第40講電離平衡【備考目標(biāo)】1.理解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。2.理解電離常數(shù)的含義，掌握電離常數(shù)的應(yīng)用并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算?？键c(diǎn)1弱電解質(zhì)的電離平衡1．電離平衡的建立和特征在一定條件(如溫度、濃度等)下，當(dāng)弱電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等時(shí)，電離過程就達(dá)到平衡。如圖所示：2．電離平衡的影響因素(1)內(nèi)因：弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)。(2)外因以0.5mol/LCH3COOH溶液為例，探究外界條件對(duì)“CH3COOH?H＋＋CH3COO－ΔH>0”的影響。改變條件平衡移動(dòng)方向n(H＋)c(H＋)導(dǎo)電能力升高溫度向右增大增大增強(qiáng)加水稀釋向右增大減小減弱加入少量冰醋酸向右增大增大增強(qiáng)通入HCl(g)向左增大增大增強(qiáng)加入NaOH(s)向右減小減小增強(qiáng)加入鎂粉向右減小減小增強(qiáng)加入CH3COONa(s)向左減小減小增強(qiáng)【小結(jié)】外因?qū)﹄婋x平衡的影響(1)濃度：在一定溫度下，同一弱電解質(zhì)溶液，濃度越小，越易電離。(2)溫度：溫度越高，電離程度越大。(3)同離子效應(yīng)：加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì)時(shí)，可使電離平衡向結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的方向移動(dòng)。(4)化學(xué)反應(yīng)：加入能與弱電解質(zhì)電離出的離子反應(yīng)的物質(zhì)時(shí)，可使電離平衡向電離方向移動(dòng)?！净c(diǎn)判斷】(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)某弱電解質(zhì)溶液中至少存在兩種化合物分子(√)(2)一元弱堿BOH的電離方程式為BOH=B＋＋OH－(×)(3)氨氣溶于水，當(dāng)NH3·H2O電離出的c(OH－)＝c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))時(shí)，表明NH3·H2O電離處于平衡狀態(tài)(×)(4)電離平衡右移，電解質(zhì)分子的濃度一定減小，離子濃度一定增大(×)(5)25℃時(shí)，0.1mol·L－1CH3COOH加水稀釋，各離子濃度均減小(×)(6)Na2SO3溶液與NaHSO3溶液中所含微粒的種類一定相同(√)一、弱電解質(zhì)的電離過程與導(dǎo)電能力1．(人教選擇性必修1P62T4)在一定溫度下，冰醋酸稀釋過程中溶液的導(dǎo)電能力變化如圖所示，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻住?1)加水前導(dǎo)電能力約為零的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中，c(H＋)由小到大的順序是________。(3)a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中，CH3COOH電離程度最大的是________。(4)若使b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(CH3COO－)增大、c(H＋)減小，可采用的方法是______(填序號(hào))。①加入H2O②加入NaOH固體③加入濃硫酸④加入Na2CO3固體解析：(1)溶液的導(dǎo)電能力與自由移動(dòng)的離子濃度有關(guān)，離子濃度越大，導(dǎo)電能力越強(qiáng)。冰醋酸中沒有自由移動(dòng)的離子，所以冰醋酸不導(dǎo)電。(2)溶液導(dǎo)電能力越強(qiáng)，離子濃度越大，即氫離子濃度越大，則氫離子濃度由小到大的順序?yàn)閏<a<b。(3)加水稀釋促進(jìn)CH3COOH的電離，則CH3COOH電離程度最大的是c(4)醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOH?CH3COO－＋H＋，加水稀釋能促進(jìn)醋酸電離，但醋酸根離子濃度減小，①錯(cuò)誤；加入NaOH固體，氫氧化鈉和氫離子反應(yīng)，促進(jìn)醋酸電離，所以c(CH3COO－)增大，c(H＋)減小，②正確；加入濃硫酸，c(H＋)增大抑制醋酸電離，c(CH3COO－)減小，③錯(cuò)誤；加入Na2CO3固體，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))與H＋反應(yīng)，促進(jìn)醋酸電離，c(CH3COO－)增大，c(H＋)減小，④正確。答案：(1)冰醋酸中無自由移動(dòng)的離子(2)c<a<b(3)c(4)②④二、多角度證明弱電解質(zhì)2．下列事實(shí)一定能證明HNO2是弱電解質(zhì)的是()①向HNO2中加入NaNO2固體后pH增大②用HNO2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)，燈泡很暗③HNO2和NaCl不能發(fā)生反應(yīng)④0.1mol/LHNO2溶液的pH＝2.1⑤NaNO2和H3PO4反應(yīng)，生成HNO2⑥pH＝1的HNO2稀釋至100倍，pH約為2.3A．①④⑥B．②③④C．①④⑤⑥D(zhuǎn)．全部答案：C一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較(1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸(一元強(qiáng)堿與一元弱堿比較類似)比較項(xiàng)目c(H＋)pH中和堿的能力與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量開始與金屬反應(yīng)的速率稀釋圖像鹽酸大小相同相同大eq\a\vs4\al()加水稀釋相同的倍數(shù)，醋酸的pH大；加水稀釋到相同的pH，鹽酸加入的水多醋酸溶液小大小(2)相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸(一元強(qiáng)堿與一元弱堿比較類似)比較項(xiàng)目c(H＋)c(酸)中和堿的能力與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量開始與金屬反應(yīng)的速率稀釋圖像鹽酸相同小小少相同eq\a\vs4\al()加水稀釋相同的倍數(shù)，鹽酸的pH大；加水稀釋到相同的pH，醋酸加入的水多醋酸溶液大大多3．常溫下，將pH均為11，體積均為V0的AOH和BOH溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lgeq\f(V,V0)的變化如圖所示。下列說法不正確的是()A．堿性強(qiáng)弱：AOH>BOHB．水的電離程度：a＝b>cC．稀釋相同倍數(shù)時(shí)：c(A＋)<c(B＋)D．中和鹽酸的能力：a＝b<c解析：選D。由圖知當(dāng)lgeq\f(V,V0)＝2時(shí)，AOH的pH下降了2個(gè)單位，故AOH為強(qiáng)堿，同理BOH為弱堿，A正確；水的電離程度受溶液中c(OH－)的影響，本題中溶液中的氫離子為水電離的，所以水電離程度：a＝b>c，B正確；起始溶液中兩種離子B＋和A＋的濃度相同，稀釋相同倍數(shù)時(shí)，弱堿BOH電離程度增大，c(B＋)>c(A＋)，C正確；起始弱堿的濃度比強(qiáng)堿濃度大，等體積的兩種溶液，弱堿中和鹽酸的能力大，加水稀釋，中和鹽酸的能力不變，故b＝c>a，D不正確。4．(2025·江蘇揚(yáng)州期中)常溫下，HF和CH3COOH的電離常數(shù)分別為1.8×10－4和1.8×10－5，將pH和體積均相同的兩種酸溶液分別稀釋，其pH隨加水體積的變化如圖所示，下列說法正確的是()A．溶液中水的電離程度：b點(diǎn)<c點(diǎn)B．酸的電離程度：c點(diǎn)>d點(diǎn)C．曲線Ⅱ代表CH3COOH溶液D．相同體積a點(diǎn)的兩溶液分別與NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)相同解析：選A。由圖可知，b點(diǎn)的pH小于c點(diǎn)，則b的H＋濃度大于c點(diǎn)，故b點(diǎn)對(duì)水的電離的抑制作用大于c點(diǎn)，故溶液中水的電離程度：b點(diǎn)<c點(diǎn)，A正確；弱酸的電離程度隨著加水稀釋而增大，故酸的電離程度：c點(diǎn)＜d點(diǎn)，B錯(cuò)誤；等pH的酸加水稀釋，酸性越弱的pH變化越不明顯，故曲線Ⅱ代表HF，C錯(cuò)誤；兩酸溶液的pH值相同，故HF和CH3COOH的物質(zhì)的量濃度不同，相同體積a點(diǎn)的兩溶液分別與NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)不相同，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)2電離平衡常數(shù)及其應(yīng)用1．電離平衡常數(shù)的表達(dá)式(1)一元弱酸或弱堿一元弱酸HA一元弱堿BOH電離方程式HA?H＋＋A－BOH?B＋＋OH－電離常數(shù)表達(dá)式Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)Kb＝eq\f(c（B＋）·c（OH－）,c（BOH）)(2)多元弱酸(以H2CO3為例)第一步電離第二步電離電離方程式H2CO3?H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))?H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))電離常數(shù)表達(dá)式Ka1＝eq\f(c（H＋）·c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H2CO3）)Ka2＝eq\f(c（H＋）·c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)電離常數(shù)關(guān)系Ka1>Ka2(填“>”或“<”)2.電離常數(shù)的影響因素(1)內(nèi)因：相同溫度下，電解質(zhì)越弱，其電離常數(shù)越小，反之，電離常數(shù)越大。(2)外因：電離平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，升高溫度，K增大。3．電離常數(shù)的意義(1)反映弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱，電離平衡常數(shù)越大，弱電解質(zhì)的電離能力越強(qiáng)。(2)多元弱酸的各步電離常數(shù)的大小關(guān)系是Ka1>Ka2>Ka3……，當(dāng)Ka1?Ka2時(shí)，計(jì)算多元弱酸中的c(H＋)或比較多元弱酸酸性的相對(duì)強(qiáng)弱時(shí)，通常只考慮第一步電離?！净c(diǎn)判斷】(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)弱電解質(zhì)的電離平衡右移，電離平衡常數(shù)一定增大(×)(2)電離常數(shù)大的酸溶液中的c(H＋)一定比電離常數(shù)小的酸溶液中的c(H＋)大(×)(3)向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)減小(×)(4)室溫下向10mL0.1mol/L的氨水中加水稀釋后，溶液中eq\f(c（OH－）·c（NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))）,c（NH3·H2O）)不變(√)(5)將濃度為0.1mol·L－1HF溶液加水不斷稀釋的過程中，電離平衡常數(shù)Ka(HF)保持不變，c(F－)/c(H＋)始終增大(×)一、利用電離常數(shù)判斷弱電解質(zhì)酸堿性的強(qiáng)弱1．已知25℃時(shí)有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：弱酸化學(xué)式HXHYH2CO3電離平衡常數(shù)/(mol·L－1)7.8×10－93.7×10－15K1＝4.4×10－7K2＝4.7×10－11下列推斷正確的是()A．HX、HY兩種弱酸的酸性：HX＞HYB．相同條件下溶液的堿性：NaX＞Na2CO3＞NaY＞NaHCO3C．結(jié)合H＋的能力：COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＞Y－＞X－＞HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))D．HX和HY酸性相同，都比H2CO3弱解析：選A。根據(jù)電離平衡常數(shù)可知酸性：H2CO3＞HX＞HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＞HY，則結(jié)合H＋的能力：Y－＞COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＞X－＞HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，故A正確、C、D錯(cuò)誤；酸越弱，其對(duì)應(yīng)的鹽的水解能力越強(qiáng)，故相同條件下溶液的堿性：NaY＞Na2CO3＞NaX＞NaHCO3，故B錯(cuò)誤。2．已知下面三個(gè)數(shù)據(jù)：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分別是下列有關(guān)的三種酸的電離常數(shù)(25℃)，若已知下列反應(yīng)可以發(fā)生：NaCN＋HNO2=HCN＋NaNO2、NaCN＋HF=HCN＋NaF、NaNO2＋HF=HNO2＋NaF。由此可判斷下列敘述中不正確的是()A．K(HF)＝7.2×10－4B．相同物質(zhì)的量濃度的NaCN、NaNO2、NaF溶液的堿性：NaF＞NaNO2＞NaCNC．根據(jù)兩個(gè)反應(yīng)即可得出一元弱酸的強(qiáng)弱順序?yàn)镠F＞HNO2＞HCND．K(HCN)＜K(HNO2)＜K(HF)解析：選B。相同溫度下，酸的電離常數(shù)越大，該酸的酸性越強(qiáng)，結(jié)合強(qiáng)酸制弱酸可知，亞硝酸的酸性大于氫氰酸而小于氫氟酸。二、判斷微粒濃度或濃度比值的大小3．常溫下，將0.1mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀釋，請(qǐng)?zhí)顚懴铝斜磉_(dá)式中的數(shù)據(jù)變化情況(填“變大”“變小”或“不變”)。(1)eq\f(c（CH3COOH）,c（H＋）)________。(2)eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)________。(3)eq\f(c（CH3COO－）,c（H＋）)________。(4)eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）)________。(5)eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）·c（OH－）)________。解析：(1)將該式變?yōu)閑q\f(c（CH3COOH）·c（CH3COO－）,c（H＋）·c（CH3COO－）)＝eq\f(c（CH3COO－）,Ka)或稀釋時(shí)醋酸的電離平衡正向移動(dòng)，n(CH3COOH)減小，n(H＋)增大，因而其比值變小。(2)將該式變?yōu)閑q\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）·c（H＋）)＝eq\f(Ka,c（H＋）)或稀釋時(shí)醋酸的電離平衡正向移動(dòng)，n(CH3COOH)減小，n(CH3COO－)增大，因而其比值變大。(5)將該式變?yōu)閑q\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）·c（OH－）·c（H＋）)＝eq\f(Ka,Kw)，故比值不變。答案：(1)變小(2)變大(3)變小(4)不變(5)不變[總結(jié)歸納]判斷溶液中微粒濃度比值的三種方法(1)將濃度之比轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量之比進(jìn)行比較，這樣分析起來可以忽略溶液體積的變化，只需分析微粒數(shù)目的變化即可。(2)“假設(shè)法”，如上述問題(3)，假設(shè)無限稀釋，c(CH3COO－)趨近于0，c(H＋)趨近于10－7mol·L－1，故比值變小。(3)“湊常數(shù)”，解題時(shí)將某些粒子的濃度比值乘以或除以某種粒子的濃度，轉(zhuǎn)化為一個(gè)常數(shù)與某種粒子濃度的乘積或相除的關(guān)系。考點(diǎn)3電離度與電離常數(shù)的計(jì)算1．“三段式”法求電離平衡常數(shù)以弱電解質(zhì)HX為例：HX?H＋＋X－c(起始)c(HX)00c(平衡)c(HX)－c(H＋)c(H＋)c(H＋)則Ka＝eq\f(c2（H＋）,c（HX）－c（H＋）)。由于弱酸只有極少一部分電離，c(H＋)的數(shù)值很小，可作近似處理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，則Ka＝eq\f(c2（H＋）,c（HX）)，代入數(shù)值求解即可?！臼纠砍爻合?，空氣中的CO2溶于水，達(dá)到平衡時(shí)，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10－5mol·L－1。若忽略水的電離及H2CO3的第二步電離，則H2CO3?HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋的平衡常數(shù)Ka1＝________(已知：10－5.60＝2.5×10－6)。解析：Ka1＝eq\f(c（H＋）·c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H2CO3）)＝eq\f(2.5×10－6×2.5×10－6,1.5×10－5)≈4.2×10－7。答案：4.2×10－72．電離度(α)(1)概念：一定條件下，當(dāng)弱電解質(zhì)在溶液中達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來弱電解質(zhì)總分子數(shù)的百分?jǐn)?shù)。(2)表達(dá)式α＝eq\f(已電離的弱電解質(zhì)分子數(shù),溶液中原有弱電解質(zhì)的總分子數(shù))×100%或α＝eq\f(弱電解質(zhì)的某離子濃度,溶液中原有弱電解質(zhì)的濃度)×100%(3)意義：衡量弱電解質(zhì)的電離程度，在相同條件下(濃度、溫度相同)，不同弱電解質(zhì)的電離度越大，弱電解質(zhì)的電離程度越大。(4)影響因素溫度升高溫度，電離平衡向右移動(dòng)，電離度增大；降溫相反濃度當(dāng)弱電解質(zhì)溶液濃度增大時(shí)，電離度減小3.α、Ka、Kb與c(H＋)、c(OH－)的關(guān)系【示例】①設(shè)一定溫度下，濃度為cmol·L－1醋酸的電離度為α。推斷該溫度下的電離常數(shù)Ka，并表示出α、Ka、c(H＋)三者之間的關(guān)系。(寫出推斷過程)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②同理：對(duì)于一元弱堿(如NH3·H2O)，存在的關(guān)系為：Kb＝______，c(OH－)＝________＝________________________________________________________________________。答案：①CH3COOH?CH3COO－＋H＋c(起始)c00c(變化)cαcαcαc(平衡)c－cα≈ccαcαKa＝eq\f(cα·cα,c)＝cα2，α＝eq\r(\f(Ka,c))，c(H＋)＝c·α＝eq\r(c·Ka)②cα2cαeq\r(c·Kb)【基點(diǎn)判斷】(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)某一弱電解質(zhì)，電離度越大，電離常數(shù)就越大(×)(2)相同溫度下，向1mol·L－1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸，其電離度變小(√)一、依據(jù)公式計(jì)算電離常數(shù)1．25℃時(shí)，用0.1mol·L－1的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1的NaOH溶液，當(dāng)?shù)渭覸mLCH3COOH溶液時(shí)，混合溶液的pH＝7。已知CH3COOH的電離常數(shù)為Ka，忽略混合時(shí)溶液體積的變化，Ka＝________。解析：混合溶液的pH＝7，說明醋酸過量，c(CH3COOH)≈eq\f(0.1（V－20）,20＋V)mol·L－1，根據(jù)電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)及c(H＋)＝c(OH－)可得，c(Na＋)＝c(CH3COO－)＝eq\f(0.1×20,20＋V)mol·L－1，則Ka＝eq\f(c（H＋）·c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)＝eq\f(2×10－7,0.1V－2)。答案：eq\f(2×10－7,0.1V－2)二、電離度與電離常數(shù)的計(jì)算2．已知室溫時(shí)，0.1mol·L－1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．該溶液的pH＝4B．升高溫度，溶液的pH增大C．此酸的電離平衡常數(shù)為1×10－7D．HA電離出的c(H＋)約為水電離出的c(H＋)的106倍答案：B3．25℃時(shí)2.0mol·L－1的氨水中，NH3·H2O的電離度α＝__________(α＝eq\f(已電離的溶質(zhì)分子數(shù),原有溶質(zhì)的分子總數(shù))×100%)。將含SO2的煙氣通入該氨水中，當(dāng)溶液顯中性時(shí)，溶液中的eq\f(c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)＝________。[已知25℃，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5；Ka1(H2SO3)＝1.3×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.2×10－8]解析：α＝eq\r(\f(Kb,c))＝0.3%；將含SO2的煙氣通入該氨水中，當(dāng)溶液顯中性時(shí)，溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol/L，溶液中的eq\f(c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)＝eq\f(c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）c（H＋）,c（HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）c（H＋）)＝eq\f(Ka2,c（H＋）)＝eq\f(6.2×10－8,10－7)＝0.62。答案：0.3%0.62三、理清圖像中特殊點(diǎn)的含義計(jì)算電離常數(shù)4．已知亞磷酸(H3PO3)為二元弱酸，常溫下，向某濃度的亞磷酸溶液中逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的KOH溶液，混合溶液的pH與離子濃度的關(guān)系如圖所示。(1)寫出亞磷酸的電離方程式：________________________、________________________________________________________________________。(2)表示pH與lgeq\f(c（HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)的變化關(guān)系的曲線是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(3)根據(jù)圖像計(jì)算亞磷酸的Ka1＝________。解析：Ka1＝eq\f(c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（H3PO3）)，Ka2＝eq\f(c（HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)，且Ka1>Ka2，由圖像可知，當(dāng)eq\f(c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H3PO3）)＝eq\f(c（HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）)時(shí)，曲線Ⅱ?qū)?yīng)的c(H＋)較大，為第一步電離(Ka1)，曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)的c(H＋)較小，為第二步電離(Ka2)，選用曲線Ⅱ中的特殊點(diǎn)B計(jì)算Ka1，Ka1＝eq\f(c（H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）·c（H＋）,c（H3PO3）)＝10×10－2.4＝10－1.4。答案：(1)H3PO3?H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))?HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H＋(2)Ⅰ(3)10－1.45．已知草酸為二元弱酸：H2C2O4?HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋H＋Ka1，HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))?C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋H＋Ka2，常溫下，向某濃度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定濃度的KOH溶液，所得溶液中H2C2O4、HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))、C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))三種微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(δ)與溶液pH的關(guān)系如圖所示。(1)常溫下：Ka1＝________，Ka2＝________。(2)pH＝2.7時(shí)eq\f(c2（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）,c（H2C2O4）·c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）)＝______________________________。解析：(1)由圖像可知pH＝1.2時(shí)，c(HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))＝c(H2C2O4)，則Ka1＝10－1.2。pH＝4.2時(shí)，c(HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))＝c(C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))，則Ka2＝10－4.2。(2)由電離常數(shù)表達(dá)式可知eq\f(c2（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）,c（H2C2O4）·c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）)＝eq\f(Ka1,Ka2)＝eq\f(10－1.2,10－4.2)＝103＝1000。答案：(1)10－1.210－4.2(2)1000[總結(jié)歸納]分布曲線圖像中電離常數(shù)的計(jì)算根據(jù)圖像計(jì)算弱酸或弱堿的電離常數(shù)，常選用電離常數(shù)表達(dá)式中除H＋或OH－外的兩種粒子濃度相等的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)該點(diǎn)的pH，可迅速確定電離常數(shù)，如以H2C2O4為例，求算下圖中A、B兩點(diǎn)的電離常數(shù)為：A點(diǎn)：Ka1＝eq\f(c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）·c（H＋）,c（H2C2O4）)，因?yàn)閏(HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))＝c(H2C2O4)，故Ka1＝c(H＋)＝10－1.2；B點(diǎn)：Ka2＝eq\f(c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）·c（H＋）,c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）)，因c(C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝c(HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))，故Ka2＝10－4.2?！菊骖}演練·感悟高考】1．(2022·湖北高考)根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，給出質(zhì)子(H＋)的物質(zhì)是酸，給出質(zhì)子的能力越強(qiáng)，酸性越強(qiáng)。已知：N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))＋NH3=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋N2H4，N2H4＋CH3COOH=N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))＋CH3COO－，下列酸性強(qiáng)弱順序正確的是()A．N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))>N2H4>NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))B．N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))>CH3COOH>NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))C．NH3>N2H4>CH3COO－D．CH3COOH>N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))>NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))解析：選D。根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律，強(qiáng)酸能制得弱酸，根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，給出質(zhì)子(H＋)的物質(zhì)是酸，則反應(yīng)N2H4＋CH3COOH=N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))＋CH3COO－中，酸性：CH3COOH＞N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))，反應(yīng)N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))＋NH3=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋N2H4中，酸性：N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))＞NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，故酸性：CH3COOH>N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))>NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。2．(2022·全國(guó)卷乙)常溫下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某體系中，H＋與A－離子不能穿過隔膜，未電離的HA可自由穿過該膜(如圖所示)。設(shè)溶液中c總(HA)＝c(HA)＋c(A－)，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，下列敘述正確的是()A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)B．溶液Ⅱ中HA的電離度eq\f(c（A－）,c總（HA）)為eq\f(1,101)C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c總(HA)之比為10－4解析：選B。常溫下溶液Ⅰ的pH＝7.0，則溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol/L，c(H＋)＜c(OH－)＋c(A－)，A錯(cuò)誤；常溫下溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液中c(H＋)＝0.1mol/L，Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)＝1.0×10－3，c總(HA)＝c(HA)＋c(A－)，則eq\f(0.1c（A－）,c總（HA）－c（A－）)＝1.0×10－3，解得eq\f(c（A－）,c總（HA）)＝eq\f(1,101)，B正確；根據(jù)題意，未電離的HA可自由穿過隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，C錯(cuò)誤；Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)＝1.0×10－3，c總(HA)＝c(HA)＋c(A－)，得eq\f(c（H＋）[c總（HA）－c（HA）],c（HA）)＝1.0×10－3，解得溶液Ⅰ中c總(HA)＝(104＋1)c(HA)，溶液Ⅱ中c總(HA)＝1.01c(HA)，溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，故溶液Ⅰ和Ⅱ中c總(HA)之比為[(104＋1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，D錯(cuò)誤。3．(2020·天津高考節(jié)選)已知25℃碳酸電離常數(shù)為Ka1、Ka2，當(dāng)溶液pH＝12時(shí)，c(H2CO3)∶c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))∶c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＝1∶______________∶____________。答案：1012·Ka11024·Ka1·Ka2課下鞏固精練卷(四十)電離平衡一、選擇題1．下列事實(shí)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象不能證明一元酸HX為弱酸的是()A．測(cè)得0.01mol/LHX溶液的pH＝3.6B．在KX稀溶液中滴加酚酞試劑，溶液變紅C．將稀HX溶液滴加到石灰石中，生成CO2D.在HX稀溶液中加入少許NaX粉末，溶液pH增大答案：C2．室溫下，對(duì)于1L0.1mol·L－1醋酸溶液。下列判斷正確的是()A．該溶液中CH3COO－的粒子數(shù)為6.02×1022B．加入少量CH3COONa固體后，溶液的pH降低C．滴加NaOH溶液過程中，n(CH3COO－)與n(CH3COOH)之和始終為0.1molD．與Na2CO3溶液反應(yīng)的離子方程式為COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=H2O＋CO2↑答案：C3．已知25℃時(shí)，醋酸溶液中各粒子存在下述關(guān)系：Ka＝eq\f(c（CH3COO－）c（H＋）,c（CH3COOH）)＝1.75×10－5，下列有關(guān)說法可能成立的是()A．25℃時(shí)，向該溶液中加入一定量的鹽酸，Ka＝8×10－5B．25℃時(shí)，向該溶液中加入一定量的鹽酸，Ka＝8×10－4C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，醋酸溶液中Ka＝1.75×10－5D．升高到一定溫度，Ka＝7.2×10－5答案：D4．(2025·四川成都期末)為探究濃度對(duì)醋酸電離程度的影響，用pH計(jì)測(cè)定25℃時(shí)不同濃度醋酸的pH結(jié)果如下，下列說法正確的是()濃度/(mol/L)0.00100.0100.0200.100.20pH3.883.383.232.882.83A.實(shí)驗(yàn)過程中可以改用廣泛pH試紙B．0.20mol/L醋酸溶液稀釋過程中，醋酸電離程度及溶液導(dǎo)電性都增大C．25℃時(shí)，電離常數(shù)K(CH3COOH)的數(shù)量級(jí)為10－5D．CH3COOH溶液稀釋過程中不可能出現(xiàn)c(H＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)解析：選C。廣泛pH試紙測(cè)得溶液的pH為范圍值，不是精確值，所以實(shí)驗(yàn)過程中不能改用廣泛pH試紙測(cè)定不同濃度醋酸的pH，A錯(cuò)誤；0.20mol/L醋酸溶液稀釋過程中，溶液中的離子濃度減小，溶液導(dǎo)電性減弱，B錯(cuò)誤；由表格數(shù)據(jù)可知，25℃時(shí)，0.0010mol/L醋酸溶液pH為3.88，則電離常數(shù)約為eq\f(10－3.88×10－3.88,0.0010)＝10－4.76，電離常數(shù)的數(shù)量級(jí)為10－5，C正確；在極稀的醋酸溶液中，氫氧根離子濃度大于醋酸根離子濃度，所以醋酸溶液稀釋過程中可能出現(xiàn)c(H＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)，D錯(cuò)誤。5．醋酸為一元弱酸，25℃時(shí)，其電離常數(shù)Ka＝1.75×10－5。下列說法錯(cuò)誤的是()A．0.1mol·L－1CH3COOH溶液的pH在2～3范圍內(nèi)B．CH3COONa溶液中，c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(OH－)C．將0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀釋，其電離常數(shù)和eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)均不變D．等體積的0.1mol·L－1NaOH溶液和0.1mol·L－1CH3COOH溶液混合后，溶液pH>7，且c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)解析：選C。A項(xiàng)，Ka＝eq\f(c（H＋）·c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)＝1.75×10－5，c(H＋)≈c(CH3COO－)，則c(H＋)≈eq\r(Ka×c（CH3COOH）)≈eq\r(0.1×1.75×10－5)＝eq\r(1.75)×10－3，pH＝－lg(eq\r(1.75)×10－3)＝3－lgeq\r(1.75)，因2＝3－lgeq\r(100)＜3－lgeq\r(1.75)＜3－lgeq\r(1)＝3，則溶液的pH在2～3范圍內(nèi)，故A正確；B項(xiàng)，CH3COONa溶液中，根據(jù)質(zhì)子守恒得：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(OH－)，故B正確；C項(xiàng)，溫度不變，則電離常數(shù)不變，將0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀釋，c(CH3COO－)減小，Ka＝eq\f(c（H＋）·c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)不變，則eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)增大，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，等體積的0.1mol·L－1NaOH溶液和0.1mol·L－1CH3COOH溶液混合后，溶質(zhì)為CH3COONa，pH>7，且c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，故D正確。6．下表是幾種弱酸在常溫下的電離平衡常數(shù)：CH3COOHH2CO3H2SH3PO41.8×10－5Ka1＝4.3×10－7Ka2＝5.6×10－11Ka1＝9.1×10－8Ka2＝1.1×10－12Ka1＝7.5×10－3Ka2＝6.2×10－8Ka3＝2.2×10－13則下列說法中不正確的是()A．碳酸的酸性強(qiáng)于氫硫酸B．多元弱酸的酸性主要由第一步電離決定C．常溫下，加水稀釋醋酸，eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）·c（OH－）)不變D．多元弱酸的各步電離之間無影響答案：D7．硼酸(H3BO3)的電離方程式為H3BO3＋H2O?B(OH)eq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋H＋。已知常溫下，Ka(H3BO3)＝5.4×10－10、Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5。下列說法錯(cuò)誤的是()A．H3BO3為一元酸B．0.01mol·L－1H3BO3溶液的pH≈6C．常溫下，等濃度溶液的pH：CH3COONa>NaB(OH)4D．NaOH溶液濺到皮膚時(shí)，可用大量水沖洗，再涂上硼酸溶液解析：選C。根據(jù)題意可知H3BO3只存在一步電離，所以為一元酸，A正確；設(shè)0.01mol·L－1H3BO3溶液中c(H＋)＝x，則c[B(OH)eq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))]也可近似認(rèn)為等于x，則有Ka(H3BO3)＝eq\f(x×x,0.01－x)＝5.4×10－10，解得x≈2.3×10－6mol·L－1，所以pH≈6，B正確；Ka(H3BO3)<Ka(CH3COOH)，所以B(OH)eq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的水解程度更大，濃度相同時(shí)硼酸鈉堿性更強(qiáng)，則等濃度溶液的pH：CH3COONa＜NaB(OH)4，C錯(cuò)誤。8．下列曲線中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)在水中的電離度與濃度關(guān)系的是()解析：選B。一氯乙酸的電離常數(shù)大于乙酸的，故一氯乙酸的酸性比乙酸的強(qiáng)，即同溫、同濃度時(shí)，一氯乙酸的電離度大于乙酸，隨著濃度增大，電離程度均減小，B項(xiàng)符合題意。9．常溫下，次氯酸電離平衡體系中各成分的組成分?jǐn)?shù)δ[δ(X)＝eq\f(c（X）,c（HClO）＋c（ClO－）)，X為HClO或ClO－]與pH的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A．次氯酸的電離方程式為HClO=H＋＋ClO－B．曲線a、b依次表示δ(ClO－)、δ(HClO)的變化C．次氯酸電離常數(shù)Ka的數(shù)量級(jí)為10－7D．向次氯酸溶液中加NaOH溶液，eq\f(δ（HClO）,δ（ClO－）)將減小解析：選D。次氯酸是弱電解質(zhì)，電離方程式為HClO?H＋＋ClO－，A錯(cuò)誤；次氯酸是弱酸，隨著pH的增大，HClO逐漸減少，ClO－逐漸增多，但兩者之和不變，故曲線a、b依次表示δ(HClO)、δ(ClO－)的變化，B錯(cuò)誤；次氯酸的Ka＝eq\f(c（H＋）·c（ClO－）,c（HClO）)，在a、b的交點(diǎn)處，c(ClO－)＝c(HClO)，Ka＝10－7.5，所以Ka的數(shù)量級(jí)為10－8，C錯(cuò)誤；向次氯酸溶液中加NaOH溶液，隨著堿性增強(qiáng)，HClO逐漸減少，ClO－逐漸增多，故eq\f(δ（HClO）,δ（ClO－）)將減小，D正確。二、非選擇題10．常溫下，部分酸的電離常數(shù)如表所示：化學(xué)式HFHCNH2CO3電離常數(shù)Ka＝3.5×10－4Ka＝5.0×10－10Ka1＝4.4×10－7Ka2＝4.7×10－11(1)c(H＋)相同的三種酸，其酸的濃度從大到小順序?yàn)開_______________________________________________________________________。(2)若HCN的起始濃度為0.01mol·L－1，平衡時(shí)c(H＋)約為__________mol·L－1。使此溶液中HCN的電離程度增大且c(H＋)也增大的方法是__________________。(3)中和等量的NaOH，消耗等pH的氫氟酸和硫酸的體積分別為aL、bL，則a________(填“大于”“小于”或“等于”，下同)b。中和等濃度、等體積的氫氟酸和硫酸需要NaOH的物質(zhì)的量為n1、n2，則n1________n2。(4)向NaCN溶液中通入少量的CO2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。解析：(2)設(shè)c(H＋)＝xmol·L－1，根據(jù)HCN?H＋＋CN－，Ka＝eq\f(c（H＋）·c（CN－）,c（HCN）)＝eq\f(x·x,0.01－x)＝5.0×10－10，解得x≈eq\r(5)×10－6，弱電解質(zhì)的電離是吸熱過程，升高溫度，能夠促進(jìn)HCN的電離，電離程度增大，c(H＋)也增大。(3)中和等量的NaOH，需要消耗等物質(zhì)的量的H＋，當(dāng)氫氟酸和硫酸的pH相等時(shí)，由于硫酸是強(qiáng)酸，氫氟酸為弱酸，氫氟酸濃度大于硫酸，需要?dú)浞岬捏w積小于硫酸的體積，即a小于b。氫氟酸為一元酸、硫酸為二元酸，中和等濃度、等體積的氫氟酸和硫酸需要NaOH的物質(zhì)的量之比為1∶2，即n1小于n2。答案：(1)c(HCN)>c(H2CO3)>c(HF)(2)eq\r(5)×10－6升高溫度(3)小于小于(4)CN－＋CO2＋H2O=HCN＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))11．已知：酸H2C2O4HFH2CO3H3BO3KaKa1＝5．9×10－2Ka2＝6．4×10－5未知Ka1＝4．2×10－7Ka2＝5．6×10－115.8×10－10(1)為了證明HF是弱酸，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。①甲同學(xué)取一定體積的HF溶液，滴入2滴紫色石蕊試液，顯紅色，再加入NaF固體觀察到的現(xiàn)象是____________________________，則證明HF為弱酸。②乙同學(xué)取10mL未知濃度的HF溶液，測(cè)其pH為a，然后用蒸餾水稀釋至1000mL，再測(cè)其pH為b。若要認(rèn)為HF為弱酸，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是b<________(用含a的代數(shù)式表示)。③丙同學(xué)用pH試紙測(cè)得室溫下0.10mol·L－1的HF溶液的pH為2，則測(cè)定HF為弱酸，由丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得室溫下HF的電離常數(shù)約為________。(2)25℃時(shí)，調(diào)節(jié)2.0×10－3mol·L－1氫氟酸水溶液的pH(忽略體積變化)，得到c(HF)、c(F－)與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示。請(qǐng)結(jié)合圖中信息回答下列問題：HF電離平衡常數(shù)的表達(dá)式：Ka＝________________________________________________________________________。室溫下，向HF溶液中滴加NaOH溶液至pH＝3.4時(shí)，c(F－)∶c(HF)＝________。解析：(1)①HF在溶液中電離出氫離子和氟離子，溶液顯酸性，滴入2滴紫色石蕊試液，顯紅色，再加入NaF固體，HF的電離平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氫離子濃度減小，溶液的紅色變淺，證明HF存在電離平衡，即HF為弱酸；②乙同學(xué)取10mL未知濃度的HF溶液，測(cè)其pH為a，然后用蒸餾水稀釋至1000mL，體積增大102倍，弱酸加水稀釋會(huì)促進(jìn)弱酸的電離，稀釋102倍，pH變化小于2個(gè)單位，所以稀釋后pH＝b<a＋2；③用pH試紙測(cè)得室溫下0.10mol·L－1的HF溶液的pH為2，則c(H＋)＝0.01mol·L－1，則Ka＝eq\f(c（F－）·c（H＋）,c（HF）)＝eq\f(0.01×0.01,0.1－0.01)≈1.0×10－3。答案：(1)①紅色變淺②a＋2③1.0×10－3(2)eq\f(c（F－）·c（H＋）,c（HF）)1∶1第41講水的電離和溶液的pH【備考目標(biāo)】1.了解水的電離、離子積常數(shù)(Kw)。2.了解溶液pH的含義及其測(cè)定方法，能進(jìn)行pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。考點(diǎn)1水的電離及其離子積常數(shù)1．電離方程式水是一種極弱的電解質(zhì)。電離方程式為2H2O?H3O＋＋OH－，簡(jiǎn)寫為H2O?H＋＋OH－。2．水的離子積常數(shù)(1)表達(dá)式：Kw＝c(H＋)·c(OH－)，室溫下Kw＝1.0×10－14。(2)影響因素：只與溫度有關(guān)，升高溫度，Kw增大。(3)適用范圍：Kw不僅適用于純水，也適用于稀的電解質(zhì)水溶液。3．外界條件對(duì)水的電離平衡的影響移動(dòng)方向KwαH2Oc(OH－)c(H＋)酸逆不變減小減小增大堿逆不變減小增大減小可水解的鹽Na2CO3正不變?cè)龃笤龃鬁p小NH4Cl正不變?cè)龃鬁p小增大溫度升溫正增大增大增大增大降溫逆減小減小減小減小加入Na(T不變)正不變?cè)龃笤龃鬁p小【拓展】①酸、堿、鹽(不水解的鹽除外)雖然影響水的電離平衡，造成水電離出的H＋或OH－的濃度發(fā)生變化，但Kw仍然不變，因?yàn)镵w只與溫度有關(guān)。②水的離子積常數(shù)Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－不一定是水電離出來的。c(H＋)和c(OH－)均指溶液中的H＋或OH－的總濃度。③任何時(shí)候、任何溫度、任何水溶液，水自身電離出來的c(H＋)和c(OH－)總是相等的?！净c(diǎn)判斷】(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)100℃的純水中c(H＋)＝1×10－6mol·L－1，此時(shí)水呈酸性(×)(2)在蒸餾水中滴加濃H2SO4，Kw不變(×)(3)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同(×)(4)室溫下，0.1mol·L－1的HCl溶液與0.1mol·L－1的NaOH溶液中水的電離程度相等(√)(5)25℃時(shí)，0.1mol·L－1的NaOH溶液中Kw＝1×10－13mol2·L－2(×)一、水的電離及影響因素1．(2025·杭州二中模擬)下列操作中，能使水的電離平衡向右移動(dòng)且使液體呈酸性的是()A．向水中加入NaHSO4B．向水中加入CuSO4C．向水中加入Na2CO3D．將水加熱到100℃，使pH＝6答案：B2．水的電離平衡曲線如圖所示，下列說法不正確的是()A．若從A點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)，可采用升高溫度B．圖中五點(diǎn)Kw間的關(guān)系：B>C>A＝E＝DC．若處在B點(diǎn)時(shí)，將pH＝2的硫酸與pH＝10的KOH溶液等體積混合后，溶液顯中性D．D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的醋酸溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝10－6mol/L解析：選D。從A點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)，水電離出的c(H＋)和c(OH－)濃度增大，可采用升高溫度，A正確；Kw只與溫度有關(guān)，溫度越高，Kw越大，圖中溫度的大小為：B>C>A＝E＝D，所以Kw間的關(guān)系為B>C>A＝E＝D，B正確；處在B點(diǎn)時(shí)，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6×10－6＝10－12，pH＝2的硫酸，c(H＋)＝0.01mol/L，pH＝10的KOH溶液，c(OH－)＝eq\f(10－12,10－10)＝0.01mol/L，c(H＋)＝c(OH－)，等體積混合后，c(H＋)＝c(OH－)，溶液顯中性，C正確；D點(diǎn)，Kw＝1×10－14，醋酸溶液中c(H＋)＝10－6mol/L，由水的電離產(chǎn)生的c水(H＋)＝c(OH－)＝eq\f(10－14,10－6)＝10－8mol/L，D錯(cuò)誤。二、計(jì)算水電離出的c水(H＋)或c水(OH－)[方法指導(dǎo)]25℃時(shí)，由水電離出的c水(H＋)或c水(OH－)的5種類型的計(jì)算方法(1)中性溶液：c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10-7mol/L。(2)酸的溶液：H＋來源于酸電離和水電離，而OH－只來源于水，故有c水(OH－)＝c水(H＋)＝c溶液(OH－)。(3)堿的溶液：OH－來源于堿電離和水電離，而H＋只來源于水，故有c水(H＋)＝c水(OH－)＝c溶液(H＋)。(4)水解呈酸性的鹽溶液：c水(H＋)＝c溶液(H＋)。(5)水解呈堿性的鹽溶液：c水(OH－)＝c溶液(OH－)。3．已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))。某溫度下，向c(H＋)＝1×10－6mol·L－1的蒸餾水中加入NaHSO4晶體，保持溫度不變，測(cè)得溶液的c(H＋)＝1×10－2mol·L－1。下列對(duì)該溶液的敘述不正確的是()A．該溫度高于25℃B．由水電離出來的H＋的濃度為1×10－10mol·L－1C．加入NaHSO4晶體抑制水的電離D．取該溶液加水稀釋100倍，溶液中的c(OH－)減小答案：D4．根據(jù)下表中的不同溶液，填寫數(shù)據(jù)(單位：mol·L－1)。溶液(25℃)c(H＋)c(OH－)水電離出來的c(H＋)或c(OH－)(1)pH＝2的鹽酸(2)pH＝13的NaOH溶液(3)pH＝5的NH4Cl溶液(4)pH＝10的Na2CO3溶液答案：(1)10－210－1210－12(2)10－1310－110－13(3)10－510－910－5(4)10－1010－410－4考點(diǎn)2溶液的酸堿性與pH1．溶液的酸堿性與pH的關(guān)系溶液呈酸堿性的本質(zhì)：取決于c(H＋)和c(OH－)的相對(duì)大小項(xiàng)目c(H＋)與c(OH－)的關(guān)系pH(常溫)酸性溶液c(H＋)＞c(OH－)＜7中性溶液c(H＋)＝c(OH－)＝7堿性溶液c(H＋)＜c(OH－)＞72.溶液的pH(1)計(jì)算公式：pH＝－lg__c(H＋)。(2)測(cè)定方法①pH試紙法：用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在試紙的中央，變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照。②用pH計(jì)測(cè)定。(3)溶液酸堿性的另外一種表示——pOH①pOH＝－lg__c(OH－)；②常溫下：pH＋pOH＝14?！净c(diǎn)判斷】(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)pH＜7的溶液一定呈酸性(×)(2)在任何條件下，純水都呈中性(√)(3)如果c(H＋)/c(OH－)的值越大，則酸性越強(qiáng)(√)(4)升高溫度，水的電離程度增大，酸性增強(qiáng)(×)(5)100℃時(shí)Kw＝1.0×10－12，0.01mol·L－1鹽酸的pH＝2，0.01mol·L－1的NaOH溶液的pH＝10(√)(6)用蒸餾水潤(rùn)濕的pH試紙測(cè)溶液的pH，一定會(huì)使結(jié)果偏低(×)一、溶液的酸堿性1．(2025·福建南平期中)下列溶液一定呈中性的是()A．Kw＝1×10－14B．pH＝7C．c(H＋)＝c(OH－)D．c(H＋)＝1×10－7mol/L答案：C2．判斷常溫下，兩種溶液混合后溶液的酸堿性(填“酸性”“堿性”或“中性”)。(1)相同濃度的HCl和NaOH溶液等體積混合：________。(2)相同濃度的CH3COOH和NaOH溶液等體積混合：________。(3)相同濃度的NH3·H2O和HCl溶液等體積混合：________。(4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等體積混合：________。(5)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等體積混合：________。(6)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O溶液等體積混合：________。答案：(1)中性(2)堿性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)堿性二、溶液pH的計(jì)算3．常溫下，下列關(guān)于溶液稀釋的說法正確的是()A．pH＝3的醋酸溶液稀釋100倍，pH＝5B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝1×10－6mol·L－1C．將1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀釋為2L，pH＝13D．pH＝8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH＝6答案：C4．按要求計(jì)算下列溶液的pH(常溫下，忽略溶液混合后體積的變化)。(1)0.1mol·L－1的CH3COOH溶液：________(已知CH3COOH的電離常數(shù)Ka＝1.8×10－5)。(2)0.1mol·L－1的氨水：____________(NH3·H2O的電離度α＝1%，電離度＝eq\f(已電離的弱電解質(zhì)濃度,弱電解質(zhì)的初始濃度)×100%)。(3)pH＝2的鹽酸與等體積的水混合：________________________________________________________________________。(4)將0.1mol·L－1氫氧化鈉溶液與0.06mol·L－1硫酸溶液等體積混合：________。(5)pH＝3的硝酸和pH＝12的氫氧化鋇溶液按照體積比為9∶1混合：____________。答案：(1)2.9(2)11(3)2.3(4)2(5)10【真題演練·感悟高考】1．(2020·浙江7月選考)下列說法不正確的是()A．2.0×10－7mol·L－1的鹽酸中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1B．將KCl溶液從常溫加熱至80℃，溶液的pH變小但仍保持中性C．常溫下，NaCN溶液呈堿性，說明HCN是弱電解質(zhì)D．常溫下，pH為3的醋酸溶液中加入醋酸鈉固體，溶液pH增大解析：選A。若為常溫下，鹽酸的濃度為2.0×10－7mol·L－1，鹽酸完全電離，根據(jù)電離出的c(H＋)判斷溶液接近中性，溶劑水電離出的氫離子濃度的數(shù)量級(jí)與溶質(zhì)HCl電離的氫離子濃度相差不大，則計(jì)算氫離子濃度時(shí)，不能忽略水電離的氫離子濃度，其數(shù)值應(yīng)大于2.0×10－7mol·L－1，且未指明溫度，A錯(cuò)誤。2．(2022·浙江1月選考)已知25℃時(shí)二元酸H2A的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。下列說法正確的是()A．在等濃度的Na2A、NaHA溶液中，水的電離程度前者小于后者B．向0.1mol·L－1的H2A溶液中通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化)至pH＝3，則H2A的電離度為0.013%C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，則c(A2－)＞c(HA－)D．取pH＝a的H2A溶液10mL，加蒸餾水稀釋至100mL，則該溶液pH＝a＋1解析：選B。A項(xiàng)，在等濃度的Na2A、NaHA溶液中，A2－的水解程度大于HA－，水的電離程度前者大于后者，故A錯(cuò)誤；eq\f(10－3×c（HA－）,c（H2A）)＝eq\f(10－3×c（HA－）,0.1－c（HA－）)＝1.3×10－7，c(HA－)≈1.3×10－5mol·L－1，則H2A的電離度為eq\f(c（HA－）,0.1)×100%＝1.3×10－4×100%＝0.013%，故B正確；C項(xiàng)，向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，eq\f(10－11×c（A2－）,c（HA－）)＝7.1×10－15，則c(A2－)<c(HA－)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，H2A是弱酸，取pH＝a的H2A溶液10mL，加蒸餾水稀釋至100mL，H2A的電離平衡正向移動(dòng)，則該溶液pH<a＋1，故D錯(cuò)誤。3．(2019·上海高考)25℃時(shí)，0.005mol/LBa(OH)2中H＋濃度是()A．1×10－12mol/LB．1×10－13mol/LC．5×10－12mol/LD．5×10－13mol/L答案：A課下鞏固精練卷(四十一)水的電離和溶液的pH一、選擇題1．(2025·廣西貴港期末)下列溶液一定顯酸性的是()A．使酚酞變紅的溶液B．c(H＋)>c(OH－)的溶液C．pH＝6的溶液D．c水(OH－)＝10－10mol·L－1的溶液答案：B2．(2025·南京建鄴區(qū)聯(lián)考)中國(guó)在國(guó)際上首次拍攝到水分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)照片，下列關(guān)于水的敘述正確的是()A．水的電離是放熱過程B．純水的Kw改變時(shí)，水仍然呈中性C．相同溫度下，海水的Kw大于純水的KwD．降低溫度，Kw減小，pH不變答案：B3．能促進(jìn)水的電離，并使溶液中c(H＋)＞c(OH－)的操作是()①將水加熱煮沸②向水中投入一小塊金屬鈉③向水中通CO2④向水中通NH3⑤向水中加入明礬晶體⑥向水中加入NaHCO3固體⑦向水中加NaHSO4固體A．①③⑥⑦B．①③⑥C．⑤⑦D．⑤解析：選D。①升高溫度，促進(jìn)電離，但純水仍然顯中性。②鈉溶于水生成氫氧化鈉，增大OH－的濃度，抑制水的電離。③④⑦的水溶液均電離出氫離子或OH－，抑制水的電離。⑤屬于鹽類的水解，促進(jìn)電離，水解顯酸性，⑥水解顯堿性，水解程度大于電離。4．微粒觀是重要的化學(xué)觀念，其形成對(duì)物質(zhì)及其變化的學(xué)習(xí)具有重要作用。下列關(guān)于離子共存的判斷正確的是()A．常溫下，由水電離出的c(OH－)＝1.0×10－12mol·L－1的溶液中：Ba2＋、Na＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、Cl－能大量共存B．在含有硝酸鈉的溶液中：H＋、Mg2＋、Fe2＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))能大量共存C．常溫下，eq\f(c（OH－）,c（H＋）)＝1.0×1012的溶液中：Na＋、Mg2＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))能大量共存D．在能使紫色石蕊試液變藍(lán)的溶液中：Na＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、ClO－能大量共存解析：選A。常溫下，由水電離出的c(OH－)＝1.0×10－12mol·L－1的溶液中含大量H＋或OH－，Ba2＋、Na＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、Cl－能大量共存，A項(xiàng)正確；含有硝酸鈉的溶液中存在NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、H＋、Fe2＋三者因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存，B項(xiàng)錯(cuò)誤；常溫下，eq\f(c（OH－）,c（H＋）)＝1.0×1012的溶液中含大量的OH－，OH－與Mg2＋、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))不能大量共存，C項(xiàng)錯(cuò)誤；能使紫色石蕊試液變藍(lán)的溶液中含有OH－，OH－與NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))不能大量共存，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．(2025·棗莊期末)室溫下，甲、乙兩燒杯均盛有5mLpH＝3的醋酸溶液，向乙燒杯加水稀釋至溶液pH＝4，關(guān)于兩燒杯中所得溶液的描述正確的是()A．溶液體積：10V甲<V乙B．水電離出的OH－濃度：10c甲(OH－)<c乙(OH－)C．若分別用等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液完全中和，所得溶液的pH：甲<乙D．若分別與5mLpH＝11的NaOH溶液反應(yīng)，所得溶液的pH：甲>乙解析：選A。加水稀釋促進(jìn)醋酸電離，如果pH＝3的醋酸溶液稀釋10倍，則稀釋后溶液pH：3<pH<4，所以要使稀釋后溶液pH＝4，稀釋后溶液體積大于原來的10倍，即10V甲<V乙，選項(xiàng)A正確；酸抑制水的電離，酸溶液中水電離出的c(OH－)＝eq\f(Kw,c（H＋）)，甲中c(H＋)是乙中的10倍，則水電離出的OH－濃度：10c甲(OH－)＝c乙(OH－)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；醋酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液呈堿性，溶液濃度越大，溶液的pH越大，c(CH3COONa)：甲>乙，則溶液pH：甲>乙，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；兩種溶液中溶質(zhì)都是醋酸鈉和醋酸且甲中醋酸濃度大于乙，醋酸濃度越大，溶液的pH越小，所以所得溶液pH：甲<乙，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6．(2025·吉林長(zhǎng)春模擬)在不同溫度下，水溶液中c(H＋)與c(OH－)有如圖所示關(guān)系。下列關(guān)于離子共存說法中正確的是()A．d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中大量存在：Na＋、K＋、ClO－、Cl－B．b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中大量存在：Fe2＋、Ba2＋、K＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))C．c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中大量存在：Na＋、Ba2＋、Cl－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))D．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中大量存在：COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、Na＋、I－、Fe3＋解析：選A。d點(diǎn)氫離子濃度為10－7mol/L，氫氧根離子濃度大于10－6mol/L，此時(shí)溶液呈堿性，堿性溶液中Na＋、K＋、ClO－、Cl－相互之間不反應(yīng)，能大量共存，A正確；b點(diǎn)溶液中氫離子濃度為10－6mol/L，氫氧根離子濃度為10－8mol/L，溶液呈酸性，酸性條件下，亞鐵離子、氫離子、硝酸根離子能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，B錯(cuò)誤；c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，溶液呈中性，中性溶液中鋇離子與硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀而不能大量共存，C錯(cuò)誤；a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，溶液呈中性，中性溶液中碘離子與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存，D錯(cuò)誤。7．(2025·山西太原期中)已知溫度T℃時(shí)，水的離子積常數(shù)為Kw，該溫度下，將濃度為amol/L的一元酸HA與bmol/L的一元堿BOH等體積混合，可判定該溶液呈中性的依據(jù)是()A．a(chǎn)＝bB．混合溶液的pH＝7C．混合溶液中，c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1D．混合溶液中，由水電離出的c(H＋)＝1×10－7mol·L－1答案：C8．25℃時(shí)，向20mL0.10mol·L－1CH3COOH溶液中滴入0.10mol·L－1NaOH溶液，溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．25℃時(shí)，CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka＝1.0×10－3B．M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaOH溶液體積為20mLC．N點(diǎn)與Q點(diǎn)所示溶液中水的電離程度：N>QD．N點(diǎn)所示溶液(溶質(zhì)只有CH3COONa)中c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)解析：選C。由圖可知，0.10mol·L－1CH3COOH溶液的pH＝3，則Ka＝eq\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）)＝eq\f(10－3×10－3,0.10－10－3)≈10－5，A項(xiàng)錯(cuò)誤；M點(diǎn)pH＝7，若加入20mLNaOH溶液，溶液中溶質(zhì)是CH3COONa，CH3COO－水解使溶液顯堿性，與題干的溶液顯中性相違背，說明M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaOH溶液的體積小于20mL，B項(xiàng)錯(cuò)誤；N點(diǎn)pH小于Q點(diǎn)，Q點(diǎn)OH－對(duì)水的電離抑制程度大，故N點(diǎn)水的電離程度比Q點(diǎn)大，C項(xiàng)正確；該溶液中離子濃度關(guān)系為c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．(2025·江西南昌模擬)常溫下，0.1mol·L－1某一元酸(HA)溶液中eq\f(c（OH－）,c（H＋）)＝1×10－8，下列敘述正確的是()A．該一元酸溶液的pH＝1B．該溶液中由水電離出的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1C．該溶液中水的離子積常數(shù)為1×10－22D．用pH＝11的NaOH溶液V1L與V2L0.1mol·L－1該一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，則V1<V2解析：選B。0.1mol·L－1HA溶液的pH＝3，HA為弱酸，與pH＝11的NaOH溶液混合，若V1＝V2，則HA過量，溶液顯酸性，若要使混合后溶液呈中性，則V1>V2，D錯(cuò)誤。10．25℃時(shí)，水溶液中c(H＋)與c(OH－)的變化關(guān)系如圖中曲線所示，下列判斷錯(cuò)誤的是()A.ac曲線上的任意一點(diǎn)都有c(H＋)·c(OH－)＝10－14B．bd線段上任意一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液都呈中性C．d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液pH<7D．a(chǎn)點(diǎn)溶液可能是NaOH溶液答案：D11．(2025·廣州模擬)室溫下，關(guān)于下列四種溶液的敘述不正確的是()編號(hào)①②③④pH111133溶液氨水氫氧化鈉溶液醋酸溶液鹽酸A.分別加水稀釋至10倍，四種溶液的pH：①>②>④>③B．相同體積的①②溶液分別與鹽酸完全反應(yīng)，消耗HCl的物質(zhì)的量：①>②C．②③兩溶液等體積混合，所得溶液中c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)D．VaL④溶液與VbL②溶液混合(近似認(rèn)為混合溶液體積＝Va＋Vb)，若混合后溶液pH＝4，則Va∶Vb＝11∶9解析：選C。A項(xiàng)，①溶液中的NH3·H2O和③溶液中的CH3COOH為弱電解質(zhì)，加水稀釋后，電離平衡均正向移動(dòng)，故①溶液中的c(OH－)大于②溶液中的c(OH－)，③溶液中的c(H＋)大于④溶液中的c(H＋)，正確；B項(xiàng)，pH相同的氨水和NaOH溶液，氨水的物質(zhì)的量濃度大于NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度，與鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，氨水消耗的HCl更多，正確；C項(xiàng)，②溶液中c(OH－)＝10－3mol·L－1，③溶液中c(H＋)＝10－3mol·L－1，醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度大于NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度，等體積混合后溶液顯酸性，依據(jù)電荷守恒式c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，因?yàn)閏(H＋)>c(OH－)，故c(Na＋)<c(CH3COO－)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，混合后溶液pH＝4，鹽酸過量，混合后溶液中的c(H＋)＝eq\f(10－3Va－10－3Vb,Va＋Vb)mol·L－1＝10－4mol·L－1，可得出Va∶Vb＝11∶9，正確。二、非選擇題12．(2025·河南平頂山期末)回答下列問題(1)下列物質(zhì)中屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是______(填序號(hào))。①稀硫酸②硫酸鋇③熔融氯化鈉④氯水⑤醋酸銨(2)已知水的電離平衡曲線如圖所示。①寫出使A點(diǎn)變?yōu)锽點(diǎn)的措施：__________，采取該措施的原因是________________________________________________________________________。②向水中滴加適量NaOH溶液可實(shí)現(xiàn)A點(diǎn)→D點(diǎn)的變化，則D點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液的pH為________。③T2℃時(shí)，pH＝11的NaOH溶液中c(NaOH)