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        縱橫對比看平衡

        2017-12-05 08:35:34王洪升
        求學(xué)·理科版 2017年11期
        關(guān)鍵詞:弱堿強堿電離

        王洪升

        一個化學(xué)反應(yīng),我們最關(guān)心的三個問題是反應(yīng)進(jìn)行的方向、反應(yīng)進(jìn)行的快慢和反應(yīng)進(jìn)行的程度。高中化學(xué)反應(yīng)研究的對象主要是有氣體參與的可逆反應(yīng)和溶液中溶質(zhì)的行為。提起溶液,必繞不開水,那純水微觀是如何表征的呢?向水中加入弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿),溶質(zhì)在水中又是如何表征的呢?向水中加入鹽(強酸強堿鹽、強酸弱堿鹽、弱酸強堿鹽、弱酸弱堿鹽),溶質(zhì)在水中又是如何表征的呢?

        本文深度挖掘溶液中的三大平衡,即水的電離平衡、弱電解質(zhì)的電離平衡和鹽的水解平衡,希望對大家的復(fù)習(xí)有所幫助。

        一、橫向研究——探討各自平衡

        1.水的電離平衡

        例1 將純水加熱至較高溫度,下列敘述正確的是( )

        A.水的離子積變大、pH變小、呈酸性

        B.水的離子積不變、pH不變、呈中性

        C.水的離子積變小、pH變大、呈堿性

        D.水的離子積變大、pH變小、呈中性

        【解析】水的電離為吸熱過程,升高溫度則促進(jìn)水的電離,水的電離平衡正向移動,則c(H+)和c(OH-)增大,水的離子積Kw=c(H+)×c(OH-)也增大;但c(H+)和c(OH-)同時增大,c(H+)和c(OH-)始終相等,所以溶液顯中性。pH=-lgc(H+),則c(H+)增大,pH減小。故D項正確。答案:D。

        【高分必備】

        由H2OH++OH- 可知,水的電離為可逆過程。當(dāng)可逆過程達(dá)到平衡時,改變其條件,平衡會發(fā)生移動。如勒夏特列原理所說:如果改變影響平衡的條件之一(如溫度、壓強,以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。水的電離為吸熱過程,則升高溫度平衡正向移動,故越熱越電離,電離程度越大。

        其他條件的改變對水的電離平衡又有何影響呢?我們可進(jìn)行如下分析。

        2.弱電解質(zhì)的電離平衡

        例2 (2015年全國卷Ⅰ)濃度均為0.10mol/L、體積均為V0的MOH和ROH溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨lg的變化如圖1所示,下列敘述錯誤

        的是( )

        A. MOH的堿性強于ROH的堿性

        B. ROH的電離程度:b點大于a點

        C. 若兩溶液無限稀釋,則它們的c(OH-)相等

        D.當(dāng)lg=2時,若兩溶液同時升高溫度,則

        增大

        【解析】由圖象可知,起始時0.1mol/L的MOH溶液pH=13,則MOH為強堿,在溶液中完全電離,0.1mol/L的ROH溶液pH約為11.5,則ROH為弱堿,在溶液中部分電離,電離程度很小。A項中,MOH為強堿,ROH為弱堿,則強堿堿性強于弱堿,故A項正確;B項橫坐標(biāo)為lg,橫坐標(biāo)值越大,意味著溶液的總體

        積越大,加水越多,弱電解質(zhì)在水溶液中越稀越電離,即b點ROH堿的物質(zhì)的量濃度小于a點ROH堿的物質(zhì)的量濃度,故b點電離程度大于a點,B項正確;C項加水無限稀釋,則溶液的堿性接近水,故無限稀釋c(OH-)趨近于10-7mol/L,C項正確;D項當(dāng)lg=2時,

        兩溶液同時升高溫度,由于MOH為強堿,溶液中M+濃度不變,但ROH為弱堿,升高溫度,促進(jìn)ROH的電離,則c(R+)增大,因此比值減小,故D項錯誤。

        答案:D。

        【高分必備】

        弱電解質(zhì)的電離為可逆過程,當(dāng)可逆過程達(dá)到平衡時,改變其條件,平衡會發(fā)生移動。弱電解質(zhì)的電離為吸熱過程,則升高溫度平衡正向移動,故越熱越電離,電離程度越大。弱電解質(zhì)的電離為微粒數(shù)目增多的反應(yīng),加水稀釋相當(dāng)于氣體反應(yīng)擴(kuò)大容器體積從而導(dǎo)致減壓,平衡將向微粒數(shù)目增多的反應(yīng)移動,故越稀越電離,電離程度越大。

        下面以CH3COOHH++CH3COO- 為例,研究其他條件的改變對弱電解質(zhì)的電離平衡的影響。

        【高分必備】

        鹽的水解為可逆反應(yīng),當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時,改變其條件,平衡會發(fā)生移動。鹽的水解為吸熱反應(yīng),則升高溫度平衡正向移動,故越熱越水解,水解程度越大。鹽的水解為微粒數(shù)目增多的反應(yīng),加水稀釋相當(dāng)于氣體反應(yīng)擴(kuò)大容器體積,從而導(dǎo)致減壓,平衡將向微粒數(shù)目增多的反應(yīng)移動,故越稀越水解,水解程度越大。

        下面以CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- 為例,研究其他條件的改變對鹽的水解平衡的影響。

        二、縱向研究——探討三大平衡關(guān)系

        1.概念表述

        水的電離平衡:水是一種極弱的電解質(zhì),能發(fā)生微弱的電離。在一定條件下,水電離產(chǎn)生的H+和OH-又會結(jié)合生成水,當(dāng)電離速率與結(jié)合速率相等時,則水的電離達(dá)到平衡,即水的電離平衡。

        弱電解質(zhì)的電離平衡:在一定條件下,當(dāng)弱電解質(zhì)電離成離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等時,溶液中各分子和離子的濃度都不再發(fā)生變化,則電離達(dá)到平衡狀態(tài),即弱電解質(zhì)的電離平衡。

        鹽的水解平衡:在一定條件下,由鹽電離出來的弱酸根陰離子或弱堿陽離子與水電離出來的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng),當(dāng)結(jié)合速率與電離速率相等時,則可水解的鹽達(dá)到水解平衡狀態(tài),即鹽的水解平衡。

        記憶技巧:一個水分子使另一個水分子解離,從而達(dá)到平衡為水的電離平衡;一個水分子使弱電解質(zhì)解離,從而達(dá)到平衡為弱電解質(zhì)的電離平衡;弱酸根陰離子或弱堿陽離子使水分子解離,從而達(dá)到平衡為鹽的水解平衡。endprint

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