【考点分析】
近五年来,本省对弱电解质的电离考查了1次,例如2010年江苏第2题。分值为2分。对本知识点的考查以分析和解决化学问题的能力为主,难度适中。在高考试题中经常将弱电解质的电离与溶液的酸碱性与盐类的水解、离子浓度大小比较等内容相结合,以图像的形式出现。考点要求为1.了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。3.了解电离平衡常数。 考点一 弱电解质的电离平衡 【知识梳理】 1.弱电解质 (1)概念
(2)与化合物类型的关系
强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物。弱电解质主要是某些共价化合物。 2.弱电解质的电离平衡 (1)电离平衡的建立
在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。 (2)电离平衡的特征
(3)外界条件对电离平衡的影响 ①内因:弱电解质本身的性质。 ②外因:
a.温度:升高温度,电离平衡向电离方向移动,电离程度增大,原因是电离过程吸热。
1
b.浓度:加水稀释,使弱电解质的浓度减小,电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大。 c.同离子效应:例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,溶液中c(CH3COO)增大,CH3COOH的电离平衡向左(填“左”或“右”)移动,电离程度减小,c(H)减小,pH值增大。 (4)电离过程是可逆过程,可直接用化学平衡移动原理去分析电离平衡。以0.1
+
-
【深度思考】
1.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? 答案 都不一定。如对于CH3COOH
CH3COO+H平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,
-
+
平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能“消除”,再次平衡时,c(CH3COOH)比原平衡时大;加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H)都比原平衡时要小。
2.稀释一弱电解质溶液时,所有粒子浓度都会减小吗?
答案 对于弱酸或弱碱溶液,只要对其稀释,电离平衡均会发生右移,例如HA溶液稀释时,
+
c(HA)、c(H+)、c(A-)均减小(参与平衡建立的微粒);平衡右移的目的是为了减弱c(H+)、c(A-)的减小,但c(OH-)会增大。
3.下列溶液中所含微粒种类由大到小的顺序是________。 A.氨水
B.氯水 C.硫酸氢钠溶液
-
+
D.盐酸
答案 BACD解析 氨水:NH3、H2O、NH3·H2O、NH4(+)、OH、H共6种;氯水:H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、OH共7种;NaHSO4溶液:H2O、Na、H、SO4(2-)、OH共5种;盐酸:H、Cl、OH、H2O共4种。 4.下列说法不正确的是________。
①BaSO4难溶于水,其属于弱电解质 ②强电解质的导电能力一定比弱电解质的导电能力强 ③弱电解质一定是共价化合物 ④氨气溶于水,当c(OH)=c(NH4(+))时,表明氨水电离
2
-
+
-
-
+
-
-
-
+
+
-
处于平衡状态 ⑤由0.1 mol·L一元碱BOH的pH=10,可知溶液存在BOH===B+OH 答案 ①②③④⑤
解析 ①BaSO4虽难溶于水,但溶解的部分完全电离,所以BaSO4是强电解质;②强电解质溶液中的离子浓度不一定大于弱电解质中的离子浓度;③某些离子化合物是弱电解质,如(CH3COO)2Pb等;④NH3+H2O
NH3·H2O
NH4(+)+OH,氨水电离出的c(OH)与
-
-
-1+-
c(NH4(+))永远相等,不能表明氨水电离处于平衡状态;⑤由于OH-的浓度小于0.1 mol·L
-1
,所以BOH应属于弱碱,应为BOHB+OH。
+-
【典例分析】
题组一 条件改变时电离平衡移动结果的判断
1.(2011·新课标全国卷,10)将浓度为0.1 mol·L HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是 A.c(H) +))
答案 D解析 HF为弱酸,存在电离平衡:HF
H+F。根据勒夏特列原理:当改变影
+
-
+
-1
B.Ka(HF) C.c(H+)(c(F-)) D.c(HF)(c(H
响平衡的一个条件,平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动,但平衡的移动不能完全消除这种改变,故加水稀释,平衡正向移动,但c(H)减小,A错误;电离平衡常数只受温度的影响,温度不变,电离平衡常数Ka不变,B错误;当溶液无限稀释时,c(F)不断减小,但
-
+
c(H+)接近10-7 mol·L-1,所以c(H+)(c(F-))减小,C错误;c(HF)(c(H+))=n(HF)(n(H
+)),由于加水稀释,平衡正向移动,所以溶液中n(H)增大,n(HF)减小,所以c(HF)(c(H+))增大,D正确。
2.(2012·上海,17)将100 mL 1 mol·L 的NaHCO3溶液等分为两份,其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO3(2-))的变化分别是
B.减小、增大 C.增大、增大
D.增大、减
-1
+
A.减小、减小 小
答案 B解析 在NaHCO3溶液中存在如下电离平衡,HCO3(-)
+
H+CO3(2-),当加入少
+
许冰醋酸时,HCO3(-)与冰醋酸电离出的H反应生成CO2和H2O,上述平衡向左移动,c(CO3(2-))减小。当加入少量Ba(OH)2固体时发生如下反应,Ba+2OH+2HCO3(-)===BaCO3↓+CO3(2-)+2H2O,因而c(CO3(2-))增大。选项B正确。 题组二 选取措施使电离平衡定向移动
3
2+
-
3.在CH3COOH溶液中存在如下平衡:CH3COOH能使平衡逆向移动的是 A.NaCl 答案 B
4.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2O同时使c(OH)增大,应加入适量的物质是
-
H+CH3COO。加入少量下列固体物质,
( )
D.NaOH
+-
B.CH3COONa C.Na2CO3
NH4(+)+OH,若要使平衡向逆反应方向移动,
( )
-
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体 A.①②③⑤
B.③⑥ C.③
D.③⑤
答案 C 解析 若在氨水中加入NH4Cl固体,c(NH4(+))增大,平衡向逆反应方向移动,
c(OH-)减小,①选项不合题意;硫酸中的H+与OH-反应,使c(OH-)减小,平衡向正反应方
向移动,②选项不合题意;当在氨水中加入NaOH固体后,c(OH)增大,平衡向逆反应方向移动,符合题意,③项正确;若在氨水中加入水,稀释溶液平衡向正反应方向移动,但c(OH
-
-
)减小,④选项也不合题意;电离属吸热过程,加热平衡向正反应方向移动,c(OH)增大,
2+
-
-
-
⑤错;加入MgSO4固体发生反应Mg+2OH===Mg(OH)2↓,溶液中c(OH)减小,⑥错。 考点二 电离平衡常数 【知识梳理】 1.(1)填写下表
弱电解质 NH3·H2O CH3COOH HClO 电离方程式 NH3·H2OCH3COOHHClONH4(+)+OH CH3COO+H H+ClO +--+-电离常数 Kb=1.7×10-5 Ka=1.7×10-5 Ka=4.7×10-8 (2)CH3COOH酸性大于HClO酸性(填“大于”、“小于”或“等于”),判断的依据:相同条件下,电离常数越大,电离程度越大,c(H)越大,酸性越强。
(3)电离平衡常数的意义:弱酸碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。电离平衡常数越大,电离程度越大。多元弱酸的电离以第一步电离为主,各级电离平衡常数的大小差距较大。
(4)外因对电离平衡常数的影响:电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与温度有关,与电解质的浓度无关,升高温度,K值增大,原因是电离是吸热过程。 2.碳酸是二元弱酸 (1)电离方程式是H2CO3
+
H+HCO3(-),HCO3(-)
4
+
H+CO3(2-)。
+
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