第九章第九章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡学案学案 38 弱电解质的电离平衡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。知识点一 强、弱电解质1电解质与非电解质 (1)电解质：在_里或_状态下能导电的_； (2)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 (1)概念电解质Error!在水溶液里(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 (1)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： _， _。 (3)多元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：2特征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：HAHA Ka_。 对一元弱碱 BOH：BOHBOH Kb_。 2特点 (1)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 Ka1Ka2Ka3，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： H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO 问题思考 4为什么说温度升高电离平衡常数(Ka或 Kb)增大？5为什么多元弱酸的 Ka1Ka2Ka3?一、外界条件对弱电解质电离的影响以 CH3COOHCH3COOH平衡体系为例，填写下列表格。加水加热加少量 NaOH(s)加少量 CH3COO Na(s)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 _ _。 (2)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 molL1 CH3COOH 溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COOH，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 molL1 HCl 溶液，溶液中 c(H)增大 D加入少量 CH3COONa 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“”、 “1，(原因是)CH3COOHCH3COOH( ) (2010北京理综10A) (2)由 0.1 molL1一元碱 BOH 溶液的 pH10，可推知 BOH 溶液存在 BOH=BOH( ) (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8C) (4)某醋酸溶液的 pHa，将此溶液稀释 1 倍后，溶液的 pHb，则 ab( ) (2010全国理综9A) 5(2011课标全国卷，10)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) BKa(HF)C. D.cFcHcHcHF6(2011福建理综，10)常温下 0.1 molL1醋酸溶液的 pHa，下列能使溶液 pH(a1)的措施是( ) A将溶液稀释到原体积的 10 倍 B加入适量的醋酸钠固体 C加入等体积 0.2 molL1盐酸 D提高溶液的温度 7(2011山东理综，14)室温下向 10 mL pH3 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cCH3COOcCH3COOHcOH C醋酸的电离程度增大，c(H)亦增大 D再加入 10 mL pH11 的 NaOH 溶液，混合液 pH7 8(2010重庆理综，13)pH2 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右图所示。分别滴 加 NaOH 溶液(c0.1 molL1)至 pH7，消耗 NaOH 溶液的体积为 Vx、Vy，则( ) Ax 为弱酸，VxVy Cy 为弱酸，VxVy 9.2010浙江理综26(1)(2)25 时，弱电解质的电离平衡常数：Ka(CH3COOH) 1.8105，Ka(HSCN)0.13，难溶电解质的溶度积常数：Ksp(CaF2)1.51010。 25 时，2.0103molL1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 时，将 20 mL 0.10 molL1 CH3COOH 溶液和 20 mL 0.10 molL1 HSCN 溶液 分别与 20 mL 0.10 molL1 NaHCO3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 CO2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(CH3COO)_c(SCN)(填“”、 “HNO2HCN DK(HCN)A 开始反应时的速率 AB 参加反应的锌的物质的量 AB 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 题组三 实验探究 8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 molL1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 pH1 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 pH_1(选填“”、 “ AC，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 C。 2B 盐酸是强酸，醋酸是弱酸，二者浓度相同时电离出 H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；pH3 的两酸溶液稀释 100 倍时， 盐酸 pH5，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HNO2HCN。由此可判断 K(HF) K(HNO2)K(HCN)，其对应数据依次为 K(HF)7.2104 molL1，K(HNO2)4.6104 molL1，K(HCN)4.91010 molL1。 4D 因醋酸是弱酸，稀释过程中继续电离，故稀释 100 倍时 3 (3) (4)难以准确配制 pH1 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 molL1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 molL1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 NH3H2O 是弱电解质。 方案二 取上述 0.1 molL1氨水、0.1 molL1 NaOH 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 molL1 NaOH 溶液，变化小的是 0.1 molL1氨水，说明随着氨水稀释，氨水的电离度不断增大，推知 NH3H2O 是弱电解质。 方案三 取上述 0.1 molL1氨水，加入 CH3COONH4固体(CH3COONH4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 CH3COONH4后，c(NH)增 4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)