1、1微型专题 5 弱电解质的电离平衡与盐类的水解学习目标定位 1.正确理解弱电解质的电离平衡及其平衡常数。2.掌握盐类水解的规律及其应用。3.会比较溶液中粒子浓度的大小。一、弱电解质及其电离平衡1.弱电解质的证明例 1 下列事实一定能证明 HNO2是弱电解质的是( )常温下 NaNO2溶液的 pH 大于 7用 HNO2溶液做导电实验，灯泡很暗HNO 2和 NaCl 不能发生反应0.1 molL 1 HNO2溶液的 pH2.1NaNO 2和 H3PO4反应，生成 HNO20.1 molL 1 HNO2溶液稀释至 100 倍，pH 约为 3.9A. B.C. D.全部答案 C解析 中证明 NO 能水
2、解，证明 HNO2为弱酸；中未能指明浓度，也没有参照物，不能 2说明问题；说明 HNO2酸性比 HCl 弱；中说明H 碳酸。2.强、弱酸(碱)稀释时 pH 的变化规律例 2 常温下 pH11 的 X、Y 两种碱溶液各 10 mL，分别稀释至 1 000 mL，其 pH 与溶液体积( V)的关系如图所示。下列说法正确的是( )3A.X、Y 两种碱的物质的量浓度一定相等B.稀释后，X 溶液碱性比 Y 溶液碱性强C.若 9V(Y)答案 C考点 溶液 pH 的计算题点 酸、碱溶液稀释时 pH 的计算及变化规律特别提醒 (1)弱酸、弱碱在稀释过程中既有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只
3、能确定其 pH 的范围。(2)酸、碱无限稀释，pH 无限接近于 7，但不能超过 7(25 )。3.强、弱电解质的对比例 3 pH3 的两种一元酸 HX 和 HY 溶液，分别取 50 mL 加入足量的镁粉，充分反应后，收集到 H2的体积分别为 V(HX)和 V(HY)，若 V(HX)V(HY)，则下列说法正确的是( )A.HX 可能是强酸B.HY 一定是强酸C.HX 的酸性强于 HY 的酸性D.反应开始时二者生成 H2的速率相等答案 D解析 本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意，Mg 粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算 H2的体积，由 V(HX)V(HY)，知 pH 相等时
4、，HX 的物质的量浓度比 HY 的大，即 HX 是酸性比 HY 弱的弱酸，而无法判断 HY 是强酸还是弱酸，故 A、B、C 项错误；D 项反应开始时生成 H2的速率取决于H ，因为开始时H 相等，故 D 项正确。考点 强、弱电解质的比较与判断题点 等体积、等 pH 强、弱电解质的比较与判断易错辨析 强弱电解质比较时，易错的是不知道用离子浓度还是利用物质的量进行比较，比较快慢时比的是溶液中存在的离子浓度的大小；比较多少时比的是溶质物质的量的大小。相关链接 1.强、弱酸(碱)稀释时 pH 的变化规律4(1)对于 pH 相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)溶液稀释相同的倍数，强酸(或强碱)溶液的pH 变
5、化幅度大。这是因为强酸(或强碱)已完全电离，随着水的加入，溶液中 H (或 OH )数目不会增多(不考虑水的电离)，浓度改变大，而弱酸(或弱碱)随着水的加入，电离程度增大，H (或 OH )数目会增多，浓度改变小。(2)对于物质的量浓度相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)，稀释相同的倍数，pH 的变化幅度不同，强酸(或强碱)稀释后 pH 变化幅度大。2.强弱电解质的比较(1)相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较(见下表)：H 酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生 H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸 大 强 大一元弱酸 小 弱相同 pH 相同小(2
6、)相同体积、相同 pH 的一元强酸与一元弱酸的比较(见下表)：H 酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生 H2的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸 小 少一元弱酸相同 相同大 多相同4.酸、碱、盐溶液中H 或OH 的计算与比较例 4 25 时，在等体积的pH0 的 H2SO4溶液、0.05 molL1 的 Ba(OH)2溶液、pH10 的 Na2S 溶液、pH5 的 NH4NO3溶液中，由水电离出的H 之比是( )A.11010 1010 95B.15(510 9)(510 8)C.12010 1010 9D.11010 410 9答案 A解析 25 时，pH0 的 H2SO4溶液中由
7、水电离出的H 10 14 molL1 ；0.05 molL1 的 Ba(OH)2溶液中OH 0.05 molL 1 20.1 molL 1 ，根据 KwH OH 1.010 14 mol2L2 ，则由水电离出的H 10 13 molL1 ；pH10 的 Na2S 溶液中由水电离出的H 10 4 molL1 ；pH5 的 NH4NO3溶液中由水电离出的H 10 5 molL1 ，故等体积上述溶液中由水电离出的H 之比为1014 10 13 10 4 10 5 11010 1010 9，即选项 A 正确。考点 水的电离题点 溶液中水电离的OH 或H 的计算特别提醒 酸碱抑制水的电离，酸中的 OH
8、、碱中的 H 全部来自水的电离；盐类的水解促进水的电离，若盐溶液显酸性，H 全部来自水的电离；若盐溶液呈碱性，OH 全部来自水的电离。【相关链接】 计算、比较溶液中H 或OH 的两原则(1)溶液中水电离产生的H OH 。(2)按照“促进以大，抑制以小”的原则计算酸、碱、盐溶液中水电离的H 或OH 若在酸或碱溶液中，就选择溶液中H 、OH 数值较小的，若在可水解的盐溶液中，就选择溶液中H 、OH 数值较大的。二、盐类水解平衡1.盐类水解规律的应用例 5 相同物质的量浓度的 NaCN、NaClO、Na 2CO3相比，Na 2CO3溶液的 pH 最大，NaClO 溶液的 pH 最小，则下列说法中正确
9、的是( )A.同温、同浓度时，酸的强弱： HClO HCN H 2CO3B.同温、同浓度时，酸溶液的 pH：HClOHCN H 2CO3C.同体积、同浓度的 HCN 和 HClO 的与 NaOH 恰好完全反应时，消耗 NaOH 的物质的量：HClOHCND.同体积、同浓度的 HCN 和 HClO 的溶液中酸根离子浓度：CN HClO， 由 于 是 同 体 积 、 同 浓 度 的 HCN 和 HClO 与 NaOH 恰 好 反3应 ， 故 消 耗 NaOH 的 量 相 同 ， 所 以 A、 B、 C 均 错 误 ； 由 于 酸 性 越 强 电 离 程 度 越 大 ， 故CN Na H OH B.
10、ab 时，CH 3COO Na OH H C.a b 时，CH 3COOHH OH D.无论 a， b 有何关系，均有H Na CH 3COO OH 答案 B考点 混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点 已知浓度、体积的酸和碱混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断方法点拔 分析酸碱混合溶液中离子浓度关系时，要注意以下几个步骤：(1)混合后溶液中的溶质有哪些？各溶质的物质的量关系是什么？(2)混合后溶液是酸性还是碱性？是电离导致的还是水解导致的？(3)溶液中的守恒关系电荷守恒和物料守恒。7(4)酸或碱与可水解的盐的混合溶液，要近似处理：如果电解质的电离决定溶液的酸碱性，可认为盐不水解；反之，酸或碱不
11、电离。相关链接 溶液中粒子浓度大小比较方法的四个步骤：(1)判断反应产物：判断两种溶液混合时生成了什么物质，是否有物质过量，再确定反应后溶液的组成。(2)写出反应后溶液中存在的平衡：根据溶液的组成，写出溶液中存在的所有平衡(水解平衡、电离平衡)，尤其要注意不要漏写在任何水溶液中均存在的水的电离平衡。这一步的主要目的是分析溶液中存在的各种粒子及比较直接地看出某些粒子浓度间的关系，在具体应用时要注意防止遗漏。(3)列出溶液中存在的等式：根据反应后溶液中存在的溶质的守恒原理，列出两个重要的等式，即电荷守恒式和物料守恒式，据此可列出溶液中阴、阳离子间的数学关系式。(4)比大小：根据溶液中存在的平衡和题
12、给条件，结合平衡的有关知识，分析哪些平衡进行的程度相对大一些，哪些平衡进行的程度相对小一些，再依此比较溶液中各粒子浓度的大小。这一步是溶液中粒子浓度大小比较最重要的一步，关键是要把握好电离平衡和水解平衡两大理论，树立“主次”意识。题组 1 电离平衡与水解平衡的影响因素1.室温下在下列各微粒中，能使水的电离平衡向电离的方向移动，且使溶液的 pH7 的是( )A. B.HCO C.HSO D.26X3 3 4答案 B解析 首先判断 A 的微粒是 Al3 ，D 的微粒是 Fe3 ，Al 3 、Fe 3 能结合水电离出的 OH ，使水的电离平衡向电离的方向移动，但溶液显酸性，pHKa1(H2CO3)K
13、a(HCN)Ka2(H2CO3)，所以只有反应 B 不能进行。考点 电离平衡常数与电离度题点 电离平衡常数表达式及其意义题组 3 水溶液中离子平衡的图像分析8.对 室 温 下 100 mL pH 2 的 醋 酸 和 盐 酸 两 种 溶 液 分 别 采 取 下 列 措 施 ， 下 列 有 关 叙 述 正 确 的 是( )A.加水稀释至溶液体积为 200 mL，醋酸溶液的 pH 变为 4B.温度都升高 20 后，两溶液的 pH 不再相等C.加水稀释至溶液体积为 200 mL 后，两种溶液中OH 都减小D.加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气体积可用上图表示答案 B解析 对于酸，加水稀释后，溶液
14、的酸性均要减弱，两溶液的 pH 均增大，稀释至 200 mL，溶液的浓度变为原来的一半，pH 变化小于 1 个单位，则醋酸溶液的 pHCADEB.若从 A 点到 D 点，可采用：温度不变向水中加入少量的酸C.若从 A 点到 C 点，可采用：温度不变向水中加入适量的 NH4Cl 固体D.若处在 B 点时，将 pH2 的硫酸与 pH10 的 KOH 溶液等体积混合后，溶液呈中性答案 C解析 Kw只 与 温 度 有 关 ， 温 度 相 同 时 ， Kw相 同 ； 温 度 越 高 ， Kw越 大 ， A 项 正 确 ； 从 A 点 到D 点 ， 溶 液 中 H 增 大 ， 可 采 取 温 度 不 变
15、向 水 中 加 入 少 量 酸 的 措 施 ， B 项 正 确 ； 从 A 点 到C 点 ， 溶 液 中 H 、 OH 同 时 增 大 ， Kw增 大 ， 应 采 用 升 温 的 方 法 ， C 项 错 误 ； B 点 时Kw 10 12 mol2L 2， 若 处 在 B 点 时 ， 将 pH 2 的 硫 酸 与 pH 10 的 KOH 溶 液 等 体 积 混 合后 ， 溶 液 呈 中 性 ， D 项 正 确 。考点 水的电离和溶液的 pH题点 水的电离平衡曲线10.常温下，浓度均为 0.10 molL1 、体积均为 V0的 MOH 和 ROH 溶液，分别加水稀释至体积 V，pH 随 lg 的
16、变化如图所示。下列叙述错误的是( )VV0A.MOH 的碱性强于 ROH 的碱性B.ROH 的电离程度：b 点大于 a 点C.若两溶液无限稀释，则它们的OH 相等D.当 lg 2 时，若两溶液同时升高温度，则 增大VV0 M R 答案 D解析 根据题图信息可判断 MOH 是强碱，而 ROH 为弱碱，A 项正确；B 项，ROH 是弱碱，加12水稀释时，电离程度增大，正确；C 项，若两溶液无限稀释，pH 最终无限接近于 7，它们的OH 相等，正确；D 项，当 lg 2 时，两溶液同时升高温度，由于 ROH 是弱碱，R 增VV0大，M 不变，则 减小，错误。M R 考点 溶液 pH 的计算题点 酸、
17、碱溶液稀释时 pH 的计算及变化规律题组 4 水溶液中离子浓度的大小比较11.关于浓度均为 0.1 molL1 的三种溶液：氨水、盐酸、氯化铵溶液，下列说法不正确的是( )A.NH ： 4B.水电离出的H ：C.和等体积混合后的溶液：H OH NH 3H2OD.和等体积混合后的溶液：NH Cl OH H 4答案 B解析 本题主要考查弱电解质的电离、盐类水解、电离平衡移动以及电荷守恒法判断电解质溶液中离子浓度的大小。A 项，NH 3H2O 是弱电解质，部分电离，NH 4Cl 是强电解质，完全电离，故 NH4Cl 溶液中NH 较大；B 项，同浓度的盐酸电离得到的H 要大于氨水电离得 4到的OH ，
18、对水电离的抑制盐酸大于氨水，B 项错；C 项，根据质子守衡得H OH NH 3H2O；D 项，与等体积混合所得溶液呈碱性，故NH Cl OH H 。 4考点 水解平衡与电离平衡的综合题点 盐类水解与相关知识的综合12.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )A.浓度均为 0.1 molL1 的氨水和盐酸等体积混合后：H OH NH 3H2OB.等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液混合后：CO bda (3)BD (4)小于 稀释相同倍数，一元酸 HX 的 pHHCO 3H H2CO3变化比 CH3COOH 小，故酸性弱，电离平衡常数小 小于 HX 酸性弱于 CH3COOH，稀释相同倍数后 HX
19、溶液中的H 大于 CH3COOH 溶液中的H ，所以对水的抑制能力大，水电离出的H 小 (5)9.910 7 17 (6)CO 2H 2OClO =HCO HClO 3考点 电离平衡题点 电离平衡的综合14.已知某溶液中只存在 OH 、H 、NH 、Cl 四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序 4弱酸化学式 HSCN CH3COOH HCN H2CO3电离平衡常数/molL 11.3101 1.7105 6.21010K14.210 7 K25.610 1114有以下几种：a.Cl NH H OH 4b.Cl NH OH H 4c.NH Cl OH H 4d.Cl H NH OH 4(1)上述
20、关系一定不正确的是_(填字母)。(2)若溶液中只有一种溶质，则该溶液中离子浓度的大小关系为_(填字母)；若 4 种离子的关系符合 c，则溶质为_；若 4 种离子的关系符合 d，则溶质为_。(3)若四种离子浓度关系有NH Cl ，则该溶液显_(填“酸性” “碱性”或 4“中性”)。(4)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前 HCl 的浓度_(填“大于” “小于”或“等于” ，下同)NH 3H2O 的浓度；混合前酸中H 和碱中OH 的关系为H _OH 。答案 (1)b (2)a NH 4Cl 和 NH3H2O NH 4Cl 和 HCl (3)中性 (4)小于 大于解析
21、 (1)b 项不符合电荷守恒。(2)当为一种溶质时，只能是 NH4Cl，a 项正确；4 种离子的关系符合 c 时，溶液呈碱性，说明碱过量，则溶液中存在的溶质为 NH4Cl 和 NH3H2O；当 4种离子的关系符合 d 时，溶液呈强酸性，盐酸过量，溶液中存在 NH4Cl 和 HCl。(3)根据电荷守恒，此时溶液呈中性。(4)体积相等的稀盐酸和氨水混合，且恰好呈中性，则原溶液中氨水浓度大于盐酸的浓度。考点 混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断题点 混合溶液中粒子浓度关系的综合应用15.用实验确定某酸 HA 是弱电解质。两同学的方案是甲：称取一定质量的 HA 配制 0.1 molL1 的溶液 100
22、mL；用 pH 试纸测出该溶液的 pH，即可证明 HA 是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的 HA 溶液、盐酸，分别配制 pH1 的两种酸溶液各 100 mL；分别取这两种溶液各 10 mL，加水稀释为 100 mL；各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明 HA 是弱电解质。(1)在两个方案的第步中，都要用到的定量仪器是_。(2)甲方案中，说明 HA 是弱电解质的理由是测得溶液的 pH_1(填“” “ B (3)配制 pH1 的 HA 溶液难以实现 不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同解析 1 00 mL 0.1 molL 1HA 溶 液 ， 若
23、HA 为 弱 酸 ， H 1。 100 mL pH 1 的 HA 溶 液 和 盐 酸 比 较 ， 若 HA 为 强 酸 ， HA 0.1 molL 1， 若 HA 为 弱 酸 ， 则 HA0.1 molL 1。 分 别 取 10 mL pH 1 的 盐 酸 和 HA溶 液 ， 同 时 加 水 稀 释 到 100 mL， 稀 释 后 ， 盐 酸 中 H 0.01 molL 1， HA 溶 液 中H 0.01 molL 1， 因 为 加 水 稀 释 时 ， HA 的 电 离 程 度 增 大 ， 即 有 一 部 分 HA 分 子会 电 离 出 H ， 因 此 在 稀 释 后 100 mL 盐 酸 和 100 mL HA 溶 液 中 分 别 加 入 纯 度 相 同 的 锌粒 时 ， HA 溶 液 产 生 氢 气 速 率 快 。考点 弱电解质的电离平衡及移动题点 证明弱电解质的常用方法
