2022屆新高考一輪復(fù)習(xí)蘇教版-第23講-弱電解質(zhì)的電離平衡-學(xué)案

第23講弱電解質(zhì)的電離平衡【課標(biāo)要求】1.了解電解質(zhì)的概念，了解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。2.理解電解質(zhì)在水中的電離以及電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。3.理解弱電解質(zhì)在水中的電離平衡，能利用電離平衡常數(shù)(Ka、Kb)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。考點(diǎn)1弱電解質(zhì)的電離平衡1．弱電解質(zhì)：包括弱酸、弱堿、極少數(shù)鹽(如醋酸鉛)、兩性氫氧化物、水等。2．弱電解質(zhì)的電離平衡(1)電離平衡的建立在一定條件下(如溫度、壓強(qiáng)等)，當(dāng)弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時(shí)，電離過(guò)程達(dá)到了平衡。(2)電離平衡的特征(也適用于勒夏特列原理)①開(kāi)始時(shí)，v(電離)最大，而v(結(jié)合)為0。②平衡的建立過(guò)程中，v(電離)>v(結(jié)合)。③當(dāng)v(電離)＝v(結(jié)合)時(shí)，電離過(guò)程達(dá)到平衡狀態(tài)。3．影響電離平衡的因素(1)內(nèi)因：由弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)決定，電解質(zhì)越弱，其電離程度越小。(2)外因：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)。以0.1mol·L－1CH3COOH溶液為例，填寫(xiě)外界條件對(duì)CH3COOH?CH3COO－＋H＋ΔH>0的影響。實(shí)例(稀溶液)CH3COOH?H＋＋CH3COO－ΔH＞0改變條件平衡移動(dòng)方向n(H＋)c(H＋)導(dǎo)電能力Ka(稀溶液)CH3COOH?H＋＋CH3COO－ΔH＞0加水稀釋→增大減小減弱不變加入少量冰醋酸→增大增大增強(qiáng)不變通入HCl(g)←增大增大增強(qiáng)不變加NaOH(s)→減小減小增強(qiáng)不變加入鎂粉→減小減小增強(qiáng)不變升高溫度→增大增大增強(qiáng)增大加CH3COONa(s)←減小減小增強(qiáng)不變(1)強(qiáng)電解質(zhì)的溶液一定比弱電解質(zhì)的溶液導(dǎo)電性強(qiáng)。()(2)強(qiáng)電解質(zhì)都是離子化合物，而弱電解質(zhì)都是共價(jià)化合物。()(3)稀醋酸加水稀釋?zhuān)姿犭婋x程度增大，溶液的pH減小。()(4)常溫下，向pH＝2的醋酸溶液中加入醋酸銨固體，可抑制醋酸的電離。()(5)常溫下由0.1mol·L－1一元堿BOH溶液的pH＝10，可推知BOH溶液存在BOH=B＋＋OH－。()(6)稀釋弱電解質(zhì)溶液時(shí)，所有粒子濃度都一定會(huì)減小。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×1．25℃時(shí)，稀釋0.1mol·L－1的CH3COOH溶液，溶液中所有離子濃度都降低嗎？請(qǐng)闡述判斷的理由______________答案：不是，c(CH3COO－)、c(H＋)降低，水的電離被抑制程度降低，則c(OH－)增大[或溫度不變，Kw不變，c(H＋)降低，c(OH－)必然增大]2．請(qǐng)畫(huà)出冰醋酸稀釋時(shí)，溶液的導(dǎo)電能力隨加水量的變化圖。答案：題組一改變條件，平衡移動(dòng)，判結(jié)果變化1．(雙選)在25℃時(shí)，用蒸餾水稀釋1mol·L－1的醋酸溶液至0.01mol·L－1，隨溶液的稀釋?zhuān)铝惺冀K保持增大趨勢(shì)的是()A．c(H＋)·c(CH3COOH) B．eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)C．eq\f(Kw,c（H＋）) D．eq\f(c（CH3COOH）,c（CH3COO－）)解析：稀釋過(guò)程中c(H＋)、c(CH3COOH)都減小，則c(H＋)·c(CH3COOH)也減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；在同一溶液中eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)＝eq\f(n（H＋）,n（CH3COOH）)，稀釋過(guò)程中n(CH3COOH)減小、n(H＋)增大，其比值一定增大，故B項(xiàng)正確；溫度不變，稀釋過(guò)程中Kw不變，c(H＋)減小，則eq\f(Kw,c（H＋）)一定增大，故C項(xiàng)正確；在同一溶液中eq\f(c（CH3COOH）,c（CH3COO－）)＝eq\f(n（CH3COOH）,n（CH3COO－）)，稀釋過(guò)程中n(CH3COO－)增大，n(CH3COOH)減小，比值一定減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：BC2．25℃時(shí)不斷將水滴入0.1mol·L－1的氨水中，下列圖像變化合理的是(解析：稀釋時(shí)氫氧根離子濃度下降，pH下降，趨近于7，但不可能小于7，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；隨著水的滴入，電離度始終增大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；隨著水的滴入，離子濃度下降，導(dǎo)電能力下降，故C項(xiàng)正確；溫度不變，Kb不變，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C3．H2S水溶液中存在電離平衡H2S?H＋＋HS－和HS－?H＋＋S2－。若向H2S溶液中()A．加水，平衡向右移動(dòng)，溶液中氫離子濃度增大B．通入過(guò)量SO2氣體，平衡向左移動(dòng)，溶液pH增大C．滴加新制氯水，平衡向左移動(dòng)，溶液pH減小D．加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化)，溶液中所有離子濃度都減小解析：向H2S溶液中加水，平衡向右移動(dòng)，但溶液體積增大，溶液中H＋濃度減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；通入SO2，可發(fā)生反應(yīng)：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，SO2過(guò)量時(shí)，SO2與水反應(yīng)生成的H2SO3酸性比氫硫酸酸性強(qiáng)，因此溶液pH減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；滴加新制氯水，發(fā)生反應(yīng)：H2S＋Cl2=2HCl＋S↓，H2S濃度減小，平衡向左移動(dòng)，反應(yīng)生成的鹽酸為強(qiáng)酸，溶液酸性增強(qiáng)，pH減小，C項(xiàng)正確；加入少量CuSO4，發(fā)生反應(yīng)：Cu2＋＋S2－=CuS↓，溶液中S2－濃度減小，H＋濃度增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C題組二平衡移動(dòng)，結(jié)果變化，判采取措施4．稀氨水中存在著下列平衡：NH3·H2O?NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－，若要使平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)使c(OH－)增大，應(yīng)加入的物質(zhì)或采取的措施是()①NH4Cl固體②硫酸③NaOH固體④水⑤加熱⑥加入少量MgSO4固體A．①②③⑤ B．③⑥C．③ D．③⑤解析：若在氨水中加入NH4Cl固體，c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))增大，平衡向左移動(dòng)，c(OH－)減小，①不符合題意；硫酸中的H＋與OH－反應(yīng)，使c(OH－)減小，平衡向右移動(dòng)，②不符合題意；當(dāng)在氨水中加入NaOH固體后，c(OH－)增大，平衡向左移動(dòng)，③符合題意；若在氨水中加入水，稀釋溶液，平衡向右移動(dòng)，且c(OH－)減小，④不符合題意；電離屬吸熱過(guò)程，加熱平衡向右移動(dòng)，c(OH－)增大，⑤不符合題意；加入少量MgSO4固體，發(fā)生反應(yīng)Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，溶液中c(OH－)減小，⑥不符合題意。答案：C5．已知0.1mol·L－1的醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOH?CH3COO－＋H＋，要使溶液中eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)的值增大，可以采取的措施是()①加少量燒堿溶液②升高溫度③加少量冰醋酸④加水A．①② B．①③C．②④ D．③④解析：本題中提供的四種措施都會(huì)使醋酸的電離平衡正向移動(dòng)，但①③會(huì)使eq\f(c（H＋）,c（CH3COOH）)的值減小。答案：C題組三電離平衡與溶液導(dǎo)電能力6．向溶液中加入新物質(zhì)時(shí)，其導(dǎo)電性(I)符合圖示變化趨勢(shì)的實(shí)驗(yàn)操作是()A．乙酸溶液中通入氨氣至過(guò)量B．澄清的石灰水中通入CO2至過(guò)量C.亞硫酸中通入氯氣至過(guò)量D．氨水中通入氯化氫氣體答案：B7.電導(dǎo)率是衡量電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力大小的物理量，根據(jù)溶液電導(dǎo)率變化可以確定滴定反應(yīng)的終點(diǎn)。如圖是KOH溶液分別滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲線(xiàn)示意圖。下列示意圖中，能正確表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲線(xiàn)的是()解析：HCl為強(qiáng)電解質(zhì)，CH3COOH為弱電解質(zhì)，滴加NH3·H2O，先與HCl反應(yīng)，生成同樣為強(qiáng)電解質(zhì)的NH4Cl，但溶液體積不斷增大，溶液稀釋?zhuān)噪妼?dǎo)率下降。當(dāng)HCl被中和完后，繼續(xù)與CH3COOH弱電解質(zhì)反應(yīng)，生成CH3COONH4，為強(qiáng)電解質(zhì)，所以電導(dǎo)率增大。HCl與CH3COOH均反應(yīng)完后，繼續(xù)滴加弱電解質(zhì)NH3·H2O，電導(dǎo)率變化不大，因?yàn)槿芤罕幌♂專(zhuān)邢陆第厔?shì)。答案：D[歸納總結(jié)]影響電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力的主要因素電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力主要取決于離子的濃度、離子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速率以及離子所帶的電荷數(shù)目。(1)相同條件下溶液的離子濃度越大，其導(dǎo)電能力越強(qiáng)。(2)相同離子濃度時(shí)，離子所帶的電荷數(shù)越多，溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng)。(3)溫度越高，溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng)?？键c(diǎn)2電離平衡常數(shù)、電離度1．電離平衡常數(shù)(1)表達(dá)式①填寫(xiě)下表一元弱酸(HA)一元弱堿(BOH)電離方程式HA?A－＋H＋BOH?B＋＋OH－電離常數(shù)表達(dá)式Ka＝eq\f(c（A－）·c（H＋）,c（HA）)Kb＝eq\f(c（B＋）·c（OH－）,c（BOH）)②碳酸是二元弱酸a．電離方程式是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))。b．電離平衡常數(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))）)。c．比較大?。篕a1?Ka2。(2)影響因素2．電離度(1)概念在一定條件下的弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí)，已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原電解質(zhì)總數(shù)的分?jǐn)?shù)。(2)表示方法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%也可表示為α＝eq\f(弱電解質(zhì)的離子濃度,弱電解質(zhì)的濃度)×100%(3)影響因素①相同溫度下，同一弱電解質(zhì)，濃度越大，其電離度(α)越小。②相同濃度下，同一弱電解質(zhì)，溫度越高，其電離度(α)越大。(1)電離平衡右移，電離常數(shù)一定增大。()(2)H2CO3的電離平衡常數(shù)表達(dá)式：Ka＝eq\f(c2（H＋）·c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（H2CO3）)。()(3)在相同的溫度下，電離常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。()(4)在相同的溫度下，不同濃度的同一弱電解質(zhì)，其電離平衡常數(shù)(K)不同。()(5)對(duì)于0.1mol·L－1的氨水，加水稀釋后，溶液中c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))·c(OH－)變小。()(6)室溫下，向10mLpH＝3的醋酸溶液中加水稀釋后，溶液中eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）·c（OH－）)不變。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√1．同一溫度下，H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11，有人認(rèn)為Ka1、Ka2差別很大的主要原因是第一步電離產(chǎn)生的H＋對(duì)第二步的電離起抑制作用造成的。你認(rèn)為這種觀(guān)點(diǎn)對(duì)嗎？試從影響平衡常數(shù)因素的角度闡明你的觀(guān)點(diǎn)。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：這種觀(guān)點(diǎn)不正確，電離常數(shù)與溫度有關(guān)，與溶液的H＋濃度無(wú)關(guān)2．部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO電離平衡常數(shù)/25℃K＝1.77×10－4K1＝1.3×10－7K2＝7.1×10－15K1＝4.4×10－7K2＝4.7×10－113.0×10－8按要求書(shū)寫(xiě)離子方程式：(1)將少量Na2CO3溶液滴加到HCOOH溶液中______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)將少量CO2氣體通入NaClO溶液中_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)將少量CO2氣體通入到Na2S溶液中_______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)2HCOOH＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=2HCOO－＋H2O＋CO2↑(2)ClO－＋CO2＋H2O=HClO＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(3)CO2＋H2O＋S2－=HS－＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))題組一應(yīng)用電離常數(shù)判斷酸性強(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)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：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。答案：A2．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＋NaNO2NaCN＋HF=HCN＋NaFNaNO2＋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．K(HNO2)＝4.9×10－10C．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：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)酸制取弱酸分析可知，亞硝酸的酸性大于氫氰酸而小于氫氟酸，所以亞硝酸的電離平衡常數(shù)為4.6×10－4，故B錯(cuò)誤。答案：B題組二應(yīng)用電離常數(shù)判斷粒子濃度比值的變化3．常溫下，將0.1mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀釋?zhuān)?qǐng)?zhí)顚?xiě)下列表達(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（H＋）,c（CH3COOH）)________；(3)eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)________；(4)eq\f(c（CH3COO－）,c（CH3COOH）·c（OH－）)________。解析：(1)將①式變?yōu)閑q\f(c（CH3COOH）·c（CH3COO－）,c（H＋）·c（CH3COO－）)＝eq\f(c（CH3COO－）,Ka)；(2)此式為Ka；(3)將③式變?yōu)閑q\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）·c（H＋）)＝Ka/c(H＋)；(4)將④式變?yōu)閑q\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）·c（OH－）·c（H＋）)＝eq\f(Ka,Kw)。答案：(1)變小(2)不變(3)變大(4)不變題組三利用電離常數(shù)與Qc的關(guān)系，判斷平衡移動(dòng)方向4．試用平衡移動(dòng)原理、Qc分別解釋弱電解質(zhì)溶液加水稀釋時(shí)平衡移動(dòng)的方向(以CH3COOH電離平衡為例)。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：①稀釋弱電解質(zhì)溶液時(shí)，溶液總濃度減小，電離平衡將向著增大溶液總濃度的正向移動(dòng)。②稀釋一倍時(shí)，Qc＝eq\f(\f(1,2)c（H＋）·\f(1,2)c（CH3COO－）,\f(1,2)c（CH3COOH）)＝eq\f(1,2)Ka，此時(shí)Qc＜Ka，故電離平衡向正向移動(dòng)題組四電離度及其應(yīng)用5．下列曲線(xiàn)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：根據(jù)甲、乙的電離平衡常數(shù)知，這兩種物質(zhì)都是弱電解質(zhì)，在溫度不變、濃度相等時(shí)，電離程度CH3COOH<CH2ClCOOH，可以排除A、C；當(dāng)濃度增大時(shí)，弱電解質(zhì)的電離度減小，排除D選項(xiàng)，故B項(xiàng)正確。答案：B6．已知25℃時(shí)幾種物質(zhì)的電離度(溶液濃度均為0.1mol·L－1)如下表(已知硫酸的第一步電離是完全的)：(1)25℃時(shí)，0.1mol·L－1的上述幾種溶液中c(H＋)由大到小的順序是________________________(填序號(hào)，下同)。(2)25℃時(shí)，c(H＋)相同的上述溶液，其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________________________________________________________________________。(3)25℃時(shí)，0.1mol·L－1H2SO4溶液中的HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的電離度小于0.1mol·L－1NaHSO4溶液中HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的電離度的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①>④>②>③(2)③>②>④>①(3)0.1mol·L－1的H2SO4溶液中，H2SO4第一步電離產(chǎn)生的H＋抑制了第二步的電離電離常數(shù)的求法及其相關(guān)計(jì)算授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第166頁(yè)一、電離常數(shù)的求法1．電離常數(shù)表達(dá)式法[典例1]碳?xì)浠衔锿耆紵蒀O2和H2O。常溫常壓下，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的第二級(jí)電離，則H2CO3?HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋的平衡常數(shù)K1＝________。(已知：10－5.60＝2.5×10－6)[解析]H2CO3?H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))K1＝eq\f(c（H＋）·c（HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))）,c（H2CO3）)＝eq\f(10－5.60×10－5.60,1.5×10－5)≈4.2×10－7。[答案]4.2×10－72．特殊點(diǎn)法[典例2]改變0.1mol·L－1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA－、A2－的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨pH的變化如圖所示[已知δ(X)＝eq\f(c（X）,c（H2A）＋c（HA－）＋c（A2－）)]。lg[K2(H2A)]＝________。[策略技巧]在微粒濃度或物質(zhì)的量或含量等隨pH或時(shí)間等變化的圖像中，兩種微粒的交叉點(diǎn)往往是計(jì)算平衡常數(shù)的首選點(diǎn)。交叉點(diǎn)時(shí)兩種微粒濃度相等，平衡常數(shù)公式中該兩種微粒數(shù)值抵消，簡(jiǎn)化了計(jì)算。[解析]可由圖中pH＝4.2的交叉點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)c(HA－)＝c(A2－)，則K2(H2A)＝eq\f(c（H＋）·c（A2－）,c（HA－）)＝c(H＋)＝10－4.2，所以，lg[K2(H2A)]＝－4.2。[答案]－4.23．利用圖像中有確定坐標(biāo)值的點(diǎn)計(jì)算[典例3]常溫下將NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。Ka2(H2X)＝________。lgeq\f(c（X2－）,c（HX－）)或lgeq\f(c（HX－）,c（H2X）)[策略技巧]在微粒濃度或物質(zhì)的量或含量等隨pH或時(shí)間等變化的圖像中，若某點(diǎn)(如起點(diǎn)、交叉點(diǎn)等)有確定的坐標(biāo)值，可以用該點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算相關(guān)平衡常數(shù)。[解析]題中Kal＝eq\f(c（H＋）·c（HX－）,c（H2X）)，Ka2＝eq\f(c（H＋）·c（X2－）,c（HX－）)，由于Ka1＞Ka2，所以lgKa1＞lgKa2，即是lgeq\f(c（H＋）·c（HX－）,c（H2X）)＞lgeq\f(c（H＋）·c（X2－）,c（HX－）)，當(dāng)pH相同時(shí)，lgeq\f(c（HX－）,c（H2X）)＞lgeq\f(c（X2－）,c（HX－）)，對(duì)照?qǐng)D中任意等pH點(diǎn)可得，M線(xiàn)表示lgeq\f(c（X2－）,c（HX－）)、N線(xiàn)表示lgeq\f(c（HX－）,c（H2X）)。計(jì)算Ka2可選M線(xiàn)上(0，5.4)、(－0.4，5.0)、(－0.8，4.6)等有確定坐標(biāo)值的點(diǎn)計(jì)算，如(0，5.4)點(diǎn)，lgKa2(H2X)＝lgeq\f(c（H＋）·c（X2－）,c（HX－）)＝lgeq\f(c（X2－）,c（HX－）)＋lgc(H＋)＝0－5.4＝－5.4，Ka2(H2X)＝10－5.4。[答案]10－5.44．守恒法[典例4]25℃時(shí)，將amolNH4NO3溶于水，向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，則所滴加氨水的濃度為_(kāi)_______mol/L(NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb＝2×10－5mol/L)。[策略技巧]對(duì)于電離平衡或水解平衡常數(shù)，若不方便建立平衡三段式計(jì)算，可先根據(jù)溶液中的電荷守恒、物料守恒等關(guān)系找出各微粒的濃度，再代入平衡常數(shù)的定義式中計(jì)算。[解析]依題意溶液呈中性c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol/L，由電荷守恒c(H＋)＋c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))＝c(OH－)＋c(NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))，得c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))＝c(NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))＝eq\f(a,V)mol/L(設(shè)混合后溶液為VL，所滴加氨水的濃度為cmol/L)；由加入的總氮元素(除硝酸根)的物料守恒c(NH3·H2O)＋c(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))＝eq\f(（a＋cb）,V)，則此時(shí)溶液中c(NH3·H2O)＝eq\f(（a＋cb）,V)－eq\f(a,V)＝eq\f(cb,V)mol/L；將上述濃度代入Kb＝eq\f(c（NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))）·c（OH－）,c（NH3·H2O）)＝eq\f(\f(a,V)×10－7,\f(cb,V))＝2×10－5，得c＝eq\f(a,200b)。[答案]eq\f(a,200b)5．類(lèi)“蓋斯定律”法[典例5]聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方程式與氨相似，聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為_(kāi)_______(已知：N2H4＋H＋?N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。[策略技巧]已知多個(gè)相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)，可用“蓋斯定律”法將多個(gè)方程式相加或相減，得到目標(biāo)方程式，對(duì)應(yīng)方程式的K是相乘或相除的關(guān)系，若目標(biāo)方程式系數(shù)是已知方程式的n倍，則目標(biāo)方程式K是已知方程式K的n次方。[解析]由①N2H4＋H＋?N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))，K＝8.7×107，②H2O?H＋＋OH－，Kw＝1.0×10－14，①②兩方程式相加得，③N2H4＋H2O?N2Heq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(5))＋OH－，方法類(lèi)似利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱，反應(yīng)③即是聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)K′＝K×Kw＝8.7×107×1.0×10－14＝8.7×10－7。[答案]8.7×10－7二、利用電離常數(shù)計(jì)算c(H＋)[典例6]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。求：(1)溶液的pH＝________；(2)室溫時(shí)，Ka(HA)＝________。[策略技巧]由于弱酸只有極少一部分電離，c(H＋)的數(shù)值很小，可做近似處理：c(HX)－c(H＋)≈c(HX)。[解析](1)c(H＋)＝c(HA)已電離＝0.1mol·L－1×0.1%＝1×10－4mol·L－1，pH＝4。(2)設(shè)HA電離出的c(H＋)＝xmol·L－1，忽略水電離出的H＋，根據(jù)：HA ? H＋ ＋ A－c0/(mol·L－1)0.100c變/(mol·L－1)xxxc平/(mol·L－1)0.1－xxxKa(HA)＝eq\f(x2,0.1－x)＝eq\f(（1×10－4）2,0.1－1×10－4)＝1×10－7。[答案](1)4(2)1×10－7考點(diǎn)3一元強(qiáng)酸(堿)與一元弱酸(堿)的比較1．相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較比較項(xiàng)目酸c(H＋)pH中和堿的能力與足量Zn反應(yīng)產(chǎn)生H2的量開(kāi)始與金屬反應(yīng)的速率一元強(qiáng)酸大小相同相同大一元弱酸小大小2.相同pH、相同體積的一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較比較項(xiàng)目酸c(H＋)c(酸)中和堿的能力與足量Zn反應(yīng)產(chǎn)生H2的量開(kāi)始與金屬反應(yīng)的速率一元強(qiáng)酸相同小小少相同一元弱酸大大多說(shuō)明：一元強(qiáng)堿與一元弱堿的比較規(guī)律與以上類(lèi)似。3．一元強(qiáng)酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)稀釋圖像比較(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸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(2)相同體積、相同pH值的鹽酸、醋酸加水稀釋相同的倍數(shù)，鹽酸的pH大加水稀釋到相同的pH，醋酸加入的水多題組一強(qiáng)酸與弱酸的多角度比較1．按要求畫(huà)出下列圖像：Ⅰ.相同體積，相同濃度的①鹽酸、②醋酸。(1)加入足量的Zn，畫(huà)出H2體積的變化圖像(2)加水稀釋?zhuān)?huà)出pH的變化圖像Ⅱ.相同體積，相同pH的①鹽酸、②醋酸。(1)加入足量的Zn，畫(huà)出H2體積的變化圖像：(2)加水稀釋?zhuān)?huà)出pH的變化圖像：答案：2．在一定溫度下，有a.鹽酸b．硫酸c．醋酸三種酸：(1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，c(H＋)由大到小的順序是________(用字母表示，下同)。(2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸，中和NaOH的能力由大到小的順序是________。(3)若三者c(H＋)相同時(shí)，物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________。(4)當(dāng)三者c(H＋)相同且體積也相同時(shí)，分別放入足量的鋅，相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是________。(5)當(dāng)三者c(H＋)相同且體積相同時(shí)，同時(shí)加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況)，則開(kāi)始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為_(kāi)_______，反應(yīng)所需時(shí)間的長(zhǎng)短關(guān)系是________。(6)將c(H＋)相同的三種酸均加水稀釋至原來(lái)的100倍后，c(H＋)由大到小的順序是_______________________________________________________________。(7)將c(H＋)相同體積相同的三種酸，分別與等濃度的NaOH稀溶液反應(yīng)至pH＝7，則消耗NaOH溶液的體積由大到小的順序是________。答案：(1)b>a>c(2)b>a＝c(3)c>a>b(4)c>a＝b(5)a＝b＝ca＝b>c(6)c>a＝b(7)c>a＝b題組二一強(qiáng)一弱的圖像比較3．pH＝2的兩種一元酸X和Y，體積均為100mL，稀釋過(guò)程中pH與溶液體積的關(guān)系如下圖所示。分別滴加NaOH溶液(c＝0.1mol·L－1)至pH＝7，消耗NaOH溶液的體積為VX、VY，則()A．X為弱酸，VX＜VY B．X為強(qiáng)酸，VX＞VYC．Y為弱酸，VX＜VY D．Y為強(qiáng)酸，VX＞VY解析：分析圖像可知，X、Y兩酸的溶液稀釋10倍，XpH增大1，則X為強(qiáng)酸，Y的pH增大的范圍小于1，則Y為弱酸，c(Y)＞c(X)，體積相同的pH＝2的X、Y兩酸的溶液被NaOH溶液滴定至pH＝7，則Y消耗NaOH溶液的體積多。答案：C題組三弱電解質(zhì)的判斷方法4．為了證明醋酸是弱電解質(zhì)，甲、乙、丙、丁四人分別選用下列試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：0.1mol·L－1醋酸溶液、0.1mol·L－1鹽酸、pH＝3的鹽酸、pH＝3的醋酸、CH3COONa晶體、NaCl晶體、CH3COONH4晶體、蒸餾水、鋅粒、pH試紙、酚酞、NaOH溶液等。(1)甲取出10mL0.1mol·L－1的醋酸溶液，用pH試紙測(cè)出其pH＝a，確定醋酸是弱電解質(zhì)，則a應(yīng)該滿(mǎn)足的關(guān)系是________，理由是_________________________________________________________________________________。(2)乙分別取pH＝3的醋酸和鹽酸各1mL，分別用蒸餾水稀釋到100mL，然后用pH試紙分別測(cè)定兩溶液的pH，則可認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì)，判斷的依據(jù)是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)丙分別取pH＝3的鹽酸和醋酸各10mL，然后加入質(zhì)量相同的鋅粒，醋酸放出H2的速率快，則認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì)，你認(rèn)為這一方法正確嗎？________，請(qǐng)說(shuō)明理由：___________________________________________________。(4)丁用CH3COONa晶體、NaCl晶體、蒸餾水和酚酞做實(shí)驗(yàn)，也論證了醋酸是弱酸的事實(shí)，該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)a>1因醋酸是弱酸，不能完全電離(2)鹽酸的pH＝5，醋酸的pH<5(3)正確由于醋酸是弱酸，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，醋酸不斷電離，c(H＋)變化小，產(chǎn)生H2的速率醋酸比鹽酸快(4)將CH3COONa晶體、NaCl晶體分別溶于適量水配成溶液，再分別滴入酚酞溶液，CH3COONa溶液變淺紅色，NaCl溶液不變色[歸納提升]判斷弱電解質(zhì)的三個(gè)思維角度1．弱電解質(zhì)的定義，即弱電解質(zhì)不能完全電離，如測(cè)0.1mol·L－1的CH3COOH溶液的pH>1。2．弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡，條件改變，平衡移動(dòng)，如pH＝1的CH3COOH加水稀釋10倍后，1<pH<2。3．弱電解質(zhì)形成的鹽類(lèi)能水解，如判斷CH3COOH為弱酸可用下面兩個(gè)現(xiàn)象：(1)配制某濃度的醋酸鈉溶液，向其