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第八章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡V

第46講弱電解質(zhì)的電離平衡

【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1.理解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。2.理解電離平衡常數(shù)，掌握電離平衡常

數(shù)的相關(guān)計(jì)算。3.理解電離平衡常數(shù)的相關(guān)應(yīng)用。

考點(diǎn)一弱電解質(zhì)的電離平衡及影響因素

■歸納整合夯實(shí)必備知識(shí)

1.弱電解質(zhì)的電離平衡概念

（1）電離平衡的建立

在一定條件下（如溫度、壓強(qiáng)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)合成分子的

速率相等時(shí)，電離過程達(dá)到了平衡。

（2）電離平衡的建立與特征

逆：可逆過程

動(dòng)一

一次電離）三次結(jié)合）史）

等」

定：各組分濃度保持恒定不變

變：條件改變，平衡發(fā)生移動(dòng)

①開始時(shí)，。（電離）坡大,而0（結(jié)合）為Q。

②平衡的建土過程中，。（電離左。（結(jié)合）。

③當(dāng)0（電離）三結(jié)合）時(shí)，電離過程達(dá)到平衡狀態(tài)。

2.影響電離平衡的因素

"

以（）.1molL「CH3co0H溶液為例，填寫外界條件XjCH3co0皿叫）CH3C00（aq）+H

（aq）△”＞（）的影響。

改變條件平衡移動(dòng)方向而）導(dǎo)電能力

加水稀釋向右增大減小減弱

加入少量冰醋酸向右增大增大增強(qiáng)

通入HCl(g)增大增大增強(qiáng)

力口NaOH(s)向右減小減小增強(qiáng)

加CHaCOONa(s)向左減小減小增強(qiáng)

升高溫度向右增大增大增強(qiáng)

r易錯(cuò)辨析」

i.弱電解質(zhì)溶液中至少存在兩種共價(jià)化合物分子（）

2.氯氣溶于水，當(dāng)NHEhO電離出的c（OH-）=c（NH；）時(shí)，表明NH3H2O電?離處于平衡狀

態(tài)（）

3.電離平衡右移，電解質(zhì)分子的濃度一定減小，離子濃度一定增大（）

4.25℃時(shí)，（）.1mol?L「CH3co0H加水稀釋，各離子濃度均減小（）

5.電離平衡向右移動(dòng)，弱電解質(zhì)的電離度一定增大（）

6.電離平衡向右移動(dòng)，電解質(zhì)分子的濃度一定減?。ǎ?/p>

答案I.V2.X3.X4.X5.X6.X

■專項(xiàng)突破提升關(guān)鍵能力

電離平衡移動(dòng)結(jié)果的分析

1.分別畫出冰醋酸加水稀釋過程中溶液的電導(dǎo)率和pH隨加水體積變化的曲線。

電pH

加水的體積加水的體積

圖I圖2

答案

加水的體積加水的體積

圖I圖2

2.常溫下，屯100證0.（）1111011.的513。。014溶液,②lOmLU.lmolLf的CbhCOOH溶

液。用”或填寫下列問題。

（DcCCHsCOO）：①②。

（2）電離程度：①②。

（3）在上述兩種溶液中加入足量鋅片。開始時(shí)的反應(yīng)速率：①②，反應(yīng)結(jié)束生成相同

狀況下H2的體積：①________②。

（4）與同濃度的NaOH溶液完全反應(yīng)消耗NaOH溶液的體積：①②。

答案(1)<(2)>(3)<=(4)=

-+2

3.H2s水溶液中存在電離平衡：H2SH“HS一和HSH+S~o若向H2s溶液中

()

A.加水，平衡向右移動(dòng)，溶液中氫離子濃度增大

B.通入過量SO2氣體，平衡向左移動(dòng)，溶液pH增大

C.滴加新制氯水，平衡向左移動(dòng)，溶液pH減小

D.加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化)，溶液中所有離子濃度都減小

答案C

解析加水促進(jìn)電離，但氮離子濃度減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；通入過量SO?氣體發(fā)生反應(yīng)：2H2S+

SO2=3SI+2H2O,當(dāng)SO2過量時(shí)溶液顯酸性，而且酸性比H2s強(qiáng)，pH減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

滴加新制氯水，發(fā)生反應(yīng)：CL+H2s=2HCI+SI,平衡向左移動(dòng)，溶液pH減小，C項(xiàng)正

2++

確：如人少量硫酸銅固體，發(fā)生反應(yīng)：H2S+CU=CUSI4-2H,濃度增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二電離平衡常數(shù)及應(yīng)用

■歸納整合夯實(shí)必備知識(shí)

i.概念

在一定條件下，弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中電離所生成的各種離子濃度(塞次方)的乘

積與溶液中未電離的分子濃度的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做電離平衡常數(shù)，簡(jiǎn)稱電離常

數(shù)，用K(弱酸用Ka，弱堿用心)表示。

2.表達(dá)式

一元弱酸HA一元弱堿BOH

電離方程式HAH++A-BOHB++OH-

一3+仆一)c(B)c(QH)

電離常數(shù)表達(dá)式

lc(HA)h~c(BOH)

3.特點(diǎn)

(I)電離平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，升高溫度，K增大。

(2)電離平衡常數(shù)反映弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱，K越大，表示弱電解質(zhì)越易電離，酸性或堿性越

強(qiáng)。

(3)多元弱酸的各步電離常數(shù)的大小關(guān)系是心》七》代……，故其酸性取決于第一步的電離。

4.電離度

(1)概念

在一定條件下的弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí)，已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原電解質(zhì)分子總數(shù)的

百分比。

（2）表示方法

己電離的弱電解質(zhì)分子數(shù)—小-r七一斗弱電解質(zhì)的某離子濃度、-

『溶液中原有弱電解質(zhì)的分子總數(shù)又1°%'也可表小為。一弱電解質(zhì)的初始濃度'I。%

（3）影響因素

①相同溫度下，同一弱電解質(zhì)，濃度越大，其電離度（。）越小。

②相同濃度下，同一弱電解質(zhì)，溫度越高，其電離度（㈤越太。

r易錯(cuò)辨析」

1.弱電解質(zhì)的電離平衡右移，電離常數(shù)一定增大（）

2.電離常數(shù)大的酸溶液中的c（H+）一定比電,離常數(shù)小的酸溶液中的以?^）大（）

3.某一弱電解質(zhì)，電離度越大，電離常數(shù)就越大（）

4.相同溫度下，向1mo卜的醋酸溶液中加入少量冰酷酸，其也禹度變小（）

5.稀醋酸中加入少量醋酸鈉能增大醋酸的電離程度（）

答案LX2.X3.X4.J5.X

■專項(xiàng)突破提升關(guān)鍵能力

一、利用電離常數(shù)判斷弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱

1.部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：

弱酸HCOOHH2SH2CO3HC10

-7Kal=4.5410-7

電離平衡常Ka=^ai=l.lX10Ka=

-4Ka2=L3Xl()-134.0X10-8

數(shù)（25C）1.77X10Ara2=4.7X10-"

按要求回答下列問題：

（l）HCOOH、H2S,H2coqHC1O的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?

（2）相同濃度的HCOO\HS">S2\HCO入CO相、CRT結(jié)合H+的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/p>

（3）運(yùn)用上述電離常數(shù)及物質(zhì)的特性判斷下列化學(xué)方程式不正確的是（填序號(hào)）。

-

①次氯酸與NaHCCh溶液的反應(yīng)：HC1O+HCO；=C1O+H30+C02t

②少量CO?通入NaClO溶液中：C02+H20+2ClO-=COr+2HC1O

③少量CO2通入NaClO溶液中：CO2+H2O+CIO=HCO3+HC10

--

④硫化氫通入NaClO溶液中：H2S+C1O=HS+HC10

_

⑤碳酸鈉滴入足量甲酸溶液中：2HCOOH+COr=2HCOO+CO2t+H20

答案(l)HCOOH>H2cCh>H2S>HC1O

(2)S2->C0r>C10->HS->HCO；>HCOO一

⑶??④

二、判斷微粒濃度比值的大小

2.下列關(guān)于電解質(zhì)的說法正確的是(填字母)。

A.向0.1molL'CH3coOH溶液中加入少量水，溶液中一仆14M減小

B.室溫下向lOmLO.lmo卜Lr的氨水中加水稀釋后，溶液中嚶篇*不變

C.等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2c03和NaHC03溶液混合：舞興<嘿9

C〈H2C5)C(HC5)

D.將濃度為0.1molL-1HF溶液加水不斷稀釋過程中，電離平衡常數(shù)K(HF)保持不變，篇■+

始終增大

答案B

解析B項(xiàng)，NH3H20的電離常數(shù)Kb="要)溫度不變，心不變，正確；C項(xiàng),

等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2c。3和NaHCOs溶液混合，根據(jù)電離常數(shù)有。=

e(H')((HCOn_c(H，)-c(COr)c(H2co3)_

同一溶液中c(H+)相等,則c(H+)=Ka「-

?H2co3)'/2一c(HCO；)c(HCO；)

心嚅?而2右,則黑黑錯(cuò)誤：D項(xiàng).0Jm。心的HF加水稀釋.

c(F-)趨近于0,而c(bT)趨于不變(10-7[]]0卜口)，故七；變小，錯(cuò)誤。

3.常溫下，將0.1moLL-i的CH3coOH溶液加水稀釋，請(qǐng)?zhí)顚懴铝斜磉_(dá)式中的數(shù)據(jù)變化情

況(填“變大”“變小”或“不變”)。

.cCCH^COOH)

⑴c(H,)-------；

C(CH3COO~)

⑵《CHaCOOH)-------:

dCFhCOOj

⑶c面)--------；

c(CH3coe0dH+)

(4)~c(CH3coOH)--------；

c(CH3coeQ

P)CTCH3C00H)C(0H)-------------

答案(1)變?、谱兇螈亲冃?4)不變

(5)不變

，&-V?c(CH3coOH)c(CH3co0一)c(CH3co0一)*“.工

解析(1)將該式變?yōu)?口+、~zr*urr>n_\=P或稀用中時(shí)醋酸的電幀平衡正

向移動(dòng)，〃(CH3coOH)減小，〃出+)增大因而其比值變小。

一、十、

(2)將該式變?yōu)椋?:狹或稀釋時(shí)醋酸的電離平衡正向移動(dòng),〃(CH3co0H)

C(Crl3CAJOn)-C(n)C(n)

減小，〃(CH3coO)增大因而其比值變大。

(5)將該式變?yōu)橛洷?曲島"島幣=古，故比值不變°

■規(guī)律方法

判斷溶液中微粒濃度比值的三種方法

(I)將濃度之比轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量之比進(jìn)行比較，這樣分析起來可以忽略溶液體積的變化，只需

分析微粒數(shù)目的變化即可C

(2)“假設(shè)法”，加上述問題(3),假設(shè)無限稀釋，C(CH3CO(T)趨近于0,c(H+)趨于lO^mol-L

一1故比值變小。

(3)“湊常數(shù)”，解題時(shí)將某些粒子的濃度比值乘以或除以某種粒子的濃度，轉(zhuǎn)化為一個(gè)常數(shù)

與某種粒子濃度的乘積或相除的關(guān)系。

三、根據(jù)電離度求電離常數(shù)

4.已知25C時(shí)，某濃度為6?的一元弱酸HA的電離度為a,求該溫度下的HA的電離常數(shù)(元)。

答案HAH；+A

起始C00

轉(zhuǎn)化c-ac-ac-a

平衡c-(l-a)c-aca

3c.(」一團(tuán)=廠3a很小，可認(rèn)為-1，則a=，口2。

真題演練明確考向

1.(2020?北京.11)室溫下，對(duì)于1L0.1molL—i醋酸溶液。下列判斷正確的是()

A.該溶液中CHKXX)的粒子數(shù)為6.02X1()22

B.加入少量CH3coONa固體后，溶液的pH降低

C.滴加NaOH溶液過程中，〃(CH3coeT)與〃(CH3coOH)之和始終為0.1mol

D.與Na2cO3溶液反應(yīng)的離子方程式為CO34-2H'=H2O+CO2t

答案C

解析醋酸屬于弱電解質(zhì)，則CH3coe)一的粒子數(shù)小于6.O2X1O22,A錯(cuò)誤：加入少量

CH3coONa固體，抑制醋酸的電離，溶液的pH引高，故B錯(cuò)誤；根據(jù)元素質(zhì)量守恒，

〃(CH3coCT)+〃(CH3coOH)=O.Imol,故C正確；醋酸的酸性強(qiáng)于碳酸，則根據(jù)強(qiáng)酸制取弱

酸，醋酸與Na2cCh溶液反應(yīng)生成醋酸鈉、二氧化碳和水，晶酸是弱電解質(zhì)，離子反應(yīng)中不

能拆寫，故D錯(cuò)誤。

-3

2.(2021?河北1月選考模擬，14)H3P04的電離是分步進(jìn)行的，常溫下/Cai=7.6X10,Kg

=6.3X10—8,/Ca3=4.4X10-13o下列說法正確的是()

A.濃度均為0.1molL「的NaOH溶液和H3P。4溶液按照體積比2：1混合,混合液的pH<7

B.NanHPCh溶液中，c(H、+c(H2Po4)+c(H3Po4)=c(P0i)+c(OH)

C.向0.1moIL_1的H3PO4溶液中通入HC1氣體(忽略溶液體積的變化)，溶液pH=1時(shí)，溶

液中大約有7.1%的H3P電離

D.在H3P。4溶液中加入NaOH溶液,隨著NaOH的加入，溶液的pH增大,當(dāng)溶液的pH=

11時(shí),c(POi)>c(HPOf)

答案C

解析NaOH和H3P。4按物質(zhì)的量之比2：I混合，恰好反應(yīng)產(chǎn)生Na2HP()4,在HPOM溶液

中，存在HPOM的電離平衡和水解平衡，電離平衡常數(shù)Ka3=4.4Xl()r3,水解平衡常數(shù)感2

K]0一”

-7

=7^=.7vln-8^1.59xIo,Kh2>Ka3,水解程度大于電離程度，因此溶液顯堿性，pH>7,

Aa20.3X1U

A錯(cuò)誤；在NazHPOj溶液中，根據(jù)質(zhì)子守恒可得c(H+)+c(H2Poi)+2c(H3Po4)=。卞0要)+

c(OH-),B錯(cuò)誤：設(shè)電離出的c(H2PoI)=x,K；H=坦提詈6X10r,

Cy113*/U?1A

0.0071molL-1,溶液中大約電離的HFCh有+x100%=7.1%,C正確；當(dāng)溶液

u.1mol-L

+-1,

遼…C(H)C(POr)10Xc(POr)a,

的pH=ll時(shí)，c(H")=10"mol-LQ=，(丑0「)=《HPOf)=44X10,3,則

C(HPO3~)=4,4X1°'則c(P0i)<c(HPOi),D錯(cuò)誤。

3.(2020?海南，12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分?jǐn)?shù)隨pH的變化如圖所示。下處說法

錯(cuò)誤的是()

A.該酸一lgKa-4.7

B.NaA的水解平衡常數(shù)Kh=}

C.當(dāng)該溶液的pH=7.0時(shí)，c(HA)<c(A-)

D.某c(HA):c(A-)=4：1的緩沖溶液，pH^4

答案B

解析觀察曲線的交點(diǎn)為c(HA)=c(A~)時(shí)，此時(shí)溶液的pHg4.7,該酸)=

C(rlA)

c(H+)^10~47,故一1g風(fēng)光4.7,A說法正確；NaA的水解平衡常數(shù)刖=。3晨吃：‘)=

器,B說法錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，當(dāng)該溶液的pH=7.0時(shí)，(?(HA)<c(A"),C說法正確；根

八a

據(jù)圖像可知，c(HA)為0.8,c'(A.)為0.2時(shí)，pH約為4,故某c(HA)：c(A~)=4:1的緩沖溶

液，pH&4,D說法正確。

4.(2019?全國(guó)卷［，4)NaOH溶液滴定鄰苯二甲酸氫鉀(鄰苯二甲酸H2A的Kai=LlXK)r,

北2=3.9X1()F)溶液，混合溶液的相對(duì)導(dǎo)電能力變化曲線如圖所示，其中b點(diǎn)為反應(yīng)終點(diǎn)。

下列敘述錯(cuò)誤的是()

7

控6

孑

5

并

金4

翼3

2

010203040

V(NaOH)/mL

A.混合溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和種類有關(guān)

B.Na.與A?-的導(dǎo)電能力之和大于HA」的

C.b點(diǎn)的混合溶液pH=7

D.c點(diǎn)的混合溶液中,c(Na》c(K')>c(OH)

答案C

解析滴定至終點(diǎn)時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2NaOH+2KHA=K2A+Na2A+2H2O。溶液導(dǎo)電能力與溶

液中離子濃度和種類有關(guān)，離子濃度越大、所帶也荷越多，其導(dǎo)電1能力越強(qiáng)，A項(xiàng)正確；圖

像中縱軸表示“相對(duì)導(dǎo)電能力”，隨著NaOH溶液的滴加，溶液中c(K+)、c(HA-)逐漸成小,

而Na+、A?一的物質(zhì)的量逐漸增大，由題圖可知，溶液的相對(duì)導(dǎo)電能力逐漸增強(qiáng)，說明Na+

與A?一的導(dǎo)電,能力之和大于HA一的，B項(xiàng)正確；本實(shí)驗(yàn)?zāi)J(rèn)在常溫下進(jìn)行，滴定終點(diǎn)時(shí)，溶

液中的溶質(zhì)為鄰家二甲酸鈉和鄰家二甲酸鉀，由于鄰笨二甲酸是弱酸，所以溶液呈堿性，

pH>7,C項(xiàng)錯(cuò)誤：滴定終點(diǎn)時(shí)，c(K+)=c(Na+),a點(diǎn)到b點(diǎn)加入NaOH溶液的體積大于b點(diǎn)

到c點(diǎn)的，故c點(diǎn)時(shí)C(K+：>C(OH-),所以c(Na+)>c(K+)>c(OFT),D項(xiàng)正確。

課時(shí)精練

1.一定溫度下，將一定質(zhì)量的冰醋酸加水稀釋過程中，溶液的導(dǎo)電能力變化如圖所示，下列

說法正確的是()

導(dǎo)

電

能

力

積

加水體

“

<b

：c<a

的pH

溶液

c三點(diǎn)

、b、

A.a

b

c<a<

程度：

的電離

coOH

CH3

c三點(diǎn)

、b、

B.a

偏小

結(jié)果

測(cè)量

pH,

液的

處溶

測(cè)量a

試紙

的pH

濕潤(rùn)

C.用

b

VaV

積：c

液的體

OH溶

耗Na

，消

中和

溶液

aOH

L-N

1mo卜

液用

點(diǎn)溶

c三

、b、

D.a

C

答案

oOH

CH3c

利于

多，越

水越

項(xiàng)，加

b;B

c>a>

pH:

>c,故

:b>a

(H+)

力知c

導(dǎo)也能

項(xiàng)，由

A

解析

釋a

于稀

,相當(dāng)

的pH

溶液