1、,2,1.热点预测 高考中主要以选择题的形式考查弱电解质的电离平衡及其影响因素,分值约为46分。 2.趋势分析 预计在今后的高考中,会将弱电解质的电离平衡与盐类水解、水的离子积和溶液酸碱性等知识结合起来考查。,3,1 强电解质与弱电解质,1,1 强电解质与弱电解质,2,1 强电解质与弱电解质,3,【辨析比较】,(1)电解质、非电解质均是化合物,单质既不是电解质也不是非电解质。 (2)强电解质不一定易溶于水,如CaCO3、BaSO4都是强电解质;易溶于水的化合物也不一定是强电解质,如NH3、H3PO4、HF等,故强、弱电解质与其溶解性无必然联系。 (3)强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液
2、的导电能力强,能导电的物质不一定是电解质。,2 弱电解质的电离平衡,4,1.电离平衡的定义 在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫作电离平衡。 2.弱电解质电离平衡的建立过程,2 弱电解质的电离平衡,5,3.弱电解质电离平衡的特征,2 弱电解质的电离平衡,6,4.影响弱电解质电离平衡的因素 内因:弱电解质本身的性质,是决定因素。外 因,2 弱电解质的电离平衡,7,【特别提醒】,(1)电离平衡向电离的方向移动,电解质分子的浓度不一定会减小,离子的浓度不一定都增大。如CH3COOH CH3COO-+H+,加入冰醋
3、酸,c(CH3COOH)增大,平衡向电离方向移动,根据勒夏特列原理,这种移动只能“减弱”而不能“消除”,再次达到平时,c(CH3COOH)比原平衡时的大;加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡向电离方向移动,但(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡时的小,而溶液中 c(OH-) 增大。 (2)冰醋酸加水稀释(如图甲)与0.1 mol/L醋酸加水稀释(如图乙)的导电能力比较:,3 电离平衡常数,8,1.概念 在一定温度下,弱电解质达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,该常数叫作电离平衡常数,简称电离常数,用K表示(弱酸的电离平衡常数用K
4、a表示,弱碱的电离平衡常数用Kb表示)。 2.表达式 对于一元弱酸HA: HA H+A-, Ka=c(H+)c(A-)c(HA 对于一元弱碱BOH: BOH B+OH-, Kb= ( B + )(O H ) (BOH) 对于多元弱酸,其电离是分步进行的,每步各有电离常数,通常用Ka1、 a 2 、 a 3 等分别表示。H2S H+HS-, a 1 = ( H + )(H S ) ( H 2 ) HS H+S2-, a 2 = ( H + )( S 2 ) (H S ),3 电离平衡常数,9,3.影响因素 同一弱电解质,温度升高,电离平衡常数增大。 4.意义 电离常数数值的大小,反映弱酸、弱碱酸
5、碱性的相对强弱。在一定温度下,Ka越大(多元弱酸以Ka1为依据),弱酸的电离程度越大,弱酸的酸性越强。,3 电离平衡常数,10,(1)对于给定的弱电解质,K值只随温度变化。相同温度下,同种弱电解质溶液浓度变化时,电离常数不变。同一温度下,不同种类的弱酸(碱),电离常数越大,其电离程度越大,酸(碱)性越强。 (2)化学平衡常数反映可逆反应进行的限度,电离平衡常数反映弱电解质的电离程度。一般来说,电离常数较大的弱酸能与电离常数较小的弱酸盐发生反应生成电离常数较小的弱酸(强酸制弱酸)。 (3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系: a 1 a 2 a 3 ,故多元弱酸的酸性强弱取决于 a 1 的大小。,
6、【拓展延伸】,1 强、弱电解质的判断方法,【考法透析】,1.在相同浓度、相同温度下,比较导电能力的强弱。如同体积等浓度的盐酸和醋酸,前者的导电能力强于后者。 2.在相同浓度、相同温度下,比较反应速率的大小,如将足量的锌粒投入同体积等浓度的盐酸和醋酸中,反应开始时前者产生气体的速率比后者的大。 3.浓度与pH的关系。如0.1 molL-1 CH3COOH,其pH1,则证明CH3COOH是弱电解质。 4.测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈碱性,则证明醋酸是弱酸。 5.稀释前后pH的变化与稀释倍数的关系。如将pH=2的酸溶液稀释1 000倍,若pH,1,1 强、弱电解质的判断方法,【考法示
7、例】,下列用来判断CH3COOH是一种弱酸的说法中正确的是 向pH=3的HCl溶液中加入CH3COONa固体,溶液pH增大 pH相同的HCl和CH3COOH溶液,取相同体积分别用标准NaOH溶液滴定测其浓度,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液的体积较大 0.1 molL-1 CH3COOH溶液的pH1 0.1 molL-1的HCl溶液与过量的Mg反应,当加入 CH3COONa 固体后,反应速率减慢,但生成氢气的总量不变 相同物质的量浓度、相同体积的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量的活泼金属反应,消耗金属的量相同,2,1 强、弱电解质的判断方法,常温下,pH=4的CH3COOH溶液与pH=1
8、0的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性 CH3COOH溶液中有两种分子存在 常温下醋酸钠溶液的pH大于7A. B. C. D.全部,3,【考法示例】,1 强、弱电解质的判断方法,答案 B思路分析 在解答本题时,第一步需根据弱电解质电离平衡的概念、特征判断选项,第二步需根据强电解质与弱电解质性质的差异判断得出结论。解析 加入 CH3COONa 固体,溶液pH增大,说明CH3COONa 溶液呈碱性,故可知 CH3COOH 为弱酸,正确;pH相同的HCl和CH3COOH溶液,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液的体积较大,说明CH3COOH溶液的浓度大,则CH3COOH为弱酸,正确;0.1 molL
9、-1 CH3COOH溶液的pH1,说明CH3COOH 溶液中c(H+)小于0.1 molL-1,故可知CH3COOH为弱酸,正确;盐酸与Mg反应,加入 CH3COONa 固体,反应速率减慢,说明溶液中c(H+)减小,4,【考法示例】,1 强、弱电解质的判断方法,则可知HCl与CH3COONa反应生成了弱酸,故可知CH3COOH为弱酸,正确;同浓度、同体积的CH3COOH 溶液和盐酸分别与足量的活泼金属反应,消耗金属的量相同,不能说明CH3COOH是弱酸,不正确;pH之和为14的强酸与NaOH溶液中和后,溶液呈中性,而pH之和为14的弱酸与NaOH溶液中和后,溶液呈酸性,正确;水溶液中有水分子存
10、在,则可知另一种分子必为醋酸分子,故可知醋酸不完全电离,则CH3COOH是弱酸,正确;醋酸钠溶液的pH大于7,说明醋酸钠溶液呈碱性,故可知CH3COOH是弱酸,正确。,5,【考法示例】,1 强、弱电解质的判断方法,判断一种电解质是强电解质还是弱电解质时,关键是看它在水溶液中或熔融状态下的电离程度。若完全电离则为强电解质,若不完全电离则为弱电解质。设计实验验证时,注意等物质的量浓度和等pH的两种电解质的性质差异。,6,【突破攻略】,2 弱电解质的电离平衡,【考法透析】,1.电离平衡属于化学平衡,当外界条件改变时,弱电解质的电离平衡也会发生移动,平衡移动也遵循勒夏特列原理。加入参与平衡建立的某种微
11、粒,其浓度一定增大;减少参与平衡建立的某种微粒,其浓度一定减小,即“加谁谁大”、“减谁谁小”。 2.由于弱电解质是部分电离的,故溶液中的离子浓度小于弱电解质分子的浓度。 3.相同条件下,温度越高,弱电解质的电离程度越大,电离产生的离子浓度越大。相同条件下,浓度越大,弱电解质的电离程度越小,但电离产生的离子浓度越大。 4.加水稀释或增大弱电解质的浓度,都使电离平衡向电离方向移动,但加水稀释时弱电解质的电离程度增大,而增大浓度时弱电解质的电离程度减小。,7,2 弱电解质的电离平衡,【考法透析】,5.在0.2 mol/L氨水中存在平衡:NH3+H2O NH3H2O N H 4 + +OH-,改变外界
12、条件时,平衡移动及溶液中离子浓度的改变如下表:,8,2 弱电解质的电离平衡,【考法透析】,2 常温下0.1 molL-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)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.加入等体积的0.2 molL-1盐酸 D.提高溶液的温度,9,2 弱电解质的电离平衡,答案 B思路分析解析 醋酸中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,加水稀释10倍,若不考虑电离平衡移动,溶液中c(H+)变为原来的十分之一,pH增大1个单位,但稀释过程中电离平衡正向移动,H+的物质的量增多,所以pH变化不足1个单位,即pH(a+1),A错误;
13、加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大,pH有可能变为(a+1),B正确;加入0.2 molL-1盐酸,虽然c(H+)增大,平衡逆向移动,但是溶液中c(H+)比原来的大,pH减小,C错误;由于弱电解质的电离过程吸热,所以升高温度,平衡正向移动,c(H+)增大,pH减小,D错误。,10,【考法透析】,2 弱电解质的电离平衡,【突破攻略】,对于弱电解质稀释后溶液中c(H+)或c(OH-)的变化情况,可采用“假设法”。先假设弱电解质不电离,求溶液中稀释后的c(H+)或c(OH-);然后考虑弱电解质还能继续电离,导致n(H+)或n(OH-)要比假设情
14、况的大,c(H+)或c(OH-)也就随之发生变化。,11,3 电离平衡常数的计算及应用,1.根据电离平衡常数判断弱酸或弱碱的相对强弱 在相同温度下,电离平衡常数越大,表明弱电解质越易电离,对应的酸性或碱性越强。 对于多元弱酸,酸性的强弱主要取决于第一步电离,故应根据 a 1 进行判断。 2.根据电离平衡常数判断电离平衡移动方向弱酸(或弱碱)溶液稀释时,平衡会向电离的方向移动,但为什么会向电离的方向移动却很难解释,应用电离常数就能很好地解决这个问题。如对CH3COOH溶液进行稀释: CH3COOH H+ + CH3COO- 原平衡: c(CH3COOH) c(H+) c(CH3COO-) 假设稀
15、释 c(CH3COOH) c(H+) c(CH3COO-) 至n倍后: n n n,12,【考法透析】,Qc= ( H + ) (C H 3 O ) (C H 3 ) = ( H + )(C H 3 O ) (C H 3 ) = a 1),所以电离平衡向电离方向移动。 3.利用电离平衡常数计算某离子浓度。 若已知c(HX)和电离平衡常数K,求c(X-)，因弱酸电离程度很小,c(HX)-c(X-)c(HX)， 则c(X-)= (HX) ,代入数值求解即可。,3 电离平衡常数的计算及应用,13,【考法透析】,3 电离平衡常数的计算及应用,(1)在运用电离平衡常数表达式进行计算时,浓度必须是平衡时的
16、浓度。 (2)当涉及的浓度数值相差百倍以上时,可以忽略数值小的一方。但相差不大时,不能忽略数值小的一方。,14,【突破攻略】,3 电离平衡常数的计算及应用,3 氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-的强。25 时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系: Cl2(g) Cl2(aq) K1=10-1.2 Cl2(aq)+H2O HClO+H+Cl- K2=10-3.4 HClO H+ClO- Ka=? 其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数()随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是,15,【考法示例】,3 电离平衡常数的计算及应用,A.Cl2(g)+H2O
17、 2H+ClO-+Cl- K=10-10.9 B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-) C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差 D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好,16,【考法示例】,3 电离平衡常数的计算及应用,答案 C 解析 Cl2(g)+H2O 2H+ClO-+Cl- K=K1K2Ka,由图可得Ka=1 0 7.5 ,故K值为1 0 12.1 ,A项错误;根据电荷守恒得,c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+c(Cl-),而 c(HClO) 由于部分电离而不等于c(Cl-),B项错误;已知HClO的杀菌能力比C
18、lO-的强,从图中可知,c(HClO)在pH=7.5时比在pH=6.5时低,则杀菌效果较差,C项正确;夏季温度高,氯气的溶解能力变差,杀菌效果也变差,D项错误。,17,【考法示例】,【方法突破】,一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例),1,2,一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例),【方法突破】,【考法示例】,1 体积相同的盐酸和醋酸中,n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol,下列叙述错误的是 A.二者分别与NaOH完全中和,醋酸消耗的NaOH多 B.二者分别与足量的CaCO3反应,放出的CO2一样多 C.二者的pH相同 D.分别用水稀释相同的倍数,n(Cl-)n(C
19、H3COO-),3,一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例),【考法示例】,答案 B解析 由于CH3COOH是弱电解质,当n(Cl-)=n(CH3COO-)时,其物质的量浓度要远远大于盐酸的,故相同体积的醋酸和盐酸,CH3COOH的物质的量要远远大于HCl的,所以消耗的NaOH多,A项正确;同理与CaCO3反应时,放出的CO2也多,B项错误;由电离平衡知,当溶液中n(Cl-)=n(CH3COO-)时,两溶液中n(H+)相等,又体积相等,则二者的pH相等,C项正确;用水稀释时,由于CH3COOH还会继续电离,故n(CH3COO-) n(Cl-),D项正确。,4,一元强酸和一元弱酸的比较(以盐
20、酸和醋酸为例),酸碱中和能力是从化学反应角度上来说的。如1 mol CH3COOH 和1 molHCl都能中和1 mol NaOH,中和能力相同。中和能力取决于酸或碱溶液中最终电离出的n(H+)或n(OH-)的大小,而与酸碱的强弱或溶液的pH无关。,5,一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例),【突破攻略】,【易混易错】,电解质与溶液导电能力关系的辨析 1.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吗? 不一定。电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。,自由移动离子的浓度 离子所带电荷数,因此,电解质溶液中自由移动的离子浓度越大,离子所带电荷数越多,电解质溶液的导电能力越强。,
21、6,一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例),2.下列两种说法是否正确?你能得到哪些启示? (1)CaCO3难溶于水,其水溶液的导电能力很弱,故CaCO3是弱电解质。 (2)饱和氨水的导电能力比饱和Ca(OH)2溶液的导电能力强,故Ca(OH)2是弱电解质。 不正确。(1)虽然CaCO3难溶于水,但其溶于水的部分在水溶液中完全电离,故CaCO3是强电解质。(2)饱和氨水的导电能力虽然较强,但溶液中的NH3H2O只有一部分发生了电离,Ca(OH)2溶于水的部分在水中完全电离,故Ca(OH)2是强电解质。即电解质的强弱与化合物的溶解度的大小、水溶液导电能力的强弱无关,只与其在水溶液中或熔融状态
22、下能否完全电离有关。也就是说判断一种电解质是强电解质还是弱电解质,唯一的标准是看其在水溶液中或熔融状态下能否完全电离。若能完全电离,则是强电解质;若不能完全电离,则是弱电解质。,【易混易错】,7,一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例),【考法示例】,2 将NaOH稀溶液滴入稀醋酸中,下列各图表示混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是,8,一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例),【考法示例】,答案 D解析 A项,NaOH溶液和醋酸发生中和反应,反应放热,当酸反应完全后,再加碱,相当于往热水中加入冷水,温度降低,正确。B项,向稀醋酸中滴加NaOH稀溶液,酸性减弱,pH增大,滴定终点附近pH出现突跃,正确。C项,向稀醋酸中滴加NaOH稀溶液,相当于弱电解质变成强电解质,因此溶液的导电能力增强,正确。D项,最初滴加的NaOH与CH3COOH发生反应,当NaOH溶液滴加到一定量后曲线才会上升,错误。,9,一元强酸和一元弱酸的比较(以盐酸和醋酸为例),
