第21讲　弱电解质的电离平衡（讲义）（原卷版）-2023年高考化学一轮复习必做提升讲义（夯基础·再突破）

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011.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．④⑦2.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．Kb4.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＜bB．a、b、c三点CH3COOH的电离程度：c＜a＜bC．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021．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)＝7.2×10－4B．K(HNO2)＝4.9×10－10C．根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序为HF＞HNO2＞HCND．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HXHYH2CO3电离平衡常数7.8×10－93.7×10－15K1＝4.4×10－7K2＝4.7×10－11 下列推断正确的是(　　)A．HX、HY两种弱酸的酸性：HX＞HYB．相同条件下溶液的碱性：NaY＞Na2CO3＞NaX＞NaHCO3C．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＜1.75×10-5D．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4C.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75.已知下列有关信息：弱酸CH3COOHHCNH2CO3电离平衡常数(常温)K＝1.8×10－5K＝4.9×10－10K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－11Ksp(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＝18C.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－16.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1.0×10－2C.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＜1.75×10-5D．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<CD.溶液中NH物质的量：A<B<D<C11.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HXHYHZ浓度/(mol·L－1)0.120.20.911电离度0.250.20.10.30.5电离常数Ka1Ka2Ka3Ka4Ka5A.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＝0.01B.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＞Ka312.（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<HXB．根据滴定曲线，可得Ka(HY)＝10－5C．相同温度下，电离常数的关系：KHX>KHYD．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)]＝－4.2C．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HXHYHZ电离常数K9×10－79×10－610－2 A.三种酸的强弱关系：HX>HY>HZB．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＞cC．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)。