高考化学总复习讲义 专题七第一单元 弱电解质的电离平衡 苏教版

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2015《金版新学案》高中化学总复习讲义:专题七第一单元 弱
电解质的电离平衡
考点一 弱电解质的电离平衡
1.电离平衡的建立
在一定条件(如温度、浓度)下,当电离的速率和离子结合为分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。

2.电离平衡的特征
3.影响电离平衡的外在条件 (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.电离平衡常数 (1)表达式
①对于一元弱酸HA
HA H ++A -
,平衡常数K a =c (H +)·c (A -)c (HA )。

②对于一元弱碱BOH
BOH B ++OH -
,平衡常数K b =c (B +)·c (OH -)c (BOH )。

(2)特点
①电离平衡常数只与温度有关,升温时K 值增大。

②多元弱酸的各级电离常数的大小关系是逐级减小且相差很大,故其酸性取决于第一步。

(3)意义
K 越大―→越易电离―→酸(碱)性越强 ◎思考与探究
1.现有下列物质:①硝酸 ②冰醋酸 ③氨水 ④Fe(OH)3 ⑤NaHCO 3(s) ⑥Al ⑦氯水 ⑧CaCO 3
上述物质中属于强电解质的有__________,属于弱电解质的有__________。

2 平衡移动方向 平衡常数K a n (H +) c (H +
)
导电性 加水稀释
3.
c (以CH 3COOH 电离平衡为例)。

提示: 1.①⑤⑧ ②④
2.正向 不变 增大 减小 减弱 正向 不变 增大 增大 增强 正向 增大 增大 增大 增强 逆向 不变 减小 减小 增强 正向 不变 减小 减小 增强
3.①稀释弱电解质溶液时,溶液总浓度减小,电离平衡将向着增大溶液总浓度的正方向移动。

②稀释一倍时,Q c =12c (H +)·12c (CH 3COO -)12
c (CH 3COOH )=1
2K a ,此时Q c <K a ,故电离平衡向正向移
动。

定性考查弱电解质的电离平衡
1.在醋酸溶液中,CH 3COOH 电离达到平衡的标志是( ) A .溶液显电中性
B .溶液中检测不出CH 3COOH 分子存在
C .氢离子浓度恒定不变
D .c (H +)=c (CH 3COO -
)
解析: 醋酸溶液存在电离平衡:CH 3COOH CH 3COO -+H +。

CH 3COOH 电离成
离子的速率和CH 3COO -、H +
结合成分子的速率相等,或溶液中各种离子浓度不变,均能说明CH 3COOH 的电离达到了平衡状态。

答案: C
2.已知0.1 mol/L 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)值增大,可以采取的措施是( )
(1)加少量烧碱
(2)升高温度 (3)加少量冰醋酸 (4)加水 A .(1)(2) B .(2)(4) C .(2)(3)(4) D .(1)(4)
解析: 由K a =c (H +)·c (CH 3COO -)c (CH 3COOH )=c (H +)c (CH 3COOH )
·c (CH 3COO -
),温度不变时,若使
c (H +)c (CH 3COOH )
增大,必使c (CH 3COO -)减小,其中(1)(3)使c (CH 3COO -
)增大,(4)使
c (CH 3COO -)减小;升温时,CH 3COOH CH 3COO -+H +,平衡正移,c (H +
)增大,
c (CH 3COOH)减小,c (H +)
c (CH 3COOH )
一定增大。

答案: B
3.室温下向10 mL pH =3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( ) A .溶液中导电粒子的数目减少
B .溶液中c (CH 3COO -
)
c (CH 3COOH )·c (OH -)
不变
C .醋酸的电离程度增大,c (H +
)亦增大
D .再加入10 mL pH =11的NaOH 溶液,混合液pH =7
解析: A 项,醋酸加水稀释,促进电离,导电粒子的数目增加,故A 错误;B 项,
由于温度不变,电离平衡常数K =c (CH 3COO -)·c (H +)c (CH 3COOH )=c (CH 3COO -
)c (CH 3COOH )·K W
c (OH -)
不变,由于K W
不变,则题给比值不变,故B 正确;C 项,醋酸加水稀释,电离程度增大,但c (H +
)变小,故C 错误;D 项,加入10 mL pH =11的NaOH 溶液,醋酸过量,混合后溶液显酸性,故D 错误。

答案: B
定量考查电离平衡常数 4.H 2CO 3的电离平衡常数K a1=4.3×10-7,K a2=5.6×10-
11,它的K a1、K a2差别很大的原因(从电离平衡的角度解释):
________________________________________________________________________。

答案: 第一步电离产生的H +
对第二步的电离起抑制作用
5.已知室温时,0.1 mol·L -
1某一元酸HA 在水中有1.0%电离,此酸的电离平衡常数为______________。

解析: HA H ++A -
0.1-x x x
x =0.1×1.0%=10-3 (mol·L -
1)
K a =x 2(0.1-x )=(10-3)20.1-10
-3=10
-5。

答案: 10-
5
6.25
(1)CH 3COOH 、H 2CO 3、HClO 的酸性由强到弱的顺序为
________________________________________________________________________。

(2)同浓度的CH 3COO -、HCO -3、CO 2-3、ClO -结合H +
的能力由强到弱的顺序为________________________________________________________________________。

(3)物质的量浓度均为0.1 mol·L -
1的下列四种物质的溶液:a.Na 2CO 3,b.NaClO ,c.CH 3COONa ,d.NaHCO 3,pH 由大到小的顺序是________(填编号)。

(4)常温下0.1 mol·L -
1的CH 3COOH 溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是________(填序号)。

A .c (H +)
B .c (H +
)/c (CH 3COOH)
C .c (H +)·c (OH -)
D .c (OH -)/c (H +
)
E.c (CH 3COO -)·c (H +
)c (CH 3COOH )
若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据增大的是________。

答案: (1)CH 3COOH>H 2CO 3>HClO
(2)CO 2-3>ClO ->HCO -3>CH 3COO -
(3)a>b>d>c (4)A ABCE
◎名师归纳 分析电离平衡移动的三个角度
(1)从定性角度分析电离平衡移动:应该深刻地理解勒夏特列原理——平衡向“削弱”这种改变的方向移动,移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。

(2)从定量角度分析电离平衡移动:当改变影响电离平衡的条件后分析两种微粒浓度之比的变化时,若通过平衡移动的方向不能作出判断时,应采用化学平衡常数定量分析。


室温下,用蒸馏水稀释1 mol·L -1醋酸至0.1 mol·L -1
时,c (H +)c (CH 3COOH )
比值应是增大的,因
为K a =
c (H +)·c (CH 3COO -)c (CH 3COOH ),稀释时c (CH 3COO -
)减小,K a 不变,故c (H +
)c (CH 3COOH )
增大;有时还
要考虑K W =c (H +)·c (OH -
)。

(3)从溶液导电能力的角度分析电离平衡移动:电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动离子的浓度有关,自由移动离子的浓度越大,导电能力越强。

考点二 强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较
◎思考与探究
1.强酸溶液的导电能力一定比弱酸溶液的导电能力强吗?
2.常温下,你能确定浓度均为0.1 mol·L -1盐酸和醋酸溶液中c (H +
)吗?需要其他数据请查阅教材。

提示: 1.不一定;当酸的浓度等外界条件相同时,强酸的导电能力一定比弱酸的强;否则无法比较。

2.能。

盐酸中c (H +)=c (HCl)=0.1 mol·L -1;经查阅知醋酸的K a =1.7×10-
5,由
CH 3COOH H ++CH 3COO -
起始浓度/mol·L -
1 0.1 0 0
变化浓度/mol·L -
1 x x x
平衡浓度/mol·L -
1 0.1-x x x
K a =x 20.1-x
=1.7×10-5,x ≈1.3×10-
3
即0.1 mol·L -1 CH 3COOH 溶液中c (H +)=1.3×10-3 mol·L -
1。

强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较
1.pH =2的两种一元酸X 和Y 的溶液,体积均为100 mL ,稀释过程中pH 与溶液体积的关系如下图所示。

分别滴加NaOH 溶液(c =0.1 mol/L)至pH =7,消耗NaOH 溶液的体积为V X 、V Y ,则( )
A.X为弱酸,V X<V Y B.X为强酸,V X>V Y
C.Y为弱酸,V X<V Y D.Y为强酸,V X>V Y
解析:分析图像可知,X、Y两酸的溶液稀释10倍,X pH增大1,则X为强酸,Y pH增大的范围小于1,则Y为弱酸,c(Y)>c(X),体积相同的pH=2的X、Y两酸的溶液被NaOH溶液滴定至pH=7,则Y消耗NaOH溶液多。

答案: C
2
A.
B.②、③混合呈中性,所需溶液的体积:③>②
C.溶液的pH:②>①>④>③
D.①、④等体积混合,所得溶液中离子的浓度:c(NH+4)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
解析:A项,NH3·H2O是弱碱,电离出的c(OH-)小于同浓度的NaOH电离出的c(OH -),故水电离出的c(H+):①>②,同理③>④。

B项,②、③恰好完全反应时生成CH3COONa,其水溶液因CH3COO-水解呈碱性,若要使混合后溶液呈中性,需CH3COOH 过量,故所需溶液的体积:③>②,正确。

C项,溶液的pH:②>①>③>④。

D项,①、④等体积混合恰好完全反应生成NH4Cl,NH+4水解使溶液呈酸性,溶液中离子浓度:c(Cl -)>c(NH+
)>c(H+)>c(OH-)。

4
答案: B
3.在一定温度下,有a.盐酸b.硫酸c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是__________。

(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是__________。

(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是__________。

(4)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__________。

(5)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,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为________,反应所需时间的长短关系是________。

(6)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__________。

解析:解答本题要注意以下三点:(1)HCl、H2SO4都是强酸,但H2SO4是二元酸。

(2)CH3COOH是弱酸,在水溶液中不能完全电离。

(3)醋酸溶液中存在CH 3COOH CH3COO-+H+的电离平衡。

答案:(1)b>a>c(2)b>a=c
(3)c>a>b(或c>a=2b)(4)c>a=b
(5)a=b=c a=b>c(6)c>a=b
判断弱酸(或弱碱)的方法
4.醋酸是电解质,下列事实能说明醋酸是弱电解质的组合是()
①醋酸与水能以任意比互溶②醋酸溶液能导电③醋酸溶液中存在醋酸分子④0.1
mol/L醋酸溶液的pH比0.1 mol/L盐酸的pH大⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2⑥0.1 mol/L醋酸钠溶液pH=8.9⑦大小相同的锌粒与相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液反应,开始醋酸产生H2速率慢
A.②⑥⑦B.③④⑤⑥
C.③④⑥⑦D.①②
解析:醋酸溶液中存在CH3COOH分子,说明醋酸部分电离,存在电离平衡,是弱电解质,③正确。

0.1 mol/L醋酸溶液的pH比0.1 mol/L盐酸大,说明醋酸溶液中c(H+)小于盐酸,是弱电解质,④正确。

0.1 mol/L CH3COONa溶液pH=8.9,说明CH3COO-发生了水解,CH3COOH是弱电解质,⑥正确。

相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液与Zn反应醋酸反应慢,说明其中c(H+)小,是弱电解质,⑦正确。

答案: C
5. 下列事实不能证明氨水是弱碱的是()
A.pH=11的氨水加入水稀释到原溶液体积100倍时,pH大于9
B.氯化铵溶液呈酸性
C.常温下0.01 mol/L氨水的pH=10.6
D.体积相同的0.1 mol/L氨水和0.1 mol/L NaOH溶液中和盐酸的量相同
解析:A项,若氨水为强碱,必完全电离,加水稀释时,pH=11的氨水加入水稀释到原溶液体积100倍时,pH应等于9;B项,氯化铵溶液呈酸性,说明NH+4发生水解反应生成了弱电解质NH3·H2O,“有弱才水解”;C项,常温下0.01 mol/L氨水的pH=10.6,说明氨水不能完全电离,若完全电离,pH应等于12;D项,无论氨水碱性强弱,等体积、等浓度的氨水和NaOH溶液电离出n(OH-)的量相同,它们的中和能力相同。

答案: D
◎名师归纳判断弱酸(碱)的三个角度
角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离,如测0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。

角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动,如pH=1的CH3COOH加水稀释10倍1<pH<2。

角度三:弱电解质形成的盐类能水解,如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象:
(1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。

现象:溶液变为浅红色。

(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。

现象:pH>7。

考点三水的电离
1.电离方程式
O+H2O H3O++OH-,可简写为H2O H++OH
水是一种极弱的电解质,H
-。

2.几个重要数据
3.外界因素对水的电离平衡的影响
(1)温度:温度升高,促进水的电离,K W增大;温度降低,抑制水的电离,K W减小。

(2)酸、碱:抑制水的电离。

(3)能水解的盐:促进水的电离。

◎思考与探究
1.水的离子积常数K W=c(H+)·c(OH-)中H+和OH-一定是水电离出来的吗?
2.在pH=2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H+)与c(OH-)之间的关系是什么?
3.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后
c (H +
)增大,平衡左移。

乙同学认为,加入H 2SO 4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入
H 2SO 4后,c (H +)浓度增大,H +与OH -
中和,平衡右移。

你认为哪种说法正确?说明原因。

提示: 1.不一定。

c (H +)和c (OH -)均指溶液中的H +或OH -
的总浓度。

这一关系适用
于任何稀溶液,即任何稀溶液中都存在这一关系。

因此,在酸溶液中酸本身电离出来的H

会抑制水的电离,而在碱溶液中,碱本身电离出来的OH -
也会抑制水的电离。

2.外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候水电离出c (H +)和c (OH -
)总是相等的。

3.甲正确;温度不变,K W 是常数,加入H 2SO 4,c (H +)增大,c (H +)·c (OH -
)>K W ,平衡左移。

水的电离平衡 1.下列操作中,能使电离平衡H 2O H ++OH -
向右移动且溶液呈酸性的是( )
A .向水中加入NaHSO 4溶液
B .向水中加入Al 2(SO 4)3溶液
C .向水中加入Na 2CO 3溶液
D .将水加热到100 ℃,使pH =6
解析: A 项,加入NaHSO 4溶液显酸性,但抑制水的电离,A 错误;加入Al 2(SO 4)3
溶液,Al 3+水解促进水的电离,同时水解使溶液显酸性,B 正确;加入Na 2CO 3溶液,CO 2-
3水解显碱性,C 错误;将水加热促进其电离,氢离子浓度增加,但水依然是中性的,D 错误。

答案: B
2.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl ②NaOH ③H 2SO 4 ④(NH 4)2SO 4,其中水的电离程度按由大到小的顺序排列的一组是( )
A .④>③>②>①
B .②>③>①>④
C .④>①>②>③
D .③>②>①>④
解析: ①对水的电离无影响;②③抑制水的电离,由H 2O H ++OH -
知,同等程
度地改变c (H +)或c (OH -
)对水的电离影响相同,故水的电离程度②>③;④促进水的电离。

因此水的电离程度:④>①>②>③。

答案: C
◎名师归纳 外界条件对水电离的影响
促进电离—⎪⎪

—升高温度
—加入可水解的盐
—加入可消耗H

(或OH -
)的物质
抑制电离—⎪⎪⎪
—降低温度
—加入酸
—加入碱
水电离出的c (H +
)或c (OH -
)的计算
3.求算下列溶液中H 2O 电离的c (H +)和c (OH -
)。

(1)pH =2的H 2SO 4溶液 c (H +)=__________,c (OH -
)=________。

(2)pH =10的NaOH 溶液 c (H +)=__________,c (OH -
)=________。

(3)pH =2的NH 4Cl 溶液 c (H +
)=__________。

(4)pH =10的Na 2CO 3溶液
c (OH -
)=________。

答案: (1)10-12 mol·L -1 10-12 mol·L -
1
(2)10-
10 mol·L -
1 10-
10 mol·L -
1
(3)10-2 mol·L -
1
(4)10-4 mol·L -
1
4.25 ℃时,在等体积的①pH =0的H 2SO 4溶液、②0.05 mol/L 的Ba(OH)2溶液、③pH =10的Na 2S 溶液、④pH =5的NH 4NO 3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( )
A .1∶10∶1010∶109
B .1∶5∶5×109∶5×108
C .1∶20∶1010∶109
D .1∶10∶104∶109
解析: ①中水电离出的c (H +)=1.0×10-14 mol·L -1,②中水电离出的c (H +
)=1.0×10-14 mol 2·L -
20.05 mol·L -1
×2
=1.0×10-
13 mol·L -1,③中水电离出的c (H +)=1.0×10-14 mol 2·L -
21.0×10-10 mol·L
-1=1.0×10
-4 mol·L -
1,④中水电离出的c (H +)=1.0×10-5 mol·L -1,可得发生电离的水的物质的量之比为 1.0×10

14
∶1.0×10-13∶1.0×10-4∶1.0×10-5=1∶10∶1010∶109,A 正确。

答案: A
◎名师归纳 25 ℃时水电离出的c (H +)或c (OH -
)的计算方法
(1)中性溶液:c (H +
)=c (OH -
)=1.0×10-
7 mol/L (2)溶质为酸的溶液 H +来源于酸电离和水电离,而OH -只来源于水,故有c (OH -)水=c (H +)水=c (OH -
)溶液。

(3)溶质为碱的溶液 OH -来源于碱电离和水电离,而H +只来源于水,故有c (H +)水=c (OH -)水=c (H +
)溶液。

(4)水解性的盐溶液
①水解呈酸性:c (H +)水=c (H +
)溶液
②水解呈碱性:c (OH -)水=c (OH -
)溶液
◎名师提醒
(1)室温下,某溶液中由水电离出的c (H +
)水=10-
13 mol/L ,则该溶液的pH 为1或13;
(2)室温下,某溶液中由水电离出的c (H +)水=10-
5 mol/L ,则该溶液的pH =5;
(3)室温下,某溶液中由水电离出的c (OH -)水=10-
5 mol/L ,则该溶液的pH =9。

弱电解质的电离平衡
1.(2013·海南化学·8)0.1 mol·L -
1 HF 溶液的pH =2,则该溶液中有关浓度关系式不正确的是(双选)( )
A .c (H +)>c (F -)
B .c (H +
)>c (HF)
C .c (OH -)>c (HF)
D .c (HF)>c (F -
)
解析: 由0.1 mol·L -
1 HF 溶液的pH =2,可知HF 为弱酸,且该浓度的HF 溶液电离
出来的c (H +)=0.1 mol·L -1,同时溶液中的H 2O 发生电离生成H +和OH -
,故c (HF)>c (H +)>c (F -),故A 、D 正确,B 错误;水的电离微弱,故c (HF)>c (OH -
),故C 项错误。

答案: BC 2.(2013·山东理综·13)
某温度下,向一定体积0.1 mol·L -1
的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH 溶液,溶液
中pOH(pOH =-lg[OH -
])与pH 的变化关系如图所示,则( )
A.M点所示溶液的导电能力强于Q点
B.N点所示溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)
C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
解析:M点NaOH不足,溶液中溶质为CH3COONa和CH3COOH,Q点溶液显中性,溶质为CH3COONa和少量CH3COOH,M点的导电能力弱于Q点,A项错误;N点NaOH溶液过量,溶液显碱性,c(CH3COO-)小于c(Na+),B项错误;M点pOH=b,N点pH=b,酸、碱对水的电离的抑制程度相同,则水的电离程度相同,C项正确;Q点,溶液显中性,醋酸过量,消耗的NaOH溶液的体积小于醋酸溶液的体积,D项错误。

答案: C
3.(2011·新课标全国卷·10)将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列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)
解析:HF溶液加水稀释,平衡向右移动,所以c(H+)
c(HF)
增大。

答案: D
弱电解质的判定及强弱电解质的比较
4.判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小(2012·重庆理综,10B)()
(2)常温下,将pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的pH=4(2012·浙江理综,12A)()
(3)为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH。

若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸(2012·浙江理综,12B)()
(4)0.1 mol·L-1CH
3
COOH溶液的pH>1,原因是CH3COOH CH3COO-+H+(2010·北京理综,10A)()
(5)由0.1 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOH===B++OH -(2010·福建理综,10C)()
(6)醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度(2010·大纲全国卷Ⅱ,8C)()
解析:(1)稀醋酸稀释过程中,电离度增大,c(H+)减小,pH增大。

(2)醋酸是弱酸,pH=3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,3<pH<4。

(3)若NaHA溶液的pH<7,H2A不一定是强酸,如NaHSO3溶液的pH<7,但H2SO3为弱酸。

(4)因CH3COOH是弱酸,不能完全电离。

(5)0.1 mol·L-1 BOH溶液的pH=10,说明BOH为弱碱,弱碱不能完全电离,存在电离平衡。

(6)醋酸可发生电离:CH
3
COOH CH3COO-+H+,而醋酸钠提供大量的CH3COO -,从而导致上述可逆反应向逆反应方向移动,醋酸电离程度减弱。

答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×
水的电离
5.判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,K W不变(2013·天津理综,5A)()
(2)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同(2013·天津理综,5D)()
(3)25 ℃与60 ℃时,水的pH相等(2012·福建理综,10B)()
(4)25 ℃时NH4Cl溶液的K W大于100 ℃时NaCl溶液的K W(2011·天津理综,5A)()
(5)4 ℃时,纯水的pH=7(2010.·江苏,2B)()
(6)由水电离的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO-3能大量共存
(2010·江苏,6B)( )
答案: (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× 6.(2012·新课标全国卷·11)已知温度T 时水的离子积常数为K W ,该温度下,将浓度为a mol·L -1的一元酸HA 与b mol·L -
1的一元碱BOH 等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )
A .a =b
B .混合溶液的pH =7
C .混合溶液中,c (H +)=K W mol·L -
1
D .混合溶液中,c (H +)+c (B +)=c (OH -)+c (A -
)
解析: 判断溶液呈中性的依据是c (H +)=c (OH -
)。

A 项中,a =b ,酸碱恰好完全反应生成正盐和水,由于酸碱强弱未知,不能确定溶液的酸碱性;B 项中未说明温度为25 ℃,
故混合溶液pH =7时不一定呈中性;C 项混合溶液中,c (H +)·c (OH -)=K W ,因为c (H +
)=
K W mol·L -1,则c (OH -)=K W mol·L -1,c (H +)=c (OH -),故溶液呈中性;D 项中c (H +
)
+c (B +)=c (OH -)+c (A -
),只说明溶液中电荷守恒,无法判断溶液的酸碱性。

答案: C
学科素养培优(十四)__电离常数的计算模型及应用
1.电离常数的计算模型(以弱酸HX 为例)
(1)已知c (HX)和c (H +
),求电离常数
HX H + + X -
起始(mol·L -
1) c (HX) 0 0
平衡(mol·L -1) c (HX)-c (H +) c (H +) c (H +
)
则:K =c (H +)·c (X -)c (HX )=c 2(H +)
c (HX )-c (H +)
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K =c 2(H +
)c (HX )
,代入数值求解即可。

(2)已知c (HX)和电离常数,求c (H +
)
HX H + + X -
起始 c (HX) 0 0
平衡 c (HX)-c (H +) c (H +) c (H +
)
则:K =c (H +)·c (X -)c (HX )=c 2(H +)
c (HX )-c (H +)
由于K 值很小,c (H +)的数值很小,可做近似处理:c (HX)-c (H +)≈c (HX),则:c (H +
)=K ·c (HX ),代入数值求解即可。

2.电离常数的应用
弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离常数不变,考题中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。

如:0.1 mol/L CH 3COOH 溶液中加水稀释,
c (CH 3COO -)c (CH 3COOH )=c (CH 3COO -)·c (H +
)c (CH 3COOH )·c (H +)=K
c (H +)
稀弱酸溶液加水稀释、c (H +
)减小,K 值不变,
则c (CH 3COO -
)c (CH 3COOH )
增大
25 ℃时,0.1 mol·L -1的HA 溶液中c (H +)c (OH -)
=1.0×10
10,
0.01 mol·L -1的BOH 溶液pH =12。

请回答下列问题:
(1)HA 是________(填“强电解质”或“弱电解质”,下同),BOH 是________。

(2)HA 的电离方程式是____________________________。

(3)在加水稀释HA 溶液的过程中,随着水量的增加而减小的是________(填字母)。

A.c (H +)c (HA )
B.c (HA )c (A -)
C .c (H +)与c (OH -)的乘积
D .c (OH -)
解析: (1)因为K W =c (H +)·c (OH -)=1.0×10-14,而又已知c (H +)c (OH -)
=1.0×1010,所以c (H +)=1.0×10-2 mol/L ,则推知HA 为弱酸;而0.01 mol/L 的BOH 溶液中pH =12,则c (H +)=1.0×10-12 mol/L ,c (OH -)=1.0×10-2 mol/L ,BOH 在溶液中完全电离,故BOH 为强
碱。

(2)其电离方程式是HA H ++A -。

(3)当加水稀释时,c (H +)减小,c (OH -)增大,D
不正确;温度不变,K W 不变;因K a =c (H +)·c (A -)c (HA ),稀释时c (A -)减小,K a 不变,则c (H +)c (HA )
增大,c (H +)减小,则c (A -)c (HA )增大,c (HA )c (A -)
减小,选B 。

答案: (1)弱电解质 强电解质 (2)HA H ++A - (3)B。

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