资源简介 第二十二讲 弱电解质的电离平衡1.了解强、弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。一、弱电解质的电离平衡1.强电解质和弱电解质(1)本质区别强、弱电解质的本质区别是在水溶液中是否 电离。(2)与物质类别的关系 (3)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分 化合物及某些 化合物。弱电解质主要是某些 化合物。(4)电离方程式的书写——“强等号,弱可逆,多元弱酸分步离”①强电解质:如H2SO4: 。②弱电解质a.一元弱酸,如CH3COOH: 。b.多元弱酸,分步电离,分步书写且第一步电离程度远远大于第二步的电离程度,如H2CO3: 、 。c.多元弱碱,分步电离,一步书写。如Fe(OH)3: 。③酸式盐a.强酸的酸式盐 b.弱酸的酸式盐:“强中有弱”,如NaHCO3: 、 。2.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度等)下,当 的速率和 的速率相等时,电离过程就达到平衡。平衡建立过程如图所示。(2)电离平衡的特征 (3)影响弱电解质电离平衡的因素内因: ,是决定因素。3.弱电解质的证明方法(以盐酸和醋酸为例):(1)通过测定同浓度、同体积的溶液的导电性强弱来鉴别实验:等体积、浓度均为0.5mol?L-1的盐酸和CH3COOH溶液的导电性实验表明,盐酸的导电能力比CH3COOH溶液的导电能力大得多.因为溶液导电能力的强弱是由溶液里自由移动离子的浓度的大小决定的.规律1:同物质的量浓度的酸溶液,酸越弱,其溶液的导电能力越弱.(2)通过测定同浓度溶液的pH大小来鉴别 实验:在常温下,用pH试纸的测定0.1mol?L-1的盐酸和CH3COOH溶液的pH,盐酸的pH为1,CH3COOH溶液的pH约为3.这就表明盐酸是完全电离的强酸,CH3COOH是部分电离的弱酸.规律2:同物质的量浓度的酸溶液,酸性越弱,溶液的pH越大.若两种酸溶液的pH相同,酸越弱,溶液的浓度越大.(3)通过比较同浓度、同体积的溶液与同一种物质反应的速率快慢来鉴别实验:分别用3.25g锌与体积都为200mL、浓度都为1mol?L-1的盐酸和CH3COOH溶液反应,观察到锌与盐酸反应剧烈,产生H2的速率快,锌很快反应完;锌与CH3COOH溶液反应慢,产生H2的速率缓慢,锌在较长一段时间内才消耗完.这表明盐酸是强酸,CH3COOH是弱酸.规律3:等物质的量浓度的酸,酸越弱,其c(H+)越小,反应速率越慢.(4)通过测定同浓度的酸所对应的钠盐溶液的pH大小来鉴别 实验:在常温下,用pH试纸测定0.1 mol?L-1的NaCl和CH3COONa溶液的酸碱性.实验表明,NaCl溶液的pH等于7,而CH3COONa溶液的pH大于7.这就表明盐酸是强酸,CH3COOH是弱酸.规律4:等物质的量浓度下,一元酸的钠盐溶液,其“对应的酸”越弱,溶液的pH越大.(5)通过比较体积相同、pH相同的酸溶液同倍数稀释后,溶液的pH变化大小来鉴别实验:将等体积、pH都为2的盐酸和CH3COOH溶液分别加蒸馏水稀释相同的倍数(如100倍).然后分别用pH试纸测定稀释后溶液的pH,其结果是盐酸稀释后pH变化幅度大(pH=4),CH3COOH溶液稀释后,pH变化幅度小(pH≈3.30).这表明CH3COOH溶液在稀释过程中,除H+浓度减小外,还存在CH3COOH?H++CH3COO-,电离平衡向右移动,电离出更多的H+,由此说明盐酸是完全电离的强酸,CH3COOH是部分电离的弱酸.规律5:在同pH时,同体积的酸,酸越弱,抗稀释能力越强,即稀释相同倍数下,pH变化幅度越小。(6)通过比较同体积、同pH的溶液分别与同种物质发生完全反应时,消耗的物质的量的多少来鉴别实验:体积都为10mL、pH都为2的盐酸和CH3COOH溶液,分别同0.01mol?L-1的NaOH溶液进行中和滴定,结果CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液的体积比盐酸大得多.这表明CH3COOH溶液与NaOH溶液中和时,随H+浓度的减少,电离平衡CH3COOH?H++CH3COO-向右移动,直至所有的CH3COOH分子被耗尽.这说明CH3COOH是部分电离的弱酸.规律6:在pH相同的条件下,同体积的酸,酸越弱,其中和能力越强.(7)通过向酸溶液中加入与之相应的钠盐,引起溶液pH变化的大小来鉴别实验:在100mL0.01mol?L-1的盐酸里加入少许NaCl固体,用pH试纸测定溶液pH的变化,结果无明显变化.这表明盐酸里不存在电离平衡.另在100mL0.01mol?L-1 CH3COOH溶液里加入少许CH3COONa固体,用pH试纸测定溶液pH的变化,结果pH明显变大.这表明CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOH,由于CH3COO-浓度的增大,使电离平衡向逆方向移动,H+浓度减小,pH增大.规律7:在等物质的量浓度的酸溶液中,分别加入相应的盐固体(电离出相同的酸根离子),引起pH变化越大,其相酸性越弱.二、电离平衡常数1.表达式(1)对于一元弱酸HAHAH++A-,平衡常数Ka= 。(2)对于一元弱碱BOHBOHB++OH-,平衡常数Kb= 。2.特点(1)电离平衡常数(2)多元弱酸是分步电离的,各级电离平衡常数的大小关系式是 ,所以多元弱酸的酸性决定于其 。3.意义相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越 电离,所对应的酸性或碱性相对越 。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO。4.实例(1)填写下表(2)CH3COOH酸性 HClO酸性(填“大于”“小于”或“等于”),判断的依据: 。(3)磷酸是三元中强酸①磷酸的电离方程式是 、 、 。②电离平衡常数表达式是:Ka1= ,Ka2= ,Ka3= 。③比较大小:Ka1>Ka2>Ka3。三、强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较1.一元强酸与一元弱酸的比较2.强酸、弱酸的判断方法判断一种酸是强酸还是弱酸时,其实质就是看它在水溶液中的电离程度,完全电离即为强酸,不完全电离即为弱酸。还可以证明溶液中是否存在该电解质的电离平衡,存在电离平衡的为弱电解质,反之为强电解质。最常用实验验证方法有:(1)测0.01 mol·L-1 HA溶液的pH,若pH=2,HA是 ;若pH>2,HA是 。(2)测NaA溶液的pH,若pH=7,HA为 ;若pH>7,则HA为 。3.稀释时溶液pH变化特点比较如图:a、b分别为pH相等的NaOH溶液和氨水稀释曲线。c、d分别为pH相等的盐酸和醋酸溶液稀释曲线。请体会图中的两层含义:(1)加水稀释相同倍数后的pH大小:氨水>NaOH溶液,盐酸>醋酸溶液。若稀释10n倍,盐酸、NaOH溶液pH变化n个单位,但pH<7或pH>7,不能pH=7,而氨水与醋酸溶液pH变化不到n个单位。(2)稀释后的pH仍然相等,则加水量的大小:氨水>NaOH溶液,醋酸溶液>盐酸。1.酸碱的强弱和溶液酸碱性的强弱不是等同关系,前者看电离程度,后者看溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。2.弱酸、弱碱是弱电解质,但它们对应的盐一般为强电解质,如醋酸铵:CH3COONH4===NH+CH3COO-。 3.多元弱酸是分步电离的,不能一下把H+全部释放出来。 4.弱酸在加水稀释过程中会促进其进一步电离,但c(H+)不一定增大,导电能力不一定增强。考向一弱电解质的电离平衡特点典例1:四位同学学习了电离平衡的有关知识后,交流学习体会,下列说法中正确的是( )A.除水的电离平衡外,氨水溶液中存在电离平衡,而NaOH溶液中不存在电离平衡B.醋酸溶液中,CH3COOH达到电离平衡时,溶液中检测不出CH3COOH分子C.在一定条件下的水溶液中,弱电解质达到电离平衡时,v(电离)=v(结合)=0D.氨水中,当c(NH)=c(OH-)时,表示NH3·H2O已达到电离平衡变式训练1.下列酸溶液的pH相同时,其物质的量浓度最小的是( )A.H2SO3 B.H2SO4C.CH3COOH D.HNO3考向二外界条件对电离平衡的影响 典例2:常温下向10 mL 0.1 mol·L-1氨水中缓缓加蒸馏水稀释到1 L后,下列变化中正确的是( )①电离程度增大 ②c(H+)增大 ③导电性增强④不变 ⑤OH-数目增大,H+数目减小 ⑥pH增大 ⑦c(H+)与c(OH-)的乘积减小A.①②④ B.①⑤⑥C.除②外都正确 D.①④⑤⑥⑦变式训练2.pH=12的X、Y两种碱溶液各10 mL,分别稀释至1 000 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )A.若10B.X、Y两种碱的物质的量浓度一定相等C.完全中和X、Y两溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX>VYD.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强考向三 电离平衡常数及其应用 典例3:已知常温时CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.75×10-5,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.75×10-5。常温时,向10 mL浓度均为0.01 mol·L-1的NaOH和氨水混合溶液中,逐滴加入0.01 mol·L-1的CH3COOH溶液,混合溶液的pH与加入CH3COOH的体积V之间的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是 ( )A.a点溶液的pH<12B.b点时水的电离程度最大C.c点处的微粒间存在:c(CH3COO-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)D.d点处的微粒间存在:c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(NH4+)>c(OH-)变式训练3.常溫下,浓度均为1.0mol/L的HX溶液、HY溶液、HY和 NaY的混合溶液,分别加水稀释,稀释后溶液的pH随浓度的变化如图所示,下列叙述正确的是( )A.HX是强酸,溶液每稀释10倍,pH始终增大1B.常温下HY的电离常数为1.0×10﹣4C.溶液中水的电离程度:a点大于b点D.c 点溶液中:c(Na+)>c(Y﹣)>c(HY)c(H+)>c(OH﹣)考向四 强酸与弱酸的比较典例4:现有体积相等且等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量镁粉,产生H2的体积(同温同压下测定)随时间的变化示意图如下:其中正确的是( )A.①③ B.②④C.①②③④ D.都不对变式训练4.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )A.相同浓度的两溶液中c(H+)相同B.100 mL 0.1 mol?L﹣1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐固体,c(H+)均明显减小1.【2018江苏卷】根据下列图示所得出的结论不正确的是A.图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的ΔH<0B.图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2 )随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小C.图丙是室温下用0.1000 mol·L?1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L?1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸D.图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+ )与c(SO42?)的关系曲线,说明溶液中c(SO42? )越大c(Ba2+ )越小2.【2018天津卷】下列叙述正确的是A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈C.反应活化能越高,该反应越易进行D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH33.【2018天津卷】LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO4–)的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2PO4–的分布分数δ随pH的变化如图2所示,[]下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是 A.溶液中存在3个平衡B.含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–C.随c初始(H2PO4–)增大,溶液的pH明显变小D.用浓度大于1 mol·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO44.【2018江苏卷】H2C2O4为二元弱酸,Ka1 (H2C2O4 ) =5.4×10?2,Ka2 (H2C2O4 ) =5.4×10?5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4) +c(HC2O4?) +c(C2O42?)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.1000 mol·L?1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是A.0.1000 mol·L?1 H2C2O4溶液:c(H+ ) =0.1000 mol·L?1+c(C2O42? )+c(OH?)?c(H2C2O4 )B.c(Na+ ) =c(总)的溶液:c(Na+ ) >c(H2C2O4 ) >c(C2O42? ) >c(H+ )C.pH = 7的溶液:c(Na+ ) =0.1000 mol·L?1+ c(C2O42?) ?c(H2C2O4)D.c(Na+ ) =2c(总)的溶液:c(OH?) ?c(H+) = 2c(H2C2O4) +c(HC2O4?)5.【2017新课标Ⅱ卷】改变0.1二元弱酸溶液的pH,溶液中的、、的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。下列叙述错误的是( )A.pH=1.2时,B.C.pH=2.7时,D.pH=4.2时,6.【2017高考?浙江】25℃时,在含CH3COOH和CH3COOˉ的溶液中,CH3COOH和CH3COOˉ二者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示.下列说法不正确的是( ) A.在pH<4.76的溶液中,c(CH3COO﹣)<c(CH3COOH)B.在pH=7的溶液中,α(CH3COOH)=0,α(CH3COO﹣)=1.0C.在pH>4.76的溶液中,c(CH3COO﹣)与c(OH﹣)之和可大于c(H+)D.在pH=4.76的溶液中加盐酸,α(CH3COOH)与α(CH3COO﹣)之和保持不变7.【2017高考?浙江】室温下,下列事实不能说明NH3?H2O为弱电解质的是( )A.0.1 mol?L﹣1 NH3?H2O的pH小于13B.0.1 mol?L﹣1 NH4Cl的pH小于7C.相同条件下,浓度均为0.1 mol?L﹣1 NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱D.0.1 mol?L﹣1 NH3?H2O能使无色酚酞试液变红色8.【2016高考?江苏】下列图示与对应的叙述不相符合的是( )A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线9.【2016浙江卷】苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A–。已知25 ℃时,HA的Ka=6.25×10–5,H2CO3的Ka1=4.17×10–7,Ka2=4.90×10–11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)( )A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低B.提高CO2充气压力,饮料中c(A–)不变C.当pH为5.0时,饮料中=0.16D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH–)–c(HA)10.【2016高考?上海】能证明乙酸是弱酸的实验事实是( )A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2B.0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH大于7C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2D.0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红11.【2016全国Ⅲ】下列有关电解质溶液的说法正确的是( )A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中增大C.向盐酸中加入氨水至中性, 溶液中>1D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变12.【2016天津卷】室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断错误的是( ) A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHDB.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-) C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-) D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)第二十二讲 弱电解质的电离平衡1.了解强、弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。一、弱电解质的电离平衡1.强电解质和弱电解质(1)本质区别强、弱电解质的本质区别是在水溶液中是否完全电离。(2)与物质类别的关系 (3)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分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——“强等号,弱可逆,多元弱酸分步离”①强电解质:如H2SO4:H2SO4===2H++SO 。②弱电解质a.一元弱酸,如CH3COOH:CH3COOHCH3COO-+H+。b.多元弱酸,分步电离,分步书写且第一步电离程度远远大于第二步的电离程度,如H2CO3:H2CO3?H++HCO、HCOH++CO 。c.多元弱碱,分步电离,一步书写。如Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe3++3OH-。③酸式盐a.强酸的酸式盐 b.弱酸的酸式盐:“强中有弱”,如NaHCO3:NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO 。2.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度等)下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程就达到平衡。平衡建立过程如图所示。(2)电离平衡的特征 (3)影响弱电解质电离平衡的因素内因:弱电解质本身的性质,是决定因素。3.弱电解质的证明方法(以盐酸和醋酸为例):(1)通过测定同浓度、同体积的溶液的导电性强弱来鉴别实验:等体积、浓度均为0.5mol?L-1的盐酸和CH3COOH溶液的导电性实验表明,盐酸的导电能力比CH3COOH溶液的导电能力大得多.因为溶液导电能力的强弱是由溶液里自由移动离子的浓度的大小决定的.规律1:同物质的量浓度的酸溶液,酸越弱,其溶液的导电能力越弱.(2)通过测定同浓度溶液的pH大小来鉴别 实验:在常温下,用pH试纸的测定0.1mol?L-1的盐酸和CH3COOH溶液的pH,盐酸的pH为1,CH3COOH溶液的pH约为3.这就表明盐酸是完全电离的强酸,CH3COOH是部分电离的弱酸.规律2:同物质的量浓度的酸溶液,酸性越弱,溶液的pH越大.若两种酸溶液的pH相同,酸越弱,溶液的浓度越大.(3)通过比较同浓度、同体积的溶液与同一种物质反应的速率快慢来鉴别实验:分别用3.25g锌与体积都为200mL、浓度都为1mol?L-1的盐酸和CH3COOH溶液反应,观察到锌与盐酸反应剧烈,产生H2的速率快,锌很快反应完;锌与CH3COOH溶液反应慢,产生H2的速率缓慢,锌在较长一段时间内才消耗完.这表明盐酸是强酸,CH3COOH是弱酸.规律3:等物质的量浓度的酸,酸越弱,其c(H+)越小,反应速率越慢.(4)通过测定同浓度的酸所对应的钠盐溶液的pH大小来鉴别 实验:在常温下,用pH试纸测定0.1 mol?L-1的NaCl和CH3COONa溶液的酸碱性.实验表明,NaCl溶液的pH等于7,而CH3COONa溶液的pH大于7.这就表明盐酸是强酸,CH3COOH是弱酸.规律4:等物质的量浓度下,一元酸的钠盐溶液,其“对应的酸”越弱,溶液的pH越大.(5)通过比较体积相同、pH相同的酸溶液同倍数稀释后,溶液的pH变化大小来鉴别实验:将等体积、pH都为2的盐酸和CH3COOH溶液分别加蒸馏水稀释相同的倍数(如100倍).然后分别用pH试纸测定稀释后溶液的pH,其结果是盐酸稀释后pH变化幅度大(pH=4),CH3COOH溶液稀释后,pH变化幅度小(pH≈3.30).这表明CH3COOH溶液在稀释过程中,除H+浓度减小外,还存在CH3COOH?H++CH3COO-,电离平衡向右移动,电离出更多的H+,由此说明盐酸是完全电离的强酸,CH3COOH是部分电离的弱酸.规律5:在同pH时,同体积的酸,酸越弱,抗稀释能力越强,即稀释相同倍数下,pH变化幅度越小。(6)通过比较同体积、同pH的溶液分别与同种物质发生完全反应时,消耗的物质的量的多少来鉴别实验:体积都为10mL、pH都为2的盐酸和CH3COOH溶液,分别同0.01mol?L-1的NaOH溶液进行中和滴定,结果CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液的体积比盐酸大得多.这表明CH3COOH溶液与NaOH溶液中和时,随H+浓度的减少,电离平衡CH3COOH?H++CH3COO-向右移动,直至所有的CH3COOH分子被耗尽.这说明CH3COOH是部分电离的弱酸.规律6:在pH相同的条件下,同体积的酸,酸越弱,其中和能力越强.(7)通过向酸溶液中加入与之相应的钠盐,引起溶液pH变化的大小来鉴别实验:在100mL0.01mol?L-1的盐酸里加入少许NaCl固体,用pH试纸测定溶液pH的变化,结果无明显变化.这表明盐酸里不存在电离平衡.另在100mL0.01mol?L-1 CH3COOH溶液里加入少许CH3COONa固体,用pH试纸测定溶液pH的变化,结果pH明显变大.这表明CH3COOH溶液中存在电离平衡CH3COOH,由于CH3COO-浓度的增大,使电离平衡向逆方向移动,H+浓度减小,pH增大.规律7:在等物质的量浓度的酸溶液中,分别加入相应的盐固体(电离出相同的酸根离子),引起pH变化越大,其相酸性越弱.二、电离平衡常数1.表达式(1)对于一元弱酸HAHAH++A-,平衡常数Ka=。(2)对于一元弱碱BOHBOHB++OH-,平衡常数Kb=。2.特点(1)电离平衡常数(2)多元弱酸是分步电离的,各级电离平衡常数的大小关系式是K1?K2?K3……,所以多元弱酸的酸性决定于其第一步电离。3.意义相同条件下,K值越大,表示该弱电解质越易电离,所对应的酸性或碱性相对越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO。4.实例(1)填写下表(2)CH3COOH酸性大于HClO酸性(填“大于”“小于”或“等于”),判断的依据:相同条件下,电离常数越大,电离程度越大,c(H+)越大,酸性越强。(3)磷酸是三元中强酸①磷酸的电离方程式是H3PO4H++H2PO、H2POH++HPO、HPOH++PO。②电离平衡常数表达式是:Ka1=,Ka2=,Ka3=。③比较大小:Ka1>Ka2>Ka3。三、强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较1.一元强酸与一元弱酸的比较2.强酸、弱酸的判断方法判断一种酸是强酸还是弱酸时,其实质就是看它在水溶液中的电离程度,完全电离即为强酸,不完全电离即为弱酸。还可以证明溶液中是否存在该电解质的电离平衡,存在电离平衡的为弱电解质,反之为强电解质。最常用实验验证方法有:(1)测0.01 mol·L-1 HA溶液的pH,若pH=2,HA是强酸;若pH>2,HA是弱酸。(2)测NaA溶液的pH,若pH=7,HA为强酸;若pH>7,则HA为弱酸。3.稀释时溶液pH变化特点比较如图:a、b分别为pH相等的NaOH溶液和氨水稀释曲线。c、d分别为pH相等的盐酸和醋酸溶液稀释曲线。请体会图中的两层含义:(1)加水稀释相同倍数后的pH大小:氨水>NaOH溶液,盐酸>醋酸溶液。若稀释10n倍,盐酸、NaOH溶液pH变化n个单位,但pH<7或pH>7,不能pH=7,而氨水与醋酸溶液pH变化不到n个单位。(2)稀释后的pH仍然相等,则加水量的大小:氨水>NaOH溶液,醋酸溶液>盐酸。1.酸碱的强弱和溶液酸碱性的强弱不是等同关系,前者看电离程度,后者看溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。2.弱酸、弱碱是弱电解质,但它们对应的盐一般为强电解质,如醋酸铵:CH3COONH4===NH+CH3COO-。 3.多元弱酸是分步电离的,不能一下把H+全部释放出来。 4.弱酸在加水稀释过程中会促进其进一步电离,但c(H+)不一定增大,导电能力不一定增强。考向一弱电解质的电离平衡特点典例1:四位同学学习了电离平衡的有关知识后,交流学习体会,下列说法中正确的是( )A.除水的电离平衡外,氨水溶液中存在电离平衡,而NaOH溶液中不存在电离平衡B.醋酸溶液中,CH3COOH达到电离平衡时,溶液中检测不出CH3COOH分子C.在一定条件下的水溶液中,弱电解质达到电离平衡时,v(电离)=v(结合)=0D.氨水中,当c(NH)=c(OH-)时,表示NH3·H2O已达到电离平衡【答案】A【解析】A.氨水溶液中存在电离平衡NH3·H2ONH+OH-,而NaOH为强电解质,不存在电离平衡,A正确;B.CH3COOH在溶液中存在平衡CH3COOHCH3COO-+H+,达到平衡时一定存在CH3COOH分子,B错误;C.弱电解质达到电离平衡时v(电离)=v(结合)≠0,C项错误;D.NH3·H2O是否已达到电离平衡,与c(NH)是否等于c(OH-)没有关系,D项错误。变式训练1.下列酸溶液的pH相同时,其物质的量浓度最小的是( )A.H2SO3 B.H2SO4C.CH3COOH D.HNO3【答案】B【解析】当c(H+)相同时,弱酸的浓度大于c(H+),强酸H2SO4与HNO3相比c(H2SO4)=c(HNO3),故pH相同时H2SO4的物质的量浓度最小,选B项。考向二外界条件对电离平衡的影响 典例2:常温下向10 mL 0.1 mol·L-1氨水中缓缓加蒸馏水稀释到1 L后,下列变化中正确的是( )①电离程度增大 ②c(H+)增大 ③导电性增强④不变 ⑤OH-数目增大,H+数目减小 ⑥pH增大 ⑦c(H+)与c(OH-)的乘积减小A.①②④ B.①⑤⑥C.除②外都正确 D.①④⑤⑥⑦【答案】A【解析】本题考查影响弱电解质电离平衡的因素。加水后促进氨水的电离,①正确;加水促进氨水的电离,OH-数目增大,但体积增大得更多,故c(OH-)减少,由于水的离子积常数不变,故c(H+)增大,②正确;溶液导电性与离子浓度有关,c(OH-)、c(NH)的减小大于c(H+)增大,导电性减弱,③错误;④为弱碱一水合氨的电离平衡常数表达式,数值只与温度有关,④正确;c(H+)增大,溶液体积增大,H+数目增大,⑤错误;c(OH-)减小,c(H+)增大,pH减小,⑥错误;c(H+)与c(OH-)的乘积就是水的离子积,只与温度有关,温度不变,两者的乘积也不变,⑦错误。故选A。变式训练2.pH=12的X、Y两种碱溶液各10 mL,分别稀释至1 000 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )A.若10B.X、Y两种碱的物质的量浓度一定相等C.完全中和X、Y两溶液时,消耗同浓度盐酸的体积VX>VYD.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强【答案】A【解析】A.由图可知,开始时pH相同,若10B.开始时pH相同,两种碱溶液稀释相同的倍数后pH不同,则碱性强弱一定不同,所以物质的量浓度一定不相等,故B错误;C.相同pH的两溶液稀释相同的倍数,X的pH变化比Y大,则说明在加水稀释过程中,Y的电离程度比X弱,则pH=12时的X、Y两种碱溶液,溶液浓度Y大于X,完全中和X、Y两溶液时,消耗同浓度盐酸的体积:VXD.稀释后X溶液pH小于Y溶液的pH,所以稀释后Y溶液碱性强,故D错误。考向三 电离平衡常数及其应用 典例3:已知常温时CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.75×10-5,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.75×10-5。常温时,向10 mL浓度均为0.01 mol·L-1的NaOH和氨水混合溶液中,逐滴加入0.01 mol·L-1的CH3COOH溶液,混合溶液的pH与加入CH3COOH的体积V之间的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是 ( )A.a点溶液的pH<12B.b点时水的电离程度最大C.c点处的微粒间存在:c(CH3COO-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)D.d点处的微粒间存在:c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(NH4+)>c(OH-)【答案】B 【解析】由醋酸和一水合氨的电离常数可知,两者在相同条件下的电离度相同,所以醋酸铵溶液显中性。A项,a点溶液中,浓度均为0.01 mol·L-1的NaOH和氨水混合溶液的pH>12,A不正确;B项,b点醋酸与溶液中的两种碱恰好完全反应,得到醋酸钠溶液和醋酸铵溶液的混合液,此时因为两种盐均能水解,可以促进水的电离,在b点前后都会有碱或酸抑制水的电离,所以b点水的电离程度最大,B正确;C项,c点pH=7,此时溶液中有醋酸、醋酸钠和醋酸铵3种溶质,由物料守恒可知c(CH3COO-)>c(NH4+)+c(NH3·H2O),C不正确;D项,d点处的溶液中含有物质的量相等的醋酸、醋酸钠和醋酸铵3种溶质,溶液呈酸性,但是因为醋酸是弱电解质,而醋酸钠和醋酸铵均为强电解质,所以溶液中存在c(CH3COO-)>c(Na+)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),D不正确。变式训练3.常溫下,浓度均为1.0mol/L的HX溶液、HY溶液、HY和 NaY的混合溶液,分别加水稀释,稀释后溶液的pH随浓度的变化如图所示,下列叙述正确的是( )A.HX是强酸,溶液每稀释10倍,pH始终增大1B.常温下HY的电离常数为1.0×10﹣4C.溶液中水的电离程度:a点大于b点D.c 点溶液中:c(Na+)>c(Y﹣)>c(HY)c(H+)>c(OH﹣)【答案】B【解析】A.图象中1.0mol/L的HX溶液PH=1说明为强酸,加水稀释溶液PH最终接近7,溶液每稀释10倍,pH增大不一定是1,故A错误;B.1.0mol/LHY溶液PH=2,c(H)=10﹣2mol/L,结合定量平衡常数K==≈1×10﹣4,故B正确;C.HX为强酸,HY为弱酸,加水稀释相同倍数,a点HX溶液中氢离子浓度大于b点HY,溶液中水的电离程度:a点小于b点,故C错误;D.HY和NaY的混合溶液,溶液PH=4,说明溶液显酸性,HY电离大于Y﹣离子水解,加水稀释后溶液仍显酸性,据此判断溶液中离子浓度大小,c(Y﹣)>c(Na+)>c(HY)>c(H+)>c(OH﹣),故D错误;故选B。考向四 强酸与弱酸的比较典例4:现有体积相等且等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量镁粉,产生H2的体积(同温同压下测定)随时间的变化示意图如下:其中正确的是( )A.①③ B.②④C.①②③④ D.都不对【答案】D【解析】随着反应的进行,氢气的体积应逐渐增大,不可能逐渐减小,故①③错误;②等pH时,醋酸的浓度较大,加入足量镁,不仅产生的氢气的体积更大,反应更快,而且反应时间更长,不可能比盐酸更早结束,故②错;④等物质的量浓度时,醋酸溶液中氢离子浓度较小,反应速率较小,不可能比盐酸反应的快,故④错。变式训练4.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )A.相同浓度的两溶液中c(H+)相同B.100 mL 0.1 mol?L﹣1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐固体,c(H+)均明显减小【答案】B【解析】A.氯化氢是强电解质完全电离,醋酸是弱电解质部分电离,所以等浓度的盐酸和醋酸,盐酸中氢离子浓度大于醋酸,故A错误;B.盐酸和醋酸都是一元酸,一元酸与相同物质的量的碱发生中和反应时需要的酸与氢离子的物质的量有关,所以盐酸和醋酸中和等物质的量的氢氧化钠需要的酸的物质的量相等,故B正确;C.醋酸是弱电解质,醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释促进醋酸电离,但醋酸不完全电离,所以pH=3的醋酸稀释100倍,pH小于5,故C错误;D.向醋酸溶液中加入醋酸钠抑制醋酸电离,氢离子浓度减小,氯化氢完全电离,向盐酸中加入氯化钠不影响氯化氢电离,所以氢离子浓度不变,故D错误;故选B。1.【2018江苏卷】根据下列图示所得出的结论不正确的是A.图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的ΔH<0B.图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2 )随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小C.图丙是室温下用0.1000 mol·L?1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L?1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸D.图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+ )与c(SO42?)的关系曲线,说明溶液中c(SO42? )越大c(Ba2+ )越小【答案】C【解析】升高温度,lgK减小,平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,该反应的ΔH0,正确;根据图像,随着时间的推移,c(H2O2)变化趋于平缓,随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小,正确;根据图像,没有滴入NaOH溶液时,0.1000mol/LHX溶液的pH1,HX为一元弱酸,错误;D项,根据图像可见横坐标越小,纵坐标越大,-lgc(SO42-)越小,-lgc(Ba2+)越大,说明c(SO42-) 越大c(Ba2+)越小,正确。答案选C2.【2018天津卷】下列叙述正确的是A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈C.反应活化能越高,该反应越易进行D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3【答案】B【解析】本题是对化学理论进行的综合考查,需要对每一个选项的理论表述进行分析,转化为对应的化学原理,进行判断。D.红外光谱是用来检测有机物中的官能团或特定结构的,C2H5OH和CH3OCH3的官能团明显有较大差异,所以可以用红外光谱区分,选项D错误。3.【2018天津卷】LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO4–)的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2PO4–的分布分数δ随pH的变化如图2所示,[]下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是 A.溶液中存在3个平衡B.含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–C.随c初始(H2PO4–)增大,溶液的pH明显变小D.用浓度大于1 mol·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4【答案】D【解析】本题考查电解质溶液的相关知识。应该从题目的两个图入手,结合磷酸的基本性质进行分析。D.由图2得到,pH=4.66的时候,δ=0.994,即溶液中所有含P的成分中H2PO4–占99.4%,所以此时H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4。选项D正确。4.【2018江苏卷】H2C2O4为二元弱酸,Ka1 (H2C2O4 ) =5.4×10?2,Ka2 (H2C2O4 ) =5.4×10?5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4) +c(HC2O4?) +c(C2O42?)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.1000 mol·L?1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是A.0.1000 mol·L?1 H2C2O4溶液:c(H+ ) =0.1000 mol·L?1+c(C2O42? )+c(OH?)?c(H2C2O4 )B.c(Na+ ) =c(总)的溶液:c(Na+ ) >c(H2C2O4 ) >c(C2O42? ) >c(H+ )C.pH = 7的溶液:c(Na+ ) =0.1000 mol·L?1+ c(C2O42?) ?c(H2C2O4)D.c(Na+ ) =2c(总)的溶液:c(OH?) ?c(H+) = 2c(H2C2O4) +c(HC2O4?)【答案】AD【解析】H2C2O4溶液中的电荷守恒为c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),0.1000 mol·L?1H2C2O4溶液中0.1000mol/L=c(H2C2O4) + c(HC2O4-)+ c(C2O42-),两式整理得c(H+)=0.1000mol/L-c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(OH-),A项正确;c(Na+)=c(总)时溶液中溶质为NaHC2O4,HC2O4-既存在电离平衡又存在水解平衡,HC2O4-水解的离子方程式为HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,HC2O4-水解常数Kh=====1.8510-13Ka2(H2C2O4),HC2O4-的电离程度大于水解程度,则c(C2O42-)c(H2C2O4),B项错误;滴入NaOH溶液后,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),室温pH=7即c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)=c(总)+c(C2O42-)-c(H2C2O4),由于溶液体积变大,c(总)0.1000mol/L,c(Na+)0.1000mol/L +c(C2O42-)-c(H2C2O4),C项错误;D项,c(Na+)=2c(总)时溶液中溶质为Na2C2O4,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),物料守恒为c(Na+)=2[c(H2C2O4) + c(HC2O4-)+ c(C2O42-)],两式整理得c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-),D项正确;答案选AD。5.【2017新课标Ⅱ卷】改变0.1二元弱酸溶液的pH,溶液中的、、的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。下列叙述错误的是( )A.pH=1.2时,B.C.pH=2.7时,D.pH=4.2时,【答案】D【解析】A、根据图像,pH=1.2时,H2A和HA?相交,则有c(H2A)=c(HA?),故A说法正确;B、pH=4.2时,c(A2?)=c(HA?),根据第二步电离HA?H++A2?,得出:K2(H2A)=c(H+)×c(A2?)/c(HA?)= c(H+)=10?4.2,故B说法正确;C、根据图像,pH=2.7时,H2A和A2?相交,则有,故C说法正确;D、由图知,pH=4.2时,c(HA?)=c(A2?),H2A电离出一个HA?时释放出一个H+,电离出一个A2?时,释放出2个H+,同时水也会电离出H+,因此c(H+)>c(HA?)=c(A2?),错误。6.【2017高考?浙江】25℃时,在含CH3COOH和CH3COOˉ的溶液中,CH3COOH和CH3COOˉ二者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示.下列说法不正确的是( ) A.在pH<4.76的溶液中,c(CH3COO﹣)<c(CH3COOH)B.在pH=7的溶液中,α(CH3COOH)=0,α(CH3COO﹣)=1.0C.在pH>4.76的溶液中,c(CH3COO﹣)与c(OH﹣)之和可大于c(H+)D.在pH=4.76的溶液中加盐酸,α(CH3COOH)与α(CH3COO﹣)之和保持不变【答案】B 7.【2017高考?浙江】室温下,下列事实不能说明NH3?H2O为弱电解质的是( )A.0.1 mol?L﹣1 NH3?H2O的pH小于13B.0.1 mol?L﹣1 NH4Cl的pH小于7C.相同条件下,浓度均为0.1 mol?L﹣1 NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱D.0.1 mol?L﹣1 NH3?H2O能使无色酚酞试液变红色【答案】D【解析】A.0.1 mol?L﹣1 NH3?H2O的pH小于13,则溶液中c(OH﹣)<0.1mol/L,所以c(OH﹣)<c(NH3.H2O),说明NH3?H2O部分电离,为弱电解质,故A不选;B.0.1 mol?L﹣1 NH4Cl的pH小于7显酸性,说明 NH4Cl是强酸弱碱盐,则证明NH3?H2O是弱电解质,故B不选;C.相同条件下,浓度均为0.1 mol?L﹣1 NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱,说明NH3?H2O部分电离,为弱电解质,故C不选;D.0.1 mol?L﹣1 NH3?H2O能使无色酚酞试液变红色,说明NH3?H2O显碱性,则不能证明NH3.H2O是弱电解质,故D选;故选D。8.【2016高考?江苏】下列图示与对应的叙述不相符合的是( )A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线【答案】A 9.【2016浙江卷】苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A–。已知25 ℃时,HA的Ka=6.25×10–5,H2CO3的Ka1=4.17×10–7,Ka2=4.90×10–11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)( )A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低B.提高CO2充气压力,饮料中c(A–)不变C.当pH为5.0时,饮料中=0.16D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH–)–c(HA)【答案】C【解析】根据题意,苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A–,相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能 力较高,A项错误;B.提高CO2充气压力,CO2+H2O+A?HA+HCO3-,平衡右移,饮料中c(A–)减小,B项错误;C.当pH为5.0时,饮料中=c(H+)÷Ka=10-5÷(6.25×10–5)=0.16,C项正确;D.根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)+c(A-),根据物料守恒得c(Na+)=c(A-)+c(HA),两式联立,消去c(Na+)得c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)-c(HA),D错误;答案选C。10.【2016高考?上海】能证明乙酸是弱酸的实验事实是( )A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2B.0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH大于7C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2D.0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红【答案】B【解析】A.只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,故A错误;B.该盐水溶液显碱性,由于NaOH是强碱,故可以证明乙酸是弱酸,故B正确;C.可以证明乙酸的酸性比碳酸强,但是不能证明其酸性强弱,故C错误;D.可以证明乙酸具有酸性,但是不能证明其酸性强弱,故D错误;故选B。11.【2016全国Ⅲ】下列有关电解质溶液的说法正确的是( )A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中增大C.向盐酸中加入氨水至中性, 溶液中>1D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变【答案】 D 【解析】A项,醋酸在水溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,Ka=,加水稀释,c(CH3COO-)减小,Ka不变,增大,A项错误;B项,CH3COONa溶液中存在CH3COO-的水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,Kh=,升温,平衡正向移动,Kh增大,则减小,B项错误;C项,根据电荷守恒关系:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),则c(NH4+)=c(Cl-),C项错误;D项,,加入AgNO3后Ksp不变,不变,D项正确。12.【2016天津卷】室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断错误的是( ) A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHDB.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-) C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-) D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)【答案】C【解析】根据图像,0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液中HA的起始pH最小,酸性最强,HD的pH最大,酸性最弱,酸性越强,电离平衡常数越大,三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD,正确;B.滴定至P点时溶质为等物质的量浓度的HB和NaB,溶液显酸性,HB的电离为主,但电离程度较小,因此c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-) ,正确;C.pH=7时,三种溶液中阴离子的水解程度不同,加入的氢氧化钠的体积不同,三种离子浓度分别与钠离子浓度相等,但三种溶液中钠离子浓度不等,错误;D.此为混合溶液的质子守恒关系式,c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),正确;故选C。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 考点22 弱电解质的电离平衡(学生版).doc 考点22 弱电解质的电离平衡(教师版).doc