高考一轮苏教版化学 专题8 第1单元 弱电解质的电离平衡.docx

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高考一轮苏教版化学专题8第1单元弱电解质的电离平衡

专题8　溶液中的离子反应

第一单元　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ⅠT8（B）、T13

2014·全国卷ⅠT27

（1）/全国卷ⅡT11（A、）

2012·全国卷T11

考点1|弱电解质的电离平衡及其影响因素

[基础知识自查]

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

①开始时，v（电离）最大，而v（结合）为0。

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。

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

①温度：

温度升高，电离平衡正向移动，电离程度增大。

②浓度：

稀释溶液，电离平衡正向移动，电离程度增大。

③同离子效应：

加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡逆向移动，电离程度减小。

④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]

以0.1mol·L－1CH3COOH溶液为例

实例（稀溶液）

CH3COOHH＋＋CH3COO－　ΔH>0

改变条件

平衡移动方向

c（H＋）

c（OH－）

导电能力

电离程度

①加水稀释

向右

②加CH3COONa（s）

向左

③加入少量冰醋酸

向右

④通HCl（g）

向左

⑤加NaOH（s）

向右

⑥加入镁粉

向右

⑦升高温度

向右

－

[提示]　①减小　增大　减弱　增大

②减小　增大　增强　减小

③增大　减小　增强　减小

④增大　减小　增强　减小

⑤减小　增大　增强　增大

⑥减小　增大　增强　增大

⑦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NH3·H2ONH＋OH－，下列叙述正确的是（　　）

【导学号：

37742213】

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NH3·H2O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0.1mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：

CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中的值增大，可以采取的措施是（　　）

①加少量烧碱溶液　②升高温度　③加少量冰醋酸

④加水

A．①②B．①③

C．②④D．③④

C　[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

D．c（HC2O）与2c（C2O）之和不断减小

D　[A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（　　）

A．a、b、c三点溶液的pH：

c

B．a、b、c三点CH3COOH的电离程度：

c

C．用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小

D．a、b、c三点溶液用1mol·L－1NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液体积：

c

C　[A项，由导电能力知c（H＋）：

b>a>c，故pH：

c>a>b；B项，加水体积越大，越利于CH3COOH电离，故电离程度：

c>b>a；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）：

a＝b＝c。

]

5.将浓度为0.1mol·L－1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是（　　）

【导学号：

37742214】

A．c（H＋）　　B．

C.D．

D　[A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，Kw＝c（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

[基础知识自查]

1．表达式

（1）一元弱酸HA的电离常数：

根据HAH＋＋A－，可表示为Ka＝。

（2）一元弱碱BOH的电离常数：

根据BOHB＋＋OH－，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K1≫K2……，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K

CH3COOH

CH3COOHCH3COO－＋H＋

1.26×10－5

H2CO3

H2CO3H＋＋HCO

HCOH＋＋CO

K1＝4.31×10－7

K2＝5.61×10－11

H2S

H2SH＋＋HS－

HS－H＋＋S2－

K1＝9.1×10－8

K2＝1.1×10－15

（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K1≫K2的原因是

_______________________________________________________________

_____________________________________________________________。

（3）25℃时，0.1mol/L的CH3COOH（Ka≈1×10－5）的溶液中c（H＋）约为________。

[提示]　

（1）CH3COOH>H2CO3>H2S>HCO>HS－

（2）第一步电离产生的H＋抑制了第二步电离

（3）1×10－3mol/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，Ka＝1.8×10－5）和一氯乙酸（乙，Ka＝1.4×10－3）在水中的电离程度与浓度关系的是（　　）

A　　　　　　B　　　　　C　　　　　　D

B　[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CH3COOH

]

2．

（1）常温下0.1mol·L－1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中，填写下列表达式中的数据变化情况（填“变大”“变小”或“不变”）。

①________；

②________；

③________；

④________。

（2）体积为10mLpH＝2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL，稀释过程中pH变化如图所示，则HX的电离平衡常数________（填“大于”“等于”或“小于”）醋酸的电离平衡常数；理由是

_______________________________________________________________

_____________________________________________________________。

[解析]　

（1）①将①式变为＝；

②此式为Ka；

③将③式变为＝Ka/c（H＋）；

④将④式变为＝。

（2）稀释100倍，HX、CH3COOH溶液的pH变化均小于2，二者均为弱酸，酸性HX>CH3COOH。

[答案]　

（1）①变小　②不变　③变大　④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，0.1mol·L－1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是（　　）

【导学号：

37742215】

A．该溶液的pH＝4

B．升高温度，溶液的pH增大

C．此酸的电离常数约为1×10－7

D．由HA电离出的c（H＋）约为水电离出的c（H＋）的106倍

B　[c（H＋）＝0.1%×0.1mol·L－1＝10－4mol·L－1，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，c（H＋）将增大，pH会减小；C选项可由电离常数表达式算出Ka＝＝1×10－7；c（H＋）＝10－4mol·L－1，所以水电离出的c（H＋）＝10－10mol·L－1，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pH＝5.60，c（H2CO3）＝1.5×10－5mol·L－1。

若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO＋H＋的电离常数K1＝________（已知：

10－5.60＝2.5×10－6）。

[解析]　由H2CO3H＋＋HCO得

K1＝＝≈4.2×10－7。

[答案]　4.2×10－7

5．在25℃下，将amol·L－1的氨水与0.01mol·L－1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NH3·H2O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。