高中化學(xué) 專題3 溶液中的離子反應(yīng) 第一單元 弱電解質(zhì)的電離平衡 2 弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案 蘇教版選修4【考點(diǎn)精講】1. 電離平衡的建立在一定條件下（如溫度、壓強(qiáng)等），當(dāng)弱電解質(zhì)電離的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時(shí)，電離過程達(dá)到了平衡。2. 電離平衡的特征3. 外界條件對(duì)電離平衡的影響內(nèi)因：弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)。外因：以0.1 mol·L1 CH3COOH溶液為例：CH3COOHCH3COOH（正向吸熱）。實(shí)例（稀溶液）CH3COOHHCH3COO H>0改變條件平衡移動(dòng)方向n（H）c（H）導(dǎo)電能力Ka加水稀釋增大減小減弱不變加入少量冰醋酸增大增大增強(qiáng)不變加HCl（g）增大增大增強(qiáng)不變加NaOH（s）減小減小增強(qiáng)不變加入鎂粉減小減小增強(qiáng)不變升高溫度增大增大增強(qiáng)增大a. 溫度：升高溫度，電離平衡向電離方向移動(dòng)，電離程度增大，原因是電離過程吸熱。b. 濃度：加水稀釋，使弱電解質(zhì)的濃度減小，電離平衡向電離的方向移動(dòng)，電離程度增大。c. 同離子效應(yīng)：例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固體，溶液中c（CH3COO）增大，CH3COOH的電離平衡向左（填“左”或“右”）移動(dòng)，電離程度減小，c（H）減小，pH值增大。d. 電離過程是可逆過程，可直接用化學(xué)平衡移動(dòng)原理去分析電離平衡。深度思考1. 電離平衡右移，電解質(zhì)分子的濃度一定減小嗎？離子的濃度一定增大嗎？答案：都不一定。如對(duì)于CH3COOHCH3COOH平衡后，加入冰醋酸，c（CH3COOH）增大，平衡右移，根據(jù)勒夏特列原理，只能“減弱”而不能“消除”，再次平衡時(shí)，c（CH3COOH）比原平衡時(shí)大；加水稀釋或加少量NaOH固體，都會(huì)引起平衡右移，但c（CH3COOH）、c（H）都比原平衡時(shí)要小。深度思考2. 稀釋一弱電解質(zhì)溶液時(shí)，所有粒子濃度都會(huì)減小嗎？答案：對(duì)于弱酸或弱堿溶液，只要對(duì)其稀釋，電離平衡均會(huì)發(fā)生右移，例如HA溶液稀釋時(shí)，c（HA）、c（H）、c（A）均減小（參與平衡建立的微粒），但c（OH）會(huì)增大?！镜淅觥坷}1稀氨水中存在著下列平衡：NH3·H2ONHOH，若要使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，同時(shí)使c（OH）增大，應(yīng)加入適量的物質(zhì)是（）NH4Cl固體硫酸NaOH固體水加熱加入少量MgSO4固體A. B. C. D. 思路導(dǎo)航：若在氨水中加入NH4Cl固體，c（NH）增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c（OH）減小，選項(xiàng)不合題意；硫酸中的H與OH反應(yīng)，使c（OH）減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，選項(xiàng)不合題意；當(dāng)在氨水中加入NaOH固體后，c（OH）增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，符合題意，項(xiàng)正確；若在氨水中加入水，稀釋溶液，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但c（OH）減小，選項(xiàng)也不合題意；電離屬吸熱過程，加熱平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，c（OH）增大，錯(cuò)；加入MgSO4固體發(fā)生反應(yīng)Mg22OH=Mg（OH）2，溶液中c（OH）減小，錯(cuò)。答案：C例題2 （上海高考）將100 mL 1 mol·L1的NaHCO3溶液等分為兩份，其中一份加入少許冰醋酸，另外一份加入少許Ba（OH）2固體，忽略溶液體積變化。兩份溶液中c（CO）的變化分別是（）A. 減小、減小B. 減小、增大C. 增大、增大D. 增大、減小思路導(dǎo)航：在NaHCO3溶液中存在如下電離平衡，HCOHCO，當(dāng)加入少許冰醋酸時(shí)，HCO與冰醋酸電離出的H反應(yīng)生成CO2和H2O，上述平衡向左移動(dòng)，c（CO）減小。當(dāng)加入少量Ba（OH）2固體時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)，Ba22OH2HCO=BaCO3CO2H2O，因而c（CO）增大，選項(xiàng)B正確。答案：B例題3 （新課標(biāo)全國(guó)卷）將濃度為0.1 mol·L1 HF溶液加水不斷稀釋，下列各量始終保持增大的是（）A. c（H）B. Ka（HF） C. D. 思路導(dǎo)航：HF為弱酸，存在電離平衡：HFHF。根據(jù)勒夏特列原理：當(dāng)改變影響平衡的一個(gè)條件，平衡會(huì)向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)，但平衡的移動(dòng)不能完全消除這種改變，故加水稀釋，平衡正向移動(dòng)，但c（H）減小，A錯(cuò)誤；電離平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，電離平衡常數(shù)Ka不變，B錯(cuò)誤；當(dāng)溶液無限稀釋時(shí)，c（F）不斷減小，但c（H）接近107 mol·L1，所以減小，C錯(cuò)誤；，由于加水稀釋，平衡正向移動(dòng)，所以溶液中n（H）增大，n（HF）減小，所以增大，D正確。答案：D例題4 （山東理綜）某溫度下，相同pH值的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，平衡pH值隨溶液體積變化的曲線如下圖所示。據(jù)圖判斷正確的是（）A. 為鹽酸稀釋時(shí)的pH值變化曲線B. b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)C. 鹽酸和醋酸的起始濃度一樣大D. b點(diǎn)酸的總濃度大于a點(diǎn)酸的總濃度思路導(dǎo)航：醋酸在稀釋時(shí)會(huì)繼續(xù)電離，則在稀釋相同體積的鹽酸與醋酸的過程中醋酸中的H濃度減小得慢、pH小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；隨著稀釋體積的增大，溶液中離子濃度在減小，B項(xiàng)正確；由于醋酸是弱酸，要使鹽酸和醋酸溶液pH值相同，醋酸的濃度比鹽酸大得多，C項(xiàng)錯(cuò)誤；醋酸的濃度比鹽酸大，稀釋相同的倍數(shù)后，醋酸的濃度依然比鹽酸大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B【總結(jié)提升】電離平衡常數(shù)（1）表達(dá)式對(duì)于一元弱酸HA：HAHA，平衡常數(shù)。對(duì)于一元弱堿BOH：BOHBOH，平衡常數(shù)。（2）特點(diǎn)電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，升溫，K值增大。相同條件下，K值越大，表示該弱電解質(zhì)越易電離，所對(duì)應(yīng)的酸性或堿性相對(duì)越強(qiáng)。多元弱酸的各級(jí)電離常數(shù)的大小關(guān)系是，故多元弱酸的酸性決定于其第一步電離。例題1（山東理綜）在25 下，將a mol·L1的氨水與0.01 mol·L1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c（NH）c（Cl），則溶液顯_（填“酸”、“堿”或“中”）性；用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb_。思路導(dǎo)航：氨水與HCl等體積混合后的溶液中的電荷守恒關(guān)系式為c（NH）c（H）c（Cl）c（OH），因c（NH）c（Cl），故有c（H）c（OH），所以溶液顯中性。答案：中，例題2 25 時(shí)，部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示：化學(xué)式CH3COOHH2CO3HClO電離平衡常數(shù)1.7×105K14.3×107K25.6×10113.0×108請(qǐng)回答下列問題：（1）CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開。（2）同濃度的CH3COO、HCO、CO、ClO結(jié)合H的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開。（3）常溫下0.1 mol·L1的CH3COOH溶液在加水稀釋過程中，下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定變小的是_（填序號(hào)）。A. c（H）B. c（H）/c（CH3COOH）C. c（H）·c（OH）D. c（OH）/c（H）E. 若該溶液升高溫度，上述5種表達(dá)式的數(shù)據(jù)增大的是_。（4）體積為10 mL pH2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1000 mL，稀釋過程中pH變化如圖所示，則HX的電離平衡常數(shù)_（填“大于”、“等于”或“小于”）醋酸的電離平衡常數(shù)；理由是_。稀釋后，HX溶液中由水電離出來的c（H）_（填“大于”、“等于”或“小于”）醋酸溶液中由水電離出來的c（H），理由是_。思路導(dǎo)航：（1）（2）電離平衡常數(shù)越大，酸性越強(qiáng)，電離平衡常數(shù)越小，酸性越弱。（3）醋酸是弱電解質(zhì)，稀釋后電離程度增大，但CH3COOH、CH3COO、H的濃度卻都減小，c（OH）卻是增大的，且CH3COOH的濃度減小最多。升溫時(shí)，促進(jìn)電離，Kw、Ka均增大，c（H）增大，c（H）/c（CH3COOH）增大，c（OH）/c（H）減小。（4）由圖象分析知道，起始是兩種溶液中c（H）相同，c（較弱酸）>c（較強(qiáng)酸），稀釋過程中較弱酸的電離程度增大，故在整個(gè)稀釋過程中較弱酸的c（H）一直大于較強(qiáng)酸的c（H），稀釋相同倍數(shù)，HX的pH變化比CH3COOH的大，故HX酸性強(qiáng)，電離平衡常數(shù)大；HX酸性強(qiáng)于CH3COOH的，稀釋后HX溶液中c（H）小于CH3COOH溶液中的c（H），所以對(duì)水的抑制能力減弱。答案：（1）CH3COOH>H2CO3>HClO（2）CO>ClO>HCO>CH3COO（3）A ABCE（4）大于稀釋相同倍數(shù)，HX的pH變化比CH3COOH的大，酸性強(qiáng)，電離平衡常數(shù)大大于 HX酸性強(qiáng)于CH3COOH的，稀釋后HX溶液中的c（H）小于CH3COOH溶液中的c（H），所以其對(duì)水電離的抑制能力也較弱