高三——电离平衡.总结.doc

高考专题 电离平衡
一、 考点、热点
考点一、电离
（一）电解质和非电解质
1、概念
⑴电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物
非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。（如：非金属氧化物、多数有机物）
①电解质和非电解质均指化合物，单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质。
②电解质必须是自身能直接电离出自由移动的离子的化合物。
③对于电解质来说，只须满足一个条件即可，而对非电解质则必须同时满足两个条件。
④电解质不一定导电(如NaCl晶体)，电解质导电需要一定条件的。导电物质不一定是电解质(如石墨),不导电的物质不一定是非电解质。
⑵强电解质：在水溶液里几乎完全电离的电解质。 （如：强酸、强碱、多数盐、部分金属氧化物）
弱电解质：在水溶液里只有部分电离的电解质。 （如：弱酸、弱碱、少数盐和水）
①电解质的强弱与溶解度无关。如BaSO4、CaCO3等
②电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强。
离子浓度
2、电解质溶液的导电性和导电能力
离子所带电荷
导电性强弱

（二）判断电解质强弱的方法
（1）在相同浓度、相同温度下，与强电解质做导电性对比实验，
（2）在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的快慢
（3）比较浓度与pH的关系
（4）比较稀释前后pH与稀释倍数的关系
（5）采用实验证明存在电离平衡
强弱电解质的区别是它在水溶液中的电离程度。

（三）一元强酸与一元弱酸的比较
1. 相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸（盐酸）与一元弱酸（醋酸）的比较：
酸
C(H+)
pH
中和碱的能力
与足量活泼金属反应产生H2的量
与金属反应的起始速率
一元强酸
大
小
相同
相同
大
一元弱酸
小
大
小
2. 相同pH、相同体积的一元强酸（盐酸）与一元弱酸（醋酸）的比较：
酸
C(H+)
c (酸）
中和碱的能力
与足量活泼金属反应产生H2的量
与金属反应的起始速率
一元强酸
相同
小
小
少
相同
一元弱酸
大
大
多
考点二、弱电解质的电离平衡
1、定义
在一定条件下，弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态。
2 、电离方程式的书写
⑴强电解质用= ， 弱电解质用
⑵多元弱酸分步电离，多元弱碱一步到位。
H2CO3 H++HCO3-，HCO3- H++CO32-，以第一步电离为主。
⑶弱酸的酸式盐完全电离成阳离子和酸根阴离子，但酸根是部分电离。
NaHCO3=Na++HCO3-，HCO3- H++CO32-
⑷强酸的酸式盐如NaHSO4完全电离，但在熔融状态和水溶液里的电离是不相同的。
熔融状态时：NaHSO4=Na++HSO4-
溶于水时：NaHSO4=Na++H++SO42-
呈酸性的酸式盐：NaHSO4、NaH2PO4、NaHSO3
呈碱性的酸式盐：NaHCO3、Na2HPO4
3、影响弱电解质电离平衡的因素
以CH3COOH（aq）CH3COO-(aq)+H+(aq)
条件变化
移动方向
C(H+)
H+数目
Ka
加水稀释

升高温度

加入NaOH(s)

通入HCl(g)

加CH3COONH4(s)

加金属Mg

加CaCO3(s)

4. 电离平衡常数
（1） 概念
在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度幂的乘积
跟溶液中未电离的分子浓度幂的比值是个常数 ，这个常数就叫电力平衡常数。用K表示。
（2） 电离常数的意义
K值越大，电离程度越大，弱酸酸性越强。相同条件下常见的弱酸酸性强弱：H2SO3>H3PO4>HF>HNO2>HCOOH>苯甲酸>CH3COOH>H2CO3>HSO3->H2S>H2PO3->HClO>HCN>苯酚>HCO3-
(3) 电离常数的影响因素
电离常数随温度的变化而变化，但电离过程的热效应较小，温度的改变对电离常数影响不大，数量级一般不变。
‚电离常数与弱酸、弱碱的浓度无关。
考点三、水的电离
1、水的电离
⑴水是极弱的电解质，能微弱电离
H2O+H2O H3O++OH-，通常简写为H2O H++OH-；ΔH>0。纯水中c(H+)=c(OH-)
⑵水的离子积
在一定温度时，c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。
KW=c(H+)·c(OH-)，25℃时，KW=1×10-14(无单位)。
①KW只受温度影响，水的电离吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，KW增大。
25℃时KW=1×10-14，100℃时KW约为1×10-12。
②水的离子积不仅适用于纯水，也适用于其他稀溶液。不论是纯水还是稀酸、碱、盐溶液，只要温度不变，KW就不变。

⑶影响水的电离平衡的因素
条件变化
升高温度
加酸
加碱
加强酸弱碱盐
加强碱弱酸盐
移动方向

c(H+)

c(OH-)

Kw

2、由水电离出的H+或OH-的计算（25℃）

考点四、溶液的酸碱性
1.溶液的pH
⑴表示方法 pH=-lgc(H+) c(H+)=10-pH
pOH=-lgc(OH-) c(OH-)=10-pOH
常温下，pH+pOH=-lgc(H+)-lgc(OH-)=-lgc(H+)·c(OH-)=14。
⑵溶液的酸碱性与pH的关系(常温时)
①中性溶液：c(H+)=c(OH-)=1×107mol·L-1，pH=7。
②酸性溶液：c(H+)>1×10-7mol·L-1>c(OH-), pH<7，酸性越强，pH越小。
③碱性溶液：c(H+)<1×10-7mol·L-1>c(OH-), pH>7，碱性越强，pH越大。
思考： pH<7的溶液是否一定成酸性？（注意：pH=0的溶液c(H+)=1mol/L。）
2、有关pH的计算
总思路：根据pH的定义：pH=－lg｛c(H+)｝，溶液pH计算的核心是确定溶液中c(H+)的相对大小。具体而言，酸性溶液必先确定溶液中c(H+)，碱性溶液必先确定c(OH―)，再由c(H+)·c(OH－)= Kw换算成c(H+),然后进行pH的计算。
⑴单一溶液的pH计算
①由强酸强碱浓度求pH ②已知pH求强酸强碱浓度
⑵加水稀释计算
①强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n。 ②弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH<a+n。
③强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b-n。 ④弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH>b-n。
⑤酸、碱溶液无限稀释时，pH只能约等于或接近于7，酸的pH不能大于7，碱的pH不能小于7。
【例如】将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c (H+)约为（ ）
【分析】有同学受到思维定势，根据定量计算，稀释后c(H+)=2×10-8mol·L-1(10-7/5)很快得到答案。其实，酸性溶液稀释后，c(H+)的最小值不小于1×10-7mol·L-1。所以，稀释后氢离子浓度只能近似为1×10-7mol·L-1。

⑥对于浓度（或pH）相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，强酸的pH变化幅度大。
⑶酸碱混合计算
①两种强酸混合
c(H+)混=
②两种强碱混合
c(OH-)混=
③酸碱混合，一者过量时
c(OH-)混或c(H+)混=
若酸过量，则求出c(H+)，再得出pH；若碱适量，则先求c(OH-)，再由KW得出c(H+)，进而求得pH，或由c(OH-)得出pOH再得pH。
（4） 已知酸和碱的pH之和，判断等体积混合溶液的pH(25℃)
等于 c酸（H+)=c碱（OH-)
pH（酸）+pH(碱） 小于 14 c酸（H+)>c碱（OH-)
大于 c酸（H+)>c碱（OH-)
若酸、碱溶液的pH之和为14，酸、碱中有一强、一弱，则酸、碱溶液混合后，谁弱显谁性。

（5）两种pH值不同的强酸等体积混合时 两种pH值不同的强碱等体积混合时
△pH≥2时， pH混=pH小+0.3 △pH≥2 时， pH混=pH大- 0.3
△pH=1 时，pH混=pH小+0. 26 △pH=1 时， pH混= pH大- 0.26
（6）溶液pH的测定方法
①酸碱指示剂法：只能测出pH的范围，一般不能准确测定pH。
指示剂
甲基橙
石蕊
酚酞
变色范围pH
3.1～4.4
5.0～8.0
8.2～10.0
溶液颜色
红→橙→黄
红→紫→蓝
无色→浅红→红
注意：当用酸滴定碱时，根据实际情况也可选用甲基橙，但石蕊不用作滴定指示剂。
②pH试纸法：（粗略测定溶液的pH）取一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部，随即(30s内)与标准比色卡比色对照，确定溶液的pH。
测定溶液pH时，pH试剂不能用蒸馏水润湿(否则相当于将溶液稀释，使非中性溶液的pH测定产生误差)；不能将pH试纸伸入待测试液中，以免污染试剂。
标准比色卡的颜色按pH从小到大依次是：红 (酸性)，蓝 (碱性)。
③pH计法：精确测定溶液pH。

二、 典型例题
例1：在一定温度下，无水醋酸加水稀释的过程中，溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。请回答：
（1）“O”点导电能力为0的理由是 。
（2）a、b、c三点处，溶液的c(H+)由小到大的顺序为__ ________。
（3）a、b、c三点处，电离程度最大的是__ _________。
（4）若使c点溶液中c（CH3COO－）提高，在如下措施中，可选择 （ ）
A.加热 C.加固体KOH D.加水 E.加CH3COONa（s） F. 加Zn粒
（5）在稀释过程中，随着醋酸浓度的降低,下列始终保持增大趋势的量是 （ ）
A.c(H+) B.H+个数 C.CH3COOH分子数 D.c(H+)／c(CH3COOH)
例2：（2010全国卷1）下列叙述正确的是 ( )
A．在醋酸溶液的，将此溶液稀释1倍后，溶液的，则
B．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入至溶液恰好无色，则此时溶液的（指示剂的变色范围）
C．盐酸的，盐酸的(强酸的无限稀释)
D．若1mL的盐酸与100mL溶液混合后，溶液的则溶液的
例3：25℃时，有pH=a的盐酸和pH=b的NaOH溶液，取VaL盐酸与NaOH溶液综合，需VbLNaOH，问：
（1）若a+b=14,则Va/Vb= （填数字）
（2）若a+b=13,则Va/Vb= （填数字）
（3）若a+b>14,则Va/Vb= （填表达式），且Va Vb(填>、<或=)
（4）若a+b=15,则Va/Vb= （填数字）

例4：将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸，加入水稀释至a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积（ ）
A.a=b=100 mL B.a=b=1000 mL
C.a＜b D.a＞b
例5：99mL0.1mol/L的盐酸和101mL0.05mol/L氢氧化钡溶液混合后，溶液的c(H+)为（ ）（不考虑混合时的体积变化）。
A. 0.5×（10-8+10-10）mol/L B. （10-8+10-10）mol/L
C.（1×10-14-5×10-5）mol/L D. 1×10-11 mol/L

例6：有3种溶液0.01mol/L醋酸溶液；‚0.02mol/L醋酸与0.02mol/LNaOH等体积混合后的溶液；ƒ0.04mol/L醋酸与0.02mol/LNaOH等体积混合后的溶液。下列说法不正确的是 （ ）
A.3种溶液中pH最小的是
B.‚和ƒ溶液中所含微粒种类相同
C.3种溶液中c(CH3COO-)大小顺序是ƒ>‚>
D.向‚中加入少量的CH3COONa固体，则减小
例7：25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液，②0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液，③pH＝10的Na2S溶液，④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是(　　)
A．1∶10∶1010∶109
B．1∶5∶5×109∶5×108
C．1∶20∶1010∶109
D．1∶10∶104∶109

二、课堂练习
1、下列说法正确的是（ ）
A PH=3的HX酸与PH=11的YOH碱等体积混合，所得溶液PH一定为7
B在0.1mol/L的(NH4)Fe(SO4)2溶液中c( H+)+c(NH4+)+c(Fe2+)=c(SO42-)+c( OH-)
C在醋酸钠溶液中加入适量醋酸，所得酸性溶液中c( Na+)>c(CH3COO－)> c( OH-)
D0.2mol/LHCl与0.1mol/LNaAlO2等体积混合，混合液中c(Cl－)>c（Na＋）>c(Al3+)>c(H＋)>c( OH-)
2、甲乙两醋酸稀溶液，甲的PH=a，乙的PH=a+1，下列叙述正确的是（ ）
①甲中由水电离出来的c(H+)是乙的1/10倍
②c(甲)=10 c(乙)
③中和等物质的量的NaOH溶液，需甲乙两酸的体积为10V（甲）=V（乙）
④甲中c( OH-)为乙中c( OH-)的10倍
A①②③正确 B①③正确 C②④正确 D只有①正确

3、已知H2SO4电离方程式是：H2SO4 =H++HSO4-，HSO4- H++SO42-， 又知0.1mlo/LNaHSO4溶液的PH=2，则下列说法不正确的是（ ）
A Na2SO3溶液显碱性是因为SO32-+H2O HSO3-+ OH-
B 0.1mlo/L H2SO4溶液中c( H+)=0.11mlo/L
C NaHSO4溶液中：c( Na+)>c（HSO4-）> c( H+)> c(SO42-)> c( OH-)
D在NaHSO4溶液中，HSO4-电离的趋势大于其水解的趋势
4、今有室温下四种溶液，①pH=11的氨水；②pH=11的NaOH溶液；③pH=3的醋酸；
④pH=3的盐酸，下列有关说法不正确的是( )
A．①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后，两溶液的pH均减小
B．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH ①＞②＞④＞③
C．①、④两溶液等体积混合后，所得溶液中c(Cl－)> c()>c( OH-)> c( H+)
D．V1 L④与V2 L②溶液混合后，若混合后溶液pH=4，则V1∶V2= 11∶9
5、常温下，0.1mlo/L某一元酸HA溶液中c( OH-)/ c( H+)=10-8下列叙述正确的是（ ）
A该溶液中水电离出的c( H+)=10-10mlo/L
B该溶液中c( H+)+ c( A-) +c( HA)= 0.1mlo/L
C该溶液与0.05mlo/LNaOH溶液等体积混合后：c( A-)> c( Na+)> c( OH-)> c( H+)
D向该溶液中加入一定量NaA晶体或加水稀释，溶液中c( OH-)均增大

6、将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中，下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势，其中错误的是( )

7、电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终应。右图是KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中，能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( )

8、关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液：①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液
下列说法不正确的是( )
A.c（NH+4）：③＞①
B.水电离出的c（H+）：②＞①
C.①和②等体积混合后的溶液：c（H+）＝c(OH-)+c(NH3·H2O)
D. ①和③等体积混合后的溶液：c（NH+4）＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)
9、已知乙酸（HA）的酸性比甲酸（HB）弱，在物质的量浓度均为0.1mol/L的NaA和NaB混合溶液中，下列排序正确的是( )
A.c(OH)>c(HA)>c(HB)>c(H+) B. c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+)
C. c(OH-)>c(B-)>c(A-)>c(H+) D. c(OH-)>c(HB)>c(HA)>c(H+)
10、下列叙述正确的是( )
A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中，当溶液Ph=7时，c(SO)＞c(NH)
B.两种蜡酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1，则c1=10c2
C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合，滴入石蕊溶液呈红色
D.向0.1 mol/L的氨水中加入少量硫酸铵固体，则溶液中增大
11、某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀稀，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是( )
A.Ⅱ为盐酸稀释时pH值变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
12、为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度（AG）的概念，AG＝，则下列叙述正确的是( )
　A．中性溶液的AG＝0 　B．酸性溶液的AG＜0
　C．常温下0.lmol/L氢氧化钠溶液的AG＝12  　 D．常温下0.lmol/L盐酸溶液的AG>12
13、在25mL 0.1mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.2mol·L-1CH3COOH溶液，溶液pH变化曲线如图所示，下列有关离子浓度的比较正确的是（ ）
A．在A、B间任一点(不含A、B点)，溶液中可能有c(Na+)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H+)
B．在B点，a>12.5，且有c(Na+)=c(CH3COO－)=c(OH－)=c(H+)
C．在C点，c(CH3COO－)>c(Na+)>c(OH－)>c(H+)
D．在D点，c(CH3COO－)+c(CH3COOH)=c(Na+)
14、下列实验过程中产生的现象与对应的图形相符合的是（ ）

HCl
T1
T2
c（H＋）
O
时间
CH3COOH
D
T0
15、在体积都为1L，pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中，投入0.65g锌粒，则下图所示比较符合客观事实的是( )
C
产生H2的量
O
时间
T0
T1
T2
CH3COOH
HCl
B
产生H2的速率
O
时间
T0
T1
HCl
CH3COOH
O
时间
pH
T0
T1
T2
HCl
CH3COOH
A

A
B
2
a
pH
V(ml)
1000
1
16、PH＝2的A、B两种酸溶液各1ml，分别加水稀释到
1000ml，其溶液的PH与溶液体积﹝V﹞的关系如右图所示，
则下列说法正确的是（ ）
A、A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
B、稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液的强
C、a＝5 时，A是弱酸，B是强酸
D、若A、B都是弱酸，则5＞a ＞2
17、如图为10mL一定物质的量浓度的盐酸X，用一定浓度的NaOH溶液Y滴定的图示。依据图示，推出X和Y的物质的量浓度是 ( )

盐酸的浓度/mol·L-1
NaOH的浓度/mol·L-1
A.
0. 12
 0. 04
B.
0. 04
0. 12
C.
0. 03
0. 09
D.
0. 09
0. 03

18、室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是（ ）
A．pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合
B．pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C．pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D．pH=3的硫酸与pH=11的氨水等体积混合
19、现有25℃时0.1mlo/L的氨水，回答下列问题
（1）若向氨水中加入PH=1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1:1，则所得溶液中各离子浓度由大到小的关系是_______________________
（2）若向氨水中加入稀硫酸至PH=7，此时c(NH4+)=amlo/L，则c(SO42-)=_____________
A
B
10-6
10-7

10-7 10-6 c(H+)mol/L
c(OH-) mol/L
20、水的电离平衡曲线如图所示。
（1）若以A点表示25℃时水的电离平衡的离子
浓度，当温度升高到100℃时，水的电离平衡状
态移动到B点，则此时水的离子积
从________变化到_________。
（2）100℃时将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸混
合，并保持100℃的恒温，若所得混合溶液的pH=7，
则NaOH和硫酸的体积比为__________________。
（3）100℃时，若10体积PH=a的某强酸与1体积PH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前两溶液的PH之间应该满足的关系是_________________
21. 双氧水（H2O2）和水都是极弱电解质，但H2O2比水更显酸性。
⑴若把H2O2看成是二元弱酸，请写出它在水中的电离方程式：
⑵鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可以形成酸式盐。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成正盐的化学方程式：
⑶水电离生成H3O+ 和OH－叫做水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离方程式为： __ ________________________

11

书是我们时代的生命——别林斯基

　　书籍是巨大的力量——列宁

　　书是人类进步的阶梯———高尔基

　　书籍是人类知识的总统——莎士比亚

　　书籍是人类思想的宝库——乌申斯基

　　书籍——举世之宝——梭罗

　　好的书籍是最贵重的珍宝——别林斯基

　　书是唯一不死的东西——丘特

　　书籍使人们成为宇宙的主人——巴甫连柯

　　书中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔

　　人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远——普希金

　　人离开了书，如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫

　　书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 ——库法耶夫

　　书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者———史美尔斯

　　书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料———雨果