弱电解质的电离平衡和溶液的pH答案.docx

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弱电解质的电离平衡和溶液的pH答案

强弱电解质

一、电解质和非电解质

电解质：

在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。

非电解质：

在水溶液里或熔融状态下不能导电的化合物。

【注意】

1．电解质和非电解质的范畴都是化合物，所以单质既不是电解质也不是非电解质。

2．化合物为电解质，其本质是自身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质自身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。

如：

SO2、SO3、CO2、NO2等。

3．常见电解质的范围：

酸、碱、盐、离子型氧化物。

4．溶剂化作用：

电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的，而是与水分子相互吸引、相互结合，以“水合离子”或“水合分子”的形态存在，这种溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫做溶剂作用。

二.强电解质和弱电解质

强电解质：

在溶液中能够全部电离的电解质。

则强电解质溶液中不存在电离平衡。

弱电解质：

在溶液中只是部分电离的电解质。

则弱电解质溶液中存在电离平衡。

【注意】

1．强、弱电解质的

范围：

强电解质：

强酸、强碱、绝大多数盐

弱电解质：

弱酸、弱碱、水

2．强、弱电解质与溶解性的关系：

电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。

一些难溶的电解质，但溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。

如：

BaSO4、BaCO3等。

3．强、弱电解质与溶液导电性的关系：

溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。

强电解质溶液的导电性不一定强，如很稀的强电解质溶液，其离子浓度很小，导电性很弱。

而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度可以较大，导电性可以较强。

4．强、弱电解质与物质结构的关系：

强电解质一般为离子化合物和一些含强极性键的共价化合物，弱电解质一般为含弱极性键的化合物。

5．强、弱电解质在熔融态的导电性：

离子型的强电解质由离子构成，在熔融态时产生自由移动的离子，可以导电。

而共价型的强电解质以及弱电解质由分子构成，熔融态时仍以分子形式存在，所以不导电。

三、弱电解质的电离平衡：

强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡。

弱电解质在溶液中电离时，不完全电离，存在电离平衡。

当弱电解质的离子化速率和分子化速率相等时，则建立了电离平衡。

其平衡特点与化学平衡相似。

（动、定、变）

1．电离方程式：

书写强电解质的电离方程式时常用“=”，书写弱电解质的电离方程式时常用“

”。

2．电离平衡常数：

在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为

电离平衡常数，简称电离常数。

【注意】

（1）电离常数服从化学平衡常数的一般规律，只受温度影响，与溶液的浓度无关。

温度一定时，弱电解质具有确定的电离常数值。

（2）电离常数越大，达到平衡时弱电解质电离出的离子越多，电解质电离程度越大。

（3）多元弱酸的电离是分步进行的，每一步电离都有各自的电离常数，每一步电离程度各不相同，差异较大，且逐级减小，故

以第一步电离为主，氢离子主要由第一步电离产生。

3．电离度：

弱电解质在水中的电离达到平衡状态时，已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数的百分率，称为电离度。

常用α表示：

α=

4．影响电离平衡的因素：

内因：

弱电解质的电离程度大小主要由电解质本身的性质决定。

外因：

（1）温度：

电离过程热效应小，温度变化不大时可不考虑其影响。

电离过程焓值增加（吸热），升高温度，电离程度增大。

（2）浓度：

溶液越稀，离子相互碰撞结合成分子的机会越小，弱电解质的电离程度就越大。

因此，稀释溶液会促使弱电解质的电离平衡向电离的方向移动。

典型例题

【例1】下列物质的水溶液都能导电，但属于非电解质的是

A、CH3COOHB、Cl2C、NH4HCO3D、SO2

【解析】注意氯气为单质，所以既不是电解质也不是非电解质。

答案为D。

【例2】下列说法下列正确的是

A、强电解质的水溶液中不存在溶质分子，弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子

B、强电解质的水溶液导电性强于弱电解质的水溶液

C、强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物

D、强电解质易溶于水，弱电解质难溶于水

【解析】强电解质溶于水后，全部电离，不存在溶质分子，而弱电解质溶于水后，只部分电离，存在电离平衡，水溶液中存在溶质分子和离子，故A正确。

溶液的导电性是由溶液中的离子浓度大小及离子所带的电荷所决定的，若强电解质溶液是稀溶液，则溶液中离子浓度很小，导电性就很弱，故B不正确。

强电解质部分是离子化合物，部分是共价化合物，如H2SO4是强酸，也是强电解质，但属于共价化合物，故

C不正确。

强电解质与溶解性大小无关，如BaSO4难溶于水，但属于强电解质，而NH3·H2O易溶于水，但属于弱电解质。

答案为A

【例3】已知HClO是比H2CO3还弱的酸，氯水中存在下列平衡：

Cl2+H2O

HCl+HClO，HClO

H++ClO—，达平衡后，要使HClO浓度增加，可加入

A、H2SB、CaCO3C、HClD、NaOH

【解析】对于A选项，由于H2S与HClO能发生氧化还原反应，因而会使次氯酸的浓度减小。

CaCO3能与HCl反应而使Cl2+H2O

HCl+HClO的平衡正移，使HClO的浓度增加，同时还要注意，因HClO是比H2CO3还弱的酸，所以CaCO3不能与

HClOH++ClO—电离的H+结合，因此不会使次氯酸的浓度因平衡正移而减小。

故应选B。

对于D，NaOH与H+中和，因而可使两个都正向移动，结果会使HClO浓度减小。

第2课时水的电离和溶液的pH

1.水的电离及离子积常数

⑴水的电离平衡：

水是极弱的电解质，

能发生自电离：

H2O2+H2O2

H3O++HO2－简写为H2O

H++OH－（正反应为吸热反应）其电离平衡常数：

Ka=

⑵水的离子积常数：

Kw=[H+][OH-]

250C时Kw=1.0×10-14mol2·L-2，水的离子

积与温度有关，温度升高Kw增大。

如1000C时Kw=1.0×10-12mol2·L-2.

⑶无论是纯水还是酸、碱,盐等电解质的稀溶液，水的离子积为该温度下的Kw。

2.影响水的电离平衡的因素

⑴酸和碱:

酸或碱的加入都会电离出H+或OH-,均使水的电离逆向移动,从而抑制水的电离。

⑵温度：

由于水的电离吸热，若升高温度，将促进水的电离，[H+]与[OH-]同时同等程度的增加，pH变小，但[H+]与[OH-]始终相等，故仍呈中性。

⑶能水解的盐：

不管水解后溶液呈什么性

，均促进水的电离，使水的电离程度增大。

⑷其它因素：

如向水中加入活泼金属，由于活泼金属与水电离出来的H+直接作用，使[H+]减少，因而促进了水的电离平衡正向移动。

3.溶液的酸碱性和pH的关系

⑴pH的计算：

pH=-lg[H+]

⑵酸碱性和pH的关系：

在室温下，中性溶液：

[H+]=[OH－]=1.0×10-7mol·L-1,pH=7

酸性溶液：

[H+]＞[OH－],[H+]＞1.0×10-7mol·L-1,pH＜7

碱性溶液：

[H+]＜[OH－],[H+]＜1.0×10-7mol·L-1,pH＞7

⑶pH的测定方法：

①酸碱指示剂:

粗略地测溶液pH范围

②pH试纸:

精略地测定溶液酸碱性强弱

③pH计:

精确地测定溶液酸碱性强弱

4．酸混合、碱混合、酸碱混合的溶液pH计算：

①酸混合：

直接算[H

+]，再求pH。

②碱混合：

先算[OH-]后转化为[H+]，再求pH。

③酸碱混合：

要先看谁过量，若酸过量，求[H+]，再求pH；若碱过量，先求[OH-]，再转化为[H+]，最后求pH。

[H+]混=

[OH－]混=

典型例题

【例1】（2010全国卷1）下列叙述正确的是

A．在醋酸溶液的

，将此溶液稀释1倍后，溶液的

，则

B．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入

至溶液恰好无色，则此时溶液的

C．

盐酸的

，

盐酸的

D．若1mL

的盐酸与100mL

溶液混合后，溶液的

则

溶液的

【解析】A若是稀醋酸溶液稀释则C（H+）减小，pH增大，b＞a，故A错误；B酚酞的变色范围是pH=8.0～10.0（无色→红色），现在使红色褪去，pH不一定小

于7，可能在7~8之间，故B错误；C常温下酸的pH不可能大于7，只能无限的接近7；D正确，直接代入计算可得是正确，也可用更一般的式子：

设强酸pH=a，体积为V1；强碱的pH=b，体积为V2,则有10-aV1=10-（14-b）V2

，现在V1/V2=10-2,又知a=1,所以b=11

【答案】D

【命题意图】考查弱电解质的稀释，强酸的无限稀释，指示剂的变色范围，强酸与强碱的混合pH的计算等基本概念

【点评】本题在第一轮复习至第三轮复习无时不在强调的基本问题考查就是第二册第三章的问题，这次居然没有考离子浓度大小比较，而考这些，很简单，大家都喜欢！

【例2】（2010天津卷，4）

下列液体均处于25℃，有关叙述正确的是

A．某物质的溶液pH<7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐

B．pH＝4.5的番茄汁中c（H+）是pH＝6.5的牛奶中c（H+）的100倍

C．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同

D．pH＝5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c（Na+）>c（CH3COO－）

解析：

某些强酸的酸式盐pH＜7，如Na

HSO4，故A错；pH=4.5，c（H+）=10-4.5mol·L-1，pH=6.5，其c（H+）=10-6.5mol·L-1，故B正确；同浓度的CaCl2溶液的c（Cl-）是NaCl的两倍，它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同，故C错；混合溶液显酸性，则c（H+）>c（OH-），根据电荷守恒，c（CH3COO-）>c（Na+），故D错。

答案：

B

命题立意：

综合考查了电解质溶液中的有关知识，包括盐类的水解、溶液的pH与c（H+）的关系、沉淀溶解平衡的移动和溶液中离子浓度大小的比较。

一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分）

1．下列说法正确的是（　　）

A．pH＜7的溶液一定是酸性溶液

B．常温时，pH＝5的溶液和pH＝3的溶液相比，前者c（OH－）是后者的100倍

C．室温下，每1×107个水分子中只有一个水分子发生电离

D．改变外界条件使溶液中c（H＋）增大，则其pH增大

解析：

溶液呈酸碱性的本质为c（H＋）和c（OH－）的相对大小，pH＜7的溶液中c（H＋）不一定大于c（OH－）；pH＝5，c（OH－）＝1×10－9mol/L，pH＝3，c（OH－）＝1×10－11mol/L，前者c（OH－）是后者的100倍；室温时，每升水有1×10－7mol水分子发生电离，即

＝55.6mol水分子中只有1×10－7mol水分子电离；改变外界条件，c（H＋）增大，pH减小．

答案：

B

2．现有常温时pH＝1的某强酸溶液10mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是（　　）

A．加水稀释成100mL

B．加入10mL的水进行稀释C．加入10mL0.01mol/L的NaOH溶液

D．加入10mL0.01mol/L的HCl溶液

解析：

加水稀释为原来溶液体积的10倍，强酸的pH正好增大1个单位．

答案：

A3．下列叙述正确的是（　　）

A．无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c（H＋）×c（OH－）＝1×10－14

B．c（H＋）等于1×10－7mol/L的溶液一定是中性溶液

C．0.2mol/LCH3COOH溶液中的c（H＋）是0.1mol/LCH3COOH溶液中的c（H＋）的2倍

D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱

解析：

KW＝c（H＋）·c（OH－），且KW只与温度有关，所以，在常温下，纯水、酸性、碱性或中性稀溶液，其KW＝1×10－14；在温度不确定时，中性溶液里的c（H＋）不一定等于1×10－7mol/L；0.2mol/LCH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1mol/LCH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小，所以，0.2mol/LCH3COOH溶液中的c（H＋）小于0.1mol/LCH3COOH溶液中的c（H＋）的2倍；pH的范围是1～14.

答案：

A

4．在100℃时，NaCl溶液中c（H＋）＝1×10－6mol/L.下列说法中正确的是（　　）

A．该NaCl溶液显酸性

B．该NaCl溶液显碱性

C．该NaCl溶液中KW＝c（H＋）·c（OH－）＝1×10－14

D．该NaCl溶液中KW＝c（H＋）·c（OH－）＝1×10－12

解析：

在NaCl溶液中存在H2O

H＋＋OH－，且Na＋、

Cl－对水的电离没有影响，c（H＋）＝1×10－6mol/L时，c（OH－）＝1×10－6mol/L，c（H＋）＝c（OH－），溶液呈中性，KW＝c（H＋）·c（OH－）＝1×10－12.

答案：

D

5．向VmLBaCl2溶液中加入一定体积的0.05mol/L硫酸溶液，两者恰好完全反应，且反应后溶液的pH为3.0.原BaCl2的物质的量浓度为（　　）

A．5.05×10－4mol/LB．5.05×10－3mol/L

C．1.01×10－4mol/LD．1.01×10－3mol/L

解析：

BaCl2溶液与H2SO4溶液混合除生成沉淀外，另一方面是H2SO4溶液中的c（H＋）被稀释，原H2SO4溶液中c（H＋）＝0.05

mol/L×2＝0.1mol/L，pH＝1被稀释100倍，BaCl2溶液与H2SO4溶液的体积比为99∶1，则二者物质的量浓度之比为1∶99，c（BaCl2）＝0.05mol/L×

＝5.05×10－4mol/L.

答案：

A

6．有人曾建议用AG表示溶液的酸度（acidity），AG的定义为AG＝lg

.下列表述正确的是（　　）

A．在25℃时，若溶液呈中性，则pH＝7，AG＝1

B．在25℃时，若溶液呈酸性，则pH＜7，AG＜0

C．在25℃时，若溶液呈碱性，则pH＞7，AG＞0

D．在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG＝2×（7－pH）

解析：

A项中，AG＝lg

＝lg1＝0；B项溶液呈酸性，c（H＋）＞c（OH－），AG＞lg1，AG＞0；C项溶液呈碱性，c（H＋）＜c（OH－），AG＜lg1，AG＜0；D项25℃时，pH＋pOH＝14，AG＝lgc（H＋）－lgc（OH－）＝－pH＋pOH＝－pH＋14－pH＝2×（7－pH）．

答案：

D

7．室温时下列混合溶液的pH一定小于7的是（　　）

A．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合

B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡等体积混合

C．pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡等体积混合

D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合

解析：

A项氨水过量，pH＞7；B项pH＝7；C项CH3COOH过量，pH＜7；D项氨水过量，pH＞7.

答案：

C

8．已知在100℃的温度下（本题涉及的溶液温度均为100℃），水的离子积KW＝1×10－12.下列说法正确的是

（　　）

A．0.05mol/L的H2SO4溶液pH＝1

B．0.001mol/L的NaOH溶液pH＝11

C．0.005mol/L的H2SO4溶液与0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合，混合溶液pH为6，溶液显酸性

D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝11的NaOH溶液50mL

解析：

解答本题需注意题中涉及的溶液温度为100℃，而不是25℃，此时KW＝1×10－12.A项，c（H＋）＝0.05mol/L×2＝0.1mol/L，pH＝1，A项正确；B项，c（OH－）＝0.001mol/L，c（H＋）＝

＝1×10－9mol/L，pH＝9，B项不正确；C项，H2SO4溶液中c（H＋）

＝0.005mol/L×2＝0.01mol/L，NaOH溶液中c（OH－）＝0.01mol/L，两溶液等体积混合后，恰好完全中和，溶液显中性，pH为6，C项不正确；D项，pH＝3的H2SO4溶液中c（H＋）＝10－3mol/L，pH＝11的NaOH溶液中c（OH－）＝

＝1×10－1mol/L，则50mL×10－3mol/L＝V（NaOH）·10－1mol/L，V（NaOH）＝0.5mL，D项不正确．

答案：

A

9．（2010·凤阳模拟）下列四种溶液：

①pH＝2的CH3COOH溶液；②pH＝2的HCl溶液；③pH＝12的氨水；④pH＝12的NaOH溶液．

相同条件下，有关上述溶液的比较中，正确的是（　　）

A．由水电离的c（H＋）：

①＝②＞③＝④

B．将②、③两种溶液混合后，若p

H＝7，则消耗溶液的体积：

②＞③

C．等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：

②最大

D．向等体积的四种溶液中分别加入100mL水后，溶液的pH：

③＞④＞①＞②

解析：

加入酸、碱都会抑制水的电离．因CH3COOH、HCl中c（H＋）与氨水、NaOH溶液中c（OH－）相同，对水电离的抑制程度相等，A错误．将②③混合若pH＝7，则消耗溶液的体积②＞③，B正确．等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量①最多，C错误．向等体积的四种溶液中分别加入100mL水后溶液pH大小关系应为③＞④＞②＞①，D错误．

答案：

B

（13分）

（1）常温下，0.1mol/L的醋酸和0.1mol/L的盐酸各100mL，分别与足量的锌粒反应，产生的气体体积前者______后者（填“＜”、“＞”或“＝”）．

（2）常温下，0.1mol/L的醋酸和pH＝1的醋酸各100mL，分别与足量的锌粒反应，产生的气体前者比后者________．

（3）在25℃条件下将pH＝5的氯化铵溶液稀释100倍，稀释后溶液的pH为（填选项字母，下同）________．

A．5B．7

C．3～5之间D．5～7之间

（4）25℃时，向0.1mol/L的醋酸溶液中加入少量醋酸钠晶体，当晶体溶解后测得溶液pH将________．

A．增大B．减小

C．不变D．无法确定

（5）室温下，向0.1mol/L的H2SO4中加入足量的锌粒，若想减慢制取H2的速率，但又不影响H2的体积，可以向硫酸溶液中加入________试剂．

A．碳酸钠晶体B．醋酸钠晶体

C．滴加少量硫酸铜溶液D．水

解析：

（1）醋酸、盐酸均是一元酸，体积、浓度均相等，则提供等量H＋，产生气体的体

积相等．

（2）醋酸是弱酸，pH＝1的醋酸浓度要远大于0.1mol/L，故等体积时与足量Zn反应，pH＝1的醋酸产生氢气多．

（3）pH＝5的氯化铵溶液稀释100倍后，浓度变小，水解程度增大，因此H＋浓度小于10－5mol/L而大于10－7mol/L，即选D.

（4）加入醋酸钠晶体，使醋酸电离平衡向逆向移动，H＋浓度减小，故pH增大．

（5）减慢H2产生速率，但不影响产生H2体积，则可减小H＋浓度，但不减少H＋的

物质的量，故选B、D.

答案：

（1）＝　

（2）少　（3）D　（4）A　（5）BD

（一）强电解质、弱电解质

1．相互关系

否——非电解质

化合物是——强电解质

能

否——弱电解质

热或水的作用

电解质自由移动离子

电离

思考：

一种物质的水溶液能导电，原物质一定是电解质吗？

分析：

不一定！

关键要分清发生电离散是否要原物质本身。

有可能溶于水时就发生了化学变化

如

（1）Cl2

氯水

↓↓

即不是电解质HCl.HclO

又不是非电解质发生电离

（2）CO2

碳酸溶液

↓↓

非电解质H2CO3电离

（3）Na2O

NO2OH溶液

↓↓

虽不是本身电离子NaOH电离

但可在熔融态电离，故它属强电解质

2．比较强、弱电解质

强电解质

弱电解质

电离程度

完全

部分

电离平衡

不、不可逆

有、可能

过程表示

溶液中存在的微粒

（水分子不计）

====

只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子

即有电离出的阴、阳离子（少部分），又有电解质分子（大部分）。

电离方程式

H2SO4====2H++SO42—

CaCl2====Ca2++2Cl—

NH3·H2ONH4++OH—

H2SH++HS—，HS—H++S2—

实例

绝大多数的盐（包括难溶性盐）；

强酸：

H2SO4、HCl、HclO4等；

强碱：

Ba（OH）2、Ca（OH）2等。

注意：

多元强酸电离一步完成且完全如HnA====Nh++An—

而多元弱酸的电离是分步进行的，且第二步电离比第一步电离困难，第三步电离比第二步电离更困难，但每步电离都存在相应的电离平衡，因此应分步书写电离方程式。

例如磷酸的电离方程式应写三步：

H3PO4H++H2PO4—，H2PO4—H++HPO42—

HPO42—H++PO43—，不能合并成H3PO43H++PO43—。

由于磷酸溶液中的[H+]主要由第一步电离决定，因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。

对HnA弱酸而言，电离方程式可只考虑：

HnAH++Hn+A—

想一想：

为什么多元的酸电离下一步比上一步困难，电离程度小得多，甚至可忽略？

（二）弱电解质的电离平衡

（1）概念

弱电解质的电离平衡是指在一定条件下（湿度、浓度），弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等的状态。

（2）特点

①动——动态平衡：

V（闻子化）=V（分子化）≠0。

在电离方程式中用“”表示。

②定——平衡时各组成成分一定，即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变

③变——条件改变，平衡被打破。

（3）影响电离平衡的因素

与化学平衡一样，外界条件的改变也会引起移动.

以0.1mol/1CH3COOH溶液为例：

项目

变化

项目

加水

升温

加入固体

NaOH

加入无水

CH3COONa

通入气体

HCl

加入等浓度的CH3COOH

平衡移动

右移

右移

右移

左移

左移

不移动

H+的物质的量（mol）

增大

增大

减小

减小

增大

增大

[H+]浓度（mol）

减小

增大

减小

减小

增大

不变

PH值

增大

减小

增大

增大

减小

不变

导电能力

减弱

增强

增强

增强

增强

不变

（三）电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素：

①自由移动离子浓度的大小。

（主要决定因素）湿度一定，离子浓度越在，导电能力越强。

②湿度：

湿度越高，导电能力越强。

（与金属导电相反）

③离子电荷数：

电荷数越高，导电能力越强。

由此可知：

强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。

如较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl溶液强。

CaCO3虽为强电解质，但溶于水所得溶液极稀，导电能力极差。

思考：

若在某溶液中加入一种物质，出现沉淀，则溶液的导电能力一定减弱吗？

（湿度不变）

分析：

不一定。

关键要看溶液中离子浓度有无显著变化。

如：

（1）若在H2SO4溶液中加Ba（OH）2，因生成BaSO4沉淀和极难电离的水，使溶液