弱电解质的电离平衡.doc

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§1 弱电解质的电离平衡
[考点整合]
一、电解质和非电解质
1、电解质和非电解质比较(是否化合物、是否电离、是否完全电离)
在溶解或熔化状况下能导电的化合物叫做电解质（酸、碱、盐、金属氧化物）。在溶解和熔化状况下不能导电的化合物叫做非电解质（非金属氧化物、酸酐、多数有机物）。
2、概念理解注意要点
（1）概念要点：两者必是化合物。单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
（2）电解质是溶质本身能电离。就是说：如NH3、SO2的水溶液能导电者，但它们不是电解质。其水合物NH3·H2O、H2SO3才是电解质。
（3）在水中不导电的化合物，不一定不是电解质。如：BaSO4、CaCO3等难溶盐，因为其溶解度太小，导电性不易测出。但所溶解的极少部分，却能全部电离生成离子，故均为强电解质。（是否是电解质与溶解性无关）。
二、强电解质和弱电解质
1、强弱电解质的比较

强电解质
弱电解质
定
义
在水溶液中全部电离成离子的电解质
在水溶液中只有部分电离成离子的电解质
物构
特征
离子化合物、
强极性共价化合物
弱极性共价化合物
物质类别
强酸、强碱、盐、金氧化物
弱酸、弱碱、水
电离程度
完全（不可逆）
部分（可逆）
电离平衡
不存在平衡
存在电离平衡
溶液微粒
离子
分子（多）、离子（少）
举例
H2SO4=2H++SO42-
H2S ⇋ H++HS-
2、电解质溶液导电性分析
（1）电解质溶液的导电性强弱决定于溶液离子浓度大小。强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强（浓度可不同）。
（2）电解质的导电条件是水溶液或高温熔融液（熔液）。共价化合物只能在溶液中导电，离子化合物在熔液和溶液均可导电。(区别离子与共价化合物)
（3）电解质溶液靠自由移动离子导电，发生化学变化。金属和石墨靠自由移动电子导电。只发生物理变化。
【例1】物质①氨气 ②氨水 ③硫酸钡 ④氯气 ⑤醋酸铵 ⑥铜 ⑦水
⑧酒精 ⑨甲酸 ⑩福尔马林 胆矾 NaCl熔液 NaOH溶液，其中属于强电解质的有____________属于弱电解质的有_____________属非电解质的有____________能够直接导电的有___________。
三、弱电解质的电离平衡
1、概念：一定条件（温度、浓度）下，分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，各微粒的浓度不再发生变化。（属于化学平衡）
2、特征： “逆”、“等”、“动”、“定”、“变”（具有化学平衡特征）
3、影响电离平衡的因素（符合勒沙特列原理）
（1）内因—弱电解质的本性。
（2）外因：温度—越高越电离（电离吸热），电离度增大。
浓度—越稀越电离（水促电离），电离度增大，离子浓度减小。
4、电离平衡常数（相当化学平衡常数）
ABA++B－
（1）K的意义：K值越大，则电离程度越大，电解质（即酸碱性）越强；K值越小，电离程度越小，离子结合成分子就越容易，电解质（即酸碱性）越弱。
【例2】下列阴离子，其中最易结合H+的是（ ）
A、C6H5O－ B、CH3COO－ C、OH－ D、C2H5O－
（2）K的影响因素：K只随温度的变化，且温度越高K越大。（电离吸热）
（3）多元弱酸的K：多元弱酸的电离是分步电离的，但第一步电离是主要的，每步电离平衡常数通常用K1、K2、K3 分别表示，。如：磷酸的三个K值，K1》K2》K3 ，磷酸的电离只写第一步。
6、电离方程式书写（注意：可逆否、分步否、水合否）
【例3】判定下列物质（或微粒）的电离方程式的正误，并改正其中错误。
NaHSO4= Na+ + HSO4－ H2O+H2OH3O+ + OH－
NH3·H2O=NH4+ + OH－ H2CO32H++ CO32－
HCO3－+H2OH2CO3+OH－ AlO2－+2H2OAl(OH)3⇋Al3++ OH－
【例4】（08年琼）下列离子方程式中，属于水解反应的是：
A.HCOOH+H2OHCOO－+H3O+ B.CO2+H2OHCO3—+H+
C.CO32-+H2OHCO3—+OH－ D.HS－+H2OS2－+H3O+
四、一元弱酸和一元强酸的比较（以醋酸和盐酸为例）
1、醋酸电离的分析[ CH3COOH ⇋ CH3COO + H+ ]
项目
变化
添加
平衡
移动
n(H+)
（mol）
[H+]
(mol/L)
PH值
导电性
电离度
水
向右
增大
减小
增大
减弱
增大
升温
向右
增大
增大
减小
增强
增大
NaOH(s)
向右
减小
减小
增大
增强
增大
CH3COONa
向左
减小
减小
增大
增强
减小
通HCl
向左
增大
增大
减小
增强
减小
CH3COOH
向右
增多
增多
减小
增强
减小
金属锌
向右
减小
减小
增大
增强
增大

【例5】（06年全）在0.1mol·L－1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：
CH3COOHCH3COO－＋H+ 对于该平衡，下列叙述正确的是
A.加入水时，平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动
C.加入少量0.1mol·L－1HCl溶液，溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动
【例6】（09年京）有4中混合溶液，分别由等体积0.1mol/L的2种溶液混合而成：①CH3COONa与HCl；②CH3COONa与NaOH③CH3COONa与NaCl④CH3COONa与NaHCO3下列各项排序正确的是
A．pH:②>③>④>① B C(CH3COO—)：②>④>③>①
C.溶液中C(H+):①>③>②>④ D C(CH3COOH):①>④>③>②
2、相同物质的量浓度、相同体积稀盐酸和稀醋酸比较（见左下表）
同C、同体积
盐酸
醋酸
盐酸
醋酸
同PH、同体积
C(H+) /mol·L-1
>
=
C(H+) /mol·L-1
PH
<
<
C(酸)/mol
中和NaOH能力
=
<
中和NaOH能力
与锌
反应
气体积V(H2)
=
<
气体积V(H2)
与锌
反应
始速率υ(H2)
>
=
始速率υ(H2)
3、相同PH值、相同体积稀盐酸和醋酸比较（见右上表）
【例7】（09年宁）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

【例8】.（08年津）醋酸溶液中，存在CH3COOHH＋＋CH3COO－电离平衡，下列叙述不正确的是（ ）
A、醋酸溶液中离子浓度的关系满足：c（H＋）＝c（OH－）＋c（CH3COO－）
B、0.10mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c（OH－）减小
C、CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
D、常温下pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH＜7
【例9】（04年苏）用pH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好被完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为Vl和V2，则Vl和V2的关系正确的是 （ ）
A V1＞V2 B V1＜V2 C V1＝V2 D V1≤V2
【例10】pH值相同的盐酸溶液和醋酸的溶液分别和锌反应，若最后锌都已完全溶解，但放出的气体一样多，则下列判断正确的是（ ）
A、整个阶段平均反应速率，醋酸>盐酸 B、反应所需时间，醋酸>盐酸
C、参加反应的锌的质量：盐酸=醋酸 D、开始反应速率：盐酸>醋酸
【例11】中和相同体积,相同PH的Ba(OH)2,NaOH和NH3.H2O三种稀溶液,要用相同浓度盐酸的体积分别是V1、V2和V3 则三者的大小关系是 ( )
A.V1>V2>V3 B.V1<V2<V3 C.V3>V2=V1 D.V1=V2>V3
练习
1. 用水稀释0.1mol·L—1氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是
A．[OH—]/[NH3·H2O] B．[NH3·H2O]/ [OH—]
C．[H+]和[OH—]的乘积 D．OH—的物质的量
2.(00年沪)下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是
A.CH3CH2COOH B.Cl2 C.NH4HCO3 D.SO2
3.醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解的是
A．1mo/L醋酸溶液的PH值约为2 B．醋酸能与水任何比例互溶
C．溶液的导电能力比盐酸弱 D．溶液中存在着醋酸分子
4．下列物质加到氨水中，既能使氨水的电离度增大，又使溶液的PH值降低的是
A．少量盐酸 B．少量烧碱 C．少量NaCl固体 D．少量NH4Cl溶液
5.某固体化合物A不导电，但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质A的说法中，正确的是
A. A为非电解质 B. A是强电解质 C. A是离子晶体 D. A是弱电解质
6.把0.05molNaOH固体，分别加入下列100mL溶液中，溶液的导电能力变化不大的是
A、自来水 B、0.5mol/L盐酸 C、0.5mol/L醋酸 D、0.5mol/L NH4Cl溶液
7
pH
0
水量
A
氨水电离程度
0
水量
B
溶液导电性
0
水量
C
[H+]
0
水量
D
7、25℃时不断将水滴入0.1mol/L的氨水中，下列图像变化合理的是
8.（（04年川）将0.l mol·醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是
A．溶液中c（H+）和c（）都减小 B．溶液中c（H+）增大
C．醋酸电离平衡向左移动 D．溶液的pH增大
9、下列物质中，导电性最差的是
A. 熔融氢氧化钠 B. 石墨棒 C. 盐酸 D. 固体氯化钾
10、下列图像是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性能发生变化，其电流强度（I）随新物质加入量（m）的变化曲线，以下四个导电性实验，其中与A图变化趋势一致的是 ；与B图变化趋势一致的是 ；与C图变化趋势一致是的 。

A B C
（1）Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量
（2）醋酸溶液中滴入氨水至过量
（3）澄清石灰水中通入CO2至过量
（4）NH4Cl溶液中逐渐加入适量的NaOH固体
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§2水的电离和溶液的PH
一、水的电离平衡（中和逆反应、吸热反应）
水是极弱的电解质，H2O+H2O⇋H3O++OH－简写成H2O⇋H++OH－。
【思考1】水能发生自电离，能发生自电离的共价化合物很多。如BrF3+BrF3BrF4－+BrF2+，写出液氨、乙醇、乙酸自电离的电离方程式。

1、影响水的电离因素
（1）温度，升温度促进水的电离，降温则相反（吸热反应）
（2）酸碱抑制水的电离（加酸碱增加了生成物H+或OH—）
（3）水解性盐促进水的电离（加入弱酸根或弱碱阳离子消耗H+或OH—）
加强酸强碱的正盐，不影响水的电离。
2、水的电离浓度的的计算（水电离出H+或OH—的计算）
在任何条件下，水溶液（含纯水）：[H+]水= [OH—]水=[H2O]电离，但一定等于溶液中的[H+]或[OH—]中的一个值。
酸碱抑制，取小值 [H2O]电离= min {[H+]，[OH—]}
水解促进，取大值 [H2O]电离= max {[H+]，[OH—]}
【例1】完成下列各表（未指明温度一般为常温）。
物质
促或抑
计算公式
水电离[H+]浓度
100℃纯水Kw=1×10－12
—

常温0.1mol/L的稀盐酸
抑制

PH=12的NaOH溶液
抑制

PH=4的NH4Cl溶液
促进
[H+]

PH=10的Na2CO3溶液
[OH—]

常温PH=7的NaCl溶液
无

【例2】（06年黑）将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是： （ ）
A.水的离子积变大、pH变小、呈酸性 B.水的离子积不变、pH不变、呈中性
C.水的离子积变小、pH变大、呈碱性 D.水的离子积变大、pH变小、呈中性
3、水的离子积（Kw）
Kw=c(OH－)·c(H+)，单位 (mol/L)2 。Kw只与温度有关，与溶液酸碱性无关。温度升高，水的电离程度增大。Kw增大。
常温时（25℃）Kw=1×10－14， 100℃，Kw=1×10－12。
【例3】某温度下，纯水中的[H+]=2×10—7mol/L，则此时，纯水中的
[OH—]=_____，Kw=______ ，PH值______。若温度不变，向水中滴入稀氢氧化钠溶液，并使溶液中[OH-]=5×10—6mol/L，则溶液的PH值=_____，由水电离出[H+]=_____。
二、溶液的PH值
1、PH值相关概念
（1）表示方法：pH= —lg{c(H+)}、 pOH= —lg{c(OH-)}、 pKw= —lg{Kw)}
（2）性质pH+pOH=pKw 25℃(常温) pH+pOH=____ 100℃pH+pOH=____。
（3）测定
①pH试纸（玻棒-玻片）粗略测溶液pH值（1—14）。（不可湿润）
先将pH试纸置于玻璃片上，用玻璃棒蘸待测液，点在pH值试纸中部，对照比色卡读数。
②酸碱指示剂测pH值范围
③pH计：可精确测定溶液的pH值。
三、溶液的酸碱性
1、溶液的酸碱性与[H+]和[OH-]大小关系
①任何温度下
酸性 c (H+)＞c (OH－) 中性 c (H+)= c (OH－) 碱性 c (H+)＜c (OH－)
②25℃时（常温下）：KW=1.0×10－14
酸性c (H+)＞1×10－7mol/L pH＜7 ； 碱性c (H+)＜1×10－7mol/L PH＞7
中性c (H+)= 1×10－7mol/L pH =7
【例4】（09年沪）对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列有关该硝酸溶液叙述正确的是（ ）
A．该溶液lmL稀释至100mL后，pH等于3
B．向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
C．溶液中硝酸电离出的C(H+)与水电离出的C(H+)之比值为10-12。
D．溶液中水电离出的C(H+)是pH为3的硝酸中水电离出的C(H+)的100倍
【例5】（09年琼）已知室温时，0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1％发生电离，下列叙述错误的是： （ ）
A．该溶液的pH=4
B．升高温度，溶液的pH增大
C．此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D．由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
四、有关PH值的计算
1、分类例析
（1）加水稀释
【例6】下列说法正确的有 ( )
A.PH=4的盐酸加水冲稀10倍后,溶液的PH=5
B.PH=9的氢氧化钠加水冲稀10倍后,溶液的PH=10
C.PH=5的硫酸加水冲稀1000倍后,溶液的PH=8
D.PH=8的氢氧化钠加水冲稀100倍后,溶液的PH=6
【例7】0.1mol/L的一元酸HA溶液的PH=3 ,若加水冲稀100倍后溶液的PH值是( ) A.1 B.4 C.5 D.8
【例8】将PH=12的NaOH溶液与水等体积混和,其溶液的PH值是 ( )
A.6.0 B.10 C.11.7 D.12.3
【规律小结】
① 加水冲稀时，溶液的pH值趋近水的pH值（7），即酸加碱减，趋近7为止，
每稀释10倍强变一个单位[弱变0.5个单位]。
②当加等体积的水时，冲稀倍数为2，则溶液的pH为酸+0.3、碱-0.3。
【思考2】用pH试纸来测溶液的PH值不可湿润，因此某生认为用湿润的pH试纸所测溶液的pH值一定会产生误差？你认为正确否并举例说明。

（2）酸碱间的混合
①两种强酸溶液混合时，先求[H+]，再求pH

②两种强碱溶液混合时，先求[OH-]，再通过Kw求[H+]，最后求pH

③强酸与强碱溶液混合：H++OH-=H2O
酸过量
碱过量
注意：混合后显酸性，一定用[H+]算起；显碱性一定用[OH-]算起。
【例9】列式求解下列溶液混合后的pH值。
①pH＝5的盐酸与pH＝2的盐酸以等体积混合后，溶液的pH最接近于： （ ）
A 2.0 B.2.3 C.3.5 D.7.0
②将pH为8的NaOH溶液与pH为10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中氢离子浓度最接近于 （ ）
A. 2×10-10 mol／L B. 0.5×(10-8＋10-10) mol／L
C. (10-8＋10-10) mol／L D. (1×10-14－5×10-5) mol／L
③99 mL 0.5 mol / L硫酸跟101 mL 1 mol / L氢氧化钠溶液混合后，溶液的pH为（ ） A. 0.4 B. 2 C. 12 D. 13.6
【例10】pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合液的pH为11，则强碱与强酸的体积比是 （ ）
A. 11∶1 B. 9∶1 C. 1∶11 D. 1∶9
【例11】往相同浓度、相同体积的NaOH溶液中分别加入pH为3和4的醋酸，使其刚好完全反应，若消耗两种醋酸溶液的体积分别为V1和V2，则V1、V2的关系是 （ ）
A. V2＝10V1 B. V2＜10V1 C. V2＞10V1 D. V1＝10V2
【例12】在25℃时,有PH值为a的盐酸和PH值为b的NaOH溶液, 取Va升的盐酸同Vb升的氢氧化钠溶液混和,恰好反显中性 则
①若a+b=14时 则Va/Vb= ②若a+b=13时 则Va/Vb= _______
③若a+b>14时 则Va/Vb=_______________(用a,b表示)

【规律小结】当pH(酸)+pH(碱)=14的酸和碱等体积混合，则混合后，溶液的pH值为：
强酸+强碱=7、弱酸+强碱<7、强酸+弱碱>7。
【例13】（07年全）室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积种混合
B. pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C. pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D. pH=3的硫酸和pH=11的的氨水等体积混合
【例14】（06年京）某酸HX稀溶液和某碱YOH稀溶液的物质的量浓度相等，两溶液混合后，溶液的pH大于7。下表中判断合理的是
编号
HX
YOH
溶液的体积关系
①
强酸
强碱
Ｖ（HX）＝Ｖ（YOH）
②
强酸
强碱
Ｖ（HX）＜Ｖ（YOH）
③
强酸
弱碱
Ｖ（HX）＝Ｖ（YOH）
④
弱酸
强碱
Ｖ（HX）＝Ｖ（YOH）
A ①③ B ②③ C ①④ D ②④
练习
1．某溶液中水电离产生的C(H+)=1×10－11mol/L，该溶液的pH可能是
A．11 B．3 C．8 D．7
2．常温下某溶液中，由水电离出的[H+]为1×10—12mol/L，该溶液中一定能大量共存的离子组是
A．K+、Na+、SO42—、NO3— B．Na+、K+、S2—、CO32—
C．Fe2+、Mg2+、Cl—、SO42— D．NH4+、Cl—、K+、SO32—
3．在pH分别为9的NaOH溶液和醋酸钠溶液中，设水的电离浓度分别为a和b（mol·L—1），则a和b的关系为
A．a>b B．a=10—4b C．b=10—4a D．a=b
4．对H2O的电离平衡，不产生影响的粒子是

5．水是一种极弱的电解质，在室温下平均每n个水分子只有1个分子发生电离，n值为
A．1×10－14 B．55.6×107 C．1×10-7 D．55.6
6．相同温度下，有PH值相同的盐酸、硫酸、醋酸溶液，则三者的物质的量浓度排序不正确的是
A．盐酸=硫酸=醋酸 B．盐酸>硫酸>醋酸
C．硫酸>盐酸>醋酸 D．醋酸>盐酸>硫酸
7．四种水溶液①HCI，②FeCI3，③KOH，④Na2CO3其 PH值依次为4、4、10、10，而溶液中水的电离百分率依次为α1、α2、α3、α4，则它们的关系正确的是
A．α1=α2=α3=α4 B．α1＞α3＞α2＞α4
C．α4=α2＞α3=α1 D．α1=α3＞α2＝α4
8．在室温条件下，酸和碱的溶液等体积混合后，pH值一定大于7的是
A、pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液
B、pH=3的醋酸（电离度约为1%）和pH=12的氢氧化钠溶液
C、pH=3的硝酸和pH=11的氨水（电离度约为1%）
D、pH=3的硫酸和pH=12的氢氧化钾溶液
9．25℃时，某强酸溶液pH=a，强碱溶液pH=b，且a+b=12，酸碱溶液混合后溶液的pH=7，则酸溶液的体积（V1）与碱溶液的体积（V1）的关系是
A．V1=102V2 B．V2=102V1 C． V1=2V2 D． V2=2V1
10. 现有常温时pH＝1的某强酸溶液10mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是
A．加入10mL 0.01mol·L－1的NaOH溶液 B．加入10mL 的水进行稀释
C．加水稀释成100mL D．加入10mL 0.01mol·L－1的盐酸溶液
11.（08全）取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3 : 2体积比混合，所得溶液pH＝12，则原溶液的浓度为
A．0.01mol/L B．0.017mol/L C．0.05mol/L D．0.50mol/L
12.现有PH=2 的三种溶液 ①H2SO4 ②盐酸 ③HAC(醋酸)各10 mL , 则:
(1)加水稀释100倍后 ,PH大小关系是 。
(2)加入足量锌粒，产生氢气的质量多少关系是 。
(3)三种溶液的物质的量浓度的大小关系是 。
(4)加入等体积 PH=12 的Ba(OH)2溶液，反应后溶液显酸性的有 。

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