弱电解质的电离平衡
考点一弱电解质的电离平衡
1.弱电解质
(1)概念
(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。
2.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.外因对电离平衡的影响
(1)浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，越易电离。
(2)温度：温度越高，电离程度越大。
(3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动。
(4)化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使电离平衡向电离方向移动。如：以0.1mol·L－1CH3COOH溶液为例，填写外界条件对CH3COOH((CH3COO－＋H＋ΔH＞0的影响。
改变条件 平衡移动方向 n(H＋) c(H＋) 导电能力 Ka 加水稀释 加入少量冰醋酸 通入HCl(g) 加NaOH(s) 加CH3COONa(s) 加入镁粉 升高温度
1.25℃时，稀释0.1mol·L－1的CH3COOH溶液，溶液中所有离子浓度都降低吗？请阐述判断的理由____________________________________________________________________。
2.分别画出冰醋酸和0.1mol·L－1的醋酸加水稀释时导电能力的变化图。
答案不是，c(CH3COO－)、c(H＋)降低，水的电离被抑制程度降低，则c(OH－)增大[或温度不变，Kw不变，c(H＋)降低，c(OH－)必然增大]
1.常温下，0.1mol·L－1醋酸溶液的pH＝a，下列能使溶液pH＝a＋1的措施是()
A.将溶液稀释到原体积的10倍B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积的0.2mol·L－1盐酸D.提高溶液的温度
2.(2019·武汉调研)稀氨水中存在着下列平衡：NH3·H2O((NH＋OH－，若要使平衡向左移动，同时使c(OH－)增大，应加入的物质或采取的措施是()
①NH4Cl固体②硫酸③NaOH固体④水⑤加热⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤B.③⑥C.③D.③⑤
3.已知人体体液中存在如下平衡：CO2＋H2O((H2CO3((H＋＋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
.H2S水溶液中存在电离平衡H2S((H＋＋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)，溶液中所有离子浓度都减小
.向溶液中加入新物质时，其导电性(I)符合图示变化趋势的实验操作是()
A.乙酸溶液中通入氨气至过量B.澄清的石灰水中通入CO2至过量
C.亚硫酸中通入氯气至过量D.氨水中通入氯化氢气体
.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1mol·L－1NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液体积：c＜a＜b
考点二电离平衡常数
1.表达式
(1)一元弱酸HA的电离常数：根据HA((H＋＋A－，可表示为Ka＝。
(2)一元弱碱BOH的电离常数：根据BOH((B＋＋OH－，可表示为Kb＝。
2.特点
(1)电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K值增大。
(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱，K越大，表示弱电解质越易电离，酸性或碱性越强。
例如，在25℃时，K(HNO2)＝4.6×10－4，K(CH3COOH)＝1.8×10－5，因而HNO2的酸性比CH3COOH强。
(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1K2?K3……，故其酸性取决于第一步电离。
3.电离度
(1)概念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总数的百分比。
(2)表示方法
α＝×100%
也可表示为α＝×100%
(3)影响因素
①相同温度下，同一弱电解质，浓度越大，其电离度(α)越小。
②相同浓度下，同一弱电解质，温度越高，其电离度(α)越大。
1.同一温度下，H2CO3的电离平衡常数Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11，有人认为Ka1、Ka2差别很大的主要原因是第一步电离产生的H＋对第二步的电离起抑制作用造成的。你认为这种观点对吗？试从影响平衡常数因素的角度阐明你的观点。
.部分弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO 电离平衡常数(25℃) K＝1.77×10－4 K1＝1.3×10－7
K2＝7.1×10－15 K1＝4.4×10－7
K2＝4.7×10－11 K＝3.0×10－8 按要求回答下列问题：
(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为______________________。
(2)同浓度的HCOO－、HS－、S2－、HCO、CO、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为__________________________________________________________________________。
(3)将少量CO2气体通入NaClO溶液中，写出该反应的离子方程式：_______________。
这种观点不正确，电离常数与温度有关，与溶液的H＋浓度无关。其差别大的主要原因是从HCO负电荷上解离一个正电荷(H＋)比从中性分子(H2CO3)中解离一个正电荷(H＋)克服微粒之间的作用要大，即内因影响电离常数。
(1)HCOOH＞H2CO3＞H2S＞HClO(2)S2－＞CO＞ClO－＞HS－＞HCO＞HCOO－
(3)ClO－＋CO2＋H2OHClO＋HCO
1.(2018·吉林实验中学期末)硼酸(H3BO3)溶液中存在：
H3BO3(aq)＋H2O(l)(([B(OH)4]－(aq)＋H＋(aq)。下列说法正确的是()
化学式 电离常数(298K) 硼酸 K＝5.7×10－10 碳酸 K1＝4.4×10－7
K2＝4.7×10－11 醋酸 K＝1.75×10－5 A.等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较，pH：前者＞后者B.等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者＞后者
C.将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生
D.将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生
2.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：NaX＞Na2CO3＞NaY＞NaHCO3
C.结合H＋的能力：CO＞Y－＞X－＞HCOD.HX和HY酸性相同，都比H2CO3弱
4.(2018·济南二模)25℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是()
A.加水稀释0.1mol·L－1氨水，溶液中c(H＋)·c(OH－)和c(H＋)/c(OH－)保持不变
B.向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中c(CH3COO－)/c(CH3COOH)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0.1mol·L－1HF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
考点三强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
1.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
比较项目
酸 c(H＋) pH 中和碱的能力 与活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率 盐酸 大 小 相同 相同 大 醋酸溶液 小 大 小 (2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
比较项目
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 开始与金属反应的速率 盐酸 相同 小 小 少 相同 醋酸溶液 大 大 多
2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大 加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多
(2)相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸
加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多
在一定温度下，有a.盐酸b.硫酸c.醋酸三种酸：
(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是______(用字母表示，下同)。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是________。
(3)若三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是________________。
(4)当三者c(H＋)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是__________。
(5)当三者c(H＋)相同且体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为______________________________，反应所需时间的长短关系是__________。
(6)将c(H＋)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是______。
(7)将c(H＋)相同且体积也相同的三种酸，分别与等浓度的NaOH稀溶液反应至pH＝7，则消耗NaOH溶液的体积大小关系为__________。
答案(1)b>a>c(2)b>a＝c(3)c>a>b(4)c>a＝b(5)a＝b＝ca＝b>c(6)c>a＝b(7)c>a＝b
题组一判断弱电解质的方法
1.能证明乙酸是弱酸的实验事实是()
A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2.0.1mol·L－1CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红.0.1mol·L－1CH3COONa溶液的pH大于7.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2
2.25℃时，有下列四种溶液：
① ② ③ ④ 0.1mol·L－1
氨水 pH＝11
氨水 0.1mol·L－1
盐酸 pH＝3
盐酸
下列说法中正确的是()
A.①稀释到原来的100倍后，pH与②相同
B.①③等体积混合、②④等体积混合所得的溶液都呈酸性
C.①②中分别加入少量CH3COONa固体，的值都变小
D.③④稀释到原来的100倍后，稀释后④溶液中的pH大
.(2018·贵阳模拟)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)
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度(2015·重庆，3A)
(2)LiH2PO4溶液中存在3个平衡(2018·天津，6A改编)
(3)向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小
(4)常温下，0.1mol·L－1CH3COONa溶液的pH大于7能证明乙酸是弱酸
(5)室温下，稀释0.1mol·L－1CH3COOH溶液，溶液的导电能力增强(2016·江苏，7D)
(6)稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度(2015·重庆，3A)
×××√××
2.(2015·海南)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()
3.(2015·全国卷Ⅰ，13)浓度均为0.10mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是()
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度：b点大于a点
C.若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)相等
D.当lg＝2时，若两溶液同时升高温度，则增大
4.(2017·全国卷Ⅱ，12)改变0.1mol·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＋)
．[2019新课标]NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾（邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10?3，Ka2=3.9×10?6）溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中b点为反应终点。下列叙述错误的是
A．混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B．Na+与A2?的导电能力之和大于HA?的
C．b点的混合溶液pH=7
D．c点的混合溶液中，c(Na+)>c(K+)>c(OH?)
BDDC
6.(2018·红谷滩新区期中)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10mL、1mol·L－1H3PO2与20mL1mol·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0.02mol·L－1的H3PO2溶液的pH＝_________。
(2)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。
答案(1)①正盐②2(2)1
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