2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第八章水溶液中的離子平衡第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案新人教版

PAGE23-第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離平衡最新考綱：1.了解電解質(zhì)的概念；了解強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。2.理解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。3.了解電離平衡常數(shù)。能利用電離平衡常數(shù)進行相關(guān)計算。核心素養(yǎng)：1.改變觀念與平衡思想：相識弱電解質(zhì)的電離有肯定限度，是可以調(diào)控的。能多角度、動態(tài)地分析弱電解質(zhì)的電離平衡，并運用平衡移動原理解決實際問題。2.證據(jù)推理與模型認知：知道可以通過分析、推理等方法相識電離平衡的本質(zhì)特征、建立模型。能運用模型說明電離平衡的移動，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。學(xué)問點一弱電解質(zhì)的電離1．強、弱電解質(zhì)(1)概念及分類(2)電離方程式的書寫強電解質(zhì)用“=”連接，弱電解質(zhì)用“”連接。常見類型電離方程式強電解質(zhì)硫酸鉀：K2SO4=2K＋＋SOeq\o\al(2－,4)一元弱酸、弱堿乙酸：CH3COOHCH3COO－＋H＋一水合氨：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－多元弱酸分步電離，如碳酸：H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)多元弱堿一步寫出，如氫氧化鐵：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－酸式鹽強酸的酸式鹽水溶液中完全電離，如NaHSO4：NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)弱酸的酸式鹽水溶液中不能完全電離，如NaHCO3：NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)2.弱電解質(zhì)的電離平衡(1)電離平衡的建立在肯定條件下(如溫度、壓強等)，當(dāng)弱電解質(zhì)分子電離產(chǎn)生離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等時，電離過程達到了平衡。電離平衡建立過程如圖所示：①起先時，v(電離)最大，而v(結(jié)合)為0。②平衡的建立過程中，v(電離)>v(結(jié)合)。③當(dāng)v(電離)＝v(結(jié)合)時，電離過程達到平衡狀態(tài)。(2)電離平衡的特征(3)外界條件對電離平衡的影響以CH3COOHH＋＋CH3COO－ΔH>0為例：(續(xù)表)3.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電實力與溶液中離子的關(guān)系電解質(zhì)溶液導(dǎo)電實力取決于自由移動離子的濃度和離子所帶電荷數(shù)，自由移動離子的濃度越大、離子所帶電荷數(shù)越多，導(dǎo)電實力越強。將冰醋酸、濃醋酸和稀醋酸分別加水稀釋，其導(dǎo)電實力隨加水量的改變曲線如圖：推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．在溶液里導(dǎo)電實力強的電解質(zhì)是強電解質(zhì)，導(dǎo)電實力弱的電解質(zhì)是弱電解質(zhì)(×)提示：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性取決于離子濃度和離子所帶電荷數(shù)的大小。2．常溫假如0.01mol·L－1的HA溶液pH>2，說明HA是弱酸(√)3．強電解質(zhì)都是離子化合物，而弱電解質(zhì)都是共價化合物(×)提示：H2SO4屬于強電解質(zhì)，卻是共價化合物。4．1L0.1mol·L－1的乙酸溶液中含H＋的數(shù)量為0.1NA(×)5．同一弱電解質(zhì)的溶液，當(dāng)溫度或濃度不同時，其導(dǎo)電實力也不同(√)提示：同一電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性取決于離子濃度，同一弱電解質(zhì)的溶液，當(dāng)溫度或濃度不同時離子濃度會不同。6．向0.1mol·L－1NH3·H2O溶液中加入少量的NH4Cl晶體時溶液中的c(OH－)增大(×)提示：加入NH4Cl，NH3·H2O電離程度減弱，pH減小。7．常溫下，向pH＝2的醋酸溶液中加入醋酸銨固體，可抑制醋酸的電離(√)8．純的強電解質(zhì)在液態(tài)時，有的導(dǎo)電，有的不導(dǎo)電(√)提示：離子化合物類強電解質(zhì)液態(tài)(熔融)時導(dǎo)電，共價化合物類強電解質(zhì)液態(tài)時不能發(fā)生電離，不導(dǎo)電。9．電解質(zhì)的強弱與其溶解度有關(guān)(×)提示：電解質(zhì)的強弱與其溶解度無關(guān)，只看溶解的部分是否完全電離。1．影響電離平衡移動的因素可以簡記為：越強越電離、越熱越電離和越稀越電離。2．電離平衡右移，電解質(zhì)分子的濃度不肯定減小，離子的濃度也不肯定增大。例如：對于CH3COOHCH3COO－＋H＋平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)增大，平衡右移，依據(jù)勒夏特列原理，再次平衡時，c(CH3COOH)比原平衡時大；加水稀釋或加少量NaOH固體，都會引起平衡右移，但c(CH3COOH)、c(H＋)都比原平衡時要小。3．稀釋弱酸弱堿溶液，溶液中的全部離子濃度并不是都減小。對于弱酸或弱堿溶液，只要對其稀釋，電離平衡均會發(fā)生右移，例如HA溶液稀釋時，c(HA)、c(H＋)、c(A－)均減小(參加平衡建立的微粒)，由于溫度不變，Kw不變，c(OH－)會增大。4．電離平衡右移，電離程度也不肯定增大。例如，增大弱電解質(zhì)的濃度，使電離平衡右移，弱電解質(zhì)的電離程度減小。5．冰醋酸在加水稀釋的過程中，電離程度始終增大，n(H＋)和n(CH3COO－)也始終增大，但c(H＋)和c(CH3COO－)先增大后減小。1．(2024·武漢調(diào)研)稀氨水中存在著下列平衡：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，若要使平衡向左移動，同時使c(OH－)增大，應(yīng)加入的物質(zhì)或?qū)嵭械拇胧┦?C)①NH4Cl固體②硫酸③NaOH固體④水⑤加熱⑥加入少量MgSO4固體A．①②③⑤ B．③⑥C．③ D．③⑤解析：若在氨水中加入NH4Cl固體，c(NHeq\o\al(＋,4))增大，平衡向左移動，c(OH－)減小，①不合題意；硫酸中的H＋與OH－反應(yīng)，使c(OH－)減小，平衡向右移動，②不合題意；當(dāng)在氨水中加入NaOH固體后，c(OH－)增大，平衡向左移動，③符合題意；若在氨水中加入水，稀釋溶液，平衡向右移動，且c(OH－)減小，④不合題意；電離屬吸熱過程，加熱平衡向右移動，c(OH－)增大，⑤不合題意；加入少量MgSO4固體發(fā)生反應(yīng)Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，溶液中c(OH－)減小，⑥不合題意。2．(2024·洛陽模擬)在相同溫度下，100mL0.01mol·L－1的醋酸溶液與10mL0.1mol·L－1的醋酸溶液相比較，下列數(shù)值前者大于后者的是(B)A．中和時所需NaOH的量B．電離的程度C．H＋的物質(zhì)的量濃度D．CH3COOH的物質(zhì)的量解析：100mL0.01mol·L－1的醋酸溶液與10mL0.1mol·L－1的醋酸溶液中所含醋酸的物質(zhì)的量相等，所以中和時所需NaOH的量相等；H＋的物質(zhì)的量濃度后者大；弱電解質(zhì)溶液的濃度越小，電離程度越大，故電離程度前者大。3．已知人體體液中存在如下平衡：CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)，以維持體液pH的相對穩(wěn)定。下列說法不合理的是(C)A．當(dāng)強酸性物質(zhì)進入體液后，上述平衡向左移動，以維持體液pH的相對穩(wěn)定B．當(dāng)強堿性物質(zhì)進入體液后，上述平衡向右移動，以維持體液pH的相對穩(wěn)定C．若靜脈滴注大量生理鹽水，則體液的pH減小D．進行呼吸活動時，假如CO2進入血液，會使體液的pH減小解析：若靜脈滴注大量生理鹽水，則血液被稀釋，平衡雖然正向移動，但依據(jù)勒夏特列原理，c(H＋)減小，體液的pH增大。4．向0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶體時，下列有關(guān)敘述不正確的是(B)A．都能使溶液的pH增大B．都能使溶液中c(H＋)·c(CH3COO－)減小C．都能使溶液中eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)比值增大D．溶液中eq\f(cH＋·cCH3COO－,cCH3COOH)不變解析：醋酸中存在CH3COOHCH3COO－＋H＋，溫度不變，溶液中Ka不變，即eq\f(cH＋·cCH3COO－,cCH3COOH)不變，D正確；加水稀釋，雖促進醋酸的電離，但溶液中c(H＋)、c(CH3COO－)減小，pH增大；加入少量CH3COONa晶體時引入CH3COO－，c(CH3COO－)增大，醋酸的電離平衡向逆反應(yīng)方向移動，c(H＋)減小，pH增大，A正確；加入少量CH3COONa晶體后Ka＝eq\f(cH＋·cCH3COO－,cCH3COOH)不變，而c(CH3COOH)變大，則c(H＋)·c(CH3COO－)變大，B錯誤；eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH·cH＋)＝eq\f(Ka,cH＋)，c(H＋)變小，則比值增大，故C正確。5.常溫下pH＝2的兩種酸溶液A和B，分別加水稀釋1000倍，其pH與所加水的體積改變?nèi)鐖D所示。下列結(jié)論正確的是(D)A．酸B比酸A的電離度大B．A為弱酸，B為強酸C．酸B的物質(zhì)的量濃度比A的小D．A酸比B酸易電離解析：依據(jù)圖示可知A酸溶液稀釋1000倍，其pH值增大3(由pH＝2變成pH＝5)，可判定A酸為強酸，而B酸溶液稀釋1000倍其pH增大小于3，說明B酸為弱酸，A、B錯誤；強酸A完全電離與弱酸B部分電離產(chǎn)生的H＋濃度相等，則弱酸B的濃度比強酸A的濃度大，C錯誤。6．醋酸溶液中存在電離平衡CH3COOHH＋＋CH3COO－，推斷圖像、結(jié)論正確的是(C)A．圖甲表示向CH3COOH溶液中漸漸加入CH3COONa固體后，溶液pH的改變B．圖乙表示向CH3COOH溶液中加水時溶液的導(dǎo)電性改變，則CH3COOH溶液的pH：a>bC．醋酸溶液中離子濃度的關(guān)系滿意：c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)D．向0.10mol·L－1的CH3COOH溶液中加水稀釋，溶液中c(OH－)減小解析：向CH3COOH溶液中漸漸加入CH3COONa固體，c(CH3COO－)增大，抑制醋酸的電離，溶液的pH增大，A項錯誤；溶液的導(dǎo)電性與溶液中自由移動的離子的濃度和離子所帶的電荷數(shù)有關(guān)，若醋酸溶液的導(dǎo)電性越強，則溶液中氫離子的濃度越大，pH越小，故CH3COOH溶液的pH：a<b，B項錯誤；依據(jù)電荷守恒，可得醋酸溶液中c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，C項正確；加水稀釋醋酸溶液，醋酸的電離程度增大，但c(H＋)減小，而稀釋時溫度不變，Kw不變，依據(jù)Kw＝c(H＋)·c(OH－)，則c(OH－)增大，D項錯誤。素養(yǎng)強酸(堿)與弱酸(堿)的試驗確定與性質(zhì)比較——改變觀念與平衡思想1．強、弱電解質(zhì)的試驗設(shè)計試驗設(shè)計思路：以證明室溫下某酸(HA)是弱酸為例試驗方法結(jié)論①測0.01mol·L－1HApH＝2，HA為強酸pH>2，HA為弱酸②測NaA溶液的pHpH＝7，HA為強酸pH>7，HA為弱酸③相同條件下，測相同濃度的HA和HCl(強酸)溶液的導(dǎo)電實力若HA溶液的導(dǎo)電實力比HCl(強酸)溶液的弱，則HA為弱酸(續(xù)表)試驗方法結(jié)論④測相同pH的HA溶液與鹽酸稀釋相同倍數(shù)后的pH改變?nèi)鬑A溶液的pH改變較小，則HA為弱酸⑤測等體積、等pH的HA溶液、鹽酸分別與足量鋅反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢及H2的量若HA溶液反應(yīng)過程中產(chǎn)生H2較快且最終產(chǎn)生H2的量較多，則HA為弱酸⑥測量等體積、等pH的HA溶液和鹽酸中和等濃度堿所需消耗的堿的量若HA溶液耗堿量大，則HA為弱酸2.兩方面突破一元強酸與一元弱酸比較(1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的一元強酸與一元弱酸的比較比較項目酸c(H＋)pH中和堿的實力與足量Zn反應(yīng)產(chǎn)生H2的量起先與金屬反應(yīng)的速率一元強酸大小相同相同大一元弱酸小大小(2)相同pH、相同體積的一元強酸與一元弱酸的比較比較項目酸c(H＋)c(酸)中和堿的實力與足量Zn反應(yīng)產(chǎn)生H2的量起先與金屬反應(yīng)的速率一元強酸相同小小少相同一元弱酸大大多說明：一元強堿與一元弱堿的比較規(guī)律與以上類似。3．圖像法理解—強—弱的稀釋規(guī)律(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸加水稀釋到相同的倍數(shù)，醋酸的pH大加水稀釋到相同的pH，鹽酸加入的水多(2)相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸加水稀釋到相同的倍數(shù)，鹽酸的pH大加水稀釋到相同的pH，醋酸加入的水多1．(2024·浙江卷)室溫下，下列事實不能說明NH3·H2O為弱電解質(zhì)的是(D)A．0.1mol·L－1NH3·H2O的pH小于13B．0.1mol·L－1NH4Cl溶液的pH小于7C．相同條件下，濃度均為0.1mol·L－1NaOH溶液和氨水，氨水的導(dǎo)電實力弱D．0.1mol·L－1NH3·H2O能使無色酚酞試液變紅色解析：0.1mol·L－1的NH3·H2O中c(OH－)小于0.1mol·L－1，說明部分電離，A項正確；0.1mol·L－1的NH4Cl溶液呈酸性，說明NHeq\o\al(＋,4)水解，B項正確；同濃度時，氨水的導(dǎo)電實力弱于一元強堿，說明部分電離，C項正確；D項，只能說明NH3·H2O顯堿性，不能說明其是弱堿，錯誤。2．下列事實肯定能說明HNO2為弱電解質(zhì)的是(C)①常溫下，NaNO2溶液的pH>7②用HNO2溶液做導(dǎo)電試驗燈泡很暗③HNO2不能與NaCl反應(yīng)④常溫下0.1mol·L－1的HNO2溶液pH＝2⑤1LpH＝1的HNO2溶液加水稀釋至100L后溶液的pH＝2.2⑥1LpH＝1的HNO2和1LpH＝1的鹽酸與足量的NaOH溶液完全反應(yīng)，最終HNO2消耗的NaOH溶液多⑦HNO2溶液中加入肯定量NaNO2晶體，溶液中c(OH－)增大⑧HNO2溶液加水稀釋，溶液中c(OH－)增大A．①②③⑦ B．①③④⑤C．①④⑤⑥⑦ D．②④⑥⑧解析：②假如鹽酸(強酸)的濃度很小燈泡也很暗；④假如是強酸，pH＝1；⑤假如是強酸，加水稀釋至100L后溶液的pH＝3，實際pH＝2.2，這說明HNO2溶液中存在HNO2H＋＋NOeq\o\al(－,2)，加水平衡右移，使pH<3；⑥依據(jù)HNO2＋NaOH=NaNO2＋H2O、HCl＋NaOH=NaCl＋H2O可知，c(HNO2)大于c(HCl)，而溶液中c(H＋)相同，所以HNO2沒有全部電離；⑦加入NaNO2，溶液中c(OH－)增大，說明化學(xué)平衡移動；⑧不論是強酸還是弱酸，加水稀釋，溶液中c(H＋)均減小，而c(OH－)增大。3．(2024·全國卷Ⅱ)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。關(guān)于常溫下pH＝2的H3PO4溶液，下列說法正確的是(B)A．每升溶液中的H＋數(shù)目為0.02NAB．c(H＋)＝c(H2POeq\o\al(－,4))＋2c(HPOeq\o\al(2－,4))＋3c(POeq\o\al(3－,4))＋c(OH－)C．加水稀釋使電離度增大，溶液pH減小D．加入NaH2PO4固體，溶液酸性增加解析：本題考查了弱電解質(zhì)溶液相關(guān)學(xué)問，涉及阿伏加德羅常數(shù)、水溶液中三大守恒關(guān)系式及電離平衡的影響因素。H3PO4是三元弱酸，pH＝2，說明氫離子濃度為0.01mol·L－1，每升溶液中含有H＋的數(shù)目為0.01NA，A錯誤；H3PO4溶液中存在電荷守恒：c(H＋)＝c(H2POeq\o\al(－,4))＋2c(HPOeq\o\al(2－,4))＋3c(POeq\o\al(3－,4))＋c(OH－)，該式也是溶液中的質(zhì)子守恒表達式，B正確；“越稀越電離”，弱酸溶液加水稀釋，電離度增大，但是c(H＋)減小，pH增大，C錯誤；向H3PO4溶液中加入NaH2PO4固體，溶液中c(H2POeq\o\al(－,4))增大，使H3PO4的電離平衡左移，c(H＋)減小，因此酸性減弱，D錯誤。4．在肯定溫度下，有a.鹽酸b．硫酸c．醋酸三種酸：(1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時，c(H＋)由大到小的依次是b>a>c(用字母表示，下同)。(2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸，中和NaOH的實力由大到小的依次是b>a＝c。(3)若三者c(H＋)相同時，物質(zhì)的量濃度由大到小的依次是c>a>b。(4)當(dāng)三者c(H＋)相同且體積也相同時，分別放入足量的鋅，相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的依次是c>a＝b。(5)當(dāng)三者c(H＋)相同且體積相同時，同時加入形態(tài)、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況)，則起先時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為a＝b＝c，反應(yīng)所需時間的長短關(guān)系是a＝b>c。(6)將c(H＋)相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后，c(H＋)由大到小的依次是c>a＝b。(7)將c(H＋)相同且體積也相同的三種酸，分別與等濃度的NaOH稀溶液反應(yīng)至pH＝7，則消耗NaOH溶液的體積大小關(guān)系為c>a＝b。解析：解答本題要留意以下三點：①HCl、H2SO4都是強酸，但H2SO4是二元酸；②CH3COOH是弱酸，在水溶液中不能完全電離；③醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO－＋H＋的電離平衡。[規(guī)律小結(jié)]定性、定量理解強、弱酸,1.當(dāng)酸與物質(zhì)反應(yīng)時，影響速率的是cH＋相對大小，消耗物質(zhì)或生成物質(zhì)的量取決于n酸。2.不要忽視當(dāng)外界條件改變時對弱酸的電離平衡的影響。5．(2024·天津卷)某溫度下，HNO2和CH3COOH的電離常數(shù)分別為5.0×10－4和1.7×10－5。將pH和體積均相同的兩種酸溶液分別稀釋，其pH隨加水體積的改變?nèi)鐖D所示。下列敘述正確的是(C)A．曲線Ⅰ代表HNO2溶液B．溶液中水的電離程度：b點>c點C．從c點到d點，溶液中eq\f(cHA·cOH－,cA－)保持不變(其中HA、A－分別代表相應(yīng)的酸和酸根離子)D．相同體積a點的兩溶液分別與NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)相同解析：本題考查水溶液中的離子平衡，涉及弱酸稀釋過程中的pH改變、水的電離程度、電離平衡常數(shù)、酸堿中和等。依據(jù)電離平衡常數(shù)可以推斷，酸性：HNO2>CH3COOH，pH相同的酸溶液在加水稀釋過程中，pH改變越大，酸的酸性越強，即曲線Ⅰ代表CH3COOH溶液，曲線Ⅱ代表HNO2溶液，A項錯誤；相同溫度下，酸溶液的pH越小，溶液中水的電離程度越小，因此，水的電離程度：b點<c點，B項錯誤；稀釋過程中，eq\f(cHA·cOH－,cA－)＝eq\f(cHA－·cOH－·cH＋,cA－·cH＋)＝eq\f(Kw,Ka)，由于溫度不變，則Kw和Ka不變，故eq\f(cHA·cOH－,cA－)不變，C項正確；由于兩溶液起始濃度不同：c(CH3COOH)>c(HNO2)，恰好完全中和時，CH3COOH溶液消耗氫氧化鈉的量更多，D項錯誤。6．(2024·全國卷Ⅰ)濃度均為0.10mol·L－1、體積均為V0的MOH和ROH溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lgeq\f(V,V0)的改變?nèi)鐖D所示。下列敘述錯誤的是(D)A．MOH的堿性強于ROH的堿性B．ROH的電離程度：b點大于a點C．若兩溶液無限稀釋，則它們的c(OH－)相等D．當(dāng)lgeq\f(V,V0)＝2時，若兩溶液同時上升溫度，則eq\f(cM＋,cR＋)增大解析：A項，0.10mol·L－1的MOH和ROH，前者pH＝13，后者pH<13，說明前者是強堿，后者是弱堿，正確；B項，ROH是弱堿，加水稀釋，促進電離，b點電離程度大于a點，正確；C項，兩堿溶液無限稀釋，溶液近似呈中性，c(OH－)相等，正確；D項，由MOH是強堿，在溶液中完全電離，所以c(M＋)不變，ROH是弱堿，上升溫度，促進電離平衡ROHR＋＋OH－向右進行，c(R＋)增大，所以eq\f(cM＋,cR＋)減小，錯誤。學(xué)問點二電離度、電離平衡常數(shù)eq\a\vs4\al(一、電離平衡常數(shù))1．表達式(1)對于一元弱酸HAHAH＋＋A－，平衡常數(shù)Ka＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)。(2)對于一元弱堿BOHBOHB＋＋OH－，平衡常數(shù)Kb＝eq\f(cOH－·cB＋,cBOH)。2．特點(1)電離平衡常數(shù)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(確定因素：弱電解質(zhì)本身的性質(zhì),影響因素：溫度，隨溫度上升而增大，,緣由是電離過程是吸熱的,與溶液的濃度、酸堿性無關(guān)))(2)多元弱酸是分步電離的，各級電離平衡常數(shù)的大小關(guān)系式是K1?K2?K3，所以多元弱酸的酸性確定于其第一步電離。3．意義相同條件下，K值越大，表示該弱電解質(zhì)越易電離，所對應(yīng)的酸性或堿性相對越強。如相同條件下常見弱酸的酸性強弱：H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO。4．實例弱電解質(zhì)電離方程式電離常數(shù)NH3·H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－Kb＝1.7×10－5CH3COOHCH3COOHCH3COO－＋H＋Ka＝1.7×10－5HClOHClOH＋＋ClO－Ka＝4.7×10－8由上表得知CH3COOH酸性大于(填“大于”“小于”或“等于”)HClO酸性，推斷的依據(jù)：相同條件下，電離常數(shù)越大，電離程度越大，c(H＋)越大，酸性越強。eq\a\vs4\al(二、電離度)1．概念：肯定條件下，當(dāng)弱電解質(zhì)在溶液中達到電離平衡時，溶液中已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來弱電解質(zhì)總分子數(shù)的百分數(shù)。2．表達式：α＝eq\f(已電離的弱電解質(zhì)的濃度,弱電解質(zhì)的初始濃度)×100%。3．意義：衡量弱電解質(zhì)的電離程度，在相同條件下(濃度、溫度相同)，不同弱電解質(zhì)的電離度越大，弱電解質(zhì)的電離程度越大。4．影響因素溫度上升溫度，電離平衡向右移動，電離度增大；降低溫度，電離平衡向左移動，電離度減小濃度當(dāng)弱電解質(zhì)溶液濃度增大時，電離度減?。划?dāng)弱電解質(zhì)溶液濃度減小時，電離度增大推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．H2CO3的電離平衡常數(shù)表達式：Ka＝eq\f(c2H＋·cCO\o\al(2－,3),cH2CO3)(×)提示：碳酸為二元弱酸，分步電離，電離平衡常數(shù)表達式應(yīng)分開寫。2．電離平衡常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)電離實力的相對強弱(√)3．弱電解質(zhì)電離平衡右移，電離平衡常數(shù)肯定增大(×)4．用電離平衡常數(shù)比較弱電解質(zhì)的相對強弱時必需溫度相同。(√)提示：用電離平衡常數(shù)比較弱電解質(zhì)相對強弱時必需條件相同。5．HNO3的電離平衡常數(shù)比醋酸的大，所以硝酸是強酸。(×)提示：硝酸沒有電離平衡常數(shù)。1．對于多元弱酸的電離，由于Ka1?Ka2?Ka3，所以在利用電離平衡常數(shù)比較酸性強弱時，只比較第一步電離的平衡常數(shù)即可。2．電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與弱電解質(zhì)濃度無關(guān)。3．電離平衡常數(shù)的計算式中各微粒濃度都是達到電離平衡時的平衡濃度。1．下列關(guān)于電離常數(shù)的說法正確的是(C)A．電離常數(shù)隨著弱電解質(zhì)濃度的增大而增大B．CH3COOH的電離常數(shù)表達式為Ka＝eq\f(cCH3COOH,cH＋·cCH3COO－)C．電離常數(shù)只受溫度影響，與濃度無關(guān)D．CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固體，電離常數(shù)減小解析：電離常數(shù)是溫度函數(shù)，只與溫度有關(guān)，故A、D錯誤，C正確；電離常數(shù)是弱電解質(zhì)達到電離平衡時，電離產(chǎn)生的離子濃度的乘積與未電離的電解質(zhì)分子的濃度的比，因此CH3COOH的電離常數(shù)表達式為Ka＝eq\f(cH＋·cCH3COO－,cCH3COOH)，B錯誤。2．已知下面三個數(shù)據(jù)：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分別是下列有關(guān)的三種酸的電離常數(shù)(25℃)，若已知下列反應(yīng)可以發(fā)生：NaCN＋HNO2=HCN＋NaNO2、NaCN＋HF=HCN＋NaF、NaNO2＋HF=HNO2＋NaF。由此可推斷下列敘述中不正確的是(B)A．K(HF)＝7.2×10－4B．K(HNO2)＝4.9×10－10C．依據(jù)兩個反應(yīng)即可得出一元弱酸的強弱依次為HF>HNO2>HCND．K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)解析：相同溫度下，酸的電離常數(shù)越大，該酸的酸性越強，結(jié)合強酸制取弱酸分析可知，亞硝酸的酸性大于氫氰酸而小于氫氟酸，所以亞硝酸的電離常數(shù)為4.6×10－4，故B錯誤。3．相同溫度下，依據(jù)三種酸的電離常數(shù)，下列推斷正確的是(B)酸HXHYHZ電離常數(shù)K9×10－79×10－61×10－2A.三種酸的強弱關(guān)系：HX>HY>HZB．反應(yīng)HZ＋Y－=HY＋Z－能夠發(fā)生C．相同溫度下，0.1mol·L－1的NaX、NaY、NaZ溶液，NaZ溶液pH最大D．相同溫度下，1mol·L－1HX溶液的電離常數(shù)大于0.1mol·L－1HX溶液解析：表中電離常數(shù)大小關(guān)系：1×10－2>9×10－6>9×10－7，所以酸性排序為HZ>HY>HX，可知A、C不正確；電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，D不正確。4．常溫下，向10mLbmol·L－1的CH3COOH溶液中滴加等體積的0.01mol·L－1的NaOH溶液，充分反應(yīng)后，混合溶液呈中性。下列說法不正確的是(D)A．b>0.01B．溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)C．CH3COOH的電離常數(shù)Ka＝eq\f(10－9,b－0.01)D．向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的過程中，水的電離程度漸漸減小解析：反應(yīng)后溶液呈中性，說明醋酸過量，b>0.01，依據(jù)電荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)得：c(H＋)＝c(OH－)，c(CH3COO－)＝c(Na＋)，A、B正確；pH＝7，c(H＋)＝10－7mol·L－1，Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝eq\f(\f(0.01,2)×10－7,\f(b,2)－\f(0.01,2))＝eq\f(10－9,b－0.01)，C正確；在向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的過程中，水的電離程度先變大后漸漸減小，因為酸、堿抑制水的電離，D錯誤。5．分析下表，下列選項中錯誤的是(C)弱酸CH3COOHHCNH2CO3電離常數(shù)(25℃)1.8×10－54.9×10－10Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－11A.CH3COO－、HCOeq\o\al(－,3)、CN－在溶液中可以大量共存B．向食醋中加入水可使CH3COOH的電離平衡向電離方向移動C．相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaCN溶液，后者pH較大D．pH＝a的上述3種酸溶液，加水后溶液的pH仍相同，則醋酸中加入水的體積最小解析：依據(jù)電離常數(shù)可知HCOeq\o\al(－,3)和CH3COO－、HCOeq\o\al(－,3)和CN－均不發(fā)生反應(yīng)，A正確；向食醋中加入水，CH3COOH的電離平衡正向移動，B正確；由于電離常數(shù)HCN>HCOeq\o\al(－,3)，依據(jù)“越弱越易水解”可知C錯；pH相同的CH3COOH、HCN、H2CO33種酸溶液，加入相同體積的水，CH3COOH溶液pH改變最大，則pH改變相同的狀況下，CH3COOH溶液中加入水的體積最小，D正確。6．(2024·河北衡水中學(xué)模擬)25℃時，用0.1mol·L－1的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1的NaOH溶液，當(dāng)?shù)渭覸mLCH3COOH溶液時，混合溶液的pH＝7。已知CH3COOH的電離常數(shù)為Ka，忽視混合時溶液體積的改變，下列關(guān)系式正確的是(A)A．Ka＝eq\f(2×10－7,0.1V－2) B．V＝eq\f(2×10－7,0.1Ka－2)C．Ka＝eq\f(2×10－7,V＋20) D．Ka＝eq\f(2×10－8,V)解析：混合溶液的pH＝7，說明醋酸過量，c(CH3COOH)≈eq\f(0.1V－20,20＋V)mol·L－1，依據(jù)電荷守恒式：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)及c(H＋)＝c(OH－)可得，c(Na＋)＝c(CH3COO－)＝eq\f(0.1×20,20＋V)mol·L－1，則Ka＝eq\f(cH＋×cCH3COO－,cCH3COOH)＝eq\f(2×10－7,0.1V－2)，A項正確。素養(yǎng)一電離平衡常數(shù)的應(yīng)用1．推斷酸性相對強弱電離常數(shù)越大，酸性(或堿性)越強，如醋酸：K＝1.75×10－5，次氯酸：K＝2.95×10－8，則酸性：醋酸>次氯酸。2．推斷鹽溶液的酸性(或堿性)強弱電離常數(shù)越大，對應(yīng)的鹽水解程度越小，鹽溶液的堿性(或酸性)越弱，如醋酸：K＝1.75×10－5，次氯酸：K＝2.95×10－8，則同濃度的醋酸鈉和次氯酸鈉溶液的pH：醋酸鈉<次氯酸鈉。3．推斷反應(yīng)能否發(fā)生或者推斷產(chǎn)物是否正確強酸可以制取弱酸，如H2CO3：Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.6×10－11，苯酚：Ka＝1.3×10－10，向苯酚鈉溶液中通入的CO2不論是少量還是過量，其化學(xué)方程式為C6H5ONa＋CO2＋H2O=C6H5OH＋NaHCO3，不能生成Na2CO3。4．推斷微粒濃度或濃度比值的改變利用溫度不變電離常數(shù)就不變來推斷溶液中微粒濃度或者比值的改變狀況，有時候還會結(jié)合Kw一起進行推斷，如：0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加水稀釋，eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH·cH＋)＝eq\f(K,cH＋)，加水稀釋，c(H＋)減小，K值不變，則eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)增大。1．(2024·吉林試驗中學(xué)調(diào)研)硼酸(H3BO3)溶液中存在：H3BO3(aq)＋H2O(l)[B(OH)4]－(aq)＋H＋(aq)。下列說法正確的是(A)化學(xué)式電離常數(shù)(298K)硼酸K＝5.7×10－10碳酸K1＝4.4×10－7K2＝4.7×10－11醋酸K＝1.75×10－5A.等物質(zhì)的量濃度的碳酸鈉溶液和醋酸鈉溶液比較，pH：前者>后者B．等物質(zhì)的量濃度的碳酸溶液和硼酸溶液比較，pH：前者>后者C．將一滴碳酸鈉溶液滴入硼酸溶液中肯定能視察到有氣泡產(chǎn)生D．將一滴醋酸溶液滴入碳酸鈉溶液中肯定能視察到有氣泡產(chǎn)生解析：酸的電離常數(shù)越大，其酸性越強，依據(jù)電離常數(shù)知，酸性強弱依次：醋酸>碳酸>硼酸>碳酸氫根離子。醋酸的酸性強于碳酸，碳酸根離子的水解程度大于醋酸根離子，所以等物質(zhì)的量濃度的碳酸鈉溶液的pH大于醋酸鈉溶液的pH，A正確；碳酸的酸性強于硼酸，則等物質(zhì)的量濃度的碳酸溶液和硼酸溶液比較：pH：前者<后者，B錯誤；碳酸鈉和硼酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉，所以視察不到有氣泡產(chǎn)生，C錯誤；醋酸和碳酸鈉反應(yīng)先生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉再和醋酸反應(yīng)生成二氧化碳，由于只有一滴醋酸溶液，所以不肯定能視察到有氣泡產(chǎn)生，D錯誤。2．(2024·濟南模擬)25℃時，下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是(B)A．加水稀釋0.1mol·L－1氨水，溶液中c(H＋)·c(OH－)和c(H＋)/c(OH－)保持不變B．向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa固體，溶液中c(CH3COO－)/c(CH3COOH)的值增大C．等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合：eq\f(cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)<eq\f(cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))D．將濃度為0.1mol·L－1HF溶液加水不斷稀釋過程中，電離平衡常數(shù)Ka(HF)保持不變，eq\f(cF－,cH＋)始終增大解析：A項中，0.1mol·L－1氨水稀釋過程中c(H＋)增大，c(OH－)減小，因而比值變大，錯誤；B項，向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)＝eq\f(Ka,cH＋)，加入CH3COONa，溶液堿性增加，則c(H＋)降低，所以eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)的值增大，正確；C項，等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合，依據(jù)電離常數(shù)有Ka1＝eq\f(cH＋·cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)、Ka2＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))，同一溶液中c(H＋)相等，則c(H＋)＝Ka1·eq\f(cH2CO3,cHCO\o\al(－,3))＝Ka2·eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))，而Ka1>Ka2，則eq\f(cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)>eq\f(cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))，錯誤；D項，0.1mol·L－1的HF加水稀釋，c(F－)趨近于0，而c(H＋)趨于不變(10－7mol·L－1)，故比值變小，錯誤。3．下表是在相同溫度下三種酸的一些數(shù)據(jù)，下列推斷正確的是(D)酸HXHYHZ濃度/(mol·L－1)0.120.20.911電離度0.250.20.10.30.5電離常數(shù)Ka1Ka2Ka3Ka4Ka5A.在相同溫度，從HX的數(shù)據(jù)可以說明：弱電解質(zhì)溶液，濃度降低，電離度越大，且Ka1>Ka2>Ka3＝0.01B．室溫時，若在NaZ溶液中加水，則eq\f(cZ－,cHZ·cOH－)變小，若加少量鹽酸，則eq\f(cZ－,cHZ·cOH－)變大C．含等物質(zhì)的量的NaX、NaY和NaZ的混合溶液：c(Z－)<c(Y－)<c(X－)D．在相同溫度下，Ka5>Ka4>Ka3解析：相同溫度下電離度隨溶液濃度的增大而減小，結(jié)合表中數(shù)據(jù)推斷，當(dāng)HX的濃度為1mol·L－1時，HX的電離度小于0.1，故三種酸的酸性強弱依次為：HZ>HY>HX，D項正確；電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度相同，Ka1＝Ka2＝Ka3，A項錯誤；依據(jù)Z－＋H2OHZ＋OH－可知，eq\f(cZ－,cHZ·cOH－)是Z－水解平衡常數(shù)的倒數(shù)，其只隨溫度的改變而改變，B項錯誤；依據(jù)“越弱越水解”可知，NaX的水解程度最大，c(X－)最小，C項錯誤。4．25℃時，部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示：化學(xué)式CH3COOHH2CO3HClO電離平衡常數(shù)1.7×10－5K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－113.0×10－8請回答下列問題：(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由強到弱的依次為CH3COOH>H2CO3>HClO。(2)同濃度的CH3COO－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、ClO－結(jié)合H＋的實力由強到弱的依次為COeq\o\al(2－,3)>ClO－>HCOeq\o\al(－,3)>CH3COO－。(3)將少量CO2氣體通入NaClO溶液中，寫出反應(yīng)的離子方程式：ClO－＋CO2＋H2O=HClO＋HCOeq\o\al(－,3)。(4)常溫下0.1mol·L－1的CH3COOH溶液在加水稀釋過程中，填寫下列表達式中的數(shù)據(jù)改變狀況(填“變大”“變小”或“不變”)。①eq\f(cCH3COOH,cH＋)變小。②eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)不變。③eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)變大。④eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH·cOH－)不變(5)體積均為10mLpH＝2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1000mL，稀釋過程中pH改變?nèi)鐖D所示，則HX的電離平衡常數(shù)大于(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的電離平衡常數(shù)，理由是稀釋相同倍數(shù)，HX的pH改變比CH3COOH的pH改變大，酸性強，電離平衡常數(shù)大。解析：電離平衡常數(shù)越大，酸性越強，電離平衡常數(shù)越小，其對應(yīng)酸根離子結(jié)合H＋實力越強。(3)依據(jù)電離平衡常數(shù)可以推斷：H2CO3>HClO>HCOeq\o\al(－,3)，COeq\o\al(2－,3)可以和HClO反應(yīng)生成HCOeq\o\al(－,3)和ClO－，少量CO2與NaClO溶液反應(yīng)生成HCOeq\o\al(－,3)。(4)①加水稀釋，n(CH3COOH)減小，n(H＋)增多，所以eq\f(cCH3COOH,cH＋)變小；②Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)只與溫度有關(guān)，加水稀釋，Ka不變；③eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)＝eq\f(nCH3COO－,nCH3COOH)，加水稀釋，n(CH3COO－)增大，n(CH3COOH)減小，故eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)增大；④eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH·cOH－)＝eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH·\f(Kw,cH＋))＝eq\f(Ka,Kw)，Ka、Kw只與溫度有關(guān)，所以加水稀釋eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH·cOH－)不變。(5)依據(jù)圖像分析知，起始時兩種溶液中c(H＋)相同，故c(較弱酸)>c(較強酸)，稀釋過程中較弱酸的電離程度增大的多，故在整個稀釋過程中較弱酸的c(H＋)始終大于較強酸的c(H＋)，稀釋相同倍數(shù)，HX的pH改變比CH3COOH的大，故HX酸性強，電離平衡常數(shù)大。素養(yǎng)二電離平衡常數(shù)相關(guān)計算1．已知c(HX)和c(H＋)，求電離平衡常數(shù)。HXH＋＋X－起始：c(HX)00平衡：c(HX)－c(H＋)c(H＋)c(X－)則K＝eq\f(cH＋·cX－,cHX－cH＋)＝eq\f(c2H＋,cHX－cH＋)由于弱酸只有極少一部分電離，c(H＋)的數(shù)值很小，可做近似處理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，則K＝eq\f(c2H＋,cHX)，代入數(shù)值求解即可。2．已知c(HX)和電離平衡常數(shù)，求c(H＋)。HXH＋＋X－起始：c(HX)00平衡：c(HX)－c(H＋)c(H＋)c(X－)則：K＝eq\f(cH＋·cX－,cHX－cH＋)＝eq\f(c2H＋,cHX－cH＋)由于c(H＋)的數(shù)值很小，可做近似處理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，則c(H＋)＝eq\r(K·cHX)，代入數(shù)值求解即可。3．計算電離常數(shù)的思維方法(1)依據(jù)電離方程式，寫出電離平衡常數(shù)表達式。(2)依據(jù)題干信息，結(jié)合電荷守恒、物料守恒，找出各微粒的濃度，代入表達式即可。(3)若有圖像信息，可選擇曲線上特別點(能精確讀出縱、橫坐標(biāo)的數(shù)值)，確定各微粒的濃度，最終代入平衡常數(shù)表達式計算。1．(2024·天津卷)已知25℃、NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。若氨水的濃度為2.0mol·L－1，溶液中的c(OH－)＝6.0×10－3mol·L－1。將SO2通入該氨水中，當(dāng)c(OH－)降至1.0×10－7mol·L－1時，溶液中的c(SOeq\o\al(2－,3))/c(HSOeq\o\al(－,3))＝0.62。解析：由NH3·H2O的電離方程式及其電離平衡常數(shù)Kb＝1.8×10－5可知，Kb＝[c(NHeq\o\al(＋,4))·c(OH－)]/c(NH3·H2O)＝1.8×10－5，當(dāng)氨水的濃度為2.0mol·L－1時，溶液中的c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(OH－)＝6.0×10－3mol·L－1。由H2SO3的其次步電離方程式HSOeq\o\al(－,3)SOeq\o\al(2－,3)＋H＋及其電離平衡常數(shù)Ka2＝6.2×10－8可知，Ka2＝[c(SOeq\o\al(2－,3))·c(H＋)]/c(HSOeq\o\al(－,3))＝6.2×10－8，將SO2通入該氨水中，當(dāng)c(OH－)降至1.0×10－7mol·L－1時，溶液的c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1，則c(SOeq\o\al(2－,3))/c(HSOeq\o\al(－,3))＝eq\f(6.2×10－8,1.0×10－7)＝0.62。2．(2024·全國卷Ⅱ)聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料?；卮鹣铝袉栴}：聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方程式與氨相像。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為8.7×10－7(已知：N2H4＋H＋N2Heq\o\al(＋,5)的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為N2H6(HSO4)2。解析：N2H4的第一步電離的方程式為N2H4＋H2ON2Heq\o\al(＋,5)＋OH－，則電離常數(shù)Kb＝eq\f(cN2H\o\al(＋,5)·cOH－,cN2H4)＝eq\f(cN2H\o\al(＋,5)·cOH－·cH＋,cN2H4·cH＋)＝eq\f(cN2H\o\al(＋,5)·Kw,cN2H4·cH＋)＝K·Kw＝8.7×107×1.0×10－14＝8.7×10－7。聯(lián)氨是二元弱堿，其與硫酸形成的酸式鹽為N2H6(HSO4)2。3．碳氫化合物完全燃燒生成CO2和H2O。常溫常壓下，空氣中的CO2溶于水，達到平衡時，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5mol·L－1。若忽視水的電離及H2CO3的其次級電離，則H2CO3