2024届高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子反应与平衡第38讲弱电解质的电离平衡

Page1第38讲弱电解质的电离平衡[课程标准]1.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。2.理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。考点一弱电解质的电离平衡1．电离平衡在一定条件(如温度、浓度)下，当电离的速率和离子结合为分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。2．电离平衡的特征3．外界条件对电离平衡的影响以0.1mol/L的醋酸溶液为例(CH3COOHCH3COO－＋H＋)填写下表。外界条件平衡移动方向平衡常数Kan(H＋)c(H＋)导电性加水稀释正向不变增大减小减弱加冰醋酸正向不变增大增大增强升温正向增大增大增大增强加CH3COONa(s)逆向不变减小减小增强加NaOH(s)正向不变减小减小增强[正误辨析](1)强电解质溶液中不存在溶质分子，弱电解质溶液中存在溶质分子()(2)氨气溶于水，当NH3·H2O电离出的c(OH－)＝c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))时，表明NH3·H2O电离处于平衡状态()(3)室温下，由0.1mol·L－1一元碱BOH的pH＝10，可知溶液中存在BOH=B＋＋OH－()(4)电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小，离子浓度一定增大()(5)稀释弱电解质溶液时，所有粒子浓度都一定会减小()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×1．下列说法正确的是()A．NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))B．H2CO3是弱酸，故Na2CO3是弱电解质C．KClO3和SO3溶于水后均能导电，故KClO3和SO3均为电解质D．NaHCO3在水溶液中的电离：NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))D[NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4=Na＋＋HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，A项错误；Na2CO3为强电解质，B项错误；SO3为非电解质，C项错误。]2．H2S水溶液中存在电离平衡H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。若对H2S溶液进行以下操作，说法正确的是()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C[加水促进H2S的电离，由于溶液体积增大，氢离子浓度减小，A项错误；反应：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，pH增大；当SO2过量，溶液显酸性，因H2SO3酸性比H2S强，故pH减小，B项错误；滴加新制氯水，发生反应Cl2＋H2S=2HCl＋S↓，平衡向左移动，生成了强酸，溶液pH减小，C项正确；加入少量硫酸铜固体，发生反应H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋，H＋浓度增大，D项错误。]3．一定温度下，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。下列有关说法正确的是()A．三点溶液中c(CH3COO－)：a>b>cB．三点溶液中醋酸的电离程度：b>a>cC．三点溶液用等浓度的KOH溶液中和，消耗KOH溶液的体积：a>b>cD．若使b点溶液的pH增大，可采取的措施是稀释溶液或加入CH3COONa固体D[溶液的导电能力越强，溶液中离子的浓度越大，由题图可知，导电能力：b>a>c，则溶液中c(CH3COO－)：b>a>c，A错误。加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，电离程度增大，故醋酸的电离程度：a<b<c，B错误。冰醋酸的量一定，故用等浓度的KOH溶液中和，消耗KOH溶液的体积相同，C错误。b点溶液加水稀释，溶液导电能力减弱，溶液的酸性减弱，pH增大；加入CH3COONa固体，溶液中c(CH3COO－)增大，醋酸的电离平衡逆向移动，溶液的酸性减弱，pH增大，D正确。]学生用书第186页考点二电离平衡常数1．电离平衡常数表达式(1)一元弱酸HA：HAH＋＋A－，平衡常数Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)。(2)一元弱碱BOH：BOHB＋＋OH－，平衡常数Kb＝eq\f(c（B＋）·c（OH－）,c（BOH）)。(3)二元弱酸：(以碳酸为例)H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，Ka1＝eq\f(c（H＋）·c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H2CO3）)；HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，Ka2＝eq\f(c（H＋）·c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)。[微思考]H2CO3的电离平衡常数Ka1＝4.3×10－7，Ka2＝5.6×10－11。试从电离平衡的角度解释Ka1、Ka2差别很大的原因。提示：第一步电离产生的H＋对第二步的电离起抑制作用。2．电离平衡常数的意义[对弱酸(碱)而言]eq\x(K越大)→eq\x(越易电离)→eq\x(酸（碱）性越强)3．外因对电离平衡常数的影响(1)电离平衡常数只与温度有关。(2)升高温度，K值增大，原因是电离过程均为吸热过程。4．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分子数的百分比。(2)表示方法α＝eq\f(已经电离的弱电解质分子数,溶液中原有弱电解质的总分子数)×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。[正误辨析](1)H2CO3的电离平衡常数表达式：Ka＝eq\f(c2（H＋）·c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（H2CO3）)()(2)电离平衡常数可以表示弱电解质电离能力的相对强弱()(3)弱电解质电离平衡右移，电离平衡常数一定增大()(4)对于0.1mol/L的氨水，加水稀释后，溶液中c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))·c(OH－)变小()(5)向CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，eq\f(c（NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))）,c（NH3·H2O）)先增大再减小()(6)室温下，向10mLpH＝3的醋酸溶液中加水稀释后，溶液中eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）·c（OH－）)不变()答案：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)√1．相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是()一元酸HXHYHZ电离常数Ka9×10－79×10－61×10－2A.三种酸的酸性强弱关系：HX>HY>HZB．反应HZ＋Y－=HY＋Z－能够发生C．相同温度下，浓度均为0.1mol·L－1的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液的pH最大D．相同温度下，1mol·L－1HX溶液的电离常数大于0.1mol·L－1HX溶液的电离常数B[Ka越大，说明酸性越强，根据表中数据可知，三种酸的酸性强弱关系是HZ>HY>HX，A项错误；根据A项分析及强酸制弱酸的原理知，反应HZ＋Y－=HY＋Z－能够发生，B项正确；一元酸的Ka越小，其对应盐的水解程度越大，根据盐类水解的规律——越弱越水解，知三种钠盐中pH最大的是NaX，C项错误；电离常数只受温度的影响，相同的温度下，HX的电离常数不变，D项错误。]2．常温下0.1mol·L－1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中，填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。学生用书第187页(1)eq\f(c（CH3COOH）,c（H＋）)；(2)eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）)；(3)eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)；(4)eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）·c（OH－）)。答案：(1)变小(2)不变(3)变大(4)不变eq\a\vs4\al(反思归纳)判断溶液中微粒浓度比值的三种方法1．将浓度之比转化为物质的量之比进行比较，这样分析起来可以忽略溶液体积的变化，只需分析微粒数目的变化即可。2．“假设法”：假设无限稀释，c(CH3COO－)趋近于0，c(H＋)趋于10－7mol·L－1，故比值变小。3．“凑常数”，解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度，转化为一个常数与某种粒子浓度的乘积或相除的关系。1．依据电离平衡常数计算c(H＋)或c(OH－)当一元弱酸或一元弱碱的电离常数很小时，可用如下两个公式计算c(H＋)或c(OH－)。(1)一元弱酸(以CH3COOH为例)：c(H＋)＝eq\r(c（CH3COOH）·Ka)。(2)一元弱碱(以NH3·H2O为例)：c(OH－)＝eq\r(c（NH3·H2O）·Kb)。已知饱和硫化氢的浓度为0.1mol·L－1，硫化氢的电离常数为Ka1＝1.0×10－7，Ka2＝1.0×10－19。计算饱和硫化氢溶液中氢离子的浓度。答案：由于硫化氢Ka1≫Ka2，且电离常数很小，因而可用其一级电离常数计算氢离子浓度。c(H＋)＝eq\r(c（H2S）×Ka1)≈eq\r(0.1×1.0×10－7)mol·L－1＝1.0×10－4mol·L－1。2．电离常数(K)与电离度(α)的定量关系一定温度下，当电离常数很小时，电离度与电离常数有如下关系：K＝c·α2或α＝eq\r(\f(K,c))。计算25℃时，2mol·L－1氨水的电离度(已知25℃时，Kb＝1.8×10－5)。答案：α＝eq\r(\f(Kb,c))＝eq\r(\f(1.8×10－5,2))＝3×10－3＝0.3%。3．计算电离常数的思维方法(以弱酸HX为例)HXH＋＋X－起始/(mol·L－1)：c(HX)00平衡/(mol·L－1):c(HX)－c(H＋)c(H＋)c(H＋)则K＝eq\f(c2（H＋）,c（HX）－c（H＋）)，由于弱酸只有极少一部分电离，c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则K＝eq\f(c2（H＋）,c（HX）)或c(H＋)＝eq\r(K·c（HX）)。常温下，向20mL0.010mol·L－1的HA溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的NaOH溶液，溶液中lgc(OH－)与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图。(1)判断HA为强酸还是弱酸。(2)若HA为弱酸，请计算在P点的电离平衡常数。答案：(1)纵轴坐标为lgc(OH－)，在M点时，溶液中c(OH－)＝10－10mol·L－1，常温时c(H＋)＝10－4mol·L－1＜0.010mol·L－1，HA为弱酸。(2)在相同温度下，M、P点的电离常数相同，用M点计算电离常数。HAH＋＋A－，c(H＋)≈c(A－)，常温下，Ka(HA)＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)≈eq\f(10－4×10－4,0.010)＝1.0×10－6。应用1.已知25℃时，测得浓度为0.1mol·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＝。解析：因c(BOH)初始＝0.1mol·L－1，c(BOH)电离＝c(B＋)＝c(OH－)＝1×10－3mol·L－1，则电离度α＝eq\f(1×10－3mol·L－1,0.1mol·L－1)×100%＝1%；BOH不完全电离，故电离方程式为BOHB＋＋OH－；电离平衡时，c(BOH)平衡＝0.1mol·L－1－1×10－3mol·L－1≈0.1mol·L－1，则电离常数Kb＝eq\f(c（B＋）·c（OH－）,c（BOH）)＝eq\f(1×10－3×1×10－3,0.1)＝1×10－5。答案：(1)BOHB＋＋OH－(2)1%(3)1×10－5应用2.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)＝1.5×10－5mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋的电离常数K1≈(已知：10－5.60＝2.5×10－6)。解析：由H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))得K1＝eq\f(c（H＋）·c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H2CO3）)＝eq\f(10－5.60×10－5.60,1.5×10－5)≈4.2×10－7。答案：4.2×10－7学生用书第188页应用3.(1)常温下，向amol·L－1CH3COONa溶液中滴加等体积的bmol·L－1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，则醋酸的电离常数Ka＝(用含a和b的代数式表示)。(2)常温下，将amol·L－1的醋酸与bmol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2＋)＝c(CH3COO－)，则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka＝(用含a和b的代数式表示)。解析：(1)由电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(CH3COO－)，元素质量守恒有c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，溶液呈中性，所以c(CH3COOH)＝c(Cl－)。CH3COOHCH3COO－＋H＋eq\f(b,2)eq\f(a,2)－eq\f(b,2)10－7Ka＝eq\f(10－7×（\f(a,2)－\f(b,2)）,\f(b,2))＝eq\f(10－7（a－b）,b)。(2)根据电荷守恒2c(Ba2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，由于c(CH3COO－)＝2c(Ba2＋)＝bmol·L－1，所以c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性。CH3COOHCH3COO－＋H＋eq\f(a,2)－bb10－7Ka＝eq\f(10－7×b,\f(a,2)－b)＝eq\f(2b×10－7,a－2b)。答案：(1)eq\f(10－7（a－b）,b)(2)eq\f(2b×10－7,a－2b)应用4.已知草酸为二元弱酸：H2C2O4HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋H＋Ka1，HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋H＋Ka2，常温下，向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液，所得溶液中H2C2O4、HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))、C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。则常温下：(1)Ka1＝。(2)Ka2＝。(3)pH＝2.7时，溶液中eq\f(c2（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）,c（H2C2O4）·c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）)＝。解析：(1)由图像可知pH＝1.2时，c(HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))＝c(H2C2O4)，则Ka1＝c(H＋)＝10－1.2。(2)pH＝4.2时，c(HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))＝c(C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))，则Ka2＝c(H＋)＝10－4.2。(3)由电离常数表达式可以知道eq\f(c2（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）,c（H2C2O4）·c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）)＝eq\f(Ka1,Ka2)＝eq\f(10－1.2,10－4.2)＝103＝1000。答案：(1)10－1.2(2)10－4.2(3)1000应用5.已知亚磷酸(H3PO3)为二元弱酸，常温下，向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液，混合溶液的pH与离子浓度的关系如图所示。(1)写出亚磷酸电离的方程式：、。(2)表示pH与lgeq\f(c（HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)的变化关系的曲线是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(3)根据图像计算亚磷酸的Ka1＝。解析：由于Ka1＝eq\f(c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（H3PO3）)，Ka2＝eq\f(c（HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)，且Ka1>Ka2，由图像可知，在相同eq\f(c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H3PO3）)或eq\f(c（HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)时，“曲线Ⅱ”对应的c(H＋)较大，为一级电离(Ka1)，“曲线Ⅰ”对应的c(H＋)较小，为二级电离(Ka2)，显然选用“曲线Ⅱ”中的特殊点B计算Ka1，Ka1＝eq\f(c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（H3PO3）)＝10×10－2.4＝10－1.4。答案：(1)H3PO3H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H＋(2)Ⅰ(3)10－1.4真题演练明确考向1．(2022·全国乙卷，13)常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与A－离子不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是()A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)B．溶液Ⅱ中的HA的电离度eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c（A－）,c总（HA）)))为eq\f(1,101)C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10－4B[A.常温下溶液Ⅰ的pH＝7.0，则溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol/L，c(H＋)＜c(OH－)＋c(A－)，A错误；B.常温下溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液中c(H＋)＝0.1mol/L，Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，则eq\f(0.1c（A－）,c总（HA）－c（A－）)＝1.0×10－3，解得eq\f(c（A－）,c总（HA）)＝eq\f(1,101)，B正确；C.根据题意，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，C错误；D.常温下溶液Ⅰ的pH＝7.0，溶液Ⅰ中c(H＋)＝1×10－7mol/L，Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，eq\f(10－7[c总（HA）－c（HA）],c（HA）)＝1.0×10－3，溶液Ⅰ中c总(HA)＝(104＋1)c(HA)，溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液Ⅱ中c(H＋)＝0.1mol/L，Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，eq\f(0.1[c总（HA）－c（HA）],c（HA）)＝1.0×10－3，溶液Ⅱ中c总(HA)＝1.01c(HA)，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104＋1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，D错误。]2.(2022·1月浙江选择考，17)已知25℃时二元酸H2A的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。下列说法正确的是()A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，水的电离程度前者小于后者B．向0.1mol·L－1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH＝3，则H2A的电离度为0.013%C．向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，则c(A2－)＞c(HA－)D．取pH＝a的H2A溶液10mL，加蒸馏水稀释至100mL，则该溶液pH＝a＋1B[A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，A2－的水解程度大于HA－，水的电离程度前者大于后者，故A错误；B.溶液中c(H＋)＝10－3mol/L，H2A电离程度较小，溶液中c(H2A)≈0.1mol/L，Ka1＝eq\f(10－3×c（HA－）,c（H2A）)＝1.3×10－7，c(HA－)＝1.3×10－5mol/L，c(HA－)≈c(H2A)电离，则H2A的电离度eq\f(c（HA－）,c（H2A）)×100%＝1.3×10－4×100%＝0.013%，故B正确；C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，eq\f(10－11×c（A2－）,c（HA－）)＝7.1×10－15，则c(A2－)<c(HA－)，故C错误；D.H2A是弱酸，取pH＝a的H2A溶液10mL，加蒸馏水稀释至100mL，H2A的电离平衡正向移动，则该溶液pH<a＋1，故D错误。]3．(双选)(2021·山东等级考，15)赖氨酸[H3N＋(CH2)4CH(NH2)COO－，用HR表示]是人体必需氨基酸，其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡：学生用书第189页向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液，溶液中H3R2＋、H2R＋、HR和R－的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)＝eq\f(c（x）,c（H3R2＋）＋c（H2R＋）＋c（HR）＋c（R－）)，下列表述正确的是()A．eq\f(K2,K1)>eq\f(K3,K2)B．M点，c(Cl－)＋c(OH－)＋c(R－)＝2c(H2R＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)C．O点，pH＝eq\f(－lgK2－lgK3,2)D．P点，c(Na＋)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)CD[向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液，依次发生反应：H3R2＋＋OH－=H2R＋＋H2O，H2R＋＋OH－=HR＋H2O，HR＋OH－=R－＋H2O，溶液中H3R2＋浓度逐渐减小，H2R＋、HR浓度先增大后减小，R－浓度逐渐增大，曲线①、②、③、④分别表示H2R2＋、H2R＋、HR和R－的分布系数δ(x)随pH的变化，K1＝eq\f(c（H2R＋）·c（H＋）,c（H3R2＋）)，K2＝eq\f(c（HR）·c（H＋）,c（H2R＋）)，K3＝eq\f(c（H＋）·c（R－）,c（HR）)，由题图得K1≈10－2.2，K2≈10－9.1，K3≈10－10.8。A．eq\f(K2,K1)＝eq\f(10－9.1,10－2.2)＝10－6.9，eq\f(K3,K2)＝eq\f(10－10.8,10－9.1)＝10－1.7，因此eq\f(K2,K1)＜eq\f(K3,K2)，故A错误；B.M点存在电荷守恒：c(R－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝2c(H3R2＋)＋c(H2R＋)＋c(H＋)＋c(Na＋)，此时c(H3R2＋)＝c(H2R＋)，因此c(R－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝3c(H2R＋)＋c(H＋)＋c(Na＋)，故B错误；C.O点c(H2R＋)＝c(R－)，因此eq\f(c（H2R＋）,c（R－）)＝1，即eq\f(c（H2R＋）·c（HR）·c（H＋）·c（H＋）,c（R－）·c（HR）·c（H＋）·c（H＋）)＝eq\f(c2（H＋）,K2·K3)＝1，因此c(H＋)＝eq\r(K2·K3)，溶液pH＝－lgc(H＋)＝eq\f(－lgK2－lgK3,2)，故C正确；D.P点溶质为NaCl、HR、NaR，此时溶液呈碱性，因此c(OH－)＞c(H＋)，溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度，因此c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故D正确。]4．[2020·全国卷Ⅱ·26(2)]次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)＝eq\f(c（X）,c（HClO ）＋c（ClO－）)，X为HClO或ClO－]与pH的关系如图所示。HClO的电离常数Ka值为。解析：由题图pH＝7.5时，c(HClO)＝c(ClO－)，HClO的Ka＝eq\f(c（H＋）·c（ClO－）,c（HClO）)＝c(H＋)＝10－7.5。答案：10－7.5课时精练(三十八)弱电解质的电离平衡eq\a\vs4\al(\f(对应学生,用书P424))(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1．等物质的量的下列物质溶于水配成等体积的溶液，导电能力最弱的是()A．NaOH B．H3PO4C．NH3 D．CH3CH2OHD[NaOH是强电解质，在水溶液中完全电离，故其中自由移动的离子浓度最大，导电能力最强，A错误；H3PO4是弱电解质，在水溶液中部分电离，故其中自由移动的离子浓度较小，导电能力较弱，B错误；NH3溶于水，与水反应生成的NH3·H2O是弱电解质，在水溶液中部分电离，故其中自由移动的离子浓度较小，导电能力较弱，C错误；CH3CH2OH是非电解质，其水溶液几乎不导电，导电能力最弱，D正确。]2．能证明乙酸是弱酸的实验事实是()A．CH3COOH溶液与Zn反应放出H2B．常温下，0.1mol·L－1CH3COONa溶液的pH大于7C．CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2D．0.1mol·L－1CH3COOH溶液可使紫色石蕊试液变红B[乙酸溶液与Zn反应放出H2，只能证明乙酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，A项错误；常温下，CH3COONa溶液显碱性，可以证明乙酸是弱酸，B项正确；可以证明乙酸的酸性比碳酸强，但不能证明其是弱酸，C项错误；可以证明乙酸具有酸性，但不能证明其酸性强弱，D项错误。]3．液态化合物AB会发生微弱的自身电离，电离方程式为ABA＋＋B－，在不同温度下其平衡常数K(25℃)＝1.0×10－14，K(35℃)＝2.1×10－14。则下列叙述正确的是()A．c(A＋)随温度的升高而降低B．35℃时，c(A＋)>c(B－)C．AB的电离程度：α(25℃)>α(35℃)D．AB的电离是吸热过程D[升高温度，K增大，说明AB的电离程度增大，所以c(A＋)随着温度的升高而增大，A项错误；根据题给信息，无法推出35℃时，c(A＋)>c(B－)，B项错误；升高温度，K增大，AB的电离程度增大，所以AB的电离程度：α(25℃)<α(35℃)，C项错误；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则AB的电离是吸热过程，D项正确。]4．已知：在25℃时，次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如表：弱电解质电离平衡常数(Ka)HClOKa＝4.7×10－8H2CO3Ka1＝4.2×10－7Ka2＝5.6×10－11H2SO3Ka1＝1.54×10－2Ka2＝1.02×10－7下列微粒在溶液中不能大量共存的是()A．SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) B．ClO－、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))C．HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) D．HClO、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))C[根据表中电离平衡常数可知，酸性：H2SO3>H2CO3>HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))>HClO>HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))；根据“较强酸制取较弱酸”的复分解反应规律，判断溶液中微粒能否大量共存。由于酸性：HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))>HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，则SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))不能反应，可以大量共存，A不符合题意；酸性：HClO>HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，则ClO－、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))不能反应，可以大量共存，B不符合题意；由于酸性：HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))>HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，则HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))反应生成SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))和HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，不能大量共存，C符合题意；由于酸性：H2CO3>HClO，HClO、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))不能反应，可以大量共存，D不符合题意。]5．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()B[乙酸和一氯乙酸均显弱酸性。弱酸的浓度越大，在水中的电离度越小，排除C项、D项。电离平衡常数：CH3COOH<CH2ClCOOH，而电离平衡常数越大，表明酸性越强，电离度越大，排除A项，故选B项。]6.常温下，向0.01mol·L－1的醋酸溶液中加入醋酸铵固体(其水溶液pH＝7)，溶液的pH随加入醋酸铵固体质量的变化曲线如图所示。下列分析正确的是()A．a点：pH＝2B．b点：c(CH3COO－)>c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))C．c点：pH可能大于7D．a点到c点，溶液pH增大是因为醋酸铵水解显碱性B[醋酸是弱电解质，0.01mol·L－1的醋酸溶液中c(H＋)<0.01mol·L－1，则溶液的pH>2，A错误。b、c点为CH3COOH和CH3COONH4的混合溶液，而CH3COONH4溶液显中性，CH3COOH电离使溶液显酸性，则混合溶液的pH<7，即b点溶液中c(H＋)>c(OH－)，结合电荷守恒推知，c(CH3COO－)>c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))，B正确，C错误。a点到c点，溶液的pH增大，其原因是醋酸是弱电解质，溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，向醋酸溶液中加入醋酸铵固体，c(CH3COO－)增大，醋酸的电离平衡逆向移动，则溶液中的c(H＋)减小，溶液的pH增大，常温下，醋酸铵的水溶液pH＝7，即醋酸铵溶液显中性，D错误。]7．已知室温时，0.1mol·L－1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＝4B．升高温度，溶液的pH增大C．室温时，此酸的电离常数约为1×10－7D．稀释HA溶液时，不是所有粒子的浓度都一定会减小B[0.1mol·L－1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，说明溶液中c(H＋)约为0.1mol·L－1×0.1%＝1×10－4mol·L－1，溶液的pH＝4，A项正确；电离属于吸热过程，升温促进HA电离，溶液中的c(H＋)增大，pH减小，B项错误；室温时，此酸的电离常数约为10－4×10－4/0.1＝1×10－7，C项正确；稀释HA溶液可促进HA电离，但溶液中c(H＋)、c(A－)、c(HA)都减小，而c(OH－)增大，D项正确。]8．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B[醋酸是弱酸，电离方程式是CH3COOHH＋＋CH3COO－，故稀释10倍，pH增加不到一个单位，A项错误；加入适量的醋酸钠固体，抑制醋酸的电离，使其pH增大，可以使其pH由a变成a＋1，B项正确；加入等体积的0.2mol·L－1盐酸，虽然抑制了醋酸的电离，但增大了c(H＋)，溶液的pH减小，C项错误；提高溶液的温度，促进了醋酸的电离，c(H＋)增大，溶液的pH减小，D项错误。]9．有关0.1mol/LNH3·H2O溶液中，下列说法中正确的是()A．NH3·H2O的电离方程式为：NH3·H2O=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－B．溶液中有：c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))＋c(H＋)＝c(OH－)C．溶液中：c(NH3·H2O)＝0.1mol/LD．加入少量NaOH固体，溶液碱性增强，c(H＋)与c(OH－)的乘积将增大B[NH3·H2O是弱电解质，NH3·H2O的电离方程式为：NH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－，故A错误；根据电荷守恒，溶液中有：c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))＋c(H＋)＝c(OH－)，故B正确；根据元素质量守恒，溶液中：c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))＋c(NH3·H2O)＝0.1mol/L，故C错误；温度不变，c(H＋)与c(OH－)的乘积不变，故D错误。]10．常温时，改变饱和氯水的pH，得到部分含氯微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。下列叙述不正确的是()A．该温度下，HClOH＋＋ClO－的电离常数Ka的对数值lgKa＝－7.54B．氯水中的Cl2、ClO－、HClO均能与KI发生反应C．pH＝1的氯水中，c(Cl2)>c(Cleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))>c(HClO)>c(ClO－)D．已知常温下反应Cl2(aq)＋Cl－(aq)Cleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(aq)的K＝0.191，当pH增大时，K减小D[HClOH＋＋ClO－的电离常数Ka的对数值lgKa＝lgeq\f(c（H＋）·c（ClO－）,c（HClO）)＝lgc(H＋)＋lgeq\f(c（ClO－）,c（HClO）)，根据图示，当溶液的pH＝7.54时，HClO和ClO－的物质的量分数相等，即c(H＋)＝10－7.54mol·L－1时，c(HClO)＝c(ClO－)，代入得lgKa＝－7.54，A项正确；氯水中的Cl2、ClO－、HClO均有强氧化性，均能与KI发生反应，B项正确；根据图示，pH＝1的氯水中，c(Cl－)>c(Cl2)>c(Cleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))>c(HClO)>c(ClO－)，C项正确；平衡常数只与温度有关，当pH增大时，K不变，D项错误。]11．25℃时，下列说法错误的是()A．pH相等的盐酸和醋酸溶液等体积混合(忽略溶液体积变化)，混合液中c(Cl－)＝c(CH3COO－)B．pH相等的盐酸和醋酸溶液分别与足量的镁粉反应，相同条件下醋酸产生H2的体积更大C．HNO2溶液中加入一定量的NaNO2晶体，溶液中c(OH－)增大，可以证明HNO2为弱酸D．pH＝3的酸HA和pH＝11的碱BOH等体积混合后溶液呈酸性，则HA为弱酸B[盐酸和醋酸溶液中电荷关系分别为c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)、c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，pH相等的两溶液等体积混合后pH不变，即c(H＋)、c(OH－)不变，所以混合液中c(Cl－)＝c(CH3COO－)，故A正确；pH相等的盐酸和醋酸溶液：c(CH3COOH)>c(HCl)，溶液体积未知，则不能确定n(CH3COOH)、n(HCl)大小，不能确定产生H2的体积的大小，故B错误；HNO2溶液中加入一定量的NaNO2晶体，溶液中c(OH－)增大，则溶液酸性减弱，HNO2的电离平衡逆向移动，可证明HNO2为弱酸，故C正确；pH＝3的HA溶液中c(H＋)＝10－3mol·L－1，pH＝11的BOH溶液中c(OH－)＝10－3mol·L－1，等体积混合后溶液呈酸性，则HA过量，说明HA为弱酸，故D正确。]12．次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，已知10mL1mol·L－1H3PO2与20mL1mol·L－1NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐，回答下列问题：(1)NaH2PO2属于(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。(2)若25℃时，Ka(H3PO2)＝1×10－2，则0.02mol·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：；。解析：(1)计算可知NaOH过量，只生成NaH2PO2，说明次磷酸只能电离出一个H＋，因而NaH2PO2是正盐。(2)设溶液中的H＋浓度为xmol·L－1。H3PO2H＋＋H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))起始/(mol·L－1)0.0200转化/(mol·L－1)xxx平衡/(mol·L－1)0.02－xxxKa(H3PO2)＝eq\f(x2,0.02－x)＝1×10－2，解得x≈0.01，故pH＝－lg0.01＝2。(3)可从NaH2PO2溶液存在水解平衡以及H3PO2存在电离平衡等角度设计实验。答案：(1)正盐(2)2(3)测NaH2PO2溶液的pH，若pH>7，则证明次磷酸为弱酸向等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊溶液，若次磷酸溶液中红色浅一些，则说明次磷酸为弱酸(答案合理即可)13．现有常温下pH＝2的盐酸(甲)和pH＝2的醋酸溶液(乙)，请根据下列操作回答问题：(1)常温下0.1mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释过程，下列表达式的数值一定变小的是(填字母)。A．c(H＋) B．eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)C．c(H＋)·c(OH－) D．eq\f(c（OH－）,c（H＋）)(2)取10mL的乙溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡(填“向左”“向右”或“不”)移动；另取10mL的乙溶液，加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后，溶液体积保持不变)，待固体溶解后，溶液中eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)的值将(填“增大”“减小”或“无法确定”)。(3)已知25℃时，三种酸的电离平衡常数如下：化学式CH3COOHH2CO3HClOKa11.8×10－54.3×10－73.0×10－8Ka2－5.6×10－11－下列四种离子结合H＋能力最强的是(填字母)。A．HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) B．COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))C．ClO－ D．CH3COO－写出下列反应的离子方程式。CH3COOH＋Na2CO3(少量)：；HClO＋Na2CO3(少量)：。解析：(1)CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－，加水稀释过程中，平衡正向移动，但溶液中c(H＋)、c(CH3COO－)均减小，A符合题意。CH3COOH的电离平衡常数Ka＝eq\f(c（H＋）·c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)，则有eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)＝eq\f(Ka,c（CH3COO－）)，加水稀释时，c(CH3COO－)减小，但Ka不变，则eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)增大，B不符合题意。由于温度不变，则c(H＋)·c(OH－)＝Kw不变，C不符合题意。加水稀释时，溶液中c(H＋)减小，由于c(H＋)·c(OH－)＝Kw不变，则c(OH－)增大，故eq\f(c（OH－）,c（H＋）)增