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第 22 讲 弱电解质的电离. 一、弱电解质的电离平衡 1 .电离平衡的建立 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结合成弱电解质分子的速率 时,电离过程达到了平衡状态。. 相等. 2 .电离平衡的特征. 3 .浓度、温度对电离平衡的影响 (1) 电离是一个 的过程,因此,升高温度能 弱 电解质的电离。 (2) 加水稀释能 弱电解质的电离。. 吸热. 促进. 促进. [ 思考 · 感悟 ] 1 .稀醋酸加水稀释时溶液中的所有离子浓度一定减小吗?
E N D
第22讲 弱电解质的电离
一、弱电解质的电离平衡 • 1.电离平衡的建立 • 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结合成弱电解质分子的速率时,电离过程达到了平衡状态。 相等
3.浓度、温度对电离平衡的影响 (1)电离是一个的过程,因此,升高温度能弱 电解质的电离。 (2)加水稀释能弱电解质的电离。 吸热 促进 促进
[思考·感悟] • 1.稀醋酸加水稀释时溶液中的所有离子浓度一定减小吗? • [提示] 不一定;稀醋酸加水稀释时,溶液中的c(H+)减小,但c(OH-)增大。 2.向醋酸中加水或冰醋酸时,电离度α如何变化?平衡常数K如何变化?
二、电离平衡常数 • 1.表达式 • (1)对于一元弱酸HA: • HA H++A-,平衡常数K=。 (2)对于一元弱碱BOH: BOH B++OH-,平衡常数K= 。
2.特点 (1)电离常数K只与温度有关,与浓度无关,升温K值。 (2)相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越, 所对应的酸性或碱性相对越强。 (3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2…,故多 元弱酸的酸性决定于其第一步电离。 增大 易电离
[思考·感悟] • 3.相同温度下,已知HF和HNO2的电离常数分别为 • 7.2×10-4和4.6×10-4,HF和HNO2哪种酸的酸性强? • [提示]HF的酸性强;原因是HF的电离常数大于HNO2的电离常数。 相同条件下同浓度的NaF和NaNO2溶液,谁的pH最大?
1.在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中存在如下电离平衡: • CH3COOHCH3COO-+H+ • 对于该平衡,下列叙述正确的是 () • A.加入水时,平衡向左移动 • B.加入少量NaOH固体,平衡向右移动 • C.加入少量0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中c(H+)减小 • D.加入少量CH3COONa固体,平衡向右移动 B
2.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 A
4.判断下列说法的正误。 • (1)能导电的物质一定是电解质。 () • (2)弱电解质的电离程度越大,电离常数越大。 () • (3)强电解质的导电能力一定比弱电解质的导电能力强。 () • (4)升高温度,能使醋酸的电离平衡正移。 () • (5)同浓度同体积的盐酸和醋酸分别跟足量的锌粒反应。产生氢气的量相同,产生氢气的速率相等。() × × × √ ×
5.将下列左右两栏中的物质和对应的类别用线连接:5.将下列左右两栏中的物质和对应的类别用线连接: • 甲:氨水 Ⅰ弱电解质 • 乙:氢氧化铝Ⅱ不是电解质 • 丙:HNO3 Ⅲ既不是电解质也不是非电解质 • 丁:碳酸钙Ⅳ非电解质 • 戊:三氧化硫Ⅴ电解质 • 己:水Ⅵ强电解质 答案:甲—Ⅱ、Ⅲ,乙—Ⅰ、Ⅴ,丙—Ⅴ、Ⅵ,丁—Ⅴ、Ⅵ,戊—Ⅱ、Ⅳ,己—Ⅰ、Ⅳ
6.现有下列物质:①硫酸 ②蔗糖 ③氨气 • ④CH3COOH ⑤NH3·H2O ⑥锌粒 ⑦BaSO4 • ⑧乙醇 ⑨石墨 ⑩Al(OH)3 • 结合下表中提示的信息,填空。 ①④⑤⑦⑩ ②③⑧ ①⑦ ④⑤⑩ ⑥⑨
考点1 弱电解质的电离与强弱电解质的比较 1.一元强酸与一元弱酸的比较 相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较见下表
相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较见下表相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较见下表 一元强碱与一元弱碱的比较规律类似。
例1(2011·华南师大附中模拟)为证明某可溶性一元酸(HX)是弱酸,某同学设计了如下方案,其中不合理的是()例1(2011·华南师大附中模拟)为证明某可溶性一元酸(HX)是弱酸,某同学设计了如下方案,其中不合理的是() A.室温下,测0.1 mol/L HX溶液的pH,若pH>1,证明HX是弱酸 B.室温下,将等浓度、等体积的盐酸和NaX溶液混合,若混合溶液的pH<7,证明HX是弱酸 C.室温下,测1 mol/L NaX溶液的pH,若pH>7,证明HX是弱酸 D.在相同条件下,对0.1 mol/L的盐酸和0.1 mol/L的HX溶液进行导电性实验,若HX溶液灯泡较暗,证明HX是弱酸 B
【解析】由0.1 mol/L HX溶液的pH>1知,c(H+)<0.1 mol/L,说明HX只是部分电离,HX是弱酸,A项正确;等物质的量浓度的HCl和NaX组成的溶液,无论HX是强酸还是弱酸都显酸性,B项错误;NaX溶液的pH>7,说明盐在水中发生水解:X-+H2O HX+OH-,NaX为强碱弱酸盐,C项正确;用同浓度的一元酸做导电性实验,灯泡较暗者,溶液离子浓度较小,说明HX没有完全电离,则其为弱酸,D项正确。故选B项。
考点2 影响电离平衡的因素 在0.1 mol/L的CH3COOH中存在着下列平衡:CH3COOH H++CH3COO-,改变条件,相应的变化如下表(“-”表示向右移的,“←”表示向左移的,“↑”表示浓度增大或导电性增强,“↓”表示浓度减小或导电性减弱)
例2(2011·福建卷)常温下0.1 mol·L-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0.2 mol ·L-1盐酸 D.提高溶液的温度 B
【解析】解答本题要明确如下三点:(1)醋酸是弱酸,其溶液中存在电离平衡;(2)pH越大,氢离子浓度越小;(3)弱电解质的电离过程吸热。 在醋酸溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+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,而稀释过程中电离平衡正向移动,H+的物质的量增多,c(H+)要大一些,所以pH变化不足1个单位,即pH<(a+1),A选项错误;加入CH3COONa固体,增大了c(CH3COO-),平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大,有可能变为(a+1),B选项正确;加入0.2 mol/L的盐酸,虽然增大了c(H+),平衡逆向移动,但是c(H+)比原来大,pH变小,C选项错误;由于电离过程吸热,所以升高温度,平衡正向移动,c(H+)增大,pH变小,D选项错误。
考点3:电解质溶液的导电能力 例3.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。左下图是KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中,能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( ) D
【解析】①HCl为强电解质,HAc为弱电解质,滴加NH3·H2O弱电解质先与HCl反应,生成同样为强电解质的NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液稀释,所以电导率下降。【解析】①HCl为强电解质,HAc为弱电解质,滴加NH3·H2O弱电解质先与HCl反应,生成同样为强电解质的NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液稀释,所以电导率下降。 ②当HCl被中和完后,继续与HAc弱电解质反应,生成NH4Ac为强电解质,所以电导率增大。 ③HCl与HAc均反应完后,继续滴加NH3·H2O弱电解质,因为溶液被稀释,电导率有下降趋势。 【答案】D
强电解质不存在电离平衡,只有弱电解质才有电离平衡。常见的弱电解质包括弱酸、弱碱、水及少量的盐,如CH3COOH、NH3·H2O、H2O、(CH3COO)2Pb、HgCl2等,在这些物质的溶液中存在大量电解质分子。强电解质不存在电离平衡,只有弱电解质才有电离平衡。常见的弱电解质包括弱酸、弱碱、水及少量的盐,如CH3COOH、NH3·H2O、H2O、(CH3COO)2Pb、HgCl2等,在这些物质的溶液中存在大量电解质分子。
1.(2011·山东卷)室温下向10 mL pH=3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 C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大 D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7 B
【解析】 A项,加水稀释有利于醋酸的电离,故溶液中导电粒子的数目增加,A错误;B项,在稀释的过程中,温度不变,故Ka=c(CH3COO-)c(H+) /c(CH3COOH)不变,又因为c(H+)=KW/c(OH-),故c(CH3COO-)×KW/c(CH3COOH)·c(OH-)=Ka,KW在室温下也是常数,故B正确;C项,电离程度虽然增大,但c(H+)减小,C错误;D项,加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液中和后,因醋酸还有大量剩余,故pH应小于7,D错误。
D 【解析】解答本题时需注意弱电解质的稀释造成的电离平衡移动对溶液中各种离子的物质的量和浓度造成的影响。
4.在体积都为1 L、pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g锌粒,则下列各图所示内容比较符合客观事实的是( ) C
5.(2011·北大附中模拟)下列物质的酸性强弱顺序为:H2A>H2B>HA->HB-,下列化学方程式中一定正确的是( ) A.NaHB+H2A===H2B+NaHA B.Na2B+H2A===H2B+Na2A C.H2B+Na2A===Na2B+H2A D.H2B+NaHA===NaHB+H2A A
6.(2011·北京市朝阳区一模)常温下,有下列几种溶液:6.(2011·北京市朝阳区一模)常温下,有下列几种溶液: 下列说法正确的是( ) A.由水电离出的c(H+):①>③ B.③稀释到原来的100倍后,pH与④相同 C.①与③混合,若溶液pH=7,则 D.②与④混合,若溶液显酸性,则所得溶液中离子浓度可能为c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-) D V(NaOH)>V(CH3COOH)
7.(2011·泉州模拟)下列各选项所描述的两个量中,前者一定大于后者的是( ) A.pH=3的盐酸的c(Cl-)和pH=3的醋酸溶液的c(CH3COO-) B.pH相同的氨水和醋酸钠溶液中,由水电离产生的c(H+) C.0.1 mol/L的盐酸和0.1 mol/L的醋酸分别与金属镁反应的起始速率 D.pH=11的NaOH和pH=11的氨水分别稀释100倍后的pH C