第八章--学案45--弱电解质的电离平衡

第十章水溶液中的离子平衡学案45弱电解质的电离平衡考纲要求1. 了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。2. 了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。3. 了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。课前准备虜|知识点一强、弱电解质回扣教材夯实基础1 电解质与非电解质 电解质：在 里或状态下能导电的 ; 非电解质：在水溶液里和熔融状态下 不能导电的 2. 强电解质和弱电解质概念_ 电离强电解质丫包括、电解质在水溶液里|、等电离弱电解质包括 .、 _等(2) 与化合物类型的关系强电解质主要是大部分 化合物及某些 化合物。弱电解质主要是某些化合物。【问题思考1. (1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质导电能力强吗？(2) 能导电的物质一定是电解质吗?2. 强电解质一定易溶于水吗？易溶于水的电解质一定是强电解质吗?3. 电离方程式的书写 强电解质用 ，弱电解质用 。(2)多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如碳酸电离方程式: 多兀弱碱电离方程式一步写成，如氢氧化铁电离方程式:知识点二 弱电解质的电离平衡1. 概念弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(温度、浓度)，弱电解质的速率和的速率相等的状态。如下图所示：弱吐辭质仆子电藹成藹子I的速率:!两肿速率相等处于电离平衡状态，- I/爲于结合曲丽:/龟解质分子的遠鬧_tofl时间2特征1城电离)巩结合) 0 -衆件一定，平期休嚴中扌卜子与离子的诫度一定囱一条件改变，平衡妮生移动3 外界条件的影响电离平衡是一个吸热过程，主要受温度、浓度的影响。(1) 浓度：增大弱电解质的浓度，电离平衡移动，溶质分子的电离程度减小；增大离子的浓度，电离平衡向左移动，溶质分子的电离程度 。(2) 温度：升高温度，电离平衡 移动，电离程度增大；降低温度，电离平衡向左移动，电离程度。问题思考3 电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小吗？离子的浓度一定增大吗？知识点三电离常数1 .表达式对一元弱酸HA:HE+ A Ka=。对一元弱碱BOHBOB+ + OH 反=。2. 特点电离常数只与 有关，升温， K值。(2)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是Kai? Ka2? &3，所以其酸性主要决定于第一步电离。3. 意义电离常数数值的大小，可以估算弱电解质电离的趋势。K值越大，电离程度越大，酸(或碱)性越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：H2SOHPQHFCl3COOHCOH2SHCIO【问题思考4 .为什么说温度升高电离平衡常数(K,或Kb)增大？5.为什么多元弱酸的 K.1? K2? Ka3?突破考点研析热点、外界条件对弱电解质电离的影响以CHCOOHCHCO0+ 1平衡体系为例，填写下列表格。变.项目 项目7、加水加热加少量NaOH(s)加少量CHCOONa(s)i加少量HCl(g)加少量 冰醋酸平衡移动电离程度n(H +)c(H +)PH溶液导电性【典例导悟1(2011福州质检)在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示。 请回答：(1) “O点导电能力为“0”的理由是O A、B、C三点pH由小到大的顺序是。(3) A、B、C三点电离程度最大的是 ，其理由是变式演练1 在0.1 mol Lt CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCHC0O+，对于该平衡，下列叙述正确的是()A. 加入水时，平衡向逆反应方向移动B. 加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动C. 加入少量 0.1 mol L HCl溶液，溶液中 c(H )减小D. 加入少量CH3COON固体，平衡向正反应方向移动二、强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较以盐酸和醋酸的电离为例，用“”、“ ”、“=”或相应汉字填写下表。等物质的量 浓度的盐酸 与醋酸等pH的盐 酸（R与醋 酸（b）pH或物质的量浓 度pH：a b物质的量浓度：a t水的电离程度a ba tc(Cl-)与 CHfOcr)大小c(d-)_ c(CH3COO-)c(CH2COO-)等体积溶液中和NaOH的量a ba tr分别加该酸的钠盐固体后pH注：不变 b：n：不变t：开始与金属 反应的速率庄ba b等体积溶液与过量活 泼金属产生也的量a ba t【典例导悟2 下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是（）A. 相同浓度的两溶液中C（H+）相同B. 100 mL 0.1 mol L_1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠C. pH= 3的两溶液稀释100倍，pH都为5D. 两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c（H +）均明显减小 听课记录：变式演练2（2011吉林月考）pH= 1的两种酸溶液A、B各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL ,其pH与溶液体积（V）的关系如图 所示，下列说法不正确的是 （）A. A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等B. 稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液弱C. 若a= 4,则A是强酸，B是弱酸D. 若1aC（NH）B. 两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为C1和C2, pH分别为a和a+ 1，则C1= 10C2C. pH= 11的NaOH溶液与pH= 3的醋酸溶液等体积混合，滴入石蕊溶液呈红色D. 向0.1 mol L_1的氨水中加入少量硫酸铵固体，则溶液中C（NH HO）题组二 弱电解质的电离平衡4. 判断正误（1）0.1 molL CH3COOH溶液的 pH1,（原因是）CfCOOHCHCOO+ H （）（2010北京理综10A）（2）由 0.1 mol L_1 一元碱 BOH溶液的 pH= 10,可推知 BOH溶液存在 BOH=B+ Oh（）（2010福建理综10C）（3）醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度（）（2010全国理综II 8C）（4）某醋酸溶液的pH= a,将此溶液稀释1倍后，溶液的pH= b,则ab（）（2010全国理综I 9A）0.1 mol HF溶液加水不断稀释，下列各量始终B. Ka（HF）d.ch|CHFmol L 1醋酸溶液的pH= a,下列能使溶液 pH= （a5. （2011课标全国卷，10）将浓度为保持增大的是（）A. c（H +）C. y为弱酸，VV/D. y为强酸，VM题号1235678答案Ka(CHCOOH)=109.2010 浙江理综26(1)(2)25 C时，弱电解质的电离平衡常数：1.8 X 10 5, Ka(HSCN)= 0.13，难溶电解质的溶度积常数：Kp(CaF2)= 1.5 X 10，00A.B.C.D.8.溶液中导电粒子的数目减少溶液中)一不变cCHCOOHc OH醋酸的电离程度增大，QH +)亦增大再加入10 mL pH = 11的NaOH溶液，混合液 pH= 7(2010重庆理综，13)pH = 2的两种 一元IOO25O4OO35O7OGS5OI OOOV/ml,x和y，体积均为100 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图所示。分别滴加 )酸1NaOH溶液(c = 0.1 mol L )至 pH= 7,消耗 NaOH溶液的体积为 V Vy,则( A. x为弱酸，XV/B. x为强酸，VM25 C时，2.0 X 103mol L1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，如下图所示：请根据以上信息回答下列问题：(1) 25 C 时，将 20 mL 0.10 mol L1 CH3COOH溶液和 20 mL 0.10 mol L1 HSCN溶液分别 与20 mL 0.10 mol L1 NaHCO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 CO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(CHCOO)c(SCN)(填“”、“HN2HCND. K(HCN)K(HNO) K(HF)4. 常温下，有甲、乙两份体积为1 L ,浓度均为0.1 mol L1的醋酸溶液，其pH为3, 甲用蒸馏水稀释100倍后，溶液的pH变为X；乙与等体积、浓度为 0.2 mol L1的NaOH 混合，在混合液中：n(CHsCOO) + n(OH ) n(H +) = y mol , x、y的正确答案组合为()A. 3; 0.1B. 5; 0.2C. 3x5; 0.1D. 3x5; 0.25. 下列关于电离常数(0的说法中正确的是()A. 电离常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱B. 电离常数(K)与温度无关C. 不同浓度的同一弱电解质，其电离常数(0不同D. 多元弱酸各步电离常数相互关系为：K1A开始反应时的速率 AB参加反应的锌的物质的量A= B反应过程的平均速率 BA盐酸里有锌剩余醋酸里有锌剩余A.B.C.D.题号1234567答案题组三实验探究&用实验确定某酸 HA是弱电解质。两同学的方案如下：甲：称取一定质量的 HA配制0.1 mol L 1的溶液100 mL; 用pH试纸测出该溶液的 pH,即可证明HA是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的 HA溶液、盐酸，分别配制pH= 1的两种酸溶液各100 mL 分别取这两种溶液各 10 mL,加水稀释为100 mL; 各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度和质量相同的锌粒，观察现 象，即可证明HA是弱电解质。(1) 在两个方案的第 步中，都要用到的定量仪器是 。(2) 甲方案中说明 HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH1(选填“”、“”或=)。(3) 乙方案中说明HA是弱电解质的现象是O个试管中产生气体的速率一样快。(4) 请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处:(5) 请你提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取)，作简明扼要表述:O9.已知NHH20和CHCOOH勺电离常数在同温条件下近似相等。现有pH试纸、0.1 mol L一1氨水、0.1 mol 1盐酸、0.1 mol LNaOH溶液、CHCOON固体和蒸馏水。请应用化学平 衡知识设计一个实验(只限于选用上述试剂)，证明NH HbO为弱电解质(弱碱)。学案45弱电解质的电离平衡【课前准备区】知识点一1. (1)水溶液熔融化合物都化合物2. (1)全部强酸强碱大多数盐部分弱酸弱碱水 离子共价共价3. (1)=H 2CQH+ + HCOHCO= H+ + CO3+一(3) Fe(OH)尸Fe + 3OH知识点二1 .电离成离子离子结合成分子2. =工3. (1)向右减小 (2)向右减小知识点三1 C(H_)c(A_) cl)QOH_)c HAc BOH2. (1)温度增大问题思考1 . (1)导电能力强弱要看溶液中离子浓度大小，离子浓度大的，导电性强，若强电解质 溶液中离子浓度很小，而弱电解质溶液中离子浓度大，则弱电解质溶液导电能力强。(2) 能导电的物质不一定是电解质，如Cu、氯水等。2.强电解质不一定易溶于水，如CaCQ BaSQ都是强电解质，易溶于水的也不一定是强电解质，如NH、H2O HPQ、HF等，故强、弱电解质与溶解性无必然联系。3. 都不一定。如对于 CHCQQH CHCQQ+平衡后，加入冰醋酸， c(CHCQQH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(CH3CQQH)匕原平衡时大；加水稀释或加少量NaQH固体，都会引起平衡右移，但 c(CH3CQQH) c(H +)都比原平衡时要小。4. 由于电解质的电离是吸热过程，升高温度，电离程度增大，故Ka或Kb增大。5. (1) 一级电离电离出的 J抑制了二级电离，依次类推。(2) 一级电离完成后，酸式酸根离子是一个阴离子，从阴离子中电离出 是比较耗能的，且酸式酸根离子带的负电荷越多，电离出屮越困难。【课堂活动区】一、右移 右移右移左移左移右移增大增大增大减小减小减小增大增大减小减小增大增大减小增大减小减小增大增大增大减小增大增大减小减小减小增大增大增大增大增大、 = = = 典例导悟1. (1)冰醋酸是纯净的固体醋酸，没有水存在，醋酸没有电离，因而导电能力为0(2) BAAC则其离子浓度：BAC故c(H+)也是BAC可知pH关系。(3) 弱电解质的电离与浓度有关，浓度越小，电离程度越大，故应为Co2. B 盐酸是强酸，醋酸是弱酸，二者浓度相同时电离出1浓度不相同，A错；同浓度、同体积的两酸中和氢氧化钠的能力相同，B正确；pH= 3的两酸溶液稀释100倍时，盐酸pH= 5,而醋酸pH碳酸苯酚，乙醇为非电 解质，则等浓度的四种溶液pH由小到大的排列顺序为乙酸 碳酸 苯酚 乙醇。2. B 根据HA在水中的电离度可算出 c(H+) = 0.1%x 0.1 mol 1= 104 mol 1，所以pH= 4；因HA在水中有电离平衡，升高温度促进平衡向电离的方向移动，所以c(H +)将增大，pH值会减小；C选项可由平衡常数表达式算出 K= 出匚:A = 1X 10 mol L1，所以CC(HA)I_ 4一 1I_ 10_ 16正确；c(H ) = 10 mol L，所以c(H，水电离)=10 mol L，前者是后者的10倍。3. C A 项，由电荷守恒知 c(H +) + c(NH) = 2c(S&一)+ c(QH ) , pH= 7, c(H +) = c(QH 一)，故 2c(SQ：一) = c(NH| , c(SC4一) vc(NH：) ； B项，醋酸越浓，电离程度越小，当 C1= 10C2 时，前者溶液中 浓度达不到后者溶液中 浓度的10倍，pH相差不到1 ； C项，醋酸远远过量；D项，加入(NH4)2SQ固体，抑制NH H2Q的电离，则c QKcNHHQ减小。4. (1) V解析因CHCOO!是弱酸，不能完全电离。x解析 0.1 mol LBOH溶液的pH= 10,说明BOH为弱碱，弱碱不能完全电离，存在电 离平衡。(3) x解析 醋酸可发生电离：CHCOOHCHCOO+ 1,而醋酸钠提供大量的 CH3CO O,从而导致上述可逆反应向逆反应方向移动，醋酸电离程度减弱。(4) X解析 对酸溶液进行稀释，氢离子浓度降低，pH增大。5. D HF为弱酸，存在电离平衡：F。根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，故加水稀释，平衡正向移动，但C(H+)减小，A错误；电离常数只受温度的影响，温度不变，电离常数Ka不变，B错误；当溶液无限稀释时，c(F_)不断减小，但c(H +)接近10molLc(FqH、n也1,所以cJ减小，C错误；c HF = nHF，由于加水稀释，平衡正向移动，所以溶液中n(H+)增大，n(HF)减小，所以cHF增大，D正确。6. B 醋酸是弱酸，稀释10倍同时也促进了其电离，溶液的pH(a+ 1) , A错误；醋酸根离子水解显碱性，向酸溶液中加入适量碱性溶液可以使pH增大1, B正确；盐酸完全电离,加入盐酸后溶液的 pHa, C错误；升高温度促进醋酸的电离，溶液的pHa, D错误。7. B A项，醋酸加水稀释，促进电离，导电粒子的数目增加，故A错误；B项，由于温度不变，电离平衡常数k= eCcCOOH =c CHCOOhc Oh-不变，由于s变，则题给 比值不变，故B正确；C项，醋酸加水稀释，电离程度增大，但c(H +)变小，故C错误；D项, 加入10 mL pH = 11的NaOH溶液，醋酸过量，混合后溶液显酸性，故 D错误。8. C 由图知：将一元酸 x和y分别稀释10倍，pH的变化量ApHk= 1, ApH1,所以 x为强酸，而y为弱酸。pH= 2时弱酸y的浓度大，滴加NaOH至pH= 7时需NaOH溶液的体积则y要比x大。9. (1)HSCN的酸性比CHCOOI强，其溶液中c(H +)较大，故其溶液与 NaHC昭液的反应 速率较快(2)10 一3.45(或 3.5 X 10-4)cH- HFF,当 c(F -) = c(HF)时，Ka= c(H +)，查图中的_c(HF)交点处即为c(F -) = c(HF)，故所对应的pH即为Ka的负对数解析 &(CH3COOH 1.8 X 10_ K(HNO)K(HCN)，其对应数据依次为K(HF) = 7.2 X10 mol L , K(HNO) = 4.6 X10110 1mol L , K(HCN)= 4.9 X10 mol L。4. D 因醋酸是弱酸，稀释过程中继续电离，故稀释100倍时3pH (3)(4)难以准确配制 pH= 1的HA溶液；难以做到锌 的表面积相同(5) 配制NaA溶液，测其pH大于7,证明HA是弱电解质解析此题考查了学生灵活应用所学知识评价实验和设计实验的能力。证明HA是弱电解质的原理有两个：一是证明HA不能完全电离，溶液中存在电离平衡；二是证明HA与强碱反应生成的盐具有弱碱性。甲、乙两同学都是利用了第一个原理。0.1 mol L1的HA溶液pH1,说明C(H + )7,即证明HA是弱电解质。另外解此题第一问时，很易丢掉容量瓶容积， 要注意答题的严密性。9 方案一 把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有 0.1 mol L1氨水的玻璃棒点 试纸的中部，试纸上显示的颜色跟标准比色卡相比， 记录溶液的pH值。由于氨水只有部分电 离为OH,由上述测定的pH值小于13,就可推知NH H2O是弱电解质。方案二 取上述0.1 mol 1氨水、0.1 mol LNaOH溶液，分别加入等量的蒸馏水，再 测定稀释后两种溶液的 pH值，变化大的是 0.1 mol LNaOH溶液，变化小的是 0.1 mol L 氨水，说明随着氨水稀释，氨水的电离度不断增大，推知NH H2O是弱电解质。1方案三 取上述0.1 mol L 氨水，加入 CHCOON4固体(CHCOON4溶液呈中性)，再测定 混合溶液的pH值，发现溶液的pH值变小。因为加入 CHCOON后，C(NH；)增大，破坏了氨水 的电离平衡，使氨水的电离平衡不断向逆反应方向移动，造成C(OH)减小，pH值也变小。方案四 取上述 0.1 mol L1 氨水和 0.1 mol L1 盐酸等体积混合后,测定反应后溶液的 pH值，结果溶液呈酸性，说明NHCI溶液能够水解而推知 NH H2O是弱电解质。方案五 取上述 0.1 mol L1 氨水测定溶液的 pH 值,然后稍微加热,再测定溶液的 pH 值。由于氨水电离平衡的正反应是吸热反应,温度升高平衡向正反应(吸热反应 )进行,造成OH浓度增大，溶液的 pH值升高。而0.1 mol L盐酸、0.1 mol LNaOH是强电解质，完全 电离,离子浓度受温度影响较小,故溶液的pH 值基本不变。 ( 以上方案任选其一 )欢迎您的下载，资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求(2) Ka= F,当 c(F_) = c(HF)时，&= c(H +)，查图中的交点处即为 c(F _) = c(HF),qHF)故所对应的pH即为Ka的负对数，由图中数据可得Ka= 10_3.45或3.5 X 10_2 * 4。考点集训1. B 强电解质不一定都是离子化合物，如HCI,其导电能力不一定比弱电解质溶液强。2. A 由于醋酸是弱酸，在溶液中存在电离平衡，稀释时电离程度增大，故B项错；由 于所带电荷不同，c(CfCOO)要大于c(S&_) , C项错；两溶液与锌反应时，醋酸生成的 H2 多，D项错。3. B 相同温度下的弱电解质的电离常数是比较弱电解质相对强弱的依据之一；根据第 一、第三个反应可知三种一元弱酸的强弱顺序为HFHN2HCN。由此可判断