第1节弱电解质的电离平衡学生.docx
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第1节弱电解质的电离平衡学生
第1节 弱电解质的电离平衡
考点1 弱电解质的电离平衡
1．强电解质和弱电解质
（1）本质区别
强、弱电解质的本质区别是在水溶液中是否完全电离。
（2）与物质类别的关系
（3）与化合物类型的关系
强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物。
弱电解质主要是某些共价化合物。
（4）电离方程式的书写——“强等号，弱可逆，多元弱酸分步离”
①强电解质：
如H2SO4：
H2SO4===2H＋＋SO
。
②弱电解质
a．一元弱酸，如CH3COOH：
CH3COOHCH3COO－＋H＋。
b．多元弱酸，分步电离，分步书写且第一步电离程度远远大于第二步的电离程度，如H2CO3：
H2CO3H＋＋HCO
、HCO
H＋＋CO
。
c．多元弱碱，分步电离，一步书写。
如Fe（OH）3：
Fe（OH）3Fe3＋＋3OH－。
③酸式盐
a．强酸的酸式盐
b．弱酸的酸式盐：
“强中有弱”，如NaHCO3：
NaHCO3===Na＋＋HCO
、HCO
H＋＋CO
。
2．弱电解质的电离平衡
（1）电离平衡的建立
在一定条件（如温度、浓度等）下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程就达到平衡。
平衡建立过程如图所示。
（2）电离平衡的特征
（3）影响弱电解质电离平衡的因素
内因：
弱电解质本身的性质，是决定因素。
1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
（1）BaSO4难溶于水，但它是强电解质，氨水是弱电解质。
（ ）
（2）氢硫酸溶液中H2S的电离方程式：
H2SH＋＋HS－、HS－H＋＋S2－。
（ ）
（3）氨气溶于水，当c（OH－）＝c（NH
）时，表明氨水电离处于平衡状态。
（ ）
（4）由0.1mol·L－1一元碱BOH的pH＝10，可知溶液存在BOH===B＋＋OH－。
（ ）
2．弱电解质的电离平衡移动规律遵循平衡移动原理。
以CH3COOHCH3COO－＋H＋ ΔH>0为例：
题组一弱电解质的电离平衡特点
1.[2013·海南高考]（双选）0.1mol·L－1HF溶液的pH＝2，则该溶液中有关浓度关系式不正确的是（ ）
A．c（H＋）>c（F－）B．c（H＋）>c（HF）
C．c（OH－）>c（HF）D．c（HF）>c（F－）
2．一元弱酸HA溶液中存在下列电离平衡：
HAH＋＋A－。
将1.0molHA加入水中配成1.0L溶液，如图表示溶液中HA、H＋、A－的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是（ ）
题组二外界条件对电离平衡的影响
3.常温下向10mL0.1mol·L－1氨水中缓缓加蒸馏水稀释到1L后，下列变化中正确的是（ ）
①电离程度增大 ②c（H＋）增大 ③导电性增强
④
不变 ⑤OH－数目增大，H＋数目减小 ⑥pH增大 ⑦c（H＋）与c（OH－）的乘积减小
A．①②④ B．①⑤⑥
C．除②外都正确D．①④⑤⑥⑦
4．[2013·上海高考]H2S水溶液中存在电离平衡H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。
若向H2S溶液中（ ）
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
考点2 电离平衡常数
1．表达式
（1）对于一元弱酸HA
HAH＋＋A－，平衡常数Ka＝
。
（2）对于一元弱碱BOH
BOHB＋＋OH－，平衡常数Kb＝
。
2．特点
（1）电离平衡常数
（2）多元弱酸是分步电离的，各级电离平衡常数的大小关系式是K1≫K2≫K3……，所以多元弱酸的酸性决定于其第一步电离。
3．意义
相同条件下，K值越大，表示该弱电解质越易电离，所对应的酸性或碱性相对越强。
如相同条件下常见弱酸的酸性强弱：
H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO。
4．实例
（1）填写下表
（2）CH3COOH酸性大于HClO酸性（填“大于”“小于”或“等于”），判断的依据：
相同条件下，电离常数越大，电离程度越大，c（H＋）越大，酸性越强。
（3）磷酸是三元中强酸
①磷酸的电离方程式是H3PO4H＋＋H2PO
、H2PO
H＋＋HPO
、HPO
H＋＋PO
。
②电离平衡常数表达式是：
Ka1＝
，Ka2＝
，Ka3＝
。
③比较大小：
Ka1>Ka2>Ka3。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
（1）电离平衡常数（K）越小，表示弱电解质电离能力越弱。
（ ）
（2）不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数（K）不同。
（ ）
（3）电离平衡右移，电离平衡常数一定增大。
（ ）
（4）温度不变，向NH3·H2O溶液中加入NH4Cl，平衡左移，电离平衡常数减小。
（ ）
（5）电离常数大的酸溶液中的c（H＋）一定比电离常数小的酸溶液中的c（H＋）大。
（ ）
（6）H2CO3的电离常数表达式：
Ka＝
。
（ ）
题组一电离平衡常数及其应用
1.相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是（ ）
酸
HX
HY
HZ
电离常数K
9×10－7
9×10－6
1×10－2
A.三种酸的强弱关系：
HX>HY>HZ
B．反应HZ＋Y－===HY＋Z－能够发生
C．相同温度下，0.1mol/L的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大
D．相同温度下，1mol/LHX溶液的电离常数大于0.1mol/LHX溶液
2．[2015·云南名校统考]描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数，下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数（Ka）和弱碱的电离平衡常数（Kb）。
酸或碱
电离平衡常数（Ka或Kb）
CH3COOH
1.8×10－5
HNO2
4.6×10－4
HCN
5×10－10
HClO
3×10－8
NH3·H2O
1.8×10－5
（1）上述四种酸中，酸性最弱的是________（用化学式表示）。
下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大，而电离平衡常数不变的操作是________（填序号）。
A．升高温度
B．加水稀释
C．加少量的CH3COONa固体
D．加少量冰醋酸
（2）CH3COONH4的水溶液呈________（选填“酸性”“中性”或“碱性”），理由是：
______________________________，溶液中各离子浓度大小的关系是
题组二影响电离平衡常数的因素
3.对于弱酸，在一定温度下达到电离平衡时，各微粒的浓度存在着一种定量关系：
如25℃时，HAH＋＋A－，则K＝
，式中K为电离平衡常数，只与温度有关，下表是几种弱酸的电离平衡常数（25℃）。
酸
电离方程式
电离平衡常数K
CH3COOH
CH3COOH
H＋＋CH3COO－
1.75×10－5
H2CO3
H2CO3H＋＋HCO
HCO
H＋＋CO
K1＝4.4×10－7
K2＝4.7×10－11
酸
电离方程式
电离平衡常数K
H2S
H2SH＋＋HS－
HS－H＋＋S2－
K1＝1.3×10－7
K2＝7.1×10－15
H3PO4
H3PO4H＋＋H2PO
H2PO
H＋＋HPO
HPO
H＋＋PO
K1＝7.1×10－3
K2＝6.3×10－8
K3＝4.2×10－13
回答下列问题：
（1）K只与温度有关，当温度升高时，K值________（填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）在温度相同时，各弱酸的K值不同，那么K值的大小与酸性相对强弱的关系是________________。
（3）若把CH3COOH、H2CO3、HCO
、H2S、HS－、H3PO4、H2PO
、HPO
都看成酸，其中酸性最强的是________，酸性最弱的是________。
（4）多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数，对于同一种多元弱酸的K1、K2、K3，总有K1≫K2≫K3，产生此现象的原因是___________________________________________________。
（5）电离常数是用实验的方法测定出来的。
现已经测得25℃时cmol·L－1的醋酸中c（H＋）＝amol·L－1，试用a、c表示该温度下醋酸的电离常数，K（CH3COOH）＝________。
4.
（1）在25℃下，将amol·L－1的氨水与0.01mol·L－1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH
）＝c（Cl－），则溶液显________（填“酸”“碱”或“中”）性；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb＝________。
（2）①已知常温常压下，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－1。
若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO
＋H＋的平衡常数K1＝________。
（已知10－5.60＝2.5×10－6）
②已知H2CO3的第二级电离常数K2＝5.6×10－11，HClO的电离常数K＝3.0×10－8，写出下列条件下所发生反应的离子方程式：
a．少量Cl2通入到过量的Na2CO3溶液中：
________________
__________________________________________________________。
b．Cl2与Na2CO3按物质的量之比1∶1恰好反应：
__________
__________________________________________________________。
c．少量CO2通入到过量的NaClO溶液中：
________________
__________________________________________________________。
5．已知25℃时弱电解质电离平衡常数：
Ka（CH3COOH）＝1.8×10－5，Ka（HSCN）＝0.13
（1）将20mL、0.10mol·L－1CH3COOH溶液和20mL、0.10mol·L－1的HSCN溶液分别与0.10mol·L－1的NaHCO3溶液反应，实验测得产生CO2气体体积（V）与时间t的关系如图。
反应开始时，两种溶液产生CO2的速率明显不同的原因是
__________________________________________________________；
反应结束后所得溶液中c（SCN－）________c（CH3COO－）（填“>”“＝”或“<”）。
（2）2.0×10－3mol·L－1的氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略调节时体积变化），测得平衡体系中c（F－）、c（HF）与溶液pH的关系如下图。
则25℃时，HF电离平衡常数为：
Ka（HF）＝________（列式求值）。
考点3 强酸与弱酸（或强碱与弱碱）的比较
1．一元强酸与一元弱酸的比较
2.强酸、弱酸的判断方法
判断一种酸是强酸还是弱酸时，其实质就是看它在水溶液中的电离程度，完全电离即为强酸，不完全电离即为弱酸。
还可以证明溶液中是否存在该电解质的电离平衡，存在电离平衡的为弱电解质，反之为强电解质。
最常用实验验证方法有：
（1）测0.01mol·L－1HA溶液的pH，若pH＝2，HA是强酸；若pH>2，HA是弱酸。
3．稀释时溶液pH变化特点比较
如图：
a、b分别为pH相等的NaOH溶液和氨水稀释曲线。
c、d分别为pH相等的盐酸和醋酸溶液稀释曲线。
请体会图中的两层含义：
（1）加水稀释相同倍数后的pH大小：
氨水>NaOH溶液，盐酸>醋酸溶液。
若稀释10n倍，盐酸、NaOH溶液pH变化n个单位，但pH<7或pH>7，不能pH＝7，而氨水与醋酸溶液pH变化不到n个单位。
（2）稀释后的pH仍然相等，则加水量的大小：
氨水>NaOH溶液，醋酸溶液>盐酸。
易错警示
（1）酸碱的强弱和溶液酸碱性的强弱不是等同关系，前者看电离程度，后者看溶液中c（H＋）和c（OH－）的相对大小。
强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。
（2）弱酸、弱碱是弱电解质，但它们对应的盐一般为强电解质，如醋酸铵：
CH3COONH4===NH
＋CH3COO－。
题组一强酸与弱酸的比较
1.[2015·苏州质检]现有体积相等且等pH或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，分别加入足量镁粉，产生H2的体积（同温同压下测定）随时间的变化示意图如下：
其中正确的是（ ）
A．①③B．②④
C．①②③④D．都不对
2．在一定温度下，有a.盐酸、b.硫酸、c.醋酸三种酸：
（1）当三种酸物质的量浓度相同时，c（H＋）由大到小的顺序是__________________（用字母表示，下同）。
（2）同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是______________。
（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，若产生相同体积的H2（相同状况），则开始时反应速率的大小关系为_________，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__________________。
（7）将c（H＋）相同的三种酸，分别与等浓度的NaOH稀溶液反应至pH＝7，则消耗NaOH溶液的体积大小关系为____________。
题组二判断弱电解质的方法
3.[2016·福州模拟]下列事实一定能说明HNO2为弱电解质的是（ ）
①常温下，NaNO2溶液的pH>7 ②用HNO2溶液做导电实验灯泡很暗 ③HNO2不能与NaCl反应 ④常温下0.1mol·L－1的HNO2溶液pH＝2 ⑤1LpH＝1的HNO2溶液加水稀释至100L后溶液的pH＝2.2 ⑥1LpH＝1的HNO2和1LpH＝1的盐酸与足量的NaOH溶液完全反应，最终HNO2消耗的NaOH溶液多 ⑦HNO2溶液中加入一定量NaNO2晶体，溶液中c（OH－）增大 ⑧HNO2溶液中加水稀释，溶液中c（OH－）增大
A．①②③⑦ B．①③④⑤
C．①④⑤⑥⑦D．②④⑥⑧
4．[2015·厦门期末]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，c（A－）小于c（B－）
B．a点溶液的导电性大于b点溶液
C．a点的c（HA）大于b点的c（HB）
D．HA的酸性强于HB
4．[2014·山东高考]已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10mL浓度为0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中（ ）
A．水的电离程度始终增大
B.
先增大再减小
C．c（CH3COOH）与c（CH3COO－）之和始终保持不变
D．当加入氨水的体积为10mL时，c（NH
）＝c（CH3COO－）
2．向0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时，下列有关叙述不正确的是（ ）
A．都能使溶液的pH增大
B．都能使溶液中c（H＋）·c（CH3COO－）减小
C．都能使溶液中
比值增大
D．溶液中
不变
13．[2015·福州模拟]（12分）25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
NH3·H2O
电离常数
1.7×10－5
K1＝4.4×10－7
K2＝4.7×10－11
3.0×10－8
1.7×10－5
请回答下列问题：
（1）CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为
______________________________________________________。
（2）同浓度的CH3COO－、HCO
、CO
、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为______________________________。
（5）体积为10mLpH＝2的醋酸溶液与一元酸HX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“大于”“等于”或“小于”）醋酸的电离平衡常数；理由是__________________________________________________。
稀释后，HX溶液中由水电离出来的c（H＋）________（填“大于”“等于”或“小于”）醋酸溶液中由水电离出来的c（H＋），理由是_______________________________________。
4．
（1）通常状况下，将amol·L－1的醋酸与bmol·L－1Ba（OH）2溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba2＋）＝c（CH3COO－），用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为________________。
（2）三种弱酸HA、H2B、HC，电离平衡常数的数值为①1.8×10－5、②5.6×10－11、③4.9×10－10、④4.3×10－7（数据顺序已打乱），已知三种酸和它们的盐之间能发生以下反应：
HA＋HB－（少量）===A－＋H2B，H2B（少量）＋C－===HB－＋HC。
则三种酸对应的电离平衡常数分别为（请用序号填空）：
HA
H2B
HC
Ka
Ka1
Ka2
Ka3
Ka4
数值
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