1、考点二电离平衡常数（考点层次B共研、理解、整合）1表达式对一元弱酸HA：HAHAKa。对一元弱碱BOH：BOHBOHKb。2. 特点及影响因素（1）多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是Ka1Ka2Ka3，所以其酸性主要决定于第一步电离。（2）影响因素3意义电离常数反映了弱电解质的电离程度的大小，K值越大，电离程度越大，酸（或碱）性越强。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO。提醒：电离平衡常数与化学平衡常数一样，只与温度有关，与其他条件无关。电离平衡常数除了可以比较弱电解质的电离能力外，还能定量判断电离平衡的移动方向。在运用电离
2、平衡常数表达式进行计算时，浓度必须是平衡时的浓度。教材高考1（LK选修4P82“追根寻源”改编）已知25 下，醋酸溶液中存在下述关系：1.69105 molL1其中的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数。试回答下述问题：（1）向上述溶液中加入一定量的NaOH溶液，上述数值将不变（填“增大”“减小”或“不变”）。（2）若醋酸的起始浓度为0.001 0 mol/L，平衡时氢离子浓度c（H）是1.3104 mol/L（提示：醋酸的电离常数很小，平衡时的CH3COOH可近似视为仍等于0.001 0 mol/L）。22016课标全国，26（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平
3、衡常数值为8.7107（已知：N2H4HN2H的K8.7107；Kw1.01014）。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为N2H6（HSO4）2。探源：本题源于LK选修4 P82“追根寻源”及其拓展，对电离平衡常数的求算进行了考查。拓展性题组题组一电离平衡常数的理解和应用1基础知识判断（正确的打“”，错误的打“”）。（1）电离平衡右移，电离常数一定增大（）（2）H2CO3的电离常数表达式：Ka（）（3）电离常数可以表示弱电解质的相对强弱（）（4）电离常数随着弱电解质的浓度增大而增大（）（5）电离常数只与温度有关，与浓度无关（）（6）电离常数大的酸溶液中的H一定比电离常数小的酸溶液中的H大（）2液态
4、化合物AB会发生微弱的自身电离，电离方程式为ABAB，在不同温度下其平衡常数为K（25 ）1.01014，K（35 ）2.11014。则下列叙述正确的是（）AA随温度的升高而降低B35 时，ABCAB的电离程度：（25 ）（35 ）DAB的电离是吸热过程解析由于K（25 ）K（35 ），故A随温度的升高而增大，A错；由电离方程式可知，在任何温度下，都存在AB，B错；由25 和35 时的平衡常数可知，温度越高，电离程度越大，C错；由于K（25 ）K（35 ），因此AB的电离是吸热过程，D正确。答案D3（2017江西吉安检测）硫酸、硝酸、高氯酸在水溶液中都是强酸，下表是某温度下这三种酸在冰醋酸中的
5、电离常数。下列说法正确的是（）酸H2SO4HNO3HClO4K16.31094.210101.6105A.在冰醋酸中H2SO4的电离方程式为：H2SO42HSOB在冰醋酸中，HNO3的酸性最强C在冰醋酸中，0.01 mol/L的HClO4，其离子总浓度约为4104mol/LD高氯酸水溶液与氨水反应的离子方程式为HNH3H2O=H2ONH解析在冰醋酸中，H2SO4分步电离，其第一步电离方程式为H2SO4HHSO，A项错误；根据在冰醋酸中的电离常数，三种酸的酸性强弱顺序为HClO4H2SO4HNO3，B项错误；设在冰醋酸中0.01 mol/L的HClO4的H物质的量浓度为x， HClO4 H Cl
6、Oc（起始）/mol/L 0.01 0 0 c（变化）/mol/L x x x c（平衡）/mol/L 0.01 x x x 则电离常数K1.6105，x4104 mol/L，离子总浓度约为8104 mol/L，C项错误；在水溶液中，HClO4是一元强酸，NH3H2O是一元弱碱，D项正确。答案D【练后归纳】电离常数的4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。弱电解质加水稀释时，能
7、促进弱电解质的电离，溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化，但电离常数不变，考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如：0.1 molL1CH3COOH溶液中加水稀释，加水稀释时，H减小，K值不变，则增大。拓展化学式电离平衡常数（25 ）HCNK4.91010CH3COOHK1.8105H2CO3K14.3107，K25.61011（1）写出NaCN中通入少量CO2的离子方程式CNCO2H2O=HCNHCO；（2）写出Na2CO3溶液中加入足量CH3COOH的离子方程式CO2CH3COOH=CO22CH3COOH2O。题组二电离平衡常数及电离度的定量计算4已知室温时，0.1
8、molL1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pH4B升高温度，溶液的pH增大C此酸的电离平衡常数约为1107D由HA电离出的H约为水电离出的H的106倍解析根据HA在水中的电离度可算出H0.1 molL10.1%104molL1，所以pH4；因HA在水中有电离平衡，升高温度促进平衡向电离的方向移动，所以H增大，pH会减小；C选项可由平衡常数表达式算出K1107 ，所以C正确；H104molL1，所以H，水电离）1010molL1，前者是后者的106倍。答案B6常温下，将a molL1的醋酸与b molL1Ba（OH）2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2B
9、a2CH3COO，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）。解析根据2Ba2HOHCH3COO由于CH3COO2Ba2b molL1所以HOH溶液呈中性CH3COOHCH3COOHbb107Ka。答案【思维模板】有关电离常数计算的两种类型（以弱酸HX为例）1已知c（HX）始和H，求电离常数HX H X起始/（molL1）：c（HX）始00平衡/（molL1）：c（HX）始 H HH则：Ka。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）始Hc（HX）始，则Ka，代入数值求解即可。2已知c（HX）始和电离常数，求H同理可得Ka，则：H，代入数值求解即可
10、。微专题十强酸（碱）与弱酸（碱）的比较弱酸（碱）的判断1下列事实一定能说明HNO2为弱电解质的是（）常温下，NaNO2溶液的pH7用HNO2溶液做导电实验灯泡很暗HNO2不能与NaCl反应常温下0.1 molL1的HNO2溶液pH21 L pH1的HNO2溶液加水稀释至100 L后溶液的pH2.21 L pH1的HNO2和1 L pH1的盐酸与足量的NaOH溶液完全反应，最终HNO2消耗的NaOH溶液多HNO2溶液中加入一定量NaNO2晶体，溶液中OH增大HNO2溶液中加水稀释，溶液中OH增大A BC D解析如果盐酸（强酸）的浓度很小灯泡也很暗；如果是强酸，pH1；如果是强酸，加水稀释至100
11、 L后溶液的pH3，实际pH2.2，这说明HNO2溶液中存在HNO2HNO，加水平衡右移，使pH3；依据HNO2NaOH=NaNO2H2O、HClNaOH=NaClH2O可知，HNO2大于HCl，而溶液中H相同，所以HNO2没有全部电离；加入NaNO2，溶液中OH增大，说明化学平衡移动；不论是强酸还是弱酸，加水稀释，溶液中H均减小，而OH增大。答案C2为了证明一水合氨（NH3H2O）是弱电解质，甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验：0.010 molL1氨水、0.1 molL1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水。已知pH均为常温下测定。（1）甲用pH试纸测出0.010
12、 molL1氨水的pH为10，就认定一水合氨是弱电解质，你认为这一方法是否正确？（填“正确”或“不正确”），并说明理由_。（2）乙取出10 mL 0.010 molL1氨水，用pH试纸测其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1 000 mL，再用pH试纸测其pHb，若要确认NH3H2O是弱电解质，则a、b应满足什么关系？_（用“等式”或“不等式”表示）。（3）丙取出10 mL 0.010 molL1氨水，滴入2滴酚酞试液，显粉红色，再加入少量NH4Cl晶体，颜色变（填“深”或“浅”）。你认为这一方法能否证明NH3H2O是弱电解质？（填“能”或“否”），并说明原因：_。（4）请你根据所提供的试剂，再提出
13、一个既合理又简便的方案证明NH3H2O是弱电解质：_。解析（1）若NH3H2O是强电解质，则0.010 molL1氨水中OH应为0.010 molL1，pH12。用pH试纸测出0.010 molL1氨水的pH为10，说明NH3H2O没有完全电离，为弱电解质。（2）若NH3H2O是强电解质，则10 mL pHa的氨水用蒸馏水稀释至1 000 mL，其pHa2，而此时pHb，因为NH3H2O是弱电解质，不能完全电离，a、b应满足：a2b1。角度二：弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动，如pH1的CH3COOH溶液加水稀释10倍，1pH7。弱酸（碱）或弱碱（酸）的比较及应用3（2017厦门
14、模拟）25 时，相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（）A同浓度的NaA与NaB溶液中，A小于BBa点溶液的导电性大于b点溶液Ca点的HA大于b点的HBDHA的酸性强于HB解析由于稀释过程中HA的pH变化较大，故HA的酸性强于HB，D项正确；酸的酸性越强，对应的盐的水解程度越小，故NaB的水解程度大，同浓度的NaA与NaB溶液中B小于A，A项错误；b点溶液的pH小于a点溶液的pH，说明b点溶液中H较大、B较大，故溶液导电性较强，B项错误；HA酸性强于HB，则相同pH的溶液，HAHB，稀释相同倍数时，a点的HA小于b点的HB，C
15、项错误。答案D4（郑州质检）现有浓度均为0.1 molL1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液，回答下列问题：（1）若三种溶液中H分别为a1 molL1、a2 molL1、a3 molL1，则它们的大小关系为。（2）等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH溶液反应，若生成盐的物质的量依次为b1 mol、b2 mol、b3 mol，则它们的大小关系为。（3）分别用以上三种酸中和等物质的量的NaOH溶液生成正盐，则需要体积最少的酸为（填化学式）。（4）分别与Zn反应，开始时生成H2的速率为v1、v2、v3，其大小关系为。解析（1）硫酸和盐酸是强酸，醋酸是弱酸，则H1HCl0.1 molL1，H22H2SO40
16、.2 molL1，H3a1a3。（2）等体积、等浓度的盐酸、硫酸和醋酸，它们的物质的量相等，分别与过量的NaOH溶液反应，生成盐的物质的量相等，则它们的大小关系为b1b2b3。（3）三种酸的浓度相等，盐酸和醋酸都是一元酸，硫酸是二元酸，硫酸中氢离子浓度是盐酸中的2倍，则完全中和物质的量均相同的三份NaOH溶液时，需要盐酸和醋酸的体积相等，需要硫酸的体积是盐酸的一半，所以需要体积最少的酸为硫酸。（4）三种溶液中H的大小关系为a2a1a3，分别与Zn反应，开始时生成H2的速率为v2v1v3。答案（1）a2a1a3（2）b1b2b3（3）H2SO4（4）v2v1v3【练后归纳】强酸弱酸比较以一元强酸
17、（HCl）与一元弱酸（CH3COOH）的比较为例。（1）相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较酸HpH中和碱的能力与活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸大小相同相同大醋酸溶液小大小（2）相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较酸H酸的浓度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溶液大大多弱电解质电离平衡概念的理解1正误判断，正确的划“”，错误的划“”（1）室温下，稀释0.1 molL1CH3COOH溶液，溶液的导电能力增强（）（2016江苏化学，7D）（2）0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H数为0.05
18、NA（）（2016四川理综，4D）（3）室温下，测得氯化铵溶液pH7，证明一水合氨是弱碱：NH2H2O=NH3H2OH3O （）（2016天津理综，4A）（4）稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度（）（2015重庆理综，3A）（5）25 时，等体积等浓度的硝酸与氨水混合后，溶液pH7（）（2015重庆理综，3B）（6）25 时，0.1 molL1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱（）（2015重庆理综，3D）2（2015课标全国，13）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
19、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c（M）/c（R）增大解析A项，0.10 molL1的MOH和ROH，前者pH13，后者pH小于13，说明前者是强碱，后者是弱碱，正确；B项，ROH是弱碱，加水稀释，促进电离，b点电离程度大于a点，正确；C项，两碱溶液无限稀释，溶液近似呈中性，c（OH）相等，正确；D项，由MOH是强碱，在溶液中完全电离，所以c（M）不变，ROH是弱碱，升高温度，促进电离平衡ROHROH向右进行，c（R）增大，所以减小，错误。答案D电离度、电离平衡常数的应用3（2015海南化学，11
20、）下列曲线中，可以描述乙酸（甲，Ka1.8105）和一氯乙酸（乙，Kb1.4103）在水中的电离度与浓度关系的是（）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CH3COOHCH3COOH解析ab段，醋酸电离过程为吸热过程，电解质溶于水，扩散过程（电离）吸热，水合过程（形成水合离子）放热，故A错误；cd段，醋酸浓度增大，H增加，醋酸电离程度减小，故B错误；c点时，加入等体积等浓度的NaOH溶液，根据物料守恒，有NaCH3COOCH3COOH，故C正确；d点时，HHYHZB反应HZY=HYZ能够发生C相同温度下，0.1 molL1的NaX、NaY、Na
21、Z溶液，NaZ溶液pH最大D相同温度下，1 molL1HX溶液的电离常数大于0.1 molL1HX解析表中电离常数大小关系：110291069107，所以酸性排序为HZHYHX，可知A、C不正确。电离常数只与温度有关，与浓度无关，D不正确。答案B9已知7.2104、4.6104、4.91010分别是下列有关的三种酸的电离常数，若已知可以发生反应：NaCNHNO2=HCNNaNO2、NaCNHF=HCNNaF、NaNO2HF=HNO2NaF。由此可判断下列叙述不正确的是（）AK（HF）7.2104BK（HNO2）4.91010C一元弱酸的强弱顺序为HFHNO2HCNDK（HCN）K（HNO2）K
22、（HF）解析根据强酸制取弱酸知，这三种酸的酸性强弱顺序是HCNHNO2HF，相同温度下，酸的酸性越强，其电离常数越大，故K（HCN）K（HNO2）7，则H2A是弱酸；若pH7，若所得溶液pH7，说明碱不足，酸未被完全中和，D项正确。答案D11.某温度下，相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示，下列判断正确的是（）Aa点导电能力比b点强Bb点的Kw值大于c点C与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积VaVcDa、c两点的H相等解析选项A，根据图示可知，a点对应的曲线为NaOH溶液稀释曲线，b、c点对应的曲线为氨水的稀释曲线，a点溶液中离子浓度小于b点溶液中离子浓度，a点导电
23、能力更弱。Kw值只与温度有关，b、c两点Kw值相等。选项C，NH3H2O的物质的量大于NaOH，稀释过程中溶质总量不变，所以c点消耗盐酸多。选项D，a、c两点溶液pH相等，则H相等。答案D12现有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是（）序号pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸A.中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大B两溶液等体积混合，所得溶液中HOHC分别加水稀释10倍，四种溶液的pH DV1 L 与V2 L 混合，若混合后溶液pH7，则V1V2解析醋酸钠溶液显碱性，所以A正确，也可以从平衡移动角度分析，CH3COONa电离出的CH3COO：a.与盐酸中的H结合生成CH3CO
24、OH；b.使醋酸中平衡CH3COOHCH3COOH左移，两溶液中H浓度均减小，所以pH均增大；假设均是强酸强碱，且物质的量浓度相同，等体积混合后溶液呈中性，但醋酸是弱酸，其浓度远远大于，即混合后醋酸过量，溶液显酸性，HOH，B正确；分别加水稀释10倍，假设平衡不移动，那么溶液的pH均为10，但稀释氨水使平衡NH3H2ONHOH右移，使pH10，同理醋酸稀释后pHV2，D错误。答案D二、填空题13现有pH2的醋酸甲和pH2的盐酸乙：（1）取10 mL的甲溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡（填“向左”、“向右”或“不”）移动，若加入少量的冰醋酸，醋酸的电离平衡（填“向左”、“向右”或“不”）移动
25、，若加入少量无水醋酸钠固体，待固体溶解后，溶液中H/CH3COOH的值将（填“增大”、“减小”或“无法确定”）。（2）相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释100倍。稀释后的溶液，其pH大小关系为pH（甲）pH（乙）（填“大于”、“小于”或“等于”）。若将甲、乙两溶液等体积混合，溶液的pH。（3）各取25 mL的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH7，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V（甲）V（乙）（填“大于”、“小于”或“等于”）。（4）取25 mL的甲溶液，加入等体积pH12的NaOH溶液，反应后溶液中Na、CH3COO的大小关系为NaCH3COO（填“大于”、“小
26、于”或“等于”）。解析（1）根据勒夏特列原理可知，加水稀释后电离平衡正向移动；若加入冰醋酸，相当于增加了反应物浓度，因此电离平衡也正向移动；加入醋酸钠固体后，溶液中醋酸根离子浓度增大，抑制了醋酸的电离，故H/CH3COOH的值减小。（2）由于在稀释过程中醋酸继续电离，故稀释相同的倍数后pH（甲）小于pH（乙）。HCl和CH3COOH溶液的pH都是2，溶液中的H浓度都是0.01 molL1，设CH3COOH的原浓度为c molL1，混合后平衡没有移动，则有：CH3COOHHCH3COO c0.01 0.01 0.01 （c0.01）/2 0.01 0.01/2由于温度不变醋酸的电离常数不变，结合
27、数据可知醋酸的电离平衡确实未发生移动，因此混合后溶液的pH仍等于2。（3）中取体积相等的两溶液，醋酸的物质的量较多，经NaOH稀溶液中和至相同pH时，消耗NaOH溶液的体积V（甲）大于V（乙）。（4）两者反应后醋酸过量，溶液显酸性，根据电荷守恒可得Na小于CH3COO。答案（1）向右向右减小（2）小于2（3）大于（4）小于14（2017豫南九校联考，节选）与化学平衡类似，电离平衡的平衡常数，叫做电离常数（用K表示）。下表是某温度下几种常见弱酸的电离平衡常数：酸电离方程式电离平衡常数KCH3COOHCH3COOH CH3COOH1.96105HClOHClOClOH3.0108H2CO3H2CO
28、3HHCOHCOHCOK14.4107K25.61011H3PO4H3PO4HH2POH2POHHPOHPOHPOK17.1103K26.3108K34.21013回答下列问题：（1）若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO、H3PO4、H2PO、HPO都看作是酸，则它们酸性最强的是（填化学式，下同），最弱的是。（2）向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳，发生的离子方程式为_，12 molL1的NaClO溶液pH（已知：lg 20.3）。（3）求该温度下，0.10 molL1的CH3COOH溶液中的H molL1。解析（1）弱酸的电离常数K越大，表示该弱酸的酸性越强，多元弱酸的酸性主要
29、取决于K1。因此酸性：H3PO4CH3COOH H2CO3 H2POHClOHCOHPO。（2）H2CO3HClOHCO，因此向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳的离子方程式为CO2ClOH2O=HClOHCO；设NaClO水解生成的c（OH）x，lOH2O HClOOHc（起始）/molL1 1.2 0 0c（转化）/molL1 x x x c（平衡）/molL1 1.2x x x 水解常数KhKh解得x2107/2 mol/LH1010.5 mol/LpH10.5lg2110.5lg210.50.310.8。（3） CH3COOH CH3COOH c（起始）/molL1 0.1 0 0c（
30、转化）/molL1 x x x c（平衡）/molL1 0.1x x xKx2/（0.1x）x2/0.11.96105，x1.4103 molL1。答案（1）H3PO4 HPO（2）CO2ClOH2O = HClOHCO10.8（3）1.410315（2017潍坊模拟）某小组以醋酸为例探究弱酸的性质（1）实验一：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。设计实验方案如下表，表中cmolL1。编号酸的种类酸的浓度/（molL1）酸的体积/mL镁条质量/g1醋酸1.0102.02盐酸c102.0实验步骤：a）检查装置（如下图左）的气密性后，添加药品；b）反应开始后，；c）将所记录的数据转化为曲线图（右
31、上图）。写出05 min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律：_。（2）实验二：现有一瓶醋酸溶液，常温下测定其中醋酸的电离程度（已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比）。设计实验方案，将待测物理量和对应的测定方法填写在下表中。待测物理量测定方法量取25.00 mL醋酸溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将0.100 0 molL1NaOH标准溶液装入，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次_解析（1）要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响，则两种酸的浓度应该是相等的，即表中c1.0 molL1。b）根据图像中数据可知，纵坐标需要氢气的体积，因此反应开始后，每隔1 min记录一次生成H2的体积；根据图像可知05 min醋酸反应的曲线几乎是直线，这说明醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显；而盐酸与镁条反应开始阶段曲线斜率较大，这说明反应速率很快，但一段时间后反应速率明显减小。（2）要测定醋酸的电离程度（已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比），则需要测定醋酸的浓度和溶液的pH值。答案（1）1.0每隔1 min记录一次生成H2的体积醋酸与镁条反应的反应速率随时间变化不明显；盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小（2）待测物理量测定方法醋酸溶液的物质的量浓度碱式滴定管H的物质的量浓度取适量醋酸溶液于烧杯中，用pH计测定溶液pH