版高考化学一轮总复习第8章物质在水溶液中的行为第2节弱电解质的电离检测鲁科版

第2节 弱电解质的电离

[基础知识自查]

1.弱电解质的电离平衡 (1)电离平衡的概念

一定条件(如温度、浓度)下,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,电离过程达到平衡状态。

(2)电离平衡的建立与特征

①开始时,v (电离)最大,而v (结合)为0。 ②平衡的建立过程中,v (电离)>v (结合)。

③当v (电离)=v (结合)时,电离过程达到平衡状态。 2.影响电离平衡的因素

(1)内因:弱电解质本身的性质——决定因素 (2)外因

①温度:温度升高,电离平衡正向移动,电离程度增大。 ②浓度:稀释溶液,电离平衡正向移动,电离程度增大。

③同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的强电解质,电离平衡逆向移动,电离程度减小。

④加入能反应的物质:电离平衡正向移动,电离程度增大。 [应用体验]

以0.1 mol·L -1

CH 3COOH 溶液为例

[提示] ①减小增大减弱增大

②减小增大增强减小

③增大减小增强减小

④增大减小增强减小

⑤减小增大增强增大

⑥减小增大增强增大

⑦增大增强增大

[考点多维探究]

1.下列有关电离平衡的叙述正确的是( )

A.电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡就可能发生移动

B.电离平衡时,由于分子和离子的浓度不断发生变化,所以说电离平衡是动态平衡C.电解质在溶液里达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度相等

D.电解质达到电离平衡后,各种离子的浓度相等

A[B项,电离平衡是动态平衡指的是v(电离)=v(结合)≠0,是浓度不再变化。] 2.对氨水中存在的电离平衡NH3·H2+4+OH-,下列叙述正确的是( )

【导学号:99682264】A.加水后,溶液中n(OH-)增大

B.加入少量浓盐酸,溶液中[OH-]增大

C.加入少量浓NaOH溶液,电离平衡向正反应方向移动

D.加入少量NH4Cl固体,溶液中[NH+4]减小

A[向氨水中加水,促进NH3·H2O的电离,n(OH-)增大。加入少量浓盐酸中和OH-,[OH -]减小。加入少量浓NaOH溶液,[OH-]增大,电离平衡向逆反应方向移动。加入少量NH

4Cl 固体,虽然平衡向逆反应方向移动,但[NH+4]仍然是增大的。]

3.已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH33COO-+H+,要使溶

液中[H+]

[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

C[升温和加H2O都可促进CH3COOH的电离,n(H+)增大,n(CH3COOH)减少,[H+]

[CH3COOH]

增大。]

4.一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是( )

A.a、b、c三点溶液的pH:c

B.a、b、c三点CH3COOH的电离程度:c

C.用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,测量结果偏小

D.a、b、c三点溶液用1 mo l·L-1 NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:c

C[A项,由导电能力知c(H+):b>a>c,故pH:c>a>b;B项,加水体积越大,越利于CH3COOH电离,故电离程度:c>b>a;C项,用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH,相当于稀释a点溶液,[H+]增大,pH偏小;D项,a、b、c三点n(CH3COOH)相同,用NaOH中和时消耗n(NaOH)相同,故消耗V(NaOH):a=b=c。]

5.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )

【导学号:99682265】

A.[H+] B.[HF]

[F-][H+]

C.[F-]

[H+]

D.

[H+]

[HF]

D[A项,[H+]减小;B项,此比值为K a(HF)的倒数,为定值;C项,加H2O后,平衡

右移,n (F -

)、n (H +

)都增大,但由于水电离出的H +

也增大,故[F -

]

[H +]

减小;D 项,加H 2O ,n (H

)增大,n (HF)减小,故[H +

]

[HF]

增大。

]

(1)稀醋酸加水稀释时,溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变,K W =[H

][OH -]是定值,稀醋酸加水稀释时,溶液中的[H +]减小,故[OH -

]增大。

(2)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,离子的浓度不一定增大,电离程度

也不一定增大。

(3)对于浓的弱电解质溶液加H 2O 稀释的过程,弱电解质的电离程度逐渐增大,但离子浓度可能先增大后减小。

考点2| 电离平衡常数及其应用

[基础知识自查]

1.表达式

(1)一元弱酸HA 的电离常数:根据+

+A -,可表示为K a =[H +][A -

]

[HA]

(2)一元弱碱BOH 的电离常数:根据

+OH -

,可表示为K b =[OH -][B +

]

[BOH]

2.意义:相同条件下,K 值越大,表示该弱电解质越易电离,所对应的酸性或碱性相对越强。

3.特点:电离常数只与温度有关,与电解质的浓度、酸碱性无关,由于电离过程是吸热的,故温度升高,K 增大。多元弱酸是分步电离的,各级电离常数的大小关系是K 1?K 2……,所以其酸性主要决定于第一步电离。

[应用体验]

下表是几种常见弱酸的电离常数(25 ℃) CH 3

H 2CO 3+

+HCO -

3 HCO -

3+

+CO 2-

3

H 2+

+HS - HS

-+

+S 2-

32332______________________________________。

(2)H 2CO 3或H 2S 的K 1?K 2的原因是______________________。

(3)25 ℃时,0.1 mol/L 的CH 3COOH(K a ≈1×10-5

mol·L -1

)的溶液中[H +

]约为________。 [提示] (1)CH 3COOH>H 2CO 3>H 2S>HCO -

3>HS -

(2)第一步电离产生的H +

抑制了第二步电离 (3)1×10-3

mol/L

[考点多维探究]

角度1 电离常数的含义及应用

1.(2015·海南高考)下列曲线中,可以描述乙酸(甲,K a =1.8×10-5

mol·L -1

)和一氯乙酸(乙,K a =1.4×10-3

mol·L -1

)在水中的电离程度与浓度关系的是( )

A B C D

B [这两种物质都是弱电解质,在温度不变、浓度相等时,电离程度CH 3COOH

C ;当浓度增大时,物质的电离程度减小,排除

D 选项,正确选项是B 。]

2.(1)常温下0.1 mol·L -1

的CH 3COOH 溶液在加水稀释过程中,填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。

[CH 3COOH]

[H +

]

________; ②[CH 3COO -

][H +

][CH 3COOH]________;

③[CH 3COO -

][CH 3COOH]________; ④[CH 3COO -][CH 3COOH][OH -]

________。 (2)体积为10 mL pH =2的醋酸溶液与一元酸HX 分别加水稀释至1 000 mL ,稀释过程中pH 变化如图所示,则HX 的电离平衡常数________(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数;理由是___________________。

[解析] (1)①将①式变为[CH 3COOH][CH 3COO -

][H +][CH 3COO -

]=[CH 3COO -

]

K a ; ②此式为K a ;

③将③式变为[CH 3COO -][H +

][CH 3COOH][H +]=K a /[H +

];

④将④式变为[CH 3COO -

][H +

][CH 3COOH][OH -][H +]=K a

K W

(2)稀释100倍,HX 、CH 3COOH 溶液的pH 变化均小于2,二者均为弱酸,酸性HX>CH 3COOH 。 [答案] (1)①变小 ②不变 ③变大 ④不变

(2)大于 稀释相同倍数,HX 的pH 变化比CH 3COOH 的pH 变化大,酸性强,电离平衡常数大

角度2 电离常数的有关计算

3.已知室温时,0.1 mol·L -1

某一元酸HA 在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是 ( )

【导学号:99682266】

A .该溶液的pH =4

B .升高温度,溶液的pH 增大

C .此酸的电离常数约为1×10-7

mol·L -1

D .由HA 电离出的[H +

]约为水电离出的[H +

]的106

B [[H +

]=0.1%×0.1 mol·L -1

=10-4

mol·L -1

,pH =4;因HA 在水中有电离平衡,升高温度促进平衡向电离的方向移动,c (H +

)将增大,pH 会减小;C 选项可由电离常数表达式算出K a =[H +

][A -

][HA]=1×10-7 mol·L -1;[H +]=10-4 mol·L -1,所以水电离出的[H +]=10-10

mol·L -1

,前者是后者的106

倍。]

4.碳氢化合物完全燃烧生成CO 2和H 2O 。常温常压下,空气中的CO 2溶于水,达到平衡时,溶液的pH =5.60,[H 2CO 3]=1.5×10-5

mol·L -1

。若忽略水的电离及H 2CO 3的第二级电离,则H 2CO 3

-3

+H +的电离常数K 1=________(已知:10

-5.60

=2.5×10-6

)。

[解析] 由H 2CO 3

+HCO -

3得

K 1=[H +

][HCO -

3][H 2CO 3]=10-5.60

×10-5.60

1.5×10-5

mol·L -1≈4.2×10-7 mol·L -1

。 [答案] 4.2×10-7

mol·L -1

5.在25 ℃下,将a mol·L -1

的氨水与0.01 mol·L -1

的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中[NH +

4]=[Cl -

],则溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a 的代数式表示NH 3·H 2O 的电离常数K b =________。

[解析] 氨水与HCl 等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为[NH +

4]+[H +

]=[Cl -

]+[OH -

],因[NH +

4]=[Cl -

],故有[H +

]=[OH -

],溶液显中性。

NH 3·H 2O

NH +

4 + OH -

相关文档
最新文档