋酸在加水稀释过程中溶液导电能力的变化曲线如图所示，加水可使c学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 点溶液中c(CH3COO－)增大⑨室温下，由0.1mol·L－1一元碱BOH的pH＝10，可知溶液中存在BOH===B＋＋OH－学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 ⑩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⑪稀释弱电解质溶液时，所有粒子浓度都一定会减小⑫25℃下，醋酸溶液中各粒子存在下述关系：K＝＝1.75×10－5学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 ，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K＝8×10－5【解析】CH3COOH为弱电解质，在水溶液中部分电离，0.1L0.5mol·L－1CH3COOH溶液中含有的H＋数小于0.05NA，①错误;CH3COOH溶液中存在平衡，CH3COOHCH3COO－＋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,②错误;加水稀释时，平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋右移，n(H＋)增大，n(CH3COOH)减小，＝＝，故比值变大,③错误;稀释时，n(CH3COO－)增大，n(CH3COOH)减小，故的值减小,④正确;根据题给图像可知，开始二者pH相同，在稀释过程中促进氨水的电离，则氨水的pH变化较小，即Ⅱ为氨水稀释时溶液的pH变化曲线，pH＝11的氢氧化钠溶液稀释100倍时，pH变为9。所以，pH＝11的氨水溶液稀释100倍时，pH减小不到9，即a一定大于9,⑤正确;c(CH3COOH)>c(HCl)，盐酸与锌反应，H＋被消耗，CH3COOH与锌反应，H＋被消耗的同时，又由CH3COOH电离产生，即醋酸反应速率快，反应所需要的时间BHNO3学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 C．H2SO4的冰醋酸溶液中有：c(CH3COOH)=c(HSO)+2c(SO)+c(CH3COO-)D．向HNO3的冰醋酸溶液中加冰醋酸，减小7．25℃，加水稀释10mLpH=11的氨水，下列判断正确的是学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 A．原氨水的浓度=10-3mol/LB．氨水的电离程度增大，溶液中OH-的物质的量减小C．溶液中的增大学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 D．再加入10mLpH=3的盐酸，混合液pH=78．根据表中提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是化学式HClOH2CO3电离常数/mol·L-1K=3×10-8K1=4×10-7K2=4×10-11学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 A．向Na2CO3溶液中滴加少量氯水：CO+2Cl2+H2O=2Cl-+2HClO+CO2↑B．向NaHCO3溶液中滴加少量氯水：2HCO+Cl2=Cl-+ClO-+2CO2↑+H2OC．向NaClO溶液中通入少量CO2：CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 D．向NaClO溶液中通入过量CO2：CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+2HClO9．化合物MA是由碱MOH和酸HA中和所得的盐，其水溶液显中性，下列叙述一定正确的是A．温度升高，水的电离程度增大学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 B．水溶液的C．MOH在水中的电离方程式为：D．MA水溶液中：学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 10．25℃时，有下列四种溶液：①②③④0.1mol·L-1氨水pH=11氨水0.1mol·L-1盐酸pH=3盐酸下列说法中正确的是学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 A．①稀释到原来的100倍后，pH与②相同B．①③等体积混合、②④等体积混合所得的溶液都呈酸性C．①②中分别加入少量CH3COONa固体，的值都变大学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 D．③④稀释到原来的100倍后，稀释后④溶液中的pH大11．常温下，向盛有10mL1mol·L-1NH2OH[NH2OH+H2ONH3OH＋+OH-]的溶液中加水稀释，所得曲线如图所示[V/mL表示溶液的总体积]，已知：羟胺(NH2OH)可看成是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质，下列叙述正确的是学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 A．NH2OH的电离常数为10-9B．lgV=5时，溶液pH7，则证明HA是弱电解质；(4)①使HA的电离程度和c(H+)都减小，即抑制A-的水解，且c(A-)增大，可以加入NaA固体，故A正确，故选A；②使HA的电离程度减小，c(H+)和c(A-)都增大，就只能加入HA，故D正确，故选D。学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 【点睛】强弱电解质的本质区别是强电解质在水溶液中完全电离，而弱电解质是部分电离，因此在弱电解质溶液中，弱电解质分子与电离后的离子同时存在；主要从以下几个方面比较：①同浓度强弱电解质导电性不同；②反应速率：与同种物质反应的速率；③同浓度是的pH值大小；④加水稀释，平衡移动。14．（1）B（2）测得0.1mol·L-1的HA溶液的pH>1（3）3