考点42弱电解质的电离平衡一、强、弱电解质的相关判断1．概念和种类2．电离、电解质、非电解质、强电解质和弱电解质的相互关系3．强、弱电解质与化合物类型的关系强电解质主要是大部分的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。分类举例强电解质①强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等②强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等③大多数盐：钠盐、钾盐、硝酸盐等弱电解质①弱酸：CH3COOH、H2CO3、HF、HCN、HClO、H2S等；H3PO4、H2SO3是中强酸，也属于弱电解质②弱碱：NH3·H2O，多数不溶性的碱[如Fe(OH)3、Cu(OH)2等]、两性氢氧化物[如Al(OH)3等]③水：是极弱的电解质注意：电解质的强弱是由物质的内部结构决定的，与外界因素无关，关键是看在水溶液中是否完全电离。
（1）与溶解性无关。如BaSO4等虽难溶于水，但溶于水的部分却能完全电离，是强电解质。醋酸能与水互溶但不能完全电离，是弱电解质。（2）与溶液的导电性无必然联系，溶液的导电性与溶液中的离子浓度、离子所带电荷的多少有关，强电解质溶液的导电能力不一定强，如饱和的BaSO4溶液，弱电解质溶液的导电能力不一定弱，如较浓的CH3COOH溶液。4．电离方程式的书写①弱电解质a．多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如H2CO3电离方程式：H2CO3H++，H++。b．多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3电离方程式：Fe(OH)3Fe3++3OH－。②酸式盐a．强酸的酸式盐完全电离，如NaHSO4电离方程式：NaHSO4===Na++H++。b．弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离，如NaHCO3电离方程式：NaHCO3===Na++，H++。二、弱电解质的电离特点与影响因素1．电离平衡（1）开始时，v电离最大，而v结合等于0。（2）平衡建立过程中，v电离逐渐减小，v结合逐渐增大，但v电离>v结合。（3）当v电离=v结合时，达到电离平衡状态。2．电离平衡的特征
3．影响电离平衡的因素（1）内因——弱电解质本身的性质。（2）外因——外界条件①温度：温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。②浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。③同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小。④加入能反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。注：（1）稀醋酸加水稀释时，溶液中的各离子浓度并不是都减小，如c(OH－)是增大的。（2）电离平衡右移，电解质分子的浓度不一定减小，电离程度也不一定增大，如稀醋酸中加入冰醋酸。三、电离度（1）概念：一定条件下，当弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液中已经电离的弱电解质分子数占原来弱电解质总分子数的百分数。（2）表达式：α＝×100%。（3）意义：衡量弱电解质的电离程度，在相同条件下(浓度、温度相同)，不同弱电解质的电离度越大，弱电解质的电离程度越大。（4）影响因素温度的影响升高温度，电离平衡向右移动，电离度增大；降低温度，电离平衡向左移动，电离度减小浓度的影响当弱电解质溶液浓度增大时，电离度减小；当弱电解质溶液浓度减小时，电离度增大四、强、弱电解质的判断和比较1．电解质是否完全电离
在溶液中强电解质完全电离，弱电解质部分电离。据此可以判断HA是强酸还是弱酸，如：若测得0.1mol/L的HA溶液的pH=1，则HA为强酸；若pH>1，则HA为弱酸。2．是否存在电离平衡强电解质不存在电离平衡，弱电解质存在电离平衡，在一定条件下电离平衡会发生移动。（1）一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化：将pH=3的HA溶液稀释100倍后，再测其pH，若pH=5，则为强酸，若pH7，则HA是弱酸。五、一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较1．等物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较比较项目酸c(H+)pH中和碱的能力与足量Zn反应产生H2的量开始与金属反应的速率一元强酸大小相同相同大一元弱酸小大小2．相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较比较项目酸c(H+)c(酸)中和碱的能力与足量Zn反应产生H2的量开始与金属反应的速率一元强酸相同小小少相同一元弱酸大大多说明：一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似。六、弱电解质分布系数的图像分析分布系数是指弱电解质溶液中，某一组分的平衡浓度占总浓度的分数，常用δ
表示。分布曲线是以pH为横坐标，分布系数为纵坐标，分布系数与溶液pH之间的关系曲线。1．一元弱酸：以醋酸为例，对于总浓度为c的CH3COOH溶液，溶液中与CH3COOH相关的只有c(CH3COOH)和c(CH3COO－)两种，则c=c(CH3COOH)+c(CH3COO－)，从图1中得出：CH3COOH分布系数为δ0，CH3COO－分布系数为δ1，δ1随着pH的升高而增大，δ0随着pH的升高而减小。当pHpKa时，主要形体是CH3COO－。δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处，此时c(CH3COOH)=c(CH3COO－)，即pH=pKa，CH3COOH和CH3COO－各占一半。这一结论可应用于任何一元弱酸(碱)。同时，只要知道某一元弱酸(碱)在一定pH的分布系数和酸(碱)的分析浓度，就很容易计算它在该pH时的平衡浓度。2．二元酸：以草酸为例(碳酸与之相似)，其δ与pH曲线如图2所示，δ0为H2C2O4、δ1为、δ2为。由图2看出，当溶液的pH=pKa1时δ0=δ1，pH=pKa2时δ1=δ2。当pHc(OH−)C．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH①>②>④>③D．V1L④与V2L①混合，若混合后溶液pH=7，则V1c(OH−)，B正确；分别加水稀释10倍，假设平衡不移动，那么①②溶液的pH均为10，但稀释氨水使平衡NH3·H2O+OH−右移，使①pH>10，同理醋酸溶液稀释后pHV2，D不正确。【答案】D3．体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl−)=n(CH3COO−)=0.01mol，下列叙述正确的是A．两种溶液的pH不相同B．它们分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多C．它们与NaOH完全中和时，醋酸溶液所消耗的NaOH多D．分别用水稀释相同倍数时，n(Cl−)=n(CH3COO−)考向四强弱电解质的相关图像分析典例1在25℃下，稀释HA、HB两种酸溶液，溶液pH变化的曲线如图所示，其中V1
表示稀释前酸的体积，V2表示稀释后溶液的体积，a点时，HB溶液中B－的物质的量分数δ(B－)＝，下列说法中正确的是A．HA、HB都是弱酸B．加水稀释过程中，δ(B－)减小C．NaB溶液中，c(Na＋)＝c(B－)＋c(OH－)D．曲线上b、c两点的值相等【解析】由图可知，lg＝2时，HA溶液的pH＝4，HB溶液的pHc(R＋)D．lg＝2时，MOH和ROH两种溶液中，水电离出的c(OH－)的比值为1∶1012．某二元酸(H2A)在水中的电离方程式为H2AH++HA-，HA-H++A2-(25℃时Ka=1.0×10-2)，下列有关说法中正确的是A．H2A是弱酸B．稀释0.1mol·L-1H2A溶液，因电离平衡向右移动而导致c(H+)增大C．在0.1mol·L-1的H2A溶液中，c(H+)=0.12mol·L-1D．若0.1mol·L-1NaHA溶液中c(H+)=0.02mol·L-1，则0.1mol·L-1的H2A中c(H+)c(HCOOH)>c(HCOO－)>c(OH－)>c(H＋)14．在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示，请回答：（1）“O”点导电能力为0的理由是___________________。（2）a、b、c三点溶液的pH由小到大的顺序为_______________。（3）a、b、c三点溶液中CH3COO−物质的量最大的是_______。（4）若使c点溶液中c(CH3COO−)增大，溶液的pH也增大，可采取得措施是(写出两种方法)：__________________、_______________________。（5）现有pH均为3的醋酸、硫酸两瓶溶液：a．设两种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2，则其关系式___________（用，=表示，下同）b．取相同体积的两种酸分别加入等体积的蒸馏水后，再分别加入等量的锌粉，反应开始时放出氢气的速率依次为v1、v2，则其关系式_______________________15．Ⅰ.有以下几种物质：①液态HCl ②熔融NaCl ③稀硫酸 ④蔗糖 ⑤乙醇 ⑥氯水 ⑦Al2O3 ⑧NH3 ⑨氨水 ⑩Cu ⑪CaCO3 ⑫SO2 ⑬Al(OH)3 ⑭NaOH ⑮CH3COOH（1）属于电解质的是__________________，属于非电解质的是________________________。(填标号)
（2）能导电的是___________________。(填标号)Ⅱ.在一定温度下，有a.盐酸 b．硫酸 c．醋酸三种酸：(用a、b、c填空)（3）当三种酸物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是______________。（4）同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和同物质的量浓度的NaOH溶液的能力由大到小的顺序是____________。（5）若三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是____________。（6）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_________________________________。（7）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，则开始时反应速率的大小关系为____________，若产生相同体积的H2(相同状况)，反应所需时间的长短关系是____________。（8）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____________。1．[2019新课标Ⅲ]设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是A．每升溶液中的H+数目为0.02NAB．c(H+)=c()+2c()+3c()+c(OH−)C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小D．加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强2．[2018天津]LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO4–)的变化如图1所示，H3PO4溶液中H2PO4–的分布分数随pH的变化如图2所示[]。下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是
A．溶液中存在3个平衡B．含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–C．随c初始(H2PO4–)增大，溶液的pH明显变小D．用浓度大于1mol·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为LiH2PO43．[2017新课标Ⅱ]改变0.1二元弱酸溶液的pH，溶液中的、、的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。下列叙述错误的是A．pH=1.2时，B．C．pH=2.7时，D．pH=4.2时，4．[2016上海]能证明乙酸是弱酸的实验事实是A．CH3COOH溶液与Zn反应放出H2B．0.1mol/LCH3COONa溶液的pH大于7C．CH3COOH溶液与NaCO3反应生成CO2D．0.1mol/LCH3COOH溶液可使紫色石蕊变红5．[2016北京]在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析不正确的是
A．①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线B．b点，溶液中大量存在的离子是Na+、OH–C．c点，两溶液中含有相同量的OH–D．a、d两点对应的溶液均显中性变式拓展1．【答案】（1）正确 若醋酸是强电解质，则0.010mol·L－1醋酸溶液中c(H＋)应为0.010mol·L－1，pH＝2（2）ac(OH－)，即X表示H＋，Y表示BOH，Z表示OH－，溶液中存在物料守恒为c(Cl－)＝c(B＋)＋c(BOH)。11．【答案】D【解析】由图可知，浓度均为0.10mol·L－1的MOH和ROH溶液，前者pH＝13，后者pHc （8）c>a＝b【解析】（3）硫酸为二元酸，盐酸为强酸，醋酸为弱酸，则物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是b＞a＞c。（4）同体积、同物质的量浓度的三种酸，醋酸和盐酸的物质的量相等，但硫酸为二元酸，则中和同物质的量浓度的NaOH溶液消耗的体积由大到小的顺序是b＞a＝c。（5）相同浓度时电离产生的c(H＋)越大，若c(H＋)相同时所需的物质的量浓度越小，所以物质的量浓度最小的是硫酸，最大的是醋酸。（6）酸与足量的锌反应时，相同状况下产生气体的体积与酸最终电离出H＋的物质的量成正比，当三者c(H＋)相同且体积也相同时，盐酸、硫酸完全电离，只有醋酸部分电离，所以这三种酸在相同状况下分别与足量锌反应时生成气体体积由大到小的顺序是c＞a＝b。（7）反应速率与c(H＋)成正比，开始时c(H＋)相等，所以其反应速率相等，即a＝b＝c；反应过程中，硫酸和盐酸不再电离出H＋，醋酸继续电离生成H＋，所以反应过程中醋酸中c(H＋)大于硫酸、盐酸中c(H＋)，则醋酸反应速率最大，盐酸和硫酸反应速率相等，则反应所需时间的长短关系是a＝b＞c。（8）加水稀释时，醋酸继续电离出H＋，硫酸和盐酸不再电离出H＋，所以稀释100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是c＞a＝b。直通高考1．【答案】B【解析】A、常温下pH＝2，则溶液中氢离子浓度是0.01mol/L，因此每升溶液中H＋数目为0.01NA
，A错误；B、根据电荷守恒可知选项B正确；C、加水稀释促进电离，电离度增大，但氢离子浓度减小，pH增大，C错误；D、加入NaH2PO4固体，H2PO4－浓度增大，抑制磷酸的电离，溶液的酸性减弱，D错误；答案选B。2．【答案】D【解析】本题考查电解质溶液的相关知识。应该从题目的两个图入手，结合磷酸的基本性质进行分析。A．溶液中存在H2PO4–的电离平衡和水解平衡，存在HPO42–的电离平衡，存在水的电离平衡，所以至少存在4个平衡。选项A错误。B．含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–和H3PO4。选B错误。C．从图1中得到随着c初始(H2PO4–)增大，溶液的pH不过从5.5减小到4.66，谈不上明显变小，同时达到4.66的pH值以后就不变了。所以选项C错误。D．由图2得到，pH=4.66的时候，δ=0.994，即溶液中所有含P的成分中H2PO4–占99.4%，所以此时H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4。选项D正确。点睛：本题中随着c初始(H2PO4–)增大，溶液的pH有一定的下降，但是达到一定程度后就基本不变了。主要是因为H2PO4–存在电离和水解，浓度增大电离和水解都会增加，影响会互相抵消。3．【答案】D【解析】A、根据图像，pH=1.2时，H2A和HA−相交，则有c(H2A)=c(HA−)，故A说法正确；B、pH=4.2时，c(A2−)=c(HA−)，根据第二步电离HA−H＋＋A2−，得出：K2(H2A)=c(H+)×c(A2−)/c(HA−)=c(H+)=10−4.2，故B说法正确；C、根据图像，pH=2.7时，H2A和A2−相交，则有，故C说法正确；D、由图知，pH=4.2时，c(HA−)=c(A2−)，H2A电离出一个HA−时释放出一个H+，电离出一个A2−时，释放出2个H+，同时水也会电离出H+，因此c(H+)＞c(HA−)=c(A2−)，错误。【名师点睛】该题综合性强，该题解答时注意利用守恒的思想解决问题。电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考热点中的热点。多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及。这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度以及对这些知识的综合运用能力。围绕盐类水解的类型和规律的应用试题在高考中常有涉及。解决这类题目必须掌握的知识基础有：掌握强弱电解质判断及其电离，盐类的水解，化学平衡理论(电离平衡、水解平衡)，电离与水解的竞争反应，以及化学反应类型，化学计算，甚至还要用到“守恒”来求解。4．【答案】B【解析】A．只能证明乙酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，错误；B．该盐水溶液显碱性，由于NaOH是强碱，故可以证明乙酸是弱酸，正确；C．可以证明乙
酸的酸性比碳酸强，但是不能证明其是弱酸，错误；D．可以证明乙酸具有酸性，但是不能证明其酸性强弱，错误。5．【答案】C【解析】两个反应的方程式分别为：①Ba(OH)2+H2SO4BaSO4+2H2O，②Ba(OH)2+NaHSO4NaOH+BaSO4+H2O、NaOH+NaHSO4Na2SO4+H2O。A、根据反应的化学方程式可知，当氢氧化钡恰好和硫酸完全反应时，溶液的导电能力最小，故①代表滴加硫酸时的变化曲线，A正确；B、b点是加入硫酸氢钠进行反应②，溶液中含有氢氧化钠，B正确；C、c点①曲线为硫酸，②曲线为氢氧化钠和硫酸钠，因为硫酸根离子浓度相同，②中的钠离子浓度大于①中氢离子浓度，所以溶液中的氢氧根离子浓度不相同，C错误；D、a点为钡离子和硫酸根离子完全沉淀，d为硫酸钠溶液，溶液都显中性，D正确。答案选C。
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