高考化学：弱电解质的电离平衡（超实用）

一、强、弱电解质的相关判断

1．概念和种类

2．电离、电解质、非电解质、强电解质和弱电解质的相互关系

3．强、弱电解质与化合物类型的关系

强电解质主要是大部分的离子化合物及某些共价化合物，弱电解质主要是某些共价化合物。

4．电离方程式的书写

①弱电解质

a．多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如H₂CO₃电离方程式：

b．多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)₃电离方程式：

②酸式盐

a．强酸的酸式盐完全电离，如NaHSO₄电离方程式：NaHSO₄===Na⁺+H⁺+SO₄^2-

b．弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离，如NaHCO₃电离方程式：NaHCO₃===Na⁺+HCO₃^-，HCO₃^-=== H⁺+CO₃^2-。

二、弱电解质的电离特点与影响因素

1．电离平衡

（1）开始时，v_电离最大，而v_结合等于0。

（2）平衡建立过程中，v_电离逐渐减小，v_结合逐渐增大，但v_电离>v_结合。

（3）当v_电离=v_结合时，达到电离平衡状态。

2．电离平衡的特征

3．影响电离平衡的因素

（1）内因——弱电解质本身的性质。

（2）外因——外界条件

①温度：温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。

②浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。

③同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小。

④加入能反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。

三、一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较

1．等物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较

2．相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较

说明：一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似。

四、弱电解质分布系数的图像分析

分布系数是指弱电解质溶液中，某一组分的平衡浓度占总浓度的分数，常用δ表示。分布曲线是以pH为横坐标，分布系数为纵坐标，分布系数与溶液pH之间的关系曲线。

1．一元弱酸：以醋酸为例，对于总浓度为c的CH₃COOH溶液，溶液中与CH₃COOH相关的只有c(CH₃COOH)和c(CH₃COO^－)两种，则c=c(CH₃COOH)+c(CH₃COO^－)，从图1中得出：CH₃COOH分布系数为δ₀，CH₃COO^－分布系数为δ₁，δ₁随着pH的升高而增大，δ₀随着pH的升高而减小。当pH<pK_a时，主要形体是CH₃COOH；当pH>pK_a时，主要形体是CH₃COO^－。δ₀与δ₁曲线相交在δ₀=δ₁=0.5处，此时c(CH₃COOH)=c(CH₃COO^－)，即pH=pK_a，CH₃COOH和CH₃COO^－各占一半。这一结论可应用于任何一元弱酸(碱)。同时，只要知道某一元弱酸(碱)在一定pH的分布系数和酸(碱)的分析浓度，就很容易计算它在该pH时的平衡浓度。

2．二元酸：以草酸为例(碳酸与之相似)，其δ与pH曲线如图2所示，δ₀为H₂C₂O₄、δ₁为、δ₂为。由图2看出，当溶液的pH=pK_a1时δ₀=δ₁，pH=pK_a2时δ₁=δ₂。当pH<pK_a1时，H₂C₂O₄占优势；在pK_a1<pH<pK_a2区间，H占优势；当pH>pK_a2时，为主要存在形体。由计算可知，在pH=2.75时H占94.2%，而H₂C₂O₄和分别为2.6%和3.2%，说明在H占优势的区域内，三种形体可以同时存在。

判断强、弱电解质的方法

1．电解质是否完全电离

在溶液中强电解质完全电离，弱电解质部分电离。据此可以判断HA是强酸还是弱酸，如：若测得0.1 mol/L的HA溶液的pH=1，则HA为强酸；若pH>1，则HA为弱酸。

2．是否存在电离平衡

强电解质不存在电离平衡，弱电解质存在电离平衡，在一定条件下电离平衡会发生移动。

（1）一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化：

将pH=3的HA溶液稀释100倍后，再测其pH，若pH=5，则为强酸，若pH<5，则为弱酸。

（2）升高温度后pH的变化：若升高温度，溶液的pH明显减小，则是弱酸。因为弱酸存在电离平衡，升高温度时，电离程度增大，c(H⁺)增大。而强酸不存在电离平衡，升高温度时，只有水的电离程度增大，pH变化幅度小。

3．酸根离子(或弱碱阳离子)是否能发生水解

强酸根离子不水解，弱酸根离子易发生水解，据此可以判断HA是强酸还是弱酸。可直接测定NaA溶液的pH：若pH=7，则HA是强酸；若pH>7，则HA是弱酸。

外界条件对弱电解质电离的影响

一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)稀释时的pH变化图像