2023届高考化学鲁科版一轮复习学案-第八章第1课时　弱电解质的电离平衡

第1课时弱电解质的电离平衡1.从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。2.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡。3.了解电离平衡常数的含义。弱电解质及其电离平衡1.强、弱电解质(1)概念(2)电离方程式的书写强电解质用“”连接,弱电解质用“”连接。常见类型电离方程式强电解质硫酸钾:K2SO42K++SO4一元弱酸、弱碱乙酸:CH3COOHCH3COO-+H+一水合氨:NH3·H2ONH4++OH多元弱酸分步电离,如碳酸:H2CO3H++HCO3-、HCO3-H+多元弱碱一步写出,如氢氧化铁:Fe(OH)3Fe3++3OH-强酸的酸式盐水溶液中完全电离,如NaHSO4:NaHSO4Na++H++SO4弱酸的酸式盐弱酸的酸式酸根离子在水溶液中不能完全电离,如NaHCO3:NaHCO3Na++HCO3-、HCO3-H+2.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立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。(2)影响电离平衡的因素①内因:电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小(主要因素)。②外因:以CH3COOHCH3COO-+H+ΔH>0为例改变条件移动方向n(H+)c(H+)c(CH3COO-)电离程度Ka升温向右增大增大增大增大增大浓度加水稀释向右增大减小减小增大不变加冰醋酸向右增大增大增大减小不变同离子效应加固体醋酸钠向左减小减小增大减小不变通入HCl气体向左增大增大减小减小不变加入含有与弱电解质反应的物质加固体氢氧化钠向右减小减小增大增大不变加入镁粉向右减小减小增大增大不变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。②电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,离子的浓度也不一定增大。③电离平衡右移,电离程度也不一定增大。[理解辨析]1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)CH3COOH溶液中,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)时,电离达到电离平衡。()(2)电离平衡向右移动,弱电解质的电离程度一定增大。()(3)电离平衡右移,电解质溶液中离子浓度一定增大。()解析:(1)温度一定时,当乙酸分子电离成乙酸根离子与氢离子的速率和乙酸根离子与氢离子结合成乙酸分子的速率相等时,电离达到平衡,而不是c(CH3COOH)=c(CH3COO-)。(2)温度不变时,向溶液中加入浓度较大的弱电解质溶液,电离平衡向右移动,弱电解质的电离程度减小。(3)对于浓度较小的电解质溶液,如醋酸溶液,加水稀释时,电离平衡右移,醋酸分子浓度、醋酸根离子浓度、氢离子浓度均减小。答案:(1)×(2)×(3)×2.想一想电解质溶液的导电能力与溶液中离子有何关系?提示:电解质溶液导电能力取决于自由移动离子的浓度和离子所带电荷数,自由移动离子的浓度越大,离子所带电荷数越多,导电能力越强。3.做一做一定温度下,将一定体积的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示:(1)a、b、c三点溶液的pH:。

(2)a、b、c三点CH3COOH的电离程度:。

(3)a、b、c三点溶液用1mol·L-1NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液体积:。

解析:(1)由导电能力知,c(H+)b>a>c,故pHb<a<c。(2)加水体积越大,越利于CH3COOH电离,故电离程度c>b>a。(3)a、b、c三点n(CH3COOH)相同,用NaOH溶液中和时消耗n(NaOH)相同,故消耗V(NaOH)a=b=c。答案:(1)c>a>b(2)c>b>a(3)a=b=c电离平衡及其影响因素1.(2021·浙江金华十校模拟)由于血液中存在如下平衡过程:CO2(g)CO2(aq)、CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)、H2CO3(aq)H+(aq)+HCO3-(aq),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NH4Cl或NaHCOA.血液中CO2浓度过高会导致酸中毒,使血液中c(B.治疗碱中毒时,患者需降低呼吸频率,以增加血液中CO2浓度C.急性酸中毒时,救治方式是静脉注射NH4Cl溶液D.酸或碱中毒时,会导致血液中的酶发生水解解析:Ka1=c(H+)·c(HCO3-)c(H2CO3)2.25℃时,下列有关电解质溶液的说法正确的是(B)A.加水稀释0.1mol·L-1氨水,溶液中c(B.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,溶液中c(C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合:c(cD.将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释过程中,c(解析:0.1mol·L-1氨水稀释过程中c(H+)增大,c(OH-)减小,因而c(H+)c(OH-)变大,A错误;CH3COOHCH3COO-+H+,溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)=Kac(H+),加入CH3COONa,平衡左移,则c(H+)减小,所以c(CH3COO-)c(CH3COOH)的值增大,B正确;等体积、等物质的量浓度的Na2加水稀释粒子浓度比值变化分析模型(1)由浓度比较变成物质的量比较:同一溶液中,浓度之比等于物质的量之比。如HF溶液,c(H+(2)由两变量转变为一变量:将浓度比换算成含有某一常数的式子,然后分析。如HF溶液,c(H+)c弱电解质及其导电能力判断3.下列用来判断CH3COOH是一种弱酸的说法正确的是(B)①向pH=3的HCl溶液中加入CH3COONa固体,溶液pH增大②pH相同的盐酸和CH3COOH溶液,取相同体积分别用标准NaOH溶液滴定测其浓度,CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液的体积较大③常温下,0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH>1④0.1mol·L-1的盐酸与过量的Mg反应,当加入CH3COONa固体后,反应速率减慢,但生成氢气的总量不变⑤相同物质的量浓度、相同体积的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量的活泼金属反应,消耗金属的量相同⑥常温下,pH=4的CH3COOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性⑦CH3COOH溶液中有两种分子存在⑧常温下,醋酸钠溶液的pH大于7A.②③④⑤⑥⑦ B.①②③④⑥⑦⑧C.②③⑤⑥⑧ D.全部解析:相同浓度和体积的两溶液中溶质物质的量相同,消耗的金属的量相同,不能说明CH3COOH是弱酸,故⑤不能判断。4.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。如图是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(D)解析:HCl为强电解质,CH3COOH为弱电解质,滴加NH3·H2O,先与HCl反应,生成同样为强电解质的NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液稀释,所以电导率下降。当HCl被中和完后,继续与CH3COOH弱电解质反应,生成CH3COONH4,为强电解质,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,有下降的趋势。电离平衡常数及相关计算1.电离平衡常数(1)概念:在一定条件下,弱电解质达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K(弱酸用Ka,弱碱用Kb)表示。(2)表达式项目一元弱酸HA一元弱碱BOH电离方程式HAH++A-BOHB++OH-电离常数表达式Ka=cKb=c(3)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。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。2.电离度(1)概念:弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的)的百分率称为电离度,通常用α表示。(2)表达式:α=已电离的溶质分子数原有溶质分子总数×100%,也可表示为α=已电离的弱电解质的浓度弱电解质的初始浓度(3)意义:衡量弱电解质的电离程度,浓度、温度相同时,电离度越大,弱电解质的电离程度越大。(4)影响因素温度升高温度,电离平衡向右移动,电离度增大;降低温度,电离平衡向左移动,电离度减小浓度当弱电解质溶液浓度增大时,电离度减小;当弱电解质溶液浓度减小时,电离度增大[理解辨析]1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)弱电解质的电离平衡右移,电离常数一定增大。()(2)25℃时,欲使醋酸溶液pH、电离常数Ka和电离程度都减小,可加入少量冰醋酸。()(3)H2CO3的电离常数表达式:Ka=c2解析:(1)电离常数只与温度有关,与平衡移动的方向无关。(2)温度不变,电离常数不变。(3)多元弱酸的电离常数表达式分步书写。答案:(1)×(2)×(3)×2.想一想同一温度下,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。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。提示:这种观点不正确。电离平衡常数与温度有关,与溶液中H+的浓度无关,其差别大的主要原因是从HCO3-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(H3.做一做在某温度时,溶质的物质的量浓度为0.20mol·L-1的乙酸中,达到电离平衡时,已电离的CH3COOH为1.7×10-3mol·L-1。试计算该温度下CH3COOH的电离平衡常数Ka=,电离度α=,通过上述计算总结电离平衡常数与电离度(α)的关系:

。

解析:CH3COOHH++CH3COO-c(始)/

(mol·L-1) 0.20 0 0Δc/

(mol·L-1) 1.7×10-3 1.7×10-3 1.7×10-3c(平)

/(mol·L-1) 0.20-1.7×10-3 1.7×10-3 1.7×10-3Ka=c(CH3α=1.7答案:1.4×10-50.85%电离平衡常数与电离度(α)的关系(以一元弱酸为例)HAH++A-起始 c酸 0 0转化 c酸·α c酸·α c酸·α平衡 c酸·(1-α) c酸·α c酸·αKa=(c酸α很小,可认为1-α≈1,则Ka=c酸·α2或α=Ka电离平衡常数的应用1.(2022·四川南充月考)酸在溶剂中的电离是酸中的H+转移给溶剂分子,如HCl+H2OH3O++Cl-。已知H2SO4和HNO3在冰醋酸中的电离常数为Ka1(H2SO4)=6×10-9,Ka(HNO3)=4×10-10。下列说法中正确的是(C)A.H2SO4在冰醋酸中电离方程式为H2SO4+2CH3COOHSO42-+2CH3B.浓度均为0.1mol/L的H2SO4和HNO3在冰醋酸中pH为H2SO4>HNO3C.H2SO4的冰醋酸溶液中有c(CH3COOH2+)=c(HSO4c(CH3COO-)D.向HNO3的冰醋酸溶液中加冰醋酸,c(解析:根据电离常数知,冰醋酸中H2SO4发生部分电离,分步电离以第一步电离为主,则冰醋酸中H2SO4的电离方程式为H2SO4+CH3COOHHSO4-+CH3COOH2+,A错误;在冰醋酸中酸的电离常数越大,电离出的氢离子浓度越大,pH越小,硫酸的电离常数大,所以H2SO4中氢离子浓度大,则pH(H2SO4)<pH(HNO3),B错误;H2SO4在冰醋酸中发生电离,根据电荷守恒c(CH3COOH2+)=c(HSO4-)+2c(SO42-)+c(CH3COO-),C正确;向HNO3的冰醋酸溶液中加入冰醋酸,溶液的体积增大,则c(N错误。2.(2021·湖北师大附中教学测评)室温下,几种酸的电离平衡常数如下表所示:弱酸H2SHClOH2CO3电离平衡常数K1=1.3×10-7K2=7.1×10-15K=3.0×10-8K1=4.4×10-7K2=4.7×10-11下列说法一定正确的是(C)A.Na2S、Na2CO3、NaClO溶液的pH逐渐减小B.HClO与Na2CO3溶液不反应C.少量CO2气体与Na2S溶液反应:CO2+H2O+2S2-2HS-+CO3D.常温下,pH=10的Na2CO3溶液中,水电离的c(OH-)=1.0×10-10mol/L解析:题中未确定Na2S、Na2CO3、NaClO溶液的浓度是否相同,无法判断溶液的pH,A项错误;由表中数据知,酸性HClO>HCO3-,故HClO与Na2CO3溶液可反应得NaHCO3,B项错误;由表中数据可知,酸性H2COH2S>HCO3->HS-,则少量CO2气体与Na2S溶液反应,离子方程式为COH2O+2S2-2HS-+CO32-,C项正确;常温下,pH=10的Na2CO3溶液中,OH-全部来自于水的电离,溶液中c(H+)×c(OH-)=10-14,则c(OH-)=10-141×10-10mol/L=1×电离平衡常数(K)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。示例:如把0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释,c(CH3COO-)c(C电离平衡常数的计算3.(2021·河北新高考适应性考试,9)醋酸为一元弱酸,25℃时,其电离常数Ka=1.75×10-5。下列说法错误的是(C)A.0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH在2～3范围内B.CH3COONa溶液中,c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)C.将0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释,其电离常数和c(D.等体积的0.1mol·L-1NaOH溶液和0.1mol·L-1CH3COOH溶液混合后,溶液pH>7,且c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)解析:Ka=c(H+)·c(CH3COO-)Ka×c(CH3COOH)10-3mol·L-1,pH=-lg(1.75×10-3)=3-lg1.lg1.75<3-lg1=3,则溶液的pH在2～3范围内,故A正确;CH3COONa溶液中,根据质子守恒得c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-),故B正确;温度不变,则电离常数不变,将0.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释,c(CH3COO-)减小,Ka=c(0.1mol·L-1NaOH溶液和0.1mol·L-1CH3COOH溶液混合后,溶液溶质为CH3COONa,pH>7,则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。4.已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Kal=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0mol·L-1,溶液中的c(OH-)=mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7mol·L-1时,溶液中的c(SO解析:由NH3·H2O的电离方程式及其电离平衡常数Kb=1.8×10-5可知,Kb=c(NH4+)·c(OH-)c(NH3·H2O)=1.8×10-5,当氨水的浓度为2.0mol·L-1时,溶液中的c(NH4+)=c(OH-)=6.0×10-3c(SO32-)·c(H10-7mol·L-1时,溶液的c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,则c(6.答案:6.0×10-30.62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的比较比较项目酸c(H+)pH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大小相同相同大醋酸小大小(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸的比较比较项目酸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[理解辨析]1.想一想pH=2的两种一元酸X和Y,体积均为100mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c=0.1mol·L-1)至恰好完全反应,消耗NaOH溶液的体积为VX、VY,判断酸X和酸Y的强弱及VX和VY的大小,并说明原因。提示:由图知,将一元酸X和Y分别稀释10倍,pH的变化量ΔpHX=1,ΔpHY<1,所以X为强酸,Y为弱酸。pH相同时弱酸Y的浓度大,向等体积的X、Y溶液中滴加NaOH溶液至恰好完全反应时消耗NaOH溶液的体积VY>VX。2.做一做在一定温度下,有a.盐酸,b.硫酸,c.醋酸三种酸(用a、b、c填空)。(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和需同物质的量浓度的NaOH溶液的体积由大到小的顺序是。

(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,则开始时反应速率的大小关系为,若产生相同体积的H2(相同状况),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。

解析:(1)硫酸为二元酸,盐酸为强酸,醋酸为弱酸,则物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是b>a>c。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,醋酸和盐酸的物质的量相等,但硫酸为二元酸,则中和同物质的量浓度的NaOH溶液的能力由大到小的顺序是b>a=c。(3)相同浓度时电离产生的c(H+)越大,则c(H+)相同时所需的物质的量浓度越小,c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b。(4)酸与足量的锌反应时,相同状况下产生气体的体积与酸最终电离出H+的物质的量成正比,当三者c(H+)相同且体积也相同时,盐酸、硫酸完全电离,只有醋酸部分电离,所以这三种酸在相同状况下分别与足量锌反应时生成气体体积由大到小的顺序是c>a=b。(5)反应速率与c(H+)成正比,开始时c(H+)相等,所以其反应速率相等,即a=b=c;反应过程中,硫酸和盐酸不再电离出H+,醋酸继续电离生成H+,所以反应过程中醋酸中c(H+)大于硫酸、盐酸中c(H+),则醋酸反应速率最大,盐酸和硫酸反应速率相等,则反应所需时间的长短关系是a=b>c。(6)加水稀释时,醋酸继续电离出H+,硫酸和盐酸不再电离出H+,所以稀释100倍后,c(H+)由大到小的顺序是c>a=b。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=b1.25℃时,关于0.01mol·L-1HCl和0.1mol·L-1CH3COOH两种溶液的比较,下列说法正确的是(B)A.稀释10倍后浓度变化:c(CH3COOH)=10c(Cl-)B.中和1molNaOH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,HCl是强酸,溶液中Cl-浓度减小到原溶液浓度的110,CH3COOH为弱酸,部分电离,稀释能促进CH3COOH电离,稀释后CH3COOH的浓度小于原溶液浓度的110,则c(CH3COOH)<10c(Cl-),故A错误;中和1mol氢氧化钠消耗HCl和CH3COOH的物质的量均为1mol,由HCl和CH3COOH溶液的浓度比为1∶10可知,中和1mol氢氧化钠消耗盐酸和醋酸的体积比为10∶1,故B正确;没有给出两种酸溶液的体积,无法计算酸的物质的量和与足量的氢氧化钠溶液反应后放出热量的多少,故C错误;CH3COOH为弱酸,与氢氧化钠完全反应生成醋酸钠,醋酸钠在溶液中水解,使溶液呈碱性,若反应得到中性溶液,中性溶液应为醋酸和醋酸钠的混合溶液,则加入氢氧化钠固体的物质的量要小于CH3COOH的物质的量,即醋酸中c(CH3COO-)=c(Na+)<0.1mol·L-1,盐酸中c(Cl-)=c(Na+)=0.01mol·L-1,溶液中c(CH3COO-)<10c(Cl2.(2021·黑龙江鹤岗月考)pH=2的X、Y、Z三种酸的溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积(V)的变化关系如图所示,下列说法中错误的是(D)A.X是强酸,Y和Z是弱酸B.稀释前的浓度大小关系:c(Z)>c(Y)>c(X)C.稀释前电离程度大小关系:X>Y>ZD.pH=2时,X、Y、Z都是稀溶液解析:pH=2的X酸1mL稀释至1000mL,溶液的pH=5,X为强酸,pH=2的Y、Z酸1mL稀释至1000mL,溶液的pH小于5,Y和Z是弱酸,A正确;X完全电离,Y和Z部分电离,溶液初始pH均为2,则c(Y)>c(X),Y溶液的pH随着溶液体积的增大逐渐增大,而Z溶液的pH随着溶液体积的增大先减小后增大,故Y是稀溶液稀释,而Z是浓溶液稀释,故c(Z)>c(Y)>c(X),B正确;X已完全电离,Y和Z部分电离,而弱酸在稀溶液中比在浓溶液中电离程度大,故稀释前电离程度大小关系为X>Y>Z,C正确;综上分析,pH=2时,X、Y是稀溶液,Z为浓溶液,D错误。pH相同的一元酸或碱加水稀释的图像分析图像解读说明:①VV②a、b代表强的碱和酸③c、d代表弱的碱和酸1.(2021·浙江6月选考,19)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是(B)A.25℃时,若测得0.01mol·L-1NaR溶液pH=7,则HR是弱酸B.25℃时,若测得0.01mol·L-1HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸C.25℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0mL,加蒸馏水稀释至100.0mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸D.25℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0mL,升温至50℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸解析:NaR溶液呈中性,说明其为强酸强碱盐,即HR是强酸,A错误;0.01mol·L-1HR溶液的pH>2,说明HR没有完全电离,又因为pH<7,则HR是弱酸,B正确;无论何种酸,其溶液pH>6且pH<7时,稀释10倍后溶液pH始终小于7,稀释前后pH差值小于1,即b-a<1,不能判断HR为弱酸,C错误;盐的水解反应为吸热反应,温度越高,水解程度越大,弱酸对应的盐溶液的pH越高,加热NaR溶液时,若其为强碱弱酸盐,其pH应该增大,即b>a,D错误。2.(双选)(2021·山东卷,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:H3R2+H2R+HRR-。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)=c(X)cA.K2KB.M点,c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)C.O点,pH=-D.P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)解析:向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,依次发生离子反应H3R2++OH-H2R++H2O、H2R++OH-HR+H2O、HR+OH-R-+H2O,溶液中H3R2+逐渐减小,H2R+和HR先增大后减小,R-逐渐增大。K1=c(H2R+)·c(H+)c(H3R2+),K2=c(HR)·c(H+)c(H2R+),K3=c(R-)·c(H+)c(HR),M点c(H3R2+)=c(H2R+),由此可知K1≈10-2,N点c(HR)=c(H2R+),则K2=10-9,P点c(HR)=c(R-),则K3=10-11。K2K1=10-910-2=10-7,K3Kc(H2R+)·c-lgc(H+)=-lgK2-lgK32,故C正确;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(Na3.(2020·北京卷,11)室温下,对于1L0.1mol·L-1醋酸溶液。下列判断正确的是(C)A.该溶液中CH3COO-的粒子数为6.02×1022B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1molD.与Na2CO3溶液反应的离子方程式为CO32-+2H+H2O+CO解析:1L0.1mol·L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol,醋酸属于弱酸,在溶液中部分电离,存在电离平衡,则CH3COO-的粒子数小于6.02×1022,故A错误;加入少量CH3COONa固体后,溶液中CH3COO-的浓度增大,根据同离子效应,会抑制醋酸的电离,溶液中的氢离子浓度减小,酸性减弱,则溶液的pH升高,故B错误;1L0.1mol·L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol,滴加NaOH溶液过程中,溶液中始终存在物料守恒,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1mol,故C正确;醋酸的酸性强于碳酸,是弱电解质,离子反应中不能拆写,则离子方程式为CO32CH3COOHH2O+CO2↑+2CH3COO-,故D错误。4.(2020·海南卷,12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是(B)A.该酸-lgKa≈4.7B.NaA的水解平衡常数Kh=1C.当该溶液的pH=7.0时,c(HA)<c(A-)D.某c(HA)∶c(A-)=4∶1的缓冲溶液,pH≈4解析:观察曲线的交点为c(HA)=c(A-)时,此时溶液的pH≈4.7,则该酸Ka=c(H+)·c(A-)c(HA)=c(H+)≈10-45.(2020·全国Ⅱ卷,26节选)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)=c(X)c(HClO)解析:HClO溶液中存在电离平衡HClOH++ClO-,HClO的电离常数Ka=c(H+)·c(ClO-)答案:10-7.5题号知识易中难弱电解质的电离平衡及影响因素12,3电离平衡常数及其应用4,910电离平衡常数的计算5,6弱电解质图像分析78一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.离子化合物MCl(s)在水中溶解并发生电离,该过程的微观示意图如图。已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列相关说法正确的是(D)A.1molMCl中含有NA对共用电子对B.MCl为弱电解质,在水中仅部分电离C.M+和Cl-均与水分子中的氧原子结合形成水合离子D.MCl在水作用下的溶解和电离过程是物理变化解析:MCl为离子化合物,通过阴、阳离子之间的静电作用形成化学键,不存在共用电子对,故A错误;MCl为离子化合物,故MCl为强电解质,在水中完全电离,故B错误;M+带正电荷,与水分子中的显负电性的氧原子结合形成水合离子,Cl-带负电荷,与水分子中显正电性的氢原子结合形成水合离子,故C错误;MCl在水作用下的溶解和电离过程中没有新物质生成,是物理变化,故D正确。2.(2021·广东广州模拟)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是(D)A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸C.0.10mol·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸解析:根据较强酸制备较弱酸原理,氢硫酸不和NaHCO3反应,亚硫酸与NaHCO3反应,说明亚硫酸、碳酸、氢硫酸的酸性依次减弱,A项正确;相同浓度,溶液的导电能力与离子总浓度有关,相同浓度下,氢硫酸溶液导电能力弱,说明氢硫酸的电离能力较弱,即电离出的氢离子数较少,B项正确;相同浓度下,亚硫酸的pH较小,故它的酸性较强,C项正确;酸性强弱与还原性无关,酸性强调酸电离出氢离子的难易,而还原性强调还原剂失电子的难易,D项错误。3.H2S在水溶液中存在电离平衡:H2SH++HS-和HS-H++S2-。若向H2S溶液中分别采取下列措施,有关叙述正确的是(C)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解析:加水促进电离,但氢离子浓度减小,A项错误;通入过量SO2气体发生反应2H2S+SO23S↓+2H2O,当SO2过量时溶液显酸性,而且酸性比H2S强,pH减小,B项错误;滴加新制氯水,发生反应Cl2+H2S2HCl+S↓,平衡向左移动,HCl的酸性大于H2S的,所以溶液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。4.(2021·四川南充适应性考试)室温下H2SO4稀溶液中,第一步解离是完全的,第二步解离程度较低,HSO4-H++SO42-(K2=1.0×10A.56g单质铁与足量稀硫酸反应产生22.4LH2B.1L0.1mol/L的硫酸溶液中,含H+的数目为0.2NAC.室温下,NaHSO4溶液显碱性D.稀硫酸溶液中存在关系:c(HSO4-)+c(OH-)+2c(SO4解析:未指明温度和压强,无法确定气体的体积,A错误;1L0.1mol/L的硫酸溶液中含有0.1molH2SO4,但由于硫酸的第二步解离程度较低,所以溶液中的H+的数目小于0.2NA,B错误;硫酸第一步解离完全,所以HSO4-不会水解,NaHSO4溶液显酸性,C错误;稀硫酸溶液中存在电荷守恒,c(HSO4-)+c(OH-)+2c(S5.(2021·吉林东北师范大学附属中学模拟)酒石酸是葡萄酒中主要的有机酸之一,它的结构简式为HOOCCH(OH)CH(OH)COOH(简写为H2R)。已知:25℃时,H2R和H2CO3的电离平衡常数如下表,下列说法正确的是(C)化学式H2RH2CO3电离平衡常数K1=9.1×10-4K2=4.3×10-5K1=4.2×10-7K2=5.6×10-11A.NaHR溶液呈酸性,且溶液中c(Na+)>c(HR-)>c(H2R)>c(R2-)B.在Na2R溶液中通入足量CO2生成的盐是NaHR和NaHCO3C.1molH2R分别与足量的NaOH、Na2CO3、Na反应消耗三者的物质的量之比为1∶1∶1D.25℃时,将等物质的量浓度的Na2R和NaHCO3溶液等体积混合,反应的离子方程式为R2-+HCO3-HR-+C解析:对于H2R来说,K1(H2R)=9.1×10-4,则Kh(HR-)=1×10-149.1×10-4=1.1×10-11,由于K2(H2R)=4.3×10-5>Kh(HR-),则NaHR在溶液中以电离为主,溶液呈酸性,所以溶液中c(Na+)>c(HR-)>c(R2-)>c(H2R),A不正确;由于K2(H2R)>K1(H2CO3),所以在Na2R溶液中通入足量CO2气体,不能发生反应,B不正确;1molH2R分别与足量的NaOH、Na2CO3、Na反应,都生成Na2R,Na2CO3转化为NaHCO3,所以消耗NaOH、Na2CO3、Na都为2mol,则消耗三者的物质的量之比为1∶1∶1,C正确;25℃时,将等物质的量浓度的Na2R和NaHCO3溶液等体积混合,由于K2二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)6.25℃时,在20mL0.1mol·L-1一元弱酸HA溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液中lgc(A.25℃时,HA的电离常数为1.0×10-5.3B.A点对应溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)C.B点对应的NaOH溶液体积为10mLD.对C点溶液加热(不考虑挥发),则c(解析:由图可知,pH=5.3时,lgc(A-)c(HA)=0,即c(A-)=c(HA),HA的电离常数Ka=c(OH-),溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),所以c(A-)>c(Na+),盐电离产生的离子浓度大于弱电解质电离产生的离子浓度,所以A点对应溶液中离子浓度关系为c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),B错误;加入10mLNaOH溶液时,得到等浓度的HA和NaA混合溶液,由于Ka=10-5.3>10-1410-5.3=KwKa=Kh,所以混合溶液以电离为主,c(A7.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lgVVA.常温下:Ka(HB)>Ka(HC)B.HC的电离度:a点<b点C.当lgVV0=4时,三种溶液同时升高温度,D.当lgVV解析:A项,由图可知,HA稀释10倍,pH增大1,则HA为强酸,HB、HC稀释10倍,pH增大值小于1,则HB、HC为弱酸,HB、HC稀释同等倍数,pH的改变值HB>HC,酸性HB>HC,常温下,Ka(HB)>Ka(HC),正确;B项,对于HC,b点稀释的倍数大于a点,加水稀释促进弱酸的电离,HC的电离度a点<b点,正确;C项,HA为强酸,对HA溶液升高温度,c(A-)不变,对HC溶液升高温度,促进HC电离,c(C-)增大,则c(8.(2022·北京朝阳检测)二元弱碱B(OH)2在常温下的水溶液里,微粒的分布系数(δ)随pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是(AC)A.常温下,B(OH)2的一级电离常数Kb1=1×10-4B.常温下,等物质的量的B(OH)2和B(OH)Cl组成的混合溶液显酸性C.B(OH)2与少量的硫酸反应得到的盐为[B(OH)]2SO4D.BCl2溶液中,c(H+)=c([B(OH)]+)+c[B(OH)2]+c(OH-)解析:常温下二元弱碱B(OH)2的一级电离方程式为B(OH)2B(OH)++OH-,当pH=10时,c[B(OH)2]=c([B(OH)]+),c(OH-)=1