高考化学一轮复习 专题九 弱电解质的电离平衡教学案
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1 专题九 弱电解质的电离平衡
考纲展示 命题探究
考点 电离平衡
1 强、弱电解质
强电解质 弱电解质
定义 在水溶液中或熔融状态下完全电离成离子的电解质 在水溶液中或熔融状态下部分电离的电解质
化合物类型 离子化合物及具有强极性键的共价化合物 某些具有弱极性键的共价化合物
电离程度 完全电离 部分电离
电离过程 不可逆过程，无电离平衡 可逆过程，存在电离平衡
溶液中存在的微粒
(水分子不计) 只存在电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子 既存在电离出的阴、阳离子，又存在电解质分子
实例 绝大多数的盐(包括难溶性盐)
强酸：H2SO4、HCl、HClO4等
强碱：Ba(OH)2、
Ca(OH)2等
CH3COOH等 弱酸：H2CO3、
弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2、
Fe(OH)3等
电离方程式 KNO3===K＋＋NO－3
H2SO4===2H＋＋SO2－4 NH3·H2ONH＋4＋OH－
H2SH＋＋HS－
HS－H＋＋S2－
2 电离平衡
(1)定义
在一定条件(如温度、浓度)下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫作电离平衡。
(2)特征 2
(3)影响因素及结果
①内因：弱电解质本身的性质。
②外因：浓度、温度、外加试剂等。
以CH33COO－＋H＋为例。
3 电离平衡常数
(1)定义
在一定温度下，弱电解质达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数，该常数叫作电离平衡常数，简称电离常数，用K表示(弱酸的电离平衡常数用Ka表示，弱碱的电离平衡常数用Kb表示)。 3 (2)特征
①电离平衡常数
决定因素：弱电解质本身的性质影响因素：温度随温度升高而增大，原因是电离过程是吸热的与溶液的浓度、酸碱性无关
②多元弱酸是分步电离的，各级电离平衡常数的大小关系式是K1≫K2≫K3……，所以多元弱酸的酸性决定于其第一步电离。
学霸巧学卡 电解质强弱判断的注意事项
(1)电解质的强弱与化学键没有必然联系，主要区别是其在水溶液中或熔融状态能否完全电离。
一般情况下，含有离子键的离子化合物是强电解质；含有强极性键的共价化合物可能是非电解质(如SO2、CH3CH2OH等)、弱电解质(如HF、HClO、HCN、H2CO3等弱酸，H2SO3、H3PO4两种中强酸，NH3·H2O等弱碱和H2O等)、强电解质(如HCl、NaOH、KNO3等)。
(2)电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。溶液的导电性强弱取决于溶液中自由移动的离子浓度和离子所带的电荷数。离子浓度越大、离子所带的电荷数越多，溶液的导电性越强。在相同条件下(如温度、电解质的浓度等)，强电解质溶液的导电能力比弱电解质强。
(3)电解质的强弱与电解质的溶解度无关。强电解质的溶解性不一定强，弱电解质的溶解性不一定弱。如BaSO4是强电解质，但难溶于水，CH3COOH是弱电解质，但易溶于水。
1.思维辨析
(1)电离平衡常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱。( )
(2)BaSO4难溶于水，但它是强电解质，氨水是弱电解质。( )
(3)强电解质是离子化合物，弱电解质是共价化合物。( )
(4)氨气溶于水，当c(OH－)＝c(NH＋4)时，表明氨水电离处于平衡状态。( )
(5)由0.1 mol·L－1一元碱BOH的pH＝10，可知溶液存在BOH===B＋＋OH－。( )
(6)饱和氨水的导电能力比饱和Ca(OH)2溶液的导电能力强，故Ca(OH)2是弱电解质。( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
2．下列事实不能证明氨水是弱碱的是( )
A．pH＝11的氨水加水稀释到原溶液体积100倍时，pH大于9
B．氯化铵溶液呈酸性
C．常温下，0.01 mol·L－1氨水的pH＝10.6
D．体积相同的0.1 mol·L－1氨水和0.1 mol·L－1 NaOH溶液中和盐酸的量相同
答案 D
解析 A项，若氨水为强碱，必完全电离，加水稀释时，pH＝11的氨水加水稀释到原溶液体积100倍时，pH应等于9；B项，氯化铵溶液呈酸性，说明NH＋4发生水解反应生成了弱电解质NH3·H2O，“有弱才水解”；C项，常温下，0.01 mol·L－1氨水的pH＝10.6，说明氨水不能完全电离，若完全电离，pH应等于12；D项，无论氨水碱性强弱，等体积、等浓4 度的氨水和NaOH溶液最终电离出n(OH－)的量相同，它们的中和能力相同。
[考法综述] 弱电解质的电离平衡是电解质溶液理论的基础，常以选择题的方式考查电解质强弱的判断、外界因素对电离平衡的影响以及电离平衡常数的应用，题目难度中等。
命题法1 强、弱电解质的比较
典例1 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
[解析] 由图象可知x稀释10倍，pH变化1个单位(从pH＝2变为pH＝3)，故x为强酸；而y稀释10倍，pH变化小于1个单位，故y为弱酸，故A、D错误；pH都为2的x和y，前者物质的量浓度为0.01 mol·L－1，而后者大于0.01 mol·L－1，故滴加NaOH溶液中和至溶液为中性时，后者消耗碱的体积大，故C正确，B错误。
[答案]
C
【解题法】 强酸与弱酸的性质比较
浓度均为0.01 mol·L－1的强酸HA与弱酸HB pH均为2的强酸HA与弱酸HB
pH或物质的量浓度 2＝pHHA
开始与金属反应的速率 HA>HB HA＝HB
体积相同时与过量的碱反应时消耗碱的量 HA＝HB HA
体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量 HA＝HB HA
c(A－)与c(B－)大小 c(A－)>c(B－) c(A－)＝c(B－) 5 分别加入固体NaA、
NaB后pH变化 HA：不变
HB：变大 HA：不变
HB：变大
加水稀释10倍后 3＝pHHApHHB>2
溶液的导电性 HA>HB HA＝HB
水的电离程度 HA
命题法2 外界条件对电离平衡的影响
典例2 H2S水溶液中存在电离平衡H2＋＋HS－和HS－＋＋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
[解析] 加水稀释，平衡向右移动，但c(H＋)减小，A项错误；SO2过量会产生较多的H2SO3，而H2SO3的酸性比H2S强，溶液pH减小，B项错误；滴加新制氯水，Cl2＋H2S===S↓＋2HCl，使H2S的电离平衡向左移动，HCl的生成，使溶液pH减小，C项正确；加入少量CuSO4固体，CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4，使H2S的电离平衡向左移动，H2SO4的生成，使溶液中c(H＋)增大，D项错误。
[答案] C
【解题法】 影响弱电解质电离平衡的因素
内因：弱电解质本身的性质，是决定因素。 6
命题法3 电离平衡常数的应用
典例3 (双选)部分弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡
常数(25 ℃) Ki＝1.77×10－4 Ki＝4.9×10－10 Ki1＝4.3×10－7
Ki2＝5.6×10－11
下列选项错误的是( )
A．2CN－＋H2O＋CO2===2HCN＋CO2－3
B．2HCOOH＋CO2－3===2HCOO－＋H2O＋CO2↑
C．中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D．等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者
[解析] 因Ki1(H2CO3)>Ki(HCN)>Ki2(H2CO3)，故HCN可与CO2－3发生反应生成CN－和HCO－3，因此向含CN－的溶液中通入CO2发生的反应为CN－＋H2O＋CO2===HCN＋HCO－3，A项错误；利用甲酸与碳酸的电离平衡常数可知酸性：HCOOH>H2CO3，则HCOOH可与碳酸盐反应生成甲酸盐、CO2和H2O，B项正确；酸性：HCOOH>HCN，故等pH的HCOOH和HCN相比，HCN的物质的量浓度大，所以中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者，C项正确；在等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中，均存在：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(R－)＋c(OH－)(R－＝HCOO－或CN－)，因CN－水解程度大，则在NaCN溶液中c(H＋)较小，而两溶液中c(Na＋)相等，故两溶液中所含离子数目前者大于后者，D项错误。
[答案] AD 7 【解题法】 电离平衡常数的主要应用
根据酸碱的电离常数大小可进行以下判断：
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：H2SO3>H3PO4>HF>
CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO。
(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱，电离常数越大，对应的盐水解程度越小，碱性(或酸性)越弱。
(3)判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律。
(4)判断微粒浓度比值的变化。
弱电解质加水稀释时，能促进弱电解质的电离，溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化，但电离常数不变，考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
如：0.1 mol/L CH3COOH溶液中加水稀释，c3COO－c3＝c3COO－c＋c3c＋＝Kac＋，加水稀释时，c(H＋)减小，K值不变，则c3COO－c3增大。
1．浓度均为0.10 mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lgVV0的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A．MOH的碱性强于ROH的碱性
