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2017-2018学年高中化学 第3章 物质在水溶液中的行为 第2节 弱电解质的电离、盐类的水解(第1课时)弱电解质_图文

发布时间:

第 2 节 弱电解质的电离 盐类的水解
第 1 课时 弱电解质的电离平衡 [课标要求] 1.应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。 2.知道电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系。

1.弱电解质在水溶液中的电离是吸热过程,存在电离平 衡,其电离平衡常数只与电解质本身的性质(内因)和温 度(外因)有关。
2.弱电解质在水溶液中的电离平衡遵循勒?夏特列原理, 其平衡受外界条件如温度、浓度等影响。
3.根据相同温度下电离常数的大小可以判断弱电解质的 相对强弱。

电离常数
1.概念
在一定条件下达到电离平衡 时,弱电解质电离形成的各种 _离__子_的浓度的 乘积 与溶液中未电离的 分子 的浓度之比。电离
平衡常数简称电离常数。 2.影响因素
电离常数服从化学平衡常数的一般规律,它只与 温度 有 关,由于电离过程是 吸热 过程,升温,K 值增大 。

3.应用 电离常数表征了弱电解质的 电离能力 ,根据相同温度下电离 常数的大小可以判断弱电解质电离能力的 相对强弱 ,K 越大,表 示弱电解质的电离程度越大,弱酸的酸性或弱碱的碱性相对越强。
4.表达式 (1) 弱 酸 在 水 中 的 电 离 常 数 通 常 用 Ka 表 示 。 例 如 CH3COOH H++CH3COO-,
[H+][CH3COO-] Ka= [CH3COOH] 。

多元弱酸的电离是 分步 进行的,每一步电离都有各自的

电离常数,如 H2CO3 电离:

H2CO3

HCO3-+H+ Ka1=[H[+H][2HCCOO3]- 3 ]

HCO3-

CO23-+H+ Ka2=[H[H+]C[COO- 3 23]-]

且 Ka1>Ka2。

(2)弱碱在水中的电离常数通常用 Kb 表示,例如

NH3·H2O NH4++OH-,

[NH+4 ][OH-] Kb= [NH3·H2O] 。

[特别提醒] (1)计算多元弱酸溶液的[H+]或比较弱酸酸性相对强弱时, 通常只考虑第一步电离。 (2)利用电离常数可近似计算出弱酸、弱碱溶液中[H+]或 [OH-](忽略水的电离)。 [H+]= Kac酸或[OH-]= Kbc碱

1.下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是

()

A.电离平衡常数(K)越小,表示弱电解质电离能力越弱

B.电离平衡常数(K)与温度无关

C.不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数(K)不同

D.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为 K1<K2<K3 解析: K 的大小直接反映了该电解质的电离能力,A 项

正确。B、C 项考查影响 K 的因素,K 的大小只与温度有

关,因为弱电解质电离都吸热,温度升高 K 增大,除温度

外,K 与其他因素无关,B、C 项错。对于多元弱电解质,

K1?K2?K3,D 项错。

答案:A

2.在 25 ℃时,0.1 mol·L-1 的 HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3 的溶液,它们的电离常数分别为 4.6×10-4、1.8×10-4、6.2×

10-10、K1=4.3×10-7 和 K2=5.6×10-11,其中氢离子浓度最小

的是

()

A.HNO2

B.HCOOH

C.HCN

D.H2CO3

解析:由电离常数的大小可知,酸性由强到弱的顺序是:

HNO2>HCOOH>H2CO3>HCN,故[H+]最小的是 HCN。 答案:C

影响电离平衡的因素
1.内因 弱电解质本身的性质,如相同条件下 CH3COOH 电离 程度 大于 H2CO3。 2.外因 (1)温度:升高温度,电离平衡向右 移动,平衡常数增大 ; 降低温度,电离平衡向左移动,平衡常数减小 。

(2)浓度:改变平衡体系中某一离子的浓度,平衡向能够减弱这 种改变的方向移动,平衡常数 不变 。浓度越大,电离程度 越小。 在稀释溶液时,电离平衡向 右 移动。
(3)相同离子:在弱电解质溶液中加入与弱电解质有相同离子的 强电解质时,电离平衡向 左 移动。
(4)反应离子:加入能与电解质电离出的离子反应的离子时,电 离平衡向右 移动。
(5)实例(以 CH3COOH CH3COO-+H+ ΔH>0 为例)

影响因素

平衡移 动方向

n(H+)

升温(不考 虑挥发)

右___

增大

加冰醋酸 右 增大

加 入

CH3CO ONa 固




减小

其 他

通入 HCl 气


_左__

增大

物 NaOH 质 固体



减___小_

加水稀释 右___ 增大

[H+] 增大 增大 _减__小__
_增__大__
减小 减小

[CH3COO-] Ka pH

增大 _增__大__

增__大__ 减小 不变 减小

增大 不变 增__大__

减小 不变 减小

增大 _减__小__

不变 增__大__ 不变 增大

导电 能力 增强 增__强__ 增强
增强
增强 减弱

1 . 0.1 mol·L - 1CH3COOH 溶 液 中 存 在 电 离 平 衡 :

CH3COOH CH3COO - + H + , 加 水 稀 释 或 加 入 少 量

CH3COONa 晶体时,都会引起

()

A.溶液的 pH 增大

B.CH3COOH 电离程度变大

C.溶液的导电能力减弱 D.溶液中[OH-]减小

解析:CH3COOH 溶液中存在平衡 CH3COOH CH3COO- +H+。当加入水时,溶液中 CH3COOH、CH3COO-、H+的 浓度都减小,[OH-]变大。因为溶液变稀,所以 CH3COOH
电 离 程 度 变 大 。 当 加 入 CH3COONa 晶 体 时 , 发 生 CH3COONa===CH3COO-+Na+,使得溶液中[CH3COO-]变 大,平衡 CH3COOH CH3COO-+H+左移,CH3COOH 电 离程度变小,[H+]减小。

答案:A

2.可促进 HClO 的电离,并使 pH 增大的是

()

①加入 HCl ②加入 NaClO ③加入 NaOH

④加入 Zn

A.①②③④

B.②③④

C.③④

D.②④

解析:向 HClO H++ClO-平衡体系中加 HCl,[H+]增大,

使 pH 减小;加 NaClO,[ClO-]增大,使平衡右移;加 NaOH,

消耗 H+,使平衡正移,pH 增大;加 Zn,Zn 与 H+反应生

成 H2,平衡右移,pH 增大。 答案:C

一元强酸与一元弱酸的比较

1.相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的

比较

中和 [H+] pH 碱的
能力 一元强酸 大 小
相同 一元弱酸 小 大

与足量活泼 开始与金 由 H2O 金属反应产 属反应的 电离出

生 H2 的量 速率 的[H+]

相同









2.相同 pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较

与足量活

中和 泼金属反

开始与金 由 H2O

[H+] c(酸) 碱的

属反应的 电离出

能力 应产生 H2 速率

的[H+]

的量

一元强酸 相同 小 小



相同 相同

一元弱酸

大大



3.以醋酸和盐酸为例比较其性质

等物质的量浓度的 等 pH 的盐酸

盐酸(a)与醋酸(b) (a)与醋酸(b)

pH 或物质的量浓度

pH:a<b

物质的量浓 度:a<b

溶液的导电能力

a>b

a=b

水的电离程度

a<b

a=b

[Cl-]与[CH3COO-]大小 [Cl-]>[CH3COO-]

中和等体积的两种酸溶液所 消耗的 NaOH 溶液的量

a 消耗=b 消耗

[Cl-]= [CH3COO-]
a 消耗<b 消耗

等物质的量浓度的 等 pH 的盐酸

盐酸(a)与醋酸(b) (a)与醋酸(b)

分别加入两种酸对应的钠

a:不变

a:不变

盐固体后溶液的 pH 变化

b:变大

b:变大

与活泼金属如 Mg 反应产生

a=b(开始后

a>b

H2 的起始速率

b>a)

等体积溶液与过量活泼金

a=b

a<b

属如 Mg 反应产生 H2 的量

加水稀释同倍数

pH 变化大 小:a>b

1.室温下对 pH 相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采

取下列措施,有关叙述正确的是

()

A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的[H+]都变小

B.使温度都升高 20 ℃,两溶液的[H+]都不变

C.加水稀释 2 倍后,两溶液的[H+]都变大

D.加足量的锌粉反应后,两溶液产生的氢气一样多
解析

解析: CH3COOH 溶液中存在 CH3COOH CH3COO-+H+ 的电离平衡,当加入醋酸钠晶体后,上述电离平衡向左移动, CH3COOH 溶液中[H+]变小;向盐酸中加入醋酸钠晶体后,会 发生反应 CH3COO-+H+ CH3COOH,使盐酸中[H+]变小; 温度升高,使 CH3COOH CH3COO-+H+的电离平衡向右移 动,[H+]变大;加水稀释时,两溶液的[H+]都变小;[H+]相同、 体积相同的醋酸溶液和盐酸,其溶质的物质的量并不相等,所 以,与足量的锌粉反应,醋酸产生的氢气多。 答案:A
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2.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 0.1 mol·L-1NaOH 溶液至 pH=7,消耗 NaOH 溶液的体积为 Vx、Vy,则( )

A.x 为弱酸,Vx<Vy C.y 为弱酸,Vx<Vy

B.x 为强酸,Vx>Vy D.y 为强酸,Vx>Vy
解析

解析:由图像可知 x 稀释 10 倍,pH 变化 1 个单位(从 pH= 2 变化为 pH=3),故 x 为强酸,而 y 稀释 10 倍,pH 变化小 于 1 个单位,故 y 为弱酸;pH 均为 2 的 x、y,前者的浓度 为 0.01 mol·L-1,而后者大于 0.01 mol·L-1,故中和至中性时, 后者消耗碱液的体积大,所以 C 正确。 答案:C
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[三级训练·节节过关]

1.下列关于弱电解质的电离平衡常数的叙述中,正确的是( )

A.因为电离过程是吸热过程,所以温度越高,同一弱电解质

的电离平衡常数越小

B.弱电解质的电离平衡常数是用各微粒的平衡浓度表示的,

所以弱电解质的电离平衡常数只与浓度有关

C.对于不同的弱酸,电离平衡常数越大,酸性一定越强,可

以通过电离平衡常数的大小判断弱酸的相对强弱

D.弱电解质的电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度大小的

一种方法

解析

解析:温度越高,电离平衡常数越大,A 错误。对同一弱 电解质,电离平衡常数只是温度的函数,与浓度的大小无 关,B 错误。在相同温度下,才可以通过电离平衡常数的 大小判断弱酸的相对强弱,C 错误。电离平衡常数是衡量 弱电解质电离程度大小的一种方法,D 正确。 答案:D
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2.在 CH3COOH 溶液中存在如下平衡:CH3COOH H++ 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

解析:加入 Na2CO3、NaOH 能与 H+反应,使平衡正向移动;

加入 CH3COONa,c(CH3COO-)增大,平衡逆向移动。

答案:B

3.在含少量酚酞的 0.1 mol·L-1 氨水中加入少量 NH4Cl 晶体,则溶

液颜色

()

A.变蓝色

B.变深

C.变浅

D.不变

解析:加入 NH4Cl 晶体,[NH+ 4 ]增大,抑制了 NH3·H2O 的

电离,碱性变弱,颜色变浅。

答案:C

4.下列叙述不正确的是

()

A.pH 相等、体积相等的盐酸和醋酸加水稀释 10 倍后,前者

的 pH 大于后者

B.pH 相等、体积相等的盐酸和醋酸分别中和 0.1 mol·L-1 的

NaOH 溶液,消耗 NaOH 溶液体积相等

C.等浓度、等体积的盐酸和醋酸与足量的锌粉反应,开始时

前者产生 H2 的速率大于后者,最终产生 H2 的量相等 D.等浓度、等体积的盐酸和醋酸分别中和 0.1 mol·L-1 的 NaOH

溶液,消耗 NaOH 溶液体积相等
解析

解析: pH 相等、体积相等的盐酸和醋酸加水稀释 10 倍后,由于

醋酸是弱酸,稀释过程中电离程度变大,稀释后醋酸的酸性强,

pH 小,A 正确;pH 相等、体积相等的盐酸和醋酸,由于醋酸是

弱酸,浓度比盐酸大,在和盐酸体积相同时,消耗 NaOH 溶液体

积大,B 不正确;等浓度、等体积的盐酸和醋酸与足量的锌粉反应,

由于醋酸是弱酸,开始时[H+]小,开始时醋酸产生 H2 的速率小, 但是由于二者浓度相等,所以最终产生 H2 的量相等,C 正确;浓 度相等、体积相等,则物质的量就相等,二者消耗的同浓度的 NaOH

溶液体积相等,D 正确。

答案:B

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