第五讲弱电解质的电离平衡 水的电离及PH值得计算.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑第五讲弱电解质的电离平衡 水的电离及PH值得计算 第五讲弱电解质的电离平衡水的电离及PH值得计算 考点一弱电解质的电离平衡 1.弱电解质的电离平衡 (1)电离平衡的建立 在确定条件下(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，电离过程达成了平衡 (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、参与试剂等 (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0.1 mol·L－1CH3COOH溶液为例：CH3COOH CH3COO－＋H＋(正向吸热) 实例 CH3COOH H＋＋CH3COO－ΔH>0 平衡移动方向n(H＋) c(H＋) 导电才能K 答案： CH 3COOH H ＋＋CH 3COO － ΔH >0 平衡移动方 题组一 变更条件，平衡移动，判结果变化 1.将浓度为0.1 mol·L － 1 HF 溶液加水不断稀释，以下各量始终保持增大的是( ) A.c (H ＋ ) B.K a (HF) C.c (F －)c (H ＋) D. c (H ＋ ) c (HF ) 答案 D 解析 HF 为弱酸，存在电离平衡：HF H ＋ ＋F － 。

根据勒夏特列原理：当变更影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种变更的方向移动，但平衡的移动不能完全消释这种变更，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K a 不变，B 错误；当溶液无限稀释时，c (F － )不断减小，但c (H ＋ )接近10－7 mol·L －1 ，所以c (F － )c (H ＋)减小，C 错误；c (H ＋ )c (HF )＝n (H ＋ ) n (HF ) ，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c (H ＋ ) c (HF ) 增大，D 正确 2.25 ℃时，把0.2 mol·L －1 的醋酸加水稀释，那么图中的纵轴y 表示的是( ) A.溶液中OH － 的物质的量浓度 B.溶液的导电才能 C.溶液中的c (CH 3COO － )c (CH 3COOH ) D.CH 3COOH 的电离程度 答案 B 解析 25 ℃时，0.2 mol·L －1的醋酸稀释过程中，随着水的参与溶液中OH － 的浓度增大(但不会超过10－ 7 mol·L － 1)， CH 3COOH 的电离程度增大，CH 3COO －数目增多，CH 3COOH 数目裁减，但溶液中CH 3COO －的浓度减小，溶液的导电才能减弱。

题组二 平衡移动，结果变化，判采取措施 3.稀氨水中存在着以下平衡：NH 3·H 2O NH ＋4＋OH －，若要使平衡向逆回响方向移动，同时使c (OH －)增大，应参与的物质或采取的措施是( ) ①NH 4Cl 固体 ②硫酸 ③NaOH 固体 ④水 ⑤加热 ⑥参与少量MgSO 4固体 A.①②③⑤ B.③⑥ C.③ D.③⑤ 答案 C 解析 若在氨水中参与NH 4Cl 固体，c (NH ＋4)增大，平衡向逆回响方向移动，c (OH －)减小，①不合题意；硫酸中的H ＋与OH －回响，使c (OH －)减小，平衡向正回响方向移动，②不合题意；当在氨水中参与NaOH 固体后，c (OH －)增大， 平衡向逆回响方向移动，③符合题意；若在氨水中参与水，稀释溶液，平衡向正回响方向移动，但c (OH －)减小，④ 不合题意；电离属吸热过程，加热平衡向正回响方向移动，c (OH － )增大，⑤不合题意；参与少量MgSO 4固体发生回响Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓，溶液中c (OH －)减小，⑥不合题意 4.已知0.1 mol·L －1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH 3COOH CH 3COO －＋H ＋，要使溶液中c (H ＋ )/c (CH 3COOH)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.①② B.①③ C.②④ D.③④ 答案 C 解析 此题中供给的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动，但①③会使 c (H ＋)/c (CH 3COOH)的值减小。

考点二 电离平衡常数 NH 3·H 2O NH ＋4＋OH － K CH 3COOH CH 3COO －＋H ＋ K HClO H ＋＋ClO － K (1)(2)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 例如：碳酸是二元弱酸 电离方程式是H 2CO 3H ＋＋HCO －3，HCO －3 H ＋＋CO 2－3 电离平衡常数表达式：K a1＝c (H ＋)·c (HCO －3)c (H 2CO 3)，K a2＝c (H ＋)·c (CO 2－3)c (HCO －3) 对比大小：K a1>K a2 (3)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，理由是电离是吸热过程 题组一 有关电离平衡常数的定性分析 1.25 ℃时，片面物质的电离平衡常数如表所示： 请回复以下问题： (1)CH 3COOH 、H 2CO 3、HClO 的酸性由强到弱的依次为____________________________________________ (2)同浓度的CH 3COO －、HCO －3、CO 2－3、ClO －结合H ＋的才能由强到弱的依次为__________________________。

(3)将少量CO 2气体通入NaClO 溶液中，写出回响的离子方程式：_______________ (4)物质的量浓度均为0.1 mol·L －1的以下四种物质的溶液：a.Na 2CO 3、b.NaClO 、c.CH 3COONa 、d.NaHCO 3，pH 由大到小的依次是_________________________(填字母) (5)常温下0.1 mol·L －1的CH 3COOH 溶液在加水稀释过程中，填写以下表达式中的数据变化处境(填“变大”、“变 小”或“不变”) ①c (CH 3COOH )c (H ) ________；②c (CH 3COO －)·c (H ＋)c (CH 3COOH ) ________；③c (CH 3COO －)c (CH 3COOH ) ________； ④c (CH 3COO －)c (CH 3COOH )·c (OH －) ________ (6)体积为10 mL pH ＝2的醋酸溶液与一元酸HX 分别加水稀释至1 000 mL ，稀释过程中pH 变化如下图，那么HX 的电离平衡常数______(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数；理由是_______________________。

答案 (1)CH 3COOH>H 2CO 3>HClO (2)CO 2－3>ClO －>HCO －3>CH 3COO － (3)ClO －＋CO 2＋H 2O===HClO ＋HCO － 3 (4)a ＞b ＞d ＞c (5)①变小 ②不变 ③变大 ④不变 (6)大于 稀释一致倍数，HX 的pH 变化比CH 3COOH 的pH 变化大，酸性强，电离平衡常数大 解析 电离平衡常数越大，酸性越强，电离平衡常数越小，其对应酸根离子结合H ＋才能越强 (3)根据电离平衡常数可以判断：H 2CO 3＞HClO ＞HCO －3，CO 2－3可以和HClO 回响生成HCO －3和ClO －，所以少量CO 2与NaClO 溶液回响生成HCO －3 (4)电离常数越大，对应的盐水解程度越小，碱性(或酸性)越弱 (5)①加水稀释，n (CH 3COOH)减小，n (H ＋)增多，所以c (CH 3COOH )c (H ＋) 变小； ②K a ＝c (CH 3COO －)·c (H ＋)c (CH 3COOH )只与温度有关，加水稀释，K a 不变； ③c (CH 3COO －)c (CH 3COOH )＝n (CH 3COO －)n (CH 3COOH )，加水稀释，n (CH 3COO －)增大，n (CH 3COOH)减小，故c (CH 3COO －)c (CH 3COOH ) 增大； ④c (CH 3COO －)c (CH 3COOH )·c (OH －)＝c (CH 3COO －)c (CH 3COOH )·K w c (H ＋) ＝K a K w ，K a 、K w 只与温度有关，所以加水稀释c (CH 3COO －)c (CH 3COOH )·c (OH －)不变。

(6)根据图像分析知，起始时两种溶液中c (H ＋)一致，故c (较弱酸)＞c (较强酸)，稀释过程中较弱酸的电离程度增大的多，故在整个稀释过程中较弱酸的c (H ＋)一向大于较强酸的c (H ＋)，稀释一致倍数，HX 的pH 变化比CH 3COOH 的大，故HX 酸性强，电离平衡常数大 题组二 有关电离平衡常数的定量计算 2.碳氢化合物完全燃烧生成CO 2和H 2O 常温常压下，空气中的CO 2溶于水，达成平衡时，溶液的pH ＝5.60，c (H 2CO 3)＝1.5×10－5 mol·L －1若疏忽水的电离及H 2CO 3的其次级电离，那么H 2CO 3HCO －3＋H ＋ 的平衡常数K 1＝________已知：10－5.60＝2.5×10－ 6) 答案 4.2×10－7 解析 H 2CO 3H ＋＋HCO － 3 K 1＝c (H ＋)·c (HCO －3)c (H 2CO 3)＝10－5.60×10－5.601.5×10－5≈4.2×10－7 3.在25 ℃下，将a mol·L －1的氨水与0.01 mol·L －1的盐酸等体积混合，回响平衡时溶液中c (NH ＋4)＝c (Cl － )，那么溶液显__________(填“酸”、“碱”或“中”)性；用含a 的代数式表示NH 3·H 2O 的电离常数K b ＝____________。

答案 中 10－ 9 a －0.01 解析 氨水与盐酸等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为c (NH ＋4)＋c (H ＋)＝c (Cl －)＋c (OH －)，因c (NH ＋4)＝c (Cl － )，故有c (H ＋)＝c (OH －)，溶液显中性 NH 3·H 2O NH ＋4 ＋ OH － (a 2－0.012) mol·L －1 0.012 mol·L。