第十章 第1讲 弱电解质的电离平衡 (课件) 2027年高中化学人教版一轮复习

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第十章 第1讲 弱电解质的电离平衡 (课件) 2027年高中化学人教版一轮复习

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第十章 水溶液中的离子反应与平衡
第1讲 弱电解质的电离平衡
1.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡,能用电离方程式进行表征。
2.依据勒夏特列原理分析外界条件对电离平衡的影响及结果。
3.了解电离平衡常数的含义,掌握电离平衡常数的相关计算。
关联教材·夯基固本
考点1 弱电解质的电离平衡及影响因素
1.弱电解质电离平衡的建立及特征


(1)开始时,v(电离)____,而v(结合)为__。
(2)平衡的建立过程中,v(电离)逐渐____,v(结合)逐渐____,但v(电离)__v(结合)。
(3)当v(电离)__v(结合)时,电离达到平衡状态。
最大
0
减小
增大
>

2.影响电离平衡的因素
(1)影响电离平衡的内因 影响电离平衡的决定性因素
影响电离平衡的内因是弱电解质本身的__________,其他条件相同时,电解质越弱越难电离。
(2)外因对电离平衡的影响
以0.1 molL-1 CH3COOH溶液为例,填写外界条件对CH3COOH CH3COO-+H+ ΔH>0的影响。
结构与性质
改变条件 平衡移动方向 n(H+) c(H+) 导电能力 Ka
加水稀释 向右 ____ ____ ____ ____
加入少量冰醋酸 向右 ____ ____ ____ ____
通入HCl(g) 向左 ____ ____ ____ ____
加NaOH(s) 向右 ____ ____ ____ ____
加CH3COONa(s) 向左 ____ ____ ____ ____
升高温度 向右 ____ ____ ____ ____
增大
减小
减弱
不变
增大
增大
增强
不变
增大
增大
增强
不变
减小
减小
增强
不变
减小
减小
增强
不变
增大
增大
增强
增大
(3)依据勒夏特列原理分析外界条件对电离平衡的影响
探究 常温下,①100 mL 0.01 molL-1的CH3COOH溶液,②10 mL
0.1 molL-1的CH3COOH溶液。用“>”“=”或“<”回答下列问题。
(1)c(CH3COO-):①________②。
(2)电离程度:①________②。
(3)在上述两种溶液中加入足量锌片。开始时的反应速率:①________②,反应结束时相同状况下生成H2的体积:①________②。
(4)与同浓度的NaOH溶液完全反应消耗NaOH溶液的体积:①________②。
提示:(1)< (2)> (3)< = (4)=
[备考提醒]
(1)一般情况下,加水稀释时,弱电解质电离产生离子的浓度减小,并非溶液中所有离子的浓度都减小。如CH3COOH溶液加水稀释时,c(CH3COO-)、c(H+)减小,但溶液中c(OH-)反而增大。
(2)电离平衡向右移动,电离程度不一定增大,如向CH3COOH溶液中加入冰醋酸,CH3COOH电离程度减小。
电离平衡的移动
1.(鲁科选择性必修1习题改编)已知0.1 molL-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+,要使CH3COOH的电离程度增大,可以采取的措施是(  )
①加少量CH3COONa固体 ②升高温度 ③加少量冰醋酸 ④加水
A.①② B.①③
C.③④ D.②④

D [①加少量CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+逆向移动,则CH3COOH的电离程度减小,选项①错误;②醋酸的电离是吸热反应,升高温度,促进醋酸电离,则CH3COOH的电离程度增大,选项②正确;③加入少量冰醋酸,醋酸浓度增大,弱电解质的浓度越大,电离程度越小,选项③错误;④加水稀释促进醋酸电离,则CH3COOH的电离程度增大,选项④正确;答案选D。]

2.(人教选择性必修1习题改编)一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是(  )
A.a、b、c三点溶液的pH:cB.a、b、c三点CH3COOH的电离程度:
cC.用湿润的pH试纸测量b处溶液的pH,测量结果偏大
D.a、b、c三点溶液用1 molL-1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:cC [由溶液的导电能力可知,c(H+):b>a>c,故pH:c>a>b,A项错误;加水体积越大,越有利于CH3COOH电离,故电离程度:c>b>a,B项错误;用湿润的pH试纸测量b处溶液的pH,相当于稀释了b点溶液,c(H+)减小,pH偏大,C项正确;a、b、c三点的n(CH3COOH)相同,用1 molL-1 NaOH溶液中和时消耗n(NaOH)相同,故消耗V(NaOH):a=b=c,D项错误。]
[误区警示]
(1)电离平衡正向移动,弱电解质的电离程度不一定增大,电离产生的离子浓度也不一定增大,如稀醋酸中加入少量纯醋酸,醋酸电离平衡右移,溶液中H+、CH3COO―浓度均增大,但电离程度减小;稀醋酸中加水稀释,醋酸电离平衡右移,溶液中H+、CH3COO―浓度均减小,但电离程度增大。
(2)判断加入物质对电离平衡的影响,首先看加入的物质是否含有同种离子,若没有同种离子,再看是否参加反应,若上面两种情况均不存在,则最后看是否有水解的离子产生H+或OH―影响电离平衡。如稀醋酸中,加入少量醋酸钠,则醋酸钠电离产生的CH3COO―抑制醋酸的电离;加入少量Na2CO3,则会与CH3COOH电离出的H+反应促进醋酸的电离;加入NH4Cl,则水解产生的H+会抑制CH3COOH的电离。
(3)判断加入物质对电离平衡的影响,若加入的是溶液,则不要忽略溶液中的水对电离平衡的影响,如稀醋酸中,加入少量NaCl溶液,虽然NaCl不影响CH3COOH的电离,但加入了水会导致CH3COOH的电离平衡右移。

多角度判断弱电解质
3.(鲁科选择性必修1习题改编)下列事实不能说明醋酸是弱酸的是
(  )
A.25 ℃时,0.1 molL-1的CH3COOH溶液的pH约为3
B.25 ℃时,0.1 molL-1的CH3COONa溶液的pH约为9
C.10 mL 1 molL-1的醋酸恰好与10 mL 1 molL-1的NaOH溶液完全反应
D.镁粉与同浓度的盐酸和CH3COOH溶液反应,盐酸中产生气泡快
C [25 ℃时,0.1 molL-1的CH3COOH溶液,若CH3COOH完全电离,则pH=1,而pH约为3,说明CH3COOH部分电离,为弱酸,A不符合题意;25 ℃时,0.1 molL-1的CH3COONa溶液的pH约为9,说明CH3COO―发生水解,溶液呈碱性,则醋酸为弱酸,B不符合题意;10 mL 1 molL-1的CH3COOH溶液与10 mL 1 molL-1 的NaOH溶液中,n(CH3COOH)=n(NaOH)=0.01 L×1 molL-1=0.01 mol,二者能恰好完全反应,只能说明CH3COOH为一元酸,不能说明CH3COOH是弱酸,C符合题意;镁粉与同浓度的盐酸和CH3COOH溶液反应,盐酸中产生气泡快,说明CH3COOH溶液中c(H+)小于盐酸,CH3COOH属于弱酸,D不符合题意。]
[思维模型]判断弱电解质的三个思维角度
角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离。
看数据:根据溶液的浓度及其电离产生的H+或OH-的浓度或pH,若不是完全电离,则为弱电解质。
角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动。
(1)看平衡:只要电解质溶液中存在该电解质的电离平衡,该电解质就是弱电解质。
(2)看稀释:对酸或碱的溶液稀释10倍,其pH改变小于1,则该电解质是弱电解质。
(3)看对比:当两种酸或碱分别稀释相同倍数,其pH改变不同,则改变数值小的一定为弱电解质;当相同元数,pH也相同的两种酸或碱分别与相同碱或酸反应时,消耗碱或酸的量多的一定是弱电解质。
角度三:弱电解质形成的盐类能水解。
看酸碱性:若强酸盐或强碱盐溶液呈酸性或碱性,则生成盐对应的另一种电解质为弱电解质。
考点2 电离平衡常数及计算
1.电离平衡常数的含义
在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对于一元弱酸或一元弱碱来说,当达到电离平衡时,溶液中弱电解质电离所生成的各种________的乘积,与溶液中__________的浓度之比是一个常数,这个常数叫作电离平衡常数,简称电离常数。
通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数
离子浓度
未电离分子
2.电离平衡常数的表示
(1)一元弱酸和一元弱碱
一元弱酸以CH3COOH为例:CH3COOH H++CH3COO―,Ka
=_______________________。
一元弱碱以NH3H2O为例:+OH-,Kb=
______________________。
(2)多元弱酸
多元弱酸的电离分步进行,各步电离常数依次用Ka1、Ka2等表示,例如H2CO3的电离:
第一步电离方程式为+H+,Ka1=_______________;
第二步电离方程式为+H+,Ka2=_________________。
3.电离平衡常数的特点
温度
增大
越强
第一步
探究 常温下0.1 molL-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。
(1) ________;
(2) ________;
(3) ________;
(4) ________。
提示:(1)变小 (2)不变 (3)变大 (4)不变
[备考提醒]分析离子浓度比值变化的三种方法
(1)将浓度之比转化为物质的量之比进行比较,这样分析起来可以忽略溶液体积的变化,只需分析粒子物质的量变化即可。
(2)“假设法”,如上述问题(1),假设无限稀释c(CH3COO-)趋近于0,c(H+)趋于10-7 molL-1,故比值变小。
(3)“凑常数”,解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度,转化为一个常数与某种粒子浓度的乘积或相除的关系,如==,稀释过程中c(H+)减小,因此比值变大。
4.电离度
越小
越大
依据电离平衡常数判断弱酸酸性强弱

1.(人教选择性必修1习题改编)已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离平衡常数,若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2;NaNO2+HF===HNO2+NaF,由此可判断下列叙述不正确的是(  )
A.相同浓度的三种酸中,c(H+)最小的是HF
B.Ka(HF)=7.2×10-4
C.HF和NaCN可以生成HCN
D.相同温度下,Ka(HCN)<Ka(HNO2)<Ka(HF)
A [根据NaCN+HNO2===HCN+NaNO2;NaNO2+HF===HNO2+NaF,说明三种酸的强弱为HF>HNO2>HCN,则三种酸的电离平衡常数分别为7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10,三种酸中HCN酸性最弱,相同浓度的三种酸中,c(H+)最小的是HCN,故A错误;Ka(HF)=7.2×10-4,故B正确;三种酸的强弱为HF>HNO2>HCN,因此HF和NaCN可以生成HCN,故C正确;相同温度下,Ka(HCN)<Ka(HNO2)<Ka(HF),故D正确。]
2.(鲁科选择性必修1习题改编)已知三种酸的电离平衡常数,下列说法不正确的是(  )
弱酸 醋酸 次氯酸 碳酸
电离平衡常数 Ka=1.7×10-5 Ka=4.7×10-8 Ka1=4.2×10-7,
Ka2=5.6×10-11

A.三种酸的酸性由强到弱的顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO
B.CO2与NaClO溶液反应的离子方程式为
C.常温下,浓度均为0.1 molL-1的溶液的碱性:NaClO>NaHCO3>CH3COONa
D.向NaClO溶液中滴加醋酸,可生成HClO,使杀菌、消毒能力增强
B [相同温度下电离平衡常数越大,酸性越强,则酸性由强到弱的顺序为,A正确;按“强酸制弱酸”的规律:CO2与NaClO溶液反应得到NaHCO3和HClO,离子方程式为,B不正确;按“越弱越水解”的规律,常温下,酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,则浓度均为0.1 molL-1的溶液的碱性:NaClO>NaHCO3>
CH3COONa,C正确;按“强酸制弱酸”的规律:向NaClO溶液中滴加醋酸可生成HClO,增大了HClO的浓度,使杀菌、消毒能力增强,D正确。]
电离常数(K)的相关计算
3.(鲁科选择性必修1习题改编)25 ℃时,0.1 molL-1的不同弱电解质的电离度α(α=×100%)如表所示:
弱电解质 HNO2 HF NH3H2O
α/% 7.0 7.8 1.3
下列叙述错误的是(  )
A.能发生反应
B.NH4F溶液呈酸性
C.25 ℃时,Kb=1.69×10-5
D.等体积等浓度的HNO2溶液和HF溶液消耗相同物质的量的NH3H2O

A [根据0.1 molL-1的不同弱电解质的电离度可知,酸性:HF>HNO2,根据“强酸制弱酸”的规律可知,反应不能发生,A项错误;由HF的电离度大于NH3H2O的电离度可知的水解程度大于F-的水解程度,所以NH4F溶液呈酸性,B项正确;25 ℃时,Kb(NH3H2O)=≈=1.69×10-5,C项正确;等体积等浓度的HNO2溶液和HF溶液中溶质的物质的量相等,分别与NH3H2O反应,消耗NH3H2O的物质的量相等,D项正确。]
[思维模型]当一元弱酸或一元弱碱的电离程度较小时,可用如下两个公式计算其电离度α[设一元弱酸(或一元弱碱)起始浓度为c,电离常数为K]:
一元弱酸:α=×100%=×100%;一元弱碱:α=×100%=×100%。

4.(人教选择性必修1习题改编)在某温度时,NH3H2O的电离常数Kb=1.0×10-5,则溶质的物质的量浓度为0.1 molL-1的氨水中,下列说法错误的是(  )
A.溶液中浓度为0.001 molL-1
B.溶液的pH=11
C.NH3H2O的电离度为1%
D.把该氨水稀释到0.01 molL-1,溶液中OH―浓度会大于10-4 molL-1
B [根据题意,可列“三段式”如下:
+OH―
起始浓度/
(molL-1) 0.1 0 0
变化浓度/
(molL-1) x x x
平衡浓度/
(molL-1) 0.1-x x x
c(NH3H2O)=(0.1-x)molL-1≈0.1 molL-1。Kb==1.0×10-5,解得x=0.001 molL-1。因此溶液中=c(OH―)=0.001 molL-1,由于该溶液所处温度不确定,因此无法计算溶液的pH,A正确,B错误;NH3H2O的电离度α=×100%=1%,C正确;把氨水稀释到原来的10倍,则由于NH3H2O的电离度增大,因此OH―浓度会大于原来的,即大于10-4 molL-1,D正确。]
[思维模型]当一元弱酸或一元弱碱的电离程度较小时,可用如下两个公式计算平衡时的c(H+)或c(OH-)。
设一元弱酸(或一元弱碱)起始浓度为c,电离常数为K,则
(1)一元弱酸:c(H+)=cα=。
(2)一元弱碱:c(OH-)=cα=。
考点3 一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的性质及稀释规律比较
1.一元强酸与一元弱酸的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸的比较




相同
相同


项目 c(H+) pH 与活泼金属反应产生H2的量 中和碱的能力 开始与金属反应的速率
盐酸 __ __ ____ ____ __
醋酸 __ __ __
(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸的比较
项目 c(H+) c(酸) 与足量活泼金属反应产生H2的量 中和碱的能力 开始与金属反应的速率
盐酸 ____ __ __ __ ____
醋酸 __ __ __
相同






相同
2.一元强酸与一元弱酸稀释图像比较
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸(常温下)

加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大① 加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
①相同浓度的盐酸、醋酸稀释相同倍数,二者浓度仍然相等,因此醋酸中c(H+)小,pH大。
(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸(常温下)

加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大② 加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
②相同pH的盐酸、醋酸,溶液中酸电离出的c(H+)相等,稀释相同倍数,醋酸继续电离,则醋酸中c(H+)大,pH小。
3.强酸与弱酸、强碱与弱碱稀释时的pH变化图像
如图中,常温条件下,a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水,c、d为pH相等的盐酸和醋酸。
对于该图像,要深刻理解以下4点:
(3)无论怎么稀释,溶液仍保持原来性质(酸性或碱性),pH无限趋近于7。
(4)pH相等的溶液
加水稀释相同倍数后的pH大小:氨水>NaOH溶液,盐酸>醋酸。
稀释后的pH仍然相等,则加水量的多少:氨水>NaOH溶液,醋酸>盐酸。
探究 某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。
(1)请写出HNO2的电离方程式:________________________________,表示HNO2的曲线为______(填写“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)pH和体积均相同的HNO2和CH3COOH溶液,溶质的浓度较大的是________;分别加入足量NaHCO3,充分反应后产生气体较多的是_________________。
提示: Ⅱ 
(2)CH3COOH CH3COOH
[备考提醒]以一元强酸和一元弱酸为例:解题时一定要看清楚是等浓度的酸溶液还是等pH的酸溶液,等浓度的酸溶液,体积相等时,n(酸)相等,弱酸电离程度小,c(H+)小,pH大;等pH的酸溶液,两种酸电离出的c(H+)相等,体积相等时,弱酸的物质的量远大于强酸,因此中和碱的能力强。
一元强酸与一元弱酸的比较

1.(鲁科选择性必修1习题改编)常温下甲为pH=2的醋酸溶液;乙为pH=2的醋酸和氯化氢的混合液,等体积的甲乙两溶液相比,下列说法正确的是(  )
A.乙溶液中c(OH-)小于甲溶液中c(OH-)
B.甲溶液中c(CH3COO-)一定大于乙溶液中c(CH3COO-)
C.乙溶液离子浓度大小关系为c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.加入相同浓度的NaOH溶液至中性,甲、乙两溶液消耗NaOH溶液的体积相同
B [甲乙两溶液pH均为2,即两溶液中c(H+)均为10-2 molL-1,根据Kw=c(H+)c(OH-)可知,两溶液中c(OH-)相等,A错误;根据电荷守恒,甲溶液中有c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),乙溶液中有c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),两溶液pH相同,则c(H+)、c(OH-)相同,所以乙溶液中c(CH3COO-)小于甲溶液中c(CH3COO-),B正确;乙溶液中c(H+)=10-2 molL-1,但无法确定c(Cl-)与c(CH3COO-)的大小关系,C错误;甲溶液为CH3COOH溶液,乙溶液为CH3COOH和HCl的混合液,两溶液pH相等、体积相等,则甲中CH3COOH的物质的量大于乙中CH3COOH与HCl的物质的量之和,则加入相同浓度的NaOH溶液至中性,甲溶液消耗NaOH溶液的体积更大,D错误。]

一元强酸与一元弱酸的图像比较
2.(人教选择性必修1习题改编)向两个完全相同的恒容密闭容器中各加入0.048 g Mg,然后用注射器向上述两个密闭容器中分别注入2 mL 2 molL-1盐酸、
2 mL 2 molL-1醋酸,测得上述密闭容器内气体的压强随时间的变化如图所示,下列说法正确的是(  )
A.两个反应均为吸热反应
B.曲线a为醋酸与镁反应的变化曲线
C.相同时间段内,盐酸生成的气体更少
D.两个反应的反应速率除了与酸的强弱
有关外,还与反应过程中产生的热量有关
D [金属与酸生成氢气的反应是放热反应,A项错误;氯化氢是强电解质,完全电离,醋酸是弱电解质,部分电离,因此相同浓度的两种酸溶液,盐酸中氢离子浓度更大,与镁反应的速率更快,曲线a代表盐酸与镁的反应,B项错误;浓度相同时,盐酸与镁反应的速率更快,相同时间内生成气体更多,C项错误;反应放热,溶液温度升高,对反应速率也有影响,故两个反应的反应速率除了与酸的强弱有关外,还与反应过程中产生的热量有关,D项正确。]

3.(鲁科选择性必修1习题改编)某温度下,取等体积等H+浓度的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中c(H+)随溶液体积变化的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B.b点对应的酸的总浓度大于a点对
应的酸的总浓度
C.取等体积的a点、b点对应溶液,
完全中和时消耗NaOH的物质的量相同
D.b点对应溶液的导电能力比c点对应溶液的导电能力强
D [醋酸属于弱电解质,在稀释时会使电离平衡正向移动,电离出H+,故稀释相同倍数时醋酸溶液中c(H+)的变化要比盐酸中c(H+)的变化小一些,即曲线Ⅰ表示盐酸的变化曲线,曲线Ⅱ表示醋酸的变化曲线,A项错误;a点对应的酸(CH3COOH)的总浓度大于b点对应的酸(HCl)的总浓度,B项错误;a点、b点表示溶液稀释相同倍数,溶质的物质的量没有发生变化,都等于稀释前物质的量,稀释前两溶液中c(H+)相同,但CH3COOH为弱酸,则c(CH3COOH)>c(HCl),故稀释前c(CH3COOH)>c(HCl),即完全中和时,a点对应溶液消耗NaOH的物质的量多,C项错误;溶液的导电能力与溶液中离子的浓度有关,离子浓度:b>c,故导电能力:b>c,D项正确。]
[误区警示]分析一元强酸和一元弱酸的图像时,应首先抓住图像的起点,明确是两种酸的浓度相同还是pH相同,若浓度相同,则稀释相同倍数后两种酸的浓度仍相同;若pH相同,稀释相同倍数,弱酸中c(H+)大,pH小。
关联高考·探究考向
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1.判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)相同条件下,可根据电离平衡常数的大小,比较弱电解质的相对强弱。 (  )
(2)H2CO3的电离常数表达式Ka=。 (  )
(3)相同温度下,Ka(HF)>Ka(CH3COOH),说明酸性:HF>CH3COOH。 (  )


(4)一定温度下,醋酸的浓度越大,电离常数也越大。 (  )
(5)电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小,离子浓度不一定增大。 (  )
(6)电离平衡向右移动,弱电解质的电离程度一定增大。 (  )
(7)(2025甘肃卷)测定0.01 molL-1某酸溶液的pH是否为2;判断该酸是否为强酸。 (  )
(8)向0.1 molL-1 NH3H2O溶液中加入少量的NH4Cl晶体,溶液中的c(OH-)增大。 (  )
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(9)常温下,向pH=2的醋酸中加入醋酸钠固体,可抑制醋酸的电离。 (  )
(10)向0.1 molL-1的CH3COOH溶液中加入冰醋酸或水,CH3COOH的电离平衡均右移,均使CH3COOH的电离程度增大。 (  )
(11)向0.1 molL-1的CH3COOH溶液中加水稀释,虽然CH3COOH的电离程度增大,但溶液中离子浓度均减小。 (  )
(12)同一弱电解质的溶液中,其电离度越大,则电离常数越大。 (  )
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2.(2022湖北卷)根据酸碱质子理论,给出质子(H+)的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:+CH3COO-,下列酸性强弱顺序正确的是(  )
C.NH3>N2H4>CH3COO-

D [根据复分解反应的规律,强酸能制得弱酸,根据酸碱质子理论,给出质子(H+)的物质是酸,则反应+CH3COO-中,酸性:,反应+N2H4中,酸性:,故酸性:
,答案选D。]
3.(2024新课标卷)常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:δ(CH2ClCOO-)=]
下列叙述正确的是(  )
A.曲线M表示δ(CHCl2COO-)~pH的变化关系
B.若酸的初始浓度为0.10 molL-1,则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHCl2COO-)+c(OH-)
C.CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-1.3
D.pH=2.08时,=

D [随着pH的增大,CH2ClCOOH、CHCl2COOH浓度减小,CH2ClCOO-、CHCl2COO-浓度增大,—Cl为吸电子基团,CHCl2COOH的酸性强于CH2ClCOOH,即Ka(CHCl2COOH)>Ka(CH2ClCOOH),δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8,则两种酸的电离常数分别为≈10-1.3,Ka(CH2ClCOOH)≈10-2.8,曲线M表示δ(CH2ClCOO-)~pH的变化关系,A、C错误;根据Ka(CHCl2COOH)=,初始c0(CHCl2COOH)=0.1 molL-1,若溶液
中溶质只有CHCl2COOH,则c(CHCl2COO-)≈c(H+)==10-1.15 molL-1,但a点对应的c(H+)=0.1 molL-1,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,c(H+)>c(CHCl2COO-)+c(OH-),B错误;电离度α=,n始=n电离+n未电离,则α(CH2ClCOOH)=δ(CH2ClCOO-),α(CHCl2COOH)=δ(CHCl2COO-),pH=2.08时,δ(CH2ClCOO-)=0.15、δ(CHCl2COO-)=0.85,D正确。]

25 ℃时,用0.1 molL-1的CH3COOH溶液滴定20 mL 0.1 molL-1的NaOH溶液,当滴加V mL CH3COOH溶液时,混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的电离常数为Ka,忽略混合时引起的溶液体积的变化,下列关系式正确的是(  )
A.Ka= B.V=
C.Ka= D.Ka=
A [混合溶液的pH=7,说明醋酸过量,混合溶液中c(CH3COOH)≈ molL-1,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)及c(H+)=c(OH-)可得,c(Na+)=c(CH3COO-)= molL-1,则Ka==,A项正确。]
4.(2025广东卷,节选)酸及盐在生活生产中应用广泛。
(1)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度c0和苯甲酸的Ka,实验如下:取50.00 mL苯甲酸饱和溶液,用0.100 0 molL-1 NaOH溶液滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得:
①c0=________ molL-1。
②苯甲酸的Ka=________________(列出算式,水的电离可忽略)。
(2)该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾 羧酸酸性可用Ka衡量。下列羧酸Ka的变化顺序为CH3COOH0.028 0
增强
极性
②提出假设 甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为
③验证假设 甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,据此推断假设成立。但乙同学认为该推断依据不足,不能用所测得的pH直接判断Ka大小顺序,因为____________________
_________________________________________________________。
乙同学用(1)中方法测定了上述三种酸的Ka,其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。
④实验小结 假设不成立,芳香环上取代基效应较复杂,①中规律不可随意推广。
三种酸的饱和溶
液浓度不同
(3)该小组尝试测弱酸HClO的Ka。
①丙同学认为不宜按照(1)中方法进行实验,其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为_________________________________。
②小组讨论后,选用0.100 molL-1 NaClO溶液(含少量NaCl)进行实验,以获得HClO的Ka。简述该方案____________________________________
_______________________________________________________________
___________________________________ (包括所用仪器及数据处理思路)。
③教师指导:设计实验方案时,需要根据物质性质,具体问题具体分析。
2HClO2H++2Cl-+O2↑
用pH计测量得到0.100 molL-1 NaClO
溶液的pH=a;根据Kh=计算出ClO-的水解平衡常数,再根据
Ka=计算得到HClO的电离平衡常数
[解析]  (1)①由题图知,反应达到滴定终点时,消耗氢氧化钠溶液的体积是14.00 mL,苯甲酸为一元弱酸,根据c待V待=c标V标知,c0==
=0.028 0 molL-1。
②苯甲酸在溶液中部分电离: +H+,
由题图知,初始苯甲酸溶液的pH=2.89,则Ka=
=。(2)①卤素原子电负性越强,吸电子效应就越强,则羧基中H—O的极性增大,容易发生断裂,更易电离出氢离子,因此酸性增强。③实验探究时应控制单一变量,不同物质在同一温度下的溶解度不同,不同物质的饱和溶液的浓度一般不同,则要比较三种酸的酸性强弱,除物质不同外,其他条件均应该保持相同,
即三种酸溶液的浓度应相同,所以乙同学的实验方案不合理。(3)①HClO见光分解的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑,离子方程式为2HClO2H++2Cl-+O2↑。②NaClO溶液中存在水解平衡:ClO-+H2O HClO+OH-,故通过用pH计测量得到
0.100 molL-1 NaClO溶液的pH,根据Kh=可计算出ClO-的水解平衡常数,再根据Ka=计算即可得到HClO的电离平衡常数。
课时数智作业(三十九) 弱电解质的电离平衡
题号
1
3
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2
4
6
8
7

(建议用时:30分钟 分值:40分)
说明:选择题每小题3分
『夯基补弱』
1.已知人体体液中存在如下平衡:,以维持体液pH的相对稳定。下列说法不合理的是(  )
A.当强酸性物质进入体液后,上述平衡向左移动,以维持体液pH的相对稳定
B.当强碱性物质进入体液后,上述平衡向右移动,以维持体液pH的相对稳定
C.若静脉滴注大量生理盐水,则体液pH减小
D.进行呼吸活动时,如果CO2进入血液,会使体液的pH减小
C [若静脉滴注大量生理盐水,则血液被稀释,虽然平衡向右移动,但根据勒夏特列原理可知,c(H+)减小,体液pH增大,C项错误。]
题号
1
3
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7

2.(2025广州二模)常温下,乳酸(用HL表示)的Ka=1.4×10-4,乳酸和氢氧化钠溶液反应生成乳酸钠(用NaL表示)。下列说法正确的是(  )
A.NaL水溶液呈中性
B.常温下,0.01 molL-1 HL溶液的pH=2
C.0.01 molL-1 HL溶液中,c(L-)>c(HL)
D.0.01 molL-1 NaL溶液中,c(Na+)=c(L-)+c(HL)
题号
1
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8
7
D [NaL是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,A错误;Ka=≈=1.4×10-4,c(H+)≈1.18×10-3 molL-1,pH≈2.93,B错误;HL微弱电离,c(L-)题号
1
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7

3.同温下,关于氨水和氢氧化钠溶液的比较,下列说法正确的是(  )
A.pH相等的两溶液中,n(OH―)相等
B.物质的量浓度、体积均相同的两溶液,分别与HCl气体完全反应,消耗HCl的量:氢氧化钠溶液>氨水
C.物质的量浓度相同的两溶液,进行导电性实验,灯泡的亮度相同
D.分别中和同pH同体积的两溶液,需HCl的物质的量:氨水>氢氧化钠溶液
题号
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7
D [pH相等的两溶液中,c(OH―)相等,题中未告诉两溶液的体积,因此无法计算n(OH―),故A错误;物质的量浓度、体积均相同的NaOH溶液和氨水,含有溶质的物质的量相等,因此完全反应消耗HCl的物质的量相等,故B错误;NH3H2O是弱电解质,在水中部分电离,NaOH在水中完全电离,物质的量浓度相同的两溶液中NaOH溶液中的离子浓度大,在导电性实验中灯泡比较亮,故C错误;当氨水和氢氧化钠溶液pH相同时,氨水浓度大于氢氧化钠溶液浓度,分别中和同体积的两溶液,需HCl的物质的量:氨水>NaOH溶液,故D正确。]
题号
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7

4.(2025北京昌平区二模)室温下,进行如下实验:
①向20 mL 0.1 molL-1醋酸溶液中加入20 mL 0.1 molL-1 NaOH溶液;
②继续滴加a mL 0.1 molL-1稀盐酸,至溶液的pH=7。
下列说法不正确的是(  )
A.0.1 molL-1醋酸溶液的pH>1
B.①中反应后溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.②中,a=20
D.②中反应后溶液:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)
题号
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7
C [由于醋酸为弱酸,不能完全电离,所以0.1 molL-1醋酸溶液的pH>1,A正确;①中反应后得到的溶液为醋酸钠溶液,主要离子为钠离子和醋酸根离子,醋酸根离子水解使得溶液显碱性,则醋酸钠溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),B正确;盐酸和醋酸钠反应生成醋酸和氯化钠,所得溶液pH=7,则加入盐酸为少量,a<20,C错误;②中反应后溶液由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-),pH=7,则c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),D正确。]
题号
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7
5.(2025龙岩二模)25 ℃时,一些有机酸的电离平衡常数如下表。
题号
1
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7
有机酸 CH3CH2COOH CH3CH(OH)COOH HOOCCH2COOH
(简写为H2R)
pKa=-lg Ka pKa=4.87 pKa=3.86 pKa1=2.85、
pKa2=5.66
下列说法错误的是(  )
A.CH3CH(OH)COOH中羟基为吸电子基,造成羧基中羟基的极性增强
B.3.86<pKa[CH2(OH)CH2COOH]<4.87
C.0.1 molL-1 Na2R溶液中2c(Na+)=c(R2-)+c(HR-)+c(H2R)
D.等物质的量浓度的CH3CH2COOH和CH3CH2COONa混合液,溶液pH约为4.87

题号
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7
C [CH3CH(OH)COOH中羟基为吸电子基,造成羧基中羟基的极性增强,较CH3CH2COOH更容易电离出氢离子,酸性增强,A正确;CH2(OH)CH2COOH中含有羟基,但羟基位置较CH3CH(OH)COOH中羟基离得羧基远,使得CH2(OH)CH2COOH酸性介于CH3CH(OH)COOH、CH3CH2COOH之间,则3.86<pKa[CH2(OH)CH2COOH]<4.87,B正确;Na2R溶液中存在元素守恒:c(Na+)=2c(R2-)+2c(HR-)+2c(H2R),C错误;等物质的量浓度的CH3CH2COOH和CH3CH2COONa混合液中c(CH3CH2COOH)≈c(CH3CH2COO-),则c(H+)=
≈10-4.87,溶液pH约为4.87,D正确。]
题号
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7


『培优提能』
6.常温下,将V0 mL浓度均为0.1 molL-1的三种一元酸HX、HY、HZ分别稀释至V mL。溶液的pH与lg 的关系如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.三种酸的酸性:HX>HY>HZ
B.常温下,HX的电离常数约为10-11.4
C.等物质的量浓度的NaY、NaZ溶液中,
水的电离程度:NaZ>NaY
D.常温下,等物质的量浓度的HY与NaOH
溶液按体积比2∶1混合,混合溶液中c(HY)题号
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7
D [由题图可知,0.1 molL-1 HZ溶液的pH为1,则HZ为一元强酸,HY、HX溶液的pH大于1,所以两者为一元弱酸,由HY溶液的pH小于HX溶液可知,HY的酸性强于HX,则三种酸的酸性强弱顺序为HX题号
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NaZ题号
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7

7.(2026宣城模拟)25 ℃时,分别稀释pH=11的溶液和氨水,溶液pH的变化如图所示。
已知:Kb(NH3H2O)=1.8×10-5 molL-1。
下列说法错误的是(  )
A.若35 ℃时分别稀释上述两种溶液,
则图中Ⅰ、Ⅱ曲线将比原来靠近
B.保持25 ℃不变,取A、B两点对应的溶液等体积混合后,pH=9
C.由水电离产生的c(H+):A点=B点
D.曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中,=1.8×10-5 molL-1
题号
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7
A [25 ℃时,Ba(OH)2溶液和氨水的pH相同,由于是强电解质,完全电离,而氨水中NH3H2O是弱电解质,部分电离,稀释相同倍数时,由于稀释过程中NH3H2O会继续电离出OH-,导致氨水中OH-的浓度大于Ba(OH)2溶液中的OH-浓度,即氨水的pH变化小于Ba(OH)2溶液,因此曲线Ⅰ代表氨水稀释时溶液pH随稀释倍数的变化,曲线Ⅱ代表Ba(OH)2溶液稀释时溶液pH随稀释倍数的变化。温度升高,促进NH3H2O的电离,稀释相同倍数时,氨
题号
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7
水的pH变化更小,则在35 ℃时分别稀释两种溶液,图中Ⅰ、Ⅱ曲线将比原来疏远,A错误;25 ℃时,A、B两点对应的溶液的pH均为9,两者等体积混合后,溶液中H+浓度不变,故pH仍不变,B正确;A点和B点溶液pH相同,则由水电离产生的H+浓度:A点=B点,C正确;曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中存在电荷守恒:c(OH-)=,则有==Kb(NH3H2O)=1.8×10-5 molL-1,D正确。]
题号
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7
8.(19分)正常体温下,人体动脉血液的pH为7.35~7.45,之所以能够控制在该范围内,主要是因为H2CO3分子与共存形成“缓冲溶液”[正常体温下Ka1(H2CO3)=7.9×10-7,Ka2(H2CO3)=1.6×10-11]。若血液pH超出正常范围,则可能导致酸中毒或碱中毒。
(1)若正常体温下人体动脉血的pH为7.2,则属于________(填“酸”或“碱”)中毒。该血液中c(OH-)____________(填“>”“<”或“=”)
10-6.8 molL-1。(2分)
题号
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7

>
(2)理论上,也可通过血液中的比值判定血液是否发生酸中毒或碱中毒,下列比值中属于正常情况的是________(填字母)。(3分)
A.20∶1  B.10∶1  C.1∶10  D.1∶20
从心脏出发的动脉血会被输送至器官,为有机物的代谢(如葡萄糖的充分氧化)提供所需氧气。血液中氧气被消耗,并产生代谢产物,作为静脉血流回心脏。部分代谢产物可以在呼吸中排出。
题号
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D
(3)葡萄糖充分氧化的产物为________________(填物质化学式),该反应的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。(2分)
(4)一般来说,静脉血的pH________(填“>”“<”或“=”)动脉血的pH。(2分)
题号
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7
CO2、H2O
<
<
(5)可能导致血液比值变小的情况是________(填入下列字母,双选)。(3分)
A.糖类物质代谢速率变快
B.糖类物质代谢速率变慢
C.呼吸频率加快
D.呼吸频率减慢
题号
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7
BC
亚砷酸(H3AsO3)可用于治疗急性早幼粒细胞白血病,可通过注射至血液的方式直接给药。医用的亚砷酸溶液可通过将As2O3溶于过量NaOH溶液后加稀硫酸配制。一般情况下,亚砷酸溶液中各种微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。
题号
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7
(6)写出As2O3溶于过量NaOH溶液的离子方程式:_______________
____________________________________________________。(3分)
(7)将亚砷酸溶液注入一般情况下的血液后,砷元素的主要存在形式为____________(填微粒化学符号)。(2分)
(8)该条件下的电离平衡常数Ka3与的水解平衡常数Kh1的大小关系为Ka3________(填“>”“<”或“=”,下同)Kh1。(2分)
题号
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7
H3AsO3
<
+3H2O
[解析] (1)正常体温下,人体动脉血液的pH为7.35~7.45,人体动脉血的pH为7.2,低于该范围,则为酸中毒;pH为7.2时,则c(H+)=10-7.2 molL-1,若为常温,则c(OH-)== molL-1=10-6.8 molL-1,由于人体体温高于常温,则Kw>10-14,则
c(OH-)>10-6.8 molL-1。
题号
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7
(2)Ka1(H2CO3)=,人体动脉血液的pH为7.35~7.45,若酸中毒则c(H+)>10-7.35 molL-1,代入上式,可知=>
≈,即的比值大于时为酸中毒,若碱中毒,则=<≈
,即的比值小于时为碱中毒,故答案为D。
题号
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7
(3)葡萄糖充分氧化的产物为二氧化碳、H2O,葡萄糖的氧化反应为放热反应,则ΔH<0。
(4)血液中氧气被消耗,并产生代谢产物进入静脉血中,二氧化碳含量增加,酸性增强,pH减小。
(5)糖类物质代谢速率变慢、呼吸频率加快导致血液中二氧化碳减少,酸性减弱,则=变小,故答案为BC。
题号
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(6)从图中可以看出,As2O3溶于过量NaOH溶液最终生成Na3AsO3和水,离子方程式为+3H2O。
(7)将亚砷酸溶液注入一般情况下的血液后,血液呈微弱的碱性,则砷元素的主要存在形式为H3AsO3。
(8)该条件下的电离平衡常数Ka3=,当=时,pH为12~14,设c(H+)=10-a molL-1,此时Ka3=c(H+)=1×10-a;的水解平衡常数Kh1=>1×10-a,所以Ka3<Kh1。
题号
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谢 谢 !

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