1、高中化学一轮复习讲义解析版弱电解质电离平衡弱电解质电离平衡【学习目标】1.弱电解质的电离及电离方程式2.弱电解质的电离平衡和平衡移动分析3.强弱电解质综合分析4.溶液导电性强弱判断方法感知高考1. 2020山东（新高考）25时，某混合溶液中，1gc( CH3COOH)、1gc(CH3COO-)、lgc(H+)和1gc(OH-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数，下列说法正确的是A. O点时，B. N点时，C. 该体系中，D. pH由7到14的变化过程中， CH3COO-的水解程度始终增大【答案】BC【解析】根据图像分析可知，随着pH的升高，氢氧根离子和醋酸根离子浓度增大
2、，氢离子和醋酸离子浓度减小，又pH=7的时候，氢氧根离子浓度等于氢离子浓度，故可推知，图中各曲线代表的浓度分别是：曲线1为lgc(CH3COO-)随pH的变化曲线，曲线2为lgc(H+)随pH的变化曲线，曲线3为lgc(OH-)随pH的变化曲线，曲线4为lgc(CH3COOH)随pH的变化曲线，据此结合水溶液的平衡分析作答。A. 根据上述分析可知，O点为曲线2和曲线3的交点，对应的pH=7，应该得出的结论为：c(H+)= c(OH-)，故A错误；B. N点为曲线1和曲线4的交点， lgc(CH3COO-)=lgc(CH3COOH)，即c(CH3COO-)=c(CH3COOH)，因Ka=，代入等
3、量关系并变形可知pH=-lgKa，故B正确；C. c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L，则c(CH3COO-)=0.1mol/L- c(CH3COOH)，又Ka=，联立两式消去c(CH3COO-)并化简整理可得出，c(CH3COOH)=mol/L，故C正确；D. 醋酸根离子的水解平衡为：CH3COO-+H2O CH3COOH +OH-，pH由7到14的变化过程中，碱性不断增强，c(OH-)不断增大，则使不利于醋酸根离子的水解平衡，会使其水解程度减小，故D错误；答案选BC。2.2019天津理综，5某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0104和1.7105
4、。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是()A.曲线代表HNO2溶液B.溶液中水的电离程度：b点c点C.从c点到d点，溶液中保持不变(其中HA、A分别代表相应的酸和酸根离子)D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na)相同【答案】C【解析】根据HNO2和CH3COOH的电离常数，可知酸性：HNO2CH3COOH。相同pH的两种酸溶液，稀释相同倍数时，弱酸的pH变化较小，故曲线代表CH3COOH溶液，A项错误；两种酸溶液中水的电离受到抑制，b点溶液pH小于c点溶液pH，则b点对应酸电离出的c(H)大，对水的电离抑制程度大，故
5、水的电离程度：b点c点，B项错误；溶液中，从c点到d点，HA的电离平衡正向移动，但KW、Ka(HA)的值不变，故不变，C项正确；相同体积a点的两溶液中，由于c(CH3COOH)c(HNO2)，故n(CH3COOH)n(HNO2)，因此与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na)不同，D项错误。核心知识1.电解质的两种关系（1）强、弱与化合物类型的关系强电解质主要是大部分 化合物及某些 化合物，弱电解质主要是某些 化合物。（2）电解质溶液的导电能力与溶液中离子的关系电解质溶液导电能力取决于 ，自由移动离子的浓度 、离子所带电荷数 ，导电能力 。【答案】（1） 离子 共价 共价化合物。（2） 自由移动离
6、子的浓度和离子所带电荷数， 越大、 越多， 越强。2.弱电解质电离方程式的书写（1）弱电解质多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如H2CO3的电离方程式：. ， 。多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3的电离方程式： 。（2）酸式盐溶液强酸的酸式盐完全电离，如NaHSO4的电离方程式： 。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：. ， 。【答案】（1）大于，H2CO3HHCO，HCOHCO。Fe(OH)3Fe33OH。（2）NaHSO4=NaHSO。NaHCO3=NaHCO，HCOHCO。3.电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度等)下，当弱电解质分
7、子 成离子的速率和离子 的速率相等时，电离过程就达到 ，即电离平衡。平衡建立过程如图所示：【答案】电离 结合成弱电解质分子 平衡状态4.外界条件对电离平衡的影响温度：温度升高，电离平衡 移动，电离程度 。浓度：稀释溶液，电离平衡 移动，电离程度 。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 移动，电离程度 。加入能反应的物质：电离平衡 移动，电离程度 。【答案】向右，增大。向右，增大。向左，减小。向右，增大。【易混易错】以0.1 molL1 CH3COOH溶液为例，填写外界条件对CH3COOHCH3COOHH0的影响。实例(稀溶液)CH3COOHHCH3COOH0改变条件平衡移
8、动方向n(H)c(H)导电能力Ka加水稀释向右加入少量冰醋酸向右通入HCl(g)向左加NaOH(s)向右加入镁粉向右升高温度向右加CH3COONa(s)向左【答案】增大 减小 减弱 不变；增大 增大 增强 不变；增大 增大 增强 不变；减小 减小 增强 不变；减小 减小 增强 不变；增大 增大 增强 增大；减小 减小 增强 不变；【易混易错辨析】判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)强电解质稀溶液中不存在溶质分子，弱电解质稀溶液中存在溶质分子()(2)氨气溶于水，当NH3H2O电离出的c(OH)c(NH)时，表明NH3H2O电离处于平衡状态()(3)室温下，由0.1 molL1一元碱BOH
9、的pH10，可知溶液中存在BOH=BOH()(4)稀释弱电解质溶液时，所有粒子浓度都一定会减小()(5)常温下，将pH3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH4()(6)若要增大氨水中c(NH)而不增大c(OH)，可采取加入NH4Cl晶体的方法()(7)纯的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电( )(8)由于强电解质在水溶液中完全电离，所以不存在分子( )(9)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( )(10)电离平衡时，由于分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平衡是动态平衡( )(11)电离平衡向右移动，弱电解质的电离度一定增大( )【答案】(1)(2)(3)
10、(4)(5)(6)（7）（8）（9）（10）（11）5电离度(1)计算公式:电离度()100%(或100%100%)(2)影响因素：相同条件下，温度 ，电离度 ；浓度 ，电离度 ；其他电解质的加入（如同离子效应，加入与弱电解质电离有相同离子的强电解质时，会使弱电解质电离度 ）【答案】(2)越高， 越大； 越小， 越大； 降低6电离平衡常数(1)表达式一元弱酸HA：HAHA，电离平衡常数Ka 。一元弱碱BOH：BOHBOH，电离平衡常数Kb 。多元弱酸的分步电离，以碳酸为例碳酸是二元弱酸，在水溶液中的电离是分步进行。 电离方程式是 。 电离平衡常数表达式： 。 比较大小：Ka1 Ka2。(2)特
11、点电离平衡常数只与 有关，与溶液的浓度无关， ，K值 。多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1K2K3，故其酸性取决于 。（3）电离平衡常数的意义：弱酸、弱碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。电离平衡常数越大，电离程度 。多元弱酸的电离以 为主，各级电离平衡常数的大小差距较大。【答案】(1)。 。H2CO3HHCO，HCOHCO。Ka1，Ka2。 。(2)温度 升温， 增大。 第一步电离。（3） 越大。 第一步电离 。【易混易错】（1）实验证明，多元弱酸的分步电离一步比一步困难，其原因是_(可以从粒子的电荷情况和电离平衡移动两方面加以考虑)。【答案】第一步电离后生成的负离子较难再进一步电
12、离出带正电荷的氢离子；第一步电离产生的H，对第二步电离起抑制作用（2）从定性、定量的角度解释弱电解质溶液加水稀释，平衡移动方向。应用平衡移动原理解释0.2 molL1的醋酸加水稀释平衡移动方向。应用Q与K的关系，定量分析0.2 molL1的醋酸加水稀释平衡移动方向，c(H)减小的原因。【答案】稀释弱电解质溶液时，溶液总浓度减小，根据平衡移动原理，平衡向减弱这种改变的方向移动，即正向移动。稀释时，假设溶液的体积扩大一倍，则QK，此时QK，故电离平衡正向移动。移动的结果使c(CH3COOH)减小，由于平衡常数不变，故c(H)和c(CH3COO)都必然减小。7电离度()、电离常数(Ka、Kb)与c(
13、H)、c(OH)的关系设一定温度下，浓度为c molL1醋酸的电离度为。CH3COOHCH3COOH起始/molL1c 0 0变化/molL1cc c平衡/molL1cccc cKac2，c(H)c同理：对于一元弱碱(如NH3H2O)Kb c2，c(OH)c。变式再现1已知0.1 molL1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH，要使溶液中的值增大，可以采取的措施是()加少量烧碱溶液升高温度加少量冰醋酸加水A B C D【答案】C【解析】本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动，但会使的值减小。2.浓度均为0.1 molL1、体积为V0的HX、HY溶液，分别加水稀释至体
14、积V，pH随lg 的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()A.HX、HY都是弱酸，且HX的酸性比HY的弱B.相同温度下，电离常数K(HX)：abC.常温下，由水电离出的c(H)c(OH)：abD.lg 3，若同时微热两种溶液，则减小【答案】C【解析】根据图示，浓度均为0.1 molL1的HX、HY溶液的pH分别为2.5和1，则HY为强酸，HX为弱酸，A项错误；电离常数只与温度有关，故相同温度下，电离常数K(HX)ab，B项错误；a点pH小于b点pH，说明a点c(H)大于b点c(H)，a点溶液对水的电离的抑制程度大，水电离出的c(H)、c(OH)小，故由水电离出的c(H)c(OH)ab，C项正确
15、；lg 3，若同时微热两种溶液，因HX为弱酸，电离程度增大，c(X)增大，HY为强酸，c(Y)不变，故增大，D项错误。3在25 时，用蒸馏水稀释1 molL1的醋酸溶液至0.01 molL1，随溶液的稀释，下列始终保持增大趋势的是()Ac(H)c(CH3COOH) B.C. D.【答案】C【解析】稀释过程中c(H)、c(CH3COOH)都减小，则c(H)c(CH3COOH)也减小，故A项错误；在同一溶液中，稀释过程中n(CH3COOH)减小、n(H)增大，其比值一定减小，故B项错误；温度不变，稀释过程中Kw不变，c(H)减小，则一定增大，故C项正确；在同一溶液中，稀释过程中n(CH3COO)增
16、大，n(CH3COOH)减小，比值一定减小，故D项错误。4向溶液中加入新物质时，其导电性(I)符合图示变化趋势的实验操作是()A乙酸溶液中通入氨气至过量B澄清的石灰水中通入CO2至过量C亚硫酸中通入氯气至过量D氨水中通入氯化氢气体【答案】B【解析】A项中，弱电解质醋酸与氨水反应生成了强电解质醋酸铵，所以导电能力增强；B项中，通入二氧化碳，生成碳酸钙沉淀和水，离子浓度减少，导电能力减弱，恰好反应后导电能力最小，继续通入二氧化碳，会生成碳酸氢钙强电解质，导电能力又增强；C项中，亚硫酸是弱电解质，通入氯气会反应生成硫酸和盐酸，离子浓度增大，所以导电能力逐渐增强；D项中，氨水与氯化氢反应生成强电解质氯
17、化铵，故导电能力是逐渐增强的。5下列曲线中，可以描述乙酸(甲，Ka1.8105)和一氯乙酸(乙，Ka1.4103)在水中的电离度与浓度关系的是()【答案】B【解析】根据甲、乙的电离平衡常数得，这两种物质都是弱电解质，在温度不变、浓度相等时，电离程度CH3COOHCH2ClCOOH，可以排除A、C；当浓度增大时，弱电解质的电离度减小，排除D选项，故B项正确。6硼酸(H3BO3)溶液中存在：H3BO3(aq)H2O(l) B(OH)4(aq)H(aq)。下列说法正确的是()化学式电离常数(298 K)硼酸K5.71010碳酸K14.4107K24.71011醋酸K1.75105A.等物质的量浓度的
18、碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较，pH：前者后者B等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者后者C将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生D将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生【答案】A【解析】酸的电离常数越大，其酸性越强，根据电离常数知，酸性强弱顺序：醋酸碳酸硼酸碳酸氢根离子。醋酸的酸性强于碳酸，碳酸根离子的水解程度大于醋酸根离子，所以等物质的量浓度的碳酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液的pH，A正确；等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液的pH：前者后者，B错误；碳酸钠和硼酸反应生成碳酸氢钠，所以观察不到有气泡产生，C错误；醋酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和醋
19、酸反应生成二氧化碳，由于只有一滴醋酸溶液，所以不一定能观察到有气泡产生，D错误。7常温下，将0.1 molL1的CH3COOH溶液加水稀释，请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。(1)_；(2)_；(3)_；(4)_；(5)_。【答案】(1)变小(2)变大(3)变小(4)不变(5)不变【解析】(1)将该式变为或稀释时醋酸的电离平衡正向移动，n(CH3COOH)减小，n(H)增大。因而其比值变小。(2)将该式变为或稀释时醋酸的电离平衡正向移动，n(CH3COOH)减小，n(CH3COO)增大因而其比值变大。(3)假设无限稀释，c(CH3COO)趋近于0，极稀溶液要考虑
20、水的电离，c(H)趋近于107，因而比值变小。(4)此式为Ka。(5)将该式变为。深度理解125 时，下列有关电解质溶液的说法正确的是()A加水稀释0.1 molL1氨水，溶液中c(H)c(OH)和保持不变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 molL1 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【答案】B【解析】A项中，0.1 molL1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
21、液中，加入CH3COONa，溶液碱性增强，则c(H)降低，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，则c(H)Ka1Ka2，而Ka1Ka2，则，错误；D项，0.1 molL1的HF加水稀释，c(F)趋近于0，而c(H)趋于不变(107 molL1)，故比值变小，错误。2分别向体积均为100 mL、浓度均为1 molL1的NaClO、NaOH、CH3COONa的三种溶液中通入CO2，测得各溶液中n(HCO)的变化如下图所示：下列分析正确的是()ACO2通入NaClO溶液的反应：2ClOCO2H2O=
22、CO2HClOBCO2通入CH3COONa溶液的反应CO2H2OCH3COO=HCOCH3COOHC通入n(CO2)0.06 mol时，NaOH溶液中的反应2OHCO2=COH2OD通入n(CO2)0.03 mol时，三种溶液中n(HCO)n(CO)n(H2CO3)0.03 mol【答案】D【解析】次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子，所以反应生成次氯酸和碳酸氢根离子，则少量二氧化碳通入NaClO溶液中反应的离子方程式为：CO2H2OClO=HCOHClO，A项错误；碳酸的酸性比醋酸弱，CO2通入CH3COONa溶液不反应，B项错误；n(NaOH)0.1 mol，通入n(CO2)0.06 mol，反应
23、产物为碳酸钠和碳酸氢钠，离子方程式：5OH3CO2=2COHCO2H2O，C项错误；通入n(CO2)0.03 mol，三种溶液中存在碳元素的物料守恒得到：n(HCO)n(CO)n(H2CO3)0.03 mol，D项正确。3已知：酸H2C2O4HFH2CO3H3BO3电离平衡常数KaKa15.9102Ka26.4105未知Ka14.2107Ka25.610115.81010(1)为了证明HF是弱酸，甲、乙、丙三位同学分别设计以下实验进行探究。甲同学取一定体积的HF溶液，滴入2滴紫色石蕊溶液，显红色，再加入NaF固体观察到的现象是_，则证明HF为弱酸。乙同学取10 mL未知浓度的HF溶液，测其pH
24、为a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL。再测其pH为b，若要认为HF为弱酸，则a、b应满足的关系是b_(用含a的代数式表示)。丙同学用pH试纸测得室温下0.10 molL1的HF溶液的pH为2，则测定HF为弱酸，由丙同学的实验数据可得室温下HF的电离平衡常数约为_。 (2)25 时，调节2.0103 molL1氢氟酸水溶液的pH(忽略体积变化)，得到c(HF)、c(F)与溶液pH的变化关系如图所示。请结合图中信息回答下列问题：HF电离平衡常数的表达式：Ka_。室温下，向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH3.4时，c(F)c(HF)_。HF的电离常数值为_。(3)已知常温下，Ka(CH3COOH
25、)Kb(NH3H2O)1.8105。则常温下0.1 molL1的CH3COONH4溶液中，c(CH3COO)/c(NH3H2O)_。【答案】(1)红色变浅a21.0103(2)11103.4(3)180【解析】(1)再加入NaF固体，HF的电离平衡向逆反应方向移动，氢离子浓度减小，溶液的红色变浅，证明HF存在电离平衡，即HF为弱酸；弱酸加水稀释会促进弱酸的电离，稀释102倍，pH变化小于2个单位，所以稀释后pHb”“”或“”)。(4)体积均为100 mL pH2的CH3COOH与一元酸HX，分别加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图乙所示，则HX的电离平衡常数_(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。(5)25 时，将等体积、等物质的量浓度的醋酸溶液与氨水混合后，溶液的pH7，则NH3H2O的电离常数Kb_。【答案】(1)ad(2)18(3)(4)小于 (5)1.8105【解析】(1)向0.1 molL1 CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa晶体时，c(CH3COO)增大，抑制CH3COOH电离，CH3COOH的电离程度减小，所以溶液的酸性减弱，pH增大，a正确，b错误；醋酸钠是强电解质，完全电离，所以溶液中离子总浓度增大，溶液的导电能力增强，c错误；溶液中c(OH)c(H)K
