2019-2020年蘇教版高中化學(xué)選修4弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案1問題導(dǎo)入 在其他條件不變時，改變CH3COOH溶液的溫度，溶液導(dǎo)電能力有何變化？答案：其他條件不變，升高溫度，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力增強。電解質(zhì)溶液濃度增大，其水溶液中的離子濃度增大，導(dǎo)電能力增強?；A(chǔ)知識1.弱電解質(zhì)溶于水后，在_作用下，弱電解質(zhì)電離成_；同時，一部分離子又結(jié)合成_。弱電解質(zhì)在水溶液中的電離是一個_過程。如醋酸的電離可表示為_；NH3H2O的電離表示為_。答案：水分子 離子 弱電解質(zhì)分子 可逆 CH3COOHCH3COO-+H+ NH3H2O+OH-2.在一定溫度下，當(dāng)弱電解質(zhì)在水溶液中電離達到_時，電離并沒有停止。此時弱電解質(zhì)分子_的速率等于離子相互結(jié)合成_的速率，溶液中_、_的濃度都不再發(fā)生變化，達到了電離平衡。答案：最大程度 電離成離子 弱電解質(zhì)分子 分子 離子3.在一定溫度下，當(dāng)醋酸達到_時，_是一個常數(shù)，稱為醋酸的電離平衡常數(shù)。通常用_來表示弱酸的電離平衡常數(shù)，用_來表示弱堿的電離平衡常數(shù)。弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)不隨弱電解質(zhì)溶液_的變化而變化，而_與溶液濃度有關(guān)。一般情況下，弱電解質(zhì)溶液濃度越大，電離度越大。電離度又可表示為_。答案：電離平衡 Ka Kb 濃度 電離度 100%4.水的電離方程式為_，水的電離平衡常數(shù)為_，在一定溫度下，_和_中c（H2O）可視為定值，因此有_KW被稱為水的離子積常數(shù)。25 時，KW為1.010-14。答案：2H2OH3O+OH- K= 純水 稀溶液 KW=Kc（H2O）=c（H+）c（OH-）5.弱電解質(zhì)的電離是一個_熱過程，升溫會促使電離平衡向_的方向移動，電離平衡常數(shù)_。在一定溫度下，當(dāng)弱電解質(zhì)濃度相同時，電離平衡常數(shù)越大，電離程度_。答案：吸 電離 增大 越大課堂互動三點剖析重點1 影響弱電解質(zhì)電離平衡的因素1.以0.1 molL-1的CH3COOH為例（CH3COOHH+CH3COO-），當(dāng)改變條件，其平衡移動方向、Ka、n（H+）、導(dǎo)電性變化如下表所示：平衡移動方向平衡常數(shù)KaH+物質(zhì)的量n（H+）H+濃度c(H+)導(dǎo)電性電離度加水稀釋右移不變增大減小減弱增大加冰醋酸左移不變增大增大增強減小升 溫右移增大增大增大增強增大加CH3COONa左移不變減小減小增強減小加NaOH右移不變減小減小增強增大加冰醋酸左移不變增大增大增強減小2.影響電離平衡的因素（1）濃度：減小溶液的濃度，電離程度增大；增加溶液濃度，電離程度減小。（2）溫度：電離過程是一個吸熱過程。故有升高溫度，電離程度增大；降低溫度，電離程度減小。（3）外加試劑：向弱酸（弱堿）溶液中加入強酸（強堿），則抑制電離；向弱酸或弱堿溶液中加入能夠與其自己電離出來的某種離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)時，就可使其電離平衡向電離的方向移動?！纠?】 化合物HIn在水溶液中因存在以下電離平衡，故可用作酸堿指示劑HIn（溶液）H+（溶液）+In-（溶液）紅色 黃色濃度為0.02 molL-1的下列各溶液中能使指示劑顯紅色的是（ ）鹽酸 石灰水 NaCl溶液 NaHSO4溶液 NaHCO3溶液 氨水A. B. C. D.解析：要使指示劑顯紅色，以上平衡要向逆反應(yīng)方向移動。加入HCl、NaHSO4后溶液中氫離子濃度大大增加，即增加了生成物濃度，電離平衡向逆反應(yīng)方向移動，使指示劑顯紅色。加入石灰水、氨水促使電離平衡向電離方向移動，加入水沖釋使弱電解質(zhì)的電離度增大，電離平衡向電離方向移動。所以加水、氨水、石灰水溶液顯黃色。答案：C重點2 電離平衡常數(shù)1.定義：在一定條件下，弱電解質(zhì)在達到電離平衡時，溶液中電離所生成的各種離子濃度的乘積，跟溶液中未電離的分子濃度的比是一個常數(shù)。這個常數(shù)叫做電離平衡常數(shù)，簡稱電離常數(shù)，用Ka來表示（一般酸的電離常數(shù)用Ka表示，堿的電離常數(shù)用Kb表示）。2.電離常數(shù)的意義：電離常數(shù)數(shù)值的大小，可以估算弱電解質(zhì)電離的趨勢。K值越大，電離程度越大，酸性越強。如相同條件下常見弱酸的酸性強弱：H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO3.電離常數(shù)的影響因素（1）電離常數(shù)隨溫度而變化，但由于電離過程熱效應(yīng)較小，溫度改變對電離常數(shù)影響不大，其數(shù)量級一般不變，所以室溫范圍內(nèi)可忽略溫度對電離常數(shù)的影響。（2）電離常數(shù)與弱酸、弱堿的濃度無關(guān)，同一溫度下，不論弱酸、弱堿的濃度如何變化，電離常數(shù)是不會改變的?！纠?】 25 時，在0.5 L 0.2 molL-1的HA溶液中，有0.01 mol的HA電離成離子。求該溫度下HA的電離常數(shù)。解析：該溶液中A-和H+的平衡濃度為0.01 mol/0.5 L=0.02 molL-1。據(jù)電離方程式HAA-+H+推知HA分子的平衡濃度為0.2 molL-1-0.02 molL-1=0.18 molL-1。HA的電離常數(shù)K=c（H+）c（A-）/c（HA）=0.020.02/0.18=2.2210-3.答案：2.2210-3難點 水的電離1.水的電離特點（1）水分子與水分子之間相互作用而引起電離的發(fā)生。（2）通常只有極少數(shù)水分子發(fā)生電離。（3）由水分子電離出的H+和OH-數(shù)目相等。（4）從水的電離方程式可以看出，水既可以看成是一元弱酸，又可以看成是一元弱堿。（5）水的電離過程是可逆的、吸熱的。2.水的離子積（1）任何水溶液中均存在著H+和OH-。水的離子積是水電離平衡時具有的性質(zhì)，不僅適用于純水，也適用于其他稀的水溶液。如酸、堿、鹽溶液中都有KW=c（H+）c(OH-)=110-14(常溫)。其中c(H+)、c(OH-)均表示整個溶液中的c(H+)和c(OH-)。（2）KW是溫度的函數(shù)，與c(H+)、c(OH-)的變化無關(guān)。從電離平衡的角度來看，水的電離是吸熱的，故升高溫度，水的電離平衡向電離方向移動，c(H+)和c(OH-)都增大，KW也增大，反之，則減小。即溫度升高，KW增大；溫度降低，KW減小。如100 時，KW=110-12。若未注明溫度，一般認為是常溫?！纠?】 下列說法正確的是（ ）A.HCl溶液中無OH-B.NaOH溶液中無H+C.NaCl溶液中既無OH-也無H+D.常溫下，任何物質(zhì)的水溶液中都有H+和OH-，且KW=c(H+)c(OH-)=10-14解析：純水和稀溶液中，KW=c(H+)c(OH-),H+和OH-都存在。在25 時，KW=c(H+)c(OH-)=10-14。所以A、B、C三項錯，D項對。答案：D啟示：在中學(xué)階段，純水和水溶液中的KW的值是相等的，但只有25 時，KW=10-14。各個擊破類題演練1在含有酚酞的0.1molL-1氨水中加入少量的NH4Cl晶體，則溶液顏色（ ）A.變藍色 B.變深 C.變淺 D.不變解析：氨水中存在的平衡：NH3+H2ONH3H2O+OH-。加入少量NH4Cl晶體后，NH4Cl+Cl-,使?jié)舛仍龃?，平衡向左移動，OH-濃度減少，酚酞溶液顏色變淺。所以答案為C。答案：C類題演練2把0.05 mol NaOH固體分別加入下列100 mL液體中，溶液的導(dǎo)電能力變化不大的是（ ）A.H2O B.0.5 molL-1鹽酸 C.0.5 molL-1醋酸 D.0.5 molL-1氯化銨溶液解析：溶液的導(dǎo)電能力大小與溶液中自由移動離子濃度的大小、離子所帶的電荷數(shù)多少有關(guān)，自由移動離子濃度越大，溶液導(dǎo)電能力越強，離子所帶的電荷數(shù)越多，溶液的導(dǎo)電能力也越強。A項中，水是弱電解質(zhì)，加入NaOH，將產(chǎn)生大量的Na+和OH-，溶液的導(dǎo)電能力顯著增強。B項中，原來溶液中c(H+)=c(Cl-)=0.5 molL-1，加入NaOH后發(fā)生中和反應(yīng)，反應(yīng)后溶液中c(Na+)=c(Cl-)=0.5 molL-1，自由移動離子濃度基本不變，溶液的導(dǎo)電能力基本不變。C項中，加入NaOH后，發(fā)生反應(yīng)CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O，使溶液中c(CH3COO-),c(Na+)增大，溶液的導(dǎo)電能力明顯增強。D項中，加入NaOH后發(fā)生反應(yīng)+OH-=NH3H2O，但溶液中c（Na+）、c(Cl-)與加入前的c()、c(Cl-)幾乎相同，因而溶液的導(dǎo)電能力變化不大。答案：BD變式訓(xùn)練1(xx山東高考，11)在0.1 molL-1CH3COOH溶液中存在如下電離平衡：CH3COOHCH3COO-+H+對于該平衡，下列敘述正確的是 （ ）A.加入水時，平衡向逆反應(yīng)方向移動B.加入少量NaOH固體，平衡向正反應(yīng)方向移動C.加入少量0.1 molL-1HCl溶液，溶液中c(H+)減小D.加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應(yīng)方向移動解析：根據(jù)勒夏特列原理：當(dāng)改變影響平衡的一個條件，平衡會向著能夠減弱這種改變的方向移動，但平衡的移動不能完全消除這種改變。A加入水時，溶液的濃度減小，電離程度增長，即平衡向正方向移動；B加入NaOH與H+反應(yīng)，c(H+)變小，平衡向正方向移動；C加入HCl時c(H+)變大，平衡向其減小的方向（也就是逆方向）移動，但最終c(H+)比未加HCl前還是要大；D加入CH3COONa，c(CH3COO-)增大，平衡向逆方向移動。答案：B變式訓(xùn)練2常溫下用水稀釋0.1 molL-1的醋酸時，溶液中隨著水量的增加而減小的是（ ）A.c(H+)/c(CH3COOH) B.c(CH3COOH)/c（H+）C.c（H+）和c(OH-)的乘積 D.H+的物質(zhì)的量解析：本題考查的是醋酸稀釋后溶液中粒子的變化情況，涉及濃度對電離平衡的影響和水的離子積的影響因素。水的離子積只受溫度影響，所以C選項不正確。用水稀釋醋酸時，促進醋酸的電離，使CH3COO-和H+的物質(zhì)的量均增加，CH3COOH物質(zhì)的量減小，但由于溶液體積增大的幅度大，所以c(H+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)都減小，但c(CH3COOH)減小比c(H+)減小得快。故選B。答案：B類題演練3下列條件的變化對醋酸電離常數(shù)產(chǎn)生影響的是（ ）A.增大醋酸濃度 B.向溶液中加水C.增大壓強 D.升高溫度解析：電離常數(shù)只與物質(zhì)本身性質(zhì)和溫度有關(guān)。答案：D變式訓(xùn)練3已知三種酸HA、HB、HC的電離常數(shù)分別為a、b、c，且abc,則對相同濃度的酸溶液敘述正確的是（ ）A.HC的電離度最大 B.HA溶液酸性最強C.HC溶液酸性最強 D.三種溶液中酸的電離程度：HAHBHC解析：相同條件下的酸溶液中，酸電離常數(shù)越大，酸的電離程度越大，溶液中c（H+）越大，電離度越大。答案：B類題演練4如果25 時，KW=10-14，100 時KW=10-12，這說明（ ）A.100 時水的電離常數(shù)較大 B.前者c(H+)較后者大C.水的電離過程是一個吸熱過程 D.K W和溫度無直接關(guān)系解析：由題意知，溫度較高，KW較大。KW較大，即c（H+）c(OH-)較大。c（H+）c(OH-)較大，說明H2OH+OH-向右進行的程度大，水的電離是吸熱的。答案：AC變式訓(xùn)練4(xx全國高考，7)將純水加熱至較高溫度，下列敘述正確的是（ ）A.水的離子積變大、pH變小、呈酸性 B.水的離子積不變、pH不變、呈中性C.水的離子積變小、pH變大、呈堿性 D.水的離子積變大、pH變小，呈中性解析：H2O的電離為吸熱反應(yīng)，將純水加熱至較高溫度，電離平衡向正方向移動，c(H+)、c(OH-)增大，則水的離子積KW=c(H+)c(OH-)增大，pH=-lg c(H+)減小，而c(H+)=c(OH-)，呈中性。答案：D變式訓(xùn)練5某溶液在25 時由水電離出的氫離子的濃度為110-12 molL-1，下列說法正確的是（ ）A. 、HS-、等離子在該溶液中不能大量共存B.該溶液的pH可能為2C.向該溶液中加入鋁片后，一定能生成氫氣D.若該溶液中的溶質(zhì)只有一種，它一定是酸或者是堿解析：25 ，純水中c(H+)=c(OH-)=110-7 molL-1，而這里是“由水分子電離出的氫離子的濃度為110-12 molL-1”，這是水的電離平衡被抑制的結(jié)果。抑制水電離的物質(zhì)，可能是NaOH等堿，可能是HCl等非強氧化性酸，可能是HNO3這樣的強氧化性酸，還可能是NaHSO4這樣的鹽。答案：AB課后集訓(xùn)基礎(chǔ)達標(biāo)1.對某弱酸稀溶液加熱時，下列敘述錯誤的是（ ）A.弱酸的電離度增大 B.弱酸分子的濃度減小C.溶液的c（OH-）增大 D.溶液的導(dǎo)電性增強解析：弱酸的電離是部分電離，電離為吸熱反應(yīng)，加熱弱酸的電離程度增大、弱酸分子濃度必然減小，溶液中c（H+）濃度增大，從而使c(OH-)減小，電離程度增大，導(dǎo)電性增強。答案：C2.把0.05 mol NaOH晶體分別加入到下列100 mL液體中，溶液導(dǎo)電性變化較大的是（ ）A.純水 B.0.5 molL-1鹽酸C.0.5 molL-1硫酸 D.0.5 molL-1氨水解析：NaOH加入后溶液中離子的數(shù)目要有大的變化，加入到H2SO4和鹽酸中，離子數(shù)目沒有大的變化；加入到純水中，NaOH全部電離，離子濃度增大；加入到氨水中，由于氨水是弱電解質(zhì)，本身離子數(shù)目少，加入NaOH后，NaOH全部電離，故離子數(shù)目增大。答案：AD3.在氫硫酸的水溶液中，通入或加入少量下列物質(zhì)，能使溶液中的c（H+）增大的是（ ）O2 SO2 Cl2 CuSO4A. B. C. D.解析：H2SH+HS- HS-H+S2-，Cl2能將S2-氧化為S、平衡右移；Cu2+S2-=CuS，平衡右移。答案：C4.相同溫度下的0.1 molL-1和0.01 molL-1CH3COOH溶液中CH3COOH的電離百分率，前者與后者相比（ ）A.大 B.小 C.相等 D.不能確定解析：對于弱電解質(zhì)來說，濃度越小，電離程度越大。答案：B5.在100 mL 0.1 molL-1的CH3COOH溶液中,欲使CH3COOH的電離度增大和c(H+)降低，可采用的方法是（ ）A.加少量1 molL-1的NaOH溶液 B.加少量1 molL-1的鹽酸C.加100 mL水 D.加熱解析：醋酸電離方程式為CH3COOHH+CH3COO-。加熱時平衡右移，電離度增大，c（H+）增大；加酸c（H+）增大，電離度減??；加水電離度增大，c（H+）減小。答案：AC6.向碳酸鈉的濃溶液中逐滴加入稀鹽酸，到不再產(chǎn)生二氧化碳氣體為止。則在此過程中，溶液中的碳酸氫根離子的濃度變化趨勢正確的是（ ）A.逐漸減小 B.逐漸增大C.先逐漸增大，而后減小 D.先逐漸減小，而后增大解析：Na2CO3中逐滴加入鹽酸時，分步結(jié)合H+,+H+=，+H+=CO2+H2O c()先增大，后減小。答案：C7.NH3H2O的電離平衡常數(shù)為Kb=。氨水中各離子和分子的濃度大小為（ ）A.c()=c（OH-）=c(NH3H2O) B.c()c（OH-）c（NH3H2O）C.c()=c（OH-）c（NH3H2O） D.c()c（OH-）c（NH3H2O）解析：NH3H2O+OH-，H2OH+OH-。NH3H2O少部分電離，溶液中有大量NH3H2O分子；c(NH3H2O)最大，c(OH-)略大于c()。答案：D8.在0.1 molL-1的醋酸溶液中，存在電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+，如果要使平衡向逆反應(yīng)方向移動，同時增大c(H+)，應(yīng)采用的方法是（ ）A.加入0.01 molL-1的CH3COOH溶液 B.加入CH3COONa固體C.稀釋 D.加入濃鹽酸解析：醋酸電離方程式為CH3COOHH+CH3COO-。加入0.01 molL-1 CH3COOH，平衡右移，加堿、稀釋都使平衡右移；加入鹽酸時，平衡左移，但是鹽酸是強酸，全部電離，增大了c（H+）。答案：D9.能使水的電離平衡向正向移動，且所得溶液呈酸性的是（ ）A.在水中加入Na2CO3固體 B.在水中加入AlCl3固體C.在水中通入HCl氣體 D.將水加熱到80 解析：H2OH+OH-，加入AlCl3后，Al3+與OH-結(jié)合生成Al(OH)3,使c(OH-)減小，平衡正向移動，且c（H+）c(OH-)。答案：B綜合運用10.右圖所示的試管中盛有較濃的氨水，氨水中因加有酚酞而顯淺紅色。（1）對試管以熱水浴的方式加熱，觀察試管中的溶液，結(jié)果是_（有現(xiàn)象就寫明現(xiàn)象的內(nèi)容，無現(xiàn)象就寫明無現(xiàn)象的原因）。（2）把加熱后的試管放入約20 的水中冷卻，觀察現(xiàn)象，試管中的溶液里有明顯的現(xiàn)象，它是_（有現(xiàn)象就寫明現(xiàn)象的內(nèi)容 ，無現(xiàn)象就寫明無現(xiàn)象的原因）。解析：（1）加熱時，NH3從溶液中進入到氣球中，溶液堿性變?nèi)酰芤侯伾饾u變淺。（2）冷卻時，NH3又溶于水，堿性增強，溶液顏色又逐漸變深。答案：（1）溶液顏色變淺（2）溶液顏色加深拓展探究11.在一定溫度下，冰醋酸加水稀釋過程中，溶液的導(dǎo)電能力如下圖所示，請回答：（1）“O”點導(dǎo)電能力為0的理由_。（2）a、b、c三點溶液的pH由小到大的順序為_。（3）a、b、c三點中電離度最大的是_。（4）若使c點溶液的c(CH3COO-)增大，溶液的pH也增大，可采取的措施為_；_。解析：未加水時，醋酸不能電離，故無離子，不能導(dǎo)電，開始加水稀釋時，電離度增大，c（H+）增大，b點CH3COOH恰好全部溶解并達到電離平衡，此時c（H+）最大，pH最小。再加水，CH3COOH電解平衡右移，電離度增大，c（H+）減小，pH增大。要使c點的c(CH3COO-)增大，pH增大，加入堿，如NaOH,也可以加入CH3COONa溶液。答案：（1）純CH3COOH不電離，無自由移動離子（2）bac (3)c(4)加NaOH 加CH3COONa12.某二元弱酸（簡寫成H2A）溶液按下式發(fā)生一級和二級電離：H2AH+HAHA-H+A2-，設(shè)有下列四種溶液：A.0.01 molL-1 H2A溶液B.0.01 molL-1NaHA溶液C.0.02 molL-1 HCl與0.04 molL-1 NaHA溶液等體積的混合液D.0.02 molL-1 NaOH與0.02 molL-1 NaHA溶液等體積的混合液據(jù)此，填寫下列空白：（填代號）（1）c(H+)最大的是_，最小的是_。（2）c(H2A)最大的是_，最小的是_。（3）c(A2-)最大的是_，最小的是_。解析：反應(yīng)后C溶液為0.01 molL-1H2A，0.01 molL-1NaHA和0.01 molL-1NaCl溶液，因HA-的存在抑制了H2A的第一步電離，所以c（H+）小于A溶液中c（H+），但c（H2A）大于A溶液c（H2A）;反應(yīng)后D溶液為0.01 molL-1的Na2A，所以c（A2-）最大，但因其水解，c（H+）最小。答案：（1）A D(2)C D(3)D A