1、第十章電離平衡第十章電離平衡第一節(jié)電離平衡水的電離和溶液的酸堿性第一節(jié)電離平衡水的電離和溶液的酸堿性1了解電解質(zhì)和非電解質(zhì)、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。了解電解質(zhì)和非電解質(zhì)、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。2理解電解質(zhì)的電離平衡概念。理解電解質(zhì)的電離平衡概念。3了解水的電離、溶液的了解水的電離、溶液的pH等概念。等概念。一、電離平衡一、電離平衡1電離平衡的建立電離平衡的建立在一定條件在一定條件( (如溫度、濃度如溫度、濃度) )下，當電解質(zhì)下，當電解質(zhì)分子電離成分子電離成離子離子的速率和的速率和 生生成分子的速率相等時，電離過程就達到了平衡狀態(tài)，這叫做電離成分子的速率相等時，電離過程就達到了平衡狀態(tài)，

2、這叫做電離平平 衡。弱電解質(zhì)的電離平衡也是衡。弱電解質(zhì)的電離平衡也是 ，化學(xué)平衡原理，化學(xué)平衡原理( (勒夏特勒夏特列原理列原理) )同樣適用于電離平衡。同樣適用于電離平衡。離子重新結(jié)合離子重新結(jié)合動態(tài)平衡動態(tài)平衡2電離平衡的特點電離平衡的特點( (1) )動動動態(tài)動態(tài)平衡：平衡：v( (離子化離子化) )v( (分子化分子化) )0。( (2) )定定平衡時各組成成分一定，即平衡時溶液中離子濃度和分子平衡時各組成成分一定，即平衡時溶液中離子濃度和分子濃度濃度 。(3)變變條件改變，平衡被破壞。條件改變，平衡被破壞。保持不變保持不變3影響電離平衡的因素影響電離平衡的因素( (1) )內(nèi)因：電解

3、質(zhì)本身的性質(zhì)決定了其內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)決定了其 的大小。的大小。( (2) )外因：外因：溫度：升高溫度，電離平衡向溫度：升高溫度，電離平衡向 方向移動，因為電方向移動，因為電離過程中需要破壞化學(xué)鍵，為離過程中需要破壞化學(xué)鍵，為 過程。過程。濃度：降低濃度，電離平衡向濃度：降低濃度，電離平衡向 方向移動，因為離子相互碰方向移動，因為離子相互碰撞結(jié)合為分子的幾率減小。撞結(jié)合為分子的幾率減小。同離子效應(yīng)：在弱電解質(zhì)溶液中加入同弱電解質(zhì)具有相同離子的同離子效應(yīng)：在弱電解質(zhì)溶液中加入同弱電解質(zhì)具有相同離子的強電解質(zhì)，電離平衡向強電解質(zhì)，電離平衡向 方向移動。方向移動。電離程度電離程度電離電離吸熱吸

4、熱電離電離逆反應(yīng)逆反應(yīng)4電離方程式的書寫電離方程式的書寫( (1) )強電解質(zhì)強電解質(zhì)在水溶液中完全電離，書寫時用在水溶液中完全電離，書寫時用“=”。如如H2SO4： ( (2) )弱電解質(zhì)弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離，書寫時用在水溶液中部分電離，書寫時用“ ”。書寫下列電離方程式：書寫下列電離方程式：CH3COOH： H2CO3： NaHCO3： 【自我檢測自我檢測】02 mol/L的氨水中存在下列平衡：的氨水中存在下列平衡： 當改變條件時，表中各項內(nèi)容有何變化當改變條件時，表中各項內(nèi)容有何變化答案：答案：增大增大向右移動增大增大向右移動增大減小向右移動增大減小向右移動增大增大向右移動增大增大

5、向右移動減小增大向左移動減小增大向左移動減小減小向右移動減小減小向右移動增大減小向左移動增大減小向左移動 二、水的電離和溶液的二、水的電離和溶液的pH1水的電離和水的離子積水的電離和水的離子積( (1) )水的電離水的電離水的電離方程式：水的電離方程式： ，簡寫為，簡寫為 ；任何水溶液中都存在水的；任何水溶液中都存在水的 ，也就是，也就是說任何溶液中都有說任何溶液中都有 和和 。水的電離是水的電離是 ，在一定條件下，當加入酸或堿時，由于增加，在一定條件下，當加入酸或堿時，由于增加c( (H) )或或c( (OH) )，使平衡向，使平衡向左左移動，抑制了水的電離；升高溫度，平衡向移動，抑制了水的

6、電離；升高溫度，平衡向 移動，促進了水的電離；當加入某些鹽時，會促進水的電離。移動，促進了水的電離；當加入某些鹽時，會促進水的電離。電離平衡電離平衡HOH可逆的可逆的右右( (2) )水的離子積水的離子積定義：定義：KW 。水的離子積只與水的離子積只與 有關(guān)，有關(guān)， 水的離子積增大。水的離子積增大。c( (H) )c( (OH) )11014溫度溫度升高溫度升高溫度2溶液的酸堿性和溶液的酸堿性和pH( (1) )溶液的酸堿性溶液的酸堿性溶液的酸堿性取決于溶液中溶液的酸堿性取決于溶液中與與的相對大小。的相對大小。( (2) )pH：水溶液里：水溶液里H濃度的負對數(shù)值叫做濃度的負對數(shù)值叫做pH，即

7、，即pH。溶液的酸性越強，溶液的酸性越強，pH越越；溶液的堿性越強，；溶液的堿性越強，pH越越。c( (H) )c( (OH) )lgc( (H) )小小大大( (3) )pH的測定方法的測定方法酸堿指示劑：粗略測定酸堿指示劑：粗略測定pH的范圍。的范圍。pH試紙：粗略測定溶液的試紙：粗略測定溶液的pH。pH計：精確測定溶液的計：精確測定溶液的pH。【自我檢測自我檢測】某溫度某溫度( (t ) )時，水的時，水的KW11013，則該溫度，則該溫度( (填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”) )_25 ，其理由是，其理由是_。將此溫度下。將此溫度下pH11的的NaOH溶液溶液a L與

8、與pH1的的H2SO4溶液溶液b L混合：混合：( (1) )若所得混合液為中性，則若所得混合液為中性，則a b_；( (2) )若所得混合液的若所得混合液的pH2，則，則a b_。答案：答案：大于水的電離：大于水的電離：H2OHOH是吸熱反應(yīng)，升溫平是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向移動使衡正向移動使KW增大增大( (1) )10 1( (2) )9 2 判斷強弱電解質(zhì)最基本的依據(jù)是電離程度，只要證明溶液中存在判斷強弱電解質(zhì)最基本的依據(jù)是電離程度，只要證明溶液中存在電離平衡或證明溶液中存在電解質(zhì)分子，就證明該電解質(zhì)為弱電解質(zhì)，電離平衡或證明溶液中存在電解質(zhì)分子，就證明該電解質(zhì)為弱電解質(zhì)，否則為強電解質(zhì)

9、。否則為強電解質(zhì)。( (1) )電離方面電離方面不能完全電離，存在電離平衡即為弱電解質(zhì)。不能完全電離，存在電離平衡即為弱電解質(zhì)。 0.1 mol/L的的CH3COOH溶液溶液pH1。 0.1 mol/L的的CH3COOH溶液的導(dǎo)電能力比相同條件下的鹽酸弱。溶液的導(dǎo)電能力比相同條件下的鹽酸弱。相同條件下，把相同的兩個鋅片放入等物質(zhì)的量濃度的鹽酸與醋酸中，后相同條件下，把相同的兩個鋅片放入等物質(zhì)的量濃度的鹽酸與醋酸中，后者開始反應(yīng)慢。者開始反應(yīng)慢。醋酸溶液中滴入幾滴紫色石蕊試液變紅，再加適量醋酸溶液中滴入幾滴紫色石蕊試液變紅，再加適量CH3COONH4，溶液顏，溶液顏色變淺。色變淺。25 時，時，

10、pH1的的CH3COOH與與pH13的的NaOH等體積混合溶液顯酸性。等體積混合溶液顯酸性。pH均為均為1的鹽酸與的鹽酸與CH3COOH等體積分別與足量的鋅片反應(yīng)，后者產(chǎn)生氣等體積分別與足量的鋅片反應(yīng)，后者產(chǎn)生氣體多。體多。( (2) )水解方面水解方面據(jù)水解規(guī)律：有弱才水解，越弱越水解判斷。如據(jù)水解規(guī)律：有弱才水解，越弱越水解判斷。如25 時，時，CH3COONa溶液的溶液的pH7。( (3) )稀釋方面稀釋方面pH相等的相等的HCl溶液與醋酸溶液稀釋相同的倍數(shù)，溶液與醋酸溶液稀釋相同的倍數(shù)，pH變化小的為變化小的為CH3COOH。pH相等的相等的HCl溶液與醋酸溶液稀釋后溶液與醋酸溶液稀釋

11、后pH仍相同，則加水多的為仍相同，則加水多的為CH3COOH。 在選擇強酸作為參照物來證明某酸是弱酸時，不僅在選擇強酸作為參照物來證明某酸是弱酸時，不僅要注意外界條件要注意外界條件( (溫度、濃度溫度、濃度) )相同，還要注意酸的元數(shù)也相同才相同，還要注意酸的元數(shù)也相同才可以。可以。( (2010重慶重慶) )pH2的兩種一元酸的兩種一元酸x和和y，體積均為，體積均為100 mL，稀釋過程，稀釋過程中中pH與溶液體積的關(guān)系如下圖所示。分別滴加與溶液體積的關(guān)系如下圖所示。分別滴加NaOH溶液溶液( (c0.1 mol/L) )至至pH7。消耗。消耗NaOH溶液的體積為溶液的體積為Vx、Vy，則，

12、則( () )Ax為弱酸，為弱酸，VxVyCy為弱酸，為弱酸，VxVy解析：解析：pHpH相等的兩種酸，反應(yīng)過程中，強酸的相等的兩種酸，反應(yīng)過程中，強酸的pHpH變化大，弱酸的變化大，弱酸的pHpH變化小，因為弱酸反應(yīng)時逐漸電離出變化小，因為弱酸反應(yīng)時逐漸電離出H H。因為。因為y y為弱酸，不能全部電為弱酸，不能全部電離，離，x x為強酸，是全部電離的，所以為強酸，是全部電離的，所以y y消耗消耗OHOH的量更多。的量更多。答案：答案：C變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1.( (2009山東理綜山東理綜) )某溫度下，相同某溫度下，相同pH值的鹽酸和醋酸溶值的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，平衡液分別加水稀釋，

13、平衡pH值隨溶液體積變化的曲線如下圖所示。據(jù)圖值隨溶液體積變化的曲線如下圖所示。據(jù)圖判斷正確的是判斷正確的是( () )A為鹽酸稀釋時的為鹽酸稀釋時的pH值變化曲線值變化曲線Bb點溶液的導(dǎo)電性比點溶液的導(dǎo)電性比c點溶液的導(dǎo)電性強點溶液的導(dǎo)電性強Ca點點KW的數(shù)值比的數(shù)值比c點點KW的數(shù)值大的數(shù)值大Db點酸的總濃度大于點酸的總濃度大于a點酸的總濃度點酸的總濃度解析：解析：醋酸為弱酸，溶液中存在電離平衡：醋酸為弱酸，溶液中存在電離平衡：CH3COOH HCH3COO，鹽酸為強酸，鹽酸為強酸，HCl=HCl，HCl完全電離。鹽酸與完全電離。鹽酸與醋酸醋酸pH相同時，一定有相同時，一定有c( (CH3

14、COOH) )c( (HCl) )，加同樣的，加同樣的H2O稀釋時，因稀釋時，因為平衡為平衡CH3COOH CH3COOH向右移動，使得醋酸溶液比鹽向右移動，使得醋酸溶液比鹽酸溶液中酸溶液中c( (H) )大，大，pH小，所以圖中小，所以圖中為鹽酸稀釋時為鹽酸稀釋時pH變化曲線，變化曲線，為為醋酸稀釋時醋酸稀釋時pH變化曲線，所以變化曲線，所以A、D均不正確；由圖象可知，均不正確；由圖象可知，b點鹽酸濃點鹽酸濃度大，度大，c點鹽酸濃度小，所以點鹽酸濃度小，所以b點鹽酸溶液的導(dǎo)電性比點鹽酸溶液的導(dǎo)電性比c點強，點強，B正確；溫正確；溫度一定，水的離子積度一定，水的離子積KW一定，所以一定，所以C

15、不正確。不正確。答案：答案：B( (1) )單一溶液的單一溶液的pH計算計算強酸溶液，如強酸溶液，如HnA，設(shè)濃度為，設(shè)濃度為c molL1，c( (H) )nc molL1，pHlg c( (H) )lg nc。強堿溶液，如強堿溶液，如B( (OH) )n，設(shè)濃度為，設(shè)濃度為c molL1，c( (H) ) ，pHlg c( (H) )14lg nc。( (2) )酸、堿混合酸、堿混合pH計算計算( (3) )酸、堿溶液稀釋時酸、堿溶液稀釋時pH的變化的變化 ( (1) )pH適用于適用于c( (H) )1 molL1的溶液，為了使用時更方便，當?shù)娜芤海瑸榱耸褂脮r更方便，當溶液中溶液中c(

16、(H) )1 molL1或或c( (OH) )1 molL1時，一般不用時，一般不用pH表示溶液表示溶液的酸堿性，而用物質(zhì)的量濃度表示溶液的酸堿性。的酸堿性，而用物質(zhì)的量濃度表示溶液的酸堿性。( (2) )常溫時溶液無限稀釋時，溶液的酸堿性主要決定于水電離的離子濃常溫時溶液無限稀釋時，溶液的酸堿性主要決定于水電離的離子濃度，故度，故pH趨近于趨近于7。但酸性溶液無限稀釋后，。但酸性溶液無限稀釋后，pH不可能不可能7，堿性溶液無限，堿性溶液無限稀釋后，稀釋后，pH不可能不可能7。( (3) )相同相同pH、相同體積的一元強酸與一元弱酸的比較、相同體積的一元強酸與一元弱酸的比較 ( (2010全國

17、全國) )下列敘述正確的是下列敘述正確的是( () )A某醋酸溶液的某醋酸溶液的pHa，將此溶液稀釋，將此溶液稀釋1倍后，溶液的倍后，溶液的pHb，則，則abB在滴有酚酞溶液的氨水中，加入在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好無色，則此時至溶液恰好無色，則此時溶液的溶液的pH7C1.0103mol/L鹽酸的鹽酸的pH3.0,1.0108mol/L鹽酸的鹽酸的pH8.0D若若1 mL pH1的鹽酸與的鹽酸與100 mL NaOH溶液混合后，溶液的溶液混合后，溶液的pH7，則，則NaOH溶液的溶液的pH11解析：解析：A項，醋酸溶液稀釋后，項，醋酸溶液稀釋后，c( (H) )的濃度減小的

18、濃度減小pH增大；增大；B項，酚酞溶液顯無色，溶液可呈酸性，也可以呈中性或弱堿性；項，酚酞溶液顯無色，溶液可呈酸性，也可以呈中性或弱堿性；C項，項，1.0108mol/L的鹽酸溶液中要考慮水電離產(chǎn)生的的鹽酸溶液中要考慮水電離產(chǎn)生的c( (H) )，pH仍小于仍小于7；D項，根據(jù)中和反應(yīng)的實質(zhì)：項，根據(jù)中和反應(yīng)的實質(zhì)：HOH=H2O，鹽酸，鹽酸中的中的n( (H) )剛好等于剛好等于NaOH溶液中的溶液中的n( (OH) )。答案：答案：D變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2.已知已知T 時，時，KW11013。將。將pH11的的NaOH溶液溶液a L與與pH1的的H2SO4溶液溶液b L混合混合( (忽略混合后

19、溶液體積的變化忽略混合后溶液體積的變化) )，若所得混，若所得混合溶液的合溶液的pH2，下列判斷正確的是，下列判斷正確的是( () )AT 11014，故，故T 25 。選項。選項B，pH11的的NaOH溶液溶液中中H2O電離出的電離出的c( (H) )1011mol/L，pH1的的H2SO4溶液中溶液中H2O電離出電離出的的c( (H) )1012mol/L，所以兩者對，所以兩者對H2O的電離影響程度不同，的電離影響程度不同， H2O的的電離程度不相當。選項電離程度不相當。選項C，此條件下，此條件下pH11的的NaOH溶液溶液a L中，中，n( (OH) )0.01a mol，pH1的的H2

20、SO4溶液溶液b L中，中，n( (H) )0.1b mol，二者混合，二者混合后溶液的后溶液的pH2，說明，說明H過量。故有過量。故有( (0.1b0.01a) )mol/( (ab) )L0.01 mol/L，解得，解得a/b9/2。選項。選項D，CH3COOH是弱電解質(zhì)，是弱電解質(zhì)，T 時，時，0.1 mol/L CH3COOH溶液的溶液的pH1。答案：答案：C本部分內(nèi)容是整個中學(xué)化學(xué)的重點和難點，也是高考的熱點內(nèi)容，多以選本部分內(nèi)容是整個中學(xué)化學(xué)的重點和難點，也是高考的熱點內(nèi)容，多以選擇題形式出現(xiàn)。擇題形式出現(xiàn)。( (1) )弱電解質(zhì)電離平衡的考查點主要有：比較某些物質(zhì)的導(dǎo)電能力大小，

21、弱電解質(zhì)電離平衡的考查點主要有：比較某些物質(zhì)的導(dǎo)電能力大小，判斷電解質(zhì)、非電解質(zhì)；外界條件對電離平衡的影響及電離平衡的移動；將電判斷電解質(zhì)、非電解質(zhì)；外界條件對電離平衡的影響及電離平衡的移動；將電離平衡理論用于解釋某些化學(xué)問題；同濃度離平衡理論用于解釋某些化學(xué)問題；同濃度( (或同或同pH) )強、弱電解質(zhì)溶液的比較強、弱電解質(zhì)溶液的比較，如，如c( (H) )的大小、起始反應(yīng)速率、中和酸的大小、起始反應(yīng)速率、中和酸( (或堿或堿) )的能力、稀釋后的能力、稀釋后pH的變化等的變化等，外界條件對電離平衡的影響，強、弱電解質(zhì)的性質(zhì)比較。，外界條件對電離平衡的影響，強、弱電解質(zhì)的性質(zhì)比較。( (2

22、) )水的電離和溶液的水的電離和溶液的pH主要考查影響水電離的因素，主要考查影響水電離的因素，水溶液的酸、堿性的判斷，有關(guān)強、弱電解質(zhì)的混合、稀釋水溶液的酸、堿性的判斷，有關(guān)強、弱電解質(zhì)的混合、稀釋后后pH的定量計算或的定量計算或pH范圍的確定、范圍的確定、pH試紙的使用等。試紙的使用等。1( (2010北京北京) )下列解釋實驗事實的方程式不準確的是下列解釋實驗事實的方程式不準確的是( () )A0.1 mol/L CH3COOH溶液的溶液的pH1：CH3COOH CH3COOHB“NO2球球”浸泡在冷水中，顏色變淺：浸泡在冷水中，顏色變淺：2NO2( (g) ) N2O4( (g) )HB

23、溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和： 解析解析: 答案：答案：C1( (2010江蘇江蘇) )水是最寶貴的資源之一。下列表述正確的是水是最寶貴的資源之一。下列表述正確的是( () )AH2O的電子式為的電子式為B4 時，純水的時，純水的pH7C 中，質(zhì)量數(shù)之和是質(zhì)子數(shù)之和的兩倍中，質(zhì)量數(shù)之和是質(zhì)子數(shù)之和的兩倍D273 K、101 kPa，水分子間的平均距離，水分子間的平均距離d：d( (氣態(tài)氣態(tài)) )d( (液態(tài)液態(tài)) )d( (固態(tài)固態(tài)) )解析：解析：A項，項，H2O的電子式為的電子式為 ；B項，項，4 時純水的時純水的pH大大于于7；C項，項， 中，質(zhì)量數(shù)之和

24、為中，質(zhì)量數(shù)之和為20，質(zhì)子數(shù)之和為，質(zhì)子數(shù)之和為10，故，故C正確；正確；D項，項，273 K、101 kPa時無氣態(tài)水。時無氣態(tài)水。答案：答案：C2( (2009天津理綜天津理綜) )下列敘述正確的是下列敘述正確的是( () )A0.1 mol/L C6H5ONa溶液中：溶液中：c( (Na) )c( (C6H5O) )c( (H) )c( (OH) )BNa2CO3溶液加水稀釋后，恢復(fù)至原溫度，溶液加水稀釋后，恢復(fù)至原溫度，pH和和KW均減小均減小CpH5的的CH3COOH溶液和溶液和pH5的的NH4Cl溶液中，溶液中，c( (H) )不相等不相等D在在Na2S溶液中加入溶液中加入AgC

25、l固體，溶液中固體，溶液中c( (S2) )下降下降解析：解析：A項，溶液呈堿性，項，溶液呈堿性，c( (OH) )c( (H) )。B項，項，Na2CO3溶液加水稀溶液加水稀釋后，恢復(fù)至原溫度時，釋后，恢復(fù)至原溫度時，KW不變。不變。C項，兩溶液項，兩溶液pH相同時相同時c( (H) )相同。相同。D項項，在，在Na2S溶液中加入溶液中加入AgCl固體后，由于固體后，由于Ksp( (Ag2S) )C和和等體積混合后的溶液：等體積混合后的溶液：c( (H) )c( (OH) )c( (NH3H2O) )D和和等體積混合后的溶液：等體積混合后的溶液：c( ( ) )c( (Cl) )c( (OH) )c( (H) )解析：解析：B項，鹽