（江苏专版）2022年高考化学一轮复习 专题六 第二十一讲 弱电解质的电离平衡学案（含解析）

（江苏专版）2022年高考化学一轮复习 专题六 第二十一讲 弱电解质的电离平衡学案（含解析）江苏考纲要求1理解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。2理解并能表示弱电解质在水溶液中的电离平衡。弱电解质的电离平衡教材基础自热身一、弱电解质的电离平衡1弱电解质(1)概念(2)电离方程式的书写强电解质用“=”号，弱电解质用“”号。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、。 多元弱碱，分步电离，一步书写，如Fe(OH)3：Fe(OH)3Fe33OH。酸式盐在水溶液中，强酸的酸式盐完全电离，弱酸的酸式盐中酸式酸根离子不完全电离。如NaHSO4：。NaHCO3：NaHCO3=NaHCO、HCOHCO 。在熔融状态时NaHSO4=NaHSO。2弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立弱电解质的电离平衡是指在一定条件下，弱电解质的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，溶液中的分子和离子的浓度都保持不变时的状态。平衡建立过程的vt图像如图所示。(2)电离平衡的特征3影响电离平衡的因素(1)内因：弱电解质本身的性质。(2)外因：浓度、温度、加入试剂等。温度：温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小。加入与离子反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。二、电离平衡常数1表达式(1)一元弱酸HA的电离常数：根据HAHA，可表示为Ka。(2)一元弱碱BOH的电离常数：根据BOHBOH，可表示为Kb。2特点电离常数只与温度有关，与电解质的浓度、酸碱性无关，由于电离过程是热的，故温度升高，K增大。多元弱酸是分步电离的，各级电离常数的大小关系是K1K2，所以其酸性主要决定于第步电离。3意义电离平衡常数反映了弱电解质的相对强弱。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。4影响因素知能深化扫盲点以CH3COOHHCH3COOH0为例，判断外界条件对电离平衡的影响改变条件平衡移动方向n(H)c(H)导电能力电离平衡常数Ka电离程度加水稀释增大减小减弱不变增大加入少量冰醋酸增大增大增强不变减小通入HCl(g)增大增大增强不变减小加入NaOH(s)减小减小增强不变增大加入CH3COONa(s)减小减小增强不变减小加入镁粉减小减小增强不变增大升高温度增大增大增强增大增大对点练1某浓度的氨水中存在下列平衡：NH3H2ONHOH。如想增大NH的浓度，而不增大OH的浓度，应采取的措施是()A适当升高温度B加入水C通入NH3 D加入少量盐酸解析：选D适当升高温度，平衡正向移动，c(NH)增大，c(OH)增大，A错误；加入水，溶液体积增大，则NH和OH浓度都减小，B错误；向氨水中通入氨气，c(NH)增大，c(OH)增大，C错误；加入少量盐酸，盐酸和OH反应生成水，促进NH3H2O电离，c(NH)增大，c(OH)减小，D正确。提能点(二)电离平衡常数的应用根据酸碱的电离常数大小可进行以下判断：(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)判断强酸弱碱盐(或强碱弱酸盐)溶液的酸性(或碱性)强弱，弱碱(或弱酸)的电离常数越大，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，c(H)减小，Ka值不变，则增大。对点练225 时，部分物质的电离平衡常数如表所示：化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.7105K14.3107K25.610113.0108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_。(3)将少量CO2气体通入NaClO溶液中，写出反应的离子方程式：_。(4)常温下0.1 molL1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中，填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。_；_；_；_。(5)体积为10 mL pH2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL，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_。答案：(1)CH3COOHH2CO3HClO(2)COClOHCOCH3COO(3)ClOCO2H2O=HClOHCO(4)变小不变变大不变(5)大于稀释相同倍数，HX的pH变化比CH3COOH的pH变化大，酸性强，电离平衡常数大(1)含义分布系数是指弱电解质溶液中，某一组分的平衡浓度占总浓度的分数，常用表示，分布系数是溶液酸度的函数。分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数为纵坐标的分布系数与溶液pH之间的关系曲线。(2)两类酸的分布系数图像一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸为例)0为CH3COOH、1为CH3COO0为H2C2O4、1为HC2O、2为C2O 当pHpKa时，主要存在形式是CH3COO。0与1曲线相交在010.5处，此时c(CH3COOH)c(CH3COO)，即pHpKa当溶液的pHpKa1时01，pHpKa2时12；当pHpKa1时H2C2O4为主要存在形式；在pKa1pHpKa2时C2O 为主要存在形式根据分布系数可以书写一定pH时发生反应的离子方程式同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH时的分布系数和酸的浓度，就可以计算出各成分在该pH时的平衡浓度。对点练3(双选)H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O和C2O三种形态的粒子的分布分数随溶液pH变化的关系如图所示，下列说法正确的是()A曲线代表的粒子是HC2OB0.1 molL1NaHC2O4溶液中：c(C2O)c(H2C2O4)CpH5时，溶液中主要含碳微粒浓度大小关系为c(C2O)c(H2C2O4)c(HC2O)D在一定温度下，向CaC2O4饱和溶液中加入少量CaCl2固体，c(C2O)将减小，c(Ca2)增大解析：选BD曲线代表的粒子是H2C2O4，故A错误；由题图可知NaHC2O4溶液显示酸性，阴离子HC2O的电离程度大于其水解程度，所以c(H2C2O4)c(C2O)，故B正确；pH5时，溶液中主要含碳微粒浓度大小关系为c(C2O)c(HC2O)c(H2C2O4)，故C错误；一定温度下，CaC2O4饱和溶液中，存在CaC2O4(s)C2O(aq)Ca2(aq)平衡，加入少量CaCl2固体，平衡逆向移动，c(C2O)将减小，加入了Ca2，c(Ca2)不可抵消，所以c(Ca2)增大，故D正确。题点全练过高考题点一影响电离平衡的外界因素1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，可采取的措施是()加入少量NH4Cl固体加入少量硫酸加入少量NaOH固体加水稀释加热加入少量MgSO4固体A BC D解析：选C若在氨水中加入NH4Cl固体，c(NH)增大，平衡向逆反应方向移动，c(OH)减小，错误；硫酸中的H与OH反应，使c(OH)减小，平衡向正反应方向移动，错误；当在氨水中加入NaOH固体后，c(OH)增大，平衡向逆反应方向移动，符合题意，正确；若在氨水中加入水，稀释溶液，平衡向正反应方向移动，但c(OH)减小，错误；电离属吸热过程，加热平衡向正反应方向移动，c(OH)增大，错误；加入MgSO4固体发生反应Mg22OH=Mg(OH)2，溶液中c(OH)减小，错误。2已知0.1 molL1醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH。要使CH3COOH的电离程度增大，可以采取的措施是()加少量CH3COONa固体升高温度加少量冰醋酸加水A BC D解析：选D加少量CH3COONa固体，醋酸根离子浓度增大，电离平衡逆向移动，则醋酸的电离程度减小，错误；弱电解质的电离吸热，升高温度，电离平衡正向移动，则醋酸的电离程度增大，正确；加少量冰醋酸，醋酸的浓度增大，则醋酸的电离程度减小，错误；加水，醋酸浓度减小，则醋酸的电离程度增大，正确。题点二电离平衡常数的影响因素及应用3相同温度下，根据三种酸的电离常数，下列判断正确的是()酸HXHYHZ电离常数K910791061102A.三种酸的强弱关系：HXHYHZB反应HZY=HYZ能够发生C相同温度下，0.1 molL1的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大D相同温度下，1 molL1 HX溶液的电离常数大于0.1 molL1 HX解析：选B根据表中电离常数大小关系可得酸的强弱关系为HZHYHX，可知A、C不正确，B正确；电离常数只与温度有关，与浓度无关，D不正确。4将浓度为 0.1 molL1 HF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：选DA项，在0.1 molL1 HF 溶液中存在如下电离平衡：HFHF，加水稀释，平衡向右移动，但c(H)减小；B项， 电离常数与浓度无关，其数值在稀释过程中不变；C项，加水后，平衡右移，但c(F)、c(H)都减小，由于溶液中存在电荷守恒，则c(F)c(OH)c(H)，则1，由于c(H)减小，c(OH)增大，故减小；D项，变形后得，稀释过程中c(F)逐渐减小，故其比值始终保持增大。5分析表格，下列选项中错误的是()弱酸CH3COOHHCNH2CO3电离常数(25 )1.81054.91010Ka14.3107 Ka25.61011A.CH3COO、HCO、CN在溶液中可以大量共存B向食醋中加入水可使CH3COOH的电离平衡向电离方向移动C相同物质的量浓度的Na2CO3和NaCN溶液，后者pH较大DpHa的上述3种酸溶液，加水后溶液的pH仍相同，则醋酸中加入水的体积最小解析：选C根据电离常数可知HCO和CH3COO、HCO和CN均不发生反应，A正确；向食醋中加入水，CH3COOH的电离平衡正向移动，B正确；由于电离常数HCNHCO，根据“越弱越易水解”可知C错误；pH相同的CH3COOH、HCN、H2CO3 3种酸溶液，加入相同体积的水，CH3COOH溶液pH变化最大，则pH变化相同的情况下，CH3COOH溶液中加入水的体积最小，D正确。题点三弱电解质分布系数的图像分析6(双选)20 时，在c(H2C2O4)c(HC2O)c(C2O)0.100 molL1的H2C2O4、NaOH混合溶液中，含碳元素微粒的分布分数随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是()A0.100 molL1NaHC2O4溶液中：c(OH)c(H)2c(C2O)c(H2C2O4)BQ点：c(H2C2O4)c(C2O)c(HC2O)CP点：c(Na)c(H2C2O4)0.100 molL1c(C2O)D该温度下H2C2O4的电离常数Ka21104.2解析：选CD NaHC2O4溶液中的质子守恒式为c(OH)c(H)c(C2O)c(H2C2O4)，A错误；由图示可看出，表示H2C2O4、表示HC2O、表示C2O，在Q点时c(H2C2O4)c(C2O)c(OH)，故C正确；Ka2，在P点时c(C2O)c(HC2O)、pH4.2，故Ka2c(H)104.2，D正确。7(双选)(2019海安中学模拟) 常温下，向H2C2O4溶液中逐滴滴加NaOH溶液，若定义pclg c，则所得溶液中pc(H2C2O4)、pc(HC2O)、pc(C2O)与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是()A常温下，Ka1(H2C2O4)101.3BpHx时，c(HC2O)c(H2C2O4)c(C2O)CM点时，c(Na)c(H2C2O4)c(C2O)，B错误；M点时，pH4.3，溶液呈酸性，c(H)c(OH)，且pc(C2O)pc(HC2O)，则c(HC2O)c(C2O)，根据电荷守恒：c(Na)c(H)c(HC2O)2c(C2O)c(OH), 得到c(Na)c(HC2O)2c(C2O)2c(HC2O)c(C2O)，C正确；不随pH的变化而变化，只与温度有关，D错误。强酸与弱酸的比较教材基础自热身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以盐酸、醋酸为例：(1)加入足量的Zn，V(H2)与时间的变化曲线，见图1开始阶段单位时间内，盐酸产生的H2多，反应停止时，产生的H2的量一样多。(2)加水稀释，pH变化的曲线，见图2加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大；加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多。2相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较以盐酸、醋酸为例：(1)加入足量的Zn，V(H2)与时间的变化曲线，见图3反应过程中单位时间内，醋酸产生的H2多，反应停止时，醋酸产生的H2多。(2)加水稀释，pH变化的曲线，见图4加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大，加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多。知能深化扫盲点 提能点(一)一元强酸(HA)与一元弱酸(HB)的比较浓度均为0.01 molL1pH均为2pH或物质的量浓度2pHHApHHB0.01 molL1c(HA)HBHAHB体积相同时与过量的碱反应消耗碱的量HAHBHAHB体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量HAHBHAc(B)c(A)c(B)分别加入固体NaA、NaB后pH变化HA：不变HB：变大HA：不变HB：变大加水稀释10倍后3pHHApHHB2溶液的导电性HAHBHAHB水的电离程度HA2，HA为弱酸室温下测NaA溶液的pHpH7，HA为强酸；pH7，HA为弱酸相同条件下，测相同浓度的HA溶液和盐酸(强酸)的导电性若导电性相同，则HA为强酸；若导电性较盐酸弱，则HA为弱酸测定同pH的HA溶液与盐酸稀释相同倍数前后的pH变化若pH(HA)pH(HCl)，HA是强酸；若pH(HA)ac(2)bac(3)cab(或ca2b)(4)cab(5)abcabc(6)cab题点二强弱电解质的相关图像3在体积均为1 L，pH均等于2的盐酸和醋酸溶液，分别投入0.23 g Na，则下列图中比较符合反应事实的曲线是( )解析：选BpH均等于2的盐酸和醋酸溶液，起始氢离子浓度相同，但醋酸为弱酸，醋酸的浓度远大于盐酸的浓度，与等量的Na反应时，醋酸的电离平衡正向移动，醋酸中氢离子浓度大于盐酸中氢离子浓度，醋酸反应速率快；由题给数据结合反应方程式判断，醋酸远过量，盐酸恰好反应。醋酸与Na反应生成醋酸钠溶液，醋酸根离子水解显碱性，但醋酸远过量，反应后溶液显酸性，溶液的pH7，盐酸与Na恰好完全反应生成氯化钠，则反应后溶液的pH7，A错误，B正确；因Na的质量相同，则与盐酸恰好完全反应，醋酸过量，生成氢气相同，且醋酸中氢离子浓度大于盐酸中氢离子浓度，则醋酸中反应速率快，C、D错误。4某温度下，相同pH的盐酸和醋酸分别加水稀释，平衡pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是()A为盐酸稀释时的pH变化曲线Bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强Ca点Kw的数值比c点Kw的数值大Db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度解析：选B盐酸为强电解质，醋酸为弱电解质，相同pH的盐酸和醋酸加水稀释后，盐酸的pH改变较大，而醋酸的pH改变较小，从图线上看，对应的为盐酸，对应的为醋酸，A项错误；b点溶液的浓度比c点大，导电性强，B项正确；由于温度不变，Kw不变，C项错误；开始时，盐酸和醋酸的pH相同，醋酸浓度大于盐酸的浓度，加水稀释相同倍数后，醋酸的浓度仍然较大，D项错误。题点三弱电解质的判断5pH12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10a12，则X、Y都是弱碱BX、Y两种碱的物质的量浓度一定相等C完全中和pH相同的X、Y两溶液时，消耗同浓度盐酸的体积：V(X)V(Y)D稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强解析：选A若X为强碱，则10 mL pH12的X溶液稀释至1 000 mL，pH应该为10，故若10a12，则X、Y均为弱碱，A项正确；两种碱稀释相同倍数，pH变化不同，说明两种碱的强弱不同，则pH相同时，二者的物质的量浓度一定不同，B项错误；当pH相同时，c(X)c(Y)，所以完全中和这两种碱时，消耗相同浓度的盐酸的体积：V(X)V(Y)，C项错误；由图像数据可知，稀释后Y溶液的pH比X溶液的pH大，故Y溶液的碱性强，D项错误。6下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是()滴入酚酞，NaNO2溶液显红色用HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时，HNO2中和碱的能力强0.1 molL1 HNO2溶液的pH2HNO2与CaCO3反应放出CO2气体c(H)0.1 molL1的HNO2溶液稀释至1 000倍，pH1因醋酸是弱酸，不能完全电离(2)盐酸的pH5，醋酸的pHc(H2A)c(A2)DpH4.2时，c(HA)c(A2)c(H)解析：选D根据题给图像，pH1.2时，(H2A)(HA)，则c(H2A)c(HA)，A项正确；根据HAHA2，可确定K2(H2A)，根据题给图像，pH4.2时，(HA)(A2)，则c(HA)c(A2)，即lgK2(H2A)lg c(H)4.2，B项正确；根据题给图像，pH2.7时，(HA)(H2A)(A2)，则c(HA)c(H2A)c(A2)，C项正确；根据题给图像，pH4.2时，(HA)(A2)，则c(HA)c(A2)0.05 molL1，而c(H)104.2molL1，则c(HA)c(A2)c(H)，D项错误。4(2016全国卷)下列有关电解质溶液的说法正确的是()A向0.1 molL1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小B将CH3COONa溶液从20 升温至30 ，溶液中增大C向盐酸中加入氨水至中性，溶液中1D向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变解析：选DA项，CH3COOHCH3COOH，Ka，则，加水稀释，Ka不变，c(CH3COO)减小，故比值变大，错误；B项，CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COOH2OCH3COOHOH，Kh，升高温度，水解平衡正向移动，Kh增大，则减小，错误；C项，溶液呈中性，则c(H)c(OH)，根据电荷守恒可知，c(Cl)c(NH)，错误；D项，向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，沉淀溶解平衡逆向移动，由于，Ksp仅与温度有关，故不变，正确。5(2015全国卷)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：选D由图像分析浓度为0.10 molL1的MOH溶液，在稀释前pH为13，说明MOH完全电离，则MOH为强碱，而ROH的pH13，说明ROH没有完全电离，ROH为弱碱。MOH的碱性强于ROH的碱性，A正确；曲线的横坐标lg越大，表示加水稀释体积越大，由曲线可以看出b点的稀释程度大于a点，弱碱ROH存在电离平衡：ROHROH，溶液越稀，弱电解质电离程度越大，故ROH的电离程度：b点大于a点，B正确；若两溶液无限稀释，则溶液的pH接近于7，故两溶液的c(OH)相等，C正确；当lg2时，溶液V100V0，溶液稀释100倍，由于MOH发生完全电离，升高温度，c(M)不变；ROH存在电离平衡：ROHROH，升高温度促进电离平衡向电离方向移动，c(R)增大，故减小，D错误。6(2015海南高考)氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料，回答下列问题：氨的水溶液显弱碱性，其原因为_(用离子方程式表示)，0.1 molL1的氨水中加入少量NH4Cl固体，溶液的pH_(填“升高”或“降低”)；若加入少量明矾，溶液中NH的浓度_(填“增大”或“减小”)。解析：若加入NH4Cl，则NH浓度增大，NH3H2O的电离平衡逆向移动，OH浓度减小，pH降低。答案：NH3H2ONHOH降低增大