第8章第1节弱电解质的电离（完整版）

第八章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离命题热点1.强、弱电解质的判断与比较。2.外界条件对弱电解质电离平衡的影响。3.结合图像考查电离平衡。教材回扣夯实双基一、强、弱电解质1．强电解质和弱电解质全部强酸、强碱、大多数盐部分弱酸、弱碱、水2．电离方程式的书写(1)强电解质：如H2SO4的电离方程式为：_____________________。(2)弱电解质①一元弱酸，如CH3COOH的电离方程式：CH3COOHCH3COO－＋H＋。②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：______________________，________________________。(3)酸式盐如NaHCO3：__________________、______________________________。二、弱电解质的电离平衡1．电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度等)下，当弱电解质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时，电离过程就达到平衡。平衡建立过程如图所示：2．电离平衡的特征＝≠3．电离平衡常数(1)表达式①对于一元弱酸HA：HAH＋＋A－，平衡常数Ka＝______________。②对于一元弱碱BOH：(2)特点①电离平衡常数只与温度有关，升温，K值___________。增大②多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是__________________，故其酸性取决于第一步。(3)意义K1≫K2≫K3……4．外界条件对电离平衡的影响以0.1mol/L的CH3COOH为例(CH3COOHCH3COO－＋H＋)：平衡移动方向平衡常数Kan(H＋)c(H＋)导电性加水稀释右移______增大____减弱不变减小平衡移动方向平衡常数Kan(H＋)c(H＋)导电性加冰醋酸右移不变_____增大_____升温______增大_____增大增强增大增强右移增大平衡移动方向平衡常数Kan(H＋)c(H＋)导电性加CH3COONa______不变减少减小_____加NaOH右移_____减少减小_____左移增强不变增强思考感悟(1)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吗？(2)电离平衡右移，离子的浓度一定增大吗？电离平衡常数一定增大吗？【提示】(1)导电能力的强弱主要取决于自由移动离子浓度的大小和离子所带电荷的多少，离子浓度大且离子所带电荷多的，导电能力就强，所以强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强。(2)都不一定。如对于CH3COOHCH3COO－＋H＋，达到平衡后，加水稀释，电离平衡右移，但离子的浓度减小，温度不变电离平衡常数不变。考点串讲深度剖析考点一强、弱电解质的比较及判断方法强、弱电解质的本质区别在于在水溶液中电离是否完全，而与电解质在水中的溶解度及水溶液的导电性无关。1．强、弱电解质的比较强电解质弱电解质定义在水溶液中能够完全电离的电解质在水溶液中不完全电离的电解质电离过程不可逆，不存在电离平衡可逆，存在电离平衡强电解质弱电解质电离程度完全电离部分电离表示方法用“===”连接电离方程式用“

”连接电离方程式溶液中溶质微粒种类离子离子和分子代表物强酸、强碱、大多数盐弱酸、弱碱、水2.强、弱电解质的判断方法(以酸HA为例)判断方法现象及结论测室温下0.1mol/LHA的pHpH＝1⇒HA为强酸pH＞1⇒HA为弱酸测室温下NaA溶液的pHpH＝7⇒HA为强酸pH＞7⇒HA为弱酸判断方法现象及结论相同条件下，测相同浓度的盐酸和HA溶液的导电性HA溶液的导电性弱⇒HA为弱酸测相同pH的盐酸和HA稀释相同倍数前后的pH的变化HA的pH变化小⇒HA为弱酸判断方法现象及结论看等体积、等物质的量浓度的盐酸和HA分别与足量锌反应产生H2的快慢反应开始时HA产生H2慢，则HA为弱酸测等体积、等pH的盐酸和HA分别中和碱的量耗碱量相同⇒HA为强酸HA耗碱量大⇒HA为弱酸特别提醒由于弱酸的电离是部分电离，所以弱酸溶液中的c(H＋)远远小于弱酸的物质的量浓度，而pH、溶液的导电性、反应速率都与c(H＋)有关，中和碱的能力与弱酸的物质的量浓度有关。即时应用1．(2012·南昌高三质检)下列各组比较中，前者比后者大的是(

)A．25℃时，pH均为2的H2SO4和盐酸中氢离子的物质的量浓度B．25℃时，pH均为2的盐酸和CH3COOH溶液中溶质的物质的量浓度C．同温度、同浓度的NaCl溶液和氨水的导电能力D．25℃时，pH均为3的HCl和FeCl3溶液中水的电离程度解析：选C。A项，同温度、pH相等的H2SO4和盐酸中氢离子的物质的量浓度相等；B项，同温度、pH相等的盐酸和CH3COOH溶液中溶质的物质的量浓度相比，后者大；C项，导电能力与溶液中的离子浓度有关，同温度、同浓度的NaCl溶液和氨水的导电能力，前者大；D项，HCl电离出的H＋能抑制水的电离，FeCl3水解能促进水的电离，同温度、pH相等的HCl和FeCl3溶液中水的电离程度，后者大。考点二电离平衡常数1．电离常数的意义根据电离常数数值的大小，可以估算弱电解质电离的程度，K值越大，电离程度越大，弱酸酸性越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：H2SO3＞H3PO4＞HF＞CH3COOH＞H2CO3＞H2S＞HClO。2．电离常数的影响因素(1)电离常数随温度的变化而变化，但由于电离过程热效应较小，温度改变对电离常数影响不大，其数量级一般不变，所以室温范围内可忽略温度对电离常数的影响。(2)电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关,同一温度下，不论弱酸、弱碱的浓度如何变化，电离常数是不会改变的。3．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HX

H＋＋X－起始：c(HX)0

0平衡：c(HX)－c(H＋)

c(H＋)

c(H＋)HX

H＋

＋

X－起始：c(HX)

0

0平衡：c(HX)－c(H＋)c(H＋)

c(H＋)即时应用2．(2010·高考浙江卷改编题)已知：(1)25℃时，弱电解质的电离平衡常数：Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，Ka(HSCN)＝0.13；(2)25℃时，2.0×10－3mol·L－1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH(忽略体积变化)，得到c(HF)、c(F－)与溶液pH的变化关系，如图所示：请根据以上信息回答下列问题：(1)25℃时，将20mL0.10mol·L－1CH3COOH溶液和20mL0.10mol·L－1HSCN溶液分别与20mL0.10mol·L－1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图如图所示。反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_____________________________，反应结束后所得两溶液中，c(CH3COO－)________c(SCN－)(填“＞”、“＜”或“＝”)。(2)25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka≈________，列式并说明得出该平衡常数的理由______________________________。解析：(1)因HSCN比CH3COOH的电离平衡常数大，则同浓度下，HSCN的电离程度大，开始时c(H＋)大，因此反应速度快，反应后生成CH3COONa和NaSCN的浓度相同，但由于CH3COO－的水解程度大，则最后浓度小。答案：(1)HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中c(H＋)较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快＜命题视角把脉高考视角1教材高频考点例1强酸和弱酸的酸性强弱比较是本节内容的常考点。(2011·高考大纲全国卷)等浓度的下列稀溶液：①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它们的pH由小到大排列正确的是(

)A．④②③①

B．③①②④C．①②③④ D．①③②④【解析】CH3COOH、

、H2CO3三种物质的酸性强弱为：CH3COOH＞H2CO3＞

，等浓度的三种酸电离出氢离子浓度的大小关系为：CH3COOH＞H2CO3＞

，乙醇属于非电解质，不能电离出氢离子，因氢离子浓度越大pH越小，所以等浓度的四种稀溶液pH由小到大的顺序为：CH3COOH＞H2CO3＞

＞CH3CH2OH，D项正确。【答案】D视角2追踪命题热点弱电解质的电离平衡以及稀释规律是命题的热点。(2011·高考山东卷)室温下向10mLpH＝3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是(

)A．溶液中导电粒子的数目减少例2【解析】本题考查弱电解质的电离平衡，意在考查考生对电离平衡的理解和应用能力。醋酸溶液加水稀释后，CH3COOH的电离程度增大，n(H＋)、n(CH3COO－)增大，A项错误；根据CH3COOH的电离平衡常数再加入10mLpH＝11的NaOH溶液，反应后得到CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，溶液显酸性，pH＜7，D项错误。【答案】B视角3易错易误剖析例3

某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，两溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是(

)A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强C．a点KW的数值比c点KW的数值大D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度【常见错误】选A。【错因分析】(1)常见错误分析错选A的主要原因是错误地认为“相同pH的盐酸和醋酸溶液，物质的量浓度也相同”，盐酸是强酸完全电离，醋酸是弱酸不完全电离，所以加水稀释后醋酸也不能完全电离，所以盐酸中c(H＋)始终大于醋酸溶液中的c(H＋)，盐酸的pH始终小于醋酸溶液的pH。(2)其他错误分析错选择项错误原因错选C误认为“溶液的浓度越大KW越大”，事实上KW与溶液浓度无关错选D误认为“酸溶液的pH越大，c(H＋)越大，酸的浓度也越大”【正确解答】两种酸起始pH相同,即c(H＋)相同，说明：起始时，c(弱酸溶质)远大于c(强酸溶质)；弱酸原来的c(H＋)已等于强酸的c(H＋)，由于稀释使弱酸的电离程度增大，所以在稀释的整个过程中，弱酸的c(H＋)都大于强酸的c(H＋)，即pH是：弱酸＜强酸，所以曲线Ⅱ是醋酸、Ⅰ是盐酸，A项错。由于在整个稀释过程中，醋酸的浓度始终大于盐酸的，所以D项错。溶液导电性强弱取决于自由移动离子浓度大小和离子所带电荷的多少，对于酸而言，其pH越大，c(H＋)越小，离子浓度越小，导电能力越弱，所以B项正确。KW的大小只取决于温度，与溶液的浓度无关，C项错。【答案】B实验探究专项突破强弱电解质的比较强弱电解质的比较是历年高考的热点，主要考查强弱电解质的判断、电离平衡理论，把这些理论与探究实验相结合是今后命题的趋势，做题时一定要把握电离平衡理论，结合试题要求及信息进行解答。[典例探究]某校科技活动小组用镁粉、盐酸、醋酸设计以下实验，对两种酸分别与镁反应的速率和电离平衡理论进行研究，设计的实验装置如图所示(夹持固定装置已略去)。正确操作，记录得到下表中部分实验数据。A烧瓶中B烧瓶中20℃、101kPa量筒(50mL)内气体读数反应时间A瓶B瓶40mL0.1mol·L－1醋酸溶液40mL0.1mol·L－1盐酸5mL10mL15mL20mL……t(a1)＝155st(a2)＝310st(a3)＝465st(a4)＝665s……t(b1)＝7st(b2)＝16s

t(b3)＝30st(b4)＝64s……分析数据，观察实验装置图，回答下列问题：(1)组装完成后，某同学发现该装置在设计上存在明显缺陷，根本无法完成实验，甚至存在危险