專題05電離平衡水的電離和溶液的pH

題型1弱電解質(zhì)及其電離題型2改變條件時(shí)弱電解質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化

題型3電離常數(shù)的意義、影響因素和計(jì)算題型4強(qiáng)酸（堿）與弱酸（堿）的比較

題型5水的離子積題型6溶液酸堿性強(qiáng)弱的判斷

題型7溶液pH的計(jì)算題型8酸堿中和滴定

■題型1弱電解質(zhì)及其電離

【例1】下列事實(shí)可證明HF是弱酸的是

A.HF溶液與碳酸鈣反應(yīng)，緩慢放出二氧化碳

B.O.lmoLLTHF溶液可以導(dǎo)電

C.完全中和25mL0.1molL'HF溶液需要25mL0.1mol-U'NaOH溶液

D.等體積、等pH的鹽酸和HF溶液，稀釋相同倍數(shù)后，鹽酸溶液的pH更大

【答案】D

【解析】A.HF溶液和碳酸鈣反應(yīng)緩慢放出二氧化碳，說明HF酸性大于碳酸，但碳酸為弱酸，不能說明HF

部分電離，所以不能證明HF為弱酸，故A錯(cuò)誤；

B.QlmoLLTHF溶液可以導(dǎo)電，不能證明HF部分電離，故B錯(cuò)誤；

C.完全中和25mLO.lmol-CHF溶液需要25mLeUmoLUNaOH溶液，只能證明HF為一元酸，不能證明強(qiáng)

弱，故C錯(cuò)誤；

D.強(qiáng)酸全部電離，弱酸部分電離，稀釋時(shí)強(qiáng)酸中的氫離子與溶液體積成反比變化，所以pH變化大，弱酸

稀釋時(shí)電離度增大，氫離子濃度變化小，所以pH變化小，故D正確；

故選D。

【變式1-1】下列各電離方程式中，書寫正確的是

+

A.H2S=H+HSB.KHSO4=K++H++SOj

C.NH3H2ONH：+OH-D.H2CO32H++CO：

【答案】c

+2

【解析】A.氫硫酸是弱酸，分步電離，H2SH++HS，HSH+S-,故A錯(cuò)誤；

++

B.硫酸氫鉀是強(qiáng)電解池，全部電離，KHSO4=K+H+SO^,故B錯(cuò)誤；

c.一水合氨是弱電解質(zhì)，部分電離，NH3H2ONH：+OH-,故C正確；

D.碳酸是弱酸，分步電離，112co3—H++HCO］、HCO-=H++CO＞故D錯(cuò)誤。

綜上所述，答案為C。

【變式1-2］乙酸的下列性質(zhì)中，可以證明它是弱電解質(zhì)的是

A.乙酸以任意比與水互溶

B.O.lmol/L乙酸溶液的c(H+)=10-3mol/L

C.lOmLlmol/L乙酸恰好與lOmLlmol/LNaOH溶液完全反應(yīng)

D.乙酸溶液的導(dǎo)電性比一元強(qiáng)酸溶液的弱

【答案】B

【解析】

【解析】

A.乙酸水溶性是物理性質(zhì)，不能證明是弱電解質(zhì)，故A錯(cuò)誤；

B.O.lmol/L的乙酸溶液的c(H+)約為KPmol/L說明乙酸不能完全電離，可以證明是弱電解質(zhì)，故B正確；

C.根據(jù)方程式可知不論酸堿強(qiáng)弱，只有一元酸與一元堿物質(zhì)的量相等則恰好發(fā)生酸堿中和，完全反應(yīng)，故C

錯(cuò)誤；

D.缺少條件，由于溶液濃度不確定，乙酸溶液的導(dǎo)電性比鹽酸溶液可能強(qiáng)也可能弱，故D錯(cuò)誤；

故答案選B。

■題型2改變條件時(shí)弱電解質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化

【答案】A

【解析】A.常溫下，向O.lmoH/i氨水中不斷加水稀釋，溶液中離子濃度減小，導(dǎo)電性減弱，圖象符合,

故A正確；

B.常溫下，向氨水中不斷加水稀釋，促進(jìn)電離，最后溶液接近中性，不能變?yōu)樗嵝裕蔅錯(cuò)誤；

C.加水稀釋促進(jìn)弱電解質(zhì)電離平衡正向進(jìn)行，圖象不符合，故C錯(cuò)誤；

D.電離平衡常數(shù)隨溫度變化，溫度不變，電離平衡常數(shù)不變，圖象不符合，故D錯(cuò)誤；

故選：Ao

+

【變式2-1］常溫下O.lmol/L醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOH_H+CH3COO,下列敘述不正確的

是

A.溶液加水稀釋或加熱均可使CH3coO-的物質(zhì)的量增多

B.溶液中加入少量純醋酸，平衡向右移動(dòng)，電離程度減小

C.溶液加水稀釋，c(CH3coe)-)/［c(CH3coOH>c(OH-)］不變

D.溶液加水稀釋后，溶液中c(H+)/c(CH3co(y)的比值將減小

【答案】D

【解析】A.醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOHH++CH3coO,稀釋或加熱，平衡正向移動(dòng)，均可

使CH3coO-的物質(zhì)的量增多，A正確；

B.溶液中加入少量純醋酸，c(CH3co0H)增大，平衡CH3cOOH?IT+CH3cOO-正向移動(dòng)，但CH3coOH

的電離程度減小，B正確;

+

c(CH3COO)c(H)C(CH3COO》(H+)不變

C.電離平衡常數(shù)Ka=只受溫度影響，溶液加水稀釋，Ka=

C(CH3COOH)C(CH3COOH)

c(CH3coO)

JC(CHCOOH)C(OH)

3cZZ*黑］令…正確

D.溶液加水稀釋，平衡CH3coOH=H++CH3coO-正向移動(dòng)，同時(shí)水的電離平衡H/DET+OH也正向

移動(dòng)，貝Uc(H+)增大的程度大于c(CH3coO)一蟲町一增大，D錯(cuò)誤；

C(CH3COO)

故選D。

【變式2-2】用蒸儲(chǔ)水稀釋0.10mol/L的醋酸溶液，下列表示的數(shù)值隨水量的增加而增大的是

c”)c(CH3coeT)C(CH3COOH)

A.-7-----cB.-------------------D.

c(OH-)C(CH3COOH)W)

【答案】B

(、cH+

【解析】A.蒸儲(chǔ)水稀釋O.lOmol/L的醋酸溶液，pH變大，c(fT)減小,cOH-增大，?^隨水量的

''c(OH)

增加而減小，A不符合題意;

CC+

c(CH3COO)(CH3COO)(H)

手、，溫度不變，Ka不變,隨水量的增加，c(H+)減小,

+

C(CH3COOH)c(CH3COOH)c(H)cH

c(CH3COO)

變大，B符合題意;

c(CH3coOH)

C.度不變，Kw不變，隨水量的增加，c（H+）減小，空」減小，C不符合題意；

Kw

c（CH,COOH）C（CH3COOH）C（CH3COO）C（CH3COQ-）

——溫度不變，不變，隨水量的增加，

D.（=\+；、：+Ka

c（H）c（H）c（CH3COOJ&

.、c（CH,COOH）

c（CH3coer）減小，c”）減小,D不符合題意；

故選Bo

【變式2-3】某一元弱酸（用HA表示）在水中的電離方程式是：HA海9H++A-,回答下列問題：

（1）向溶液中加入適量NaA固體，以上平衡將向（填“正”、“逆”）反應(yīng)方向移動(dòng)。

（2）若向溶液中加入適量NaCl溶液，以上平衡將向（填“正向”、“逆向”、或“不移動(dòng)”）移動(dòng)，溶液

pH將______（填“增大”、“減小”或“不變”），溶液中：比值_______（填“增大”、“減小”或“不變?

c（HA）.c（OH）

【答案】（1）逆

（2）正增大不變

【解析】（1）向溶液中加入適量NaA固體，A-濃度增大，以上平衡將向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；

（2）若向溶液中加入適量NaCl溶液，相當(dāng)于稀釋，以上平衡將向正向移動(dòng)，但氫離子濃度降低，溶液pH

c（A）c（A）-c（H+）K

將增大，溶液中二~匕一-/「+\=三，溫度不變所以比值不變。

c（HA）-c（OHjc（HA）-c（OH）-c（H）Kw

■題型3電離常數(shù)的意義、影響因素和計(jì)算

【例3】食醋是廚房常用的調(diào)味品，25℃時(shí)，CH3coOH的Ka=1.8x10-5,醋酸溶液加水稀釋后，下列說法

正確的是

A.由數(shù)目增多

B.Ka增大

C.CHaCOOH的電離程度減小

'C（CH3COOH）

【答案】A

【解析】A.加水稀釋促進(jìn)CH3coOH的電離，故醋酸溶液加水稀釋后，H+數(shù)目增多，A正確；

B.Ka只與溫度有關(guān)，故稀釋時(shí)，Ka不變，B錯(cuò)誤；

C.稀釋促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離，故醋酸溶液加水稀釋后，CH3co0H的電離程度增大，C錯(cuò)誤；

c（CH'COCr）?（+）c

D.醋酸的電離平衡常數(shù)Ka=-^-------；\；,稀釋時(shí)氫離子濃度減小，電離常數(shù)不變，則

ac（CH3coOH）

C(CH3COO~)

增大,D錯(cuò)誤;

c(CH3coOH)

故選A?

【變式3-1］根據(jù)表中信息，判斷下列說法不正確的是

酸電離常數(shù)（常溫下）

CH3COOHKa=1.8X10-5

H2CO3Kai=4.5xl0-7,Ka2=4.7xl0-11

H2sKal=1.3X10-7,Ka2=l.lX10-11

A.酸性由強(qiáng)到弱：CH3COOH>H2CO3>H2S

B.CH3COOH能與Na2cCh反應(yīng)生成CO2

C.H2s能與NaHCCh反應(yīng)生成CO2

D.往Na2s溶液中通入足量CO2能生成H2s

【答案】C

【解析】A.根據(jù)電離平衡常數(shù)越大，酸越強(qiáng)，則得到酸性由強(qiáng)到弱：CH3COOH>H2CO3>H2S,故A正確；

B.根據(jù)CH3coOH>H2CO3,則CH3coOH能與Na2cO3反應(yīng)生成CO2,故B正確；C.由于H2cCh>H2S,

因此H2S不能與NaHCCh反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D.由于H2CO3>H2S,往Na2s溶液中通入足量C02能生成H2S,

故D正確。綜上所述，答案為C。

【變式3-2】已知部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：

弱酸醋酸次氯酸碳酸亞硫酸

電離平衡常0]=4.3x10-7K=1.54x10-2

Ka=1.75x10-5Ka=2.98x10Val

數(shù)匕？=5.61x10-1%=1.02*10-7

下列離子方程式正確的是

A.少量的CO?通入NaClO溶液中：CO,+H2O+2C1O=CO^+2HC1O

2+

B.少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中：SO2+H2O+Ca+2C1O=CaSO3+2HC1O

+

C.相同濃度的NaHCC)3溶液與NaHSOs溶液等體積混合；H+HCO；=CO2T+2H2O

D.少量的SO2通入Na2cO3溶液中：SO2+H2O+2COj-=SOf+2HCO；

【答案】D

【分析】電離平衡常數(shù)越大，電離程度越大，酸性就越強(qiáng)，依據(jù)電離常數(shù)大小判斷酸性強(qiáng)弱，H2SO3>HAC

>H2CO3>HSO3>HCIO>HCO3；

【解析】A.次氯酸的電離平衡常數(shù)小于碳酸的第一級(jí)電離，而大于碳酸的第二級(jí)電離，因此少量的C02

通入NaClO溶液中發(fā)生的反應(yīng)為CO2+H2O+CIO=HCO3+HC1O,故A錯(cuò)誤；

B.次氯酸具有強(qiáng)氧化性，能把+4價(jià)S氧化成+6價(jià)，轉(zhuǎn)變成CaSCU,離子反應(yīng)為

2++

Ca+2ClO+SO2+H2O=CaSO4UCl-+HClO+H,故B錯(cuò)誤；

C.亞硫酸根屬于弱酸酸式根，不能拆寫，由電離常數(shù)可知酸性HSO3比碳酸弱，不能生成二氧化碳?xì)怏w,

故c錯(cuò)誤；

D.亞硫酸的電離平衡常數(shù)大于碳酸，根據(jù)碳酸鈉和酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，因?yàn)镾O2是少量的，因此發(fā)生的反應(yīng)

為SO2+H2O+2Na2CO3=Na2SO3+2NaHCO3,離子方程式為SO?+凡0+2(20；-=SO；+2HCO；,故D正確；

答案選D。

【變式3-3］已知25℃時(shí)有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：

弱酸化學(xué)式CH3COOHHCNH2CO3

電離平衡常數(shù)1X10-56.2x10-1°KI=4.5X10-7K2=4.7X10-U

下列有關(guān)說法正確的是

A.等物質(zhì)的量濃度的各溶液中c(H+)大小關(guān)系：CH3coOH<H2C<D3<HCN

B.醋酸溶液加水稀釋，其電離程度先增大后減小

C.等pH的各溶液中物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系：CH3COOH<H2CO3<HCN

D.稀釋HCN溶液過程中，“:上減小

c(HCN)

■題型4強(qiáng)酸(堿)與弱酸(堿)的比較

【例4】對(duì)室溫下pH相同、體積相同的醋酸和鹽酸兩種溶液分別采取下列措施，有關(guān)敘述正確的是

A.加水稀釋相同的倍數(shù)后，兩溶液的pH：醋酸〉鹽酸

B.使溫度都升高20℃后，兩溶液的pH均減小

C.加適量的醋酸鈉晶體后，兩溶液的pH均增大

D.加足量的鋅充分反應(yīng)后，兩溶液中產(chǎn)生的氫氣：鹽酸多

【答案】C

【解析】

【解析】

A.醋酸中存在電離平衡，鹽酸中不存在氯化氫的電離平衡，加水稀釋后，促進(jìn)醋酸的電離，所以鹽酸的

pH變化程度大，溶液的pH：鹽酸>醋酸，故A錯(cuò)誤；

B.鹽酸是強(qiáng)酸，不存在電離平衡，升高溫度不影響鹽酸的pH,pH不變，醋酸是弱酸，其水溶液中存在電

離平衡，升高溫度，促進(jìn)醋酸電離，導(dǎo)致醋酸溶液中氫離子濃度增大，所以醋酸的pH減小，故B錯(cuò)誤；

C.向鹽酸中加入醋酸鈉晶體，醋酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成醋酸，導(dǎo)致溶液的pH增大，向醋酸中加入醋酸鈉，

能抑制醋酸電離，導(dǎo)致其溶液的pH增大，故C正確；

D.pH相同、體積相同的醋酸和鹽酸，醋酸的物質(zhì)的量大于鹽酸，且二者都是一元酸，所以分別與足量的

鋅反應(yīng)，醋酸產(chǎn)生的氫氣比鹽酸多，故D錯(cuò)誤；

故選Co

【變式4-1】常溫下，有以下三種溶液：①pH=3的鹽酸，②pH=ll的氨水，③將溶液①和②等體積混合得

到的溶液，下列有關(guān)這三種溶液的說法正確的是

A.溶液①和溶液②中由水電離出的c(OH-)相等

B.三種溶液的導(dǎo)電能力：③，②〉①

C.0.01mol/L的鹽酸與0.01mol/L的氨水等體積混合后，溶液呈堿性

D.將溶液①和溶液②都稀釋10倍后，兩者pH的差值小于6

【答案】A

【解析】A.pH=3的鹽酸和pH=ll的氨水中由水電離出的c(OH-)都是10-Umol/L,A項(xiàng)正確；B.溶液①和

溶液②中離子濃度相等，導(dǎo)電能力相同，溶液③為氨水和氯化鏤的混合溶液，由于體積增大1倍，離子濃

度減小，導(dǎo)電能力弱于溶液①和溶液②，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.0.01mol/L的鹽酸與0.01mol/L的氨水等體積混合后，

溶液中溶質(zhì)為氯化鏤，NH：在水中水解使溶液顯酸性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.pH=3的鹽酸稀釋10倍后pH=4,pH=ll

的氨水稀釋10倍后，pH介于10和11之間，兩者pH的差值大于6,D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選A。

【變式4-2］相同溫度下，100mL0.1mol/L的氨水和10mLlmol/L的氨水相比較，下列數(shù)值中前者者小于后

者的是

A.中和時(shí)所需HC1的量B.c(OH)

c(QH)

C.電離平衡常數(shù)Kb

C(NH3H2O)

【答案】B

【解析】A.由n=cV可知，100mL0.01mol/L的NH3*H2O與10mL0.1mol/L的NH3?H2O中溶質(zhì)的物質(zhì)的量

都是O.OOlmol,則中和時(shí)所需HC1的量相等，A不合題意；

B.溶液越稀，電解質(zhì)的電離程度越大，但根據(jù)勒夏特列原理可知，所以O(shè)IF的物質(zhì)的量濃度前者小于后者，

B符合題意；

C.NH3-H2O的電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度相同，電離常數(shù)相同，C不合題意；

D.相同溫度下，0.01mol/L的NH3?H2O小于0.1mol/L的NH3?H2O的濃度，則前者電離產(chǎn)生的汽用濃度小

于后者，則由—=上^可知,該比值前者大于后者，D不合題意；

故答案為：B。

【變式4-3】常溫下，將一定濃度的鹽酸和醋酸加水稀釋，溶液的導(dǎo)電能力隨溶液體積變化的曲線如圖所示。

下列說法正確的是

溶

液

導(dǎo)

電

能

力

體枳

溶液

相同

的濃度

稀釋前

兩溶液

A.

H+)

的n(

電離

點(diǎn)水

大于c

(H+)

離的n

水電

a點(diǎn)

B.

>c

a>b

順序?yàn)?/p>

到小

由大

pH

液的

點(diǎn)溶

、c三

a、b

C.

大

w值

點(diǎn)的K

值比b

的Kw

a點(diǎn)

D.

】B

【答案

離，

全電

能完

，不

電解質(zhì)

酸為弱

由于醋

等，

度相

子濃

明離

，說

相等

能力

導(dǎo)電

溶液

兩種

前，

釋之

】稀

【分析

則

酸，

于鹽

力大

電能

酸導(dǎo)

，醋

程中

釋過

以稀

，所

電離

一步

酸進(jìn)

，醋

釋時(shí)

水稀

度，加

酸濃

于鹽

度大

酸濃

則醋

。

作答

據(jù)此

線，

釋曲

酸稀

I為鹽

線，I

釋曲

酸稀

I為醋

，

電離

完全

，不能

解質(zhì)