弱电解质的电离平衡-高考化学一轮复习

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第八章水溶液中的离子反应与平衡V

第46讲弱电解质的电离平衡

【复习目标】1.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.理解电离平衡常数，掌握电离平衡常

数的相关计算。3.理解电离平衡常数的相关应用。

考点一弱电解质的电离平衡及影响因素

■归纳整合夯实必备知识

1.弱电解质的电离平衡概念

（1）电离平衡的建立

在一定条件下（如温度、压强等），当弱电解质分子电离产生离子的速率和离子结合成分子的

速率相等时，电离过程达到了平衡。

（2）电离平衡的建立与特征

逆：可逆过程

动一

一次电离）三次结合）史）

等」

定：各组分浓度保持恒定不变

变：条件改变，平衡发生移动

①开始时，。（电离）坡大,而0（结合）为Q。

②平衡的建土过程中，。（电离左。（结合）。

③当0（电离）三结合）时，电离过程达到平衡状态。

2.影响电离平衡的因素

"

以（）.1molL「CH3co0H溶液为例，填写外界条件XjCH3co0皿叫）CH3C00（aq）+H

（aq）△”＞（）的影响。

改变条件平衡移动方向而）导电能力

加水稀释向右增大减小减弱

加入少量冰醋酸向右增大增大增强

通入HCl(g)增大增大增强

力口NaOH(s)向右减小减小增强

加CHaCOONa(s)向左减小减小增强

升高温度向右增大增大增强

r易错辨析」

i.弱电解质溶液中至少存在两种共价化合物分子（）

2.氯气溶于水，当NHEhO电离出的c（OH-）=c（NH；）时，表明NH3H2O电•离处于平衡状

态（）

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（）

4.25℃时，（）.1mol・L「CH3co0H加水稀释，各离子浓度均减小（）

5.电离平衡向右移动，弱电解质的电离度一定增大（）

6.电离平衡向右移动，电解质分子的浓度一定减小（）

答案I.V2.X3.X4.X5.X6.X

■专项突破提升关键能力

电离平衡移动结果的分析

1.分别画出冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率和pH随加水体积变化的曲线。

电pH

加水的体积加水的体积

图I图2

答案

加水的体积加水的体积

图I图2

2.常温下，屯100证0.（）1111011.的513。。014溶液,②lOmLU.lmolLf的CbhCOOH溶

液。用”或填写下列问题。

（DcCCHsCOO）：①②。

（2）电离程度：①②。

（3）在上述两种溶液中加入足量锌片。开始时的反应速率：①②，反应结束生成相同

状况下H2的体积：①________②。

（4）与同浓度的NaOH溶液完全反应消耗NaOH溶液的体积：①②。

答案(1)<(2)>(3)<=(4)=

-+2

3.H2s水溶液中存在电离平衡：H2SH“HS一和HSH+S~o若向H2s溶液中

()

A.加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大

B.通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH增大

C.滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH减小

D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小

答案C

解析加水促进电离，但氮离子浓度减小，A项错误；通入过量SO?气体发生反应：2H2S+

SO2=3SI+2H2O,当SO2过量时溶液显酸性，而且酸性比H2s强，pH减小，B项错误；

滴加新制氯水，发生反应：CL+H2s=2HCI+SI,平衡向左移动，溶液pH减小，C项正

2++

确：如人少量硫酸铜固体，发生反应：H2S+CU=CUSI4-2H,浓度增大，D项错误。

考点二电离平衡常数及应用

■归纳整合夯实必备知识

i.概念

在一定条件下，弱电解质达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度(塞次方)的乘

积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常

数，用K(弱酸用Ka，弱碱用心)表示。

2.表达式

一元弱酸HA一元弱碱BOH

电离方程式HAH++A-BOHB++OH-

一3+仆一)c(B)c(QH)

电离常数表达式

lc(HA)h~c(BOH)

3.特点

(I)电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K增大。

(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱，K越大，表示弱电解质越易电离，酸性或碱性越

强。

(3)多元弱酸的各步电离常数的大小关系是心》七》代……，故其酸性取决于第一步的电离。

4.电离度

(1)概念

在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的

百分比。

（2）表示方法

己电离的弱电解质分子数—小-r七一斗弱电解质的某离子浓度、-

『溶液中原有弱电解质的分子总数又1°%'也可表小为。一弱电解质的初始浓度'I。%

（3）影响因素

①相同温度下，同一弱电解质，浓度越大，其电离度（。）越小。

②相同浓度下，同一弱电解质，温度越高，其电离度（㈤越太。

r易错辨析」

1.弱电解质的电离平衡右移，电离常数一定增大（）

2.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以?^）大（）

3.某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大（）

4.相同温度下，向1mo卜的醋酸溶液中加入少量冰酷酸，其也禹度变小（）

5.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度（）

答案LX2.X3.X4.J5.X

■专项突破提升关键能力

一、利用电离常数判断弱电解质的相对强弱

1.部分弱酸的电离平衡常数如下表：

弱酸HCOOHH2SH2CO3HC10

-7Kal=4.5410-7

电离平衡常Ka=^ai=l.lX10Ka=

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

数（25C）1.77X10Ara2=4.7X10-"

按要求回答下列问题：

（l）HCOOH、H2S,H2coqHC1O的酸性由强到弱的顺序为0

（2）相同浓度的HCOO\HS">S2\HCO入CO相、CRT结合H+的能力由强到弱的顺序为

（3）运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式不正确的是（填序号）。

-

①次氯酸与NaHCCh溶液的反应：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硫化氢通入NaClO溶液中：H2S+C1O=HS+HC10

_

⑤碳酸钠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、判断微粒浓度比值的大小

2.下列关于电解质的说法正确的是(填字母)。

A.向0.1molL'CH3coOH溶液中加入少量水，溶液中一仆14M减小

B.室温下向lOmLO.lmo卜Lr的氨水中加水稀释后，溶液中嘤篇*不变

C.等体积、等物质的量浓度的Na2c03和NaHC03溶液混合：舞兴<嘿9

C〈H2C5)C(HC5)

D.将浓度为0.1molL-1HF溶液加水不断稀释过程中，电离平衡常数K(HF)保持不变，篇■+

始终增大

答案B

解析B项，NH3H20的电离常数Kb="要)温度不变，心不变，正确；C项,

等体积、等物质的量浓度的Na2c。3和NaHCOs溶液混合，根据电离常数有。=

e(H')((HCOn_c(H，)-c(COr)c(H2co3)_

同一溶液中c(H+)相等,则c(H+)=Ka「-

«H2co3)'/2一c(HCO；)c(HCO；)

心嚅?而2右,则黑黑错误：D项.0Jm。心的HF加水稀释.

c(F-)趋近于0,而c(bT)趋于不变(10-7[]]0卜口)，故七；变小，错误。

3.常温下，将0.1moLL-i的CH3coOH溶液加水稀释，请填写下列表达式中的数据变化情

况(填“变大”“变小”或“不变”)。

.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)变小⑵变大⑶变小(4)不变

(5)不变

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

解析(1)将该式变为/口+、~zr*urr>n_\=P或稀用中时醋酸的电帧平衡正

向移动，〃(CH3coOH)减小，〃出+)增大因而其比值变小。

一、十、

(2)将该式变为，=:狭或稀释时醋酸的电离平衡正向移动,〃(CH3co0H)

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

减小，〃(CH3coO)增大因而其比值变大。

(5)将该式变为记表6曲岛"岛币=古，故比值不变°

■规律方法

判断溶液中微粒浓度比值的三种方法

(I)将浓度之比转化为物质的量之比进行比较，这样分析起来可以忽略溶液体积的变化，只需

分析微粒数目的变化即可C

(2)“假设法”，加上述问题(3),假设无限稀释，C(CH3CO(T)趋近于0,c(H+)趋于lO^mol-L

一1故比值变小。

(3)“凑常数”，解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度，转化为一个常数

与某种粒子浓度的乘积或相除的关系。

三、根据电离度求电离常数

4.已知25C时，某浓度为6•的一元弱酸HA的电离度为a,求该温度下的HA的电离常数(元)。

答案HAH；+A

起始C00

转化c-ac-ac-a

平衡c-(l-a)c-aca

3c.(」一团=厂3a很小，可认为-1，则a=，口2。

真题演练明确考向

1.(2020•北京.11)室温下，对于1L0.1molL—i醋酸溶液。下列判断正确的是()

A.该溶液中CHKXX)的粒子数为6.02X1()22

B.加入少量CH3coONa固体后，溶液的pH降低

C.滴加NaOH溶液过程中，〃(CH3coeT)与〃(CH3coOH)之和始终为0.1mol

D.与Na2cO3溶液反应的离子方程式为CO34-2H'=H2O+CO2t

答案C

解析醋酸属于弱电解质，则CH3coe)一的粒子数小于6.O2X1O22,A错误：加入少量

CH3coONa固体，抑制醋酸的电离，溶液的pH引高，故B错误；根据元素质量守恒，

〃(CH3coCT)+〃(CH3coOH)=O.Imol,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Na2cCh溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，晶酸是弱电解质，离子反应中不

能拆写，故D错误。

-3

2.(2021•河北1月选考模拟，14)H3P04的电离是分步进行的，常温下/Cai=7.6X10,Kg

=6.3X10—8,/Ca3=4.4X10-13o下列说法正确的是()

A.浓度均为0.1molL「的NaOH溶液和H3P。4溶液按照体积比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气体(忽略溶液体积的变化)，溶液pH=1时，溶

液中大约有7.1%的H3P电离

D.在H3P。4溶液中加入NaOH溶液,随着NaOH的加入，溶液的pH增大,当溶液的pH=

11时,c(POi)>c(HPOf)

答案C

解析NaOH和H3P。4按物质的量之比2：I混合，恰好反应产生Na2HP()4,在HPOM溶液

中，存在HPOM的电离平衡和水解平衡，电离平衡常数Ka3=4.4Xl()r3,水解平衡常数感2

K]0一”

-7

=7^=.7vln-8^1.59xIo,Kh2>Ka3,水解程度大于电离程度，因此溶液显碱性，pH>7,

Aa20.3X1U

A错误；在NazHPOj溶液中，根据质子守恒可得c(H+)+c(H2Poi)+2c(H3Po4)=。卞0要)+

c(OH-),B错误：设电离出的c(H2PoI)=x,K；H=坦提詈6X10r,

Cy113*/U・1A

0.0071molL-1,溶液中大约电离的HFCh有+x100%=7.1%,C正确；当溶液

u.1mol-L

+-1,

辽…C(H)C(POr)10Xc(POr)a,

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

C(HPO3~)=4,4X1°'则c(P0i)<c(HPOi),D错误。

3.(2020•海南，12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下处说法

错误的是()

A.该酸一lgKa-4.7

B.NaA的水解平衡常数Kh=}

C.当该溶液的pH=7.0时，c(HA)<c(A-)

D.某c(HA):c(A-)=4：1的缓冲溶液，pH^4

答案B

解析观察曲线的交点为c(HA)=c(A~)时，此时溶液的pHg4.7,该酸)=

C(rlA)

c(H+)^10~47,故一1g风光4.7,A说法正确；NaA的水解平衡常数刖=。3晨吃：‘)=

器,B说法错误；根据图像可知，当该溶液的pH=7.0时，(?(HA)<c(A"),C说法正确；根

八a

据图像可知，c(HA)为0.8,c'(A.)为0.2时，pH约为4,故某c(HA)：c(A~)=4:1的缓冲溶

液，pH&4,D说法正确。

4.(2019・全国卷［，4)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Kai=LlXK)r,

北2=3.9X1()F)溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中b点为反应终点。

下列叙述错误的是()

7

控6

孑

5

并

金4

翼3

2

010203040

V(NaOH)/mL

A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关

B.Na.与A?-的导电能力之和大于HA」的

C.b点的混合溶液pH=7

D.c点的混合溶液中,c(Na》c(K')>c(OH)

答案C

解析滴定至终点时发生反应：2NaOH+2KHA=K2A+Na2A+2H2O。溶液导电能力与溶

液中离子浓度和种类有关，离子浓度越大、所带也荷越多，其导电1能力越强，A项正确；图

像中纵轴表示“相对导电能力”，随着NaOH溶液的滴加，溶液中c(K+)、c(HA-)逐渐成小,

而Na+、A?一的物质的量逐渐增大，由题图可知，溶液的相对导电能力逐渐增强，说明Na+

与A?一的导电,能力之和大于HA一的，B项正确；本实验默认在常温下进行，滴定终点时，溶

液中的溶质为邻家二甲酸钠和邻家二甲酸钾，由于邻笨二甲酸是弱酸，所以溶液呈碱性，

pH>7,C项错误：滴定终点时，c(K+)=c(Na+),a点到b点加入NaOH溶液的体积大于b点

到c点的，故c点时C(K+：>C(OH-),所以c(Na+)>c(K+)>c(OFT),D项正确。

课时精练

1.一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列

说法正确的是()

导

电

能

力

积

加水体

“

<b

：c<a

的pH

溶液

c三点

、b、

A.a

b

c<a<

程度：

的电离

coOH

CH3

c三点

、b、

B.a

偏小

结果

测量

pH,

液的

处溶

测量a

试纸

的pH

湿润

C.用

b

VaV

积：c

液的体

OH溶

耗Na

，消

中和

溶液

aOH

L-N

1mo卜

液用

点溶

c三

、b、

D.a

C

答案

oOH

CH3c

利于

多，越

水越

项，加

b;B

c>a>

pH:

>c,故

:b>a

(H+)

力知c

导也能

项，由

A

解析

释a

于稀

,相当

的pH

溶液