2018版高考化学一轮复习第8章水溶液中的离子平衡第1节弱电解质的电离平衡教师用书新人教版

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纲定位考情播报1.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2能用电离平衡常数进行相关计算。2016全国甲卷T26(4)/全国乙卷T12(D)/全国丙卷T13(A)2015全国卷T8(B)、T132014全国卷T27(1)/全国卷T11(A、)2012全国卷T11考点1| 弱电解质的电离平衡及其影响因素基础知识整合1弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的概念一定条件(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相等时，电离过程达到平衡状态。(2)电离平衡的建立与特征开始时，v(电离)最大，而v(结合)为0。平衡的建立过程中，v(电离)v(结合)。当v(电离)v(结合)时，电离过程达到平衡状态。2影响电离平衡的因素(1)内因：弱电解质本身的性质决定因素(2)外因温度：温度升高，电离平衡正向移动，电离程度增大。浓度：稀释溶液，电离平衡正向移动，电离程度增大。同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡逆向移动，电离程度减小。加入能反应的物质：电离平衡正向移动，电离程度增大。应用体验1(1)0.1 mol/L的HA的pH1，则HA的电离方程式为_。(2)0.1 mol/L的B(OH)2的pH10，则B(OH)2的电离方程式为_。提示(1)HA=HA(2)B(OH)2B2OH2以0.1 molL1 CH3COOH溶液为例提示减小增大减弱增大减小增大增强减小增大减小增强减小增大减小增强减小减小增大增强增大减小增大增强增大增大增强增大考点多维探究角度弱电解质的电离平衡及其影响因素1对氨水中存在的电离平衡NH3H2ONHOH，下列叙述正确的是() 【导学号：95812194】A加水后，溶液中n(OH)增大B加入少量浓盐酸，溶液中c(OH)增大C加入少量浓NaOH溶液，电离平衡向正反应方向移动D加入少量NH4Cl固体，溶液中c(NH)减小A向氨水中加水，促进NH3H2O的电离，n(OH)增大。加入少量浓盐酸中和OH，c(OH)减小。加入少量浓NaOH溶液，c(OH)增大， 电离平衡向逆反应方向移动。加入少量NH4Cl固体，虽然平衡向逆反应方向移动，但c(NH)仍然是增大的。2已知0.1 molL1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使溶液中的值增大，可以采取的措施是()加少量烧碱溶液升高温度加少量冰醋酸加水ABC DC升温和加H2O都可促进CH3COOH的电离，n(H)增大，n(CH3COOH)减少，增大。3常温下，加水稀释二元弱酸H2C2O4溶液，下列说法正确的是()A溶液中n(H)n(OH)保持不变B溶液中水电离的c(H)c(OH)保持不变C溶液中保持不变Dc(HC2O)与2c(C2O)之和不断减小DA项，稀释过程中，溶液体积增大，水的离子积不变，故溶液中n(H)n(OH)增大，错误；B项，稀释过程中，溶液中c(OH)增大，故水电离的c(H)c(OH)增大，错误；C项，H2C2O4分两步电离，且以第一步电离为主，稀释时平衡向右移动，c(H2C2O4)减小快，c(HC2O)减小慢，不断增大，错误；D项，由电荷守恒可推知c(HC2O)2c(C2O)c(H)c(OH)，稀释过程中，溶液体积增大，溶液中c(H)减小，c(OH)增大，则c(H)c(OH)不断减小，故c(HC2O)2c(C2O)不断减小，正确。4.一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是()Aa、b、c三点溶液的pH：cabBa、b、c三点CH3COOH的电离程度：cabC用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小Da、b、c三点溶液用1 molL1 NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液体积：caac，故pH：cab；B项，加水体积越大，越利于CH3COOH电离，故电离程度：cba；C项，用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，相当于稀释a点溶液，c(H)增大，pH偏小；D项，a、b、c三点n(CH3COOH)相同，用NaOH中和时消耗n(NaOH)相同，故消耗V(NaOH)：abc。5将浓度为0.1 molL1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是()Ac(H)BC. DDA项，c(H)减小；B项，此比值为Ka(HF)的倒数，为定值；C项，加H2O后，平衡右移，n(F)、n(H)都增大，但由于水电离出的H也增大，故减小；D项，加H2O，n(H)增大，n(HF)减小，故增大。(1)稀醋酸加水稀释时，溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变，Kwc(H)c(OH)是定值，稀醋酸加水稀释时，溶液中的c(H)减小，故c(OH)增大。(2)电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度不一定增大，电离程度也不一定增大。(3)对于浓的弱电解质溶液加H2O稀释的过程，弱电解质的电离程度逐渐增大，但离子浓度可能先增大后减小。考点2| 电离平衡常数及其应用基础知识整合1表达式(1)一元弱酸HA的电离常数：根据HAHA，可表示为Ka。(2)一元弱碱BOH的电离常数：根据BOHBOH，可表示为Kb。2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。3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K1K2，所以其酸性主要决定于第一步电离。应用体验下表是几种常见弱酸的电离常数(25 )弱酸电离方程式电离常数KCH3COOHCH3COOHCH3COOH1.26105H2CO3H2CO3HHCOHCOHCOK14.31107K25.611011H2SH2SHHSHSHS2K19.1108K21.11015(1)25 时，CH3COOH、H2CO3、HCO、H2S、HS的电离程度(即酸性)由强到弱的顺序为_。(2)H2CO3或H2S的K1K2的原因是_。(3)25 时，0.1 mol/L的CH3COOH(Ka1105)的溶液中c(H)约为_。提示(1)CH3COOHH2CO3H2SHCOHS(2)第一步电离产生的H抑制了第二步电离(3)1103 mol/L考点多维探究角度1电离常数的含义及应用1(2015海南高考)下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka1.8105)和一氯乙酸(乙，Ka1.4103)在水中的电离程度与浓度关系的是()ABCDB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CH3COOHCH3COOH。答案(1)变小不变变大不变(2)大于稀释相同倍数，HX的pH变化比CH3COOH的pH变化大，酸性强，电离平衡常数大角度2电离常数的有关计算3已知室温时，0.1 molL1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是 ()A该溶液的pH4B升高温度，溶液的pH增大C此酸的电离常数约为1107D由HA电离出的c(H)约为水电离出的c(H)的106倍Bc(H)0.1%0.1 molL1104 molL1，pH4；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，c(H)将增大，pH会减小；C选项可由电离常数表达式算出Ka1107；c(H)104 molL1，所以水电离出的c(H)1010 molL1，前者是后者的106倍。4碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH5.60，c(H2CO3)1.5105 molL1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCOH的电离常数K1_(已知：105.602.5106)。解析由H2CO3HHCO得K14.2107。答案4.21075在25 下，将a molL1的氨水与0.01 molL1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH)c(Cl)，则溶液显_性(填“酸”“碱”或“中”)；用含a的代数式表示NH3H2O的电离常数Kb_。解析氨水与HCl等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为c(NH)c(H)c(Cl)c(OH)，因c(NH)c(Cl)，故有c(H)c(OH)，溶液显中性。 NH3H2ONHOH()molL1 molL1 107 molL1Kb。答案中6(1)25 时，0.1 molL1的HCOONa溶液的pH10，则HCOOH的电离常数Ka_。(2)25 时，向含a mol NH4NO3的溶液中滴加b L氨水呈中性，则所滴加氨水的浓度为_molL1。(已知Kb(NH3H2O)2105 molL1)解析(1)Ka107，(2)根据溶液呈中性可知c(OH)c(H)1107 molL1，n(NH)n(NO)a mol设加入氨水的浓度为c mol/L，混合溶液的体积为V L由Kb2105 molL1，得c molL1。答案(1)107(2)有关电离平衡常数计算的答题模板(以弱酸HX为例)HXHX起始/(molL1): c(HX) 0 0平衡/(molL1): c(HX)c(H) c(H) c(H)则：K由于弱酸只有极少一部分电离，c(H)的数值很小，可做近似处理：c(HX)c(H)c(HX)。则K或c(H)。专项突破12一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较命题点1一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的一般性质比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较(2)相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较说明：一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似。对点训练1相同温度下，关于物质的量浓度、体积均相等的NaOH溶液，氨水，说法正确的是()Ac(OH)：BpH：C导电性：ApH：，导电性：，中和酸的能力：。对点训练225 下，在pH2的CH3COOH溶液、pH2的HCl溶液、pH12的氨水、pH12的NaOH溶液中，下列说法正确的是_(填字母)。A等体积的、分别与足量铝粉反应，生成H2的量：B将等体积加水稀释至pH4，加水较多的是C若将、溶液混合后，pH7，则消耗溶液的体积：D将四种溶液分别稀释100倍后，溶液的pH：E将等体积的、加H2O稀释100倍，pH较大的为F将等体积的加等浓度盐酸中和，所需盐酸的体积相同答案CDE对点训练3相同体积、相同pH的某一元强酸溶液和某一元弱酸溶液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()C相同体积、相同pH的某一元强酸和一元弱酸中，H浓度相等，所以刚开始与锌反应的速率是相同的，随着反应的进行，弱酸继续电离，故反应速率较强酸快，排除B、D；又因弱酸的物质的量浓度大于强酸，所以与足量的锌反应生成氢气的量较多，排除A项。一元弱酸和一元强酸与金属的反应实验操作图像同体积、同浓度的盐酸和醋酸分别与足量Zn反应同体积、同pH的盐酸和醋酸分别与足量Zn反应命题点2一元强酸(碱)或弱酸(碱)稀释图像分析图中，a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水，c、d为pH相等的盐酸和醋酸。对于该图像，要深刻理解以下4点： (1)对于pHy的强酸溶液稀释时，体积每增大10n倍，pH就增大n个单位，即pHyn；对于pHy的弱酸溶液来说，体积每增大10n倍，pH增大不足n个单位，即pHxn；无论怎样稀释，碱溶液的pH不能等于或小于7，只能趋近于7。(3)加水稀释相同倍数后的pH大小：氨水NaOH溶液，盐酸醋酸。(4)稀释后的pH仍然相等，则加水量的多少：氨水NaOH溶液，醋酸盐酸。对点训练4 向浓度均为01 mol/L、体积均为V0的HX、HY溶液中，分别加水稀释至体积为V，pH随lg的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()AHX、HY都是弱酸，且HX的酸性比HY的弱B常温下，由水电离出的c(H)c(OH)：abDlg3时，若同时微热两种液体(不考虑HY、HY和H2O的挥发)，则减小B稀释100倍(lg2)，HY的pH变化2，HY为强酸，HX为弱酸。对点训练5(2017郑州质检)常温下，将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释，溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是 ()A曲线代表盐酸加水稀释Ba、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为abcCc点的Ka值比a点的Ka值大Da点水电离的c(H)大于c点水电离的c(H)D溶液的导电能力与c(H)的大小一致。A项，线代表的是醋酸加水稀释；B项，pH的大小为bac；C项，c、a两点的Ka相同。命题点3弱电解质的判断方法方法一：根据弱酸的定义判断，弱酸在水溶液中不能完全电离，如测0.1 molL1的CH3COOH溶液的pH1。方法二：根据弱酸在水溶液中存在电离平衡判断，条件改变，平衡发生移动，如pH1的CH3COOH加水稀释100倍后，1pH7。方法四：根据等体积、等pH的酸中和碱的量判断。如消耗的碱越多，酸越弱。对点训练6下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是()滴入酚酞，NaNO2溶液显红色用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时，HNO2中和碱的能力强25 时0.1 molL1 HNO2溶液的pH2HNO2与CaCO3反应放出CO2气体25 时 0.1 molL1的HNO2溶液稀释至1 000倍，pH4ABCDB中NaNO2溶液使酚酞显红色，说明NO水解生成弱电解质(酸)HNO2；不能根据溶液导电性强弱判断强、弱电解质；中说明等pH、等体积的盐酸和HNO2，c(HNO2)c(HCl)；中说明HNO2溶液发生不完全电离；中只能说明酸性：HNO2H2CO3；中说明存在HNO2HNO。对点训练7(2014上海高考改编)室温下，甲、乙两烧杯均盛有5 mL pH3的某一元酸溶液，向乙烧杯中加水稀释至pH4，关于甲、乙两烧杯中溶液的描述正确的是()A溶液的体积：10V甲V乙B水电离出的OH浓度：10c(OH)甲c(OH)乙C若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和，所得溶液的pH：甲乙D若分别与5 mL pH11的NaOH溶液反应，所得溶液的pH：甲乙AA项如果酸是强酸，则需要稀释10倍，才能使pH从3升高到4；如果是弱酸，弱酸存在电离平衡，稀释促进电离，则需要稀释10倍以上，才能使pH从3升高到4，即溶液的体积：10V甲V乙，A项正确；B项酸抑制水的电离，甲烧杯中氢离子的浓度是乙烧杯中氢离子浓度的10倍，因此水电离出的OH浓度：10c(OH)甲c(OH)乙，B项不正确；C项若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和，则乙烧杯中所得盐溶液的浓度小。如果盐不水解，则所得溶液的pH相等。如果生成的盐水解，则甲烧杯中溶液的碱性强于乙烧杯中溶液的碱性，即所得溶液的pH：甲乙，C项不正确；D项若分别与5 mL pH11的NaOH溶液反应，如果是强酸，则均是恰好反应，溶液显中性。如果是弱酸，则酸过量，但甲烧杯中酸的浓度大，pH小，因此，所得溶液的pH：甲乙，D项不正确。对点训练8为了证明一水合氨是弱电解质，甲、乙、丙、丁四位同学利用下面的试剂进行实验：0.10 molL1氨水、NH4Cl晶体、醋酸铵晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水。(1)甲用pH试纸测出0.10 molL1氨水的pH为10，据此他认定一水合氨是弱电解质，你认为这一结论_(填“正确”“不正确”或“无法确定”)，并说明理由_。(2)乙取出10 mL 0.10 molL1氨水，用pH试纸测出其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用pH试纸测出其pH为b，他认为只要a、b满足如下关系_(用等式或不等式表示)就可以确认一水合氨是弱电解质。(3)丙取出10 mL 0.10 molL1氨水，滴入2滴酚酞试剂，显粉红色，再加入CH3COONH4晶体少量，颜色变浅；你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质？_(填“能”或“否”)。(4)丁同学的方案最可能是(答出实验操作方法、现象与结论)_ _。解析(1)0.10 molL1的一元强碱溶液的pH13，而弱碱溶液的pH因其不能完全电离而小于13，故甲的判断是正确的。(2)0.10 molL1的强碱溶液稀释到原来体积的100倍，其pH会减小2，弱碱溶液则因稀释会促进原来没有电离的碱又电离出一部分OH而导致pH减小值小于2。(3)因少量晶体的加入对溶液体积的影响可以忽略不计，故溶液颜色变浅只能是由于平衡移动使溶液中OH浓度减小导致的，故以此现象可以判断一水合氨是弱电解质。(4)由于所给试剂中还有NH4Cl晶体没有用到，故丁同学的方案最可能是测量NH4Cl溶液的pH。答案(1)正确常温下pH10的溶液中c(OH)104 molL1，则0.10 molL1氨水中的一水合氨没有完全电离(2)ab2(3)能(4)测量NH4Cl溶液的pH，其pH7，证明一水合氨是弱电解质课堂小结反馈达标11 全新理念探究高考明确考向1一组判断，展示高考易误点(1)(2016全国丙卷)向0.1 molL1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小。()(2)(2015全国乙卷)2 L 0.5 molL1亚硫酸溶液中含有的H离子数为2NA。(3)醋酸溶液中加冰醋酸，醋酸的电离平衡右移，增大了醋酸电离程度。()(4)25 时，0.1 molL1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱。()(5)为确定某酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH7，则H2A是弱酸；若pH7，则H2A为强酸。()(6)25 时，pH之和等于14的酸碱等体积混合，混合液的pH7。()(7)25 时，同浓度的盐酸与氨水等体积混合，混合液的pH”“”或“”)。考查酸碱中和反应的数量关系(4)已知25 0.1 mol/L的ROH的pH11则该温度下ROH的电离常数Kb约为_。考查电离常数计算(5)判断下列说法正确的是_。A25 0.1 mol/L MOH溶液中水电离的c(OH)H2O11013 mol/LBROH的电离程度：b点大于a点C若两溶液无限稀释，则它们的c(OH)相等D当lg2时，若两溶液同时升高温度，则增大考查弱电解质的稀释问题答案A8.7107N2H6(HSO4)2B(1)MOH是(2)MOH=MOHROHROH(3)(4)1105(5)ABC14