（浙江选考）2021版高考化学一轮复习 专题8 水溶液中的离子平衡 1 第一单元 弱电解质的电离平衡教学案

第一单元弱电解质的电离平衡考点分布知识内容考试要求2016年2017年2018年2019年2020年4月10月4月11月4月11月4月1月(1)几种典型的弱电解质at21t18t18t18t17(2)弱电解质水溶液中的电离平衡bt21t18t18t18t18t17(3)弱电解质的电离方程式b(4)电离度及其简单计算c(5)电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系b(6)多元弱酸的分步电离at23t21弱电解质的电离平衡一、强、弱电解质1概念2与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物；弱电解质主要是某些共价化合物。3电离方程式的书写(1)弱电解质多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如h2co3电离方程式：h2co3hhco，hcohco。多元弱碱电离方程式一步写成，如fe(oh)3电离方程式：fe(oh)3fe33oh。(2)酸式盐强酸的酸式盐完全电离，如nahso4电离方程式：nahso4=nahso。弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离，如nahco3电离方程式：nahco3=nahco，hcohco。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)，当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，且溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化时，电离过程达到了平衡。2电离平衡的特征3电离平衡的影响因素(1)内因：弱电解质本身的性质。(2)外因温度：温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小。加入能反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。题组一判断弱电解质的方法1(2017浙江4月选考，t18)室温下，下列事实不能说明nh3h2o为弱电解质的是()a0.1 moll1 nh3h2o的ph小于13b0.1 moll1 nh4cl溶液的ph小于7c相同条件下，浓度均为0.1 moll1 naoh溶液和氨水，氨水的导电能力弱d0.1 moll1 nh3h2o能使无色酚酞试液变红色答案：d2(2020浙江名校联考)能证明乙酸是弱酸的实验事实是()ach3cooh溶液与zn反应放出h2b0.1 moll1 ch3cooh溶液中c(ch3coo)0001 moll1cch3cooh溶液与na2co3反应生成co2d0.1 moll1 ch3cooh溶液可使紫色石蕊变红解析：选b。ch3cooh溶液与zn反应放出h2，只能证明ch3cooh具有酸性，a项不能证明乙酸是弱酸；0.1 moll1的ch3cooh溶液中c(ch3coo)0.001 moll1，证明乙酸在溶液中不能完全电离，b项能证明乙酸是弱酸；ch3cooh溶液与na2co3反应放出co2，只能证明ch3cooh的酸性比h2co3强，c项不能证明乙酸是弱酸；强酸和部分弱酸溶液都可以使紫色石蕊变红，d项不能证明乙酸是弱酸。强电解质和弱电解质的证明实验以证明某酸(ha)为弱酸为例实验方法结论(1)测0.01 moll1 ha溶液的phph2，ha为强酸；ph2，ha为弱酸(2)测naa溶液的phph7，ha为强酸；ph7，ha为弱酸(3)相同条件下，测相同浓度的ha和hcl溶液的导电性导电性相同，ha为强酸；导电性弱于盐酸，ha为弱酸(4)往同浓度的ha和hcl溶液中投入大小相同的zn粒或caco3固体开始反应速率相同，ha为强酸；开始反应速率比盐酸慢，ha为弱酸 (5)测相同ph的ha与hcl稀释相同倍数前后的ph变化ph变化倍数相同，ha为强酸；ph变化倍数小于盐酸，ha为弱酸题组二影响弱电解质电离平衡的因素3已知0.1 moll1的醋酸溶液中存在电离平衡：ch3coohch3cooh，要使溶液中c(h)/c(ch3cooh)的值增大，可以采取的措施是()加少量烧碱溶液升高温度加少量冰醋酸 加水a bc d解析：选c。本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动，但会使c(h)/c(ch3cooh)的值减小。4(2020温州平阳二中高二期中)从植物花汁中提取的一种有机物hin，可做酸碱指示剂，在水溶液中存在电离平衡：hin(红色)hin(黄色)，对上述平衡解释不正确的是()a升高温度平衡向正方向移动b加入盐酸后平衡向逆方向移动，溶液显红色c加入naoh溶液后平衡向正方向移动，溶液显黄色d加入nahso4溶液后平衡向正方向移动，溶液显黄色解析：选d。a.弱电解质的电离是吸热过程，升高温度促进电离，平衡向右移动，故a正确；b.加入盐酸后增大了氢离子浓度，抑制电离，平衡向左移动，溶液显红色，故b正确；c.加入氢氧化钠溶液，氢离子浓度降低，平衡向右移动，溶液显黄色，故c正确；d.加入nahso4溶液增大了氢离子浓度，抑制电离，平衡向左移动，溶液显红色，故d错误。5h2s水溶液中存在电离平衡h2shhs和hshs2。若向h2s溶液中()a加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大b通入过量so2气体，平衡向左移动，溶液ph增大c滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液ph减小d加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小解析：选c。加水，电离平衡虽向右移动，但因溶液体积变大，c(h)减小，a项错误；通入少量so2，因发生so22h2s=3s2h2o，平衡向左移动，溶液ph增大，但通入过量so2，最终溶液为饱和亚硫酸溶液，溶液ph减小，b项错误；加入新制氯水，发生反应：h2scl2=s2hcl，平衡向左移动，溶液酸性增强，ph减小，c项正确；加入cuso4后，发生反应：h2scu2=cus2h，溶液中c(h)变大，d项错误。外界条件对电离平衡影响的“四个不一定”(1)稀醋酸加水稀释时，溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变，kwc(h)c(oh)是定值，稀醋酸加水稀释时，溶液中的c(h)减小，故c(oh)增大。(2)电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度不一定增大，电离程度也不一定增大。 如对于ch3coohch3cooh，平衡后，加入冰醋酸，c(ch3cooh)增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，只能“减弱”而不能消除，再次平衡时，c(ch3cooh)比原平衡时大；加水稀释或加少量naoh固体，都会引起平衡右移，但c(ch3cooh)、c(h)都比原平衡时要小；加水稀释或增大弱电解质的浓度，都使电离平衡向电离方向移动，但加水稀释时弱电解质的电离程度增大，而增大弱电解质的浓度时弱电解质的电离程度减小。电离平衡常数一、电离平衡常数(又称电离常数)1常见弱碱和弱酸的电离平衡常数(25 )弱电解质电离方程式电离平衡常数nh3h2onh3h2onhohkb1.8105ch3coohch3coohch3coohka1.8105hclohclohcloka3.01082.ch3cooh的酸性大于hclo的酸性(填“大于”“小于”或“等于”)，判断的依据：相同条件下，电离平衡常数越大，则电离程度越大，c(h)越大，酸性越强。3电离平衡常数的意义：弱酸、弱碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。相同条件下，电离平衡常数越大，则电离程度越大。多元弱酸的电离以第一步电离为主，各级电离平衡常数的大小差距较大。4外因对电离平衡常数的影响：电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与温度有关，与电解质的浓度无关，升高温度，k值增大，原因是电离是吸热过程。5多元弱酸的分步电离以碳酸(二元弱酸)为例(1)电离方程式：h2co3hhco，hcohco。(2)电离平衡常数表达式：ka1，ka2。(3)比较大小：ka1ka2。二、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。hxhx起始 c(hx) 0 0平衡 c(hx)c(h) c(h) c(h)则ka。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ka，代入数值求解即可。2已知c(hx)和电离平衡常数，求c(h)。hxhx起始 c(hx) 0 0平衡 c(hx)c(h) c(h) c(h)则ka。由于ka值很小，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。三、电离度1弱电解质的电离度100%。2一般而言，相同温度下，弱电解质溶液的浓度越大，电离度越小；弱电解质溶液的浓度越小，电离度越大。题组一电离平衡常数及其应用1(2020舟山高二检测)液态化合物ab会发生微弱的自身电离，电离方程式为abab，在不同温度下其平衡常数为k(25 )1.01014，k(35 )2.11014。则下列叙述正确的是()ac(a)随温度的升高而降低b35 时，c(a)c(b)cab的电离程度：(25 )(35 )dab的电离是吸热过程解析：选d。由于k(25 )k(35 )，故c(a)随温度的升高而增大，a错；由电离方程式可知，任何温度下，都存在c(a)c(b)，b错；由25 和35 时的电离平衡常数可知，温度越高，电离程度越大，c错；由于k(25 )k(35 )，因此ab的电离是吸热过程，d正确。2运用电离平衡常数判断下列可以发生的反应是()酸电离平衡常数(25 )碳酸ka14.3107ka25.61011次溴酸ka2.4109hbrona2co3=nabronahco32hbrona2co3=2nabroh2oco2hbronahco3=nabroh2oco2nabroco2h2o=nahco3hbroabc d解析：选c。根据复分解反应中较强酸制备较弱酸的原理，中ka(次溴酸)2.4109ka2(碳酸)5.61011，能发生；中ka(次溴酸)2.4109ka1(碳酸)4.3107，能发生；和都不能发生。3常温下，将a moll1 ch3coona溶于水配成溶液，向其中滴加等体积的b moll1的盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，用含a和b的代数式表示醋酸的电离常数ka_。解析：由电荷守恒和物料守恒可得所以c(ch3cooh)c(cl)，ch3coohch3cooh moll1 () moll1 107 moll1ka。答案：425 时，将浓度均为0.1 moll1、体积分别为v(ha)和v(boh)的ha溶液与boh溶液按不同体积比混合，保持v(ha)v(boh)100 ml，v(ha)、v(boh)与混合液ph的关系如图所示。下列说法正确的是()aka(ha)106bb点时，c(b)c(a)c(ha)cc点时，随温度升高而减小dac过程中水的电离程度始终增大解析：选c。由题图可知，a点时，100 ml 0.1 moll1的ha溶液ph3，故ha为弱酸，其电离平衡常数ka(ha)105，a项错误；b点时，溶液的ph7，c(h)c(oh)，根据电荷守恒，则有c(b)c(a)，b项错误；由ah2ohaoh可知，kh，升高温度，水解平衡正向移动，kh增大，故c点时，随温度的升高而减小，c项正确；由题图知，100 ml 0.1 moll1的boh溶液 ph11，故boh为弱碱，其电离平衡常数kb(boh)105ka(ha)，故b点时，v(ha)v(boh)50 ml，ha溶液与boh溶液恰好完全反应，ab过程中，boh溶液的体积逐渐增大，ha溶液逐渐被中和，水的电离程度逐渐增大，bc的过程中，ha溶液中和完全，boh溶液过量，故水的电离程度逐渐减小，d项错误。利用电离平衡常数解题的思维模型题组二强酸与弱酸的比较与判断5(2020金华十校第一次联考)室温下，不能比较h2co3与h2so3酸性强弱的是()a相同条件下，比较h2co3溶液与h2so3溶液的导电能力b相同条件下，比较na2co3溶液与na2so3溶液的碱性c相同条件下，比较na2co3溶液与na2so3溶液消耗氢氧化钡溶液的体积d相同条件下，比较na2co3溶液与na2so3溶液的ph解析：选c。相同条件下， h2co3溶液与h2so3溶液的导电能力越强，酸性越强，比较h2co3溶液和h2so3溶液导电能力，能比较h2co3与h2so3酸性强弱，故a不选；相同条件下，酸性越弱，酸根离子水解程度越大，溶液的碱性越强，比较na2co3溶液与na2so3溶液的碱性，能比较h2co3与h2so3酸性强弱，故b不选；相同条件下， na2co3溶液与na2so3溶液与氢氧化钡反应消耗氢氧化钡溶液的体积相同，所以不能比较h2co3与h2so3酸性强弱，故选c；相同条件下，酸性越弱，酸根离子水解程度越大，溶液ph越大，比较na2co3溶液与na2so3溶液的ph，能比较h2co3与h2so3酸性强弱，故d不选。6(2018浙江4月选考，t18)相同温度下，关于盐酸和醋酸两种溶液的比较，下列说法正确的是()aph相等的两溶液中：c(ch3coo)c(cl)b分别中和ph相等、体积相等的两溶液，所需naoh的物质的量相同c相同浓度的两溶液，分别与金属镁反应，反应速率相同d相同浓度的两溶液，分别与naoh固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化)：c(ch3coo)c(cl)解析：选a。a项中，在盐酸中c(h)c(cl)，在醋酸中c(h)c(ch3coo)，两溶液ph相等说明c(h)相等，则c(ch3coo)c(cl)，故a正确；b项中，ph相等、体积相等的两溶液中，醋酸的物质的量大于盐酸，中和naoh时所需naoh的物质的量不同，故b不正确；c项中，相同浓度的两溶液中盐酸的c(h)大，分别与金属镁反应，反应速率不同，故c不正确；d项中，相同浓度的两溶液，分别与naoh固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化)，有c(ch3coo)c(na)、c(cl)c(na)，由于盐酸消耗的naoh更多，其c(na)大一些，故d不正确。725 时，下列关于某酸(用h2a表示)的说法中，不正确的是()apha的na2a溶液中，由水电离产生的 c(oh)10a14 moll1b将pha的h2a溶液稀释为pha1的过程中，c(h2a)/c(h)减小，则h2a为弱酸c测naha溶液的ph，若ph7，则h2a是弱酸；若ph7，则h2a是强酸d0.2 moll1h2a溶液中的c(h)a，0.1 moll1h2a溶液中的c(h)b，若a2b，则h2a是弱酸解析：选c。pha的na2a溶液，c(h)10a moll1，则c(oh)10a14 moll1，na2a不能直接电离出oh，oh是由水电离产生的，a项正确。h2a如果是强酸，则溶液中不存在h2a分子，比值为0；h2a如果是弱酸，根据溶液越稀越电离的知识，h2a电离程度增大，n(h2a)减小，n(h)增大，c(h2a)/c(h)n(h2a)/n(h)减小，b项正确。测naha溶液的ph，若ph7，则h2a是强酸，说法错误，例如：nahso3溶液呈酸性，ph7，但h2so3是弱酸，c项错误。若h2a是强酸，则a2b；若h2a是弱酸，根据溶液越稀越电离，0.1 moll1h2a溶液电离程度更大，则ac(oh)，b正确。分别加水稀释10倍，假设平衡不移动，那么溶液的ph均为10，但稀释氨水使平衡nh3h2onhoh右移，使的ph10，同理醋酸稀释后phv2，d错误。11(2017浙江11月选考，t23)25 时，在“h2ahaa2”的水溶液体系中，h2a、ha和a2三者中各自所占的物质的量分数()随溶液ph变化的关系如图所示。下列说法正确的是()a在含h2a、ha和a2的溶液中，加入少量naoh固体，(ha)一定增大b将等物质的量的naha和na2a混合物溶于水，所得的溶液中(ha)(a2)cnaha溶液中，ha的水解能力小于ha的电离能力d在含h2a、ha和a2的溶液中，若c(h2a)2c(a2)c(oh)c(h)，则(h2a)和(ha)一定相等答案：c二、非选择题12某一元弱酸(用ha表示)在水中的电离方程式是haha，回答下列问题：(1)向溶液中加入适量naa固体，以上平衡将_(填“正”或“逆”)向移动，理由是_。(2)若向溶液中加入适量nacl溶液，以上平衡将_(填“正”或“逆”)向移动，溶液中c(a)将_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，溶液中c(oh)将_。答案：(1)逆c(a)增大，平衡向减小c(a)的方向即逆向移动(2)正减小增大13一定温度下，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点不导电的原因：_。(2)a、b、c三点溶液的ph由小到大的顺序是_。(3)h的物质的量最大的点是_(填“a”“b”或“c”)点。(4)若使c点溶液中的c(ch3coo)增大，可以采取下列措施中的_(填字母)。a加热b加很稀的naoh溶液c加naoh固体 d加水e加固体ch3coona f加入锌粒解析：(1)冰醋酸中无自由移动的离子，所以在o点时不导电。(2)ph的大小与c(h)有关，ph大则c(h)小。溶液的导电能力与离子浓度有关，在醋酸溶液中离子来源于醋酸的电离，醋酸溶液的导电能力越强，说明c(h)越大。(3)溶液稀释过程中，电离平衡向电离方向移动，氢离子的物质的量增大。(4)若使c(ch3coo)增大，可以采取措施促进ch3cooh的电离平衡向电离方向移动。a、b、c、d、f选项均可以达到使电离平衡向电离方向移动的目的。b、d项虽然能使ch3cooh的电离平衡向电离方向移动，但是稀释占据了主导作用，导致c(ch3coo)减小。e项中虽然ch3cooh的电离受到抑制，但加入的ch3coo能使c(ch3coo)增大。答案：(1)无自由移动的离子(2)bac(3)c(4)acef14(1)常温时，初始浓度分别为1 moll1和0.1 moll1的氨水中c(oh)分别为c1和c2，则c1和c2的关系为c1_10c2。(2)25 时，醋酸的电离常数ka1.75105。向该溶液中加入一定量的盐酸，ka是否变化？为什么？若醋酸的初始浓度为0.010 moll1，平衡时c(h)是多少？醋酸的电离度是多少？解析：(1)设nh3h2o的电离度分别为1、2，则10，溶液浓度越小，电离度越大，即12，所以c110c2。(2)ka只随温度变化而变化。加入盐酸ka不变。设平衡时c(h)c(ch3coo)x moll1，则c(ch3cooh)平(0.010x) moll1，由ka1.75105，进行0.010x0.010处理后，解得x4.18104，100%4.18%。答案：(1)(2)不变，ka仅为温度函数，加入盐酸ka不变。平衡时c(h)为4.18104 moll1，醋酸的电离度为4.18%。15a、b、c、d、e五种溶液分别是naoh、nh3h2o、ch3cooh、hcl、nh4hso4中的一种。常温下进行下列实验：将1 l ph3的a溶液分别与x l 0.001 moll1 b溶液、y l 0.001 moll1 d溶液充分反应至中性，x、y大小关系为yx；浓度均为0.1 moll1 a和e溶液，ph：ae；浓度均为0.1 moll1 c与d溶液等体积混合，溶液呈酸性。回答下列问题：(1)d溶液是_溶液，判断理由是_。(2)用水稀释0.1 moll1 b溶液时，溶液中随着水量的增加而减小的是_(填序号)。c(h)和c(oh)的乘积oh的物质的量(3)oh浓度相同的等体积的两份溶液a和e，分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是_(填序号)。反应所需要的时间：ea开始反应时的速率：ae参加反应的锌粉物质的量：ae反应过程的平均速率：eaa