高二化学期末专题复习（选择性必修1）期末专题复习六 弱电解质电离与溶液酸碱性（详细解析）

期末专题复习六弱电解质电离与溶液酸碱性【感知高考】1．(2020·北京，11)室温下，对于1L0.1mol·L－1醋酸溶液。下列判断正确的是()A．该溶液中CH3COO－的粒子数为6.02×1022B．加入少量CH3COONa固体后，溶液的pH降低C．滴加NaOH溶液过程中，n(CH3COO－)与n(CH3COOH)之和始终为0.1molD．与Na2CO3溶液反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑答案C解析1L0.1mol·L－1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol，醋酸属于弱酸，是弱电解质，在溶液中部分电离，存在电离平衡，则CH3COO－的粒子数小于6.02×1022，故A错误；加入少量CH3COONa固体后，溶液中CH3COO－的浓度增大，根据同离子效应，会抑制醋酸的电醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol，滴加NaOH溶液过程中，溶液中始终存在物料守恒，n(CH3COO－)＋n(CH3COOH)＝0.1mol，故C正确；醋酸的酸性强于碳酸，则根据强酸制取弱酸，醋酸与Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，醋酸是弱电解质，离子反应中不能拆写，则离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2CH3COOH=H2O＋CO2↑＋2CH3COO－，故D错误。【知识梳理】强电解质与弱电解质（1）在水溶液中完全电离的称为强电解质，包括强酸、强碱、大多数等在水溶液中电离的称为弱电解质，包括弱酸、弱碱、等（3）下列物质中，属于电解质的是(填序号，下同)，属于非电解质的是，属于强电解质的是，属于弱电解质的是。①H2SO4②盐酸③氯气④硫酸钡⑤乙醇⑥铜⑦H2CO3⑧氯化氢⑨CH3COOH⑩氨气⑪CO2答案：（1）化合物盐（2）部分化合物水（3）①④⑦⑧⑨⑤⑩⑪①④⑧⑦⑨弱电解质的电离（1）电离平衡的建立与特征①开始时，v(电离)，而v(结合)为。②平衡的建立过程中，v(电离)v(结合)。③当v(电离)v(结合)时，电离过程达到平衡状态。（2）外因对电离平衡的影响以0.1mol·L－1CH3COOH溶液为例，填写外界条件对CH3COOHCH3COO－＋H＋ΔH＞0的影响。改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)导电能力Ka加水稀释加入少量冰醋酸通入HCl(g)加NaOH(s)加CH3COONa(s)升高温度答案:（1）电离平衡的建立与特征①开始时，v(电离)最大，而v(结合)为0。②平衡的建立过程中，v(电离)＞v(结合)。③当v(电离)＝v(结合)时，电离过程达到平衡状态。①向右增大减小减弱不变②向右增大增大增强不变③向左增大增大增强不变④向右减小减小增强不变⑤向左减小减小增强不变⑥向右增大增大增强增大3.电离平衡常数（1）表达式①一元弱酸HA的电离常数：根据HA⇌H＋＋A－，可表示为Ka＝。②一元弱碱BOH的电离常数：根据BOH⇌B＋＋OH－，可表示为Kb＝。（2）特点①电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K值。②电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱，K越大，表示弱电解质越易，酸性或碱性越。③多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3……，故其酸性取决于第步电离。答案：（1）①Ka＝eq\f(cA－·cH＋,cHA)②Kb＝eq\f(cB＋·cOH－,cBOH)。（2）①温度增大。②电离强。③一。4.电离度（1）表示方法α＝×100%或α＝×100%（2）影响因素①相同温度下，同一弱电解质，浓度越大，其电离度(α)越。②相同浓度下，同一弱电解质，温度越高，其电离度(α)越。答案：（1）表示方法α＝eq\f(已电离的弱电解质分子数,溶液中原有弱电解质的总分子数)×100%或α＝eq\f(弱电解质的某离子浓度,弱电解质的初始浓度)×100%（2）①小。②大。5.水的电离(1)水是极弱的电解质，其电离过程(填“吸热”或“放热”)。水的电离平衡常数的表达式为K＝(2)影响水的电离平衡的因素①温度：温度升高，水的电离平衡向方向移动，c(H＋)和c(OH－)均(填“增大”“减小”或“不变”)。②加酸或碱会(填“促进”或“抑制”)水的电离。③加能水解的盐，可与水电离出的或结合，使水的电离平衡移动。答案：(1)吸热(填“吸热”或“放热”)。K＝eq\f(cH＋·cOH－,cH2O)。(2)①正增大②抑制③H＋或OH－，正向6．水的离子积(1)表达式：Kw＝。(2)影响因素：一定温度时，Kw是个常数，Kw只与有关，越高，Kw越。25℃时，Kw＝，100℃时，Kw＝1×10－12。(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于、、的稀溶液(4)外界条件对水的电离平衡的具体影响（图1）答案：(1）Kw＝c(H＋)·c(OH－)。(2)温度，温度越高，Kw越大Kw＝1×10－14。(3)酸、碱、盐(4)①逆不变减小减小增大②逆不变减小增大减小③正不变增大增大减小④正不变增大减小增大⑤正增大增大增大增大⑥逆减小减小减小减小7．计算水电离的c(H＋)或c(OH－)（图2）图1：外界条件对水的电离平衡的具体影响图2：计算各溶液中水电离的c(H＋)或c(OH－)答案：①1.0×10－21.0×10－121.0×10－12②1.0×10－131.0×10－11.0×10－13③1.0×10－51.0×10－91.0×10－5④1.0×10－101.0×10－41.0×10－48.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小酸性溶液c(H＋)c(OH－)中性溶液c(H＋)c(OH－)碱性溶液c(H＋)c(OH－)答案：酸性溶液c(H＋)>c(OH－)中性溶液c(H＋)＝c(OH－)碱性溶液c(H＋)<c(OH－)9.pH的计算(1)计算公式：pH＝。(2)单一溶液pH的计算①强酸的稀溶液：如HnA，设浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝，pH＝。②强碱溶液(25℃)：如B(OH)n，设浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝，pH＝。(3)混合溶液pH的计算类型①两种强酸混合：直接求出，再据此求pH。②两种强碱混合：先求出，再根据Kw求出，最后求pH。③强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。(4)按要求计算下列溶液的pH(常温下，忽略溶液混合时体积的变化)：①0.1mol·L－1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)。②0.1mol·L－1的氨水(NH3·H2O的电离度α＝1%，电离度＝eq\f(已电离的弱电解质浓度,弱电解质的初始浓度)×100%)。③pH＝2的盐酸与等体积的水混合。④常温下，将0.1mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06mol·L－1硫酸溶液等体积混合。⑤25℃时，pH＝3的硝酸和pH＝12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合。答案：(1)计算公式：pH＝－lgc(H＋)。(2)单一溶液pH的计算①强酸溶液：c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lg(nc)。②强碱溶液(25℃)：c(H＋)＝eq\f(10－14,nc)mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lg(nc)。(3)混合溶液pH的计算类型①两种强酸混合：直接求出c(H＋)混，再据此求pH。②两种强碱混合：先求出c(OH－)混，再根据Kw求出c(H＋)混，最后求pH。③强酸、强碱混合：c(H＋)混或c(OH－)混＝eq\f(|cH＋酸V酸－cOH－碱V碱|,V酸＋V碱)。(4)①2.9②11③2.3④2⑤1010．常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊＜5.05.0～8.0>8.0甲基橙＜3.13.1～4.4>4.4酚酞＜8.28.2～10.0>10.0答案：（从左到右，上到下）红色，紫色，蓝色；红色，橙色，黄色；无色，红色，红色。11.基本概念易错辨析（判断下列说法是否正确，仅对的打“√”，错的订正原因）()(1)当氨水电离处于平衡状态时，c(NH3·H2O)＝c(NHeq\o\al(＋,4))()(2)强电解质都是离子化合物()(3)电离平衡右移，电解质分子的浓度一定减小，离子浓度一定增大()(4)电离平衡向右移动，弱电解质的电离程度一定增大()(5)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强()(6)H2CO3的电离常数表达式：Ka＝eq\f(c2H＋·cCO\o\al(2－,3),cH2CO3)()(7)弱电解质的电离平衡右移，电离常数一定增大()(8)电离常数大的酸溶液中的c(H＋)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H＋)大()(9)某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大()(10)相同温度下，向1mol·L－1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸，其电离度变小()(11)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变()(12)温度一定时，在纯水中通入少量SO2，水的电离平衡不移动，Kw不变()(13)室温下，0.1mol·L－1的HCl溶液与0.1mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等()(14)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同()(15)pH＝7的溶液一定呈中性()(16)用pH试纸测溶液的pH时，应先用蒸馏水润湿试纸()(17)用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.4()(18)任何温度下，利用H＋和OH－浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性答案：(1)(×)错因：弱电解质的电离程度很小，只有少部分电离。(2)(×)错因：许多共价化合物如强酸、氯化铝等都是强电解质。(3)(×)错因：0.1mol·L－1CH3COOH加水稀释，醋酸分子浓度、醋酸根离子浓度、氢离子浓度均减小。(4)(×)错因：温度不变时，向溶液中加入弱电解质，电离平衡向右移动，弱电解质的电离程度减小。(5)(×)错因：溶液的导电能力(电导率)与电解质的强弱无关，它决定于溶液中自由移动的离子浓度大小及离子所带的电荷数目。(6)(×)错因：多元弱酸的电离常数分步书写。(7)(×)错因：电离常数只与温度有关，与平衡移动的方向无关。(8)(×)错因：酸中c(H＋)既跟酸的电离常数有关，还跟酸的浓度有关。(9)(×)错因：相同温度下，同一弱电解质的电离常数相同，而溶液的浓度越小电离度越大。(10)(√)(11)(×)错因：浓硫酸滴入水中放热，溶液温度升高，Kw变大。(12)(×)错因：二氧化硫与水反应生成的亚硫酸抑制水的电离。(13)(√)(14)(×)错因：CH3COONH4溶液中的醋酸根离子和铵根离子均能水解，促进水的电离。(15)(×)错因：水的电离受温度的影响，因而溶液的pH也与温度有关。(16)(×)错因：用蒸馏水润湿试纸，相当于稀释待测液。（17）×错因：广范pH试纸只能读取1～14的整数。(18)(√)【习题演练】1.已知室温时，0.1mol·L－1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，下列叙述错误的是()A．该溶液的pH＝4B．升高温度，溶液的pH增大C．此酸的电离常数约为1×10－7D．由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍答案B解析c(H＋)＝0.1%×0.1mol·L－1＝10－4mol·L－1，pH＝4；因HA在水中存在电离平衡，升高温度促进平衡向电离方向移动，c(H＋)将增大，pH会减小；电离常数表达式Ka＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)≈eq\f(10－42,0.1)＝1×10－7；c(H＋)＝10－4mol·L－1，所以由水电离出的c(H＋)＝10－10mol·L－1，前者是后者的106倍，故选B。2.根据下表提供的数据，判断下列离子方程式或化学方程式书写正确的是()化学式HClOH2CO3电离常数K＝3.0×10－8K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－11A.向Na2CO3溶液中滴加少量氯水：COeq\o\al(2－,3)＋2Cl2＋H2O=2Cl－＋2HClO＋CO2↑B．向NaHCO3溶液中滴加少量氯水：2HCOeq\o\al(－,3)＋Cl2=Cl－＋ClO－＋2CO2↑＋H2OC．向NaClO溶液中通入少量CO2：CO2＋NaClO＋H2O=NaHCO3＋HClOD．向NaClO溶液中通入过量CO2：CO2＋2NaClO＋H2O=Na2CO3＋2HClO.答案C解析根据表格数据可知酸性：H2CO3＞HClO＞HCOeq\o\al(－,3)。A项，向Na2CO3溶液中滴加少量氯水：2COeq\o\al(2－,3)＋Cl2＋H2O=Cl－＋2HCOeq\o\al(－,3)＋ClO－，错误；B项，向NaHCO3溶液中滴加少量氯水，反应的离子方程式是HCOeq\o\al(－,3)＋Cl2=Cl－＋HClO＋CO2↑，错误；D项，向NaClO溶液中通入过量CO2，化学方程式是CO2＋NaClO＋H2O=NaHCO3＋HClO，错误。3.[2017·全国卷Ⅰ，28(1)]下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是()A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸C．0.10mol·L－1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸答案D解析H2SO3能和NaHCO3反应放出CO2，说明酸性：H2SO3>H2CO3，而H2S不能和NaHCO3反应，说明酸性：H2S<H2CO3，A可以；H2S、H2SO3均为二元酸，同浓度时，H2SO3导电能力强，说明溶液中离子浓度大，即电离程度大，酸性强，B可以；同浓度时，H2SO3酸性强，C可以；还原性与酸性强弱无关，D不可以。4.(2020·浙江7月选考，17)下列说法不正确的是()A．2.0×10－7mol·L－1的盐酸中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1B．将KCl溶液从常温加热至80℃，溶液的pH变小但仍保持中性C．常温下，NaCN溶液呈碱性，说明HCN是弱电解质D．常温下，pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，溶液pH增大答案A解析对于2.0×10－7mol·L－1的盐酸中，水电离出的c(H＋)相对来说不是很小，不能忽略，故该盐酸中c(H＋)＞2.0×10－7mol·L－1，A错误；升高温度，水的电离程度增大，Kw增大，水电离出的c(H＋)增大，则溶液的pH减小，由于KCl是强酸强碱盐，不水解，故其溶液仍呈中性，B正确；常温下，NaCN溶液呈碱性，说明CN－发生了水解，则HCN为弱电解质，C正确；常温下，pH为3的醋酸溶液中加入CH3COONa固体，c(CH3COO－)增大，醋酸的电离平衡逆向移动，c(H＋)减小，由于Kw不变，则溶液中c(OH－)增大，溶液pH增大，D正确。5.下列事实中，能说明MOH是弱碱的是()A．0.1mol·L－1MOH溶液可以使酚酞溶液变红B．常温下，0.1mol·L－1MOH溶液中c(OH－)<0.1mol·L－1C．MOH溶液的导电能力比NaOH溶液弱D．等体积的0.1mol·L－1MOH溶液与0.1mol·L－1盐酸恰好完全反应答案B解析0.1mol·L－1MOH溶液可以使酚酞溶液变红，说明MOH能电离出氢氧根离子，但不能说明MOH的电离程度，所以不能说明MOH是弱电解质，A错误；常温下，0.1mol·L－1MOH溶液中，c(OH－)<0.1mol·L－1，说明MOH没有完全电离，则MOH为弱碱，B正确；等体积的0.1mol·L－1MOH溶液与0.1mol·L－1盐酸混合，无论MOH是强碱还是弱碱，都恰好完全反应，D错误。6.的一元酸HA与bmol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是()A．a＝bB．混合溶液的pH＝7C．混合溶液中，c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)答案C解析判断溶液呈中性的依据是c(H＋)＝c(OH－)。A项中，a＝b，酸碱恰好完全反应生成正盐和水，由于酸碱强弱未知，不能确定溶液的酸碱性；B项中未说明温度为25℃，故混合溶则c(OH－)＝eq\r(Kw)mol·L－1，c(H＋)＝c(OH－)，故溶液呈中性；D项中c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，只能说明溶液中电荷守恒，无法判断溶液的酸碱性。7.在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示，下列说法不正确的是()A．向b点对应的醋酸溶液中滴加NaOH溶液至a点，此时c(Na＋)＝c(CH3COO－)B．25℃时，加入CH3COONa可能引起由b向a的变化，升温可能引起由a向c的变化C．T℃时，将pH＝2的硫酸与pH＝10的KOH等体积混合后，溶液显酸性D．b点对应的溶液中大量存在：K＋、Ba2＋、NOeq\o\al(－,3)、I－答案CD解析A项，向b点对应的醋酸溶液中滴加NaOH溶液至a点，因为a点溶液呈中性，根据电荷守恒规律，所以c(Na＋)＝c(CH3COO－)，正确；B项，CH3COONa属于强碱弱酸盐，会发生水解，使得c(OH－)增大，可能引起由b向a的变化，升温溶液中的c(OH－)和c(H＋)同时同等程度地增大，所以可能引起由a向c的变化，正确；C项，由图像知T℃时Kw＝10－12，将pH＝2的硫酸与pH＝10的KOH等体积混合后，溶液显中性，错误；D项，由图像知b点对应的溶液呈酸性，溶液中NOeq\o\al(－,3)、I－在酸性条件下发生氧化还原反应，因此K＋、Ba2＋、NOeq\o\al(－,3)、I－不能大量存在，错误。8.某温度下的水溶液中，c(H＋)＝10－xmol·L－1，c(OH－)＝10－ymol·L－1。x与y的关系如图所示：(1)该温度下水的离子积为(填具体数值)；该温度(填“高于”“低于”或“等于”)常温。(2)该温度下0.01mol·L－1NaOH溶液的pH为。(3)除了用pH外，科学家还建议用酸度(AG)来表示溶液的酸碱性：AG＝lgeq\f(cH＋,cOH－)。则该温度下，0.01mol·L－1盐酸的酸度AG＝。答案(1)10－12高于(2)10(3)8解析(1)根据图像可知x＝4时，y＝8，所以该温度下水的离子积常数是10－4×10－8＝10－12>10－14，所以温度高于常温。(2)0.01mol·L－1NaOH溶液中OH－的浓度是0.01mol·L－1，所以氢离子的浓度为eq\f(10－12,0.01)mol·L－1＝10－10mol·L－1，因此pH＝10。(3)0.01mol·L－1盐酸中氢离子浓度是0.01mol·L－1，所以OH－的浓度是10－10mol·L－1。因此该温度下，0.01mol·L－1盐酸的酸度AG＝lgeq\f(cH＋,cOH－)＝8。9．在一定温度下，有a.盐酸b．硫酸c．醋酸三种酸：(1)当三种酸的物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是(用字母表示，下同)。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是。(3)若三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是。(4)当三者c(H＋)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是