浙江选考201X版高考化学大一轮复习 专题9 溶液中的离子反应 第一单元 弱电解质的电离平衡 溶.docx

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浙江选考201X版高考化学大一轮复习专题9溶液中的离子反应第一单元弱电解质的电离平衡溶

第一单元　弱电解质的电离平衡　溶液的酸碱性

[考试标准]

知识条目

必考要求

加试要求

知识条目

必考要求

加试要求

1.弱电解质的电离平衡

①几种典型的弱电解质

②弱电解质水溶液中的电离平衡

③弱电解质的电离方程式

④电离度及其简单计算

⑤水的离子积常数

⑥电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系

⑦多元弱酸的分步电离

a

a

b

a

a

b

b

c

b

b

a

2.溶液的酸碱性

①溶液的酸碱性与溶液中c（H＋）、c（OH－）的关系

②pH的概念，pH与溶液酸碱性的关系

③pH的简单计算

④测定溶液酸碱性的方法，用pH试纸、pH计测定溶液的pH

⑤中和滴定原理及其操作方法

⑥几种常见酸碱指示剂的变色范围

a

a

b

a

a

a

c

b

b

a

考点一　弱电解质的电离平衡

1．弱电解质

（1）概念

（2）与化合物类型的关系

强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物，弱电解质主要是某些共价化合物。

（3）常见的弱电解质

试写出H2O、氢氟酸、醋酸、次氯酸、氢氰酸、一水合氨的电离方程式。

H2O：

H2OH＋＋OH－；

HF：

HFH＋＋F－；

CH3COOH：

CH3COOHCH3COO－＋H＋；

HClO：

HClOH＋＋ClO－；

HCN：

HCNH＋＋CN－；

NH3·H2O：

NH3·H2ONH

＋OH－。

2．弱电解质的电离平衡

（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）电离平衡的特征

（3）外界条件对电离平衡的影响

①内因：

弱电解质本身的性质。

②外因：

浓度、温度、加入试剂等。

（4）电离过程是可逆过程，可直接用化学平衡移动原理分析电离平衡。

以0.1mol·L－1CH3COOH溶液为例：

CH3COOHCH3COO－＋H＋（正向吸热）。

实例（稀溶液）

CH3COOHH＋＋CH3COO－ΔH>0

改变条件

平衡移动方向

n（H＋）

c（H＋）

导电能力

Ka

加水稀释

→

增大

减小

减弱

不变

加入少量冰醋酸

→

增大

增大

增强

不变

通入HCl（g）

←

增大

增大

增强

不变

加NaOH（s）

→

减小

减小

增强

不变

加入镁粉

→

减小

减小

增强

不变

升高温度

→

增大

增大

增强

增大

加CH3COONa（s）

←

减小

减小

增强

不变

1．（2017·浙江4月选考，18）室温下，下列事实不能说明NH3·H2O为弱电解质的是（　　）

A．0.1mol·L－1NH3·H2O的pH小于13

B．0.1mol·L－1NH4Cl溶液的pH小于7

C．相同条件下，浓度均为0.1mol·L－1NaOH溶液和氨水，氨水的导电能力弱

D．0.1mol·L－1NH3·H2O能使无色酚酞溶液变红色

答案　D

解析　若NH3·H2O完全电离，pH应等于13，A能说明NH3·H2O为弱电解质；NH4Cl水溶液显酸性，NH

能水解，说明NH3·H2O不完全电离，B能说明NH3·H2O为弱电解质；同浓度的氨水比NaOH导电性弱说明电离程度比NaOH小，C能说明NH3·H2O为弱电解质；只能说明氨水显示碱性，不能说明其为弱碱，D正确。

2．（2016·浙江10月选考，18）为证明醋酸是弱电解质，下列方法不正确的是（　　）

A．测定0.1mol·L－1醋酸溶液的pH

B．测定0.1mol·L－1CH3COONa溶液的酸碱性

C．比较浓度均为0.1mol·L－1盐酸和醋酸溶液的导电能力

D．比较相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反应完全时消耗两溶液的体积

答案　D

解析　A项，若0.1mol·L－1醋酸溶液的pH＞1，则证明醋酸是弱电解质；B项，若0.1mol·L－1CH3COONa溶液呈碱性，则证明CH3COO－发生水解，从而证明CH3COOH是弱电解质；C项，比较浓度均为0.1mol·L－1的盐酸和醋酸溶液的导电能力，若前者强，则证明醋酸是弱电解质；D项，当NaOH溶液和醋酸溶液的物质的量浓度相同时，恰好完全反应时，消耗两溶液的体积也相同，无法证明醋酸是弱电解质。

3．（2016·浙江4月选考，21）常温下，关于pH相等的盐酸和醋酸溶液（两溶液的OH－浓度也相等），下列说法正确的是（　　）

A．c（HCl）>c（CH3COOH）

B．c（Cl－）＝c（CH3COO－）

C．等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应，盐酸产生的H2多

D．用相同浓度的NaOH溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全，盐酸消耗的NaOH溶液体积多

答案　B

解析　醋酸为弱电解质，在溶液中部分电离，若pH相等时，醋酸浓度较大，即c（HCl）＜c（CH3COOH），A错误；溶液的pH相等，则两溶液中的氢离子、氢氧根离子浓度相等，根据电荷守恒可知

c（Cl－）＝c（CH3COO－），B正确；等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应，由于醋酸的浓度较大，则醋酸产生的H2多，C错误；同浓度的NaOH溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全，由于醋酸的浓度大于盐酸，则醋酸消耗的NaOH溶液体积多，D错误。

备考导向　1从物质的分类角度进行强弱电解质的判断与比较。

2外界条件对电离平衡的影响。

结合图像进行溶液的pH变化、导电性等方面的考查。

3电离平衡常数的计算及应用加试部分考查。

题组一　改变条件，平衡移动，判结果变化

1．将浓度为0.1mol·L－1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是（　　）

A．c（H＋）B．Ka（HF）

C.

D.

答案　D

解析　HF为弱酸，存在电离平衡：

HFH＋＋F－。

根据勒夏特列原理：

当改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，故加水稀释，平衡正向移动，但c（H＋）减小，A错误；电离平衡常数只受温度的影响，温度不变，电离平衡常数Ka不变，B错误；当溶液无限稀释时，c（F－）不断减小，但c（H＋）接近10－7mol·L－1，所以

减小，C错误；

＝

，由于加水稀释，平衡正向移动，所以溶液中n（H＋）增大，n（HF）减小，所以

增大，D正确。

2．25℃时，把0.2mol·L－1的醋酸加水稀释，则图中的纵轴y表示的是（　　）

A．溶液中OH－的物质的量浓度

B．溶液的导电能力

C．溶液中的

D．CH3COOH的电离程度

答案　B

解析　25℃时，0.2mol·L－1的醋酸稀释过程中，随着水的加入溶液中OH－的浓度增大（但不会超过10－7mol·L－1），CH3COOH的电离程度增大，CH3COO－数目增多，CH3COOH数目减少，但溶液中CH

3COO－的浓度减小，溶液的导电能力减弱。

题组二　平衡移动，结果变化，判采取措施

3．稀氨水中存在着下列平衡：

NH3·H2ONH

＋OH－，若要使平衡向逆反应方向移动，同时使

c（OH－）增大，应加入的物质或采取的措施是（　　）

①NH4Cl固体　②硫酸　③NaOH固体　④水　⑤加热

⑥加入少量MgSO4固体

A．①②③⑤B．③⑥

C．③D．③⑤

答案　C

解析　若在氨水中加入NH4Cl固体，c（NH

）增大，平衡向逆反应方向移动，c（OH－）减小，①不合题意；硫酸中的H＋与OH－反应，使c（OH－）减小，平衡向正反应方向移动，②不合题意；当在氨水中加入NaOH固体后，c（OH－）增大，平衡向逆反应方向移动，③符合题意；若在氨水中加入水，稀释溶液，平衡向正反应方向移动，但c（OH－）减小，④不合题意；电离属吸热过程，加热平衡向正反应方向移动，c（OH－）增大，⑤不合题意；加入少量MgSO4固体发生反应生成Mg（OH）2沉淀，溶液中c（OH－）减小，⑥不合题意。

4．已知0.1mol·L－1的醋酸溶液中存在电离平衡：

CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中c（H＋）/c（CH3COOH）的值增大，可以采取的措施是（　　）

①加少量烧碱溶液　②升高温度　③加少量冰醋酸

④加水

A．①②B．①③C．②④D．③④

答案　C

解析　本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动，但①、③会使c（H＋）

/c（CH3COOH）的值减小。

题组三　强酸与弱酸的比较

5．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__________________________________________________________________。

（5）当三者c（H＋）相同且体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2（相同状况），则开始时反应速率的大小关系为________，反应所需时间的长短关系是__________。

（6）将c（H＋）相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c（H＋）由大到小的顺序是________________________________。

（7）将c（H＋）相同、体积相同的三种酸，分别与等浓度的NaOH稀溶液反应至pH＝7，则消耗NaOH溶液的体积大小关系为________。

答案　

（1）b>a>c　

（2）b>a＝c　（3）c>a>b　（4）c>a＝b　（5）a＝b＝c　a＝b>c　（6）c>a＝b　（7）c>a＝b

解析　解答本题要注意以下三点：

①HCl、H2SO4都是强酸，但H2SO4是二元酸；②CH3COOH是弱酸，在水溶液中不能完全电离；③醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO－＋H＋的电离平衡。

6．（2017·杭州重点中学高三联考）pH＝12的XOH、YOH两种一元碱溶液，加水稀释相同倍数，其pH与溶液体积（V）的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．XOH是强碱，YOH是弱碱

B．相同物质的量浓度的XCl和YCl溶液中，c（X＋）

C．pH相同的XOH、YOH两种溶液，c（XOH）>c（YOH）

D．完全中和等pH、等体积的XOH、YOH两溶液时，消耗同浓度稀硫酸的体积V（XOH）＜V（YOH）

答案　D　

解析　A项，稀释相同的倍数，XOH的pH变化大，这说明XOH的碱性强于YOH，但不一定是强碱，错误；B项，Y＋的水解程度大于X＋的，则相同物质的量浓度的XCl和YCl溶液中，c（X＋）＞c（Y＋），错误；C项，XOH的碱性强于YOH，pH相同的XOH、YOH两种溶液，c（XOH）＜c（YOH），错误；D项，根据C中分析可知完全中和等pH、等体积的XOH、YOH两溶液时，消耗同浓度稀硫酸的体积V（XOH）＜V（YOH），正确。

7．（2017·浙江省温州中学高三月考）室温下，有关下列四种溶液的叙述正确的是（忽略溶液混合的体积变化）（　　）

①

②

③

④

pH

12

12

2

2

溶液

氨水

氢氧化钠溶液

醋酸

盐酸

A.在①、②中分别加入氯化铵晶体，两溶液的pH值均增大

B．分别将等体积的①和②加水稀释100倍，所得溶液的pH：

①>②

C．把①、④两溶液等体积混合后所得溶液显酸性

D．将溶液②和溶液③等体积混合，混合后所得溶液pH＝7

答案　B

解析　氯化铵溶液中NH

水解，溶液显酸性，所以在氨水、氢氧化钠溶液中分别加入氯化铵晶体，两溶液的pH值均减小，A不正确；氨水是弱碱，存在电离平衡NH3·H2ONH

＋OH－，稀释促进电离。

氢氧化钠是强碱，完全电离，所以在pH相等的条件下，分别将等体积的①和②加水稀释100倍，所得溶液的pH：

①＞②，B正确；氨水是弱碱，因此在pH＝12的条件下氨水的浓度大于0.01mol·L－1，因此与等体积pH＝2的盐酸混合，氨水过量，溶液显碱性，C不正确；醋酸是弱酸，存在电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋，因此在pH＝2的条件下醋酸溶液的浓度大于0.01mol·L－1。

所以与pH＝12的氢氧化钠溶液等体积混合后醋酸过量，溶液显酸性，pH＜7，D不正确。

8．（2017·温州市“十五校联合体”高二下学期期中）一定温度下，等体积、pH相等的盐酸和醋酸溶液，下列说法正确的是（　　）

A．两溶液中，所含溶质的分子数：

盐酸等于醋酸

B．与等体积等浓度NaHCO3混合，开始产生CO2速率相等，后来盐酸快

C．等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应，盐酸产生的H2多

D．用同浓度的NaOH溶液分别与两溶液恰好反应完全，根据消耗的NaOH溶液体积的多少可以判断醋酸是弱电解质

答案　D

解析　HCl是强电解质，完全电离，溶液中不存在溶质的分子，故A错误；与等体积等浓度NaHCO3混合，开始产生CO2速率相等，随着反应的进行，醋酸溶液中未电离的醋酸继续电离H＋，反应速率快，故B错误；等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应，由于醋酸的浓度较大，则醋酸产生的H2多，故C错误；同浓度的NaOH溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全，由于醋酸的浓度大于盐酸，则醋酸消耗的NaOH溶液体积多，醋酸是弱电解质，故D正确。

9．

（1）25℃时，①0.1mol·L－1的醋酸　②0.1mol·L－1的硫酸　③0.1mol·L－1的氨水　④0.1mol·L－1的NaOH溶液，其pH由小到大的顺序是______________（填序号）。

（2）某一元弱酸溶液（A）与二元强酸（B）的pH相等。

若将两溶液稀释相同的倍数后，pH（A）________（填“＞”“＝”或“＜”，下同）pH（B）。

现用上述稀释溶液中和等浓度等体积的NaOH溶液，则需稀释溶液的体积V（A）________V（B）。

（3）已知：

二元酸H2R的电离方程式是H2R===H＋＋HR－，HR－R2－＋H＋，若0.1mol·L

－1NaHR溶液的c（H＋）＝amol·L－1，则0.1mol·L－1H2R溶液中c（H＋）________（填“＜”“＞”或“＝”）（0.1＋a）mol·L－1，理由是________________________________。

答案　

（1）②①③④　

（2）＜　＜　（3）＜　H2R中第一步电离出的H＋对HR－的电离产生了抑制作用

解析　

（1）①醋酸为弱电解质，部分电离，0.1mol·L－1的醋酸中氢离子的浓度小于0.1mol·L－1；②硫酸为强电解质，0.1mol·L－1的硫酸中氢离子的浓度为0.2mol·L－1；③一水合氨为弱电解质，部分电离，0.1mol·L－1的氨水中氢氧根离子的浓度小于0.1mol·L－1；④氢氧化钠为强电解质，完全电离，0.1mol·L－1的NaOH溶液中氢氧根离子的浓度为0.1mol·L－1。

考点二　电离度、电离平衡常数及水的离子积常数

1．电离度（加试）

（1）电离度概念与表达式

一定条件下，当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占电解质分子总数的百分数。

（常用符号α表示）

可用数学式表达为

α＝

×100%

或α＝

×100%

或α＝

×100%

即α＝

×100%（c：

电解质浓度，Δc：

已电离电解质浓度）

注意　①电离度适用于达平衡的电解质溶液。

②在相同温度和相同浓度下，电离度大小可表示弱电解质的相对强弱。

电离度越小，电解质越弱。

（2）影响电离度的因素

①温度：

在其他条件不变时，升高溶液温度，电离平衡向电离方向移动，电离度增大。

②浓度：

其他条件不变时，增大弱电解质溶液的浓度，平衡向电离方向移动，但电离度减小。

若降低弱电解质溶液的浓度，平衡向电离方向移动，电离度增大。

③其他电解质的加入：

如同离子效应，加入与弱电解质电离有相同离子的强电解质时，会使弱电解质电离度降低。

2．电离平衡常数（加试）

（1）①填写下表（25℃）

弱电解质

电离方程式

电离常数

NH3·H2O

NH3·H2ONH

＋OH－

Kb＝1.8×10－5

CH3COOH

CH3COOHCH3COO－＋H＋

Ka＝1.8×10－5

HClO

HClOH＋＋ClO－

Ka＝3.0×10－8

②CH3COOH酸性大于（填“大于”“小于”或“等于”）HClO酸性，判断的依据：

相同条件下，电离常数越大，电离程度越大，c（H＋）越大，酸性越强。

③电离平衡常数的意义：

弱酸、弱碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。

电离平衡常数越大，电离程度越大。

多元弱酸的电离以第一步电离为主，各级电离平衡常数的大小差距较大。

④外因对电离平衡常数的影响：

电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与温度有关，与电解质的浓度无关，升高温度，K值增大，原因是电离是吸热过程。

（2）碳酸是二元弱酸

①电离方程式是H2CO3H＋＋HCO

，HCO

H＋＋CO

。

②电离平衡常数表达式：

Ka1＝

，Ka2＝

。

③比较大小：

Ka1>Ka2。

（3）几种多元弱酸的电离常数（25℃）

多元弱酸

电离常数

H2S

Ka1＝9.1×10－8

Ka2＝1.1×10－12

H2C2O4

Ka1＝5.9×10－2

Ka2＝6.4×10－5

H3PO4

Ka1＝7.5×10－3

Ka2＝6.2×10－8

Ka3＝2.2×10－13

H3C6H5O7（柠檬酸）

Ka1＝7.1×10－4

Ka2＝1.7×10－5

Ka3＝4.1×10－7

3.水的离子积常数

Kw＝c（H＋）·c（OH－）。

（1）室温下：

Kw＝1×10－14。

（2）影响因素：

只与温度有关，升高温度，Kw增大。

（3）适用范围：

Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。

（4）Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。

注意　

（1）水的离子积常数Kw＝c（H＋）·c（OH－），其实质是水溶液中的H＋和OH－浓度的乘积，不一定是水电离出的H＋和OH－浓度的乘积，所以与其说Kw是水的离子积常数，不如说是水溶液中的H＋和OH－的离子积常数。

即Kw不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。

不管哪种溶液均有

＝

。

（2）水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。

正误辨析

正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”

（1）电离平衡向右移动，电离度一定增大，而电离平衡常数不一定增大（　　）

（2）电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱（　　）

（3）电离平衡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（　　）

（4）纯水中，c（H＋）随着温度的升高而降低（　　）

（5）在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变（　　）

答案　

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×

题组一　电离度及简单计算（加试）

1．20℃时，在0.5L0.2mol·L－1的HA溶液中，有0.01mol·L－1的HA电离成离子，求该温度下的电离度。

答案　α＝

×100%＝5%。

2．已知25℃时几种物质的电离度（溶液浓度均为0.1mol·L－1）如下表（已知硫酸的第一步电离是完全的）：

①H2SO4溶液

HSO

H＋＋SO

②NaHSO4溶液

HSO

H＋＋SO

③醋酸溶液

CH3COOHH＋＋CH3COO－

④盐酸HCl===H＋＋Cl－

10%

29%

1.33%

100%

（1）25℃时，0.1mol·L－1上述几种溶液中c（H＋）由大到小的顺序是________（填序号，下同）。

（2）25℃时，c（H＋）相同的上述溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序是___________________。

（3）25℃时，0.1mol·L－1H2SO4溶液中的HSO

的电离度小于0.1mol·L－1NaHSO4溶液中HSO

的电离度的原因是______________________________。

答案　

（1）①>④>②>③　

（2）③>②>④>①

（3）0.1mol·L－1的H2SO4溶液中，H2SO4第一步电离产生的H＋抑制了第二步的电离，所以H2SO4中HSO

的电离度小于NaHSO4中HSO

的电离度

题组二　电离平衡常数及其应用（加试）

3．（2017·温州中学高三模拟）已知25℃，醋酸、次氯酸、碳酸、亚硫酸的电离平衡常数如下表，下列叙述正确的是（　　）

酸

醋酸

次氯酸

碳酸

亚硫酸

电离平衡常数

Ka＝1.8×10－5

Ka＝3.0×10－8

Ka1＝4.3×10－7

Ka2＝5.6×10－11

Ka1＝1.5×10－2

Ka2＝1.0×10－7

A.25℃，等物质的量浓度的CH3COONa、NaClO、Na2CO3和Na2SO3四种溶液中，碱性最强的是Na2CO3

B．将0.1mol·L－1的醋酸加水不断稀释，所有离子浓度均减小

C．少量的SO2通入Ca（ClO）2溶液中反应的离子方程式：

SO2＋H2O＋Ca2＋＋2ClO－===CaSO3↓＋2HClO

D．少量CO2通入NaClO溶液中反应的离子方程式：

CO2＋H2O＋2ClO－===CO

＋2HClO

答案　A

解析　这四种盐都是强碱弱酸盐，溶液显碱性，根据电离平衡常数，HCO

的电离平衡常数最小，则CO

的水解程度最强，碱性最强的是Na2CO3，A正确；醋酸加水稀释，促进电离，但是c（H＋）减小，根据水的离子积Kw＝c（H＋）·c（OH－），c（OH－）增大，B错误；HClO具有强氧化性，SO2具有还原性，两者发生氧化还原反应，生成CaSO4，C错误；根据电离平衡常数，HClO的电离平衡常数大于HCO

的，因此反应方程式：

CO2＋H2O＋ClO－===HCO

＋HClO，D错误。

4．（2017·浙江名校协作体高三上期中）25℃时，有关弱酸的电离平衡常数如下，下列有关说法正确的是（　　）

弱酸化学式

CH3COOH

HCN

H2CO3

电离平衡常数（25℃）

1.8×10－5

4.9×10－10

K1＝4.3×10－7

K2＝5.6×10－11

A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为pH（CH3COONa）＞pH（Na2CO3）＞pH（NaCN）

B．在pH＝5的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中，存在c（CH3COO－）/c（CH3COOH）＝1.8

C．向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入水，则溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小

D．amo