弱电解质的电离平衡复习教案

弱电解质的电离
知识解读
【知识点1】电解质和非电解质
1、电解质和非电解质
电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。

如：酸、碱、盐、H2O等
非电解质：在水溶液里或熔融状态下都不能导电的化合物。

如：大多数有机物、SO3、CO2、NH3等
2、强电解质和弱电解质
强电解质:在水分子作用下，能完全电离为离子的化合物。

如：包括大多数盐类、强酸、强碱、部分碱性氧化物等
弱电解质:在水分子作用下，只有部分分子电离成为离子化合物。

如：包括弱酸(如CH3COOH、H2S)、弱碱(如NH3·H2O)、Al(OH)3、H2O等
【思考】(1)能导电的物质一定是电解质吗？
(2)电解质一定能导电吗？
【提示】(1)不一定，如金属或溶液等能导电，但不是电解质。

(2)不一定，如固体NaCl不导电。

【例题1】下列物质属于电解质的是（）
A．铜B．二氧化碳C．H2O D．醋酸钠
【知识点2】弱电解质的电离平衡
1、电离平衡的建立
在一定条件(如温度、浓度一定)下，弱电解质在溶液中电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等，电离过程就达到了平衡状态。

如图：
2、弱电解质的电离平衡特征：
弱电解质的电离平衡属于化学平衡中的一种，具有以下一些特征：
“逆”——弱电解质的电离是可逆的
“动”——电离平衡是动态平衡
“等”——v(离子化)=v(分子化)≠0
“定”——在电离平衡状态时，溶液中分子和离子的浓度保持不变。

“变”——电离平衡是相对的、暂时的，当外界条件改变时，平衡就会发生移动
3、影响电离平衡的因素
与其它平衡相同，弱电解质在水中达到电离平衡时电离程度的大小主要由电解质本身的性质决定，同时受到外界条件的影响。

电离过程的热效应较小，在温度变化不大的情况下，一般不考虑温度对其电离平衡的影响。

若温度升高较多时，电离程度增强，离子浓度增大。

在一定温度下，稀释溶液，弱电解质电离程度增强，离子数目增多，但由于溶液体积增大而离子浓度降低。

当加入含有弱电解质组成的相同的离子时，弱电解质的电离平衡向左移动。

对CH3COOH H＋＋CH3COO－的电离平衡，小结如下：
【例题2】下列说法正确的是（）
A.氯化钠固体在水中存在电离平衡
B.0.1mol/L的HB溶液中存在如下平衡HB H++B-，加入NaB后，电离平衡向左移动
C.弱电解质的电离过程是放热过程
D.向H2S溶液中加入NaOH溶液会抑制H2S的电离
【知识点3】弱电解质的电离平衡常数
1、概念
在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数
2、弱电解质电离方程式的书写
(1)弱电解质电离是可逆的，用表示。

如：CH3COOH CH3COO－＋H＋
NH3·H2O NH＋4＋OH－
(2)多元弱酸分步电离，以第一步电离为主。

如H2S的电离方程式为H2S H＋＋HS－、HS－H＋＋S2－。

(3)多元弱碱用一步电离来表示：如Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。

3、电离常数的定义
弱酸在水中的电离常数通常用K a表示。

例如：CH3COOH H＋＋CH3COO－
K a＝c CH3COOH
c H＋·c CH3COO－
多元弱解质的电离是分步进行的，各步电离都有相应的电离常数，例如：
H3PO4H++H2PO4—
K a1=
H2PO4—H++HPO42-
K a2=
HPO42-*H++PO43-
K a3=
4、影响电离常数的因素
①其他条件一定时，温度越高，电离常数越大；温度越低，电离常数越小。

②电离的级别：以H3PO4为例，在同温下，K a1>K a2>K a3。

5、电离平衡常数的物理意义
①相同温度下，电离常数越大，表明弱酸（弱碱）的相对强度越大，电离常数越小，表明弱酸（弱碱）的相对强度越小。

②对于同一种弱酸（弱碱）来说，在不同温度下，电离常数越大，电离的程度越大，电离常数越小，电离的程度越小。

③对于同一种多元弱酸（弱碱）在相同温度下的各级电离常数来说，电离常数越小，表明电离越困难，电离常数越大，表明电离越容易。

④多元弱酸（弱碱）的各级电离常数逐级减少且一般差别很大，所以其水溶液中的H+或OH—主要由第一步电离产生的。

【例题3】下列说法正确的是（）
A．电离平衡常数受溶液浓度的影响
B ．电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱
C ．电离常数大的酸溶液中c (H ＋
)一定比电离常数小的酸中大
D ．H 2CO 3的电离常数表达式：K ＝c H ＋·c CO 2－
3
c H 2CO 3
方法归纳
【归纳1】判断弱电解质的方法
1、在相同浓度、相同温度下，与强电解质做导电性对比实验。

2、在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢。

如将锌粒投入等浓度的盐酸和醋酸中，结果前者
比后者反应速率快。

3、取一定物质的量浓度的酸溶液，测其pH 。

例如，已知0.1mol/L 的HA 溶液，测得pH>1，说明HA 部分发生电离，则HA 是弱酸。

4、取一定体积的酸HA 溶液，测其pH ，稀释至原本体积的100倍，再测得pH ，若前后增大值小于2，则HA 为弱酸。

5、取酸HA 对应的钠盐溶液，测定其pH ，若溶液的pH>7，说明A —
发生了水解反应，则HA 为弱酸。

6、取体积和pH 相同的酸HA 溶液和盐酸，分别加入足量的锌粒，若HA 产生H 2的量比盐酸多，说明HA 为盐酸。

7、分别取等体积、等pH 的酸HA 溶液和盐酸进行中和滴定，若滴定终点时酸HA 比盐酸消耗的等浓度NaOH 溶液的体积较大，说明HA 为弱酸。

【例题1】要证明某酸HA 是弱酸，下列实验方法正确的是（ ）
A.将串联一小灯泡的HA 溶液与串联一相同功率小灯泡的H 2SO4溶液并联，接通电源后，若HA 溶液中的小灯泡较暗，说明HA 是弱酸
B.测定酸HA 的钠盐溶液常温下的pH ，若pH 大于7，说明HA 是弱酸
C.用HA 溶液与金属锌反应，产生气泡较慢，说明HA 是弱酸
D.中和等体积等浓度的NaOH 溶液，消耗HA 溶液的体积大于H 2SO 4，说明HA 是弱酸
注意：判断一种酸或碱是否为弱电解质时，不能依靠酸或碱的通性判断。

例如，能使紫色石蕊试液变红、
能与NaHCO 3溶液反应产生CO 2、能与NaOH 溶液反应、能与CaO 反应等实验事实，只能说明HA 是否具有酸的通性，但不能作为判断酸HA 是否为弱电解质的依据。

【归纳2】强酸与弱酸的比较
①相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸（如盐酸）与一元弱酸（如醋酸）的比较
②c(H+)相同、体积相同的一元强酸（如盐酸）与一元弱酸（如醋酸）的比较
【例题2】下列有关醋酸和氨水的说法正确的是（ ） A. 浓度均为0.1mol/L 的NaOH 和氨水，溶液的导电性相同 B. 对于等pH 的NaOH 和氨水，c(Na +)<c(NH 4+）
C. 用足量锌粉分别于10mL pH 均为2的盐酸和醋酸溶液反应，醋酸产生H2的量较多
D. 常温下，等体积pH=4的醋酸和pH=10的NaOH 溶液混合后，溶液呈碱性
【归纳3】利用电离平衡常数计算某离子浓度
①若已知c(HX)和电离平衡常数，求c(H +)。

因弱酸c(H +)很小，c(HX)-c(H +)≈c(HX)。

则：c(H +)=)(K HX c ，代入数值求解即可，电离度α=c /K a 。

②在运用电离平衡常数表达式进行计算时，浓度必须是平衡时的浓度。

③由于涉及的浓度数值较小时，当相差百倍的两数想加减时，可以忽略数值小的一方。

但相差不大时，不能忽略数值小的一方。

【例题3】计算0.01mol/L 醋酸溶液中H +、CH 3COO —
和CH 3COOH 的浓度。

（醋酸的K a 值为1.8×10-5）
课堂小测
1、下列物质的分类组合全部正确的是（ ）
2、下列电离方程式中，正确的是( ) A ．H 2S
2H ＋
＋S 2－
B ．NaHCO 3==Na ＋
＋H ＋
＋CO 2－
3 C ．NaCl==Na ＋
＋Cl －
D ．CH 3COOH==CH 3COO －
＋H ＋
3、下列关于醋酸性质的描述，不能证明它是弱电解质的是（ ） A. 1mol/L 的醋酸溶液中氢离子浓度约为10-3
mol/L B. 醋酸溶液中存在CH 3COOH 分子
C. 10mL pH=1的醋酸溶液与足量锌粉反应生成H 2112mL （标准状况）
D. 10mL 0.1mol/L 的醋酸溶液与10mL 0.1mol/L 的NaOH 溶液恰好完全中和
4、25°C 时，1 mol/L 醋酸加水稀释至0.1mol/L ，下列关于稀释前后的变化正确的是（ ） A.溶液中c(OH —
)减少 B. pH 的变化值等于2
C.溶液中)
()
(3COOH CH c H c 的值增大 D. K w 的值在增大
5、下列叙述正确的是（ ）
A. 常温下，将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍，稀释后溶液的pH=4
B. 25°C 时，K sp （AgCl ）=1.8×10-10
，向AgCl 沉淀溶解平衡体系中加入氯化钠固体，AgCl 溶解度增大
C. 浓度均为0.1mol/L的下列溶液中，pH由大到小的排列顺序为NaOH>Na2CO3>(NH4)2SO4>NaHSO4
D. 常温下，为确定二元酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH，若pH大于7，则H2A是弱酸；
若pH<7，则H2A是强酸
6、下表是常温下某些一元弱酸的电离常数：
则0.1 mol·L－1的下列溶液中，pH最小的是( )
A．HCN B．HF
C．CH3COOH D．HNO2
7、欲使醋酸溶液中的CH3COO－浓度增大，电离平衡向右移动，且不放出气体，可向醋酸溶液中加入少量
固体( )
A．NaOH B．NaHCO3
C．CH3COOK D．Mg
8、电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。

已知如下表数据（25°C）：
（1）25°C时，等浓度的三种溶液（a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液）的pH由大到小的顺序为（填写序号）。

（2）25°C时，向NaCN溶液中通入少量CO2，所发生的化学方程式为.
（3）现有浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后，测得c(Na+)>c(CN—)，下列关系正确的是。

A.c(H+)>c(OH—)
B. c(H+)<c(OH—)
C. c(H+)+c(HCN)=c(OH—)
D. c(HCN)+c(CN—)=0.01mol/L
（4）浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打（NaHCO3）溶液混合可用于灭火，请用离子反应方程式表示灭火原理：。

（5）已知NaHC2O4水溶液呈酸性，请写出该溶液中各离子浓度的大小：.
. ；质子守恒表达式：。

（6）H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应：H2C2O4+MnO4—+H+→CO2+Mn2++H2O，若将该反应设计为原电池，请写出原电池的负极的电极反应：，
反应中每生成标准状况下4.48L CO2气体，外电路中通过的电子的物质的量为mol。

课后巩固
1、（2015･海南）下列曲线中，可以描述乙酸（甲，K a=1．8×10-5）和一氯乙酸（乙，K a=1．4×10-3）在
水中的电离度与浓度关系的是（）
2、（2006年高考）某酸HX稀溶液和某碱YOH稀溶液的物质的量浓度相等，两溶液混合后，溶液的pH
大于7，下表判断合理的是（）
A．①③B．②③C．①④D．②④。