2019高考化学 平衡类问题攻略 专题02 电离平衡.doc

攻略02 电离平衡弱电解质在水中的电离过程是可逆的1电离平衡常数（1）表达式对于一元弱酸HA：HAH+A，电离常数K=。对于一元弱碱BOH：BOHB+OH，电离常数K=。对于二元弱酸，如H2CO3：H2CO3H+，K1=；H+，K2=；且K1K2。（2）意义：相同条件下，K越大越易电离酸(或碱)性越强（3）特点：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一步电离。（4）影响因素2从“定性”和“定量”两个角度理解电离平衡（1）从定性角度分析电离平衡：应该深刻地理解勒夏特列原理平衡向“减弱”这种改变的方向移动，移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。（2）从定量角度分析电离平衡：当改变影响电离平衡的条件后分析两种微粒浓度之比的变化时，若通过平衡移动的方向不能作出判断时，应采用化学平衡常数定量分析。题型一 电离平衡移动的判断常温下0.1 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加入等体积的0.2 molL-1盐酸D提高溶液的温度【答案】B【解析】醋酸中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO+H+，加水稀释10倍，若不考虑电离平衡移动，溶液中c(H+)变为原来的十分之一，pH增大1个单位，但稀释过程中电离平衡正向移动，H+的物质的量增多，所以pH变化不足1个单位，即pH(a+1)，A错误；加入CH3COONa固体，c(CH3COO)增大，平衡逆向移动，c(H+)减小，pH增大，pH有可能变为(a+1)，B正确；加入0.2 molL-1盐酸，虽然c(H+)增大，平衡逆向移动，但是c(H+)比原来的大，pH减小，C错误；由于弱电解质的电离过程吸热，所以升高温度，平衡正向移动，c(H+)增大，pH减小，D错误。 外界条件对弱电解质电离的影响以CH3COOHCH3COO+H+H0为例：改变条件平衡移动方向c(CH3COOH)n(H+)c(H+)c(CH3COO)电离程度导电能力电离平衡常数加水稀释减小增大减小减小增大减弱不变加少量冰醋酸增大增大增大增大减小增强不变通入HCl气体增大增大增大减小减小增强不变加NaOH固体减小减小减小增大增大增强不变加CH3COONa固体增大减小减小增大减小增强不变加入镁粉减小减小减小增大增大增强不变升高温度减小增大增大增大增大增强增大 1将浓度为0.1 molL-1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是Ac(H+)BKa(HF)CD 【答案】D【解析】在0.1 mol/L HF溶液中存在如下电离平衡：HFH+F-，加水稀释，平衡正向移动，但c(H+)减小，A错误；电离平衡常数与浓度无关，其数值在稀释过程中不变，B错误；加水后，平衡正向移动，n(F)、n(H+)都增大，但由于水电离产生的n(H+)也增大，故C项比值减小，C错误；变形后得，稀释过程中Ka (HF)不变，c(F)逐渐减小，故其比值始终保持增大，D正确。2已知25 下，醋酸溶液中存在下述关系：Ka=1.75105，其中Ka的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数。有关Ka的下列说法正确的是A当向该溶液中加入一定量的硫酸时，Ka值增大B升高温度，Ka值增大C向醋酸溶液中加水，Ka值增大D向醋酸溶液中加氢氧化钠，Ka值增大【答案】B【解析】同一弱电解质的电离平衡常数只受温度的影响，升高温度，电离平衡常数增大。题型二 电离平衡与图形关系电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。如图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中，能正确表示用NH3H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是A.B.C.D.【答案】D【解析】本题考查了溶液中离子浓度的变化，重点考查考生的自学能力。原盐酸与醋酸混合溶液显酸性，加氨水生成，由于溶液体积增大，相当于稀释，电导率减小，加到一定程度后，因为醋酸是弱酸，其与氨水生成醋酸铵这种强电解质，溶液导电率增大，反应完全后，再加入氨水，由于氨水是弱电解质，导电能力下降。 一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)稀释时的pH变化图像等pH的一元强碱和一元弱碱等pH的一元强酸和一元弱酸等浓度的一元强碱和一元弱碱等浓度的一元强酸和一元弱酸变化图像a、b意义a代表强酸或强碱；b代表弱酸或弱碱图像特点稀释相同倍数时，强酸、强碱pH变化程度大；无限稀释都只能无限趋近于7，但酸要小于7，碱要大于7 1pH=1的两种酸溶液A、B各1 mL，分别加水稀释到 1 000 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法不正确的是AA、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等B稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液的酸性弱C若a=4，则A是强酸，B是弱酸D若1ac(H+)，则A、B两种酸溶液的物质的量浓度不相等，A不正确；由图可知，稀释后B的pH小，c(H+)大，则A酸溶液的酸性比B酸溶液的酸性弱，B正确；由图可知，若a=4，完全电离，则A是强酸，B的pH变化小，则B为弱酸，C正确；pH=1的酸，加水稀释到1 000倍，若pH=4，则为强酸，若1a1103 mol/L，则在室温下等体积混合后，氨水过量，pH7，B错误；pH=3的硫酸中 c(H+)=1103 mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中c(OH)=1103 mol/L，在室温下等体积混合后，pH=7，C错误；pH=3的醋酸c(H+)=1103 mol/L，pH=11的氢氧化钡溶液中c(OH)=1103 mol/L，由于醋酸为弱酸，c(CH3COOH)1103 mol/L，则在室温下等体积混合后，醋酸过量，pH14，则混合后溶液呈碱性，pH混7；若混合前pH1+ pH2=14，则混合后溶液呈中性，pH混=7；若混合前pH1+ pH214，则混合后溶液呈酸性，pH混7。（4）等体积的弱酸（pH1）与强碱（pH2）混合(25 )，若pH1+ pH2=14，由于弱酸过量，pH混7。注意事项（1）一般情况下，若pH（pH的差值）2的两种强酸溶液等体积混合，pH=pH小+0.3；若pH2的两种强碱溶液等体积混合，pH=pH大0.3(相当于把pH小的酸溶液或pH大的碱溶液稀释到了原来的2倍)。（2）酸按酸，碱按碱，同强混合在之间；异强混合看过量。若是碱碱混合或者酸碱混合且碱过量，一定要先算c(OH)，再算c(H)及pH，或先算c(OH)，再算pOH、pH。 1将pH=1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为A91 B101 C111 D121【答案】C【解析】将pH=1的盐酸加适量水，pH升高了1，说明所加的水是原溶液的9倍；另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH升高了1，则1011101x=102(1+x)，解得x=，则加入的水与NaOH溶液的体积比为9=111。2求室温下，下列溶液的pH(忽略混合后溶液体积的变化，已知lg 2=0.3，lg 5=0.7)。（1）pH=1的盐酸与等体积蒸馏水混合；（2）pH=13的NaOH溶液与等体积蒸馏水混合；（3）pH=13的NaOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合；（4）pH=1的盐酸与pH=3的盐酸等体积混合；（5）pH=3的盐酸与pH=13的NaOH溶液等体积混合；（6）pH=1的盐酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合。【答案】（1）1.3（2）12.7（3）12.7（4）1.3（5）12.7 （6）1.3【解析】（1）c(H+)= =5102 molL1，pH=lg(5102)=1.3。（2）c(OH)=5102 molL1，c(H+)= molL1=21013 molL1，pH=12.7。（3）c(OH)=5102 molL1，则c(H+)= molL1=21013 molL1，即pH=12.7。（4）c(H+)= 5102 molL1，即pH=1.3。（5）盐酸中：c(H+)=1103 molL1，NaOH溶液中：c(OH)=0.1 molL1，故两溶液等体积混合后，NaOH过量，c(OH)= 5102 molL1即pH=12.7。（6）盐酸过量，c(H+)=5102 molL1，即pH=1.3。题型四 弱酸及其盐在溶液中的离子分配系数改变0.1二元弱酸溶液的pH，溶液中的、的物质的量分数随pH的变化如图所示已知。下列叙述错误的是ApH=1.2时，BCpH=2.7时，DpH=4.2时，【答案】D【解析】A、根据图像，pH=1.2时，H2A和HA相交，则有c(H2A)=c(HA)，故A说法正确；B、pH=4.2时，c(A2)=c(HA)，根据第二步电离HAHA2，得出：K2(H2A)=c(H+)c(A2)/c(HA)= c(H+)=104.2，故B说法正确；C、根据图像，pH=2.7时，H2A和A2相交，则有，故C说法正确；D、由图知，pH=4.2时，c(HA)=c(A2)，H2A电离出一个HA时释放出一个H+，电离出一个A2时，释放出2个H+，同时水也会电离出H+，因此c(H+)c(HA)=c(A2)，错误。 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。分布曲线是以pH为横坐标，分布系数为纵坐标，分布系数与溶液pH之间的关系曲线。1一元弱酸：以醋酸为例，对于总浓度为c的CH3COOH溶液，溶液中与CH3COOH相关的只有c(CH3COOH)和c(CH3COO)两种，则c=c(CH3COOH)+c(CH3COO)，从图1中得出：CH3COOH分布系数为0，CH3COO分布系数为1，1随着pH的升高而增大，0随着pH的升高而减小。当pHpKa时，主要形体是CH3COO。0与1曲线相交在0=1=0.5处，此时c(CH3COOH)=c(CH3COO)，即pH=pKa，CH3COOH和CH3COO各占一半。这一结论可应用于任何一元弱酸(碱)。同时，只要知道某一元弱酸(碱)在一定pH的分布系数和酸(碱)的分析浓度，就很容易计算它在该pH时的平衡浓度。2二元酸：以草酸为例(碳酸与之相似)，其与pH曲线如图2所示，0为H2C2O4、1为、2为。由图2看出，当溶液的pH=pKa1时0=1，pH=pKa2时1=2。当pHpKa1时，H2C2O4占优势；在pKa1pHpKa2时，为主要存在形体。由计算可知，在pH=2.75时H占94.2%，而H2C2O4和分别为2.6%和3.2%，说明在H占优势的区域内，三种形体可以同时存在。 125 ，有c(CH3COOH)+c(CH3COO)=0.1 molL1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO)与pH值的关系如图所示。下列有关离子浓度叙述正确的是ApH=5.5溶液中：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H+)c(OH)BW点表示溶液中：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO)+c(OH)CpH=3.5溶液中：c(Na+)c(H+)+c(OH)+c(CH3COOH)=0.1 molL1D向W点所表示溶液中通入0.05 mol HCl气体(溶液体积变化可忽略)：c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH)【答案】B【解析】A项，根据图示可以看出pH=5.5时，c(CH3COOH)c(CH3COO)；B项，根据溶液中电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO)+c(OH)，故是正确的；C项，c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO)+c(OH)，再把题干中的c(CH3COOH)+c(CH3COO)=0.1 molL1代入即可得c(Na+)+c(H+)c(OH)+c(CH3COOH)=0.1 molL1，故C是错误的；D项，向W点所表示溶液中通入0.05 mol HCl气体，氯化氢和醋酸钠反应生成醋酸，溶液中电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO)+c(OH)+c(Cl)，故D是错误的。