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第7讲弱电解质的电离平衡
一、考点回顾
考点一弱电解质的电离平衡
1.弱电解质的电离平衡
回忆强弱电解质:
强电解质主要是大部分化合物及某些化合物,弱电解质主要是某些化合物。
(1)电离平衡的建立:在一定条件(如温度、浓度等)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相等时,电离过程就达到平衡。
(2)电离平衡的特征
可逆过程v电离=v结合≠0 条件一定,平衡体系中分子与离子的浓度一定
条件改变,平衡发生移动
2.影响电离平衡的外部条件
(1)温度:温度升高,电离平衡移动,电离程度。
(2)浓度:稀释溶液,电离平衡移动,电离程度。
(3)同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡移动,电
离程度。(4)加入能反应的物质:电离平衡移动,电离程度。
3.实例分析
以CH3COOH CH3COO-+H+ΔH>0为例:
典型例题
1.将100 mL 1 mol·L-1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(CO32-)的变化分别是( ) A.减小、减小B.减小、增大C.增大、增大D.增大、减小
2.稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2O NH4++OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大,应加入的物质或采取的措施是()
①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤B.③⑥C.③D.③⑤
3.已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值增大,可以采取的措施是()
①加少量烧碱溶液②升高温度③加少量冰醋酸④加水
A.①②B.①③C.②④D.③④
4.H2S水溶液中存在电离平衡H2S H++HS-和HS-H++S2-。若向H2S溶液中() A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
5.室温下,对于0.10 mol/L的氨水,下列判断正确的是()
A.与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B.加水稀释后,溶液中c(NH4+)·c(OH-)变大
C.用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性D.其溶液的pH=13
考点二电离平衡常数
1.表达式
(1)对于一元弱酸HA:HA H++A-,电离常数K=c(H+) * c(A-)/c(HA)
(2)对于一元弱碱BOH:BOH B++OH-,电离常数K=c(B+)*c(OH-)/c(BOH) 2.特点
(1)电离常数只与有关,因电离是过程,所以升温,K值。
(2)多元弱酸是分步电离的,但以第一步电离为主。各级电离平衡常数的大小关系是
K1K2K3?…,所以酸性取决于第一步。
3.意义K越大―→越易电离―→酸、碱性越强
典型例题
1.下列关于电离平衡常数(K)的说法正确的是()
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 2.已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是三种酸的电离平衡常数,若已知这些酸可发生如下反应: ①NaCN+HNO2===HCN+NaNO2,②NaCN+HF===HCN+NaF, ③NaNO2+HF===HNO2+NaF。由此可判断下列叙述中,不正确的是() A.HF的电离平衡常数为7.2×10-4B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10-10 C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱 D.HNO2的电离平衡常数比HCN大,比HF小 3.碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K1=________。(已知:10-5.60=2.5×10-6) 4.常温下0.1 mol/L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盐酸D.提高溶液的温度 考点三强酸与弱酸的比较与判断 1.强、弱电解质的比较 2.强、弱电解质的判断方法(以HA为例) 角度一:从是否完全电离的角度判断: 角度二:从是否存在电离平衡的角度判断: (1)从一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化判断: 如将pH=3的HA溶液稀释100倍后,测其pH,若pH=5,则为, 若pH<5,则为。 (2)从升高温度后pH的变化判断: 若升高温度,溶液的pH明显减小,则是。 角度三:从酸根离子是否能发生水解的角度判断: 可直接测定NaA溶液的pH:若pH=7,则HA是;若pH>7,则HA是。 二、典型例题 1.下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是() A.CH3COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO3 2.下列各电离方程式中,书写正确的是( ) A.NH 4HCO3=NH4++HCO3- B.KHSO4K++H++SO42- C.Fe(OH)3=Fe3++3OH- D.NaH2PO4=Na++2H++PO43- 3.下列操作过程中使溶液导电性变化较大的是() A.100ml自来水中假如溶解0.01mol蔗糖 B.100ml 0.5mol/L的NaOH中通入0.005mol氯气 C.100ml 0.5mol/L的CuSO4溶液中加入4g NaOH固体 D.100ml 0.1mol/L的氯水中通入0.01molSO2气体 4.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.右图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图. 下列能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( ) 5、20 ℃时H 2S饱和溶液1 L,其浓度为0.1 mol·L-1,其电离方程式为H2S H++HS-,HS-H++S2-,若要使该溶液中H+浓度增大,同时使S2-浓度减小,可采取的措施是()A.加入适量的水 B.加入适量的NaOH固体 C.通入适量的SO2 D.加入适量的CuSO4固体 6、下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是() ①常温下NaNO2溶液的pH>7;②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗;③HNO2和NaCl 不能发生反应;④0.1 mol/L HNO2溶液的pH=2.1;⑤NaNO2和H3PO4反应,生成HNO2; ⑥pH=1的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为2.3 A.①④⑥ B.②③④ C.①④⑤⑥ D.全部 7、冰醋酸加水稀释时,溶液中的氢离子浓度量变化的下列各曲线图中,正确的是( ) 8、在25℃时,用蒸馏水稀释1 mol/L的醋酸溶液至0.01 mol/L,随溶液的稀释,下列各项中 始终保持增大趋势的是() A.c(H+)/c(CH3COOH) B.c(CH3COOH)/c(H+) C. c(CH3COOH)/c(CH3COO-) D.c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH) 9、醋酸溶液中存在电离平衡CH 3COOH H++CH3COO-,下列不正确的是( ) A.给pH=1的醋酸溶液加热,溶液的pH减小 B.0.10 mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释,电离程度增大,溶液中c(H+)增大 C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动,溶液中c(CH3COO-)增大 D.常温下pH=2的CH3COOH和HCl与足量的锌粉反应,放出氢气的物质的量前者更多 10、现有相等pH或相等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量镁产生H2的体积(同温同压)的变化图示如下: 其中正确的是() A.①③ B.②④ C.全正确 D.全不正确 11、HA和HB两种酸的溶液分别加水稀释时,pH变化的如图所示, 下列叙述中不正确的是() A.HA是一种强酸 B.x点c(A-)=c(B-) C.HB是一种弱酸 D.原溶液中HA的物质的量浓度为HB 10倍 12、下列叙述正确的是( ) A、两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,且c1=10c2,如果浓度为c1的醋酸溶液 pH=a,则浓度为C2的醋酸溶液pH>a+1 B、两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1>10c2 C、两种氨水的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1>0.1c2 D、向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中c(OH-)c(NH3·H2O)增大 13、已知碳酸,亚硫酸,次氯酸的电离平衡常数如下表: A.NaClO溶液中通少量CO2:ClO-+ CO2 + H2O=HClO + HCO3- B.Na2CO3溶液中通少量SO2:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32- C.NaHCO3溶液中通少量SO2:2HCO3-+SO2=2CO2+SO32-+H2O D.NaHCO3溶液中通过量SO2:HCO3-+SO2 = HSO32-+CO2+H2O 三、课后练习 1、在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸: (1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是______________. (2)同体积,同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是____. (3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是________________. (4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大 到小的顺序是__________________. (5)当c(H+)相同,体积相同时,同时加入形状,密度,质量完全相同的锌,若产生相同体积 的H 2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为________.反应所需时间的长短关系是_____. (6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是__. 2、现有pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的盐酸乙,请根据下列操作回答问题: (1)取10 mL的甲溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡___ _____移动(填“向左”,“向 右”或“不”);另取10 mL的甲溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的比值将___ _______(填“增大”,“减小”或“无法确定”). (2)相同条件下,取等体积的甲,乙两溶液,各稀释100倍.稀释后的溶液,其pH大小关系 为:pH(甲)____ ____pH(乙)(填“大于”,“小于”或“等于”,下同). (3)各取25 mL的甲,乙两溶液,分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH=7,则消耗的NaOH 溶液的体积大小关系为:V(甲)_____ ___V(乙). (4)取25 mL的甲溶液,加入等体积pH=12的NaOH溶液,反应后溶液中c(Na+),c(CH3COO-) 的大小关系为:c(Na+)_____ ___c(CH3COO-). 3、一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化曲线如图所示, 请回答: (1)O点为什么不导电___ _____. (2)a,b,c三点的pH由小到大的顺序是____ ________. (3)H+的物质的量最大的是____ ____(填“a”,“b”或“c”). (4)若使c点溶液中的c(CH3COO-)增大,可以采取下列措施中的_______(填序号). A.加热 B.加很稀的NaOH溶液 C.加NaOH固体 D.加水 E.加固体CH3COONa F.加入锌粒