2022年高中总复习第一轮化学第十章第一节弱电解质的电离与溶液的酸碱性.docx

第十章 电离平衡
提纲挈领
一、弱电解质的电离与溶液的酸碱性
稳固·夯实根底
●网络构建
●自学感悟
1.弱电解质的电离平衡
〔1〕在0.2 mol·L-1的氨水中存在以下平衡：
NH3+H2ONH3·H2O+OH-
当改变以下条件时，将其有关的变化填入表中：
条件改变
电离平衡
n(OH-)
c(OH-)
Ph
导电性
通入NH3至饱和
向右移动
增大
增大
增大
增强
参加少量盐酸
向右移动
减小
减小
减小
增强
参加少量NaOH〔s〕
向左移动
增大
增大
增大
增强
加水稀释
向右移动
增大
减小
减小
减弱
参加少量NH4Cl〔s〕
向左移动
减小
减小
减小
增强
参加少量AlCl3〔s〕
向右移动
减小
减小
减小
增强
(2)弱电解质在离子反响中电离平衡发生移动。将等质量的锌粉分别投入10 mL 0.1 mol·L-1盐酸和10 mL 0.1 mol·L-1醋酸中，因为盐酸是强酸，c(H+)大，所以盐酸的反响速率比醋酸快。但二者可电离出来的H+的物质的量相等，因为后者随着反响Zn+2H+====Zn2++H2↑的进行，醋酸的电离平衡不断发生移动。假设Zn足量，那么盐酸与醋酸产生H2的体积相等。
2.计算溶液的pH
(1)在25 ℃ 时，某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1，那么该溶液的pH可能是12或2。
〔2〕100 mL 0.005 mol·L-1的硫酸溶液的pH为2，将其与200 mL 0.02 mol·L-1氢氧化钠溶液混合后溶液的pH为12，假设使该混合溶液的pH=7，那么需要再参加硫酸溶液300 mL。
链接·拓展
由于水的电离的存在，所以溶液中H+与OH-是可以同时存在的〔当然量很少〕。不同酸碱性溶液中c(H+)与c〔OH-〕的相对大小可不同，但在一定温度下，无论稀酸、稀碱或盐溶液中，c〔H+〕·c〔OH-〕=KW〔常数〕，25 ℃时，KW=1×10-4,100 ℃时，KW=1×10-12，常温〔25 ℃〕下pH=7的水溶液呈中性；假设温度改变，pH=7的水溶液不再呈中性。
理解·要点诠释
考点1 弱电解质的电离平衡
弱电解质在水溶液里，电离出水合阴、阳离子，同时这些水合阴、阳离子重新结合成弱电解质的分子。在一定条件下，当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，电离过程就到达了电离平衡状态。电离平衡也是一种动态平衡，当溶液的温度、浓度以及离子浓度改变时，电离平衡都会发生移动，符合勒夏特列原理，其规律是：
①浓度。浓度越大，电离程度越小。在稀释溶液时，电离平衡向右移动，而离子浓度一般会减小。
②温度。温度越高，电离程度越大。因电离是吸热过程，升温时平衡向右移动。
③同离子效应。如在醋酸溶液中参加醋酸钠晶体，增大了CH3COO-浓度，平衡左移，电离程度减小；参加稀HCl，平衡也会左移。
④能反响的物质。如在醋酸溶液中参加锌或NaOH溶液，平衡右移，电离程度增大。
考点2 水的电离及其影响因素
水是一种极弱的电解质，存在电离平衡:
H2OH++OH-;ΔH>0
温度、酸、碱、能水解的盐等都能影响水的电离平衡，使水的电离程度发生变化：
〔1〕酸、碱
在纯水中参加酸或碱，均使水的电离平衡左移，此时假设温度不变，KW不变，c(H+)发生改变，pH也随之改变；假设向水中参加酸，那么c(H+)增大，c(OH-)变小，pH变小。
(2)温度
假设升温，由于水电离吸热，升温将促进水的电离，故平衡右移，c(H+)、c(OH-)同时增大，pH变小，但由于c(H+)与c(OH-)始终保持相等，故仍显中性。
(3)易水解的盐
在纯水中参加能水解的盐，不管水解后溶液显什么性，均促进水的电离，
使水的电离程度增大，但只要温度不变，KW不变。
(4)其他因素
如向水中参加活泼金属，由于与水电离出的H+直接作用，因而促进了水的电离平衡向电离的方向移动。
考点3 溶液的酸碱性和pH
〔1〕溶液酸碱性判定规律
①pH相同的酸，酸越弱，酸物质的量浓度越大；pH相同的碱，碱越弱，碱物质的量浓度越大。
②酸与碱的pH之和为14，且等体积混合时，强酸与强碱混合，pH=7；强酸与弱碱混合， pH＞7;强碱与弱酸混合，pH＜7。
〔2〕稀释后溶液pH的变化规律
①对于强酸溶液，每稀释10ｎ倍，pH增大n个单位(增大后不超过7)。
②对于强碱溶液，每稀释10ｎ倍，pH减小ｎ个单位(减小后不小于7)。
③对于pH相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)稀释相同倍数时，pH变化不同，其结果是强酸或强碱的变化的程度大。
④对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，pH变化不同，其结果是强酸稀释后pH增大得比弱酸快(强碱、弱碱类似)。
难点 关于溶液pH的计算
(1)单一溶液的pH计算
①强酸溶液，如HｎＡ，设浓度为c mol·Ｌ-1，
c(H+)=ｎc mol·Ｌ-1，pH=-lgc(H+)=-lgｎc。
②强碱溶液，如B〔OH〕ｎ，设浓度为c mol·L-1，
c(H+)= mol·L-1，pH=-lgc(H+)=14+lgｎc。
(2)酸、碱混合pH计算
①两强酸混合
c混(H+)=
②两强碱混合
c混(OH-)=
③强酸与强碱混合
诱思·实例点拨
【例1】 将0.1 mol·L-1醋酸溶液加水稀释，以下说法正确的选项是〔 〕
A.溶液中c(H+)和c(OH-)都减小 B.溶液中c(H+)增大
C.醋酸电离平衡向左移动 D.溶液的pH增大
解析：CH3COOH是弱酸，存在CH3COOHCH3COO-+H+电离平衡，当加水稀释时，CH3COOH的电离程度增大，但H+增加的倍数小于溶液体积增大的倍数，故c(H+)减小，溶液的pH增大，接近于中性；由于温度没变，水的离子积保持定值，c(OH-)增大，所以A、B、C均错误，只有D项正确。
答案：D
讲评：此题主要考查加水稀释对弱电解质醋酸电离的影响。通过此题的解答，可引导学生系统总结外界条件的改变〔如温度、浓度、酸、碱、盐等〕对醋酸电离平衡的影响及其变化结果。
【例2】 有等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种碱溶液，滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，用去酸的体积分别为V1、V2、V3，那么三者的大小关系正确的选项是( )
A.V3＞V2＞V1 B.V3=V2=V1
C.V3＞V2=V1 D.V1=V2＞V3
解析：Ba(OH)2、NaOH为强碱，在水溶液中完全电离，等体积、等pH的溶液中，所含n(OH-)相等，由H++OH-====H2O，可知二者消耗同一盐酸的体积相等即V1=V2；由于NH3·H2O为弱碱，溶液中存在电离平衡：NH3·H2OOH-+，故与Ba(OH)2、NaOH等pH、等体积的溶液中，n(NH3·H2O)＞n(OH-)，所以与同一盐酸反响时消耗盐酸的体积大。
答案:C
讲评：主要考查同体积、同pH的弱碱、强碱中和酸的能力大小。在分析解答过程中，引导学生列表比较同体积、同pH(或同体积、同物质的量浓度〕的一元弱碱和一元强碱，物质的量浓度〔或pH〕、c(OH-)、中和酸的能力，开始与酸中和反响速率，稀释相同倍数pH的变化等。
【例3】 (2022江苏高考，8 )在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中，逐滴参加一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH=11。假设反响后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，那么Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是〔 〕
A.1∶9 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4
解析：设Ba(OH)2溶液的体积为V1，NaHSO4溶液的体积为V2,浓度为c2，那么由Ba2++====BaSO4↓有：
×10-2 mol·L-1·V1=V2·c2 ①
又由于混合后溶液的pH=11得：
=10-3 mol·L-1 ②
解①②可得：V1∶V2=1∶4。
答案：D
讲评：此题通过Ba(OH)2与NaHSO4的反响，综合考查了pH的计算和有关物质的量浓度的计算，侧重考查考生的计算能力。