2019年高二化学复习精品讲义(选修4)：弱电解质的电离平衡(新人教版).doc

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弱电解质的电离平衡

一.强电解质与弱电解质的区别

（一）电解质和非电解质

电解质：

在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。

非电解质：

在水溶液里或熔融状态下不能导电的化合物。

【注意】

1.电解质和非电解质的范畴都是化合物，所以单质既不是电解质也不是非电解质。

2.化合物为电解质，其本质是自身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质自身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。

如：

SO2、SO3、CO2、NO2等。

3.常见电解质的范围：

酸、碱、盐、离子型氧化物。

4.溶剂化作用：

电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的，而是与水分子相互吸引、相互结合，以“水合离子”或“水合分子”的形态存在，这种溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫做溶剂作用。

（二）强电解质和弱电解质

强电解质：

在溶液中能够全部电离的电解质。

则强电解质溶液中不存在电离平衡。

弱电解质：

在溶液中只是部分电离的电解质。

则弱电解质溶液中存在电离平衡。

【注意】

1.强、弱电解质的范围：

强电解质：

强酸、强碱、绝大多数盐

弱电解质：

弱酸、弱碱、水

2.强、弱电解质与溶解性的关系：

电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。

一些难溶的电解质，但溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。

如：

BaSO4、BaCO3等。

3.强、弱电解质与溶液导电性的关系：

溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。

强电解质溶液的导电性不一定强，如很稀的强电解质溶液，其离子浓度很小，导电性很弱。

而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度可以较大，导电性可以较强。

4.强、弱电解质与物质结构的关系：

强电解质一般为离子化合物和一些含强极性键的共价化合物，弱电解质一般为含弱极性键的化合物。

5.强、弱电解质在熔融态的导电性：

离子型的强电解质由离子构成，在熔融态时产生自由移动的离子，可以导电。

而共价型的强电解质以及弱电解质由分子构成，熔融态时仍以分子形式存在，所以不导电。

1、下列说法中正确的是（）

A．由强极性键形成的化合物不一定是强电解质

B．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强

C．NaCl溶液在通电的条件下电离成钠离子和氯离子

D．NaCl晶体中不存在离子

2、下列关于电解质电离的叙述中，正确的是（）

①碳酸钙在水中的溶解度很小，其溶液的导电性很弱，所以碳酸钙是弱电解质②碳酸钙在水中的溶解度虽小，但溶解的部分全部电离，所以碳酸钙是强电解质③氨气的水溶液导电性很好，所以它是强电解质④水难电离，纯水几乎不导电，所以水是弱电解质

A．② B．①

C．①③ D．②④

3、下列关于强弱电解质的说法中，正确的是（）

A．Al2O3在熔化状态下全部电离，因而是弱电解质

B．具有极性键的共价化合物都是强电解质

C．具有非极性键的共价化合物都是弱电解质

D．所有弱酸、弱碱都是弱电解质

4、能说明醋酸是弱电解质的事实是（）

A．醋酸溶液的导电性比盐酸弱

B．醋酸溶液与碳酸钙反应，缓慢放出二氧化碳

C．醋酸溶液用水稀释后，H＋浓度下降

D．0.1mol·L－1的醋酸溶液中，c（H＋）约为0.001mol·L－1

5、下列说法中不正确的是（）

①将BaSO4放入水中不能导电，所以BaSO4是非电解质

②氨溶于水得到的溶液氨水能导电，所以氨水是电解质

③固态共价化合物不导电，熔融态的共价化合物可以导电④固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强

A．①④B．①④⑤

C．①②③④D．①②③④⑤

二.弱电解质的电离平衡

1.弱电解质的电离平衡指在一定条件下（温度、浓度），弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时的状态。

弱电解质的电离平衡的特点是：

（1）动态平衡：

电离方程式中用“”，如：

CH3COOHCH3COO-+H+。

（2）条件改变：

平衡被打破。

如在CH3COOH的石蕊溶液中（呈红色）加入固体CH3COONH4，即增大了c（CH3COO-），平衡左移，c（H+）变小，使红色变浅。

（3）弱电解质在离子反应中电离平衡发生移动。

将等质量的锌粉分别投入10mL0.1mol/L盐酸和10mL0.1mol/L醋酸中，实验结果：

盐酸的反应速率比醋酸快。

若锌足量，则产生氢气的体积相等。

因为当浓度和体积相同时，盐酸是强酸，c（H+）大，所以反应速率快，但二者可电离出来的H+的物质的量相等，仅仅是后者随着反应的进行，醋酸的电离平衡不断发生移动。

（4）从导电实验可知，弱电解质少部分电离，大部分以分子形式存在，决定了它在离子方程式书写中保留分子形式。

如醋酸和烧碱溶液中和反应的离子方程式应写成：

CH3COOH+OH—=CH3COO—+H2O。

（5）导电性强弱与电解质强弱的关系：

电解质的强弱由物质内部结构决定，电解质的强弱在一般情况下影响着溶液导电性的强弱。

导电性强弱是由溶液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，而某弱电解质虽然电离程度很小，但如果浓度较大时，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，弱电解质的导电能力也不一定弱。

2.电离平衡常数

（1）概念：

在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中电离所产生的各种离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，用K表示（酸用Ka表示，碱用Kb表示）。

（2）表示方法：

ABA++B-K= 

（3）K的意义：

K值越大，表示该电解质较易电离，所对应的弱酸弱碱较强。

从Ka或Kb的大小，可以判断弱酸和弱碱的相对强弱，例如弱酸的相对强弱：

H2SO3（Ka1=1.5×10-2）>H3PO4（Ka1=7.5×10-3）>HF（Ka=7.2×10-4）>HNO2（Ka1=4.6×10-4）>HCOOH（Ka=1.8×10-4）>CH3COOH（Ka=1.8×10-5）>H2CO3（Ka1=4.3×10-7）>H2S（Ka1=9.1×10-8）

（4）影响K值大小的因素：

K值不随浓度而变化，但随温度而变化。

（5）多元弱酸的电离。

多元弱酸是分步电离的，且越向后的电离越困难，其电离出来的离子浓度也越小，酸性主要由第一步电离决定。

如H3PO4的电离：

第一步电离：

H3PO4H++H2POK1

第二步电离：

H2POH++HPO（较难）K2

第三步电离：

HPOH++PO（困难）K3

显然：

K1>K2>K3。

在磷酸溶液中，由H3PO4电离出来的离子有H+、H2PO、HPO、PO等离子，其离子浓度的大小关系为：

c（H+）>c（H2PO）>c（HPO）>c（PO）。

1、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（）

A．c（H＋） B．Ka（HF）

C． D．

2、将100mL1mol·L－1的NaHCO3溶液等分为两份，其中一份加入少许冰醋酸，另外一份加入少许Ba（OH）2固体，忽略溶液体积变化。

两份溶液中c（CO）的变化分别是（）

A．减小、减小 B．减小、增大

C．增大、增大 D．增大、减小

3、下列电离方程式中正确的是（）

A．Cu（OH）2Cu2＋＋2OH－ B．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO

C．H2SO32H＋＋SO D．NaOHNa＋＋OH－

三.影响电离平衡的因素

1.内因：

弱电解质本身，如常温下K（HF）>K（CH3COOH）。

2外因：

以CH3COOHCH3COO-+H+为例

（1）温度

弱电解质的电离过程一般是吸热的，升高温度，电离平衡向右移动，CH3COOH电离程度增大，c（H+）、c（CH3COO-）增大。

（2）浓度

加水稀释CH3COOH溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。

n（CH3COO-）、n（H+）增大，但c（CH3COO-）、c（H+）减小。

（3）同离子效应

在弱电解质溶液中加入同弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向逆反应方向移动。

例如：

0.1mol/L的醋酸溶液中存在如下平衡CH3COOHCH3COO-+H+。

加入少量CH3COONa固体或HCl，由于增大了c（CH3COO-）或c（H+），使CH3COOH的电离平衡向逆反应方向移动。

前者使c（H+）减小，后者使c（H+）增大。

（4）化学反应

在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可使电离平衡向电离的方向移动。

例如，在CH3COOH溶液中加入NaOH或Na2CO3溶液，由于OH-+H+=H2O、CO+2H+=H2O+CO2↑，使c（H+）减小，平衡向着电离的方向移动。

〖点拨〗：

稀释弱电解质溶液时，平衡移动的方向易误判为逆向移动，把溶液中离子浓度的减小误认为是电离平衡逆向移动造成的，实际上稀释才是造成溶液中离子浓度减小的主要因素。

1、稀氨水中存在着下列平衡：

NH3·H2ONH＋OH－，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使c（OH－）增大，应加入适量的物质是（）

①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥加入少量MgSO4固体

A．①②③⑤ B．③⑥

C．③ D．③⑤

2、在CH3COOH溶液中存在如下平衡：

CH3COOHH＋＋CH3COO－。

加入少量下列固体物质，能使平衡逆向移动的是（）

A．NaCl B．CH3COONa

C．Na2CO3 D．NaOH

3、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（）

①NaOH（s）②KNO3溶液③水④CH3COONa（s）

A．①③ B．②④

C．②③ D．③④

4、在相同温度时，100mL0.01mol·L－1的醋酸溶液与10mL0.1mol·L－1的醋酸溶液相比较，下列数据中，前者大于后者的是（双选）（）

A．H＋的物质的量 B．电离程度

C．中和时所需氢氧化钠的量 D．醋酸的物质的量

5、用水稀释0.1mol/L氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（双选）（）

A．c（OH－）/c（NH3·H2O） B．c（NH3·H2O）/c（OH－）

C．cOH－） D．n（OH－）

6、硫化氢在水溶液中有如下动态平衡：

H2SH＋＋HS－；HS－H＋＋S2－；H2OH＋＋OH－

在物质的量浓度为0.1mol·L－1的H2S溶液中，下列各离子间的关系正确的是（）

A．c（H＋）＝c（HS－）＋2c（S2－）＋c（OH－）

B．2c（H＋）＝2c（HS－）＋c（S2－）＋2c（OH－）

C．c（H＋）＝c（HS－）＋2c（S2－）

D．c（H＋）＝2c（S2－）＋c（OH－）

7、化学平衡移动原理同样也适用于其他平衡。

已知在氨水中存在下列平衡：

NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－

（1）向氨水中加入MgCl2固体时，平衡向________移动，OH－离子的浓度________，NH离子的浓度________。

（填“减小”、“增大”或“不变”）

（2）向氨水中加入浓盐酸，平衡向________移动，此时溶液中浓度减小的粒子有________、________、________。

（3）向浓氨水中加入少量NaOH固体，平衡向________移动，此时发生的现象是________。

8、在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如下图：

（1）“O”点导电能力为零的理由_____________________________________________。

（2）A、B、C三点酸性由大到小的顺序是。

（3）若使C点溶液中的c（CH3COO－）提高，在如下措施中，可选（）

A．加热 B．加很稀的NaOH溶液

C．加固体KOH D．加水

E．加固体CH3COONaF．加Zn粒

（4）在稀释过程中，随着醋酸浓度的降低，下列始终保持增大趋势的量是（）

A．c（H＋） B．H＋个数

C．CH3COOH分子数 D．c（H＋）/c（CH3COOH）

9、已知下面三个数据：

7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：

①NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2，

②NaCN＋HF===HCN＋NaF，

③NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。

由此可判断下列叙述中，不正确的是（）

A．HF的电离平衡常数为7.2×10－4

B．HNO2的电离平衡常数为4.9×10－10

C．根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱

D．HNO2的电离平衡常数比HCN大，比HF小

10、室温下，有两种溶液：

①0.01mol·L－1NH3·H2O溶液、②0.01mol·L－1NH4Cl溶液，下列操作可以使两种溶液中c（NH）都增大的是 （）

A．加入少量H2O B．加入少量NaOH固体

C．通入少量HCl气体 D．升高温度

11、室温下向10mLpH＝3的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是（）

A．溶液中导电粒子的数目减少

B．溶液中不变

C．醋酸的电离程度增大，c（H＋）亦增大

D．再加入10mLpH＝11的NaOH溶液，混合液pH＝7

四.电离平衡常数及应用

1.CH3COOH酸性大于HClO酸性（填“大于”、“小于”或“等于”），判断的依据：

相同条件下，电离常数越大，电离程度越大，c（H＋）越大，酸性越强。

2.电离平衡常数的意义：

弱酸碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。

电离平衡常数越大，电离程度越大。

多元弱酸的电离以第一步电离为主，各级电离平衡常数的大小差距较大。

3.外因对电离平衡常数的影响：

电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与温度有关，与电解质的浓度无关，升高温度，K值增大，原因是电离是吸热过程。

4.碳酸是二元弱酸

（1）电离方程式是H2CO3H＋＋HCO，HCOH＋＋CO。

（2）电离平衡常数表达式：

Ka1＝，Ka2＝。

（3）比较大小：

Ka1>Ka2。

1、常温时，0.01mol·L－1某一元弱酸的电离常数Ka＝10－6，则下列说法正确的是（）

A．上述弱酸溶液的pH＝4

B．加入NaOH溶液后，弱酸的电离平衡向右移动，K值增大

C．加入等体积0.01mol·L－1NaOH溶液后，所得溶液的pH＝7

D．加入等体积0.01mol·L－1NaOH溶液后，所得溶液的pH<7

2、常温时，某一元弱酸的电离常数Ka＝10－6，对于0.01mol·L－1的该酸下列说法正确的是（）

A．该弱酸溶液的pH＝4

B．加入NaOH溶液后，弱酸的电离平衡向右移动，Ka增大

C．加入等体积的0.01mol·L－1NaOH溶液后，所得溶液的pH＝7

D．加入等体积的0.01mol·L－1NaOH溶液后，所得溶液的pH<7

3、某二元酸（H2A）在水中的电离方程式是：

H2A===H＋＋HA－，HA－H＋＋A2－。

回答下列问题：

（1）H2A是强电解质还是弱电解质？

________。

（2）已知0.1mol/LH2A溶液中氢离子浓度为0.11mol/L，则0.1mol/LNaHA溶液中c（H＋）________0.01mol/L（填“>”、“<”或“＝”），理由是_________________。

（3）H2A溶液与Na2A溶液能否发生反应？

________。

如能写出离子方程式，则方程式为______________________（如不能此问不答）。

五.弱电解质的判断及应用

1.强酸与弱酸（或强碱与弱碱）的比较

比较项目

等物质的量浓度、等体积的盐酸（a）和醋酸（b）

相同pH、相同体积的盐酸（a）和醋酸（b）

c（H+）

a＞b

a=b

pH或物质的量浓度

pH：

a＜b

物质的量浓度：

a＜b

溶液导电性

a＞b

a=b

水的电离程度

a＜b

a=b

c（Cl－）与c（CH3COO－）大小

c（Cl－）＞c（CH3COO－）

c（Cl－）=c（CH3COO－）

中和所用NaOH的量

相同

a＜b

与足量Zn反应产生H2的起始速率

a＞b

a=b（开始后a＜b）

〖特别提醒〗判断一种酸是强酸还是弱酸时，实质是看它在水溶液中的电离程度，完全电离即为强酸，不完全电离即为弱酸。

设计实验验证时注意等物质的量浓度和等pH的两种酸的性质差异。

2.判断强、弱电解质的方法规律

实验设计思路：

以证明某酸（HA）是弱酸为例

实验方法

结论

（1）测0.01mol/LHA的pH

pH=2，HA为强酸

pH>2，HA为弱酸

（2）室温下测NaA溶液的pH

pH=7，HA为强酸

pH>7，HA为弱酸

（3）相同条件下，测相同浓度的HA和HCl（强酸）

溶液的导电性

若导电性相同，HA为强酸；若HA导电性比HCl弱，HA为弱酸

（4）测定同pH的HA与HCl稀释相同倍数前后的pH变化

若ΔpH（HA）=ΔpH（HCl），HA为强酸；

ΔpH（HA）<ΔpH（HCl），HA为弱酸

（5）测定等体积、等pH的HA和盐酸分别与足量锌反应产生H2的快慢及H2的量

若反应过程中HA产生H2较快且最终产生H2较多，则HA为弱酸

（6）测定等体积、等pH的HA和盐酸中和碱的量

若耗碱量相同，HA为强酸；若HA耗碱量大，则HA为弱酸

1、醋酸是一种常见的一元弱酸，为了证明醋酸是弱电解质，某同学开展了题为“醋酸是弱电解质的实验探究”的探究活动。

该同学设计了如下方案，其中错误的是（）

A．先配制一定量的0.10mol/LCH3COOH溶液，然后测溶液的pH，若pH大于1，则可证明醋酸为弱电解质

B．先配制一定量0.01mol/L和0.10mol/L的CH3COOH，分别用pH计测它们的pH，若两者的pH相差小于1个单位，则可证明醋酸是弱电解质

C．取等体积、等pH的CH3COOH的溶液和盐酸分别与足量锌反应，测得反应过程中醋酸产生H2较慢且最终产生H2较多，则醋酸为弱酸

D．.配制一定量的CH3COONa溶液，测其pH，若常温下pH大于7，则可证明醋酸是弱电解质

2、今有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是（）

A．③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大

B．②③两溶液等体积混合，所得溶液中c（H＋）＞c（OH－）

C．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH①＞②＞④＞③

D．V1L④与V2L①溶液混合后，若混合后溶液pH＝7，则V1＜V2

3、某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。

据图判断正确的是（）

A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线

B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强

C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大

D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度

4.现有pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的盐酸乙，请根据下列操作完成问题：

（1）取10mL的甲溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡_________（填“向左”、“向右”或“不”）移动；另取10mL的甲溶液，加入少量的无水醋酸钠固体（假设加入固体前后，溶液体积保持不变），待固体溶完后，溶液中c（H+）/c（OH－）的比值将________

（填“增大”、“减小”或“无法确定”）。

（2）相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释100倍。

稀释后的溶液，其pH大小关系为：

pH（甲）__________pH（乙）（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）。

（3）各取25mL的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为：

V（甲）__________V（乙）