高三化学一轮复习讲义 54　第一篇　第四部分　第八章　第38讲　弱电解质的电离平衡(基础课)

第八章水溶液中的离子反应与平衡第38讲弱电解质的电离平衡(基础课)1．了解弱电解质的电离平衡特征及影响因素。2．理解电离(平衡)常数的含义和有关计算及应用。3．了解一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较。弱电解质的电离平衡1．弱电解质的电离平衡一定条件(如温度、浓度)下，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________时，电离过程达到平衡状态。2．电离平衡的建立与特征(1)开始时，v(电离)________，而v(结合)为______。(2)平衡的建立过程中，v(电离)________v(结合)。(3)当v(电离)______v(结合)时，电离过程达到平衡状态。3．影响电离平衡的因素以0.1mol·L-1CH3COOH溶液为例，填写外界条件对CH3COOH⥬CH3COO－＋H＋ΔH>0的影响(忽略因反应放出的热对溶液温度的影响)。改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)导电能力Ka①加水稀释向右________________________②加入少量冰醋酸向右________________________③通入HCl(g)向左________________________④加NaOH(s)向右________________________⑤加CH3COONa(s)向左________________________⑥加入镁粉向右________________________⑦升高温度向右________________________(1)内因：弱电解质本身的性质——决定因素。(2)外因①温度：弱电解质电离一般是吸热的，故升高温度，电离平衡______移动，电离程度______。②浓度：用同一弱电解质配制溶液，加入该电解质增大溶液的浓度，电离平衡______移动，溶液中离子的浓度增大，但电离程度减小；稀释溶液时，电离平衡______移动，电离程度增大，但溶液中离子的浓度减小。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______移动，电离程度______。④反应离子：加入能与弱电解质电离出的离子反应的离子时，电离平衡______移动，电离程度______。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)电离平衡向右移动，弱电解质分子浓度一定减小，电离程度增大。 ()(2)电离平衡向右移动，离子浓度增大。 ()(3)0.1mol·L-1的HA溶液加水稀释，所有离子浓度均减小。 ()(4)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－。 ()(5)氨溶于水，当NH3·H2O电离出的c(OH－)＝c(NH4+)时，表明NH3·H2O影响弱电解质电离的因素1．(人教版选择性必修1内容改编)已知人体血浆中存在H2CO3HCO3-缓冲体系：A．静脉滴注生理盐水，血液的pH不会发生大幅度的变化B．血液中CO2浓度增大，会使血液的pH减小C．人体酸中毒时，注射NaHCO3溶液可以缓解症状D．人体代谢的碱性物质进入血液后，上述平衡向左移动2．(2024·深圳模拟)下列对氨水中存在的电离平衡：NH3·H2OA．加水后，溶液中n(OH－)增大B．加入少量浓盐酸，电离平衡正向移动，溶液中c(OH－)增大C．加入少量浓NaOH溶液，电离平衡正向移动D．加入少量NH4Cl固体，溶液中c(N弱电解质溶液加水稀释的定量分析3．常温下，将0.1mol·L-1HF溶液加水稀释，下列各量如何变化？(填“变大”“变小”或“不变”)(1)c(H+)c(HF)：(2)c(F-c(HF)·c加水稀释粒子浓度比值变化分析模型(1)同一溶液中，粒子浓度比等于物质的量比。如HF溶液：c(H+)(2)将浓度比换算成含有某一常数的式子，然后分析。如HF溶液：c(H+)电离常数的应用与有关计算1．电离常数(1)电离常数表达式①一元弱酸HA的电离常数：根据HA⥬H＋＋A－，可表示为Ka＝____________________________________________________________________。②一元弱碱BOH的电离常数：根据BOH⥬B＋＋OH－，可表示为Kb＝________________。③多元弱酸，如H2A的Ka1＝___________________________________________，Ka＝___________________________，c2(H(2)电离常数的意义：相同条件下，Ka(Kb)值越大，表示该弱电解质越易电离，所对应的酸性(碱性)相对________。(3)电离常数的影响因素①电离常数本质上与弱电解质相对强弱有关。②外因：只与________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，Ka(Kb)________。③多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3……，其理由是前面电离出的H＋抑制后面各步的电离，故其酸性主要取决于第______步电离。2．电离常数[Ka(Kb)]与电离度(α)的计算模板(1)一元弱酸(以CH3COOH为例)设常温下，浓度为cmol·L-1的CH3COOH溶液的电离度为α，CH3COOH⥬CH3COO－＋H＋起始/(mol·L-1)c00转化/(mol·L-1)c·αc·αc·α平衡/(mol·L-1)c－cα≈cc·αc·αKa＝cα·cαc＝cα2、α＝Kac，c(H＋)＝cαmol·L-1＝Ka·c(2)一元弱碱(如NH3·H2O，电离常数为Kb)同理可得：Kb＝cα2，c(OH－)＝cαmol·L-1＝K·cmol·L-1[示例]25℃时，0.1mol·L-1的HA溶液的pH＝3，则HA的电离度为________，电离常数为________。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)弱电解质加水稀释，平衡右移，电离度增大，电离常数增大。 ()(2)电离常数大的酸溶液中的c(H＋)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H＋)大。 ()(3)25℃，0.1mol·L-1的HA溶液pH＝4，则Ka(HA)＝1×10-7。 ()(4)25℃时0.1mol·L-1的NaHCO3溶液呈碱性的原因是KaHCO3-<电离常数及其应用1．部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO电离平衡常数(25℃)Ka＝1.8×10-4Ka1＝1.1×10-7；Ka2＝1.3×10-13Ka1＝4.5×10-7；Ka2＝4.7×10-11Ka＝4.0×10-8按要求回答下列问题：(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为____________________________________________________________________。(2)相同浓度的HCOO－、HS－、S2-、HCO3-、CO32-、____________________________________________________________________。(3)25℃，相同浓度的下列溶液①Na2S、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaClOpH由大到小的顺序为__________(填序号)。(4)利用表中数据，写出下列反应的离子方程式。①少量CO2通入NaClO溶液中：___________________________________________________________________________________________________________，②NaHCO3溶液与Na2S溶液反应：__________________________________________________________________________________________________________，③Na2CO3溶液中滴加少量HCOOH：________________________________________________________________________________________________________。电离平衡常数(K)的三大应用(1)判断弱电解质的相对强弱，K越大，相对越强。(2)判断盐溶液中酸、碱性强弱，K越大，对应的盐水解程度越小，呈现的酸、碱性越弱。(3)判断复分解反应能否发生，K较大的酸或碱能制K较小的酸或碱。ＫＫ电离常数的有关计算特定条件下的Ka或Kb的有关计算25℃时，amol·L-1弱酸盐NaA溶液与bmol·L-1的强酸HB溶液等体积混合，溶液呈中性，则HA的电离常数Ka按如下三步骤求算：(1)电荷守恒c(Na+)＋c(H+)＝c(OH-)＋c(A-)＋c(B-)⇒c(A-)＝c(Na+)-c(B-)＝a-b2mol·(2)元素守恒c(HA)＋c(A-)＝a2mol·L-1⇒c(HA)＝a2mol·L(3)Ka＝c(2．(1)25℃时，用0.1mol·L-1的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1的NaOH溶液，当滴加VmLCH3COOH溶液时，混合溶液的pH＝7。已知CH3COOH的电离常数为Ka，忽略混合时溶液体积的变化，则Ka为________________________(用含V的式子表示)。(2)25℃时，向含amolNH4NO3的溶液中滴加bL氨水呈中性，则所滴加氨水的浓度为______________mol·L-1(用含a和b的代数式表示)[已知Kb(NH3·H2O)＝2×10-5]。(3)常温下，将amol·L-1的CH3COOH溶液与bmol·L-1Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液的pH为7，则该混合液中CH3COOH的电离常数Ka＝______________(用含a和b的代数式表示)。3．已知草酸为二元弱酸：H2C2O4⥬HC2O4-＋H＋Ka1，HC2O4-⥬C2O42-＋H＋K则常温下：(1)Ka1＝________。(2)Ka2＝________。(3)pH＝2.7时，溶液中c2(HC4．已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，常温下，向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液，混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。(1)写出亚磷酸的电离方程式：______________________________________________________________________________________________________________、____________________________________________________________________。(2)图中表示pH与lgc(HPO32-)c(H2PO(3)根据图像计算亚磷酸的Ka1＝____________________________________。利用图像中浓度相等的点求电离常数的步骤(以HA为例)1．(2024·贵州卷)硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O]水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的B(OH)3(硼酸)和Na[B(OH)4](硼酸钠)。已知：①25℃时，硼酸显酸性的原理B(OH)3＋2H2OH3O+＋Ka＝5.8×10-10；②lg5.8≈0.38。下列说法正确的是()A．硼砂稀溶液中c(Na+)＝c[B(OH)3]B．硼酸水溶液中的H+主要来自水的电离C．25℃时，0.01mol·L-1硼酸水溶液的pH≈6.38D．等浓度等体积的B(OH)3和Na[B(OH)4]溶液混合后，溶液显酸性(1)硼酸与足量NaOH溶液反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)已知H2CO3的Ka1＝4.5×10-7，Ka2＝4.7×10-11，写出Na[B(OH)4]溶液通入少量CO2的离子方程式：____________________________________________________________________________________________________________________。2．(2022·全国乙卷，T13)常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10-3。在某体系中，H＋与A－不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是()A．溶液Ⅰ中c(H+)＝c(OH-)＋c(A-)B．溶液Ⅱ中的HA的电离度c(C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-43．(2024·广东卷，T19节选)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两