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第1讲 弱电解质的电离平衡
[考纲要求] 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
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:
1
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。
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 mol·L CH3COOH溶液为例:CH3COOHCH3COO+H(正向吸热)。 实例(稀溶液) 改变条件 加水稀释 加入少量冰醋酸 加HCl(g) 加NaOH(s) 加入镁粉 升高温度 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CH3COOHCH3COO+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,
-
+
-1
-
+
CH3COOHH+CH3COO ΔH>0 平衡移动方向 → → ← → → → +-n(H+) 增大 增大 增大 减小 减小 增大 c(H+) 减小 增大 增大 减小 减小 增大 导电能力 减弱 增强 增强 增强 增强 增强 Ka 不变 不变 不变 不变 不变 增大 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 D.盐酸
+
-
-
+
-
C.硫酸氢钠溶液 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。
2
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+H2ONH3·H2ONH4+OH,氨水电离出的
+
-
+
-
-1
-
+
c(OH-)与c(NH+4)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,所以BOH应属于弱碱,应为BOHB+OH。
-
-1
+
-
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)
+
-1
B.Ka(HF)
cF-C. cH+答案 D
cH+D. cHF解析 HF为弱酸,存在电离平衡:HFH+F。根据勒夏特列原理:当改变影响平衡的一个条件,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,
+
+-
cF-cH+c(F)不断减小,但c(H)接近10 mol·L,所以减小,C错误;cH+cHF-
+
-7
-1
nH++
=,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,nHFcH+所以增大,D正确。
cHF2.(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)的变化分别是
( )
2-
-1
A.减小、减小
B.减小、增大
3
C.增大、增大 答案 B
D.增大、减小
解析 在NaHCO3溶液中存在如下电离平衡,HCO3H+CO3,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)减小。当加入少量Ba(OH)2固体时发生如下反应,Ba+2OH+2HCO3===BaCO3↓+CO3+2H2O,因而c(CO3)增大。选项B正确。 题组二 选取措施使电离平衡定向移动
3.在CH3COOH溶液中存在如下平衡:CH3COOHH+CH3COO。加入少量下列固体物质,能使平衡逆向移动的是 A.NaCl
( )
+
-
2-
2+
-
-
2-
-
+
2-
-+2-
B.CH3COONa D.NaOH
C.Na2CO3 答案 B
4.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2ONH4+OH,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH)增大,应加入适量的物质是
-
+-
( )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体 A.①②③⑤ C.③ 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,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
-
-
2+
-
-
-
+
-
-
+
-
B.③⑥ D.③⑤
1.(1)填写下表
弱电解质 NH3·H2O CH3COOH HClO 电离方程式 NH3·H2ONH4+OH CH3COOHCH3COO+H HClOH+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: 4
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