1、第27讲弱电解质的电离平衡【考纲要求】1.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，能利用电离常数进行相关计算。考点一|弱电解质的电离平衡(基础送分型自主学习)授课提示：对应学生用书第136页巩固教材知识1弱电解质：包括弱酸、弱碱、极少数盐(如醋酸铅)、两性氢氧化物、水等。2弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质电离成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)电离平衡的特征(也适用于勒夏特列原理)(3)影响因素内因：由弱电解质本身的性质决定，电解质越弱，其电
2、离程度越小。外因：实例(稀溶液)CH3COOHHCH3COOH0改变条件平衡移动方向n(H)c(H)导电能力Ka加水稀释加入少量冰醋酸通入HCl(g)加NaOH(s)加入镁粉升高温度加CH3COONa(s)答案：实例(稀溶液)CH3COOHHCH3COOH0改变条件平衡移动方向n(H)c(H)导电能力Ka加水稀释增大减小减弱不变加入少量冰醋酸增大增大增强不变通入HCl(g)增大增大增强不变加NaOH(s)减小减小增强不变加入镁粉减小减小增强不变升高温度增大增大增强增大加CH3COONa(s)减小减小增强不变3.正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)强电解质的溶液一定比弱电解质的溶液导电性
3、强。()(2)易溶性强电解质的溶液中不存在溶质分子。()(3)强电解质都是离子化合物，而弱电解质都是共价化合物。()(4)由于硫酸钡难溶于水，所以是弱电解质。()(5)稀醋酸加水稀释，醋酸电离程度增大，溶液的pH减小。()(6)向0.1 molL1NH3H2O中加入少量的NH4Cl晶体时溶液中的c(OH)增大。()(7)常温下，向pH2的醋酸溶液中加入醋酸铵固体，可抑制醋酸的电离。()(8)常温下由0.1 molL1一元碱BOH溶液的pH10，可推知BOH溶液存在BOH=BOH。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)4画出冰醋酸加水稀释时导电能力的变化曲线。答案：练透基础小
4、题 题点弱电解质的电离平衡1(RJ选修4P432题改编)某酸碱指示剂是一种有机酸，其在水溶液中的电离平衡与其呈现颜色相关：HIn(红色)HIn(黄色)，若向含此指示剂的5 mL 0.1 molL1的盐酸中加入10 mL 0.1 molL1的NaOH溶液，则溶液的颜色变化为()A红色变为无色B黄色变为无色C红色变为黄色 D黄色变为红色答案：C2稀氨水中存在着下列平衡：NH3H2ONHOH，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使c(OH)增大，应加入的物质或采取的措施是()NH4Cl固体；硫酸；NaOH固体；水；加热；加入少量MgSO4固体A BC D答案：C3(2017江西红色七校联考)在醋酸溶液中
5、滴入稀氨水，溶液的导电能力发生变化，其导电能力(I)随加入氨水的体积(V)的变化曲线是()解析：在醋酸中加入稀氨水，发生反应NH3H2OCH3COOH=CH3COONH4H2O，NH3H2O和CH3COOH是弱电解质，而CH3COONH4是强电解质，所以开始阶段溶液的导电能力逐渐增强；醋酸反应完全后，随着稀氨水的加入，溶液被稀释，导电能力又逐渐下降，A正确。答案：A4.25 时，把0.2 molL1的醋酸加水稀释，则图中的纵轴y表示的是()A溶液中OH的物质的量浓度B溶液的导电能力C溶液中的DCH3COOH的电离程度解析：25 时，0.2 molL1的醋酸稀释过程中，随着水的加入溶液中OH的浓
6、度增大(但不会超过107 molL1)，CH3COOH的电离程度增大，CH3COO数目增多，CH3COOH数目减少，但溶液中CH3COO的浓度减小，溶液的导电能力减弱。答案：B 考点二|电离平衡常数(重点保分型师生共研)授课提示：对应学生用书第137页核心知识大通关1填写下表电解质电离常数的表达式常温下的电离常数CH3COOHKa1.7105HClOKa4.7108(1)35 时，0.1 molL1 CH3COOH溶液中CH3COOH的电离常数Ka1.7105(填“”或“”)。(2)CH3COOH酸性大于(填“大于”“小于”或“等于”)HClO酸性，依据是相同条件下，CH3COOH的Ka大于H
7、ClO的。2碳酸是二元弱酸(1)电离方程式是H2CO3HHCO，HCOHCO。(2)电离平衡常数表达式：Ka1，Ka2。(3)比较大小：Ka1Ka2。小题热身1正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)H2CO3的电离平衡常数表达式：Ka。()(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0.1 mol/L的氨水，加水稀释后，溶液中c(NH)c(OH)变小。()(5)向CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，先增大再减小。()(6)室温下，向10 mL pH3的醋酸溶液中加水稀释后，溶液中不变。()(7)CH3COO
8、H溶液加水稀释后，溶液中的值减小。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2H2CO3的电离平衡常数Ka14.3107，Ka25.61011，它的Ka1、Ka2差别很大的原因：_。(从电离平衡的角度解释)答案：第一步电离产生的H对第二步的电离起抑制作用考向精练提考能考向一电离平衡常数的应用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，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如：0.1 molL1 CH3COOH溶液中加水稀释，加水稀释时
9、，c(H)减小，Ka值不变，则增大。1已知H2SO3、H2CO3分别属于中强酸和弱酸，H2SO3HHSO，HSOHSO；H2CO3HHCO，HCOHCO；电离平衡常数分别为K1、K1、K2、K2，已知K1K1K2K2，则溶液中不可以大量共存的离子组是()ASO、HCOBHSO、COCSO、CO DHSO、HCO解析：因K1K2，故酸性：HSOHCO，所以HSO能与CO反应生成HCO与SO。答案：B2将浓度为0.1 molL1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是()Ac(H) BKa(HF)C. D.解析：HF为弱酸，存在电离平衡：HFHF，稀释时c(H)减小，A错误；电离常数只受温度
10、的影响，温度不变，电离常数Ka不变，B错误；由电荷守恒知：c(F)c(OH)c(H)，即1，加水稀释时c(OH)增大，c(H)减小，故增大，因此减小，C项错误；Kac(F)稀释时c(F)减小，Ka不变，故增大，D项正确。答案：D3试用平衡移动原理、Qc分别解释弱电解质溶液加水稀释时平衡移动的方向(以CH3COOH电离平衡为例)。答案：稀释弱电解质溶液时，溶液总浓度减小，电离平衡将向着增大溶液总浓度的正方向移动。稀释一倍时，QcKa，此时QcKa，故电离平衡向正向移动。考向二有关电离平衡常数的计算电离常数的计算(以弱酸HX为例)HXHX起始： c(HX) 0 0平衡： c(HX)c(H) c(H
11、) c(H)则：K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，代入数值求解即可。4已知室温时，0.1 molL1某一元酸HA溶液在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是()A该溶液的pH4B升高温度，溶液的pH增大C此酸的电离平衡常数约为1107DHA电离出的c(H)约为水电离出的c(H)的106倍解析：根据HAHA，可知溶液中c(H)0.1 molL10.1%0.000 1 molL1；Ka1107，A、C正确；升高温度，电离程度增大，溶液的酸性增强，溶液的pH减小，B错误；溶液中c(H)1104 molL1可知，溶液中c(OH)为水电
12、离出的c(OH)，等于11010 molL1，水电离出的c(H)11010 molL1，D正确。答案：B5.25 时，向20 mL 0.2 molL1的氢氟酸中滴加0.2 molL1的NaOH溶液时，溶液的pH变化如图所示，请回答下列问题：(1)在氢氟酸的稀溶液中，通过改变以下条件能使氢氟酸的电离度(HF)增大的是_，可使氢氟酸的电离平衡常数Ka(HF)增大的是_。a升高温度b向溶液中滴入2滴浓盐酸c加入少量NaF固体d加水稀释(2)在此温度下，氢氟酸的电离平衡常数Ka(HF)为_(保留两位有效数字)，电离度(HF)约为_。解析：(2)由图像可知0.2 molL1的氢氟酸中c(H)102 mo
13、lL1，HF是弱酸；依据HFHF可知Ka(HF)5.3104；电离度(HF)0.05。答案：(1)ada(2)5.31040.05考点三|一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较(重点保分型师生共研)授课提示：对应学生用书第138页核心知识大通关1相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较比较项目酸c(H)pH中和碱的能力与足量Zn反应产生H2的量开始与金属反应的速率一元强酸大小相同相同大一元弱酸小大小2.相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较比较项目酸c(H)c(酸)中和碱的能力与足量Zn反应产生H2的量开始与金属反应的速率一元强酸相同小小少相同一元弱酸大大多说明一元强碱与一元弱
14、碱的比较规律与以上类似。3一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)稀释时的pH变化图像图中，a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水，c、d为pH相等的盐酸和醋酸。对于该图像，要深刻理解以下4点：(1)对于pHy的强酸溶液稀释时，体积每增大10n倍，pH就增大n个单位，即pHyn；对于pHy的弱酸溶液来说，体积每增大10n倍，pH增大不足n个单位，即pHxn；无论怎样稀释，碱溶液的pH不能等于或小于7，只能趋近于7。(3)加水稀释相同倍数后的pH大小：氨水NaOH溶液，盐酸醋酸。(4)稀释后的pH仍然相等，则加水量的多少：氨水NaOH溶液，醋酸盐酸。考向精练提考能考向一强酸(碱)与弱酸(碱)的比较1按要求画
15、出下列图像：.相同体积，相同浓度的盐酸、醋酸。(1)加入足量的Zn，画出H2体积的变化图像(2)加水稀释，画出pH的变化图像答案：.相同体积，相同pH的盐酸、醋酸。(1)加入足量的Zn，画出H2体积的变化图像：(2)加水稀释，画出pH的变化图像：答案：2.(2015全国高考课标卷)浓度均为0.10 molL1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是()AMOH的碱性强于ROH的碱性BROH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lg2时，若两溶液同时升高温度，则增大解析：根据题图信息可判断MOH是强碱，而
16、ROH为弱碱，A项正确；B项，ROH是弱碱，加水稀释时，电离程度增大，正确；C项，若两溶液无限稀释，pH最终无限接近于7，它们的c(OH)相等，正确；D项，当lg2时，两溶液同时升温，由于ROH是弱碱，c(R)增大，c(M)不变，则减小，错误。答案：D3(2017河南郑州质检)pH2的两种一元酸X和Y的溶液，体积均为100 mL，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(c0.1 mol/L)至pH7，消耗NaOH溶液的体积为VX、VY，则()AX为弱酸，VXVYBX为强酸，VXVYCY为弱酸，VXVY DY为强酸，VXVY解析：分析图像可知，X、Y两酸的溶液稀释10倍，X
17、 pH增大1，则X为强酸，Y pH增大的范围小于1，则Y为弱酸，c(Y)c(X)，体积相同的pH2的X、Y两酸的溶液被NaOH溶液滴定至pH7，则Y消耗NaOH溶液的体积多。答案：C4常温下，有关下列四种溶液的说法正确的是()0.1 molL1氨水pH11氨水0.1 molL1盐酸pH3盐酸A.由水电离出的c(H)：B稀释到原来的100倍，pH与相同C与混合，若溶液pH7，则溶液中c(NH)c(Cl)D与等体积混合，混合液pH7解析：A项，HCl是强酸，NH3H2O是弱碱，因此在浓度相同的条件下，盐酸对水的电离抑制程度大，即由水电离出的c(H)：7，D正确。答案：D考向二判断弱酸(碱)的方法方
18、法一：根据弱酸的定义判断，弱酸在水溶液中不能完全电离，如测0.1 molL1的CH3COOH溶液的pH1。方法二：根据弱酸在水溶液中存在电离平衡判断，条件改变，平衡发生移动，如pH1的CH3COOH加水稀释10倍后，1pH7。5下列事实不能证明NH3H2O是弱碱的是()ApH11的氨水加水稀释到原溶液体积100倍时，pH大于9B氯化铵溶液呈酸性C常温下，0.01 mol/L氨水的pH10.6D体积相同的0.1 mol/L氨水和0.1 mol/L NaOH溶液中和盐酸的量相同解析：A项，若氨水为强碱，则必完全电离，pH11的氨水加水稀释到原溶液体积100倍时，pH应等于9；B项，氯化铵溶液呈酸性
19、，说明NH发生水解反应生成了弱电解质NH3H2O，“有弱才水解”；C项，常温下，0.01 mol/L氨水的pH10.6，说明氨水不能完全电离，若完全电离，pH应等于12；D项，无论氨水碱性强弱，等体积、等浓度的氨水和NaOH溶液最终电离出n(OH)的量相同，它们的中和能力相同。答案：D6为了证明醋酸是弱电解质，甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验：0.1 molL1醋酸溶液、0.1 molL1盐酸、pH3的盐酸、pH3的醋酸、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粉、pH试纸、酚酞试液、NaOH溶液等。(1)甲取出10 mL 0.1 molL1的醋酸溶液，
20、用pH试纸测出其pHa，确定醋酸是弱电解质，则a应该满足的关系是_，理由是_。(2)乙分别取pH3的醋酸和盐酸各1 mL，分别用蒸馏水稀释到100 mL，然后用pH试纸分别测定两溶液的pH，则可认定醋酸是弱电解质，判断的依据是_。(3)丙分别取pH3的盐酸和醋酸各10 mL，然后加入质量相同的锌粒，醋酸放出H2的速率快，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？_。(4)丁用CH3COONa晶体、NaCl晶体、蒸馏水和酚酞试液做实验，也论证了醋酸是弱酸的事实，该同学的实验操作和现象是_。答案：(1)a1因醋酸是弱酸，不能完全电离(2)盐酸的pH5，醋酸的pH5(3)正确。由于醋酸是弱酸，随着
21、反应的进行，醋酸不断电离，c(H)变化小，产生H2的速率醋酸比盐酸快(4)配制CH3COONa、NaCl溶液，分别滴入酚酞试液，CH3COONa溶液变浅红色，NaCl溶液不变色真题发掘知识串联串线索固双基回扣关键知识以弱酸的电离平衡常数为载体串联弱电解质的相关知识授课提示：对应学生用书第140页高考载体(上海高考卷改编)部分弱酸的电离常数如下表：弱酸HCOOHHCNH2CO3电离常数(25 )K1.77104K4.91010K14.3107 K25.61011知识串联高考还可以这样考(1)依据表格中三种酸的电离常数，判断三种酸酸性强弱的顺序为_。(2)向NaCN溶液中通入CO2气体能否制得HC
22、N？_。若能写出反应的化学方程式？_。(3)同浓度的HCOO、HCO、CO、CN结合H的能力由强到弱的顺序是_。(4)升高0.1 mol/L HCOOH溶液的温度，HCOOH的电离程度如何变化？_。加水稀释，如何变化？_。(5)pH4的HCOOH和NH4Cl溶液中，水的电离程度相同吗？_。(6)试用两种最常用的方法判断常温下HCOOH是一种弱酸？_。答案：(1)HCOOHH2CO3HCN(2)能NaCNH2OCO2=HCNNaHCO3(3)COCNHCOHCOO(4)升高温度，能促进HCOOH的电离加水稀释，增大(5)不相同(6)方法：配制0.01 mol/L的HCOOH溶液，测其pH，若pH
23、2，则证明HCOOH为弱酸；方法：配制少量HCOONa溶液，测其pH，若pH7，则证明HCOOH为弱酸课时作业(授课提示：对应学生用书第298页)1(2017江西名校联考)下列电离方程式正确的是()ANaHSO4溶于水：NaHSO4NaHSOB次氯酸电离：HClO=ClOHCHF溶于水：HFH2OH3OFDNH4Cl溶于水：NHH2ONH3H2OH解析：NaHSO4是强电解质，溶于水后能完全电离，电离方程式应使用“=”，A错误；HClO是弱酸，电离方程式中应使用“”，B错误；NH4Cl溶于水的电离方程式是NH4Cl=NHCl，D错误。答案：C2已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，反应Cl2H2OHCl
24、HClO达到平衡后，要使HClO浓度增大，可加入()ANaCl固体B水CCaCO3固体 DNaOH固体解析：加入NaCl固体，c(Cl)增大，导致平衡逆向移动，c(HClO)减小，A错误；加水稀释，Cl及HClO浓度均会减小，B错误；加CaCO3固体可消耗HCl，使平衡正向移动，HClO浓度增大，C正确；NaOH可与HCl和HClO反应，使HClO浓度减小，故D错误。答案：C3将0.1 molL1的氨水加水稀释至0.01 molL1，稀释过程中温度不变，下列叙述正确的是()A稀释后溶液中c(H)和c(OH)均减小B稀释后溶液中c(OH)变为稀释前的1/10C稀释过程中氨水的电离平衡向左移动D稀
25、释过程中溶液中增大解析：温度不变，水的电离常数不变，稀释后c(OH)减小，c(H)增大，A错误；NH3H2O为弱电解质，稀释后溶液中c(OH)大于稀释前的，B错误；NH3H2O为弱电解质，稀释过程中电离平衡向右移动，C错误；同一溶液中，电离平衡向右移动，故n(OH)增大，n(NH3H2O)减小，故增大，D正确。答案：D4高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸，其酸性在水溶液中差别不大。下表是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：酸HClO4H2SO4HClHNO3Ka1.61056.31091.61094.21010根据表中数据判断以下说法不正确的是()A在冰醋酸中，高氯酸的酸性最强B水对于这四种酸
26、的强弱没有区分能力，但醋酸可以区分这四种酸的强弱C在冰醋酸中1 mol/L的高氯酸的电离度约为0.4%D在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4=2HSO解析：在冰醋酸中，HClO4的Ka最大，酸性最强，A正确；这四种酸在水中都完全电离，在冰醋酸中电离程度不同，因此用冰醋酸可以区分这四种酸的强弱，B正确；因为Ka1.6105，在冰醋酸中1 mol/L的高氯酸的c(H)4103 mol/L，所以高氯酸的电离度约为0.4%，C正确；在冰醋酸中硫酸的电离方程式应为H2SO4HHSO，D错误。答案：D5用水稀释0.1 mol/L氨水，溶液中随着水量的增加而增大的是()A.B.Cc(H)c(OH)D.解析
27、：溶液中存在平衡：NH3H2ONHOH，Kb，由水的电离平衡可知Kwc(H)c(OH)。A项，该值保持不变；B项，Kc(NH3H2O)，加水稀释后该值减小；C项，加水稀释时，温度不变，则c(H)c(OH)不变；D项，随着水量的增加，c(OH)减小，由于Kw不变，c(H)增大，所以增大。答案：D6(2017湖北武汉调研)浓度均为0.1 mol/L、体积均为V0的HX、HY溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()AHX、HY都是弱酸，且HX的酸性比HY的弱B常温下，由水电离出的c(H)c(OH)：abDlg3，若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发
28、)，则减小解析：从图像看，当lg0，即还没开始稀释时，HY的pH1，而HX的pH2，故HY为强酸而HX为弱酸，A错误；常温下a处HX浓度比b处大，a处HX电离的c(H)大，对水的电离的抑制程度大，故由水电离出的c(H)c(OH)：ab，B正确；相同温度下，电离常数K(HX)：ab，C错误；lg3，同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发)，因为HY为强酸，完全电离，所以c(Y)不变，HX为弱酸，升温使c(X)增大，故增大，D错误。答案：B7.常温下，向饱和氯水中逐滴滴入0.1 molL1的氢氧化钠溶液，pH变化如图所示，下列有关叙述正确是()A点所示溶液中只存在HClO的电离平衡B到水
29、的电离程度逐渐减小CI能在点所示溶液中存在D点所示溶液中：c(Na)c(Cl)c(ClO)解析：点所示溶液中存在HClO和H2O的两种电离平衡，A错误；到溶液中c(H)减小，酸对水的电离的抑制程度减小，则水的电离程度逐渐增大，B错误；点溶液中有ClO，能氧化I，故C错误；点所示溶液中，根据电荷守恒可知：c(Na)c(H)c(Cl)c(ClO)c(OH)，因为pH7，c(H)c(OH)，则c(Na)c(Cl)c(ClO)，故D正确。答案：D8.pH12的X、Y两种碱溶液各10 mL，分别稀释至1 000 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是()A若10aVYD稀释后，X溶
30、液的碱性比Y溶液的碱性强解析：由图可知，开始时pH相同，若10a12,10 mL的弱碱加水稀释到1 000 mL，则pH会在原来基础上减一个小于2的值，说明X、Y中都存在电离平衡，是弱碱，故A正确；开始时pH相同，两种碱溶液稀释相同的倍数后pH不同，则碱性强弱一定不同，所以物质的量浓度一定不相等，故B错误；相同pH的两溶液稀释相同的倍数，X的pH变化比Y大，则说明在加水稀释过程中，Y的电离程度比X弱，则pH12时的X、Y两种碱溶液，溶液浓度Y大于X，完全中和X、Y两溶液时，消耗同浓度盐酸的体积：VXbab(3)abc(4)加入锌、NaOH或CH3COONa(其他合理答案也可)(5)1.01105