1、根据电解质在水溶液中是否全部电离,把电解质分为强电解质和弱电解质。强电解质在水溶液中能够全部电离,而弱电解质在水溶液中只有部分电离。和化学平衡一样,在弱电解质溶液里,也存在着电离平衡,水溶液中的离子平衡内容实际上是应用化学平衡理论,探讨水溶液中离子间的相互作用,内容比较丰富。一定条件(温度、浓度)下,分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态,简称电离平衡。强弱电解质理论,特别是弱电解质的电离平衡是学习电解质溶液的重要基础,也是中学化学基本理论中的重要组成部分。电离平衡除了具备化学平衡的特点外,还具有“电离过程是吸热的;分子、离子共存
2、,这完全不同于强电解质;弱电解质在溶液中的电离都是微弱的”的特点。一般来说,分子已电离的极少,绝大多数以分子形式存在,如 0.1 molL1 的 CH3COOH 溶液中, c(H )大约在 1103 molL1 左右;多元弱酸分步电离,电离程度逐步减弱,如 H2CO3的电离常数: K14.410 7 , K24.710 11 。电离平衡状态时,溶液里离子的浓度和分子的浓度保持不变,但当影响电离平衡状态的条件如温度、浓度等改变时,电离平衡就会从原来的平衡状态变化为新条件下新的电离平衡状态。电离平衡的移动符合勒夏特列原理,离子浓度相当于生成物的平衡浓度,分子浓度相当于反应物的平衡浓度,外界条件对其
3、影响可归纳为:(1)浓度:对于同一弱电解质,浓度越大,电离平衡越向右移动,但是电离程度减小;浓度越小,电离程度越大,即溶液加水稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。(2)温度:由于弱电解质的电离过程一般是吸热的,升高温度,电离平衡向着电离的方向移动。(3)同离子效应:在弱电解质溶液中加入同弱电解质电离产生相同离子的强电解质时,电离平衡将逆向移动。(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,电离平衡将向电离的方向移动。如 0.1 molL1 CH3COOH 溶液,当改变条件,其平衡移动方向、平衡常数 K、 n(H )、 c(H )、导电性变化如下表所示:平衡移动方
4、向 平衡常数 K n(H ) c(H ) 导电性加水稀释 右移 不变 增大 减小 减弱加冰醋酸 右移 不变 增大 增大 增强升温 右移 增大 增大 增大 增强加 CH3COONa 左移 不变 减小 减小 增强加 NaOH 右移 不变 减小 减小 增强【例题 1】在氨水中存在下列电离平衡:NH 3H2O N +OH-,下列情况能引起电离平衡向右移动的有( )+4加入 NH4Cl 固体 加入 NaOH 溶液 通入 HCl 气体 加入 CH3COOH 溶液 加水 加压A. B.C. D.在一定条件下,弱电解质的电离达到平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积嗖溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数
5、,这个常数叫做电离平衡常数,用 Ka或 Kb表示。K 值只随温度变化;K 值越大,电离程度越大,相应酸 (或碱)的酸( 或碱)性越强;同一温度下,不同种弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强;多元弱酸电离平衡常数:K 1K 2K 3,其酸性主要由第一步电离决定。电离平衡常数可用于判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强;判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱,电离常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱;判断复分解反应能否发生,一般符合 “强酸制弱酸”规律。【例题 2】已知 25 时,H 2A(酸): K1=4.310-7,K2=2.110-12;H2B(酸):
6、K1=1.010-7,K2=6.310-13。试比较浓度相同的两种溶液中各种微粒的大小:(1)H+的浓度:H 2A (填“” “H2B,c(H2A)H2B。酸根离子的浓度决定于两酸的第二步电离,H 2A 的第二步电离常数大于 H2B 的第二步电离常数,故c(A2-)c(B2-)。【答案】(1)(2)(3)从具体知识结构来说,化学平衡、电离平衡是研究电解质在溶液中发生各种变化的理论基础,而电离理论又是化学平衡和溶解平衡的纽带。有关试题的命题热点主要有影响弱电解质电离平衡因素,通过图象分析弱电解质和强电解质,电离常数和电离度等。【考点练习】1.相同体积、相同氢离子浓度的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量
7、的镁完全反应,下列说法正确的是( )A弱酸溶液产生较多的氢气 B强酸溶液产生较多的氢气C两者产生等量的氢气 D无法比较两者产生氢气的量2.醋酸溶液中存在电离平衡:CH 3COOH H CH 3COO ,下列叙述不正确的是( )A.升高温度,平衡正向移动,醋酸的电离常数 Ka增大B.0.10 molL1 的 CH3COOH 溶液加水稀释,溶液中 c(OH )增大C.CH3COOH 溶液中加少量的 CH3COONa 固体,平衡逆向移动D.25 时,欲使醋酸溶液的 pH、电离常数 Ka和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸3.甲酸(HCOOH)是一种一元弱酸,下列性质中可以证明它是弱电解质的是( )A.
8、常温下,1 molL 1 甲酸溶液中的 c(H )约为 1102 molL1B.甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳C.10 mL 1 molL1 甲酸溶液恰好与 10 mL 1 molL1 NaOH 溶液完全反应D.甲酸溶液与锌反应比强酸溶液缓慢4在 100 mL 0.1 molL1 的醋酸溶液中,欲使醋酸的电离程度增大,H 浓度减小,可采用的方法是( )A加热 B加入 100 mL 0.1 molL1 的醋酸溶液C加入少量的 0.5 molL1 的硫酸 D加入少量的 1 molL1 的 NaOH 溶液5已知下面三个数据:7.210 4 、4.610 4 、4.910 10 分别是三种酸的电离平衡
9、常数,若已知这些酸可发生如下反应:NaCNHNO 2=HCNNaNO 2,NaCNHF= =HCNNaF,NaNO 2HF= =HNO2NaF。由此可判断下列叙述中,不正确的是( )AHF 的电离平衡常数为 7.2104BHNO 2的电离平衡常数为 4.91010C根据两个反应即可知三种酸的相对强弱DHNO 2的电离平衡常数比 HCN 大,比 HF 小6.(1)某浓度的氨水中存在平衡:NH 3H2O NH OH ,如想增大 NH 的浓度而不增大 OH 的浓度,应采取 4 4的措施是(填字母)。a.适当升高温度 b.加入 NH4Cl 固体 c.通入 NH3d.加入少量浓盐酸(2)常温下,有 pH
10、 相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,采取以下措施:加适量醋酸钠晶体后,两溶液中的 c(H )变化是醋酸溶液中 c(H )(填“增大”、“减小”或“不变”),盐酸溶液中 c(H )(填“增大”、“减小”或“不变”)。加水稀释 10 倍后,醋酸溶液中的 c(H )盐酸溶液中的 c(H )(填“”、“”或“”、“”或“”、“”或“HCN,第个反应说明 HFHNO2,只根据这两个反应即可作出比较。【答案】B6.【解析】(1)a 项升高温度,平衡右移, c(NH )和 c(OH )均增大;b 项加入 NH4Cl 固体, c(NH )增大,平衡 4 4左移, c(OH )减小;c 项通入 NH3, c(
11、NH3H2O)增大,平衡右移, c(NH )和 c(OH )均增大;d 项,加入少量浓 4盐酸, c(OH )减小,平衡右移, c(NH )增大。(2)加适量 CH3COONa 晶体,CH 3COOH 溶液中, 4CH3COOHCH 3COO H 平衡向左移动, c(H )减小,盐酸中 CH3COO H =CH3COOH, c(H )减少。加水稀释 10 倍,CH 3COOH 电离平衡向右移动, n(H )增多,HCl 不存在电离平衡,HCl 电离出的 n(H )不变。加 NaOH溶液,CH 3COOHNaOH= =CH3COONaH 2O,HClNaOH= =NaClH 2O,由于 CH3C
12、OOH 部分电离,反应过程中 CH3COOH的电离平衡向电离方向移动且反应前 c(CH3COOH)c(HCl),故中和时 CH3COOH 所需 NaOH 的体积多。升高温度,CH3COOH 电离平衡向电离方向移动, c(H )增大,HCl 已全部电离。反应开始两溶液 pH 相同,即 c(H )相同,所以开始与 Zn 反应速率相同,随反应的进行,CH 3COOH 电离平衡向电离方向移动,故反应速率: v(CH3COOH)v(盐酸),又因反应开始时 c(CH3COOH)c(HCl),所以与足量锌反应,CH 3COOH 生成 H2的量多。【答案】(1)bd (2)减小 减小 c (3)ab的量浓度时
13、,HSCN 溶液中的 c(H )大于 CH3COOH 溶液中的 c(H ),故与 Zn 反应速率大。(5)由于 Ka(HCOOH)Ka1(H2CO3)Ka(HCN)Ka2(H2CO3),所以只有反应 b、e 不能进行。【答案】(1)0.007 7(2) (3)H NH 3H2O=NH H 2OHSeO HCO =SeO H 2OCO 2(4)因10 2ba 10 b 4 4 3 24Ka(CH3COOH)Ka(HSCN),所以相同温度、相同物质的量浓度和体积的两溶液中,HSCN 溶液的 c(H )大于 CH3COOH溶液的 c(H ),故 HSCN 与 NaHCO3反应速率大(5)be8.【解析】盐酸是一元强酸,硫酸是二元强酸,醋酸是一元弱酸,当其物质的量浓度相同时,硫酸的 c(H )最大,醋酸的 c(H )最小;同体积、同物质的量浓度的三种酸,硫酸消耗的 NaOH 最多;当其 c(H )相同、体积相同时,醋酸的物质的量最多,与锌反应产生的氢气最多。【答案】(1)bac(2)bac(3)cab(4)cab(5)abc abc(6)cab