8.1弱电解质的电离平衡

第1讲 弱电解质的电离平衡

[考纲要求] 1.了解电解质的概念；了解强、弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。4.了解电离平衡常数。

考点一 强、弱电解质 1．电解质与非电解质

(1)电解质：在__________里或________状态下能导电的__________。 (2)非电解质：在水溶液里和熔融状态下____不能导电的____________。 2．强电解质和弱电解质 (1)概念

在水溶液里电解质

(2)与化合物类型的关系

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。

3．电离方程式的书写

(1)强电解质用______，弱电解质用________。

(2)多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如碳酸电离方程式：________________________________________________________________________。 (3)多元弱碱电离方程式一步写成，如氢氧化铁电离方程式：

________________________________________________________________________。 (4)酸式盐

①强酸的酸式盐完全电离。例如：

NaHSO4===________________________________________________________________________。

②弱酸的酸式盐中酸式根不能完全电离。例如：NaHCO3===__________、________________________________________________________________________。 (5)Al(OH)3存在酸式与碱式电离两种形式：

__________________Al(OH)3______________ 酸式电离 碱式电离

1．(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强吗？ (2)能导电的物质一定是电解质吗？

2．强电解质一定易溶于水吗？易溶于水的电解质一定是强电解质吗？

3．下列物质中属于强电解质的是________。

①含有强极性键的HF ②不溶于水的BaSO4、AgCl ③稀H2SO4溶液 ④易溶于水的醋酸 ⑤Na2O、Na2O2、NaCl ⑥水溶液浓度为0.1 mol·L－1，pH＝1的HA ⑦NH3的水溶液 ⑧氯水

4．下列说法不正确的是( )

①将BaSO4放入水中不能导电，所以BaSO4是非电解质 ②氨溶于水得到的氨水能导电，所以氨水是电解质 ③固态共价化合物不导电，熔融态的共价化合物可以导电 ④固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电 ⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强

A．①④ B．①④⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤ 5．下列事实能说明醋酸是弱电解质的是________。

①醋酸与水能以任意比互溶；②醋酸溶液能导电；③醋酸稀溶液中存在醋酸分子；④常温下，0.1 mol·L－1醋酸的pH比0.1 mol·L－1盐酸的pH大；⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2；⑥0.1 mol·L－1醋酸钠溶液的pH＝8.9；⑦pH＝a的溶液的物质的量浓度等于pH＝a＋1的溶液的物质的量浓度的10倍

(1)电解质、非电解质均是化合物。

(2)电解质导电必须有外界条件：在水溶液中或熔融状态。 (3)电解质应是在一定条件下因本身电离而导电的化合物，如CO2、SO2、SO3等溶于水也导电，却是它们与水反应生成新物质后而导电的，不是它们本身导电，故属于非电解质。 (4)电解质的强弱由物质的内部结构决定，与溶解性无关。

(5)电解质不一定导电，不导电的物质不一定是非电解质，非电解质不导电，导电物质不一定是电解质。

(6)判断强弱电解质的关键是看是否完全电离。 考点二 弱电解质的电离平衡 1．电离平衡的建立

弱电解质的电离平衡是指在一定条件下(温度、浓度)，弱电解质____________的速率和______________的速率相等的状态。如下图所示：

2．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温度：升高温度，电离平衡向________方向移动，电离程度________，原因是电离过程________。

②浓度：加水稀释，使弱电解质的浓度减小，电离平衡向________的方向移动，电离程度________。 ③同离子效应：例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO－)________，CH3COOH的电离平衡向____(填“左”或“右”)移动，电离程度________，c(H＋)________，pH值________。

6．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？

7．稀释一弱电解质溶液时，所有粒子浓度都会减小吗？

8．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c(H＋)

中c(CH3COOH)

( )

①加少量烧碱溶液 ②降低温度 ③加少量冰醋酸 ④加水 ⑤通入HCl气体 ⑥加入NaAc固体

A．①②④⑥ B．①②③④ C．④⑤ D．④⑤⑥② 9

( )

A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大

B．②③两溶液等体积混合，所得溶液中c(H＋)＞c(OH－) C．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH①＞②＞④＞③

D．V1L④与V2L①溶液混合后，若混合后溶液pH＝7，则V1＜V2

10．冰醋酸加水稀释时，溶液中的氢离子浓度随加入的水量变化的下列各曲线图中，正确的是 ( )

(1)由于弱电解质是部分电离的，故溶液中离子浓度小于分子浓度。

(2)在弱电解质的电离平衡中，当外界条件改变时，弱电解质的电离平衡会发生移动，可依据

化学平衡移动原理进行分析。即“加谁谁大”、“减谁谁小”。加入参与平衡建立的某种微粒，其浓度一定增大；减少参与平衡建立的某种微粒，其浓度一定减小。

(3)加水稀释或增大弱电解质的浓度，都使电离平衡向电离的方向移动，但加水稀释时弱电解质的电离程度增大，而增大浓度时弱电解质的电离程度减小。

(4)我们在做有关强酸、弱酸、强碱、弱碱的试题时，不妨用假设法给自己搭建一个平台，用这个平台进行分析。如题9中的C选项，分别加水稀释10倍，假设平衡不移动，那么①②溶液的pH均为10，然后再根据平衡移动进行分析；再如D选项，假设均是强酸强碱，则V1＝V2，然后再根据弱碱的电离平衡及浓度进行分析。 考点三 电离平衡常数

1．对一元弱酸HA：HA＋＋HA－

Ka＝_______________________________________________________________________。 对一元弱碱BOH：BOH＋＋BOH－

Kb＝_______________________________________________________________________。 2．特点

(1)电离平衡常数只与________有关，升温，K值________。 (2)多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是Ka1≫Ka2≫Ka3，所以其酸性主要决定于第一步电离。 (3)意义

K越大―→越易电离―→酸

(碱)性越强

11．为什么说温度升高电离平衡常数(Ka或Kb)增大？

12．为什么多元弱酸的Ka1≫Ka2≫Ka3?

13．下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是 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

多角度巧判强、弱电解质 1．依据物质的类别进行判断

在没有特殊说明的情况下，我们就认为盐是强电解质，强酸(HCl、H2SO4、HNO3)、强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2]、活泼金属氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、MgO)为强电解质；而常见的弱酸、弱碱为弱电解质，如H2CO3、H2SO3、HClO、H2SiO3、NH3·H2O等。 2

3.常见方案如下：

(1)配制某浓度的醋酸溶液，向其中滴入几滴甲基橙试液，然后再加入少量醋酸钠晶体，振荡。现象：溶液由红色逐渐变为橙色。

(2)配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞试液。现象：溶液变为浅红色。 (3)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上，测其pH。现象：pH>7。 【例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)当三者c(H＋)相同且体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(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________________________________________________________________________。 【例2】 下列关于强弱电解质的叙述错误的是 ( ) A．弱电解质在溶液中部分电离，存在电离平衡

B．在溶液中导电能力强的电解质是强电解质，导电能力弱的电解质是弱电解质 C．同一弱电解质的溶液，当温度、浓度不同时，其导电能力也不相同 D．纯净的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电 外界条件对电离平衡的影响

电离平衡属于化学平衡，当外界条件改变时，弱电解质的电离平衡也会发生移动，平衡移动也遵循勒夏特列原理。 以CH3COOHCH3COO－＋H＋ ΔH>0为例

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 B．③⑥ C．③ D．③⑤

【例4】 25 ℃时，弱酸的电离平衡常数如表所示，下列说法正确的是 ( )

A.B．a mol·L－1 HCN与b mol·L－1 NaOH溶液等体积混合后所得溶液中c(Na＋)>c(CN－)，则a一定小于b

C．往冰醋酸中逐滴加水，溶液导电能力先增大，后减小

D．NaHCO3和Na2CO3的混合液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO－3)＋2c(CO23－)

高考题组一 强弱电解质

1．等浓度的下列稀溶液：①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它们的pH由小到大排列正确的是 ( ) A．④②③① B．③①②④ C．①②③④ D．①③②④ 2．(2013·海南，6)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 ( ) A．该溶液的pH＝4

B．升高温度，溶液的pH增大

C．此酸的电离平衡常数约为1×10－7

D．由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍 3．(2013·北京理综，11)下列叙述正确的是 ( ) A．将稀氨水逐滴加入稀硫酸中，当溶液pH＝7时，c(SO24－)＞c(NH4＋)

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．pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的醋酸溶液等体积混合，滴入石蕊溶液呈红色 c(OH－)

D．向0.1 mol·L－1c(NH3·H2O)增大

4．(2013·大纲全国卷Ⅱ，9)相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是 ( )

5．(2013·广东，18)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 列示意图中，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

( )

高考题组二 弱电解质的电离平衡

6．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×” (1)0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液的pH>1，(原因是)CH3COOHCH3COO－＋H＋ ( ) (2013·北京理综，10A) (2)由0.1 mol·L－1一元碱BOH溶液的pH＝10，可推知BOH溶液存在BOH===B＋＋OH－ (

)

(2013·福建理综，10C)

(3)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度 ( ) (2013·大纲全国卷Ⅱ，8C)

(4)某醋酸溶液的pH＝a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH＝b，则a>b ( ) (2013·大纲全国卷Ⅰ，9A) 7．(2013·新课标全国卷，10)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 ( ) A．c(H＋) B．Ka(HF) c(F－)C. c(H＋)

c(H＋)D.c(HF)8．(2013·福建理综，10)常温下0.1 mol·L－1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－1盐酸 D．提高溶液的温度

9．室温下向10 mL pH＝3的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是 ( ) A．溶液中导电粒子的数目减少 c(CH3COO－)

B．溶液中

c(CH3COOH)·c(OH－)

C．醋酸的电离程度增大，c(H＋)亦减小

D．再加入10 mL pH＝11的NaOH溶液，混合液pH＝7 10．(2013·重庆理综，13)pH＝2的两种一元酸x和y，体积 均为100 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图 所示。分别滴加NaOH溶液(c＝0.1 mol·L－1)至pH＝7， 消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则 ( ) A．x为弱酸，VxVy C．y为弱酸，VxVy

答案

基础再现·深度思考 考点一

1．(1)水溶液 熔融 化合物 (2)都 化合物

2．(1)全部 强酸 强碱 大多数盐 部分 弱酸 弱碱 水 (2)离子 共价 共价 3．(1)

 (2)H2CO3H＋＋HCO3－，HCO3－H＋＋CO2－3 (3)Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－

(4)①Na＋＋H＋＋SO2－4 ②Na＋＋HCO－3 HCO3－H＋＋CO2－3 (5)H＋＋AlO－2＋H2O Al3＋＋3OH－ 考点二

1．电离成离子 离子结合成分子 2．＝ ≠

3．(2)①电离 增大 吸热 ②电离 增大 ③增大 左 减小 减小 增大 考点三

c(H＋)c(A－)c(B＋)c(OH－)1.c(HA) c(BOH)

2．(1)温度 增大 深度思考

1．(1)导电能力强弱要看溶液中离子浓度大小，离子浓度大的，导电性强，若强电解质溶液中离子浓度很小，而弱电解质溶液中离子浓度大，则弱电解质溶液的导电能力强。 (2)能导电的物质不一定是电解质，如Cu、氯水等。

2．强电解质不一定易溶于水，如CaCO3、BaSO4都是强电解质；易溶于水的也不一定是强 电解质，如NH3、H2O、H3PO4、HF等，故强、弱电解质与溶解性无必然联系。 3．②⑤⑥ 4.D 5.③④⑥

6．都不一定。如对于CH3COOH

CH3COO－＋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，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。 7．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。 8．C 9.D 10.C

11．由于电解质的电离是吸热过程，升高温度，电离程度增大，故Ka或Kb增大。 12．(1)一级电离电离出的H＋抑制了二级电离，依次类推。

(2)一级电离完成后，酸式酸根离子是一个阴离子，从阴离子中电离出H＋是比较耗能的，且酸式酸根离子带的负电荷越多，电离出H＋越困难。 13．AB 规律方法·解题指导

【例1】 (1)b>a>c (2)b>a＝c (3)c>a>b(或c>a＝2b) (4)c>a＝b (5)a＝b＝c

a＝b>c (6)c>a＝b

解析 解答本题要注意以下三点：

(1)HCl、H2SO4都是强酸，但H2SO4是二元酸。 (2)CH3COOH是弱酸，在水溶液中不能完全电离。 (3)醋酸溶液中存在CH3COOH CH3COO－＋H＋的电离平衡。

【例2】 B [强弱电解质的区别是在水溶液中的电离程度而不是导电能力的大小，电解质导电能力与溶液的温度和溶液中自由移动离子的浓度及离子所带电荷数有关。]

【例3】 C [若在氨水中加入NH4Cl固体，c(NH＋4)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Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，溶液中c(OH)－减小，⑥错。] 【例4】 CD [A项，由表中数据可知电离程度大小顺序为CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO－3，所以溶液的pH大小顺序为pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa)，错；B项，若a＝b，反应生成NaCN，其溶液呈碱性，c(Na＋)>c(CN－)，错；C项，往冰醋酸中逐滴加水时，醋酸的电离程度增大，溶液中的离子浓度也增大，溶液导电能力增大，若继续稀释，则离子浓度将减小，导电能力降低，对；D项，NaHCO3和Na2CO3的混合液中，由电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO－3)＋2c(CO2－3)，对。] 真题重组·规范集训

1．D [乙酸、碳酸和苯酚为弱电解质，其酸性强弱关系为乙酸>碳酸>苯酚，乙醇为非电解质，则等浓度的四种溶液pH由小到大的排列顺序为乙酸、碳酸、苯酚、乙醇。] 2．B [根据HA在水中的电离度可算出c(H＋)＝0.1%× 0.1 mol·L－1＝10－4 mol·L－1，所以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，所以c(H＋)将增大，c(H＋)·c(A－)

pH值会减小；C选项可由平衡常数表达式算出K＝＝1×10－7 ，所以C正确；c(Hc(HA)＋)＝10－4 mol·L－1，所以c(H＋，水电离)＝ 10－10 mol·L－1，前者是后者的106倍。] 3．C [A项，由电荷守恒知c(H＋)＋c(NH＋4)＝2c(SO2－4)＋c(OH－)，pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，故2c(SO2－4)＝c(NH＋4)，c(SO2－4)＜c(NH＋4)；B项，醋酸越浓，电离程度越小，当c1＝10c2时，前者溶液中H＋浓度达不到后者溶液中H＋浓度的10倍，pH相差不到1；C项，c(OH－)

醋酸远远过量；D项，加入(NH4)2SO4固体，抑制NH3·H2O的电离，则c(NH3·H2O)] 4．C [强酸完全电离，中强酸部分电离，随着反应的进行，中强酸要继续电离出H＋，所以溶液②产生氢气的体积多，在相同时间内，②的反应速率比①快。] 5．D [HCl为强电解质，CH3COOH为弱电解质，滴加的NH3·H2O先与HCl反应，生成同样为强电解质的NH4Cl，但溶液体积不断增大，溶液稀释，所以电导率下降，故B、C项错；当HCl被中和完后，NH3·H2O继续与弱电解质CH3COOH反应，生成强电解质CH3COONH4，所以电导率增大；

HCl和CH3COOH均反应完后，继续滴加NH3·H2O，电导率变化不大，但因溶液被稀释，电导率有下降趋势，故A项错，D项正确。] 6．(1)√

解析 因CH3COOH是弱酸，不能完全电离。

(2)×

解析 0.1 mol·L－1 BOH溶液的pH＝10，说明BOH为弱碱，弱碱不能完全电离，存在电离平衡。

(3)×

解析 醋酸可发生电离：CH3COOHCH3COO－＋H＋，而醋酸钠提供大量的CH3COO－，从而导致上述可逆反应向逆反应方向移动，醋酸电离程度减弱。

(4)×

解析 对酸溶液进行稀释，氢离子浓度降低，pH增大。

7．D 8.B

9．BC [A项，醋酸加水稀释，促进电离，导电粒子的数目增加，故A错误；B项，由于温度不变，电离平衡常数K＝

c(CH3COO－)·c(H＋)c(CH3COO－)Kwc(CH3COOH)Kw不变，则题给比值不变，故B正确；c(CH3COOH)c(OH－)

C项，醋酸加水稀释，电离程度增大，但c(H＋)变小，故C正确；D项，加入10 mL pH＝11的NaOH溶液，醋酸过量，混合后溶液显酸性，故D错误。]

10．C [由图知：将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHy

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