高中化学微专题-专题一：弱电解质电离平衡

第一讲  弱电解质电离 一、弱电解质的判断方法 1、依据弱电解质的定义判断：如测得 0.1 mol·L-1 的CH3COOH溶液的pH>1，说明CH3COOH是弱酸。 2、依据物质的类别进行判断：强酸 (盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、氢溴酸和氢碘酸)、强碱(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡)、大多数盐为强电解质。 3、依据电离平衡移动判断：如pH=2的CH3COOH溶液加水稀释10倍，2<pH<3，说明CH3COOH是弱酸。 4、依据盐类能水解判断：如判断CH3COOH为弱酸可根据下面实验： ①配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞试液。现象：溶液变为浅红色。 ②用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上，测其pH，pH>7。 二、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)，正逆反应的速率相等时，电离过程达到了平衡。 2、外界条件对电离平衡的影响 ①内因：由弱电解质本身性质决定，电解质越弱，其电离程度越小。 ②外因(也适用于勒夏特列原理) 三、电离平衡移动造成离子浓度变化的判断 1、稀释时溶液中c(H+)或c(OH-)的变化：常采用“假设法”进行判断。先假设弱电解质不电离，求溶液中稀释后的c(H+)或c(OH-)；然后考虑弱电解质还能继续电离，导致n(H+)或n(OH-)要比假设情况的大，c(H+)或c(OH-)也就随之发生变化。 2、溶液中某些离子浓度比值的变化 对弱电解质平衡移动过程中某些离子浓度比值的变化常用两种方法分析：第一种方法是将浓度之比转化为物质的量进行比较，这样分析起来可以忽略溶液体积的变化，只需分析微粒数目的变化即可。第二种方法是“凑常数”，解题时将某些离子的浓度比值关系，乘以或除以某种离子的浓度，将会转化为一个常数与某种离子浓度乘积或相除的关系。 四、强酸与弱酸、强碱与弱碱的比较：一元强酸(碱)或弱酸(碱)稀释图像分析 图中，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。对于该图像，要深刻理解以下4点： 1、对于pH=y的强酸溶液稀释时，体积每增大10n倍，pH就增大n个单位，即pH=y+n；对于pH=y的弱酸溶液来说，体积每增大10n倍，pH增大不足n个单位，即pH<y+n；无论怎样稀释，酸溶液的pH不能等于或大于7，只能趋近于7。 2、对于pH=x的强碱溶液稀释时，体积每增大10n倍，pH就减小n个单位，即pH=x-n；对于pH=x的弱碱溶液来说，体积每增大10n倍，pH减小不足n个单位，即pH>x-n；无论怎样稀释，碱溶液的pH不能等于或小于7，只能趋近于7。 3、加水稀释相同倍数后的pH大小：氨水>NaOH溶液，盐酸>醋酸。 4、稀释后的pH仍然相等，则加水量的多少：氨水>NaOH溶液，醋酸>盐酸。 五、电离平衡常数的意义 电离平衡常数与酸(碱)性强弱的关系 1、逐级电离所对应平衡常数：K1K2K3。 2、电离平衡常数越小，酸(碱)性越弱，其对应离子水解程度越大，酸(碱)性越强。 3、电离平衡常数只受温度影响，不受浓度、酸碱度影响。 六、电离平衡常数的定量计算：有关电离平衡常数的计算(以弱酸HX为例) 1、已知c(HX)和c(H+)，求电离平衡常数。 则 由于弱酸只有极少一部分电离，c(H+)的数值很小，可做近似处理：c(HX)-c(H+)≈c(HX)，则，代入数值求解即可。 2、已知c(HX)和电离平衡常数，求c(H+)。 由于c(H+)的数值很小，可做近似处理：c(HX)-c(H+)≈c(HX)，则c(H+)=，代入数值求解即可。 1．用食用白醋(醋酸的浓度为0.1mol/L)进行下列实验，能证明醋酸为弱电解质的是 A．白醋中滴入石蕊试液呈红色 B．用白醋作导电实验，灯泡亮度较暗 C．蛋壳浸泡在白醋中有气体产生 D．pH试纸显示白醋的pH值为2～3 2．常温下向l0mL0.1mol/L氨水中缓缓加蒸馏水稀释到1L后，下列说法正确的是 A．OH-浓度增大，OH-数目也增大 B．比值减小 C．电离程度增大，导电能力减弱 D．此过程中，溶液中所有离子浓度均减小 3．常温下，体积均为的溶液和溶液，分别加水稀释至，溶液pH随的变化如图所示。下列叙述正确的是 A．与等浓度的盐酸溶液中和时，消耗盐酸溶液的体积：a点>b点 B．a点、c点对应溶液中离子数目相等 C．两溶液在稀释过程中，溶液中某种离子浓度可能增大 D．时，若两溶液同时升高温度，则减小 4．室温下，pH均为2的两种一元酸HA和HB各1 mL，分别加水稀释，pH随溶液体积的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是 A．HA的酸性比HB的酸性弱 B．若两溶液无限稀释，则它们的n(H+)相等 C．a点溶液的导电性比c点溶液的导电性弱 D．对a、b两点溶液同时升高温度，则 增大 5．已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示，回答下列问题： 化学式 CH3COOH H2CO3 HClO 电离平衡常数 Ka=1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=3.0×10-8 (1)表中三种酸酸性最强的是 。 (2)常温下，0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀释过程中，下列表达式的数据变大的是 。(填字母) A.c(H＋)B.C.D. (3)25℃时，将amol·L－1的醋酸与bmol·L－1氢氧化钠等体积混合，反应后溶液恰好显中性，这时钠离子浓度与醋酸根离子浓度相等，用a、b表示醋酸的电离平衡常数为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【详解】弱电解质是指在水溶液中只有部分电离的电解质，据此分析解题： A．白醋中滴入石蕊试液呈红色仅仅能说明醋酸是酸，但不能说明其强弱，A不合题意； B．醋酸的浓度为0.1 mol/L，用白醋作导电实验，灯泡亮度较暗，没有对照实验，故不能说明醋酸的强弱，B不合题意； C．蛋壳浸泡在白醋中有气体产生，只能说明醋酸的酸性比碳酸的强，碳酸为弱酸，但不能说明醋酸的强弱，C不合题意； D．若醋酸是强电解质，醋酸的浓度为0.1 mol/L时pH应该为1，现pH试纸显示白醋的pH值为2～3，说明醋酸只用部分电离，故属于弱电解质，D符合题意； 故答案为：D。 2．C 【分析】加水稀释促进一水合氨电离，溶液中c(NH3·H2O)、c(NH4＋)、c(OH－)都减小，但c(H＋)增大，据此分析解答。 【详解】A．加水稀释促进一水合氨电离，溶液中OH－数目增大，但OH-浓度减小，故A错误； B．温度不变，一水合氨电离平衡常数不变，c(OH－)减小，则增大，故B错误； C．加水稀释促进电离，一水合氨电离程度增大，随着稀释的进行，溶液中离子浓度减小，溶液导电能力减弱，故C正确； D．温度不变，水的离子积常数不变，c(OH－)减小，则c(H＋)增大，故D错误； 故选C。 3．C 【详解】强碱溶液稀释10n倍，pH=pH始-n>7，弱碱溶液稀释10n倍，pH>pH始-n>7，由图象可知，MOH为强碱，ROH为弱碱， A．两溶液起始pH相等，因此两溶液起始c(OH-)相等，弱碱在水中部分电离，强碱在水中完全电离，因此起始c(ROH)>c(MOH)，等体积两溶液与等浓度的盐酸溶液中和时，消耗盐酸溶液的体积：b点>a点，故A错误； B．a点、c点对应溶液中c(OH-)相等，但两点所对应体积不相同，因此对应溶液中离子数目不相等，故B错误； C．稀释过程中c(OH-)逐渐减小，根据c(OH-)×c(H+)=Kw，Kw是只与温度有关的常数，因此稀释过程中溶液中c(H+)逐渐增大，故C正确； D．升高温度，ROH电离平衡正向移动，ROH电离程度增大，溶液中c(R+)逐渐增大，MOH电离程度不受影响，因此c(M+)不变，则增大，故D错误； 答案为C。 4．B 【分析】室温下，pH均为2的两种一元酸HA和HB各1 mL，分别加水稀释，HA溶液pH=5，说明HA为强酸，HB为弱酸，以此解答。 【详解】A．pH均为2的两种一元酸HA和HB各1 mL，分别加水稀释1000倍，HA溶液pH=5，HB溶液pH小于5，HA的酸性比HB的酸性强，故A错误； B．溶液无限稀释接近为水的电离，氢离子浓度接近为10−7，若两溶液无限稀释，则它们的c(H+)相等，故B正确； C．a点溶液中离子浓度大于c点溶液中离子浓度，溶液导电性取决于离子浓度大小，则a点溶液的导电性比c点溶液的导电性强，故C错误； D．HA为强酸，HB为弱酸，对a、b两点溶液同时升高温度，c(A-)浓度不变，HB电离程度增大，c(B-)浓度增大，比值减小，故D错误； 故选B。 5． CH3COOH BC 【详解】 （1）根据表中数据可知，酸的电离平衡常数大小为：CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCO，电离平衡常数越大，酸性越强，所以酸性由强到弱的顺序为：CH3COOH＞H2CO3＞HClO，即酸性最强的为CH3COOH； （2）A.0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中，醋酸的电离程度增大，但c(H＋)减小，故A错误； B．加水稀释过程中，醋酸的电离程度增大，氢离子物质的量增大，醋酸分子物质的量减小，同一溶液中=的比值增大，故B正确； C．醋酸溶液加水稀释时酸性减弱，氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，则的比值增大，故C正确； D．稀释过程中温度不变，则醋酸的电离平衡常数Ka=不变，故D错误；故答案为：BC； （3）将amol•L-1的醋酸溶液与b mol•L-1的氢氧化钠溶液等体积混合，溶液呈中性，说明醋酸过量，醋酸和氢氧化钠溶液发生反应CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O，则溶液中c（CH3COOH）=（a-b）mol•L-1，达到电离平衡时，溶液呈中性，c(H＋)=1×10-7mol•L-1，c（Na+）=c（CH3COO-）=mol•L-1，则Ka==。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$