高考化学考点一遍过考点42 弱电解质的电离平衡

一、强、弱电解质的相关判断 1．概念和种类 2．电离、电解质、非电解质、强电解质和弱电解质的相互关系 3．强、弱电解质与化合物类型的关系 强电解质主要是大部分的离子化合物及某些共价化合物，弱电解质主要是某些共价化合物。 分类 举例 强电解质 ①强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等 ②强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等 ③大多数盐：钠盐、钾盐、硝酸盐等 弱电解质 ①弱酸：CH3COOH、H2CO3、HF、HCN、HClO、H2S等；H3PO4、H2SO3是中强酸， 也属于弱电解质 ②弱碱：NH3·H2O，多数不溶性的碱[如Fe(OH)3、Cu(OH)2等]、两性氢氧化物[如 Al(OH)3等] ③水：是极弱的电解质 4．电离方程式的书写 ①弱电解质 a．多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如 H2CO3 电离方程式： H2CO3 H++ 3HCO ， 3HCO H++ 2 3CO  。 b．多元弱碱电离方程式一步写成，如 Fe(OH)3 电离方程式：Fe(OH)3 Fe3++3OH－。 ②酸式盐 a．强酸的酸式盐完全电离，如 NaHSO4 电离方程式：NaHSO4===Na++H++ 2 4SO  。 b．弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离，如 NaHCO3 电离方程式：NaHCO3===Na++ 3HCO ， 3HCO H++ 2 3CO  。 二、弱电解质的电离特点与影响因素 1．电离平衡 （1）开始时，v 电离最大，而 v 结合等于 0。 （2）平衡建立过程中，v 电离逐渐减小，v 结合逐渐增大，但 v 电离>v 结合。 （3）当 v 电离=v 结合时，达到电离平衡状态。 2．电离平衡的特征 3．影响电离平衡的因素 （1）内因——弱电解质本身的性质。 （2）外因——外界条件 ①温度：温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。 ②浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，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，电离平衡向左移动，电离程度减小。 ④加入能反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。 注：（1）稀醋酸加水稀释时，溶液中的各离子浓度并不是都减小，如 c(OH－)是增大的。 （2）电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，电离程度也不一定增大，如稀醋酸中加入冰醋酸。 三、强、弱电解质的判断和比较 从是否完全电离的角度判断： 在溶液中强电解质完全电离，弱电解质部分电离。据此有以下判断 HA 是强酸还是弱酸的方法： 方法 结论 测一定浓度的 HA 溶液的 pH 若测得 0.1 mol·L－1 的 HA 溶液的 pH＝1，则 HA 为强酸；若 pH>1，则 HA 为弱酸 比较等浓度的 HA 溶液和盐酸的导电性强弱 导电性和盐酸相同时为强酸，导电性比盐酸 弱时为弱酸 比较等浓度的 HA 溶液和盐酸与锌反应的快慢 反应速率相同时 HA 为强酸，比盐酸反应慢 时 HA 为弱酸 四、一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较 1．等物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较 比较项目 酸 c(H+) pH 中和碱 的能力 与足量 Zn 反应产生 H2 的量 开始与金 属反应的速率 一元强酸 大 小 相同 相同 大 一元弱酸 小 大 小 2．相同 pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较 比较项目 酸 c(H+) c(酸) 中和碱的能力 与足量 Zn 反应产生 H2 的量 开始与金 属反应的速率 一元强酸 相同 小 小 少 相同 一元弱酸 大 大 多 说明：一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似。 五、弱电解质分布系数的图像分析 分布系数是指弱电解质溶液中，某一组分的平衡浓度占总浓度的分数，常用δ表示。分布曲线是以pH为 横坐标，分布系数为纵坐标，分布系数与溶液pH之间的关系曲线。 1．一元弱酸：以醋酸为例，对于总浓度为c的CH3COOH溶液，溶液中与CH3COOH相关的只有c(CH3COOH) 和c(CH3COO－)两种，则c=c(CH3COOH)+c(CH3COO－)，从图1中得出：CH3COOH分布系数为δ0，CH3COO－ 分布系数为δ1，δ1随着pH的升高而增大，δ0随着pH的升高而减小。当pHpKa时，主要形体是CH3COO－。δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处，此时c(CH3COOH)=c(CH3COO －)，即 pH=pKa，CH3COOH和CH3COO－各占一半。这一结论可应用于任何一元弱酸(碱)。同时，只要知道某一元弱 酸(碱)在一定pH的分布系数和酸(碱)的分析浓度，就很容易计算它在该pH时的平衡浓度。 2．二元酸：以草酸为例(碳酸与之相似)，其δ与pH曲线如图2所示，δ0为H2C2O4、δ1为 2 2 4C O  、δ2为 2 2 4C O  。 由图2看出，当溶液的pH=pKa1时δ0=δ1，pH=pKa2时δ1=δ2。当pHc(OH−) C．分别加水稀释 10 倍，四种溶液的 pH ①>②>④>③ D．V1 L ④与 V2 L ①混合，若混合后溶液 pH=7，则 V1< V2 【答案】D 3．体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl−)=n(CH3COO−)=0.01 mol，下列叙述正确的是 A．两种溶液的 pH 不相同 B．它们分别与足量 CaCO3 反应时，放出的 CO2 一样多 C．它们与 NaOH 完全中和时，醋酸溶液所消耗的 NaOH 多 D．分别用水稀释相同倍数时，n(Cl−)=n(CH3COO−) 考向四 强弱电解质的相关图像分析 典例 1 某温度下，相同体积、相同 pH 的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的 pH 变化曲线如图所示，下列 判断正确的是 A．a 点导电能力比 b 点强 B．b 点的 Kw 值大于 c 点 C．与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积 Va>Vc D．a、c 两点的 c(H＋)相等 【答案】D 4．在体积为 1 L，pH 均为 1 的盐酸和醋酸溶液中，分别投入 0.65 g Zn，下列示意图中正确的是 一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)稀释时的 pH 变化图像 等 pH 的一元强碱和 一元弱碱 等 pH 的一元强酸和一 元弱酸 等浓度的一元强碱 和一元弱碱 等浓度的一元强酸 和一元弱酸 变化 图像 a、b 意 义 a 代表强酸或强碱；b 代表弱酸或弱碱 图 像 特点 稀释相同倍数时，强酸、强碱 pH 变化程度大；无限稀释都只能无限趋近于 7，但酸要小于 7， 碱要大于 7 1．下列关于强、弱电解质的叙述中，错误的是 A．强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡 B．溶液导电能力强的电解质是强电解质，导电能力弱的电解质是弱电解质 C．同一弱电解质的溶液，当温度或浓度不同时，其导电能力也不同 D．纯的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电 2．下列事实中不能证明 CH3COOH 是弱电解质的是 A．常温下某 CH3COONa 溶液的 pH＝8 B．常温下 0.1 mol·L－1 CH3COOH 溶液的 pH＝2.8 C．常温下，将 pH＝1 的 CH3COOH 溶液稀释 100 倍，测得 pHK2 的原因之一 11．pH=2 的两种一元酸 x 和 y，体积均为 100 mL，稀释过程中 pH 与溶液体积的关系如图所示。分别滴加 NaOH 溶液(c=0.1 mol·L-1)至 pH=7，消耗 NaOH 溶液的体积为 Vx、Vy，则 A.x 为弱酸，VxVy C.y 为弱酸，VxVy 12．某二元酸(H2A)在水中的电离方程式为 H2A H++HA-，HA- H++A2-(25 ℃时 Ka=1.0×10-2)，下列有 关说法中正确的是 A.H2A 是弱酸 B.稀释 0.1 mol·L-1 H2A 溶液，因电离平衡向右移动而导致 c(H+)增大 C.在 0.1 mol·L-1 的 H2A 溶液中，c(H+)=0.12 mol·L-1 D.若 0.1 mol·L-1 NaHA 溶液中 c(H+)=0.02 mol·L-1，则 0.1 mol·L-1 的 H2A 中 c(H+)