1弱电解质地电离平衡考点归纳

word弱电解质的电离平衡考点归纳弱电解质电离平衡是电解质理论的根底，也是中学化学根本理论中的重要组成局部，近几年高考命题中反复考查。在学生已经学过化学平衡理论并了解电解质在水溶液中发生电离和离子间发生反响等知识的根底上，进一步学习弱电解质的电离平衡。高考命题的热点主要有影响弱电解质电离平衡因素，通过图象分析弱电解质和强电解质，电离常数和电离度等，为了更好的学习这一局部内容，本文做了详细的总结和归纳，希望对同学们的学习有所启发，达到触类旁通的效果。一、弱电解质电离平衡1.电离平衡概念一定条件温度、浓度下，分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态，简称电离平衡。任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡，达到平衡时，弱电解质在该条件下的电离程度最大。2.电离平衡的特征电解质的电离平衡属于化学平衡中的一种形式，具有以下一些特征：“逆弱电解质的电离是可逆的，存在电离平衡“动电离平衡是动态平衡“等 v(离子化)=v(分子化)0“定达到电离平衡状态时，溶液中分子和离子的浓度保持不变，是一个定值“变电离平衡是相对的，外界条件改变时，平衡被破坏，发生移动形成新的平衡。二、影响弱电解质电离平衡的因素符合勒夏特列原理1.内因：弱电解质本身的性质，是决定性因素。2.外因温度: 升高温度，由于电离过程吸热,平衡向电离方向移动，电离程度增大。浓度: 加水稀释，使弱电解质的浓度减小，电离平衡向电离的方向移动，电离程度增大。因为溶液浓度越小，离子相互碰撞结合成分子的机会越小，弱电解质的电离程度就越大；所以，稀释溶液会促进弱电解质的电离。例如：在醋酸的电离平衡 CH3COOH CH3COO-+H+A 加水稀释，平衡向正向移动，电离程度变大，但c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)变小；B 参加少量冰醋酸，平衡向正向移动，c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO-)均增大但电离程度小；外加相关物质同离子效应例如：0.1 mol/L的CH3COOH溶液CH3COOH CH3COO+ H+向其中参加CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO-)增大，CH3COOH的电离平衡向左移动，电离程度减小，cH+减小，pH增大。如下表所示：电离程度n(H+)c(H+)导电能力加水增大增多减小减弱升温增大增多增大增强加CH3COONa减小减少减小增强加HCl减小增多增大增强加NaOH增大减少减小增强三、强弱电解质的判断方法1.依据物质的类别进展判断一般情况下，强酸(HCl、H2SO4、HNO3)、强碱NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2、大局部盐、活泼金属氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、MgO)为强电解质；而常见的弱酸、弱碱和少局部盐为弱电解质，如H2CO3、H2SO3、HClO、H2SiO3、NH3H2O、(CH3COO)2Pb、HgCl2、Hg()2等。2.依据强、弱电解质的定义或弱电解质电离平衡的移动进展判断(见下表)浓度均为0.01 molL1的强酸HA与弱酸HBpH均为2的强酸HA与弱酸HBpH或物质的量浓度2pHHApHHB浓度：0.01 molL1c(HA)HBHAHB体积一样时与过量的碱反响时消耗碱的量HAHBHAHB体积一样时与过量活泼金属反响产生H2的量HAHBHAc(B)c(A)c(B)分别参加固体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3pHHApHHB2溶液的导电性HAHBHAHB水的电离程度HA7。在一样浓度、一样温度下，与强电解质溶液进展导电性比照实验；在一样浓度、一样温度下，比拟反响速率的快慢，如将锌粒投入等浓度的盐酸和醋酸中，前者大。浓度与的关系；利用盐类水解的知识，测定对应盐的酸碱性；如CH3COONa 溶液呈碱性，如此证明CH3COOH 是弱酸。采用同离子效应的实验证明存在电离平衡；利用强酸制备弱酸的方法来判断电解质的强弱；稀释前后的pH 与稀释倍数的变化关系，如将pH=2 的酸稀释1000 倍，假设pH小于5，如此证明为弱酸；利用元素周期律进展判断。三、电解质的强弱与导电性的关系强、弱电解质的区分依据不是看该物质溶解度的大小,也不是看其水溶液导电能力的强弱，而是看溶于水的局部是否完全电离。CaCO3、Fe(OH)3的溶解度都很小，CaCO3属于强电解质，而Fe(OH)3属于弱电解质；CH3COOH、HCl的溶解度都很大，HCl属于强电解质，而CH3COOH 属于弱电解质。电解质的强弱在一定情况下影响着溶液导电性的强弱。导电性的强弱是由溶液中离子浓度大小决定的。如果某强电解质溶液浓度很小，那么它的导电性可以很弱CaCO3、AgCl；而某弱电解质虽然电离程度小，但浓度较大时，该溶液的导电能力也可以较强。因此，强电解质溶液的导电能力不一定强，弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。四、一元强酸、弱酸的比拟一样体积、一样物质的量浓度的比拟一元强酸HCl和一元弱酸CH3COOH酸的浓度CH+pH开始与金属反响的速率中和碱的能力与活泼金属反响产生H2的量一元强酸一样大小大一样一样一元弱酸小大小一样体积、一样pH的比拟一元强酸HCl和一元弱酸CH3COOH酸的浓度CH+pH开始与金属反响的速率中和碱的能力与活泼金属反响产生H2的量一元强酸小一样一样一样小小一元弱酸大大大五、电离平衡常数1.电离平衡常数弱电解质的电离是一个可逆过程，在一定条件下达到电离平衡时，溶液中弱电解质电离生成的各种离子平衡浓度的乘积，与溶液中未电离分子的平衡浓度的比值是一个常数，叫做该弱电解质的电离平衡常数，简称电离常数。弱酸在水中的电离常数通常用Ka表示，弱碱的电离常数用Kb表示。如CH3COOH CH3COO-+H+，说明：(1)电离平衡常数只用于弱电解质的计算。(2)电离平衡常数只与温度有关，与浓度无关。因电离过程是吸热过程，故它随温度的升高而增大。(3)电离平衡常数是表征了弱电解质的电离能力大小，也是弱酸、弱碱是否达到平衡状态的标志。2.电离平衡常数的应用(1)外界条件改变如温度，浓度对弱电解质溶液中离子浓度大小的影响(2)根据电离常数判断电离平衡移动方向(3)计算弱酸或弱碱溶液中H+、OH-的浓度(4)根据电离常数大小判断弱酸的相对强弱(5)联系水解常数、电荷守恒式等信息能计算电离平衡常数。六、弱电解质的电离度当弱电解质在溶液里达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数包括已电离的和未电离的的百分数叫做电离度。常用表示。1.数学表达式： =100% =100% =100%2.意义：表示了弱电解质的电离程度相对强弱。3.一元弱酸、弱碱电离度的计算。设c为一元弱酸、一元弱碱的物质的量浓度。一元弱酸:HAH+A-,=100%，cH+)=c一元弱碱：BOHB+OH-,=100%，cOH-=c4.影响因素内因电解质的本质。一样条件下，电解质越弱，电离度越小。常见弱酸有强到弱的顺序如下：亚硫磷酸氢氟酸甲酸苯甲酸醋酸碳酸氢硫次氯酸氢氰后面石炭酸外因溶液的浓度、温度和参加的试剂等。以0.1molL-1的CH3COOH为例：变化外因加水升温加NaOH加H2SO4电离度增大增大增大减小H+数量增多增多减少增多CH+/molL-1减小增大减小增大导电能力减弱增强增强增强浓度大小对电离程度影响的解释有两种方法： a.从碰撞结合成分子的机会解释。 b.从水合离子的生成解释。比照分析强、弱酸稀释时cH+变化的倍数。强酸稀释到n倍，cH+变为倍；弱酸稀释到n倍，cH+变化小于倍七、高考真题与典型模拟题解析1.强、弱电解质的判断方法【例1】2016某某卷能证明乙酸是弱酸的实验事实是ACH3COOH溶液与Zn反响放出H2B3COONa溶液的pH大于7CCH3COOH溶液与NaCO3反响生成CO2D0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红【解析】A.只能证明乙酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，错误；CH3COONa溶液显碱性，由于NaOH是强碱，所以乙酸是弱酸，B正确；反响生成CO2证明乙酸的酸性比碳酸强，但是不能证明其酸性强弱，C错误；紫色石蕊变红，可以证明乙酸具有酸性，但是不能证明其酸性强弱，错误。【答案】B【名师点睛】强酸与弱酸的区别在于溶解于水时是否完全电离，弱酸只能局部发生电离、水溶液中存在电离平衡。以CH3COOH为例，通常采用的方法是：测定3COOH溶液pH1，说明CH3COOH没有完全电离；将pH=1CH3COOH溶液稀释100倍后测定3pH1，说明溶液中存在电离平衡，且随着稀释平衡向电离方向移动；测定3COONa溶液的pH7，说明CH3COONa是强碱弱酸盐，弱酸阴离子CH3COO-水解使溶液呈碱性。2.弱电解质与pH结合的考查【例2】2015新课标I浓度均为、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V, pH随的变化如如下图,如下表示错误的答案是AMOH的碱性强于ROH的碱性BROH的电离程度：b点大于a点C假设两溶液无限稀释，如此它们的c(OH-)相等D当=2时，假设两溶液同时升高温度，如此增大【解析】由图像可知溶液的pH=13，所以MOH为强碱，而ROH溶液pH【解析】H2S是二元弱酸,在水溶液中分步电离:H2S H+HS-、HS- H+S2-,故pH=5的H2S溶液中,c(HS-)c(H+)=110-5 molL-1,A项错误；加水稀释，会使电离平衡向正方向移动，促进了NH3H2O的电离，所以PH=a的氨水溶液，稀释10倍后，其PH=b，如此aH2CO3HClO,根据“越弱越水解的原理知,水解程度:ClO-HCCH3COO-,所以PH一样CH3COONaNaHCO3NaClO三种溶液的c(Na+)：，D正确。【答案】D2.强碱滴定同浓度强酸、弱酸的图形考查【例3】2014某某室温下，用溶液分别滴定的盐酸和醋酸，滴定曲线如如下图，如下说法正确的答案是A.表示的是滴定盐酸的曲线B. PH=7时，滴定醋酸消耗V(NaOH)小于20mlC. V(NaOH) =20ml时，C(Cl) C(CH3COO)D. V(NaOH) =10ml时，醋酸溶液中：C(Na+ ) C(CH3COO) C(H+ ) C(OH)【解析】滴定开始时盐酸pH=1，醋酸pH1，所以滴定盐酸的曲线是图，滴定醋酸的曲线是图，故A错误；醋酸钠水解呈碱性，氯化钠不水解，pH=7时，醋酸所用NaOH溶液的体积小，故B正确；VNaOH=20.00mL时，二者反响生成氯化钠和醋酸钠，醋酸根发生水解，浓度小于氯离子，故C错误；参加10ml氢氧化钠时，溶液中恰好为同浓度的醋酸和醋酸钠，醋酸电离大于醋酸根的水解程度，所以C(CH3COO) C(Na+ )，D错误。【答案】B【例4】(2013某某) 25 时，用浓度为0.100 0 molL1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 molL1的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图0所示。如下说法正确的答案是()A在一样温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZHYc(Y)c(OH)c(H)DHY与HZ混合，达到平衡时：c(H)c(Z)c(OH)【解析】由图中起始时溶液的pH可知，HZ为强酸，HY、HX为弱酸，且酸性HYHX。由于电离度HZHYHX，所以溶液的导电性HZHYHX，A项错误；0.1 mol/L HY的pH3，即c(H)103 mol/L，Ka105，B项正确；由于HX的酸性比HY弱，越弱越水解，故X的水解程度比Y大，C(X) (Y)，C项错误； HY与HZ混合达到平衡时，c(H)，D项错误。【答案】B【例5】2015某某卷室温下向10mL0.1 molL1NaOH溶液中参加0.1 molL1的一元酸HA溶液pH的变化曲线如如下图。如下说法正确的答案是A. a点所示溶液中c(Na+)c(A)c(H+)c(HA) B. a、b两点所示溶液中水的电离程度一样C. pH=7时，c(Na+)= c(A)+ c(HA)D. b点所示溶液中c(A) c(HA)【解析】a点HA与NaOH恰好完全反响生成NaA溶液，此时pH为，说明HA为弱酸，NaA溶液发生水解反响，c(Na+) c(A) c(HA) c(H+)，A错误；a点所示溶液为NaA溶液，NaA水解促进水的电离，b点为NaA和HA等浓度的混合液，显酸性，说明HA的电离程度大于NaA的水解程度，HA电离抑制水的电离，故水的电离程度ab，B错误；根据电荷守恒：c(H+)+c(Na+)=c(OH)+c(A)，pH=7时，c(Na+)c(A)，C错误；b点显酸性，故HA溶液电离程度大于NaA溶液的水解程度，所以c(A) c(HA)，D正确。【答案】D【例6】2016年某某室温下，用一样浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1molL1的三种酸(HA、HB和HD)溶液，滴定的曲线如如下图，如下判断错误的答案是A三种酸的电离常数关系：KHAKHBKHDB滴定至P点时，溶液中：c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH) CpH=7时，三种溶液中：c(A)=c(B)=c(D) D当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(HA)c(HB)c(HD)=c(OH)c(H)【答案】C【解析】根据图像，0.1molL1的三种酸(HA、HB和HD)溶液的起始PH，HA最小，酸性最强，HD的PH最大，酸性最弱，酸性越强，电离平衡常数越大，三种酸的电离常数关系：KHAKHBKHD，A正确；滴定至P点时溶质为等物质的量浓度的HB和NaB,溶液显酸性，HB的电离大于B的水解，但HB的电离程度较小，因此c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH) ，B项正确；PH=7时，根据电荷守恒，三种离子浓度分别等于钠离子浓度相等，但三种溶液中阴离子的水解程度不同，参加NaOH的体积不同，因此三种溶液中钠离子浓度不等，C错误；根据质子守恒关系式，c(HA)c(HB)c(HD)=c(OH)c(H)，D正确。3.与电离度结合的考查【例7】2015某某如下曲线中，可以描述乙酸甲，Ka=1810-5和一氯乙酸乙，Ka=1410-3在水中的电离度与浓度关系的是【解析】由Ka值可以看出，这两种物质都是弱电解质，在温度不变、浓度相等时，电离程度CH3COOHCH2ClCOOH，排除A、C；当浓度增大时，物质的电离程度减小，排除D选项，正确选项是B。【答案】B【例8】2016新课标卷298K时，在氨水中滴入0.10 mol/L的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如如下图。0.10 mol/L氨水的电离度为1.32%，如下有关表示正确的答案是A该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂BM点对应的盐酸体积为20.0 mLCM点处的溶液中c(NH4)c(Cl)c(H)c(OH)DN点处的溶液中pH12【解析】把盐酸滴加到氨水中，开始时溶液显碱性，当滴定达到终点时，溶液由碱性变为酸性，根据人视觉有滞后性，观察溶液的颜色由浅到深比拟敏锐，所以为减小滴定误差，在该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂更准确些，不应该选择酚酞作为指示剂，A错误；如果二者恰好反响，如此会生成氯化铵，氯化铵是强酸弱碱盐，NH4+水解使溶液显酸性，因此M点pH7，如此M点对应的盐酸体积应小于20.0 mL，B错误；根据电荷守恒可得：c(NH4)+ c(H)c(Cl)+c(OH)。由于M点处的溶液显中性，c(H)c(OH)，所以c(NH4)c(Cl)。盐是强电解质，电离远远大于弱电解质水的电离程度，所以溶液中离子浓度关系是：c(NH4)c(Cl)c(H)c(OH)，C错误；N点氨水溶液中已经电离的一水合氨浓度等于溶液中氢氧根离子的浓度，c(OH-)=0.1mol/L1.32%=1.32103mol/L，根据水的离子积常数可知：N处的溶液中氢离子浓度mol7.61012mol/L，根据pH=-lgc(H+)可知此时溶液中pHc(NH4)c(SO32)C.0.10molL1Na2SO3溶液通入SO2：c(Na)=2c(SO32)c(HSO3)c(H2SO3)D.0.10molL1CH3COONa溶液中通入HCl：c(Na)c(CH3COOH)=c(Cl)【解析】根据电荷守恒，当PH=7时，c(NH4+)= c(HCO3-)+2c(CO32-),所以A项错误；根据物料守恒：c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3) 与电荷守恒：c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-) 两式相减即可得到：c(NH4+)+c(H2SO3)=c( SO32-)，所以c(NH4+)c( SO32-)，B项错误；C项中的等式是通入SO2前的物料守恒，当通入SO2时，硫元素的物质的量增加，该物料守恒就不成立了,C错误；CH3COOH=CH3COOH，只有构成CH3COONa与CH3COOH的混合溶液才可能呈中性，考虑CH3COONa水解能力弱于CH3COOH的电离能力，CH3COONa要比CH3COOH多，D项正确。5.电离平衡常数的考查【例12】2014某某卷某温度下CH3COOH和NH3H2O的电离常数相等，现向10mL浓度为0.1molL1的CH3COOH溶液中滴加一样浓度的氨水，在滴加过程中 A水的电离程度始终增大 B先增大再减小 CcCH3COOH与cCH3COO之和始终保持不变 D当参加氨水的体积为10mL时，c (NH4+)= c (CH3COO)【解析】醋酸电离：CH3COOH CH3COO+H+，一水合氨电离：NH3H2O NH4+OH，H2O的电离：H2O H+ OH，所以开始滴加氨水时，水的电离程度增大中和了醋酸电离出的H+，当二者恰好完全反响后，再滴加氨水，会抑制水的电离，使其电离程度减小，A错误；NH3H2O的电离平衡常数Kb=，所以。温度不变，Kb不变，但随着氨水的不断滴加, c(OH)逐渐增大，所以始终减小，B错误；随着氨水的不断滴加，溶液的体积增大，cCH3COOH与cCH3COO之和逐渐减小，未滴加氨水时，c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 molL1，滴加10 mL氨水时，c(CH3COOH)c(CH3COO)0.05 molL1，C项错误；由于CH3COOH和NH3H2O的电离常数相等，故当参加NH3H2O的体积为10 mL时，CH3COOH和NH3H2O恰好完全反响，溶液呈中性，c(H+)=c(OH)，根据电荷守恒可知c (NH4+)= c (CH3COO)，D正确。【答案】D【例13】2014某某氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO强。25时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g) Cl2(aq) K1=10Cl2(aq)+ H2O HClO + H+ +ClK2=10HClO H+ + ClOKa=?其中Cl2(aq)、HClO和ClO分别在三者中所占分数随pH变化的关系如如下图。如下表述正确的答案是ACl2(g)+ H2O 2H+ + ClO + ClK=10B在氯处理水体系中，c(HClO) + c(ClO) =c(H+)c(OH)C用氯处理饮用水时，时杀菌效果比时差D氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好【解析】将两个方程式相加，得到Cl2(g)+ H2O 2H+ + ClO + Cl, K=K1K2=10，A错误；在氯处理水体系中，根据电荷守恒可得：c(OH)+c(ClO) =c(H+)，B错误；根据图可以看出，次氯酸的浓度在时比时少，杀菌效果差，C正确；夏季温度高，次氯酸受热易分解，在夏季的杀菌效果比在冬季差，D错误。【答案】C6.结合水解常数、电荷守恒式等信息能计算电离平衡常数。【例15】2016某某卷苯甲酸钠(，缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究明确苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A。250C时，HA的Ka=6.25105，H2CO3的Ka1=4.17107，Ka2=4.901011。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。如下说法正确的答案是温度为250C，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为时，饮料中D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为：c(H+)=c(HCO 3)+c(CO23)+c(OH)c(HA)【解析】根据题意，苯甲酸HA的抑菌能力显著高于A，相比于未充CO2的饮料，碳酸饮料的抑菌能力较高，A项错误；提高CO2充气压力，根据强酸制弱酸原理，CO2+H2O+A-=HA+HCO3-,饮料中c(A)减小，B项错误；当pH为时，饮料中=，C项正确；碳酸饮料中参加的各成分含量未知，无法比拟各种粒子的浓度关系，D项错误。【答案】C7.比拟溶液pH、导电性强弱等综合考查【例16】2015某某卷如下表示正确的答案是A稀醋酸中参加少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度B25时，等体积等浓度的硝酸与氨水混合后，溶液pH=7C25时，0.1molL1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱D0.1 mol AgCl和0.1mol AgI混合后参加1L水中，所得溶液中c(Cl)=c(I)【解析】醋酸属于弱酸，参加少量醋酸钠，c(CH3COO)浓度增大，抑制了醋酸的电离，A错误；25时，等体积等浓度的硝酸与氨水混合后，恰好反响生成硝酸铵，属于强酸弱碱盐，NH4水解导致溶液呈酸性，PHc(H)c(OH)2.(2011某某卷)常温下0.1 molL1醋酸溶液的pHa，如下能使溶液pH(a1)的措施是()A将溶液稀释到原体积的10倍B参加适量的醋酸钠固体C参加等体积0.2 molL1盐酸D提高溶液的温度答案B3.(2014某某)常温下，0.2 molL1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中局部微粒组分与浓度如如下图，如下说法正确的答案是()AHA为强酸B该混合液pH7C图中X表示HA，Y表示OH，Z表示HD该混合溶液中：c(A)c(Y)c(Na)【答案】D4.2016某某卷向1L含2和的溶液中缓慢通入二氧化碳，随n(CO2)增大，先后发生三个不同的反响，当n(CO2时发生的反响是：2 NaAlO2+ CO2+2H2O=2Al(OH)3+Na2CO3。如下对应关系正确的答案是选项n(CO2)/mol溶液中离子的物质的量浓度A0c(Na+)c(AlO2)+c(OH)Bc(Na+)c(AlO2) c(OH)c(CO23)Cc(Na+) c(HCO3)c(CO23) c(OH)Dc(Na+) c(HCO3) c(OH)c(H+)【答案】D14 / 14