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第23讲 弱电解质的电离平衡（讲）-2022年高考化学一轮复习讲练测
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第八章 水溶液中的离子平衡
第23讲 弱电解质的电离平衡（精讲）
【考情分析】
本讲内容在高考中考查内容主要有三个，一是强弱电解质的判断与比较；二是外界条件对电离平衡的影响；三是电离平衡常数，它是高考新增热点，主要命题角度为电离平衡常数的计算及应用。本讲内容是电解质溶液理论的基础，以选择题和填空题为主，试题难度中等。
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想:认识弱电解质的电离有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析弱电解质的电离平衡,并运用电离平衡原理解决实际问题。
2.科学探究与创新意识:能发现和提出有关弱电解质的判断问题；能从问题和假设出发，确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究。
3.证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识电离平衡的本质特征、建立模型,能运用模型解释电离平衡的移动,揭示现象的本质和规律。
【网络构建】
【知识梳理】
智能点一 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.影响因素
(1)内因：弱电解质本身的性质。
(2)外因
①温度：温度越高，电离程度越大。
②浓度：在一定温度下同一弱电解质溶液中，溶液浓度越小，越易电离。
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0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液为例，填写外界条件对CH3COOHCH3COO－＋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
向右
增大
减小
减弱
不变
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
增强
不变
通入HCl(g)
向左
增大
增大
增强
不变
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增强
不变
加CH3COONa(s)
向左
减小
减小
增强
不变
加入镁粉
向右
减小
减小
增强
不变
升高温度
向右
增大
增大
增强
增大
4.电离方程式的书写
(1)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。
(2)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－。
(3)强酸的酸式盐完全电离，如NaHSO4的电离方程式：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。
(4)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。
智能点二 电离度和电离平衡常数
1.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。
2.电离常数
(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)特点
①电离常数与温度有关，与浓度无关。升高温度，K值增大。
②电离常数反映弱电解质电离程度的相对强弱，K越大，表示弱电解质越易电离，酸性或碱性越强。
③多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3……，故其酸性取决于第一步电离。
(3)影响因素
(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，酸性(或碱性)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计算弱酸、弱碱溶液中的c(H＋)、c(OH－)。稀溶液中、弱酸溶液中，c(H＋)＝，弱碱溶液中c(OH－)＝。
(5)电离度和电离常数的关系α≈或K≈cα2。
智能点三 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
3.判断HA为一元弱酸的两种常用方法
(1)常温下，测量NaA溶液的pH，若pH＞7，则证明HA为一元弱酸。
(2)配制0.01 mol·L－1的HA的溶液，测量溶液的pH，若pH＞2，则证明HA为一元弱酸。
智能点四 自偶电离
1.定义：液态状况下溶剂分子在溶剂中自发发生的电离称为自偶电离。
2.条件：只要是液态极性共价分子化合物就可发生自偶电离，在部分酸的浓水溶液（如浓硝酸）也可发生类似反应。分子的极性越强则自偶电离的程度越大。
3.实例
(1)极性共价化合物的自偶电离
HNO3+HNO3H2NO3++NO3-
BrF3+BrF3BrF4⁻+ BrF2⁺
NH3+NH3NH4++NH2-
CH3CH2OH+CH3CH2OHCH3CH2OH2++CH3CH2O-
H2O+H2OH3O++OH-
SOCl2SOCl++Cl⁻
N2O4NO++NO3-
3HFH2F++HF2-
2SO2SO2++SO32-
3HClH2Cl++HCl2-
（2）非极性共价分子在溶液中时也偶有自偶电离
例如：2PCl5PCl6- + PCl4+
PBr5PBr4++ Br_
【典例剖析】
高频考点1 考查弱电解质的电离特点
例1．（2021·民勤县第四中学高三期末）在醋酸溶液中，CH3COOH电离达到平衡的标志是
A．溶液显电中性 B．氢离子浓度恒定不变
C．c(H+) = c(CH3COO¯) D．溶液中检测不出CH3COOH分子存在
【解析】A．任何电解质溶液中都呈电中性，与弱电解质是否达到电离平衡无关，故A不符合题意；B．氢离子浓度恒定不变时说明正逆反应速率相等，则该反应达到平衡状态，可作为CH3COOH电离达到平衡的标志，故B符合题意；C．由于醋酸的电离程度未知，达到平衡时c(H+)与c(CH3COO-)关系不确定，且c(H+)=c(CH3COO-)不符合溶液电中性原则，故C不符合题意；D．CH3COOH为弱电解质，电离为可逆过程，即CH3COOHCH3COO-+H+，溶液中存在CH3COOH分子，故D不符合题意；答案为B。
【答案】B
【易错警示】(1)电离平衡向右移动，电离程度不一定增大。
(2)加水稀释电解质，电解质分子的浓度不一定减小。
(3)溶液的导电能力(电导率)与电解质的强弱无关，它取决于溶液中自由移动的离子浓度大小以及离子所带电荷的多少。
【变式训练】（2020·全国高三）下列关于某温度下一定浓度氨水的说法正确的是（ ）
A．NH3∙H2O电离达到平衡的标志是溶液呈电中性
B．是个常数
C．氨水促进了水的电离
D．c(NH4+)+c(H+)=c(NH3⋅H2O)+c(OH-)
【解析】A. 溶液在任何状态下均为电中性，A项错误；B. 设NH3∙H2O的电离常数为 Kb，则，而，两式相比得，因Kb、为常数，故也为常数，B项正确；C. NH3∙H2O电离出，抑制了水的电离，C项错误；D. 根据溶液中的电荷守恒可知，，D项错误。综上所述，答案为B。
【答案】B
高频考点2 考查溶液导电性图像分析
例2．（2021·四川南充市·高三一模）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点。下图是利用手持技术数字化实验测量的溶液分别滴定溶液和溶液的滴定曲线。下列示意图中，能正确表示用溶液滴定和混合溶液的滴定曲线的是
A． B．
C． D．
【解析】根据溶液分别滴定溶液和溶液的滴定曲线可知，开始阶段，盐酸溶液中导电率下降，是因为氢氧化钾与盐酸反应生成水，导致溶液中离子浓度减小，导电率下降，当盐酸被消耗完，再加入氢氧化钾，溶液中离子浓度增大，导电率增大；开始醋酸溶液中导电率升高，是因为醋酸是弱电解质，与氢氧化钾反应后转化为强电解质，溶液中离子浓度增大，导电率增大，当醋酸被消耗完，继续加入氢氧化钾，溶液中离子浓度增大，导电率增强。醋酸是弱电解质，在溶液里部分电离，盐酸和氢氧化钾都是强电解质，完全电离，向醋酸和盐酸的混合溶液中滴加氢氧化钾，氢氧化钾先和盐酸反应，生成强电解质氯化钾，但溶液的体积不断增大，溶液被稀释，溶液中离子浓度减小，导电率下降，当盐酸全部被中和后，继续滴加氢氧化钾与弱电解质醋酸反应生成强电解质醋酸钾，溶液中离子浓度增大，导电率增大，当醋酸也反应完，继续加氢氧化钾，溶液的导电能力增大，符合导电率变化的为A，答案选A。
【答案】A
【方法归纳】影响电解质溶液的导电能力的主要因素
电解质溶液的导电能力主要取决于离子的浓度、离子在电场中的运动速率以及离子所带的电荷数目。
(1)相同条件下溶液的离子浓度越大，其导电能力越强。
(2)相同离子浓度时，离子所带的电荷数越多，溶液的导电能力越强。
(3)温度越高，溶液的导电能力越强。
【变式训练】（2020·湖北沙市中学模拟）电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率的变化可以确定滴定反应的终点。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( )
【解析】HCl为强电解质，CH3COOH为弱电解质，向二者的混合溶液中滴加NH3·H2O时，NH3·H2O先与HCl反应，生成强电解质NH4Cl，但溶液体积不断增大，溶液被稀释，所以电导率下降。当HCl被中和完后，继续与弱电解质CH3COOH反应，生成强电解质CH3COONH4，所以电导率增大。HCl与CH3COOH均反应完后，继续滴加弱电解质NH3·H2O，电导率变化不大，因为溶液被稀释，有下降趋势。
【答案】D
高频考点3 考查外界条件对电离平衡的影响
例3．（2020·北京师范大学万宁附属中学高三月考）常温下，在pH=5的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH⇌CH3COO-+H+，温度不变时，对于该电离平衡下列叙述正确的是
A．加入少量NaOH固体，平衡向右移动，c(H+)减小
B．加少量CH3COONa固体于醋酸溶液中，故醋酸的电离平衡向右移动
C．加入水时，平衡向右移动，CH3COOH电离常数增大
D．加入少量pH=5的硫酸，溶液中c(H+)增大
【解析】A．加入少量NaOH固体，氢氧化钠电离的氢氧根离子与CH3COOH电离生成的H+反应生成水，导致溶液中氢离子浓度减小，故A正确；B．加入少量CH3COONa固体，c(CH3COO-)增大，该电离电离平衡向左移动，故B错误；C．加水促进弱电解质的电离，则电离平衡正向移动，由于温度不变，则醋酸的电离平衡常数不会变化，故C错误；D．pH=5的CH3COOH溶液中，氢离子浓度为1×10-5mol•L-1，pH=5的硫酸溶液中氢离子浓度为1×10-5mol•L-1，两溶液中氢离子浓度相等，平衡不移动，则混合液中c(H+)不变，故D错误。答案选A。
【答案】A
【易错提醒】外界条件对电离平衡影响的四个“不一定”
(1)稀醋酸加水稀释时，溶液中不一定所有的离子浓度都减小。
因为温度不变，Kw＝c(H＋)·c(OH－)是定值，稀醋酸加水稀释时，溶液中的c(H＋)减小，故c(OH－)增大。
(2)电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度不一定增大，电离程度也不一定增大。
如对于CH3COOHCH3COO－＋H＋，平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，只能“减弱”而不能“消除”，再次平衡时，c(CH3COOH)比原平衡时大；加水稀释或加少量NaOH固体，都会使平衡右移，但 c(CH3COOH)、c(H＋)都比原平衡时要小；加水稀释或增大弱电解质的浓度，都使平衡右移，但加水稀释时弱电解质的电离程度增大，而增大弱电解质的浓度时弱电解质的电离程度减小。
【变式训练】（2021·浙江金华市·高三一模）由于血液中存在如下平衡过程：、、，使血液的pH维持在7.35～7.45.如超出这个范围会造成酸中毒(pH过低)或碱中毒(pH过高)，急性中毒时需静脉注射或进行治疗。下列叙述正确的是
A．血液中浓度过高会导致酸中毒，使血液中的值增大
B．治疗碱中毒时，患者需降低呼吸频率，以增加血液中浓度
C．急性酸中毒时，救治方式是静脉注射溶液
D．酸或碱中毒时，会导致血液中的酶发生水解
【解析】A．血液中浓度过高，氢离子浓度增大，会导致酸中毒，其中的值减小，A错误；B．因为太快、太深地过度呼吸运动使得肺泡内CO2浓度大大降低，从而加快了肺部血液中地CO2过多地扩散进入肺泡，排出体外，所以治疗碱中毒时，患者需降低呼吸频率，以增加血液中浓度，B正确；C．急性酸中毒时，救治方式是静脉注射溶液，C错误；D．酸或碱中毒时，会导致血液中的酶发生变性而不是水解，D错误；答案选B。
【答案】B
高频考点4 考查强、弱电解质的判断与比较
例4.(2020·浙江温州适应性测试)25 ℃时，关于0.01 mol·L－1 HCl和0.1 mol·L－1 CH3COOH两种溶液的比较，下列说法正确的是( )
A．稀释10倍后浓度变化：c(CH3COOH)＝10c(Cl－)
B．中和1 mol NaOH时消耗酸的体积：V(HCl)＝10V(CH3COOH)
C．上述两种溶液与足量的NaOH溶液反应，后者放热更多
D．分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化)：c(CH3COO－)＝10c(Cl－)
【解析】两种溶液稀释10倍后，Cl－浓度减小到原HCl溶液浓度的，但由于CH3COOH为弱酸，稀释促进CH3COOH的电离，故稀释后CH3COOH的浓度小于原CH3COOH溶液浓度的，即c(CH3COOH)＜10c(Cl－)，A项错误；中和1 mol NaOH需要HCl和醋酸的物质的量均为1 mol，由于HCl和CH3COOH溶液浓度比为1∶10，则消耗二者的体积比为10∶1，B项正确；由于没有给出两种酸溶液的体积，所以不能确定与足量的NaOH溶液反应后放出热量的多少，C项错误；由于醋酸为弱酸，所以当用NaOH中和醋酸时，若是完全中和，所得溶液呈碱性，如果得到中性溶液，则需要醋酸过量，即加入的NaOH固体的量要小于醋酸的量，则加入NaOH固体反应后呈中性的两溶液中分别有c(CH3COO－)＝c(Na＋)＜0.1 mol·L－1，c(Cl－)＝c(Na＋)＝0.01 mol·L－1，故c(CH3COO－)＜10c(Cl－)，D项错误。
【答案】B
【名师助学】我们在做有关强酸、弱酸、强碱、弱碱的试题时，不妨用假设法给自己搭建一个平台，用这个平台进行分析。如题中的A选项，分别加水稀释10倍，假设平衡不移动，那么①②溶液的浓度均为原来的，然后再根据电离平衡移动进行分析，其它选项也可以采用类似的方法处理。
【变式训练】 (2020·湖南怀化高三月考)室温下，有pH＝3的盐酸、硫酸、醋酸(假设CH3COOH的电离度为1%)三种相同体积的溶液。以下叙述错误的是( )
A．测定其导电性能相同
B．与足量的锌粉反应的起始速率相同
C．与足量的锌粉反应产生氢气的体积比为1∶1∶100
D．与同浓度氢氧化钠溶液反应，消耗氢氧化钠溶液的体积为1∶2∶100
【解析】pH＝3的盐酸、硫酸、醋酸导电性能相同，正确；pH＝3的盐酸、硫酸、醋酸，锌与氢离子反应，氢离子浓度相同，起始速率相同，正确；CH3COOH的电离度为1%，pH＝3，c(H＋)＝10－3 mol/L，与足量的锌粉反应，CH3COOH均被消耗，c(CH3COOH)＝ mol/L＝10 －1 mol/L，盐酸的浓度与氢离子浓度相等，c(H＋)＝10－3 mol/L，H2SO4的浓度为 mol·L－1与足量的锌粉反应产生氢气的体积比为1∶1∶100，正确；消耗氢氧化钠溶液的体积为1∶1∶100，故D错误。
【答案】D
高频考点5 考查电离常数的应用
例5．（2021·北京高三二模）常温下，CH3COOH、HCOOH(甲酸)的电离常数数值分别为1.7×10-5、1.8×10-4，以下关于0.1mol/LCH3COOH溶液、0.1mol/LHCOOH溶液的说法正确的是
A．c(H+)：CH3COOH＞HCOOH
B．等体积的两溶液中，分别加入过量的镁，产生氢气的体积：HCOOH＞CH3COOH
C．HCOOH可能与NaOH发生反应：H++OH-=H2O
D．将CH3COOH溶液稀释100倍过程中，保持不变
【解析】A．电离平衡常数越大，酸性越强，等浓度的甲酸和乙酸溶液，甲酸酸性强，所以电离程度大，所以溶液中的c(H+)：CH3COOH＜HCOOH，故A错误；B．等浓度等体积的甲酸和乙酸溶液中，甲酸和乙酸的物质的量相等，分别加入过量的镁，产生氢气的体积：HCOOH = CH3COOH，故B错误；C．HCOOH是弱酸，与NaOH发生反应：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，故C错误；D．=，将CH3COOH溶液稀释100倍过程中，保持不变，故D正确；故选D。
【答案】D
【规律总结】电离常数的应用
(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，酸性(或碱性)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。
【变式训练】（2020·南昌县莲塘第一中学高三月考）已知常温下，几种物质的电离平衡常数：
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
HClO
苯酚
K25℃
K =1.77× 10-4
K=4.9× 10-10
K1=4.3× 10-7
K2= 5.6× 10-11
K= 2.98× 10-8
K=1.1× 10-10
下列反应的离子方程式正确的有：
①向苯酚钠溶液中通入少量的CO2：2C6H5O- +CO2 + H2O→2C6H5OH+CO
②次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳：Ca2+ + 2ClO- +CO2+ H2O= CaCO3↓十2HClO
③次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳：2C1O- +H2O+CO2 =2HClO+CO
④次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫：3ClO- +SO2+ H2O=SO + 2HClO+Cl-
⑤纯碱溶液中滴加少量甲酸：2HCOOH+CO=2HCOO-十H2O+CO2↑
⑥碳酸钠溶液中通入过量氯气：Cl2 +H2O+2CO=2HCO +C1- +ClO-
⑦NaCN溶液中通入少量的CO2：CN- +CO2 +H2O=HCO + HCN
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
【解析】由电离平衡常数可知酸性：HCOOH＞H2CO3＞HClO＞HCN＞C6H5OH＞HCO，结合氢离子能力：CO＞C6H5O-＞CN-＞ClO-＞HCO＞HCOO-。①苯酚酸性强于碳酸氢根，故向苯酚钠溶液中通入少量的CO2：C6H5O- +CO2 + H2O→C6H5OH+HCO，错误；②碳酸酸性强于次氯酸，故次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳：Ca2+ + 2ClO- +CO2+ H2O= CaCO3↓十2HClO，正确；③次氯酸酸性强于碳酸氢根离子，故次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳：C1O- +H2O+CO2 =HClO+HCO，错误；④次氯酸跟有强氧化性，二氧化硫有还原性，二者发生氧化还原反应，二氧化硫少量，还有HClO生成，故次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫：3ClO- +SO2+ H2O=SO+ 2HClO+Cl-，正确；⑤甲酸酸性＞碳酸＞碳酸氢根离子，则纯碱溶液中滴加少量甲酸：HCOOH+CO=HCOO-十HCO，错误；⑥酸性：盐酸＞碳酸＞次氯酸＞碳酸氢根离子，碳酸钠溶液中通入过量氯气，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳：2Cl2 +H2O+2CO=CO2 ↑+2C1- +2HClO，错误；⑦酸性：碳酸＞HCN＞碳酸氢根离子，则NaCN溶液中通入少量的CO2：CN- +CO2 +H2O=HCO + HCN，正确；综上所述，②④⑦正确，故答案选B。
【答案】B
高频考点6 考查电离平衡常数的有关计算
例6.(2020·山东省济南二模)25 ℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A．加水稀释0.1 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
【解析】A项中，0.1 mol·L－1氨水稀释过程中c(H＋)增大，c(OH－)减小，因而比值变大，错误；B项，向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中＝，加入CH3COONa，溶液碱性增强，则c(H＋)减小，所以的值增大，正确；C项，等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合，根据电离常数有Ka1＝、Ka2＝，同一溶液中c(H＋)相等，而Ka1＞Ka2，则＞，错误；D项，0.1 mol·L－1的HF加水稀释，c(F－)趋近于0，而c(H＋)趋于不变(10－7 mol·L－1)，故比值变小，错误。
【答案】B
【方法归纳】溶液中离子浓度比值变化的判断方法
(1)将浓度之比转化为物质的量之比；
(2)“凑常数”：将某些离子的浓度比值乘以或除以某些离子的浓度，转化为一个Ka或Kb或KW等常数与某种离子浓度乘积或相除的关系；
(3)“假设法”：假设无限稀释，则c(H＋)、c(OH－)趋于不变，其他离子浓度趋于0。
【变式训练】（2021·四川泸州市·高三一模）常温下，次氯酸电离平衡体系中各成分的组成分数为或]与的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A．次氯酸的电离方程式为
B．曲线依次表示、的变化
C．次氯酸电离常数的数量级为
D．向次氯酸溶液中加溶液，将减小
【解析】A．次氯酸是弱电解质，电离方程式为，故A错误；B．次氯酸是弱酸，，随着碱性增强，HClO逐渐减少，ClO-逐渐增多，但两者之和不变，故曲线依次表示、的变化，故B错误；C．次氯酸是弱酸，,在a、b的交点处，，所以，所以的数量级为，故C错误；D．向次氯酸溶液中加溶液，随着碱性增强，HClO逐渐减少，ClO-逐渐增多，故将减小，故D正确；故答案为：D
【答案】D
高频考点7 考查弱电解质的判断方法
例7．（2021·全国高三）常温下，下列实验事实能证明醋酸是一元酸的是
A．0.1mol/L醋酸溶液pH=3
B．向醋酸钠溶液中滴加酚酞溶液，溶液变红
C．等物质的量浓度时，醋酸溶液的导电性弱于盐酸
D．完全中和25mL0.1mol·L-1醋酸溶液需要25mL0.1mol·L-1NaOH溶液
【解析】A．0.1mol/L醋酸溶液pH=3，即溶液中c(H+)=0.001mol/L，说明醋酸不完全电离，为弱酸，但不能说明其为一元酸，A不符合题意；B．向醋酸钠溶液中滴加酚酞溶液，溶液变红，说明醋酸钠溶液中存在醋酸根的水解，能说明醋酸是弱酸，但不能说明其为一元酸，B不符合题意；C．等物质的量浓度时，醋酸溶液的导电性弱于盐酸，说明醋酸不完全电离，为弱酸，但不能说明其为一元酸，C不符合题意；D．NaOH为一元碱，而中和NaOH溶液时所需的醋酸的物质的量和NaOH的物质的量相等，说明醋酸只能电离出一个氢离子，为一元酸，D符合题意；综上所述答案为D。
【答案】D
【方法归纳】判断弱电解质的三个思维角度
角度一：弱电解质的定义，即弱电解质不能完全电离，如0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液的pH>1。
角度二：弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动，如pH＝1的CH3COOH溶液加水稀释10倍后，1
(1)配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞溶液，溶液变为浅红色。
(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上，测其pH，pH>7。
【变式训练】(2020·福建福州市高三期末)下列操作能证明HF是弱电解质的是( )
A．用氢氟酸在玻璃上刻字
B．用氢氟酸做导电性试验，灯泡很暗
C．在0.1 mol/L的HF溶液中加水，测得c(OH－)增大
D．在10 mL pH＝2的HF溶液中加入10 mL 0.01 mol/L NaOH溶液，混合溶液呈酸性
【解析】用氢氟酸在玻璃上刻字，是因为HF与玻璃中的二氧化反应，不能证明HF是弱电解质，故A错误；用氢氟酸做导电性试验，灯泡很暗，没有指明浓度，没有与强酸对比，不能说明它是否全部电离，故B错误；不论是强酸还是弱酸，在0.1 mol/L的酸溶液中加水，c(OH－)均增大，故C错误；在10 mL pH＝2的HF溶液中加入10 mL 0.01 mol/L NaOH溶液，混合溶液呈酸性，说明酸因浓度大而过量，没有完全电离，故D正确。
【答案】D
第八章 水溶液中的离子平衡
第23讲 弱电解质的电离平衡（精讲）
【考情分析】
本讲内容在高考中考查内容主要有三个，一是强弱电解质的判断与比较；二是外界条件对电离平衡的影响；三是电离平衡常数，它是高考新增热点，主要命题角度为电离平衡常数的计算及应用。本讲内容是电解质溶液理论的基础，以选择题和填空题为主，试题难度中等。
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想:认识弱电解质的电离有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析弱电解质的电离平衡,并运用电离平衡原理解决实际问题。
2.科学探究与创新意识:能发现和提出有关弱电解质的判断问题；能从问题和假设出发，确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究。
3.证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识电离平衡的本质特征、建立模型,能运用模型解释电离平衡的移动,揭示现象的本质和规律。
【网络构建】
【知识梳理】
智能点一 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.影响因素
(1)内因：弱电解质本身的性质。
(2)外因
①温度：温度越高，电离程度越大。
②浓度：在一定温度下同一弱电解质溶液中，溶液浓度越小，越易电离。
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0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液为例，填写外界条件对CH3COOHCH3COO－＋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
向右
增大
减小
减弱
不变
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
增强
不变
通入HCl(g)
向左
增大
增大
增强
不变
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增强
不变
加CH3COONa(s)
向左
减小
减小
增强
不变
加入镁粉
向右
减小
减小
增强
不变
升高温度
向右
增大
增大
增强
增大
4.电离方程式的书写
(1)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。
(2)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－。
(3)强酸的酸式盐完全电离，如NaHSO4的电离方程式：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。
(4)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。
智能点二 电离度和电离平衡常数
1.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。
2.电离常数
(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)特点
①电离常数与温度有关，与浓度无关。升高温度，K值增大。
②电离常数反映弱电解质电离程度的相对强弱，K越大，表示弱电解质越易电离，酸性或碱性越强。
③多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3……，故其酸性取决于第一步电离。
(3)影响因素
(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，酸性(或碱性)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计算弱酸、弱碱溶液中的c(H＋)、c(OH－)。稀溶液中、弱酸溶液中，c(H＋)＝，弱碱溶液中c(OH－)＝。
(5)电离度和电离常数的关系α≈或K≈cα2。
智能点三 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
3.判断HA为一元弱酸的两种常用方法
(1)常温下，测量NaA溶液的pH，若pH＞7，则证明HA为一元弱酸。
(2)配制0.01 mol·L－1的HA的溶液，测量溶液的pH，若pH＞2，则证明HA为一元弱酸。
智能点四 自偶电离
1.定义：液态状况下溶剂分子在溶剂中自发发生的电离称为自偶电离。
2.条件：只要是液态极性共价分子化合物就可发生自偶电离，在部分酸的浓水溶液（如浓硝酸）也可发生类似反应。分子的极性越强则自偶电离的程度越大。
3.实例
(1)极性共价化合物的自偶电离
HNO3+HNO3H2NO3++NO3-
BrF3+BrF3BrF4⁻+ BrF2⁺
NH3+NH3NH4++NH2-
CH3CH2OH+CH3CH2OHCH3CH2OH2++CH3CH2O-
H2O+H2OH3O++OH-
SOCl2SOCl++Cl⁻
N2O4NO++NO3-
3HFH2F++HF2-
2SO2SO2++SO32-
3HClH2Cl++HCl2-
（2）非极性共价分子在溶液中时也偶有自偶电离
例如：2PCl5PCl6- + PCl4+
PBr5PBr4++ Br_
【典例剖析】
高频考点1 考查弱电解质的电离特点
例1．（2021·民勤县第四中学高三期末）在醋酸溶液中，CH3COOH电离达到平衡的标志是
A．溶液显电中性 B．氢离子浓度恒定不变
C．c(H+) = c(CH3COO¯) D．溶液中检测不出CH3COOH分子存在
【解析】A．任何电解质溶液中都呈电中性，与弱电解质是否达到电离平衡无关，故A不符合题意；B．氢离子浓度恒定不变时说明正逆反应速率相等，则该反应达到平衡状态，可作为CH3COOH电离达到平衡的标志，故B符合题意；C．由于醋酸的电离程度未知，达到平衡时c(H+)与c(CH3COO-)关系不确定，且c(H+)=c(CH3COO-)不符合溶液电中性原则，故C不符合题意；D．CH3COOH为弱电解质，电离为可逆过程，即CH3COOHCH3COO-+H+，溶液中存在CH3COOH分子，故D不符合题意；答案为B。
【答案】B
【易错警示】(1)电离平衡向右移动，电离程度不一定增大。
(2)加水稀释电解质，电解质分子的浓度不一定减小。
(3)溶液的导电能力(电导率)与电解质的强弱无关，它取决于溶液中自由移动的离子浓度大小以及离子所带电荷的多少。
【变式训练】（2020·全国高三）下列关于某温度下一定浓度氨水的说法正确的是（ ）
A．NH3∙H2O电离达到平衡的标志是溶液呈电中性
B．是个常数
C．氨水促进了水的电离
D．c(NH4+)+c(H+)=c(NH3⋅H2O)+c(OH-)
【解析】A. 溶液在任何状态下均为电中性，A项错误；B. 设NH3∙H2O的电离常数为 Kb，则，而，两式相比得，因Kb、为常数，故也为常数，B项正确；C. NH3∙H2O电离出，抑制了水的电离，C项错误；D. 根据溶液中的电荷守恒可知，，D项错误。综上所述，答案为B。
【答案】B
高频考点2 考查溶液导电性图像分析
例2．（2021·四川南充市·高三一模）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点。下图是利用手持技术数字化实验测量的溶液分别滴定溶液和溶液的滴定曲线。下列示意图中，能正确表示用溶液滴定和混合溶液的滴定曲线的是
A． B．
C． D．
【解析】根据溶液分别滴定溶液和溶液的滴定曲线可知，开始阶段，盐酸溶液中导电率下降，是因为氢氧化钾与盐酸反应生成水，导致溶液中离子浓度减小，导电率下降，当盐酸被消耗完，再加入氢氧化钾，溶液中离子浓度增大，导电率增大；开始醋酸溶液中导电率升高，是因为醋酸是弱电解质，与氢氧化钾反应后转化为强电解质，溶液中离子浓度增大，导电率增大，当醋酸被消耗完，继续加入氢氧化钾，溶液中离子浓度增大，导电率增强。醋酸是弱电解质，在溶液里部分电离，盐酸和氢氧化钾都是强电解质，完全电离，向醋酸和盐酸的混合溶液中滴加氢氧化钾，氢氧化钾先和盐酸反应，生成强电解质氯化钾，但溶液的体积不断增大，溶液被稀释，溶液中离子浓度减小，导电率下降，当盐酸全部被中和后，继续滴加氢氧化钾与弱电解质醋酸反应生成强电解质醋酸钾，溶液中离子浓度增大，导电率增大，当醋酸也反应完，继续加氢氧化钾，溶液的导电能力增大，符合导电率变化的为A，答案选A。
【答案】A
【方法归纳】影响电解质溶液的导电能力的主要因素
电解质溶液的导电能力主要取决于离子的浓度、离子在电场中的运动速率以及离子所带的电荷数目。
(1)相同条件下溶液的离子浓度越大，其导电能力越强。
(2)相同离子浓度时，离子所带的电荷数越多，溶液的导电能力越强。
(3)温度越高，溶液的导电能力越强。
【变式训练】（2020·湖北沙市中学模拟）电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率的变化可以确定滴定反应的终点。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( )
【解析】HCl为强电解质，CH3COOH为弱电解质，向二者的混合溶液中滴加NH3·H2O时，NH3·H2O先与HCl反应，生成强电解质NH4Cl，但溶液体积不断增大，溶液被稀释，所以电导率下降。当HCl被中和完后，继续与弱电解质CH3COOH反应，生成强电解质CH3COONH4，所以电导率增大。HCl与CH3COOH均反应完后，继续滴加弱电解质NH3·H2O，电导率变化不大，因为溶液被稀释，有下降趋势。
【答案】D
高频考点3 考查外界条件对电离平衡的影响
例3．（2020·北京师范大学万宁附属中学高三月考）常温下，在pH=5的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH⇌CH3COO-+H+，温度不变时，对于该电离平衡下列叙述正确的是
A．加入少量NaOH固体，平衡向右移动，c(H+)减小
B．加少量CH3COONa固体于醋酸溶液中，故醋酸的电离平衡向右移动
C．加入水时，平衡向右移动，CH3COOH电离常数增大
D．加入少量pH=5的硫酸，溶液中c(H+)增大
【解析】A．加入少量NaOH固体，氢氧化钠电离的氢氧根离子与CH3COOH电离生成的H+反应生成水，导致溶液中氢离子浓度减小，故A正确；B．加入少量CH3COONa固体，c(CH3COO-)增大，该电离电离平衡向左移动，故B错误；C．加水促进弱电解质的电离，则电离平衡正向移动，由于温度不变，则醋酸的电离平衡常数不会变化，故C错误；D．pH=5的CH3COOH溶液中，氢离子浓度为1×10-5mol•L-1，pH=5的硫酸溶液中氢离子浓度为1×10-5mol•L-1，两溶液中氢离子浓度相等，平衡不移动，则混合液中c(H+)不变，故D错误。答案选A。
【答案】A
【易错提醒】外界条件对电离平衡影响的四个“不一定”
(1)稀醋酸加水稀释时，溶液中不一定所有的离子浓度都减小。
因为温度不变，Kw＝c(H＋)·c(OH－)是定值，稀醋酸加水稀释时，溶液中的c(H＋)减小，故c(OH－)增大。
(2)电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，离子的浓度不一定增大，电离程度也不一定增大。
如对于CH3COOHCH3COO－＋H＋，平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡右移，根据勒夏特列原理，只能“减弱”而不能“消除”，再次平衡时，c(CH3COOH)比原平衡时大；加水稀释或加少量NaOH固体，都会使平衡右移，但 c(CH3COOH)、c(H＋)都比原平衡时要小；加水稀释或增大弱电解质的浓度，都使平衡右移，但加水稀释时弱电解质的电离程度增大，而增大弱电解质的浓度时弱电解质的电离程度减小。
【变式训练】（2021·浙江金华市·高三一模）由于血液中存在如下平衡过程：、、，使血液的pH维持在7.35～7.45.如超出这个范围会造成酸中毒(pH过低)或碱中毒(pH过高)，急性中毒时需静脉注射或进行治疗。下列叙述正确的是
A．血液中浓度过高会导致酸中毒，使血液中的值增大
B．治疗碱中毒时，患者需降低呼吸频率，以增加血液中浓度
C．急性酸中毒时，救治方式是静脉注射溶液
D．酸或碱中毒时，会导致血液中的酶发生水解
【解析】A．血液中浓度过高，氢离子浓度增大，会导致酸中毒，其中的值减小，A错误；B．因为太快、太深地过度呼吸运动使得肺泡内CO2浓度大大降低，从而加快了肺部血液中地CO2过多地扩散进入肺泡，排出体外，所以治疗碱中毒时，患者需降低呼吸频率，以增加血液中浓度，B正确；C．急性酸中毒时，救治方式是静脉注射溶液，C错误；D．酸或碱中毒时，会导致血液中的酶发生变性而不是水解，D错误；答案选B。
【答案】B
高频考点4 考查强、弱电解质的判断与比较
例4.(2020·浙江温州适应性测试)25 ℃时，关于0.01 mol·L－1 HCl和0.1 mol·L－1 CH3COOH两种溶液的比较，下列说法正确的是( )
A．稀释10倍后浓度变化：c(CH3COOH)＝10c(Cl－)
B．中和1 mol NaOH时消耗酸的体积：V(HCl)＝10V(CH3COOH)
C．上述两种溶液与足量的NaOH溶液反应，后者放热更多
D．分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化)：c(CH3COO－)＝10c(Cl－)
【解析】两种溶液稀释10倍后，Cl－浓度减小到原HCl溶液浓度的，但由于CH3COOH为弱酸，稀释促进CH3COOH的电离，故稀释后CH3COOH的浓度小于原CH3COOH溶液浓度的，即c(CH3COOH)＜10c(Cl－)，A项错误；中和1 mol NaOH需要HCl和醋酸的物质的量均为1 mol，由于HCl和CH3COOH溶液浓度比为1∶10，则消耗二者的体积比为10∶1，B项正确；由于没有给出两种酸溶液的体积，所以不能确定与足量的NaOH溶液反应后放出热量的多少，C项错误；由于醋酸为弱酸，所以当用NaOH中和醋酸时，若是完全中和，所得溶液呈碱性，如果得到中性溶液，则需要醋酸过量，即加入的NaOH固体的量要小于醋酸的量，则加入NaOH固体反应后呈中性的两溶液中分别有c(CH3COO－)＝c(Na＋)＜0.1 mol·L－1，c(Cl－)＝c(Na＋)＝0.01 mol·L－1，故c(CH3COO－)＜10c(Cl－)，D项错误。
【答案】B
【名师助学】我们在做有关强酸、弱酸、强碱、弱碱的试题时，不妨用假设法给自己搭建一个平台，用这个平台进行分析。如题中的A选项，分别加水稀释10倍，假设平衡不移动，那么①②溶液的浓度均为原来的，然后再根据电离平衡移动进行分析，其它选项也可以采用类似的方法处理。
【变式训练】 (2020·湖南怀化高三月考)室温下，有pH＝3的盐酸、硫酸、醋酸(假设CH3COOH的电离度为1%)三种相同体积的溶液。以下叙述错误的是( )
A．测定其导电性能相同
B．与足量的锌粉反应的起始速率相同
C．与足量的锌粉反应产生氢气的体积比为1∶1∶100
D．与同浓度氢氧化钠溶液反应，消耗氢氧化钠溶液的体积为1∶2∶100
【解析】pH＝3的盐酸、硫酸、醋酸导电性能相同，正确；pH＝3的盐酸、硫酸、醋酸，锌与氢离子反应，氢离子浓度相同，起始速率相同，正确；CH3COOH的电离度为1%，pH＝3，c(H＋)＝10－3 mol/L，与足量的锌粉反应，CH3COOH均被消耗，c(CH3COOH)＝ mol/L＝10 －1 mol/L，盐酸的浓度与氢离子浓度相等，c(H＋)＝10－3 mol/L，H2SO4的浓度为 mol·L－1与足量的锌粉反应产生氢气的体积比为1∶1∶100，正确；消耗氢氧化钠溶液的体积为1∶1∶100，故D错误。
【答案】D
高频考点5 考查电离常数的应用
例5．（2021·北京高三二模）常温下，CH3COOH、HCOOH(甲酸)的电离常数数值分别为1.7×10-5、1.8×10-4，以下关于0.1mol/LCH3COOH溶液、0.1mol/LHCOOH溶液的说法正确的是
A．c(H+)：CH3COOH＞HCOOH
B．等体积的两溶液中，分别加入过量的镁，产生氢气的体积：HCOOH＞CH3COOH
C．HCOOH可能与NaOH发生反应：H++OH-=H2O
D．将CH3COOH溶液稀释100倍过程中，保持不变
【解析】A．电离平衡常数越大，酸性越强，等浓度的甲酸和乙酸溶液，甲酸酸性强，所以电离程度大，所以溶液中的c(H+)：CH3COOH＜HCOOH，故A错误；B．等浓度等体积的甲酸和乙酸溶液中，甲酸和乙酸的物质的量相等，分别加入过量的镁，产生氢气的体积：HCOOH = CH3COOH，故B错误；C．HCOOH是弱酸，与NaOH发生反应：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，故C错误；D．=，将CH3COOH溶液稀释100倍过程中，保持不变，故D正确；故选D。
【答案】D
【规律总结】电离常数的应用
(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，酸性(或碱性)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。
【变式训练】（2020·南昌县莲塘第一中学高三月考）已知常温下，几种物质的电离平衡常数：
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
HClO
苯酚
K25℃
K =1.77× 10-4
K=4.9× 10-10
K1=4.3× 10-7
K2= 5.6× 10-11
K= 2.98× 10-8
K=1.1× 10-10
下列反应的离子方程式正确的有：
①向苯酚钠溶液中通入少量的CO2：2C6H5O- +CO2 + H2O→2C6H5OH+CO
②次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳：Ca2+ + 2ClO- +CO2+ H2O= CaCO3↓十2HClO
③次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳：2C1O- +H2O+CO2 =2HClO+CO
④次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫：3ClO- +SO2+ H2O=SO + 2HClO+Cl-
⑤纯碱溶液中滴加少量甲酸：2HCOOH+CO=2HCOO-十H2O+CO2↑
⑥碳酸钠溶液中通入过量氯气：Cl2 +H2O+2CO=2HCO +C1- +ClO-
⑦NaCN溶液中通入少量的CO2：CN- +CO2 +H2O=HCO + HCN
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
【解析】由电离平衡常数可知酸性：HCOOH＞H2CO3＞HClO＞HCN＞C6H5OH＞HCO，结合氢离子能力：CO＞C6H5O-＞CN-＞ClO-＞HCO＞HCOO-。①苯酚酸性强于碳酸氢根，故向苯酚钠溶液中通入少量的CO2：C6H5O- +CO2 + H2O→C6H5OH+HCO，错误；②碳酸酸性强于次氯酸，故次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳：Ca2+ + 2ClO- +CO2+ H2O= CaCO3↓十2HClO，正确；③次氯酸酸性强于碳酸氢根离子，故次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳：C1O- +H2O+CO2 =HClO+HCO，错误；④次氯酸跟有强氧化性，二氧化硫有还原性，二者发生氧化还原反应，二氧化硫少量，还有HClO生成，故次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫：3ClO- +SO2+ H2O=SO+ 2HClO+Cl-，正确；⑤甲酸酸性＞碳酸＞碳酸氢根离子，则纯碱溶液中滴加少量甲酸：HCOOH+CO=HCOO-十HCO，错误；⑥酸性：盐酸＞碳酸＞次氯酸＞碳酸氢根离子，碳酸钠溶液中通入过量氯气，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳：2Cl2 +H2O+2CO=CO2 ↑+2C1- +2HClO，错误；⑦酸性：碳酸＞HCN＞碳酸氢根离子，则NaCN溶液中通入少量的CO2：CN- +CO2 +H2O=HCO + HCN，正确；综上所述，②④⑦正确，故答案选B。
【答案】B
高频考点6 考查电离平衡常数的有关计算
例6.(2020·山东省济南二模)25 ℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A．加水稀释0.1 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
【解析】A项中，0.1 mol·L－1氨水稀释过程中c(H＋)增大，c(OH－)减小，因而比值变大，错误；B项，向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中＝，加入CH3COONa，溶液碱性增强，则c(H＋)减小，所以的值增大，正确；C项，等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合，根据电离常数有Ka1＝、Ka2＝，同一溶液中c(H＋)相等，而Ka1＞Ka2，则＞，错误；D项，0.1 mol·L－1的HF加水稀释，c(F－)趋近于0，而c(H＋)趋于不变(10－7 mol·L－1)，故比值变小，错误。
【答案】B
【方法归纳】溶液中离子浓度比值变化的判断方法
(1)将浓度之比转化为物质的量之比；
(2)“凑常数”：将某些离子的浓度比值乘以或除以某些离子的浓度，转化为一个Ka或Kb或KW等常数与某种离子浓度乘积或相除的关系；
(3)“假设法”：假设无限稀释，则c(H＋)、c(OH－)趋于不变，其他离子浓度趋于0。
【变式训练】（2021·四川泸州市·高三一模）常温下，次氯酸电离平衡体系中各成分的组成分数为或]与的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A．次氯酸的电离方程式为
B．曲线依次表示、的变化
C．次氯酸电离常数的数量级为
D．向次氯酸溶液中加溶液，将减小
【解析】A．次氯酸是弱电解质，电离方程式为，故A错误；B．次氯酸是弱酸，，随着碱性增强，HClO逐渐减少，ClO-逐渐增多，但两者之和不变，故曲线依次表示、的变化，故B错误；C．次氯酸是弱酸，,在a、b的交点处，，所以，所以的数量级为，故C错误；D．向次氯酸溶液中加溶液，随着碱性增强，HClO逐渐减少，ClO-逐渐增多，故将减小，故D正确；故答案为：D
【答案】D
高频考点7 考查弱电解质的判断方法
例7．（2021·全国高三）常温下，下列实验事实能证明醋酸是一元酸的是
A．0.1mol/L醋酸溶液pH=3
B．向醋酸钠溶液中滴加酚酞溶液，溶液变红
C．等物质的量浓度时，醋酸溶液的导电性弱于盐酸
D．完全中和25mL0.1mol·L-1醋酸溶液需要25mL0.1mol·L-1NaOH溶液
【解析】A．0.1mol/L醋酸溶液pH=3，即溶液中c(H+)=0.001mol/L，说明醋酸不完全电离，为弱酸，但不能说明其为一元酸，A不符合题意；B．向醋酸钠溶液中滴加酚酞溶液，溶液变红，说明醋酸钠溶液中存在醋酸根的水解，能说明醋酸是弱酸，但不能说明其为一元酸，B不符合题意；C．等物质的量浓度时，醋酸溶液的导电性弱于盐酸，说明醋酸不完全电离，为弱酸，但不能说明其为一元酸，C不符合题意；D．NaOH为一元碱，而中和NaOH溶液时所需的醋酸的物质的量和NaOH的物质的量相等，说明醋酸只能电离出一个氢离子，为一元酸，D符合题意；综上所述答案为D。
【答案】D
【方法归纳】判断弱电解质的三个思维角度
角度一：弱电解质的定义，即弱电解质不能完全电离，如0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液的pH>1。
角度二：弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动，如pH＝1的CH3COOH溶液加水稀释10倍后，1
(1)配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞溶液，溶液变为浅红色。
(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上，测其pH，pH>7。
【变式训练】(2020·福建福州市高三期末)下列操作能证明HF是弱电解质的是( )
A．用氢氟酸在玻璃上刻字
B．用氢氟酸做导电性试验，灯泡很暗
C．在0.1 mol/L的HF溶液中加水，测得c(OH－)增大
D．在10 mL pH＝2的HF溶液中加入10 mL 0.01 mol/L NaOH溶液，混合溶液呈酸性
【解析】用氢氟酸在玻璃上刻字，是因为HF与玻璃中的二氧化反应，不能证明HF是弱电解质，故A错误；用氢氟酸做导电性试验，灯泡很暗，没有指明浓度，没有与强酸对比，不能说明它是否全部电离，故B错误；不论是强酸还是弱酸，在0.1 mol/L的酸溶液中加水，c(OH－)均增大，故C错误；在10 mL pH＝2的HF溶液中加入10 mL 0.01 mol/L NaOH溶液，混合溶液呈酸性，说明酸因浓度大而过量，没有完全电离，故D正确。
【答案】D
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