第21讲-弱电解质的电离平衡(讲义)(原卷版).docx

第21讲　弱电解质的电离平衡
一、弱电解质
(1)概念

强调：
1.电解质的电离程度大，溶液的导电性不一定强，导电性是由离子浓度及所带的电荷数决定的。
2.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。
3.电离方程式的书写
①弱电解质
a.多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如H2CO3的电离方程式：H2CO3H＋＋HCO，HCOH＋＋CO。
b.多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3的电离方程式：
Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。
②酸式盐溶液
a.强酸的酸式盐完全电离，如NaHSO4的电离方程式：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。
b.弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离，如NaHCO3的电离方程式：NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOH＋＋CO。
二、弱电解质的电离概念
(1)电离平衡的建立
在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。
(2)电离平衡的建立与特征

①开始时，v(电离)最大，而v(结合)为0。
②平衡的建立过程中，v(电离)＞v(结合)。
③当v(电离)＝v(结合)时，电离过程达到平衡状态。
(3)外界条件对电离平衡的影响
①温度：温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。
②浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。
③同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小。
④加入能反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。
特别提醒：
①稀醋酸加水稀释时，溶液中的各离子浓度并不是都减小，如c(OH－)是增大的。
②电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，如稀醋酸中加入冰醋酸。
③电离平衡右移，离子的浓度不一定增大，电离程度也不一定增大。

课堂练01
1.下列说法正确的是 （ ）
①氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
②溶于水电离出H+的化合物都是酸
③BaSO4难溶于水，但BaSO4属于强电解质
④金属铜能导电，但它不是电解质，是非电解质
⑤SO2溶于水，溶液能导电，故SO2属于电解质
⑥相同条件下，H+浓度相同的盐酸和醋酸溶液导电能力相同
⑦NaHSO4在熔融状态下电离生成三种离子
A．③⑥ B．①④⑦ C．②③⑥ D．④⑦
2.下列溶液中导电性最强的是 （ ）
A．1 L 0.2 mol·L-1醋酸 B．0.1 L 0.1 mol·L-1H2SO4溶液
C．0.5 L 0.1 mol·L-1盐酸 D．2 L 0.1 mol·L-1H2SO3溶液
3.在25 ℃时，氨水的电离平衡常数为Kb，用蒸馏水稀释1 mol·L-1氨水至0.01 mol·L-1，随溶液的稀释，下列各项中始终保持增大趋势的是（ ）
A．c(OH—) B． C． D．Kb
4.下列叙述正确的是（ ）
A．盐酸溶液导电性比醋酸溶液导电性强，说明醋酸是弱酸
B．因为是弱电解质，HCl是强电解质，所以中和等体积等物质的量浓度的醋酸和盐酸时，中和醋酸消耗的NaOH比盐酸消耗的NaOH用量少
C．强电解质一定含有离子键，弱电解质中一定含共价键
D．足量Zn分别与等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸反应时，产生的量相同
5．已知人体体液中存在如下平衡：CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCO，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，则体液的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
6．（双选）H2S水溶液中存在电离平衡H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。若向H2S溶液中 (　　)
A．加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大
B．通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH增大
C．滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH减小
D．加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，平衡右移，氢离子浓度增大
7．一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，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：c＜a＜b
B．a、b、c三点CH3COOH的电离程度：c＜a＜b
C．用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小
D．a、b、c三点溶液用1 mol·L－1NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液体积：c＜a＜b

三　电离平衡常数　 电离度
1．表达式
(1)一元弱酸HA的电离常数：根据HAH＋＋A－，可表示为Ka＝。
(2)一元弱碱BOH的电离常数：根据BOHB＋＋OH－，可表示为Kb＝。
2.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。
3.特点
电离常数只与温度有关，与电解质的浓度、酸碱性无关，由于电离过程是吸热的，故温度升高，K增大。多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是K1≫K2……，所以其酸性主要决定于第一步电离。
强调：因为多元弱酸第一步电离产生的H＋，抑制了第二步电离，导致K1≫K2。
4.电离常数的四大应用
①判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。
②判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱，电离常数越大，对应的盐水解程度越小，碱性(或酸性)越弱。
③判断复分解反应能否发生，一般符合 “强酸制弱酸”规律。
④判断微粒浓度比值的变化。
5.电离度
(1)概念
电离度在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分数。
(2)表示方法
α＝×100%
也可表示为α＝×100%
课堂练02
1．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常数(25 ℃)，若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2　NaCN＋HF===HCN＋NaF　NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。由此可判断下列叙述中不正确的是(　　)
A．K(HF)＝7.2×10－4
B．K(HNO2)＝4.9×10－10
C．根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF＞HNO2＞HCN
D．K(HCN)＜K(HNO2)＜K(HF)
2．（双选）已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸化学式
HX
HY
H2CO3
电离平衡常数
7.8×10－9
3.7×10－15
K1＝4.4×10－7
K2＝4.7×10－11

下列推断正确的是(　　)
A．HX、HY两种弱酸的酸性：HX＞HY
B．相同条件下溶液的碱性：NaY＞Na2CO3＞NaX＞NaHCO3
C．向Na2CO3溶液中加入足量HY，反应的离子方程式：HY＋CO===HCO＋Y－
D．HX和HY酸性相同，都比H2CO3弱
3．25 ℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　)
A．加水稀释0.1 mol·L－1氨水，溶液中c(H＋)·c(OH－)和均保持不变
B．向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中的值增大
C．等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合：＜
D．将浓度为0.1 mol·L－1 HF溶液加水不断稀释过程中，电离平衡常数Ka(HF)保持不变，始终增大
4．醋酸的电离方程式为CH3COOH(aq)⇌CH3COO-(aq)+H+(aq) ΔH＞0，25℃时，0.1mol/L醋酸溶液中存在下述关系：Ka=1.75×10-5，是该温度下醋酸的电离平衡常数(Ka)。下列说法不正确的是 （ ）
A．向该溶液中滴加几滴浓盐酸，平衡逆向移动，c(H+)增大
B．向该溶液中加少量CH3COONa固体，平衡逆向移动
C．该温度下0.01mol/L醋酸溶液Ka＜1.75×10-5
D．升高温度，c(H+)增大，Ka变大
5.联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题： 联氨为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为________(已知：N2H4＋H＋N2H的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为______________________________________。

提升训练
1.对于常温下pH＝3的乙酸溶液，下列说法正确的是(　　)
A.与等体积、pH＝3的盐酸相比，乙酸跟足量锌粒反应产生的H2更多
B.加水稀释到原体积的10倍后溶液pH变为4
C.加入少量乙酸钠固体，溶液pH减小
D.加水稀释后，溶液中c(H＋)和c(OH－)都减小
2.已知常温时HClO的Ka＝3.0×10－8，HF的Ka＝3.5×10－4，现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释，pH随溶液体积的变化如图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．曲线Ⅰ为次氯酸稀释时pH变化曲线
B．取a点的两种酸溶液，中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液，消耗氢氟酸的体积较小
C．b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
D．从b点到d点，溶液中保持不变(HR代表HClO或HF)
3.（双选）两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释，溶液pH的变化如图所示，下列叙述不正确的是(　　)

A．MOH是一种弱碱
B．在x点，c(M＋)>c(R＋)
C．稀释前，c(ROH)＝10c(MOH)
D．稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH－)前者是后者的10倍
4.常温下，pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液，分别加水稀释至体积为V，溶液pH随lg 的变化关系如图所示，下列叙述错误的是(　　)

A．常温下：Ka(HB)＞Ka(HC)
B．HC的电离度：a点＜b点
C．当lg ＝4时，三种溶液同时升高温度，减小
D．当lg ＝5时，HA溶液的pH为7
5.已知下列有关信息：
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(常温)
K＝1.8×10－5
K＝4.9×10－10
K1＝4.3×10－7
K2＝5.6×10－11
Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9
下列判断正确的是(　　)
A.在Na2CO3溶液中滴入酚酞变红，原因是CO＋2H2OH2CO3＋2OH－
B.常温时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液pH＝6，则＝18
C.在NaHCO3溶液中：c(OH－)－c(H＋)＝c(H2CO3)－c(CO)
D.浓度为2×10－4mol·L－1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合出现沉淀，则CaCl2溶液的浓度一定是5.6×10－5mol·L－1
6.已知：25 ℃时，0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中CH3COOH的电离度(×100%)约为1%。该温度下，用0.100 0 mol·L－1氨水滴定10.00 mL 0.100 0 mol·L－1 CH3COOH溶液，溶液的pH与溶液的导电能力(I)的关系如图所示。下列说法中正确的是(　　)

A.M点→N点，水的电离程度逐渐增大
B.25 ℃时，CH3COOH的电离常数约为1.0×10－2
C.N点溶液中，c(CH3COO－)>c(NH)
D.当滴入20 mL氨水时，溶液中c(CH3COO－)>c(NH)
7．醋酸的电离方程式为CH3COOH(aq)⇌CH3COO-(aq)+H+(aq) ΔH＞0，25℃时，0.1mol/L醋酸溶液中存在下述关系：Ka=1.75×10-5，是该温度下醋酸的电离平衡常数(Ka)。下列说法不正确的是
A．向该溶液中滴加几滴浓盐酸，平衡逆向移动，c(H+)增大
B．向该溶液中加少量CH3COONa固体，平衡逆向移动
C．该温度下0.01mol/L醋酸溶液Ka＜1.75×10-5
D．升高温度，c(H+)增大，Ka变大
8.常温下，现有等体积、等pH的、HCl、的三种酸溶液，滴加等浓度的NaOH溶液将它们恰好中和，用去NaOH溶液的体职分别为、、，则三者的大小关系正确的是
A． B．
C． D．
9.下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)在水中的电离度与浓度关系的是(　　)

10.25 ℃时，用0.01 mol/L盐酸滴定10 mL a mol/L氨水，盐酸的体积与溶液pH的关系如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A.A点对应的溶液中加少量水，则增大
B.该温度下氨水的电离平衡常数Kb＝
C.溶液中水的电离程度：A<B<C
D.溶液中NH物质的量：A<B<D<C
11.下表是在相同温度下三种酸的一些数据，下列判断正确的是(　　)
酸
HX
HY
HZ
浓度/(mol·L－1)
0.12
0.2
0.9
1
1
电离度
0.25
0.2
0.1
0.3
0.5
电离常数
Ka1
Ka2
Ka3
Ka4
Ka5
A.在相同温度，从HX的数据可以说明：弱电解质溶液，浓度降低，电离度越大，且Ka1＞Ka2＞Ka3＝0.01
B.室温时，若在NaZ溶液中加水，则变小，若加少量盐酸，则变大
C.含等物质的量的NaX、NaY和NaZ的混合溶液：c(Z－)＜c(Y－)＜c(X－)
D.在相同温度下，Ka5＞Ka4＞Ka3
12.（双选）25 ℃时，用浓度为0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L－1的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZ<HY<HX
B．根据滴定曲线，可得Ka(HY)＝10－5
C．相同温度下，电离常数的关系：KHX>KHY
D．pH＝7时，三种溶液中c(Z－)>c(Y－)>c(X－)
13.改变0.1 mol·L－1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA－、A2－的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)＝]。

下列叙述错误的是(　　)
A．pH＝1.2时，c(H2A)＝c(HA－)
B．lg[K2(H2A)]＝－4.2
C．pH＝2.7时，c(HA－)>c(H2A)＝c(A2－)
D．pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)＝c(H＋)
14．相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是(　　)
酸
HX
HY
HZ
电离常数K
9×10－7
9×10－6
10－2

A.三种酸的强弱关系：HX>HY>HZ
B．反应HZ＋Y－===HY＋Z－能够发生
C．相同温度下，0.1 mol·L－1的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大
D．相同温度下，1 mol·L－1HX溶液的电离常数大于0.1 mol·L－1HX溶液
15．一元弱酸HA溶液中存在下列电离平衡：HAH＋＋A－。将1.0 mol HA分子加入1.0 L水中，如图，表示溶液中HA、H＋、A－的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是(　　)

16．25 ℃时不断将水滴入0.1 mol·L－1的氨水中，下列图像变化合理的是(　　)

17.（双选）电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下，将相同体积的盐酸和氨水分别加水稀释，溶液的电导率随加入水的体积V(H2O)变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是(　　)

A．曲线Ⅰ表示盐酸加水稀释过程中溶液电导率的变化
B．a、b、c三点溶液的pH：a＞b＞c
C．将a、b两点溶液混合，所得溶液中：c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)
D．氨水稀释过程中，不断增大

18.磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，已知10 mL、1 mol·L－1 H3PO2与20 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐，回答下列问题：
①NaH2PO2属于________(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
②若25 ℃时，K(H3PO2)＝1×10－2，则0.02 mol·L－1的H3PO2溶液的pH＝________。
③设计两种实验方案，证明次磷酸是弱酸：________________________________、
_________________________________________。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸，某温度下，0.11 mol·L－1的H3PO3溶液的pH为2，该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为________________(Ka2＝2×10－7,H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
(3)亚磷酸的结构式为(式中P→O表示成键电子对全部由磷原子提供)，含有两个“—OH”，分子中有两个可电离的H＋，因而是二元酸，由此类推次磷酸分子中含有________个“O—H”键。
(4)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液，回答下列问题：
①恰好中和生成Na2HPO3时，所得溶液的pH________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)7。
②溶液呈中性时，所得溶液的c(Na＋)________c(H2PO)＋2c(HPO)。
③若用甲基橙作指示剂，用NaOH溶液滴定，达到滴定终点时，所得溶液的c(Na＋)______c(H2PO)＋2c(HPO)。
19．已知25 ℃时，测得浓度为0.1 mol·L－1的BOH溶液中，c(OH－)＝1×10－3mol·L－1。
(1)写出BOH的电离方程式： ________________________________。
(2)BOH的电离度α＝________。
(3)BOH的电离平衡常数Kb＝________。

20．碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5 mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO＋H＋的电离常数K1＝________(已知：10－5.60＝2.5×10－6)。