弱电解质的电离及溶液的酸碱性解题方法剖析.docx

1、弱电解质的电离及溶液的酸碱性解题方法剖析弱电解质的电离及溶液的酸碱性解题方法第一部分：解题所需知识背景一、影响电离平衡的因素：注：1.溶质分子和离子之间存在着电离平衡，符合勒夏特列原理。2.由于电离方向是微粒数增大的方向（相当于化学平衡中气体体积增大的方向），所以溶液稀释使平衡混合物中各微粒浓度同倍降低，平衡向电离方向移动，促进电离，平衡混合物中微粒总数、离子数、离子浓度与溶质分子浓度的比值均增大，但离子的浓度却减小，因为平衡移动与体积增大的影响相比，体积增大占主导地位（由勒夏特列原理判定）。二、电离常数（1）概念在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时， 。用K表示（一般酸的电离常数用Ka表示

2、，碱的电离常数用Kb表示）。（2）电离常数的意义根据电离常数数值的大小，可以估算弱电解质电离的程度，K值越大，电离程度 ，弱酸酸性 。如相同条件下常见弱酸的酸性强弱： 。（3）电离常数的影响因素电离常数 。（4）多元弱酸溶液中的离子浓度关系三、强弱电解质的判断1. 判断电解质强弱的方法（1）在相同浓度、相同温度下，与强电解质做导电性对比实验。（2）浓度与pH的关系，如0.1mol/L CH3COOH溶液，其pH 1，则可证明CH3COOH是弱电解质。（3）测定对应盐的酸碱性。如CH3COONa溶液呈 ，则证明醋酸是弱酸。（4）稀释前后的pH与稀释倍数的变化关系。如，将pH=2的酸溶液稀释100

3、0倍，若pH 5，则证明该酸为弱酸；若pH 5，则证明该酸为强酸。（5）利用实验证明存在电离平衡。如醋酸溶液中滴入石蕊试液变红，再加CH3COONa固体，颜色 。2.一元强酸与一元弱酸的比较（1）相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸（如盐酸）与一元弱酸（如醋酸）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的量与金属反应的起始速率一元强酸一元弱酸（2）相同pH、相同体积的一元强酸（如盐酸）与一元弱酸（如醋酸）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的量与金属反应的起始速率一元强酸一元弱酸四、水的电离平衡及影响因素1.水的电离（1

4、）水是极弱的电解质，也存在着电离平衡： 。在一定温度下，水电离出来的H+和OH-浓度的乘积是一个常数，称为水的 ，用符号 表示。（2）常温时，酸性溶液中：c(H+)c(OH-)，pH 7；碱性溶液中：c(H+)c(OH-)，pH 7；中性溶液中：c(H+)=c(OH-)，pH 7。100时，水中c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L，pH=6，水为 性。常温时水中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L，pH=7，水为中性。（3）Kw的几点说明a.水的离子积（Kw）是指任一水溶液体系中的情况，c(H+)和c(OH-)代表水溶液中H+和OH-的总物质的量浓度。无论酸、碱、盐等溶液中

5、酸碱性怎么样，Kw= ，仍是一常数。一般情况下在25或室温下，Kw为 ，而100时，Kw为1.010-12。b.水的电离是永恒存在的，在研究水溶液体系中离子的种类时，不要忽略 的同时存在。2.影响水的电离平衡的因素（1）水的电离过程是 热的过程，所以升高温度能促进水的电离，因此升温时Kw增大，降温时Kw减小。但不论温度升高或降低，纯水中c(H+)和c(OH-)始终 。（2） 向纯水中加入酸或碱，可以增大水中的 或 的浓度，均可使水的电离平衡向 移动（即分子化的方向）。 向水中加入可溶性的盐，若组成盐的离子能与水电离产生的H+和OH-发生反应，生成难电离的物质，则能够破坏水的电离平衡，使水的电离

6、平衡向 移动，可使水溶液呈碱性或酸性； 若所加的盐既不能与水中的H+和OH-发生反应，又不能电离产生H+和OH-，则不能破坏水的电离平衡，不使水的电离平衡发生 。 若向水中加入活泼金属，由于活泼金属与水电离出的H+反应，促进水的电离，溶液中c(OH-) ，c(H+) 。五、溶液的pH及pH计算1.溶液的pH（1）当c(H+)很小时，直接用物质的量浓度表示溶液酸碱性的强弱很不方便，通常采用c(H+)的负对数来表示，称为溶液的pH，其表达式为 。常温下，pH7时，溶液呈碱性，pH越大，溶液的碱性越 。（2）当pH改变一个单位时，c(H+)改变10倍，即pH每增大1个单位，c(H+)就减小为原来的1

7、/10；pH每减小1个单位，c(H+)就增大为原来的 倍。2.水的电离与溶液pH关系的判断一定温度下，稀溶液中Kw=c(H+)c(OH-)是一个常数。Kw只与温度有关，温度升高，Kw值增大。由于水的电离的存在，所以溶液中H+和OH-是同时存在的（注意不是大量共存），酸碱性不同的溶液中，c(H+)和c(OH-)的相对大小不同，但在一定温度下，无论是稀酸、稀碱或盐溶液中，c(H+)c(OH-)=Kw（常数）。25时，Kw =1.010-14。水电离出的c(H+)和c(OH-)始终是相等的，有时某一种需要忽略，但“越少越不能忽略”，意思是：酸中的c(OH-)很小，但这完全是由水电离出来的，不能忽略，

8、同样，碱中的c(H+)也不能忽略。3.溶液pH的计算方法a.单一溶液pH的计算（1）强酸溶液，如HnA，设溶质的物质的量浓度为c mol/L，c(H+)=nc mol/L，pH=-lg c(H+)=-lg nc（2）强碱溶液，如B(OH)n，设溶质的物质的量浓度为c mol/L， mol/L，pH=-lg c(H+)=14+lg ncb.两强酸混合由，先求出混合后的c(H+)混，再根据公式pH=-lg c(H+)求pH。若两强酸等体积混合，可采用速算法：混合后溶液的pH等于混合前溶液pH小的加0.3。如pH=3和pH=5两种盐酸等体积混合后，pH=3.3。c.两强碱混合由，先求出混合后的c(O

9、H-)混，再通过Kw求出c(H+)混，最后求出pH。若两强碱溶液等体积混合，可采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前溶液pH大的减0.3。如pH=9和pH=11的两种烧碱溶液等体积混合后，pH=10.7。d.强酸与强碱的混合强酸与强碱混合的实质为中和反应，H+OH-=H2O，中和后溶液的pH有以下三种情况：（1）若恰好中和，pH=7（25）；（2）若剩余酸，先求中和后剩余的c(H+)，再求pH；（3）若剩余碱，先求中和后剩余的c(OH-)，再通过Kw求出c(H+)，最后求pH。e.已知酸和碱的pH之和，判断等体积混合后溶液的pH（25）（1）若强酸与强碱溶液的pH之和等于14，则混合后溶液显

10、碱性，pH=7（2）若强酸与强碱溶液的pH之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH7（3）若强酸与强碱溶液的pH之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH7（4）若酸、碱溶液的pH之和为14，酸、碱中有一强、一弱，则酸、碱溶液混合后，谁弱显谁性。六、酸碱稀释时pH的变化1.强酸、强碱的稀释：在稀释时，当它们的浓度大于 时，不考虑水的电离；当它们的浓度小于 时，应考虑水的电离。如：2.弱酸、弱碱的稀释：在稀释过程中既有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其pH范围。如：第二部分：题型分类一、弱电解质的电离规律与溶液酸碱性判断的题型、需要判断强酸弱酸与强碱弱碱的题型例1.下列溶液肯

11、定呈酸性的是（ ）A.含有H+离子的溶液B.c(OH-)=110-8mol/L的溶液C.c(OH-)HYHZB.HZHYHXC.HYHZHXD.HZHXHY例3.用食用白醋（醋酸浓度约1mol/L）进行下列实验，能证明醋酸为弱电解质的是（ ）A.白醋中滴入石蕊试液呈红色B.白醋加入豆浆中有沉淀产生C.蛋壳浸泡在白醋中有气体放出D.pH试纸显示白醋的pH为23例4.已知室温时，0.1mol/L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pH=4B.升高温度，溶液的pH增大C.此酸的电离平衡常数约为110-7D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍

12、例5.在同体积0.3mol/L的H2SO4、HCl、HNO3、CH3COOH溶液中，加入足量的Zn，下列说法中正确的是（ ）A.硫酸中放出氢气量最多B.醋酸中放出氢气量最多C.盐酸中放出氢气量最多D.盐酸和硝酸中放出氢气量相等例6.用0.01mol/L的NaOH溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL，需要NaOH溶液体积最大的是（ ）A.盐酸B.硫酸C.高氯酸D.醋酸例7.pH=3的两种酸溶液A、B，取等体积酸分别与足量的锌反应，酸A比酸B产生的氢气的量多。下列说法正确的是（ ）A.A是强酸，B一定是弱酸B.A是弱酸，B一定是强酸C.A是强酸，B是强酸D.A酸性一定比B酸性弱例8.常温下0

13、.1 molL-1醋酸溶液的pH=a，下列能使溶液pH=(a+1) 的措施是（ ）A. 将溶液稀释到原体积的10倍B. 加入适量的醋酸钠固体C. 加入等体积0.2 molL-1盐酸D. 提高溶液的温度例9.有关常温下pH均为3的醋酸溶液和盐酸的说法正确的是（ ）A. 两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度均为110-11 molL-1B. 分别加水稀释100倍后，两种溶液的pH仍相等C. 中和同体积的这两种酸溶液所需要NaOH物质的量也相等D. 分别加入足量锌片，两种溶液生成H2的体积相等例10.室温下，pH相差1的两种一元碱溶液A和B，分别加水稀释时，溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是（

14、）A. 稀释前，c(A) =10c(B)B. 稀释前，A溶液中由水电离出的OH-的浓度大于10-7 mol/LC. 在M点，A、B两种碱溶液中阳离子的物质的量浓度相等D. 用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时，溶液的pH为7例11.（1）浓度均为1mol/L的盐酸；醋酸；硫酸各1L，分别加入足量的锌。开始时产生H2的速率由快到慢的顺序为： 最终收集到的H2的体积由大到小的顺序为： 中和三种酸，所需0.1mol/L的NaOH溶液的体积由大到小的顺序为： （2）pH均为1的盐酸；醋酸；硫酸各1L，分别加入足量的锌。开始时产生H2的速率大小关系为： 最终收集到H2的体积由大到小的顺序为： 中和三种酸，所需0.1mol/L的NaOH溶液的体积由大到小的顺序为： 例12.25时，某溶液中由水电离产生的c(H+)和c(OH-)的乘积为110-18，下列说法正确的是（ ）A.该溶液的pH一定是9B.该溶液的pH可能是5C.该溶液中水的离子积为110-18D.不会有这样的溶液例13.对重水（D2O）也可以定义pD=-lgc(D+)，现在已知重水的离子积为1.6