第一单元 弱电解质的电离平衡（12大题型专项训练）化学苏教版2019选择性必修1

第一单元　弱电解质的电离平衡 题型01 强电解质与弱电解质的比较 题型02 弱电解质的电离平衡 题型03 电离方程式的书写 题型04 电解质溶液的导电性 题型05 电离平衡常数概念及影响因素 题型06 电离平衡常数的应用 题型07 有关电离常数的计算 题型08 强酸与弱酸的比较 题型09 水的电离和水的离子积 题型10 外界条件对水的电离平衡的影响 题型11 水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算 题型12 水的电离平衡曲线 题型01 强电解质与弱电解质的比较 强电解质 弱电解质 概念 在水溶液中能全部电离的电解质 在水溶液中只能部分电离的电解质 实例 ①多数盐(包括难溶性盐)； ②强酸，如HCl、H2SO4等； ③强碱，如KOH、Ba(OH)2等 ①弱酸，如CH3COOH、HClO等； ②弱碱，如NH3·H2O等； ③水 【典例1】下列物质按纯净物、强电解质、弱电解质、非电解质的组合正确的是(　　) 纯净物 强电解质 弱电解质 非电解质 A 盐酸 硫酸 冰醋酸 Cu B 液氯 硫酸钡 H2C2O4 NH3 C 火碱 氯化钠 氨水 三氧化硫 D 冰醋酸 苛性钾 氯化镁 乙醇 【变式1-1】下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是(　　) A.强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物 B.强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物 C.强电解质在熔融状态下都能完全电离，弱电解质在水溶液中部分电离 D.强电解质不一定能导电，弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱 【变式1-2】下列事实不能证明CH3COOH是弱酸的是(　　) A.CH3COOH溶液能使石蕊溶液变红 B.0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中H＋浓度小于0.1 mol·L－1 C.物质的量浓度相同的CH3COOH溶液的导电能力比盐酸弱 D.0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液中有两种分子存在 【变式1-3】下列各组物质全部是弱电解质的是(　　) A.H2SiO3、H2S、CO2 B.Cu(OH)2、CH3COOH、C2H5OH C.H2SO3、Ba(OH)2、BaSO4 D.H2O、NH3·H2O、H3PO4 题型02 弱电解质的电离平衡 1.电离平衡的特征 2.外界条件对电离平衡的影响 (1)一般规律 浓度 对于同一弱电解质，浓度越大，电离程度越小；浓度越小，电离程度越大，即对溶液加水稀释时，电离平衡向着电离的方向移动 温度 由于弱电解质的电离过程一般是吸热的，升高温度，电离平衡向着电离的方向移动 相同 离子 在弱电解质溶液中加入与弱电解质电离产生相同离子的强电解质，电离平衡将向电离的反方向移动 化学 反应 在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质，电离平衡将向电离的方向移动 (2)实例 以CH3COOHCH3COO－＋H＋为例分析外界条件的改变对电离平衡的影响。 影响因素 平衡移动方向 n(H＋) c(H＋) c(CH3COO－) K pH 导电能力 升温(不考虑挥发) 右 增大 增大 增大 增大 减小 增强 加冰醋酸 右 增大 增大 增大 不变 减小 增强 加入其他物质 CH3COONa固体 左 减小 减小 增大 不变 增大 增强 通HCl气体 左 增大 增大 减小 不变 减小 增强 NaOH 右 减小 减小 增大 不变 增大 增强 加水稀释 右 增大 减小 减小 不变 增大 减弱 【典例2】下列对氨水中存在的电离平衡NH3·H2ONH＋OH－叙述正确的是(　　) A．加水后，溶液中n(OH－)增大 B．加入少量浓盐酸，溶液中c(OH－)增大 C．加入少量浓氢氧化钠溶液，电离平衡正向移动 D．加入少量氯化铵固体，溶液中c(NH)减小 【变式2-1】下列说法正确的是(　　) A．根据溶液中有CH3COOH、CH3COO－和H＋即可证明CH3COOH达到电离平衡状态 B．根据溶液中CH3COO－和H＋的物质的量浓度相等即可证明CH3COOH达到电离平衡状态 C．当NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中NH3·H2O、NH和OH－的浓度相等 D．H2CO3是分步电离的，电离程度依次减小 【变式2-2】可使某弱酸HX的电离程度增大，溶液中的c(H＋)减小的措施是(　　) A.通入HCl B.加NaX C.加热 D.加镁粉 题型03 电离方程式的书写 1．强电解质 完全电离，在写电离方程式时，用“===”。 2．弱电解质 部分电离，在写电离方程式时，用“”。 ①一元弱酸、弱碱一步电离。 如CH3COOH：CH3COOHCH3COO－＋H＋， NH3·H2O：NH3·H2ONH＋OH－。 ②多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并(其中以第一步电离为主)。 如H2CO3：H2CO3H＋＋HCO(主)，HCOH＋＋CO(次)。 ③多元弱碱分步电离 (较复杂)，在中学阶段要求一步写出。 如Fe(OH)3：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。 【典例3】下列电离方程式的书写正确的是(　　) A．熔融状态下的NaHSO4电离：NaHSO4== =Na＋＋H＋＋SO B．H2CO3的电离：H2CO32H＋＋CO C．Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－ D．水溶液中的NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋＋ HSO 【变式3-1】下列有关物质电离方程式的书写正确的是(　　) A.Al2(SO4)3===2Al3＋＋3SO B.H2CO32H＋＋CO C.Mg(NO3)2===Mg＋2＋2NO D.KMnO4===K＋＋Mn7＋＋4O2－ 【变式3-2】下列物质在水溶液中的电离方程式正确的是(　　) A．H2SO4===H＋＋SO B．CH3COOH===CH3COO－＋H＋ C．NaHSO4===Na＋＋HSO D．2H2OH3O＋＋OH－ 题型04 电解质溶液的导电性 1．电解质溶液的导电原理 电解质在溶液中电离成自由移动的阴、阳离子，在电源(电场)的作用下沿某一方向定向移动，形成电流。 2．影响电解质溶液导电能力的因素 电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关，离子浓度越大，离子所带电荷越多，导电能力越强。 【典例4】向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是(　　) A．XY段溶液的导电能力不断减弱，说明H2SO4不是电解质 B．a时刻表明参加反应的两种溶液的体积相等 C．Y处溶液的导电能力约为0，说明溶液中几乎没有自由移动的离子 D．YZ段溶液的导电能力不断增强，主要是由于Ba(OH)2电离出的离子导电 【变式4-1】下列措施不能使0.1 mol·L－1的醋酸溶液导电性增强的是(　　) A．加水 B．加无水醋酸 C．加NaOH固体 D．通NH3 【变式4-2】向某氨水中加入醋酸溶液，其导电能力(I)与加入醋酸溶液的体积(V)关系正确的是(　　) 【变式4-3】(1)某化学兴趣小组用如图所示的装置测1 mol·L－1的CH3COOH溶液和1 mol·L－1的HCl溶液的导电能力，接通电源后发现与HCl溶液相连的灯泡较亮，有同学认为乙酸是弱电解质，你________(填“同意”或“不同意”)他的观点，通过该现象你得到的结论是_____________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)他们又用此装置测物质的量浓度相同的CuSO4溶液和NaOH溶液的导电能力，接通电源后发现与CuSO4溶液相连的灯泡较亮，有同学认为NaOH是弱电解质，你________(填“同意”或“不同意”)他的观点，通过该现象你得到的结论是_______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (3)通过上述探究实验，你所得到的结论是___________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 题型05 电离平衡常数的概念及影响因素 1.概念 一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用K表示。 2.电离常数的表示方法 通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离常数。 弱电解质 表达形式 CH3COOHCH3COO－＋H＋ Ka＝ NH3·H2ONH＋OH－ Kb＝ 3.电离常数的影响因素 (1)内因：同一温度下，不同的弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由弱电解质的性质所决定。 (2)外因：对于同一弱电解质，电离常数只与温度有关，由于电离大多数为吸热过程，所以电离常数随温度升高而增大。 注意：电离常数随温度变化不大，所以室温时可以不考虑温度对电离常数的影响。 4.意义 表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越大，酸(或碱)性越强。 【典例5】下列关于电离常数的说法正确的是(　　) A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大 B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝ C.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离常数减小 D.电离常数只与温度有关，与浓度无关 【变式5-1】改变下列条件，能使CH3COOH的电离常数增大的是(　　) A.加入冰醋酸 B.加入少量NaOH溶液 C.加水稀释 D.升高温度 【变式5-2】常温下，向氨水中加水稀释的过程中，NH3·H2O的电离平衡常数、电离度、溶液导电性的变化正确的是(　　) A．增大、增大、减小 B．不变、增大、减小 C．不变、减小、减小 D．减小、减小、增大 题型06 电离平衡常数的应用 1.电离常数的应用 (1)根据电离常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，相同条件下，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。 (2)根据浓度商Q与电离常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。 (3)根据电离常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液加水稀释，＝＝，加水稀释时，c(H＋)减小，Ka值不变，则增大。 (4)判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律。 【典例6】已知HClO和H2CO3电离常数： HClO Ka＝4.0×10－8 H2CO3 Ka1＝4.5×10－7 Ka2＝4.7×10－11 根据提供的数据判断，下列离子方程式或化学方程式不正确的是(　　) A.向Na2CO3溶液中滴加过量氯水：CO＋2Cl2＋H2O===2Cl－＋2HClO＋CO2↑ B.向NaHCO3溶液中滴加过量氯水：HCO＋Cl2===Cl－＋HClO＋CO2↑ C.向NaClO溶液中通入少量CO2：CO2＋2NaClO＋H2O===Na2CO3＋2HCl D.向NaClO溶液中通入过量CO2：CO2＋NaClO＋H2O===NaHCO3＋HClO 【变式6-1】已知H2CO3的电离常数：Ka1＝4.5×10－7和Ka2＝4.7×10－11，HClO的电离常数：Ka＝4.0×10－8。在反应Cl2＋H2OHCl＋HClO达到平衡后，要使HClO的浓度增大可加入(　　) A.NaOH B.HCl C.NaHCO3 D.H2O 【变式6-2】常温下，下列操作(忽略过程中温度变化)可以使亚硫酸稀溶液中的增大的是(　　) A.通入HCl气体 B.通入SO2气体 C.加入NaOH固体 D.加入NaHSO4固体 【变式6-3】已知下面三个数据：6.3×10－4、5.6×10－4、6.2×10－10分别是下列有关的三种酸的电离常数，若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2；NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。由此可判断下列叙述不正确的是(　　)A.Ka(HF)＝6.3×10－4 B.Ka(HNO2)＝6.2×10－10 C.三种酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN D.Ka(HCN)<Ka(HNO2)<Ka(HF) 题型07 有关电离常数的计算 有关电离常数的计算(以弱酸HX为例) (1)已知起始时c(HX)和电离产生的c(H＋)，求电离常数。 则Ka＝＝ 由于弱酸只有极少一部分电离，c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则Ka＝，代入数值求解即可。 (2)已知起始时c(HX)和电离常数，求溶液中c(H＋)。 则Ka＝＝ 由于c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则c(H＋)＝，代入数值求解即可。 【典例7】在0.1 mol/L的盐酸中，通入H2S使c(H2S)＝0.1 mol/L，H2S的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15，则溶液中c(S2－)为(　　) A.1.3×10－5 mol/L B.9.23×10－21 mol/L C.7.1×10－13 mol/L D.7.1×10－15 mol/L 【变式7-1】已知25 ℃，醋酸溶液中各微粒存在下述关系：K＝＝1.75×10－5。 下列有关说法可能成立的是(　　) A.25 ℃条件下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K＝8×10－5 B.25 ℃条件下，向该溶液中加入一定量的盐酸时.K＝2×10－4 C.标准状况下，醋酸溶液中K＝1.75×10－5 D.升高到一定温度，K＝7.2×10－5 【变式7-2】已知室温时，0.1 mol·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.该溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1 B.升高温度，溶液的c(H＋)增大 C.此酸的电离常数约为1×10－7 D.加入氢氧化钠溶液，HA的电离程度增大 题型08 强酸与弱酸的比较 一元强酸和一元弱酸的比较 (1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 大 强 相同 相同 大 一元弱酸 小 弱 小 (2)相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 相同 相同 小 少 相同 一元弱酸 大 多 【典例8】某温度下，等体积、相同c(H＋)的盐酸和CH3COOH溶液分别加水稀释，溶液中的c(H＋)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是(　　) A.曲线Ⅰ表示的是醋酸，其电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋ B.b点对应的溶液的导电能力比c点对应的溶液的导电能力强 C.取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗的NaOH的量相同 D.b点对应的酸的总浓度大于a点对应的酸的总浓度 【变式8-1】下列关于盐酸和醋酸，说法错误的是(　　) A.当c(HCl)＝c(CH3COOH)时，盐酸中的c(H＋)更大 B.当c(H＋)相等时，c(HCl)<c(CH3COOH) C.当c(Cl－)＝c(CH3COO－)时，c(HCl)<c(CH3COOH) D.当c(H＋)相等时，完全中和等体积的两种酸所需的NaOH用量相同 【变式8-2】0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液与0.1 mol·L－1的HCl溶液分别稀释相同的倍数，随着水的加入，溶液中c(H＋)变化曲线正确的是(　　) 【变式8-3】现有①盐酸、②醋酸、③硫酸三种稀溶液，用序号回答下列问题。(1)若三种酸的物质的量浓度相等： a．三种溶液中c(H＋)的大小关系为__________。 b．取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为__________。 c．取等质量的Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为__________。 (2)若三种溶液的c(H＋)相等： a．三种酸的物质的量浓度大小关系为____________。 b．取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为____________。 c．取等质量的Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为________________________________________________________________________。 题型09 水的电离和水的离子积 1.水的电离 实验证明，水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离，其电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－，简写成H2OH＋＋OH－。其电离平衡常数表达式为K＝。 25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1。 2.水的离子积 (1)含义：一定温度下，因为K电离为常数，所以c(H＋)·c(OH－)＝K电离·c(H2O)为一新常数，叫作水的离子积常数，简称水的离子积，记为Kw。 (2)表达式Kw＝c(H＋)·c(OH－)。 (3)影响因素 Kw只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；温度升高，Kw增大；25 ℃时，Kw＝1.0×10－14。 【典例9】下列说法中正确的是(　　) A.水是极弱的电解质，能微弱电离出H＋，故严格来说纯水有微弱的酸性 B.纯水中c(H＋)·c(OH－)＝Kw，Kw是常数，不随任何条件改变 C.25 ℃时，纯水中c(H＋)·c(OH－)＝10－14，稀酸和稀碱溶液中Kw＝c(H＋)·c(OH－)≠10－14 D.水的电离吸热，故升高温度，平衡向电离方向移动，Kw增大 【变式9-1】下列说法中，正确的是(　　) A.在任何条件下，纯水的pH都等于7 B.在任何条件下，纯水都呈中性 C.在95 ℃时，纯水的pH大于7 D.在95 ℃时，纯水中H＋的物质的量浓度c(H＋)小于10－7 mol·L－1 【变式9-2】下列叙述正确的是(　　) A.25 ℃时，NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NaCl溶液的Kw B.在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变 C.CaCO3难溶于水，属于弱电解质 D.酸溶液中的OH－，全部来自水的电离 题型10 外界条件对水的电离平衡的影响 影响水电离平衡的因素(25 ℃) c(H＋)/ mol·L－1 c(OH－)/ mol·L－1 水的电 离程度 平衡 移动 Kw 纯水 1.0×10－7 1.0×10－7 —— —— 1.0×10－14 升温 ＞1.0×10－7 ＞1.0×10－7 增大 向右 增大 加酸 ＞1.0×10－7 ＜1.0×10－7 减小 向左 不变 加碱 ＜1.0×10－7 ＞1.0×10－7 减小 向左 不变 加活泼 金属 ＜1.0×10－7 ＞1.0×10－7 增大 向右 不变 【典例10】25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O(l) H＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH＞0，下列叙述正确的是(　　) A.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低 B.向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变 C.向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H＋)降低 D.将水加热，Kw增大，c(H＋)不变 【变式10-1】下列措施使得水的电离：H2OH＋＋OH－正向移动的是(　　) A.滴加盐酸 B.加入 NaOH 固体 C.加热 D.加水 【变式10-2】某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是(　　) A．该温度高于25 ℃ B．由水电离出来的H＋的浓度为1×10－11 mol·L－1 C．加入NaHSO4晶体抑制水的电离 D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)增大 题型11 水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算 1.等量关系 无论是纯水，还是酸性(或碱性)溶液，由水的电离产生的c(H＋)水＝c(OH－)水 2.定量关系 任何电解质稀溶液中都存在Kw＝c(H＋)·c(OH－) (1)稀酸溶液——OH－全部来自于水的电离，水电离产生的c(H＋)水＝c(OH－)水＝。 (2)稀碱溶液——H＋全部来自于水的电离，水电离产生的c(H＋)水＝c(OH－)水＝。 【典例11】常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为(　　) ①1 mol·L－1的盐酸　②0.1 mol·L－1的盐酸 ③0.01 mol·L－1的NaOH A.1∶10∶100 B.0∶1∶12 C.14∶13∶12 D.14∶13∶2 【变式11-1】25 ℃时在c(H＋)＝0.1 mol/L的硫酸溶液中，由水电离出的H＋的浓度为(　　) A.0 B.0.1 mol/L C.10－7mol/L D.10－13mol/L 【变式11-2】25 ℃时，在等体积的：①0.5 mol/L的H2SO4溶液中；②0.05 mol/L Ba(OH)2溶液中；③1 mol/L NaCl溶液中；④纯水中，发生电离的水的物质的量之比是(　　) A.1∶10∶107∶107 B.107∶107∶1∶1 C.107∶106∶2∶2 D.107∶106∶2×107∶2 【变式11-3】25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是(　　) A．③＞②＞① B．②＞③＞① C．①＞②＞③ D．③＞①＞② 题型12 水的电离平衡曲线 (1)曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。 (2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。 (3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。 【典例12】一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是(　　) A．该温度下，a点溶液呈碱性 B．该温度下，0.01 mol·L－1NaOH溶液中c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1 C．该温度下，加入NaOH可能引起由d向b的变化 D．b点时，升高温度，可能引起由b向c的变化 【变式12-1】水的电离平衡曲线如图所示，下列说法错误的是(　　) A.图中四点Kw间的关系：A＝D<C<B B.若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量酸 C.若从A点到C点，可采用：升高温度 D.若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量NaOH固体 【变式12-2】水的电离平衡图像如图所示。已知pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)，下列说法正确的是(　　) A.各点对应的水的离子积：Kw(f)>Kw(b)＝Kw(d) B.T1>T2 C.向b点溶液中加入大量NaOH固体，b点向a点移动 D.在T2温度下，c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1的盐酸中由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－20 【变式12-2】水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A．图中点对应的温度关系为a＞b＞c B．纯水仅升高温度，可从a点变到c点 C．水的离子积常数Kw数值大小关系为b＞c＝d D．在b点对应温度下，0.5 mol·L－1的H2SO4溶液与1 mol·L－1的KOH溶液等体积混合，混合后c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元　弱电解质的电离平衡 题型01 强电解质与弱电解质的比较 题型02 弱电解质的电离平衡 题型03 电离方程式的书写 题型04 电解质溶液的导电性 题型05 电离平衡常数概念及影响因素 题型06 电离平衡常数的应用 题型07 有关电离常数的计算 题型08 强酸与弱酸的比较 题型09 水的电离和水的离子积 题型10 外界条件对水的电离平衡的影响 题型11 水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算 题型12 水的电离平衡曲线 题型01 强电解质与弱电解质的比较 强电解质 弱电解质 概念 在水溶液中能全部电离的电解质 在水溶液中只能部分电离的电解质 实例 ①多数盐(包括难溶性盐)； ②强酸，如HCl、H2SO4等； ③强碱，如KOH、Ba(OH)2等 ①弱酸，如CH3COOH、HClO等； ②弱碱，如NH3·H2O等； ③水 【典例1】下列物质按纯净物、强电解质、弱电解质、非电解质的组合正确的是(　　) 纯净物 强电解质 弱电解质 非电解质 A 盐酸 硫酸 冰醋酸 Cu B 液氯 硫酸钡 H2C2O4 NH3 C 火碱 氯化钠 氨水 三氧化硫 D 冰醋酸 苛性钾 氯化镁 乙醇 【答案】B 【解析】盐酸为混合物；铜为单质，不是非电解质，A错误； 液氯、硫酸钡、草酸、NH3分别属于纯净物、强电解质、弱电解质、非电解质，B正确；氨水为溶液，是混合物，不是弱电解质，C错误；氯化镁为强电解质，D错误。 【变式1-1】下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是(　　) A.强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物 B.强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物 C.强电解质在熔融状态下都能完全电离，弱电解质在水溶液中部分电离 D.强电解质不一定能导电，弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱 【答案】D 【解析】HCl是共价化合物，但它是强电解质，A错误；电解质的强、弱与其溶解度无关，B错误；有些强电解质在熔融状态下不能电离，如H2SO4，C错误；电解质导电是有条件的，溶液的导电能力与溶液中离子浓度、离子所带电荷数有关，D正确。 【变式1-2】下列事实不能证明CH3COOH是弱酸的是(　　) A.CH3COOH溶液能使石蕊溶液变红 B.0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中H＋浓度小于0.1 mol·L－1 C.物质的量浓度相同的CH3COOH溶液的导电能力比盐酸弱 D.0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液中有两种分子存在 【答案】A 【解析】无论是强酸还是弱酸都能使石蕊溶液变红，因此不能证明醋酸是弱酸，故A符合题意；0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中H＋浓度小于0.1 mol·L－1，说明醋酸是部分电离，则说明是弱酸，B不符合题意；物质的量浓度相同的CH3COOH溶液的导电能力比盐酸弱，说明电离出的离子浓度小，则说明是弱酸，C不符合题意；0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液中有两种分子存在即水分子和醋酸分子，说明醋酸部分电离即是弱酸，D不符合题意。 【变式1-3】下列各组物质全部是弱电解质的是(　　) A.H2SiO3、H2S、CO2 B.Cu(OH)2、CH3COOH、C2H5OH C.H2SO3、Ba(OH)2、BaSO4 D.H2O、NH3·H2O、H3PO4 【答案】D 【解析】A.CO2属于非电解质，A不符合题意；B.C2H5OH是非电解质，B不符合题意；C.Ba(OH)2、BaSO4都是强电解质，C不符合题意；D.H2O部分电离，NH3·H2O是弱碱，H3PO4是中强酸，均属于弱电解质，D符合题意。 题型02 弱电解质的电离平衡 1.电离平衡的特征 2.外界条件对电离平衡的影响 (1)一般规律 浓度 对于同一弱电解质，浓度越大，电离程度越小；浓度越小，电离程度越大，即对溶液加水稀释时，电离平衡向着电离的方向移动 温度 由于弱电解质的电离过程一般是吸热的，升高温度，电离平衡向着电离的方向移动 相同 离子 在弱电解质溶液中加入与弱电解质电离产生相同离子的强电解质，电离平衡将向电离的反方向移动 化学 反应 在弱电解质溶液中加入能与弱电解质电离产生的某种离子反应的物质，电离平衡将向电离的方向移动 (2)实例 以CH3COOHCH3COO－＋H＋为例分析外界条件的改变对电离平衡的影响。 影响因素 平衡移动方向 n(H＋) c(H＋) c(CH3COO－) K pH 导电能力 升温(不考虑挥发) 右 增大 增大 增大 增大 减小 增强 加冰醋酸 右 增大 增大 增大 不变 减小 增强 加入其他物质 CH3COONa固体 左 减小 减小 增大 不变 增大 增强 通HCl气体 左 增大 增大 减小 不变 减小 增强 NaOH 右 减小 减小 增大 不变 增大 增强 加水稀释 右 增大 减小 减小 不变 增大 减弱 【典例2】下列对氨水中存在的电离平衡NH3·H2ONH＋OH－叙述正确的是(　　) A．加水后，溶液中n(OH－)增大 B．加入少量浓盐酸，溶液中c(OH－)增大 C．加入少量浓氢氧化钠溶液，电离平衡正向移动 D．加入少量氯化铵固体，溶液中c(NH)减小 【答案】A 【解析】A项，加水使NH3·H2O电离平衡正向移动，n(OH－)增大，正确；B项，加入少量浓盐酸使c(OH－)减小，错误；C项，加入浓NaOH溶液，电离平衡逆向移动，错误；D项，加入NH4Cl固体，c(NH)增大，错误。 【变式2-1】下列说法正确的是(　　) A．根据溶液中有CH3COOH、CH3COO－和H＋即可证明CH3COOH达到电离平衡状态 B．根据溶液中CH3COO－和H＋的物质的量浓度相等即可证明CH3COOH达到电离平衡状态 C．当NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中NH3·H2O、NH和OH－的浓度相等 D．H2CO3是分步电离的，电离程度依次减小 【答案】D 【解析】溶液中除电解质电离出的离子外，还存在电解质分子，能证明该电解质是弱电解质，但不能说明达到电离平衡状态，A项错误；根据CH3COOHCH3COO－＋H＋知，即使CH3COOH未达到平衡状态，CH3COO－和H＋的浓度也相等，B项错误；NH3·H2O达到电离平衡时，溶液中各粒子的浓度不变，而不是相等，NH3·H2O的电离程度是很小的，绝大多数以NH3·H2O的形式存在，C项错误；H2CO3是二元弱酸，分步电离且电离程度依次减小，D项正确。 【变式2-2】可使某弱酸HX的电离程度增大，溶液中的c(H＋)减小的措施是(　　) A.通入HCl B.加NaX C.加热 D.加镁粉 【答案】D 【解析】通入HCl后HX的电离程度减小，溶液中的c(H＋)增大，A项不正确；加NaX后弱酸HX的电离程度减小，B项不正确；加热后弱酸HX的电离程度增大，溶液中的c(H＋)增大，C项不正确；加镁粉后弱酸HX的电离程度增大，溶液中的c(H＋)减小，因此D项正确。 题型03 电离方程式的书写 1．强电解质 完全电离，在写电离方程式时，用“===”。 2．弱电解质 部分电离，在写电离方程式时，用“”。 ①一元弱酸、弱碱一步电离。 如CH3COOH：CH3COOHCH3COO－＋H＋， NH3·H2O：NH3·H2ONH＋OH－。 ②多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并(其中以第一步电离为主)。 如H2CO3：H2CO3H＋＋HCO(主)，HCOH＋＋CO(次)。 ③多元弱碱分步电离 (较复杂)，在中学阶段要求一步写出。 如Fe(OH)3：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。 【典例3】下列电离方程式的书写正确的是(　　) A．熔融状态下的NaHSO4电离：NaHSO4== =Na＋＋H＋＋SO B．H2CO3的电离：H2CO32H＋＋CO C．Fe(OH)3的电离：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－ D．水溶液中的NaHSO4电离：NaHSO4===Na＋＋ HSO 【答案】C 【解析】熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋HSO，水溶液中NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，A、D错误；H2CO3作为二元弱酸，电离分步进行，以第一步为主，B项错误；Fe(OH)3是多元弱碱，通常以一步电离表示，故C项正确。 【变式3-1】下列有关物质电离方程式的书写正确的是(　　) A.Al2(SO4)3===2Al3＋＋3SO B.H2CO32H＋＋CO C.Mg(NO3)2===Mg＋2＋2NO D.KMnO4===K＋＋Mn7＋＋4O2－ 【答案】A 【解析】碳酸是弱酸，分步电离，碳酸的电离方程式为H2CO3H＋＋HCO、HCOH＋＋CO，B错误；硝酸镁的电离方程式为Mg(NO3)2===Mg2＋＋2NO，C错误；高锰酸钾的电离方程式为KMnO4===K＋＋MnO，D错误。 【变式3-2】下列物质在水溶液中的电离方程式正确的是(　　) A．H2SO4===H＋＋SO B．CH3COOH===CH3COO－＋H＋ C．NaHSO4===Na＋＋HSO D．2H2OH3O＋＋OH－ 【答案】D 【解析】H2SO4是强酸，在溶液中1个H2SO4分子完全电离出2个H＋和1个SO，故电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO，故A项错误；CH3COOH是弱酸，故用可逆号，电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋，故B项错误；NaHSO4在溶液中完全电离为Na＋、H＋和SO，故电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，故C项错误；H2O是弱电解质，部分电离为氢离子和氢氧根离子，氢离子又能和水分子结合为H3O＋，故电离方程式可以写为2H2OH3O＋＋OH－，故D项正确。 题型04 电解质溶液的导电性 1．电解质溶液的导电原理 电解质在溶液中电离成自由移动的阴、阳离子，在电源(电场)的作用下沿某一方向定向移动，形成电流。 2．影响电解质溶液导电能力的因素 电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关，离子浓度越大，离子所带电荷越多，导电能力越强。 【典例4】向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是(　　) A．XY段溶液的导电能力不断减弱，说明H2SO4不是电解质 B．a时刻表明参加反应的两种溶液的体积相等 C．Y处溶液的导电能力约为0，说明溶液中几乎没有自由移动的离子 D．YZ段溶液的导电能力不断增强，主要是由于Ba(OH)2电离出的离子导电 【答案】C 【解析】XY段溶液的导电能力不断减弱，是因为Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，溶液中的离子浓度不断减小，H2SO4是强电解质，A项错误；a时刻表明参加反应的两种溶液中Ba(OH)2和H2SO4的物质的量相等，两种溶液的体积不一定相等，B项错误；YZ段溶液的导电能力不断增强，主要是由于过量硫酸电离出的离子导电，D项错误。 【变式4-1】下列措施不能使0.1 mol·L－1的醋酸溶液导电性增强的是(　　) A．加水 B．加无水醋酸 C．加NaOH固体 D．通NH3 【答案】A 【解析】加水稀释促进醋酸电离，但醋酸电离增大的程度小于溶液体积增大的程度，溶液中离子浓度降低，溶液的导电性减弱，故A符合题意；加无水醋酸，使醋酸浓度增大，导致溶液中离子浓度变大，所以溶液导电性增强，故B不符合题意；加入NaOH固体，生成强电解质醋酸钠，促进醋酸电离，导致溶液中离子浓度增大，溶液导电性增强，故C不符合题意；通入氨气，氨气和醋酸反应生成醋酸铵和水，醋酸铵是强电解质，在水溶液里完全电离，导致溶液中离子浓度增大，溶液导电性增强，故D不符合题意。 【变式4-2】向某氨水中加入醋酸溶液，其导电能力(I)与加入醋酸溶液的体积(V)关系正确的是(　　) 【答案】C 【解析】氨水是弱电解质的水溶液，导电能力较弱，随着醋酸的加入，发生反应：CH3COOH＋NH3·H2O===CH3COONH4＋H2O，生成了强电解质CH3COONH4，导电能力增强，恰好反应完全时，溶液导电能力最强；继续加入醋酸，随着溶液体积的增大，离子浓度减小，溶液导电能力减弱，但溶液中存在离子，导电能力不可能为0，所以C项正确。 【变式4-3】(1)某化学兴趣小组用如图所示的装置测1 mol·L－1的CH3COOH溶液和1 mol·L－1的HCl溶液的导电能力，接通电源后发现与HCl溶液相连的灯泡较亮，有同学认为乙酸是弱电解质，你________(填“同意”或“不同意”)他的观点，通过该现象你得到的结论是_____________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)他们又用此装置测物质的量浓度相同的CuSO4溶液和NaOH溶液的导电能力，接通电源后发现与CuSO4溶液相连的灯泡较亮，有同学认为NaOH是弱电解质，你________(填“同意”或“不同意”)他的观点，通过该现象你得到的结论是_______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (3)通过上述探究实验，你所得到的结论是___________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 【答案】(1)同意　当阴、阳离子所带电荷数目相等时，单位体积内自由移动离子数目越多，电解质溶液的导电能力越强 (2)不同意　当单位体积内自由移动离子数目相等时，阴、阳离子所带电荷数目越多，电解质溶液的导电能力越强 (3)电解质溶液的导电能力是由单位体积内自由移动离子的数目和离子所带电荷数目共同决定的 【解析】(1)已知HCl在水中能完全电离，通过导电能力的不同可以判断出CH3COOH在水溶液中不能完全电离，使溶液中自由移动离子的浓度比盐酸中的小，即CH3COOH是弱电解质。(2)通过NaOH溶液和CuSO4溶液导电能力的比较实验可知，自由移动离子浓度相同时，电解质溶液的导电能力与离子所带电荷数目有关。(3)综合(1)和(2)，即可得出正确结论。 题型05 电离平衡常数的概念及影响因素 1.概念 一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数，用K表示。 2.电离常数的表示方法 通常用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离常数。 弱电解质 表达形式 CH3COOHCH3COO－＋H＋ Ka＝ NH3·H2ONH＋OH－ Kb＝ 3.电离常数的影响因素 (1)内因：同一温度下，不同的弱电解质的电离常数不同，说明电离常数首先由弱电解质的性质所决定。 (2)外因：对于同一弱电解质，电离常数只与温度有关，由于电离大多数为吸热过程，所以电离常数随温度升高而增大。 注意：电离常数随温度变化不大，所以室温时可以不考虑温度对电离常数的影响。 4.意义 表示弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越大，酸(或碱)性越强。 【典例5】下列关于电离常数的说法正确的是(　　) A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大 B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝ C.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，电离常数减小 D.电离常数只与温度有关，与浓度无关 【答案】D 【解析】电离常数只与温度有关，与弱电解质浓度无关，故A项错误、D项正确；CH3COOH的电离常数表达式为Ka＝，故B项错误；向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体，虽然平衡向左移动，但温度不变，电离常数不变，故C项错误。 【变式5-1】改变下列条件，能使CH3COOH的电离常数增大的是(　　) A.加入冰醋酸 B.加入少量NaOH溶液 C.加水稀释 D.升高温度 【答案】D 【解析】加入冰醋酸，醋酸浓度增大，电离程度减小，温度不变，电离常数不变，A错误； 加入少量NaOH溶液，温度不变，电离常数不变，B错误；加水稀释，温度不变，电离常数不变，C错误；电离常数只与温度有关，醋酸的电离吸热，升高温度，电离程度增大，电离常数增大，D正确。 【变式5-2】常温下，向氨水中加水稀释的过程中，NH3·H2O的电离平衡常数、电离度、溶液导电性的变化正确的是(　　) A．增大、增大、减小 B．不变、增大、减小 C．不变、减小、减小 D．减小、减小、增大 【答案】B 【解析】向氨水中加水稀释的过程中，温度不变，则NH3·H2O的电离平衡常数不变；氨水越稀越电离，则电离度增大；但溶液总体积增大，微粒浓度减小，故溶液导电性减小，答案为B。 题型06 电离平衡常数的应用 1.电离常数的应用 (1)根据电离常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱，相同条件下，电离常数越大，酸性(或碱性)越强。 (2)根据浓度商Q与电离常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向。 (3)根据电离常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液加水稀释，＝＝，加水稀释时，c(H＋)减小，Ka值不变，则增大。 (4)判断复分解反应能否发生，一般符合“强酸制弱酸”规律。 【典例6】已知HClO和H2CO3电离常数： HClO Ka＝4.0×10－8 H2CO3 Ka1＝4.5×10－7 Ka2＝4.7×10－11 根据提供的数据判断，下列离子方程式或化学方程式不正确的是(　　) A.向Na2CO3溶液中滴加过量氯水：CO＋2Cl2＋H2O===2Cl－＋2HClO＋CO2↑ B.向NaHCO3溶液中滴加过量氯水：HCO＋Cl2===Cl－＋HClO＋CO2↑ C.向NaClO溶液中通入少量CO2：CO2＋2NaClO＋H2O===Na2CO3＋2HCl D.向NaClO溶液中通入过量CO2：CO2＋NaClO＋H2O===NaHCO3＋HClO 【答案】C 【解析】依据电离常数可知酸性大小为：H2CO3＞HClO＞HCO，依据强酸制备弱酸规律结合化学平衡移动原理判断解答。氯水中有Cl2＋H2OHCl＋HClO，HCl可以和CO反应，使得平衡不断向右移动，最终生成HClO、CO2、Cl－，离子方程式为CO＋2Cl2＋H2O===2Cl－＋2HClO＋CO2↑，A正确；氯水中有Cl2＋H2OHCl＋HClO，HCl可以和HCO反应，使得平衡不断向右移动，最终生成HClO、CO2、Cl－，离子方程式为HCO＋Cl2===Cl－＋HClO＋CO2↑，B正确；根据表格数据可知，酸性：H2CO3＞HClO＞HCO，则向NaClO溶液中通入CO2，应得到的是NaHCO3，而不是Na2CO3，化学方程式为CO2＋NaClO＋H2O===NaHCO3＋HClO，C错误；D正确。 【变式6-1】已知H2CO3的电离常数：Ka1＝4.5×10－7和Ka2＝4.7×10－11，HClO的电离常数：Ka＝4.0×10－8。在反应Cl2＋H2OHCl＋HClO达到平衡后，要使HClO的浓度增大可加入(　　) A.NaOH B.HCl C.NaHCO3 D.H2O 【答案】C 【解析】加入NaOH时，平衡虽然右移，但HClO也参与了反应，导致HClO的浓度减小；加入HCl时，平衡左移，c(HClO)减小；加水稀释时，c(HClO)也减小；由题给电离常数知，酸性：H2CO3>HClO>HCO，故加入NaHCO3时，NaHCO3只与HCl反应，使平衡右移，c(HClO)增大。 【变式6-2】常温下，下列操作(忽略过程中温度变化)可以使亚硫酸稀溶液中的增大的是(　　) A.通入HCl气体 B.通入SO2气体 C.加入NaOH固体 D.加入NaHSO4固体 【答案】C 【解析】＝，Ka2只与温度有关，通入HCl气体，c(H＋)增大，＝减小，A错误；Ka2只与温度有关，通入SO2气体，生成H2SO3，c(H＋)增大，＝减小，B错误；加入NaOH固体，c(H＋)减小，＝增大，C正确；加入NaHSO4固体，c(H＋)增大，＝减小，D错误。 【变式6-3】已知下面三个数据：6.3×10－4、5.6×10－4、6.2×10－10分别是下列有关的三种酸的电离常数，若已知下列反应可以发生：NaCN＋HNO2===HCN＋NaNO2；NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。由此可判断下列叙述不正确的是(　　) A.Ka(HF)＝6.3×10－4 B.Ka(HNO2)＝6.2×10－10 C.三种酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN D.Ka(HCN)<Ka(HNO2)<Ka(HF) 【答案】B 【解析】根据相对强的酸可以制取相对弱的酸的反应规律可知，酸性强弱顺序为：HF＞HNO2＞HCN，酸性越强，电离常数越大，则Ka(HF)＝6.3×10－4，Ka(HNO2)＝5.6×10－4，Ka(HCN)＝6.2×10－10，选项B的数值错误。 题型07 有关电离常数的计算 有关电离常数的计算(以弱酸HX为例) (1)已知起始时c(HX)和电离产生的c(H＋)，求电离常数。 则Ka＝＝ 由于弱酸只有极少一部分电离，c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则Ka＝，代入数值求解即可。 (2)已知起始时c(HX)和电离常数，求溶液中c(H＋)。 则Ka＝＝ 由于c(H＋)的数值很小，可做近似处理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则c(H＋)＝，代入数值求解即可。 【典例7】在0.1 mol/L的盐酸中，通入H2S使c(H2S)＝0.1 mol/L，H2S的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15，则溶液中c(S2－)为(　　) A.1.3×10－5 mol/L B.9.23×10－21 mol/L C.7.1×10－13 mol/L D.7.1×10－15 mol/L 【答案】B 【解析】溶液中盐酸完全电离，使体系中c(H＋)＝0.1 mol/L，这样的环境中，H2S电离出的氢离子可以忽略不计，则：由H2SH＋＋HS－得Ka1＝，由HS－H＋＋S2－得Ka2＝，联立Ka1和Ka2得K＝Ka1×Ka2＝＝1.3×10－7×7.1×10－15＝9.23×10－22代入数据可得：＝9.23×10－22得到c(S2－)＝9.23×10－21 mol/L。 【变式7-1】已知25 ℃，醋酸溶液中各微粒存在下述关系：K＝＝1.75×10－5。 下列有关说法可能成立的是(　　) A.25 ℃条件下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，K＝8×10－5 B.25 ℃条件下，向该溶液中加入一定量的盐酸时.K＝2×10－4 C.标准状况下，醋酸溶液中K＝1.75×10－5 D.升高到一定温度，K＝7.2×10－5 【答案】D 【解析】题中K为醋酸电离常数，由于电离常数不随浓度变化而变化，只随温度变化而变化，所以A、B项错误。醋酸的电离是吸热过程，所以升高温度，K增大，降低温度，K减小，标准状况下(0 ℃)，温度低于25 ℃，则K小于1.75×10－5，所以C项错误。 【变式7-2】已知室温时，0.1 mol·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.该溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1 B.升高温度，溶液的c(H＋)增大 C.此酸的电离常数约为1×10－7 D.加入氢氧化钠溶液，HA的电离程度增大 【答案】A 【解析】一元酸HA只能部分电离，0.1 mol·L－1某一元酸HA溶液中c(H＋)小于0.1 mol·L－1，A错误；升高温度，HA的电离平衡向右移动，c(H＋)增大，B正确；此酸的电离常数约为K＝＝＝1×10－7，C正确；加入氢氧化钠溶液，与H＋反应，使HA的电离平衡向右移动，电离程度增大，D正确。 题型08 强酸与弱酸的比较 一元强酸和一元弱酸的比较 (1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 大 强 相同 相同 大 一元弱酸 小 弱 小 (2)相同体积、相同c(H＋)的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较 比较项目 酸 c(H＋) 酸性 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的总量 与同一金属反应时的起始反应速率 一元强酸 相同 相同 小 少 相同 一元弱酸 大 多 【典例8】某温度下，等体积、相同c(H＋)的盐酸和CH3COOH溶液分别加水稀释，溶液中的c(H＋)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是(　　) A.曲线Ⅰ表示的是醋酸，其电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋ B.b点对应的溶液的导电能力比c点对应的溶液的导电能力强 C.取等体积的a点、b点对应的溶液，消耗的NaOH的量相同 D.b点对应的酸的总浓度大于a点对应的酸的总浓度 【答案】B 【解析】醋酸是弱酸，醋酸溶液稀释，电离平衡正向移动，所以稀释相同倍数，醋酸的pH变化幅度比盐酸小，所以曲线Ⅱ表示的是醋酸，其电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋，A错误；根据图示，b点溶液中离子浓度大于c点，所以b点对应的溶液的导电能力比c点对应的溶液的导电能力强，B正确；稀释前，相同c(H＋)的盐酸和CH3COOH溶液，醋酸的浓度大于盐酸，稀释相同倍数，醋酸的浓度仍大于盐酸，取等体积的a点、b点对应的溶液，a点溶液消耗的NaOH的量多，C错误；b点对应的酸的总浓度小于a点对应的酸的总浓度，D错误。 【变式8-1】下列关于盐酸和醋酸，说法错误的是(　　) A.当c(HCl)＝c(CH3COOH)时，盐酸中的c(H＋)更大 B.当c(H＋)相等时，c(HCl)<c(CH3COOH) C.当c(Cl－)＝c(CH3COO－)时，c(HCl)<c(CH3COOH) D.当c(H＋)相等时，完全中和等体积的两种酸所需的NaOH用量相同 【答案】D 【解析】HCl是强电解质，醋酸是弱电解质，当c(HCl)＝c(CH3COOH)时，盐酸中的c(H＋)更大，A正确；当c(H＋)相等时，说明电离出的H＋浓度相同，则醋酸溶液浓度大于盐酸浓度，c(HCl)<c(CH3COOH)，故B正确；当c(Cl－)＝c(CH3COO－)时，HCl全部电离，醋酸部分电离，c(HCl)<c(CH3COOH)，C正确；氢离子浓度相等的盐酸溶液浓度小于醋酸溶液，中和能力小于醋酸溶液，所以与同浓度的氢氧化钠溶液反应时，盐酸所需氢氧化钠溶液的体积小于醋酸，D错误。 【变式8-2】0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液与0.1 mol·L－1的HCl溶液分别稀释相同的倍数，随着水的加入，溶液中c(H＋)变化曲线正确的是(　　) 【答案】C 【解析】由于HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质，故稀释前盐酸中的c(H＋)要比醋酸中的大，故曲线应在醋酸之上；由于是稀释相同的倍数，故盐酸中的c(H＋)始终比醋酸中的大；对于醋酸而言，加水稀释，醋酸的电离程度增大，故曲线下降幅度平缓；若无限稀释，二者c(H＋)会趋于相等，曲线会相交。综上所述，C项正确。 【变式8-3】现有①盐酸、②醋酸、③硫酸三种稀溶液，用序号回答下列问题。 (1)若三种酸的物质的量浓度相等： a．三种溶液中c(H＋)的大小关系为__________。 b．取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为__________。 c．取等质量的Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为__________。 (2)若三种溶液的c(H＋)相等： a．三种酸的物质的量浓度大小关系为____________。 b．取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为____________。 c．取等质量的Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为________________________________________________________________________。 【答案】(1)a.③＞①＞②　b．③＞①＝②　c．①＝②＞③ (2)a.②＞①＞③　b．②＞①＝③　c．①＝③＞② 【解析】(1)a.H2SO4为二元强酸，HCl为一元强酸，在溶液中均全部电离；CH3COOH为弱酸，在溶液中部分电离，故③＞①＞②。b.三种酸的物质的量相等，盐酸和醋酸消耗的NaOH相等，但H2SO4为二元酸，所以消耗的NaOH是盐酸和醋酸的两倍，所以③＞①＝②。c.与等质量的Zn完全反应，消耗的盐酸和醋酸相等，消耗的H2SO4最少，所以①＝②＞③。(2)a.CH3COOH是弱酸，c(CH3COOH)≫c(H＋)，c(H2SO4)＝c(H＋)，c(HCl)＝c(H＋)，所以②＞①＞③；b.等体积的三种溶液中，n(CH3COOH)＞n(HCl)，而HCl和H2SO4都是强电解质，两溶液中的n(H＋)相等，消耗NaOH一样多，所以②＞①＝③；c.与等质量的Zn完全反应，消耗的n(H＋)相等，所以溶液中c(H＋)大的消耗的体积最小，H2SO4与HCl的c(H＋)相等，而CH3COOH在反应中会继续电离产生H＋，所以消耗体积最小，所以①＝③＞②。 题型09 水的电离和水的离子积 1.水的电离 实验证明，水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离，其电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－，简写成H2OH＋＋OH－。其电离平衡常数表达式为K＝。 25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1。 2.水的离子积 (1)含义：一定温度下，因为K电离为常数，所以c(H＋)·c(OH－)＝K电离·c(H2O)为一新常数，叫作水的离子积常数，简称水的离子积，记为Kw。 (2)表达式Kw＝c(H＋)·c(OH－)。 (3)影响因素 Kw只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；温度升高，Kw增大；25 ℃时，Kw＝1.0×10－14。 【典例9】下列说法中正确的是(　　) A.水是极弱的电解质，能微弱电离出H＋，故严格来说纯水有微弱的酸性 B.纯水中c(H＋)·c(OH－)＝Kw，Kw是常数，不随任何条件改变 C.25 ℃时，纯水中c(H＋)·c(OH－)＝10－14，稀酸和稀碱溶液中Kw＝c(H＋)·c(OH－)≠10－14 D.水的电离吸热，故升高温度，平衡向电离方向移动，Kw增大 【答案】D 【解析】纯水电离出等量的H＋和OH－，故纯水呈中性，A项错误；水的离子积常数是温度的函数，随着温度的升高而增大，B项错误；25 ℃时，无论是纯水还是稀酸和稀碱中都有c(H＋)·c(OH－)＝10－14，C项错误；水的电离吸热，故温度升高，平衡向电离方向移动，c(H＋)、c(OH－)增大，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，则Kw增大，D项正确。 【变式9-1】下列说法中，正确的是(　　) A.在任何条件下，纯水的pH都等于7 B.在任何条件下，纯水都呈中性 C.在95 ℃时，纯水的pH大于7 D.在95 ℃时，纯水中H＋的物质的量浓度c(H＋)小于10－7 mol·L－1 【答案】B 【解析】室温下，纯水的pH才等于7，A错误；任何条件下，纯水中c(H＋)＝c(OH－)，呈中性，B正确；加热能促进水的电离，故95 ℃时纯水的c(H＋)大于10－7 mol·L－1，pH小于7，C错误，D错误。 【变式9-2】下列叙述正确的是(　　) A.25 ℃时，NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NaCl溶液的Kw B.在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变 C.CaCO3难溶于水，属于弱电解质 D.酸溶液中的OH－，全部来自水的电离 【答案】D 【解析】水的电离是一个吸热过程，温度升高，电离程度增大，电离平衡常数增大，且水的电离平衡常数与电解质的性质无关，所以25 ℃时NH4Cl溶液的Kw小于100 ℃时NaCl溶液的Kw，A项错误；在蒸馏水中滴加浓H2SO4，溶液的温度升高，Kw增大，B项错误；电解质的强弱与溶解度无关，只取决于溶于水部分的电离程度，所以CaCO3难溶于水，但溶于水的CaCO3完全电离，是强电解质，C项错误；酸只电离H＋，水既电离H＋，又电离OH－，D项正确。 题型10 外界条件对水的电离平衡的影响 影响水电离平衡的因素(25 ℃) c(H＋)/ mol·L－1 c(OH－)/ mol·L－1 水的电 离程度 平衡 移动 Kw 纯水 1.0×10－7 1.0×10－7 —— —— 1.0×10－14 升温 ＞1.0×10－7 ＞1.0×10－7 增大 向右 增大 加酸 ＞1.0×10－7 ＜1.0×10－7 减小 向左 不变 加碱 ＜1.0×10－7 ＞1.0×10－7 减小 向左 不变 加活泼 金属 ＜1.0×10－7 ＞1.0×10－7 增大 向右 不变 【典例10】25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O(l) H＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH＞0，下列叙述正确的是(　　) A.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低 B.向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变 C.向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H＋)降低 D.将水加热，Kw增大，c(H＋)不变 【答案】B 【解析】A项，向水中加入稀氨水，c(OH－)增大；B项，向水中加入NaHSO4，c(H＋)增大，由于温度不变，Kw不变；C项，c(H＋)应增大；D项，加热，Kw增大，c(H＋)增大。 【变式10-1】下列措施使得水的电离：H2OH＋＋OH－正向移动的是(　　) A.滴加盐酸 B.加入 NaOH 固体 C.加热 D.加水 【答案】C 【解析】滴加盐酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，A不符合题意；加入 NaOH 固体，氢氧根离子浓度增大，平衡逆向移动，B不符合题意；水的电离是吸热过程，加热，平衡正向移动，C符合题意；水的浓度是定值，加水，水的浓度未变，平衡不移动，D不符合题意。 【变式10-2】某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是(　　) A．该温度高于25 ℃ B．由水电离出来的H＋的浓度为1×10－11 mol·L－1 C．加入NaHSO4晶体抑制水的电离 D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)增大 【答案】B 【解析】25 ℃时，纯水中c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1说明水的电离得到促进，故T＞25 ℃，A项正确；c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，水的离子积常数为1×10－12，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，当c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1时，c(OH－)＝1×10－9 mol·L－1，故由水电离出来的c(H＋)＝1×10－9 mol·L－1，B项错误；NaHSO4电离生成的氢离子，对水的电离起抑制作用，水的电离程度减小，C项正确；温度不变时，Kw不变，加水稀释，c(H＋)减小，Kw＝c(H＋)·c(OH－)不变，所以c(OH－)增大，D项正确。 题型11 水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算 1.等量关系 无论是纯水，还是酸性(或碱性)溶液，由水的电离产生的c(H＋)水＝c(OH－)水 2.定量关系 任何电解质稀溶液中都存在Kw＝c(H＋)·c(OH－) (1)稀酸溶液——OH－全部来自于水的电离，水电离产生的c(H＋)水＝c(OH－)水＝。 (2)稀碱溶液——H＋全部来自于水的电离，水电离产生的c(H＋)水＝c(OH－)水＝。 【典例11】常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为(　　) ①1 mol·L－1的盐酸　②0.1 mol·L－1的盐酸 ③0.01 mol·L－1的NaOH A.1∶10∶100 B.0∶1∶12 C.14∶13∶12 D.14∶13∶2 【答案】A 【解析】①1 mol·L－1的HCl溶液中c(H＋)＝1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－14 mol·L－1，②0.1 mol·L－1的HCl溶液中，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－13 mol·L－1，③0.01 mol·L－1的NaOH溶液中，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－12 mol·L－1，则三种溶液中由水电离出的氢离子浓度之比为：10－14∶10－13∶10－12＝1∶10∶100。 【变式11-1】25 ℃时在c(H＋)＝0.1 mol/L的硫酸溶液中，由水电离出的H＋的浓度为(　　) A.0 B.0.1 mol/L C.10－7mol/L D.10－13mol/L 【答案】D 【解析】硫酸溶液中OH－全部来自水的电离，c(H＋)＝0.1 mol/L，c(OH－)＝ mol/L＝10－13 mol/L，由于水电离出的H＋和OH－相等，故由水电离出的H＋的浓度为10－13mol/L，D项正确。 【变式11-2】25 ℃时，在等体积的：①0.5 mol/L的H2SO4溶液中；②0.05 mol/L Ba(OH)2溶液中；③1 mol/L NaCl溶液中；④纯水中，发生电离的水的物质的量之比是(　　) A.1∶10∶107∶107 B.107∶107∶1∶1 C.107∶106∶2∶2 D.107∶106∶2×107∶2 【答案】A 【解析】设溶液的体积为1 L，则①中H2SO4中c(H＋)＝0.5 mol/L×2＝1 mol/L，所以c(OH－)＝1.0×10－14 mol/L，则水电离的物质的量为1.0×10－14 mol；②中c(OH－)＝0.05 mol/L×2＝0.1 mol/L，所以c(H＋)＝1.0×10－13 mol/L，则水电离的物质的量为1.0×10－13 mol；③中c(H＋)＝1.0×10－7 mol/L，水电离的物质的量为1.0×10－7 mol；④中c(H＋)＝1.0×10－7 mol/L，水的电离的物质的量为1.0×10－7 mol；故①②③④中水的电离的物质的量之比为(1.0×10－14 mol)∶(1.0×10－13 mol)∶(1.0×10－7 mol)∶(1.0×10－7 mol)＝1∶10∶107∶107。 【变式11-3】25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是(　　) A．③＞②＞① B．②＞③＞① C．①＞②＞③ D．③＞①＞② 【答案】C 【解析】分析三种物质可知②③抑制水的电离，①不影响水的电离平衡，H2SO4为二元强酸，产生的c(H＋)大于NaOH产生的c(OH－)，抑制程度更大，故顺序为①＞②＞③。 题型12 水的电离平衡曲线 (1)曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。 (2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。 (3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。 【典例12】一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是(　　) A．该温度下，a点溶液呈碱性 B．该温度下，0.01 mol·L－1NaOH溶液中c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1 C．该温度下，加入NaOH可能引起由d向b的变化 D．b点时，升高温度，可能引起由b向c的变化 【答案】A 【解析】根据图像，b点c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－12>1.0×10－14，说明该温度高于常温。曲线上的点的温度相同。该温度下，a点溶液中c(H＋)<c(OH－)，呈碱性，故A正确；该温度下， 0.01 mol·L－1NaOH溶液中c(OH－)＝0.01 mol·L－1，则c(H＋)＝1.0×10－10mol·L－1，故B错误；该温度下，加入NaOH，溶液中的c(OH－)增大，c(H＋)减小，不能引起d向b的变化，故C错误；b点时，升高温度，水的电离程度增大，c(H＋)·c(OH－)增大，不能引起b向c的变化，故D错误。 【变式12-1】水的电离平衡曲线如图所示，下列说法错误的是(　　) A.图中四点Kw间的关系：A＝D<C<B B.若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量酸 C.若从A点到C点，可采用：升高温度 D.若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量NaOH固体 【答案】D 【解析】A、D都处于25 ℃时，Kw相等，B点c(H＋)和c(OH－)都大于C点的c(H＋)和c(OH－)，并且C点的c(H＋)和c(OH－)大于A点c(H＋)和c(OH－)，c(H＋)和c(OH－)越大，Kw越大，故B＞C＞A＝D，A正确；若从A点到D点，加酸，c(H＋)变大，c(OH－)变小，温度不变，Kw不变，B正确；若从A点到C点，c(H＋)变大，c(OH－)变大，Kw增大，温度应升高，C正确；D点时c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈酸性，加酸能使A点到D点，所以加入少量NaOH固体不能使A点到D点，D错误。 【变式12-2】水的电离平衡图像如图所示。已知pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)，下列说法正确的是(　　) A.各点对应的水的离子积：Kw(f)>Kw(b)＝Kw(d) B.T1>T2 C.向b点溶液中加入大量NaOH固体，b点向a点移动 D.在T2温度下，c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1的盐酸中由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－20 【答案】D 【解析】水的离子积Kw＝c(H＋)·c(OH－)，由图可知，T2温度下水的离子积为1×10－14，T1温度下水的离子积小于1×10－14，则Kw(f)＜Kw(b)＝Kw(d)，A错误；温度越高，水的离子积越大，由图可知，T2温度下水的离子积为1×10－14，T1温度下水的离子积小于1×10－14，则T1＜T2，B错误；向b点溶液中加入大量NaOH固体，溶液中OH－的浓度增大，且NaOH固体溶于水会放热，导致溶液温度升高，则水的离子积会增大，则溶液中的H＋浓度也会增大，则b点不会向a点移动，C错误；在T2温度下，水的离子积为1×10－14，c(H＋)＝1×10－4 mol/L的盐酸中，溶液中的OH－全部由水电离，c(OH－)＝1×10－10 mol/L，则由水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－10 mol/L，则由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－20，D正确。 【变式12-2】水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A．图中点对应的温度关系为a＞b＞c B．纯水仅升高温度，可从a点变到c点 C．水的离子积常数Kw数值大小关系为b＞c＝d D．在b点对应温度下，0.5 mol·L－1的H2SO4溶液与1 mol·L－1的KOH溶液等体积混合，混合后c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1 【答案】D 【解析】水的电离是吸热过程，温度升高，水的离子积常数增大，根据图中数据得出的水的离子积常数Kw数值大小关系为b＞c＞a＝d，温度关系为b＞c＞a＝d，A、C项错误；若纯水仅升高温度，c(OH－)与c(H＋)都增大，B项错误；b点的Kw＝1×10－12，0.5 mol·L－1的H2SO4溶液与1 mol·L－1的KOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液显中性，c(H＋)＝1× 10－6 mol·L－1，D项正确。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $