第24讲　弱电解质的电离平衡　溶液的pH-2025年高考化学全国一轮

大单元六电解质溶液中的离子平衡第24讲弱电解质的电离平衡溶液的pH备考导航复习目标1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。2．理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。3．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。4．了解水的电离、离子积常数。5．了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算熟记网络课前思考问题1请用多种实验方法证明醋酸是弱酸。【答案】方法1：比较相同温度、相同浓度的醋酸溶液与盐酸的导电性。方法2：测量已知浓度(如0.01mol/L)醋酸溶液的pH(pH＞2)。方法3：测量醋酸钠溶液的pH，pH＞7。方法4：在醋酸溶液中滴入石蕊试液，溶液呈红色，加入醋酸铵固体，振荡溶液，溶液颜色明显变浅。方法5：在相同温度、相同浓度的醋酸和盐酸中加入锌粒，醋酸中锌粒反应慢。问题2在某温度下，将0.10molCH3COOH溶于水配成1L溶液。实验测得已电离的醋酸分子占原有醋酸分子总数的1.3%，求该温度下CH3COOH的电离平衡常数K(水的电离忽略不计，醋酸电离对醋酸分子浓度的影响忽略不计)。【答案】CH3COOHCH3COO－＋H＋初始(mol/L)0.1000转化(mol/L)0.10×1.3%0.10×1.3%0.10×1.3%平衡(mol/L)≈0.100.10×1.3%0.10×1.3%K＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝eq\f(0.10×1.3%2,0.10)＝1.69×10－51.判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)强电解质稀溶液中不存在溶质的分子，弱电解质溶液中存在溶质的分子(√)(2)碳酸氢钠是强电解质，所以其电离方程式：NaHCO3=Na＋＋H＋＋COeq\o\al(2－,3)(×)(3)(2022·浙江卷6月)用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管上口倒出(×)(4)0.1mol/LCH3COOH溶液加水稀释，溶液的pH和CH3COOH的电离度均增大(√)(5)一定温度下，某弱电解质的电离常数(K)越小，其电离能力越弱(√)(6)可用精密pH试纸区分pH＝5.1和pH＝5.6的两种NH4Cl溶液(√)(7)(2019·江苏卷)用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH(×)(8)室温下，体积、pH均相同的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应，HA放出的氢气多，说明酸性：HB>HA(√)(9)某温度下，c(H＋)>eq\r(Kw)的溶液一定呈酸性(√)(10)室温下，对于0.1mol/L的氨水，加水稀释后，溶液中eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)变大(×)(11)醋酸溶液的导电能力不一定比盐酸弱(√)(12)图1表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程(√)图1图2(13)室温下用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L某一元酸HX的滴定曲线如图2所示，说明HX是一元强酸(×)2．下列说法正确的是(A)A.0.1mol/L醋酸溶液中存在：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.1mol/LB.升高温度，0.1mol/L醋酸溶液中，CH3COOH的电离度减小C.在0.1mol/L醋酸溶液中，水电离出的H＋浓度为10－13mol/LD.醋酸溶液的电离平衡正向移动，则醋酸的电离度一定增大【解析】醋酸的电离过程为吸热过程，升高温度，电离平衡正向移动，醋酸的电离度增大，B错误；0.1mol/L醋酸溶液中H＋浓度小于0.1mol/L，水电离出的H＋浓度大于10－13mol/L，C错误；电离平衡正向移动，弱电解质的电离度不一定增大，比如向醋酸溶液中加冰醋酸，平衡正向移动，但醋酸的电离度减小，D错误。3．(2023·北京海淀二模)分别测定不同浓度NaCl溶液、HCl溶液和CH3COOH溶液的电导率(σ)数值，测定结果的数据处理如下表。溶液σ0.02σ0.01σ0.005σ0.01∶σ0.02σ0.005∶σ0.01NaCl溶液48392478125251.2%50.5%HCl溶液109585593279751.0%50.0%CH3COOH溶液26718212668.2%69.2%已知：σ0.02代表0.02mol/L溶液的电导率数值；其他条件相同时，电导率越大，溶液导电性越好。下列说法不正确的是(B)A.仅由σ0.02的数据不能说明三种电解质的强弱B.表中数据不能说明同等条件下H＋与Na＋的导电能力强弱C.σ比值数据能说明CH3COOH存在电离平衡D.CH3COOH溶液的σ数据能说明溶液越稀，CH3COOH的电离度越大【解析】由σ0.02的数据可知，HCl溶液的电导率最大，NaCl溶液的电导率居中，CH3COOH溶液的电导率最小，实际NaCl和HCl均为强电解质，A正确；同等条件下，分析σ0.02、σ0.01和σ0.005的数据发现导电率氯化钠小于HCl，HCl溶液与NaCl溶液的浓度相同，氯离子浓度相同，说明同等浓度条件下H＋的导电能力比Na＋的强，B错误；NaCl溶液、HCl溶液的σ比值与浓度成正比，而CH3COOH溶液的σ比值却大于浓度比，说明CH3COOH存在电离平衡，C正确；由表中数据可知，CH3COOH溶液的σ比值大于浓度比，说明溶液越稀，CH3COOH的电离度越大，D正确。4.(2022·广州二模)25℃时，用1.0mol/LNaOH溶液滴定20.00mLc1mol/L盐酸，用0.010mol/LNaOH溶液滴定20.00mLc2A.曲线a表示滴定c1mol/L的盐酸B.c1∶c2＝100∶1C.滴定至pH＝7时，两份溶液的导电能力相同D.水的电离度在V(NaOH)＝20.00mL时最大【解析】HCl、NaOH以1∶1反应，由图可知两种盐酸消耗的NaOH溶液体积相等，则c(NaOH)×V(NaOH)＝c1(HCl)×V(HCl)，即1.0mol/L×0.01L＝0.01L×c1mol/L，c1＝1.0，同理c2＝0.010。开始时曲线a的pH＝0、曲线b的pH＝2，故曲线a表示滴定c1mol/L的盐酸，A正确；c1＝1.0、c2＝0.010，则c1∶c2＝100∶1，B正确；溶液导电能力与离子浓度成正比，滴定至pH＝7时，两种溶液离子浓度不等，所以导电能力不同，C错误；酸或碱都抑制水的电离，NaCl不影响水的电离，V(NaOH)＝20.00mL时，酸碱恰好完全反应生成NaCl，溶液呈中性，水的电离程度最大，D正确。考点1弱电解质的电离平衡知识梳理强电解质与弱电解质1.酸碱盐都是电解质，在水中都能电离出离子。在相同条件下，根据不同电解质在水溶液中电离程度的大小，可将电解质分为强电解质和弱电解质。2.强电解质是完全电离，弱电解质是部分电离。强酸、强碱、大部分盐属于强电解质。3.弱酸、弱碱属于弱电解质；水属于极弱的电解质。弱电解质的电离平衡1.电离方程式在一定条件下，弱电解质在水中电离，电离的过程是可逆的，存在着电离平衡。(1)一元弱酸与一元弱碱CH3COOHCH3COO－＋H＋NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－(2)二元弱酸——分步电离H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)(3)三元弱酸[以磷酸(H3PO4)为例]H3PO4H＋＋H2POeq\o\al(－,4)H2POeq\o\al(－,4)H＋＋HPOeq\o\al(2－,4)HPOeq\o\al(2－,4)H＋＋POeq\o\al(3－,4)(4)多元弱碱也是分步电离的，但是电离方程式只写一步。2.电离平衡的建立3.电离平衡常数一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫电离平衡常数，简称电离常数。(1)电离是吸热过程。电离常数只与温度有关，升高温度，电离度增大，电离常数增大。(2)常见弱电解质的电离平衡常数表达式与数据：弱电解质电离方程式平衡常数表达式数据(25℃CH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)Ka＝1.75×10－5NH3·H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－Kb＝eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)Kb＝1.8×10－5H2CO3H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)Ka1＝eq\f(cH＋·cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)Ka1＝4.5×10－7HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)Ka2＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))Ka2＝4.7×10－11H2C2OH2C2O4H＋＋HC2Oeq\o\al(－,4)Ka1＝eq\f(cH＋·cHC2O\o\al(－,4),cH2C2O4)Ka1＝5.6×10－2HC2Oeq\o\al(－,4)H＋＋C2Oeq\o\al(2－,4)Ka2＝eq\f(cH＋·cC2O\o\al(2－,4),cHC2O\o\al(－,4))Ka2＝1.5×10－4H3PO4H3PO4H＋＋H2POeq\o\al(－,4)Ka1＝eq\f(cH＋·cH2PO\o\al(－,4),cH3PO4)Ka1＝6.9×10－3H2POeq\o\al(－,4)H＋＋HPOeq\o\al(2－,4)Ka2＝eq\f(cH＋·cHPO\o\al(2－,4),cH2PO\o\al(－,4))Ka2＝6.2×10－8HPOeq\o\al(2－,4)H＋＋POeq\o\al(3－,4)Ka3＝eq\f(cH＋·cPO\o\al(3－,4),cHPO\o\al(2－,4))Ka3＝4.8×10－13(3)多元弱酸分步电离：一般Ka1≫Ka2≫Ka3，因此计算多元弱酸溶液的c(H＋)或比较弱酸性相对强弱时，通常只考虑第一步电离。(4)可以通过比较在同温、等浓度弱酸的第一电离平衡常数的大小，来比较它们电离度的大小，也可比较酸性强弱。由以上数据可知，25℃时，酸性：H3PO4＞H2C2O4＞HC2Oeq\o\al(－,4)＞CH3COOH＞H2CO3＞HCOeq\o\al(－,3)。(5)一元弱酸(或弱碱)溶液的氢离子(或氢氧根离子)浓度的计算。CH3COOHCH3COO－＋H＋起始c(CH3COOH)00变化xxx平衡c(CH3COOH)－xxxeq\f(x2,cCH3COOH－x)＝Ka因为c(CH3COOH)－x≈c(CH3COOH)所以c(H＋)＝eq\r(cCH3COOH·Ka)同理，一元弱碱(以NH3·H2O为例)溶液：c(OH－)＝eq\r(cNH3·H2O·Kb)4.电离度α＝eq\f(已电离的电解质浓度,弱电解质的初始浓度)×100%(1)以CH3COOH为例，CH3COOH的电离常数为Ka，推导出弱酸的电离度(α)与起始浓度(c始)的关系式：CH3COOHCH3COO－＋H＋起始c始00变化c始·αc始·αc始·α平衡c始·(1－α)c始·αc始·α因为Ka＝eq\f(c始·α2,c始·1－α)，由于(1－α)≈1，故α＝eq\r(\f(Ka,c始))。应用：当不同弱酸的c始相同时，可以直接通过Ka比较α的大小；稀释弱电解质，会使弱电解质的电离度增大。(2)因为电离是吸热过程，所以升高温度，促进电离，电离度α增大。有关电离平衡的移动1.影响电离平衡的因素CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，若改变条件，则条件平衡移动方向电离程度c(H＋)pH升温正增大增大减小加水正增大减小增大加冰醋酸正减小增大减小加CH3COONa逆减小减小增大通HCl逆减小增大减小加NaOH正增大减小增大2.利用电离平衡常数大小进行的比较比较举例判断弱酸(或弱碱)酸性(或碱性)的相对强弱Ka(HF)＞Ka(HClO)；等浓度时的酸性：HF＞HClO判断酸与盐能否反应(强酸制弱酸)Ka1(H2CO3)＞Ka(HClO)；Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO判断溶液中粒子浓度比值的变化常温下，向NH4Cl溶液中加水稀释时，eq\f(cNH3·H2O·cH＋,cNH\o\al(＋,4))的变化：分子分母同乘以c(OH－)，可得eq\f(Kw,KbNH3·H2O)，该比值只与温度有关，温度不变，则比值不变判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱Ka(HF)＞Ka(CH3COOH)；盐所对应的酸(或碱)越弱，盐水解的程度越大，盐的碱(或酸)性越强；等浓度时的碱性：NaF＜CH3COONa判断酸式盐电离和水解的相对大小如H2CO3的Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11，由于Ka2＜eq\f(Kw,Ka1)，HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于电离程度弱电解质溶液的导电性1.溶液导电性主要取决于自由移动离子浓度的大小，溶液离子浓度大，导电能力大。比较对象导电性原因等浓度的氢氧化钠溶液与氨水溶液氢氧化钠溶液＞氨水溶液氢氧化钠是强电解质，完全电离；一水合氨是弱电解质，部分电离等浓度的醋酸溶液与草酸溶液醋酸溶液＜草酸溶液H2C2O4的Ka1＝5.6×10－2，CH3COOH的Ka＝1.75×10－5，电离常数：H2C2O4＞CH2.等离子浓度的溶液导电性取决于溶液中离子电荷的大小，离子电荷大的，其导电能力大。3.如图是用电导率传感器测得的20mL冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率变化曲线。电导率变化情况为先增大后减小。解疑释惑43依据弱电解质的电离平衡，快速判断弱电解质溶液中离子浓度的大小规律1：弱电解质电离生成离子的浓度要小于溶液中电解质分子的浓度。规律2：计算溶液中c(H＋)或c(OH－)浓度大小要考虑水的电离以及溶液的酸碱性。规律3：主要平衡大于次要平衡。例1在0.1mol/L氨水中，存在元素质量守恒：c(NH3·H2O)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝0.1mol/L；比较溶液中各微粒浓度大小关系(已知：Kb＝1.79×10－5)。[分析]氨水中存在电离平衡：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－(主要平衡)H2OH＋＋OH－(次要平衡)①弱电解质电离度一般较小，故NH3·H2O作为溶质微粒，c(NH3·H2O)最大；②NH3·H2O电离生成的NHeq\o\al(＋,4)和OH－，所以c(NH3·H2O)>c(NHeq\o\al(＋,4))、c(NH3·H2O)>c(OH－)；③因为有水的电离(次要平衡)，使得c(OH－)>c(NHeq\o\al(＋,4))；④因为NH3·H2O溶液显碱性，所以c(OH－)>c(H＋)；⑤主要平衡大于次要平衡，故c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)。[结论]c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)。同理：0.1mol/LCH3COOH溶液中，存在元素质量守恒：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1mol/L；CH3COOH溶液中各微粒浓度大小关系：c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)。规律4：多元弱酸分步电离，因为每步都生成H＋，所以c(H＋)排第二位。例20.1mol/LH3PO4溶液中，溶液中各微粒浓度大小关系：c(H3PO4)＞c(H＋)＞c(H2POeq\o\al(－,4))＞c(HPOeq\o\al(2－,4))＞c(POeq\o\al(3－,4))同理，0.1mol/LH2SO3溶液中，溶液中各微粒浓度大小关系：c(H2SO3)＞c(H＋)＞c(HSOeq\o\al(－,3))＞c(SOeq\o\al(2－,3))。[及时巩固](2023·广东广雅中学)0.1mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－。下列叙述不正确的是(A)A.向溶液中加水稀释或加热溶液均可使CH3COO－的物质的量浓度增大B.向溶液中加入少量醋酸铵固体，保持溶液温度不变，c(CH3COO－)·c(H＋)增大C.向溶液中加入少量纯醋酸，平衡向右移动，醋酸的电离度减小D.向溶液中加入一小块钠，恢复到原来的温度，溶液中eq\f(cCH3COOH,cCH3COO－)减小【解析】向溶液中加水稀释使CH3COO－的物质的量浓度减小，A错误；向溶液中加入少量醋酸铵固体，醋酸电离平衡逆向移动，CH3COOH浓度增大，保持溶液温度不变，Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)不变，所以c(CH3COO－)·c(H＋)增大，B正确；越稀越电离，向溶液中加入少量纯醋酸，醋酸浓度增大，平衡向右移动，醋酸的电离程度减小，C正确；向溶液中加入一小块钠，氢离子浓度减小，恢复到原来的温度，Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)不变，溶液中eq\f(cCH3COOH,cCH3COO－)减小，D正确。(2023·湛江模拟)已知25℃时，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5。现有a、b两支试管，分别盛有10mL浓度均为0.1mol/L的氨水和盐酸，已知eq\r(1.8)≈1.34。下列说法正确的是(C)A.a、b两试管中溶液的导电能力相同B.a试管中OH－的浓度约为1.34×10－2.5mol/LC.将少量盐酸滴入a试管中，NH3·H2O的电离度增大D.向a试管中加入10mL水，NH3·H2O的电离平衡逆向移动【解析】NH3·H2O为弱电解质，物质的量浓度相同时，a试管中溶液的导电能力弱，A错误；a试管中，c(OH－)≈eq\r(KbNH3·H2O·cNH3·H2O)＝eq\r(1.8×10－5×0.1)mol/L＝1.34×10－3mol/L，B错误；将少量盐酸滴入a试管中，盐酸电离出的H＋和溶液中的OH－反应，使电离平衡NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－正向移动，电离度增大，C正确；加水稀释，电离平衡正向移动，D错误。(1)(2022·浙江卷1月)已知25℃时，二元酸H2A的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，则c(A2－)________c(HA－)(填“＞”“＝”或“(2)在某温度下，HNO2、CH3COOH、HCN、H2CO3的电离常数分别为4.6×10－4.6、1.8×10－5、4.9×10－10、4.3×10－7(第一步电离常数)。浓度均为0.1mol/L各溶液，pH最小的是________(填化学式，下同)，pH最大的是________。(3)(2022·湖南卷)一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如图。某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c(COeq\o\al(2－,3))∶c(HCOeq\o\al(－,3))＝1∶2，则该溶液的pH＝________(该温度下H2CO3的Ka1＝4.6×10－7，Ka2＝5.0×10－11)。【答案】(1)＜(2)HNO2HCN(3)10【解析】(1)向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11时，c(H＋)＝10－11mol/L，Ka2＝eq\f(10－11×cA2－,cHA－)＝7.1×10－15，解得eq\f(cA2－,cHA－)＝7.1×10－4＜1，则c(A2－)＜c(HA－)。(2)c(H＋)＝eq\r(c始·Ka)，等浓度的不同酸，电离常数越大，溶液的酸性越强，pH越小，反之亦然。(3)H2CO3的Ka2＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·cH＋,cHCO\o\al(－,3))，由于c(COeq\o\al(2－,3))∶c(HCOeq\o\al(－,3))＝1∶2，c(H＋)＝10－10mol/L，pH＝10。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。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCOeq\o\al(－,3)＋H＋的平衡常数K＝________(已知：10－5.60＝2.5×10－6)。【答案】4.2×10－7【解析】H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)，c(H＋)≈c(HCOeq\o\al(－,3))，K＝eq\f(cH＋·cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)＝eq\f(10－5.62,1.5×10－5)≈4.2×10－7。下列示意图能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的导电性曲线的是(D),A),B),C),D)【解析】HCl为强电解质，CH3COOH为弱电解质，滴加的NH3·H2O先与HCl反应，生成强电解质NH4Cl，溶液体积不断增大，溶液中离子浓度减小，所以电导率下降；当HCl被中和完后，NH3·H2O继续与弱电解质CH3COOH反应，生成强电解质CH3COONH4，溶液中离子浓度增大，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，又因为溶液被稀释，有下降趋势，故选D。现有①盐酸、②醋酸两种稀溶液，用序号回答下列问题。(1)若两种酸的物质的量浓度均为0.1mol/L：a.两种溶液中的c(H＋)大小关系为________________________________________________________________________。b.取等体积上述两种溶液，分别用等浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为________。c.若取等质量Zn分别跟这两种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗两种酸的体积大小关系为_________。(2)若两种溶液的c(H＋)均为0.1mol/L：a.两种酸的物质的量浓度大小关系为________________________________________________________________________。b.取等体积上述两种溶液，分别用等浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为________。c．若取等质量Zn分别跟这两种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗两种酸的体积大小关系为________。【答案】(1)a.①＞②b.①＝②c.①＝②(2)a.①＜②b.①＜②c.①＞②【解析】(1)a.HCl为一元强酸，在溶液中均全部电离，CH3COOH为弱酸，在溶液中部分电离；b.两种酸的物质的量相等，盐酸和醋酸消耗的NaOH相等；c.等质量的Zn完全反应，消耗的盐酸和醋酸相等。(2)a.CH3COOH是弱酸，c(CH3COOH)≫c(H＋)，c(HCl)＝c(H＋)，所以①＜②；b.等体积的两种溶液中，n(CH3COOH)＞n(HCl)，①＜②；c.等质量的Zn完全反应，消耗的n(H＋)相等，所以溶液中酸的浓度大的消耗的体积小，所以①＞②。草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170(1)草酸的酸性比碳酸的强：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)草酸为二元酸：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)向碳酸氢钠溶液中滴加草酸溶液，观察是否产生气泡(2)用NaOH标准液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍【解析】(1)向NaHCO3溶液中滴加草酸溶液，观察能产生二氧化碳气体，即可证明草酸酸性强于碳酸。(2)用NaOH标准液滴定草酸溶液，若NaOH的物质的量为草酸的两倍，即可证明草酸为二元酸。深度指津分析弱电解质溶液稀释后，离子浓度比的变化举例判断思维过程(1)用蒸馏水不断稀释醋酸溶液，eq\f(cCH3COOH,cCH3COO－·cH＋)的值始终不变利用电离常数解题，eq\f(cCH3COOH,cCH3COO－·cH＋)＝eq\f(1,Ka)，温度不变，电离平衡常数Ka始终不变，故该比值不变(2)0.1mol/LCH3COOH溶液加水稀释后，溶液中eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)的值减小×利用变式解题，将式子的分子、分母同乘以c(H＋)得eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH·cH＋)＝eq\f(Ka,cH＋)，CH3COOH在稀释时，c(H＋)减小，温度不变，电离平衡常数Ka始终不变，故该比值增大(3)25℃时，向NH3·H2O稀溶液中加水稀释，eq\f(cH＋·cNH3·H2O,cNH\o\al(＋,4))的值不变利用变式解题，将式子的分子、分母同乘以c(OH－)，eq\f(cOH－·cH＋·cNH3·H2O,cOH－·cNH\o\al(＋,4))＝eq\f(Kw,Kb)，温度不变，Kw和Kb均不变，故该比值不变(4)保持温度不变，向稀氨水中缓慢通入CO2，溶液中eq\f(cOH－,cNH3·H2O)的值增大×利用化学反应解题，一水合氨的电离平衡常数Kb＝eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)，由于温度不变，Kb保持不变，通入CO2后生成(NH4)2CO3、NH4HCO3，溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))增大，该比值减小(5)氨水稀释后，溶液中eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)的值减小×利用变式解题，氨水稀释后，c(OH－)减小，而氨水的电离平衡常数Kb＝eq\f(cOH－·cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)不变，故该比值增大特别提醒：①先看所给的式子是否为电离平衡常数(或电离平衡常数的倒数)表达式②可将浓度比换成物质的量之比再进行比较③将分子、分母同乘以c(H＋)[或c(OH－)等]使其变为Ka(或Kb)、Kw之间的关系考点2水的电离溶液的pH知识梳理水的电离1.水的电离精确的导电实验表明，纯水绝大部分是以H2O的形式存在，但其中也存在着极少量的H3O＋和OH－。这表明水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离，其电离方程式为2H2OH3O＋＋OH－(或H2OH＋＋OH－)。2.水的离子积常数Kw(1)在一定温度下，当水的电离达到平衡时，电离产物H＋和OH－浓度之积是一个常数，记作Kw，Kw＝c(H＋)·c(OH－)。(2)Kw只与温度有关，与c(H＋)和c(OH－)无关。在25℃时，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14T/℃0102025405090100Kw/10－140.1150.2960.6871.012.875.3137.154.5(3)Kw曲线分析如图所示，两条曲线表示两个不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)的关系。①由于水的电离是吸热过程，升高温度促进水电离，水的离子积常数增大，所以T＞25℃②两条曲线上任意点均有Kw＝c(H＋)·c(OH－)。③a点和c点溶液：c(H＋)＝c(OH－)，呈中性。④b点溶液：c(H＋)＞c(OH－)，呈酸性。⑤d点溶液：c(OH－)＞c(H＋)，呈碱性。⑥升高温度不能使a点(中性)变为d点(碱性)。3.影响水电离平衡的因素(1)温度：温度不变，Kw不变；因为水的电离是吸热过程，温度升高，Kw增大。对纯水而言，升高温度，促进水的电离，c(H＋)和c(OH－)同时增大，但因为由水电离出的c(H＋)和c(OH－)始终相等，故溶液呈中性。(2)加入酸或碱向纯水中加入酸(或碱)，酸(或碱)电离产生H＋(或OH－)，使水的电离平衡逆向移动。所以加入酸或碱，抑制水的电离度，但温度不变，Kw不变。(3)加入能水解的盐：促进水的电离。溶液的pH1.溶液的酸碱性(1)溶液酸碱性的判断标准是c(H＋)与c(OH－)的相对大小。(2)规律中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)；25℃时，c(H＋)＝1×10－7mol/L，pH＝酸性溶液：c(H＋)>c(OH－)；25℃时，c(H＋)>1×10－7mol/L，pH<碱性溶液：c(H＋)<c(OH－)；25℃时，c(H＋)<1×10－7mol/L，pH>2．pH的范围(1)pH是c(H＋)的负对数，即pH＝－lgc(H＋)。(2)在室温下，pH的范围一般在0～14。3.规律相同温度下，pH越小，溶液的酸性越强；pH越大，溶液的碱性越强。4.测定方法将一小片干燥的pH试纸放在表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸中心，变色后，与标准比色卡对比即可读出溶液的pH。[注意]使用广泛pH试纸测溶液的pH时，pH试纸不能用蒸馏水润湿，记录数据时只有整数，若精确测溶液的pH，则应使用pH计。解疑释惑44盐酸与醋酸溶液的比较1.等温度、等浓度(如0.1mol/L)、等体积的盐酸和醋酸的比较酸c(H＋)开始与Zn反应的速率反应起始至结束平均反应速率中和碱的能力与足量Zn产生H2的量消耗Zn的质量盐酸大大大相同相同相同醋酸小小小2.等温度、等pH(如pH＝3)、等体积的盐酸和醋酸的比较酸c(H＋)开始与Zn反应的速率反应起始至结束平均反应速率c(酸)中和碱的能力消耗Zn的质量与足量Zn产生H2的量盐酸相同相同小小小小小醋酸大大大大大解疑释惑45外界条件对水的电离平衡及Kw的影响1.在任意温度、任意物质的水溶液(含纯水)中，由水本身电离出的c水(H＋)＝c水(OH－)。水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的酸性或碱性电解质水溶液，Kw实质是水溶液中的H＋和OH－物质的量浓度的乘积。在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。2.外界条件的改变对水的电离平衡和Kw的影响。体系变化条件平衡移动方向Kw水的电离程度c(OH－)c(H＋)酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其他：如加入Na正不变增大增大减小3.酸或碱对水的电离均起抑制作用(1)若酸溶液的pH相等(不论强弱、不论几元)对水的抑制程度相等，碱也同理。(2)若酸溶液的pH与碱溶液的pOH相等，则两种溶液中水的电离程度相等。如：pH＝3的盐酸溶液与pH＝11的氨水在室温下，由水电离出的c水(H＋)＝c水(OH－)＝eq\f(10－14,10－3)mol/L＝10－11mol/L。[及时巩固]求下列溶液的pH(常温条件下，混合溶液忽略体积的变化)。(1)将pH＝3的HCl与pH＝3的H2SO4等体积混合后，溶液的pH为______。(2)0.001mol/LNaOH溶液的pH为______。(3)0.005mol/LH2SO4溶液的pH为______。(4)0.1mol/LCH3COOH溶液的pH为______(已知：CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5，lg1.8＝0.26)。(5)0.1mol/LNH3·H2O溶液的pH为______(已知：NH3·H2O的电离度约为1%)。(6)将pH＝8的NaOH与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH为______(lg5.05＝0.7)。(7)常温下，将pH＝5的盐酸与pH＝9的NaOH溶液以体积比11∶9混合后，溶液的pH为______。(8)pH＝2的盐酸与等体积的水混合后，溶液的pH为______(lg5＝0.7)。【答案】(1)3(2)11(3)2(4)2.87(5)11(6)9.7(7)6(8)2.3【解析】(4)0.1mol/L的CH3COOH溶液中：CH3COOHCH3COO－＋H＋c(初始)0.1mol/L00c(电离)c(H＋)c(H＋)c(H＋)c(平衡)0.1mol/L－c(H＋)c(H＋)c(H＋)Ka＝eq\f(c2H＋,0.1mol/L－cH＋)＝1.8×10－5，由于0.1mol/L－c(H＋)≈0.1mol/L，c(H＋)≈eq\r(1.8)×10－3mol/L，pH＝－lgc(H＋)＝3－eq\f(1,2)lg1.8＝3－eq\f(1,2)×0.26＝2.87。(5)0.1mol/L的NH3、H2O溶液中c(OH－)＝0.1×1%mol/L＝10－3mol/L，c(H＋)＝10－11mol/L，pH＝－lgc(H＋)＝11。(7)pH＝5的盐酸中c(H＋)＝10－5mol/L，pH＝9的氢氧化钠溶液中c(OH－)＝10－5mol/L，两者以体积比11∶9混合时，c(H＋)＝eq\f(10－5×11－10－5×9,11＋9)mol/L＝1.0×10－6mol/L，pH＝－lg(1.0×10－6)＝6。水中存在电离平衡：H2OH＋＋OH－。下列表述正确的是(C)A.pH＝6的水一定呈酸性B.温度升高，纯水中c(H＋)增大，c(OH－)减小C.在50℃时，水的pH<7，此时c(H＋)＝c(OH－D.一定温度下，向水中加入少量稀硫酸，c(H＋)增大，水的离子积Kw增大【解析】纯水的pH随温度的升高而降低，但c(H＋)＝c(OH－)，pH＝6的水也是中性，A错误；温度升高，纯水中c(H＋)增大，c(OH－)也增大，纯水仍旧是中性，c(H＋)＝c(OH－)，B错误；在50℃时，水的离子积增大，水的pH<7，但仍旧是中性，此时c(H＋)＝c(OH－(2020·山西应县一中)25℃时，有关水的电离，下列叙述正确的是(B)A.向水中加入稀氨水，水的电离平衡逆向移动，c(OH－)降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变C.向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低D.将水加热，Kw增大，c(H＋)不变【解析】向水中加入稀氨水，由于NH3·H2O的电离，增大了水中的c(OH－)，抑制了水的电离，但c(OH－)增大，A错误；向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，溶液的温度不变，故Kw不变，B正确；向水中加入少量固体CH3COONa，由于CH3COO－与水电离出的H＋结合，导致水的电离平衡正向移动，c(H＋)降低，C错误；温度上升，Kw增大，c(H＋)增大，D错误。水的电离平衡图像如图所示。已知pOH＝－lgc(OH－)，下列说法正确的是(D)A.各点对应的水的离子积：Kw(f)>Kw(b)＝Kw(d)B.T1>T2C.向b点溶液中加入大量NaOH固体，b点向a点移动D.在T2温度下，pH＝4的盐酸中由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－20【解析】由图可知，T2温度下水的离子积为1×10－14，T1温度下水的离子积小于1×10－14，则Kw(f)＜Kw(b)＝Kw(d)，A错误；温度越高，水的离子积越大，由图可知，T2温度下水的离子积为1×10－14，T1温度下水的离子积小于1×10－14，则T1＜T2，B错误；向b点溶液中加入大量NaOH固体，溶液中OH－的浓度增大，且NaOH固体溶于水会放热，导致溶液温度升高，则水的离子积会增大，则溶液中的H＋浓度也会增大，则b点不会向a点移动，C错误；在T2温度下，水的离子积为1×10－14，pH＝4的盐酸中，溶液中的OH－全部由水电离，c(OH－)＝1×10－10mol/L，则由水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－10mol/L，则pH＝4的盐酸中由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－20，D正确。水的电离平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是(C)A.图中四点Kw间的关系：A＝D＜C＜BB.若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量酸C.若从A点到C点，可采用：温度不变在水中加入少量NH4Cl固体D.若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量NH4Cl固体【解析】Kw是温度的函数，随温度升高而增大，A、D点温度相同，B点温度高于C点温度，故图中四点Kw间的关系：A＝D＜C＜B，A正确；从A点到D点，温度不变，酸性增强，采用温度不变加入少量酸使氢离子浓度增大，B正确；A、C点温度不同，在温度不变情况下加入少量NH4Cl固体无法使氢离子和氢氧根离子浓度同时增大，C错误；从A点到D点，温度不变，酸性增强，采用温度不变加入少量NH4Cl固体可使氢离子浓度增大，D正确。常温下，下列叙述不正确的是(D)A.c(H＋)>c(OH－)的溶液一定显酸性B.pH＝3的弱酸溶液与pH＝11的强碱溶液等体积混合后溶液呈酸性C.pH＝5的硫酸溶液稀释到原来的500倍，稀释后c(SOeq\o\al(2－,4))与c(H＋)之比约为1∶10D.中和10mL0.1mol/L醋酸溶液与100mL0.01mol/L醋酸溶液所需NaOH的物质的量不同【解析】pH＝3的弱酸溶液与pH＝11的强碱溶液等体积混合，弱酸浓度大，有剩余，反应后溶液显酸性，B正确；pH＝5的硫酸溶液稀释到原来的500倍，则溶液接近于中性，c(H＋)≈10－7mol/L，c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(10－5,2×500)mol/L＝10－8mol/L，则c(SOeq\o\al(2－,4))∶c(H＋)＝1∶10，C正确；两份醋酸的物质的量相同，则所需NaOH的物质的量相同，D错误。(2022·广州二模)常温下，将pH相同、体积均为V0的盐酸和醋酸分别加水稀释至V，pH随lgeq\f(V,V0)的变化如图所示。下列说法不正确的是(C)A.曲线②表示CH3COOH溶液B.c点溶液的导电性比b点溶液的导电性强C.盐酸和醋酸分别稀释到pH＝4时：c(Cl－)＞c(CH3COO－)D.c点酸的总浓度大于a点酸的总浓度【解析】pH相同的盐酸和醋酸，就意味着弱酸的起始浓度远远大于强酸。加水稀释促进醋酸电离，分别稀释相同的倍数，pH变化较大的是强酸，所以曲线②表示CH3COOH溶液、曲线①表示HCl溶液，A正确；溶液导电能力与离子浓度成正比，离子浓度：c点＞b点，所以溶液导电能力：c点＞b点，B正确；将盐酸和醋酸分别稀释到pH＝4时，溶液中c(H＋)相等，由于c(OH－)＝eq\f(Kw,cH＋)，故两溶液中c(OH－)相等，溶液中分别存在c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)、c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，则c(Cl－)＝c(CH3COO－)，C错误；pH相同的醋酸和盐酸，酸浓度：c(醋酸)＞c(盐酸)，稀释相同倍数时：c(醋酸)＞c(盐酸)，D正确。浓度均为0.10mol/L、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lgeq\f(V,V0)的变化如图所示。下列叙述错误的是(D)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lgeq\f(V,V0)＝2时，若两溶液同时升高温度，则eq\f(cM＋,cR＋)增大【解析】c(MOH)＝0.10mol/L，pH＝13，说明MOH是强碱，c(ROH)＝0.10mol/L，pH＜13，说明ROH是弱碱，A正确；b点加水稀释的倍数大于a点，弱电解质的浓度越小，电离程度越大，则ROH的电离程度：b点＞a点，B正确；若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)无限接近于中性时c(OH－)，C正确；MOH是强碱，在水溶液中完全电离，不存在电离平衡，升高温度c(M＋)不变，ROH是弱碱，在水溶液中存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，升高温度平衡正向移动，c(R＋)增大，则eq\f(cM＋,cR＋)减小，D错误。某温度下，将pH和体积均相同的HCl和CH3COOH溶液分别加水稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是(C)A.曲线Ⅱ代表HCl的稀释过程B.溶液中水的电离程度：b点＞c点C.从b点到d点，溶液中：eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)保持不变D.该温度下，b点Kw的数值比e点大【解析】CH3COOH为弱酸，HCl为强酸，稀释过程中CH3COOH的电离程度增大，稀释相同体积时CH3COOH的pH较小，故曲线Ⅱ代表CH3COOH的稀释过程，A错误；HCl和CH3COOH都抑制了水的电离，溶液pH越小酸性越强，水的电离程度越小，则水的电离程度：b点＜c点，B错误；eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝Ka(CH3COOH)，从b点到d点温度不变，则溶液中eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)保持不变，C正确；温度不变，水的离子积不变，即b点Kw的数值与e点相等，D错误。深度指津一元酸、碱稀释的图像分析图像稀释相同的倍数pH醋酸＜盐酸氨水＞NaOH稀释后pH相等，需要稀释的倍数醋酸＞盐酸氨水＞NaOH备注酸、碱溶液稀释相同倍数时，强电解质溶液比弱电解质溶液的pH变化幅度大，无限稀释，pH无限接近中性考点3强酸与强碱的中和滴定知识梳理滴定原理c(待测)＝eq\f(c标准·V标准,V待测)酸碱中和滴定通过指示剂颜色的变化来确定是否到达滴定终点。指示剂的选择变色要明显、灵敏，且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的pH突变范围内。常用的酸碱指示剂及其变色范围如下表所示。指示剂变色范围的pH石蕊<5.0红色5.0～8.0紫色>8.0蓝色甲基橙<3.1红色3.1～4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2～10.0浅红>10.0红色强酸和强碱的中和滴定，常选用酚酞或甲基橙作指示剂，石蕊溶液由于变色的pH范围较大且变色不明显，所以通常不选用。主要仪器1.滴定管(1)滴定管的误差为±0.01mL。滴定管分为酸式滴定管和碱式滴定管。酸性溶液或强氧化性溶液(如酸性KMnO4溶液或溴水等)装在酸式滴定管中，碱性溶液装在碱式滴定管中，如图所示。(2)除用蒸馏水洗净外，使用前还必须用待取的溶液润洗。滴定管的润洗方法：从滴定管的上口加入少量标准液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿内壁，然后从下端放出，重复2～3次)2.锥形瓶、烧杯、铁架台、滴定管夹等。[注意]待测液量取后一般是放入锥形瓶中。待测液不能用量筒量取，而要用滴定管或移液管量取。主要试剂标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。实验操作(用标准盐酸滴定待测NaOH溶液)1.准备滴定管：检漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。锥形瓶：注碱液→加指示剂。2.滴定左手握活塞旋转开关，右手不断旋转摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化。3.滴入最后半滴反应液，指示剂变色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，停止滴定，并记录标准溶液的体积。重复上述操作2～3次(即平行滴定2～3次)。[注意]中和反应达到滴定终点时所得到的溶液不一定显中性。计算在计算前，首先对实验所测得的体积数据的误差进行合理性分析，对误差大的数据应舍去，然后取平均值求出结果。[常考归纳](1)两种强酸混合：直接求出c混(H＋)，再据此求pH(溶液混合，忽略体积的变化，下同)。c混(H＋)＝eq\f(c1H＋·V1＋c2H＋·V2,V1＋V2)(2)两种强碱混合：先求出c混(OH－)，再由Kw求出c混(H＋)，最后求pH。c混(OH－)＝eq\f(c1OH－·V1＋c2OH－·V2,V1＋V2)(3)强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。c混(H＋)或c混(OH－)＝eq\f(|c酸H＋·V酸－c碱OH－·V碱|,V酸＋V碱)[及时巩固]现用中和滴定来测定某烧碱溶液的浓度。(1)滴定：用酸式滴定管盛装cmol/L盐酸标准液。右图表示某次滴定时，50mL滴定管中滴定前后液面的位置。此次滴定结束后的读数为____mL。(2)有关数据记录如下：滴定序号待测液体积/mL所消耗盐酸标准液的体积/mL滴定前滴定后消耗的体积1V0.5025.8025.302V———3V6.0031.3525.35根据所给数据，写出计算烧碱溶液的物质的量浓度的表达式＝____________________(不必化简)。(3)对下列几种假定情况进行讨论(填“无影响”“偏高”或“偏低”)。①若滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶，则会使测定结果________。②读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，则会使测定结果________。③若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外，则会使测定结果________。④若滴加盐酸时，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定，则会使测定结果______________________________________________________________________________________。【答案】(1)24.90(2)eq\f(25.35＋25.30c,2V)mol/L(3)①无影响②偏低③偏高④偏低深度指津常见的酸碱中和滴定误差分析以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞溶液作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差如下：步骤操作V(标准)c(待测)洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失变小偏低滴定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴出锥形瓶外变大偏高读数滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小偏低滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大偏高1．(2023·广州白云中学)与化学平衡类似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数，几种弱酸的电离常数(25℃化学式CH3COOHH2CO3HClOH2C2O电离常数1.75×10－5Ka1＝4．5×10－74.0×10－8Ka1＝5．6×10－2回答下列问题：(1)上述4种酸中，酸性最弱的是________(填化学式)。(2)向NaHCO3溶液中加入CH3COOH溶液，________(填“能”或“不能”)发生反应，若能反应，则写出该反应的离子方程式：。(3)试写出草酸(H2C2O4)的第一步电离的电离方程式为(3)水是一种极弱的电解质，在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示：①A点水的离子积常数为1.0×10－14，B点水的离子积常数为________，造成水的离子积变化的因素是________________________________________________________________________。②T2时，某盐酸中c(H＋)＝1.0×10－4mol/L，则由水电离产生的c(H＋)＝________mol/L。【答案】(1)HClO(2)能CH3COOH＋HCOeq\o\al(－,3)=CH3COO－＋H2O＋CO2↑(3)H2C2O4H＋＋HC2Oeq\o\al(－,4)(3)①1.0×10－12升高温度②1.0×10－8【解析】(1)电离常数越大，对应酸的酸性越强，上述4种酸中，酸性最弱的是HClO。(3)①A点水的离子积常数为1.0×10－14，B点水的离子积常数为1.0×10－6×1.0×10－6＝1.0×10－12，造成水的离子积变化的因素是温度升高，促进水的电离正向移动。②T2时，Kw＝1.0×10－12，则由水电离产生的c水(H＋)＝c水(OH－)＝eq\f(1.0×10－12,1.0×10－4)mol/L＝1.0×10－8mol/L。2.25℃化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.8×10－5Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.0×10－113.0×10－8(1)一般情况下，当温度升高时，电离平衡常数Ka______(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)下列四种离子结合质子能力最强的是________(填字母)。A.COeq\o\al(2－,3) B.ClO－C.CH3COO－ D.HCOeq\o\al(－,3)(3)体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL，稀释过程中pH变化如图所示。则HX的电离平衡常数________(填“＞”“＝”或“＜”，下同)醋酸的电离平衡常数；稀释后，HX溶液中水电离出来的c(H＋)________醋酸溶液中水电离出来的c(H＋)；用等浓度的NaOH溶液分别中和上述两种酸溶液，恰好中和时消耗NaOH溶液的体积：醋酸________HX。【答案】(1)增大(2)A(3)＞＞＞【解析】(1)电离是吸热过程，故升高温度，电离平衡常数K增大。(2)酸根离子对应酸的电离常数越小，酸性越弱，则该酸根离子的水解程度越大，其结合质子的能力越强，故碳酸根离子的结合质子能力最强，A选。(3)从图中可以看出，pH相同的HX和醋酸稀释相同的倍数，HX的pH变化更大，故HX的酸性比醋酸酸性强，电离平衡常数更大；稀释之后HX的pH大于醋酸的pH，即HX电离的H＋的浓度小于醋酸电离的H＋的浓度，则HX溶液中水电离出来的c(H＋)大于醋酸溶液中水电离出来的c(H＋)；两种酸体积相同且初始pH相同，HX的酸性更强，故醋酸的浓度大于HX的浓度，则消耗的NaOH的溶液的体积：V(醋酸)＞V(HX)。大单元六电解质溶液中的离子平衡第24讲弱电解质的电离平衡溶液的pH1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“√”(1)pH＝3的CH3COOH溶液和pH＝3的HCl溶液，c(H＋)相同(√)(2)pH＝3的CH3COOH溶液和pH＝11的NaOH溶液混合，溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)(×)(3)在蒸馏水中滴加浓硫酸，Kw不变(×)(4)pH＝11的氨水和pH＝11的NaOH溶液分别用等浓度的盐酸中和，消耗盐酸的体积相等(×)(5)中和滴定时，盛待测液的锥形瓶中有少量水对滴定结果无影响(√)(6)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸，消耗的n(NaOH)相等(√)(7)为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照(×)(8)常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH＝4(×)(9)中和滴定实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管和移液管用蒸馏水洗净后，须经干燥或润洗后方可使用(√)(10)用已知浓度的酸滴定未知浓度的碱，观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，浓度偏小(√)【解析】(2)醋酸是弱酸，pH＝3的CH3COOH溶液中的醋酸的浓度比pH＝11的NaOH溶液的浓度大，则混合后c(Na＋)<c(CH3COO－)。(3)在蒸馏水中滴加浓硫酸，温度升高，Kw增大。(4)溶液的pH相同，氨水为弱碱，故NH3·H2O浓度大于NaOH的浓度，所以氨水消耗的盐酸更多。(7)新制氯水具有漂白性，不能用pH试纸测定其pH，应该用pH计。(8)将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，3<pH<4。(9)容量瓶、锥形瓶不用润洗，但滴定管或移液管须润洗或干燥后才可使用。2.在相同温度时100mL0.01mol/L醋酸溶液与10mL0.1mol/L醋酸溶液相比较。下列数值前者大于后者的是(B)A.中和时所需NaOH的物质的量B.电离度C.H＋的物质的量浓度D.CH3COOH的物质的量【解析】两种醋酸溶液中溶质CH3COOH的物质的量都为0.001mol，中和时所需NaOH的物质的量也相等，A、D不选；醋酸为弱电解质，浓度越小，电离度越大，0.01mol/L醋酸的电离度大，B选；酸的浓度越大，c(H＋)越大，C不选。3.醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是(D)①1mol/L醋酸溶液中：c(H＋)＝0.01mol/L②醋酸以任意比与水互溶③10mL1mol/L醋酸溶液与10mL1mol/LNaOH溶液恰好完全反应④在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸弱A.①② B.②③C.③④ D.①④【解析】1mol/L醋酸溶液中：c(H＋)＝0.01mol/L，说明醋酸部分电离，为弱电解质，①正确；在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸弱，说明醋酸溶液中离子浓度小，即醋酸是部分电离，为弱电解质，④正确。故选D。4.(2023·山东临沂)25℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是(A)A.室温下，向10mL0.1mol/L氨水中加水稀释，eq\f(nOH－·nNH\o\al(＋,4),nNH3·H2O)的值增大B.氯水存在平衡：Cl2(g)＋H2O(l)HClO(aq)＋H＋(aq)＋Cl－(aq)，向体系加水，c(Cl－)与c(HClO)的比值不变C.向0.1mol/L硫酸溶液中加水稀释，则eq\f(cH＋,cSO\o\al(2－,4))一定不变D.向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，醋酸电离平衡向右移动，电离度增大【解析】稀释氨水，NH3·H2O电离平衡正向移动，n(OH－)和n(NHeq\o\al(＋,4))增大，n(NH3·H2O)减小，则eq\f(nOH－·nNH\o\al(＋,4),nNH3·H2O)的值增大，A正确；向体系加水，离子浓度均减小，但因存在平衡HClOH＋＋ClO－，稀释促进平衡正向移动，因此c(HClO)减小得更多，c(Cl－)与c(HClO)的比值增大，B错误；向0.1mol/L硫酸溶液中加水稀释，氢离子和硫酸根离子浓度均减小，但若加入水过多，促进水的电离，溶液中H＋的物质的量变大，而硫酸根离子的物质的量不变，则eq\f(cH＋,cSO\o\al(2－,4))增大，C错误；醋酸溶液中加入冰醋酸，使醋酸的电离平衡正向移动，但醋酸的电离度减小，D错误。5.下列说法不正确的是(A)A.稀释0.1mol/LCH3COOH溶液，溶液中所有离子浓度均减小B.0.1mol/LCH3COOH溶液加水稀释后，溶液中eq\f(cCH3COOH,cCH3COO－)的值减小C.室温下，稀释0.1mol/L氨水，c(H＋)·c(NH3·H2O)减小D.室温下，用pH试纸测得0.100mol/LCH3COOH溶液的pH约为3，0.100mol/LHCN溶液的pH约为5，说明酸性：HCN<CH3COOH【解析】稀释醋酸溶液，氢离子浓度减小，Kw不变，溶液中氢氧根离子浓度增大，A错误；加水稀释促进醋酸电离，n(CH3COOH)减小，n(CH3COO－)增大，则eq\f(cCH3COOH,cCH3COO－)减小，B正确；氨水稀释时，由NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O)＝eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－·cH＋,cNH3·H2O·cH＋)，得c(NH3·H2O)·c(H＋)＝eq\f(Kw,Kb)·c(NHeq\o\al(＋,4))，温度不变，Kw、Kb不变，稀释过程中c(NHeq\o\al(＋,4))减小，则c(NH3·H2O)·c(H＋)减小，C正确；两种酸的浓度相同，由二者的pH可知，CH3COOH的酸性强，D正确。6.下列关于溶液的酸碱性的说法正确的是(C)A.pH＝7的溶液呈中性B.中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7mol/LC.c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性D.在100℃时，纯水的pH＜7，因此显酸性【解析】温度未知，不能根据pH大小判断溶液酸碱性，若在100℃时，纯水的pH＝6，呈中性，则该温度下pH＝7时溶液呈碱性，A、D错误；温度未知，中性溶液中不一定有c(H＋)＝1.0×10－7mol/L，B错误。7.(2023·宁南中学)某温度下，在1L0.2mol/L的氨水中存在：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，当达到电离平衡时，已电离的NH3·H2O为1.7×10－3mol/L。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(B)A.该溶液中NHeq\o\al(＋,4)的数目为0.2NAB.该温度下NH3·H2O的电离常数Kb约为1.4×10－5C.加水稀释，电离平衡正向移动，c(OH－)一定增大D.与等浓度、等体积的盐酸混合后，混合溶液的pH>7【解析】该溶液中NHeq\o\al(＋,4)数目为1.7×10－3mol/L×1L×NAmol－1＝1.7×10－3NA，A错误；Kb＝eq\f(cOH－·cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)≈eq\f(1.7×10－3×1.7×10－3,0.2)≈1.4×10－5，B正确；加水稀释，c(OH－)减小，C错误；与等浓度、等体积的盐酸混合后，溶质为氯化铵，溶液显酸性，pH＜7，D错误。8.不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)的关系如图所示。下列判断正确的是(A)A.两条曲线上任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝KwB.T＜25C.b点和c点pH均为6，溶液呈酸性D.只采用升温的方式，可由a点变成d点【解析】两条曲线表示两种温度下的水的离子积常数曲线，所以两条曲线上任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw，A正确；升高温度促进水电离，水的离子积常数增大，T℃下的离子积常数大于25℃，所以T＞25，B错误；c点c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，b点c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈酸性，C错误；a点溶液呈中性、d点溶液呈碱性，且d点水的离子积常数大于a点，所以采用升高温度不能使a点变为d点，D错误。9.H2S水溶液中存在电离平衡：H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。若向H2S溶液中(A)A.加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度减小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增大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【解析】加水促进电离，但氢离子浓度减小，A正确；通入SO2气体发生反应：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，当SO2过量时溶液显酸性，而且酸性比H2S强，pH减小，B错误；滴加新制氯水，发生反应：Cl2＋H2S=2HCl＋S↓，H＋浓度增大，溶液pH减小，C错误；加入少量硫酸铜固体，发生反应：H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋，H＋浓度增大，D错误。10.下列事实能证明草酸(H2C2O4)是弱电解质的方法有几个(C)①草酸能使酸性KMnO4溶液褪色②常温下，0.1mol/L的H2C2O4溶液的pH＝2③相同条件下，浓度均为1mol/LH2C2O4溶液的导电能力比硫酸的导电能力弱④常温下，pH＝4的H2C2O4溶液稀释100倍，pH约为5A.1个 B.2个C.3个 D.4个【解析】草酸能使酸性KMnO4溶液褪色，证明草酸有还原性，①不符合题意；H2C2O4为二元酸，若为强酸，0.1mol/LH2C2O4溶液的c(H＋)＝0.2mol/L，故pH＝2可以证明草酸是弱电解质，②符合题意；相同条件下，浓度均为1mol/LH2C2O4溶液的导电能力比硫酸的导电能力弱，则证明草酸是弱电解质，③符合题意；若H2C2O4为强酸，则pH＝4的H2C2O4溶液稀释100倍，pH应约为6，则证明草酸是弱电解质，④符合题意。故选C。11.某温度下，pH＝11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍，溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列判断错误的是(C)A.a值一定大于9B.Ⅱ为氨水稀释时溶液的pH变化曲线C.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大D.完全中和稀释后相同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀硫酸的体积：V(NaOH)＜V(氨水)【解析】根据题给图像可知，开始二者pH相同，在稀释过程中促进氨水电离，则氨水的pH变化较小，即Ⅱ为氨水稀释时溶液的pH变化曲线，pH＝11的氢氧化钠溶液稀释100倍时，pH变为9，所以，pH＝11的氨水溶液稀释100倍时，pH＞9，即a一定大于9，A、B正确；稀释后氨水的pH大于NaOH溶液的pH，氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度小，C错误；pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，氨水的物质的量浓度大于氢氧化钠溶液的物质的量浓度，加水稀释相同的倍数，氨水的物质的量浓度仍较大，完全中和稀释后相同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀硫酸的体积：V(NaOH)＜V(氨水)，D正确。12.下列实验符合要求的是(C)A.滴定管用蒸馏水洗净后，即可注入标准液进行滴定B.用托盘天平称量NaOH固体时，直接放在纸上称量C.盐酸滴定NaOH溶液时，用酚酞或甲基橙作指示剂D.将pH试纸伸入溶液中测其pH【解析】滴定管用蒸馏水洗净后，先润洗，再注入标准液，排气泡，调节液面，读数，再进行滴定，A不符合题意；用托盘天平称量NaOH固体时，NaOH是腐蚀性药品，要放在玻璃器皿中称量，B不符合题意；强酸和强碱的滴定，指示剂用酚酞或甲基橙都可以，C符合题意；一般测溶液的pH时，要用玻璃棒蘸取溶液滴在干燥的pH试纸上，D不符合题意。13.室温下，向20.00mL0.1000mol/L盐酸中滴加0.100mol/LNaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图，已知lg5＝0.7。下列说法不正确的是(D)A.V(NaOH)＝20.00mL时，pH＝7B.V(NaOH)＝30.00mL时，pH＝12.3C.选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的小D.滴定过程中，水的电离程度不断减小【解析】当V(NaOH)＝20.00mL时，二者恰好中和，故pH＝7，A正确；当V(NaOH)＝30.00mL时，碱过量，剩余的c(OH－)＝eq\f(30－20mL×0.1000mol/L,30＋20mL)＝0.0200mol/L，c(H＋)＝5×10－13mol/L，所以溶液的pH＝12.3，B正确；反应终点的pH与指示剂的变色范围越吻合，误差越小