水溶液中的离子平衡

第八章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离平衡■考点1弱电解质的电离平衡［教材基础一自热身］1.弱电解质(1概念全电电超强电解质.包括强酸、强碱、大多电解质小水溶漉里'数盐等电解质小水溶漉里锦分电离=一^弱电解质,包括眼酰阚%水等(2电离方程式的书写①强电解质用=="号，弱电解质用“ ”号。②多元弱酸,分步电离,分步书写且第一步电离程度远远大于第二步的电离程度,如H2CO3H2cO3 H++HCO］、HCO］H++CO2-。③多元弱碱，分步电离，一步书写，如Fe(OH)3：3Fe(OH)、 Fe3++3OH-o3④酸式盐在水溶液中，强酸的酸式盐完全电离，弱酸的酸式盐中酸式酸根离子不完全电离。如NaHSO4：NaHSO4===Na++H++SO4-NaHCO：NaHCO:=Na++HCO-33 3在熔融状态时NaHSO4===Na++HSO-。.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立弱电解质的电离平衡是指在一定条件下,弱电解质的分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等,溶液中的分子和离子的浓度都保持不变时的状态。平衡建立过程的v-t图像如图所示。(2电离平衡的特征便)一可通过程!一忒电离)=仪结合)差。，动态平衡一条件一定，平衡体系中殳工与理工的浓度一定因一条件改变，平衡可能发生移动.影响电离平衡的因素(1内因：弱电解质本身的性质。(2外因：浓度、温度、加入试剂等。①温度：温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。②浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。③同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小。④加入与离子反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。.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。已电离的弱电解质的浓度(2表达式：A弱电解质的初始浓度X100%。(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。知能深化一扫盲点］以CH3COOH H++CH3COO-纸＞0为例，判断外界条件对电离平衡的影响3 3改变条件平衡移动方向n(H+)c(H+)导电能力Ka电离程度加水稀释f增大减小减弱不变增大加入少量冰醋酸f增大增大增强不变减小通入HCl(g)士增大增大增强不变减小加入NaOH(s)f减小减小增强不变增大加入镁粉f减小减小增强不变增大升高温度f增大增大增强增大增大对点练］已知0.10。11-1的醋酸溶液中存在电离平衡：CHCOOH CHCOO-+H+,要使溶液33,cH+ ， 、中而7 的值增大，可以采取的措施是()cCH3COOH①加少量烧碱溶液②升高温度③加少量冰醋酸④加水A.①② B.①③C.②④D.③④题点全练一过高考］

题点一弱电解质电离平衡的特点1.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（CH£OO-）3.下列有关电离平衡的叙述正确的是（）A.电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡就会发生移动B.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口电解质在溶液里达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度相等D.电解质达到电离平衡后，各种离子的浓度相等题点二影响电离平衡的外界因素.稀氨水中存在着下列平衡：NH3H2O NH++OH-，若要使平衡向逆反应方向移动,TOC\o"1-5"\h\z3 2 4同时使c（OH-）增大，可采取的措施是（）①加入少量NH4cl固体②加入少量硫酸③加入少量NaOH固体④加水稀释⑤加热⑥加入少量MgSO4固体A.①②③⑤ B.③⑥C.③ D.③⑤.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。右图是KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH3溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中，能正确表示用NH3H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是（）.（2018北京东城区模拟）下列关于常温下pH=2的醋酸溶液的叙述正确的是（）c（CH3COOH）=0.01moll>ic（H+）=c（CHCOO-）3口加水稀释100倍后,pH=4口.加入醋酸钠固体，可抑制醋酸的电离考点2电离平衡常数［教材基础一自热身］.表达式cH+CA-(1一兀弱酸的的电离常数：根据HA H++A-,q表示为片=黄不^。aCHA(2一元弱碱BOH的电离常数：根据BOH B++OH-,可表示为Kb=CB；B：H0H-。.特点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。多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是K］K2……，所以其酸性主要决定于第一步电离。.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。.影响因素「内因(决定因泰)一弱电解原本身的性质「意响—一｝L外国一温度(诲温度升静而增大)知能深化一扫盲点］提能点一电离平衡常数的计算以弱酸改为例：(1已知c(HX)和c(H+),求电离平衡常数。HXH++X-起始：c(HX)00平衡：c(HX)-c(H+)c(H+)c(X-)i“cH+cX-c2H+cHX-cH+-cHX-cH+(2已知c(HX)和电离平衡常数，求c(H+)。HXH++X-c(HX)00c(HX)-c(H+)c(H+)c(X-)cH+cX-c2H+起始:平衡：贝上K—cHX-cH+—cHX-cH+c(H+)=\；'K靶HX-cH+]对点练］.在25匕下，将2，。1・-1的氨水与0.01血。11>1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH+)=c(C1-),则溶液显 填“酸”“碱”或“中”)性；用含a的代数式表示NH3H20的电离常数Kb= 。.(2016全国卷口节选)联氨又称联肼，N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨第一步电离反应的平衡常数值为已知：N2H4+H+N2H立的K=8.7X107;Kw=1.0x10」4）。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。提能点二电离平衡常数的应用根据酸碱的电离常数大小可进行以下判断：（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。（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。（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，考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。cCH°COO -cCH °COO- CH+K如iOJmolI^CH3C00H 溶液中加水稀释，cCHCOOH=cCH COOH CH+ =cHa+，3 3加水稀释时，c（H+）减小，Ka值不变，则露嚅J一增大。a cCH3COOH对点练］3.25匕时，部分物质的电离平衡常数如表所示：化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.7x10-5£=4.3x10-7K=5.6x10-1123.0x10-8请回答下列问题：（1）CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为⑵同浓度的CHCOO-、HCO-、CO2-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为3 3 3 。（3）将少量CO2气体通入NaClO溶液中，写出反应的离子方程式： 。（4常温下0.1moll-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中，填写下列表达式中的数据变化情况嗔“变大”“变小”或“不变”）。…CH.COOH …CH£OO-cH+①c3H; ；②cChqCooh : ；3cCH3cOO- cCH3cOO-③cCHCOOH ；®cCHCOOH cOH °33

（5）体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,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;理由题点全练一过高考］题点一电离常数的计算1.（2016浙江高考）苯甲酸钠（COONa，缩写为NaA）可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸（明）的抑菌能力显著高于A-。已知25c时,HA的K=6.25x10-5,HCOq的K［=4.17x10a 2 3a1-7,Ka2=4.90x10-11。在生产碳酸饮料的过程中，除了添加NaA外，还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是温度为25℃,不考虑饮料中其他成分）（）A.相比于未充CO2的饮料，碳酸饮料的抑菌能力较低B.提高CO2充气压力，饮料中c（A-）不变C.当pH为5.0时，饮料中呼一=0.16cA-TOC\o"1-5"\h\zD.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为c（H+）=c（HCO-）+c（CO2-）+c（OH-）-c（HA）3 3.电离常数是用实验的方法测定出来的。现已经测得25℃时cmolb-1的醋酸溶液中c（H+）=amolb-1,试用a、c表示该温度下醋酸的电离常数K= 。.常温下，将@1^1--1^3COONa溶于水配成溶液，向其中滴加等体积的bm。1--1的3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= 。题点二电离平衡常数的影响因素及应用.相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是（）酸HXHYHZ电离常数K9x10-79x10-61x10-2A.三种酸的强弱关系：HX>HY>HZB.反应HZ+Y-==HY+Z-能够发生C.相同温度下，0.11^11>1的岫乂、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大口.相同温度下，1molb-1HX溶液的电离常数大于0.1molLi-1HX5.将浓度为0.1mo1I>-1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是（）c(H+)c(H+)cF-Ka(HF)口而cH+D-dF■考点3 强酸与弱酸的比较知能深化一扫盲点］

.相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较以盐酸、醋酸为例:(1加入足量的Zn,V(H2)与时间的变化曲线，见图1开始阶段单位时间内,盐酸产牛的巴名.反应停止时.产生的风的量一样多。卜⑻ 叫HC1廿｛水｝图2(2加水稀释，pH变化的曲线，见图2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。.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较以盐酸、醋酸为例:(1加入足量的Zn,V(H2)与时间的变化曲线，见图3反应过程中单位时间内，醋酸产生的口2多tV(Hj

厂—GH.OOH

/ H门反应停止时，醋酸产生的口2反应停止时，醋酸产生的口2多。叫7 二 (2加水稀释，pH变化的曲线，见图4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。题后归纳］一元强酸(HA)与一元弱酸(曲)的比较浓度均为0.01moll-1pH均为2pH或物质的量浓度2=pHHA<pHHB0.01moUJ»-1=c(HA)<c(HB)开始与金属反应的速率HA>HBHA=HB体积相同时与过量的碱反应消耗碱的量HA=HBHA<HB体积相同时与过量活泼金属反应产生h2的量HA=HBHA<HBc(A-)与c(B-)大小c(A-)>c(B-)c(A-)=c(B-)分别加入固体NaA、NaB后pH变化HA:不变HB:变大HA:不变HB:变大

加水稀释10倍后3=PHHA<PHHB3=PHha>pHhb>2溶液的导电性HA>HBHA=HB水的电离程度HA<HBHA=HB题点全练一过高考]题点一强酸与弱酸的比较1.现有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是()编号①②③④pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸A.在③、④溶液中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大B.将②、③两溶液等体积混合，所得溶液中c(H+)>c(OH-)C.分别加水稀释10倍，四种溶液的pH:①〉②>①>③D.V1L④与V2L①溶液混合后，若混合后溶液显中性，则V]VV2.在一定温度下，有a.盐酸、b.硫酸、。.醋酸三种酸：(1当三种酸物质的量浓度相同时，c(H+)由大到小的顺序是 用字母表示，下同)。⑵等体积、等物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是TOC\o"1-5"\h\z(3若三者c(H+)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是 。(4当三者。出+湘同且体积也相同的，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是 。(5当三者。出+)相同且体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的h2相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为，反应所需时间的长短关系是 。⑹将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的 100倍后，c(H+)由大到小的顺序是题点二强弱电解质的相关图像.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()配成1.0L溶液，如图表示溶液中HA、H+、A-的物质的量浓度随时间变化的曲线正确的是（）题点三弱电解质的判断5.（2018郑州一中模拟）pH=12的X、丫两种碱溶液各10mL，分别稀明除—释至1000mL,其pH与溶液体积（0的关系如图所示，下列说法正确的是（） i .A.若10vav12,则X、丫都是弱碱 ” |。。°一比B.X、Y两种碱的物质的量浓度一定相等C.完全中和pH相同的乂、丫两溶液时，消耗同浓度盐酸的体积：V（X）>V（Y）D.稀释后，X溶液的碱性比丫溶液的碱性强.（2018广州模拟）下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是（）①滴入酚酰，NaNO2溶液显红色②用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗③等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时，HNO2中和碱的能力强④0.1molLi-1HNO2溶液的pH=2⑤HNO2与CaCO3反应放出32气体⑥c（H+）=0.1mol”@HNO2溶液稀释至1000倍,pH<4A.①⑤ B.②⑤C.③⑥ D.③④

.pH=2的两种一元酸x和y,体积均为100mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示。分别滴加NaOH溶液6=0.1mol电-1)至pH=7,消耗NaOH溶液的体积为图所示。分别滴加NaOHVy,贝晨)100250400550700850L100250400550700850L0000mLA.A.x为弱酸，Vx<Vy

C.y为弱酸，Vx<VyB.x为强酸，Vx>Vy

D.y为强酸，Vx>Vy.为了证明醋酸是弱电解质，甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验：0.1molLt」醋酸溶液、0.1mol6-1盐酸、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH试纸、酚酞、NaOH溶液等。(1甲取出10mL0.1，。11-1的醋酸溶液，用pH试纸测出其pH=a，确定醋酸是弱电解质，则a应该满足的关系是 ，理由是 。(2)乙将pH=3的醋酸和盐酸，各取1mL,用蒸馏水稀释到100mL，然后用pH试纸分别测定两溶液的pH,则可认定醋酸是弱电解质，判断的依据是(3丙分别取pH=3的盐酸和pH=3的醋酸各10mL,然后分别加入质量相同的锌粒，醋酸放出口2的速率快，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？填“正确”或“不正确”)。并说明理由：(4丁用CH3COONa晶体、NaCl晶体、蒸馏水和酚酥试液，也论证了醋酸是弱酸的事实,该同学的实验操作和现象是 。.假设法进行有关量的大小比较在做有关强酸、弱酸、强碱、弱碱的题目时，可以先假设所给物质全部是强电解质，再在此基础上结合电离平衡移动原理进行分析。如pH=3的盐酸、醋酸，分别加水稀释10倍,假设平衡不移动，溶液的pH均为4,然后再根据弱酸的电离平衡及浓度进行分析。.判断弱电解质的三个思维角度角度一：弱电解质的定义，即弱电解质不能完全电离，如测0.1m。1L2的CH3COOH溶液的pH>1。角度二：弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动，如pH=1的出3COOH加水稀释10倍后，1<pH<2。角度三：弱电解质形成的盐类能水解，如判断出3COOH为弱酸可用下面两个现象:（1配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酥溶液。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。现象：pH>7。课时达标检测］课堂真题集训一明考向］1.（2016全国卷111）下列有关电解质溶液的说法正确的是（）cH+一，A.向0.1molLRCH3COOH溶液中加入少量水，溶液中cCHC00H减小3cCHCOO- -.B.将CH3C00Na溶液从20℃升温至30℃,溶液中最“cOH一增大3cNH+已向盐酸中加入氨水至中性，溶液中十>1cCl一cCl-_D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO妙溶液中=—不变3 cBr一2.（2016北京高考）在两份相同的Ba（0H）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。滴入溶液的体积下列分析