2022年高考专题复习弱电解质的电离平衡和溶液的PH .pdf

学习好资料欢迎下载弱电解质的电离平衡和溶液的PH 一、电解质与非电解质电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物 。非电解质：在水溶液里或熔融状态下不能导电的化合物 。【例 1】下列物质的水溶液都能导电，但属于非电解质的是D A、CH3COOH B、Cl2C、NH4HCO3D、SO2【例 2】判断下列说法中正确的是（B ）氯气的水溶液导电，所以氯气是电解质。二氧化碳的水溶液能导电，二氧化碳是电解质。硫酸钡的水溶液不导电，但是硫酸钡是电解质。氯化钠溶液的水溶液能导电，氯化钠溶液是电解质。A.B. C. D【注意】 1电解质和非电解质的范畴都是化合物，所以单质既不是电解质也不是非电解质。2化合物为电解质，其本质是自身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质自身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。如：SO2、SO3、CO2、NO2等。二、强电解质与弱电解质强电解质弱电解质定义溶于水后几乎完全电离的电解质溶于水后只有部分电离的电解质电离程度几乎 100完全电离只有部分电离电离过程不可逆过程，无电离平衡可逆过程，存在电离平衡溶液中存在的微粒（水分子不计）只有电离出的阴阳离子，不存在电解质分子既有电离出的阴阳离子，又有电解质分子实例绝大多数的盐（包括难溶性盐）强酸：H2SO4、HCl 、 HClO4等强碱：Ba （HO）2、Ca（HO）2等弱酸： H2CO3 、CH3COOH 等。弱碱： NH3 H2O、Cu（OH）2 Fe（OH）3等。水电离方程式KNO3=K+NO3H2SO4=2 H+SO42NH3 H2ONH4+OH_ H2SH+HS_HS_H+S2- 【注意】名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载1强、弱电解质与溶解性的关系：电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。一些难溶的电解质，但溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。如：BaSO4、BaCO3等。2强、弱电解质与溶液导电性的关系：溶液的导电性强弱与溶液中的能自由移动的离子浓度大小有关。强电解质溶液的导电性不一定强，如很稀的强电解质溶液，其离子浓度很小，导电性很弱。而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度可以较大，导电性可以较强。如：极稀的硫酸溶液导电性没有浓醋酸溶液的导电性强。3强、弱电解质在熔融态的导电性：离子型的强电解质（强碱和多数盐）由离子构成，在熔融态时产生自由移动的离子，可以导电。而共价型的强电解质（酸）以及弱电解质由分子构成，熔融态时仍以分子形式存在，所以不导电。【例 1】下列说法下列正确的是A A、强电解质的水溶液中不存在溶质分子，弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子B、强电解质的水溶液导电性强于弱电解质的水溶液C、强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物D、强电解质易溶于水，弱电解质难溶于水【例 2】把 0.05 mol NaOH 固体分别加入到100 mL 下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是（B ）A自来水B0.5 molL1盐酸C0.5 mol L1CH3COOH 溶液D0.5 molL1KCl 溶液【例 3】将硫酸钾、硫酸铝、硫酸钾铝三种盐混合溶于硫酸酸化的水中，测得c(SO42-)0.105 mol L1、c(Al3)0.055mol L1，c（H+）=0.01 mol L1(假设溶液中硫酸完全电离为H和 SO42-)，则 c(K)为（B ）A0.045mol L1B0.035mol L1C0.055mol L1 D0.040mol L1三、弱电解质的电离平衡1、电离平衡概念：弱电解质的电离平衡指在一定条件下（温度、浓度） ，弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等 时的状态。强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡。2、电离平衡的特点(1)动态平衡 ：v（电离） = v（结合） 0(2)固定不变： 在一定条件下， 平衡建立以后， 溶液中的 弱电解质分子 和电离出的各个离子 浓度都保持不变。（3）条件改变：平衡被打破。如在CH3COOH 的石蕊溶液中（呈红色）加入固体CH3COONH4，即增大了 c（CH3COO） ，平衡左移， c（H+）变小，使红色变浅。符合勒夏特列原理。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载(4)电离过程一般为吸热过程。3、影响电离平衡的因素：（1）温度：电离过程吸热，升高温度，电离程度增大。（2）浓度：溶液越稀，离子相互碰撞结合成分子的机会越小，弱电解质的电离程度就越大。因此，稀释溶液会 促使弱电解质的电离平衡向电离的方向移动。（3）同离子效应：在弱电解质溶液中，加入同弱电解质具有相同离子的强电解质，使电离平衡发生移动。（4）化学反应：在弱电解质溶液中加入能与若电解质电离产生的某种离子反应的物质时，可使电离平衡向电力方向移动。【例1】已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOH CCH3COO-H要使溶液中c(H)/c(CH3COOH) 值增大，可以采取的措施是A 加少量烧碱溶液B 升高温度C 加少量冰醋酸D 加水【例 2】 把Ca(OH)2固体放入一定量的蒸馏水中，一定温度下达到平衡：Ca(OH)2（s）Ca2+2OH-，当向悬浊液中假如少量生石灰后，若温度保持不变，下列判断正确的是（）A.溶液中 Ca2+数目减少B.溶液中 Ca2+增大C.溶液 pH值不变D.溶液 pH值增大【例3】已知HClO是比H2CO3还弱的酸，氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO ，HClO H+ClO-，达平衡后，要使HClO 浓度增加，可加入A、H2S B、CaCO3C、HCl D、NaOH 答案： BD AC B 【3 解析】对于A 选项，由于H2S 与 HClO 能发生氧化还原反应，因而会使次氯酸的浓度减小。CaCO3能与 HCl 反应而使Cl2+H2OHCl+HClO 的平衡正移，使HClO 的浓度增加，同时还要注意，因HClO是比 H2CO3还弱的酸，所以CaCO3不能与 HClO H+ClO电离的 H+结合，因此不会使次氯酸的浓度因平衡正移而减小。故应选B。对于 D，NaOH 与 H+中和，因而可使两个都正向移动，结果会使HClO 浓度减小。练习1.理综卷 2015 届浙江省 7下列说法正确的是（B）A向 Na2CO3溶液通入 CO2，可使水解平衡：CO32H2OHCO3OH向正反应方向移动，则溶液pH增大B室温时， 0.1 molL1某一元酸 HA 在水中有 0.1%发生电离，则该溶液的pH4 C25时， pH13 的 1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH数目为 0.2NAD用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH 试纸上测定其pH 值名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载2.2015 届广西省桂林下列各选项所描述的两个量，前者一定大于后者的是( A )A纯水在25和 80时的 pH 值B25时， pH=3 的盐酸和 AlCl3溶液中，水电离的氢离子的浓度C耐火材料CaO 和 MgO 的熔点D1LpH = 2 的盐酸和醋酸溶液中，分别投入足量锌粒，放出H2的物质的量3.化学卷 2015 届辽宁省沈阳二中已知氢氟酸在水溶液中建立如下电离平衡：HFH+ + F- ,如只改变一个条件一定可以使c(HF)/c(H+)减小的是（A）A通氯化氢气体B加入少量氟化钾固体C加入少氢氧化钠固体D通入少量氟化氢气体4.化学卷 2015 届云南省玉溪 取 x g 铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8960 mL的 NO2气体和 672 mLN2O4的气体（都已折算到标准状态） ，在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02g。则 x 等于( D ) A8.64g B9.44g C9.00g D9.20g 5.化学卷 2015 届陕西省西安一中16、下列实验方案不可行或结论不正确的是（A）A用湿润的pH 试纸测定饱和Na2CO3溶液的 pHB通过观察下图中导管水柱的变化，验证铁钉生锈的主要原因是吸氧腐蚀C向 Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液，出现红褐色沉淀，说明溶解度：Fe(OH)3Mg(OH)2D向同pH、同体积的醋酸和盐酸溶液中加入足量镁粉，通过完全反应后收集到的H2体积，比较两种酸的电离程度：醋酸盐酸6.2015 届江苏省盐城中学下列有关化学用语表示正确的是（D ）A葡萄糖的结构简式：C6H12O6BNaHCO3的电离： NaHCO3=Na+H+CO32C质子数为53、中子数为78 的碘原子：13153IDCO2的电子式：7.化学卷 2015 届辽宁师大附中（1）已知 25时有关弱酸的电离平衡常数：弱酸化学式HSCN CH3COOH HCN H2CO3电离平衡常数1.3 10-11.8 10-54.9 10-10K1=4.3 10-7K2=5.6 10-11同温度下，等 pH 值的 a.NaHCO3 b.NaCN、 c.Na2CO3.溶液的物质的量浓度由大到小的顺序为（填序号）。25时，将20 mL 0.1 mol L-1 CH3COOH 溶液和20 mL0.1 mol L-1HSCN 溶液分别与20 mL 0.1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载mol L-1NaHCO3溶 液 混 合 ， 实 验测 得 产 生 的 气 体 体 积 （ V ） 随 时 间 （ t） 的 变 化 如 图 所 示 ：反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是：。反应结束后所得两溶液中，c（SCN）c（CH3COO） （填 “ ” 、“ ” 或“ ” ）若保持温度不变，在醋酸溶液中加入一定量氨气，下列量会变小的是（填序号）。a. c(CH3COO) b. c(H+) c. Kw d. 醋酸电离平衡常数（2）甲烷是天然气的主要成分，是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质。一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知：CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)；H1CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g)；H2现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17 的 NO 与 NO2的混合气体，用16g 甲烷气体催化还原该混合气体，恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气，共放出1042.8kJ 热量。已知上述热化学方程式中H1= 1160kJ/mol ，则H2= 请写出甲烷气体催化还原该混合气体，恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气的热化学方程式（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol L-1 的氯化铜溶液的装置示意图：请回答：甲烷燃料电池的负极反应式是当 A 中消耗 0.15 mol 氧气时， B 中极（填 ”a”或”b”）增重 _ _ g （1） a b c（2 分）相同温度下HSCN 比 CH3COOH 的电离平衡常数大，同浓度时电离出的氢离子浓度大 ,与 NaHCO3溶液反应快（ 2 分）（1 分）b（1 分）（2）574 kJ/mol （分）5CH4(g) + 12NO(g) + 4NO2(g) = 8N2(g) + 5CO2(g) + 10H2O(g)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载H 5214kJ/mol （3 分）（3） CH4-8e- + 10OH-=CO32- + 7H2O（2 分）b（1 分） 64（2分）弱电解质的电离平衡和溶液的PH 一、水的电离1、水弱电解质，也存在电离平衡：H2O H+OH-H0，KW=H+ OH- 2、在一定温度下，水电离出来的H+和 OH-离子浓度的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，用Kw 表示。(1).在稀溶液中， KW只受温度影响，而与溶液的酸碱性和浓度大小无关。(2).在其它条件一定的情况下，温度升高， KW增大，反之则减小。(3).溶液中 H2O 电离产生的C（H+）=C(OH-) 100时， Kw =1.0 10-12 mol2 L-2 . C（H+）=C(OH-)=1.0 10-6 mol L-2 C （H+）酸 + C（H+）水 C(OH-)水=Kw C(OH-)碱+ C(OH-)水 C（H+）水 =Kw 3、水的电离是永恒存在的，在研究水溶液中离子时，不要忽略H+与 OH-同时存在C（H+）C(OH-)酸性C（H+）=C(OH-)中性C（H+）C(OH-)碱性【例 1】由水电离产生的氢离子浓度为，则该溶液的pH 可能是（AC）（A）1 （B）7 （C）13 （D）以上均不对二、影响水的电离平衡的因素1、酸和碱 :酸或碱的加入都会电离出H+或 OH-,均使水的电离逆向移动,从而抑制水的电离。2、温度：由于水的电离吸热，若升高温度，将促进水的电离，H+与OH-同时同等程度的增加，pH变小，但 H+与OH-始终相等，故仍呈中性。3、能水解的盐：不管水解后溶液呈什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大。4 其它因素：如向水中加入活泼金属，由于活泼金属与水电离出来的H+直接作用，使 H+减少，因而促进了水的电离平衡正向移动。三、溶液的酸碱性和pH 的关系1、pH 的计算：pH=-lgH+ 2、酸碱性和pH 的关系：在室温 下，中性溶液：H+=OH=1.0 10-7 mol L-1, pH =7 酸性溶液：H+OH , H+1.0 10-7 mol L-1, pH 7 碱性溶液：H+OH , H+1.0 10-7 mol L-1, pH 7 3、pH 的测定方法：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载酸碱指示剂:粗略地测溶液pH 范围 pH 试纸 :精略地测定溶液酸碱性强弱 pH 计: 精确地测定溶液酸碱性强弱4、pH 计算：（ 1）酸混合、碱混合、酸碱混合的溶液直接计算酸混合：直接算 H+，pH=-lgH+ 。碱混合：先算 OH-后转化为 H+，再求 pH=-lgH+=14+ lgOH-。酸碱混合：要先看谁过量，若酸过量，求H+，再求 pH；若碱过量，先求 OH-，再转化为 H+，最后求 pH 。H+混= 碱酸碱碱酸酸VVVOHVH-OH混= 碱酸酸酸碱碱VVVHVOH-（2） 、溶液稀释后pH 的计算强酸溶液，pH(稀释 )= pH(原来 )+lgn (n 为稀释的倍数 )，每稀释10 倍， pH 增大一个单位。弱酸溶液，每稀释 10 倍， pH 增大小于一个单位。酸性溶液无限加水稀释，pH 只能接近于7，且仍小于。强碱溶液，pH(稀释)= pH( 原来 )lgn (n 为稀释的倍数 ) 每稀释 10 倍， pH 减小一个单位。弱碱每稀释10 倍， pH 减小小于一个单位。碱性溶液无限加水稀释时，pH 只能接近于7，且仍大于7。pH 值相同（或是浓度相同）的强酸（碱）溶液与弱酸（碱）溶液稀释相同的倍数时，强酸（碱）溶液 pH 值的变化比弱酸（碱）溶液pH 值的变化幅度大。（3）已知酸碱pH 之和，判断等体积混合后的PH（常温）。强酸强碱混合，pH 之和 =14，混合后显中性，pH=7；强酸强碱混合，pH 之和 14，混合后显酸性，pH14，混合后显碱性，pH7。若酸碱混合后pH 之和为 14，其中一强一弱，则谁弱显谁性。【例 1】甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是( ) A1 mol L-1甲酸溶液的pH 值约为 2B甲酸能与水以任何比例互溶C10ml 1 mol L-1甲酸恰好与10ml 1 mol L-1NaOH 溶液完全反应D甲酸溶液的导电性比强酸溶液的弱【例 4】有人曾建议用AG 表示溶液的酸度（acidity arede） ，AG 的定义为AG lg（H/OH） 。下列表述正确的是( ) A在 25时，若溶液呈中性，则pH7，AG 1 B在 25时，若溶液呈酸性，则pH7，AG 0 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载C在 25时，若溶液呈碱性，则pH7，AG 0 D在 25时，溶液的pH 与 AG 的换算公式为AG2(7pH) 例 5若 1 体积硫酸恰好与10 体积 pH=11 的氢氧化钠溶液完全反应，则二者物质的量浓度之比应为( ) A10:1 B5:1 C1:1 D1:10 答案： 1、A 2、D 3、B H2水的电离和溶液的酸碱性1.综卷 2015 届浙江省 列说法正确的是（B ）A向Na2CO3溶液通入CO2，可使水解平衡：CO32H2OHCO3OH向正反应方向移动，则溶液pH 增大B室温时， 0.1 molL1某一元酸 HA 在水中有 0.1%发生电离，则该溶液的pH4 C25 时， pH13 的 1.0 L Ba（OH）2溶液中含有的OH数目为 0.2NAD用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH 试纸上测定其pH 值2.理综卷 2015 届广西省桂林 下列各选项所描述的两个量，前者一定大于后者的是( A) A纯水在25和 80时的 pH 值 B25时， pH=3 的盐酸和AlCl3溶液中，水电离的氢离子的浓度C耐火材料CaO 和 MgO 的熔点D1LpH = 2 的盐酸和醋酸溶液中，分别投入足量锌粒，放出H2的物质的量3.理综卷 2014届河南省实验中学高三第一次模拟考试（201405）doc】13、已知 298K时， Mg(OH)2的溶度积常数 KSP5.6 1012，取适量的 MgCl2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得 pH13.0，则下列说法不正确的是( C) A所得溶液中的c (H)1013mol/LB 所得溶液中由水电离产生的c (OH)1013 mol/L C所加的烧碱溶液的pH13.0 D所得溶液中的c (Mg2)5.6 1010 mol/L 4.化学卷 2015届江苏省盐城中学高三10月月考（ 201410） 】14常温下两种溶液：1 mol L1的Na2CO3溶液， 1 mol L1的NaHCO3溶液。下列对于这两种溶液的说法不正确的是( D) A两种溶液中都存在：c(H) c(OH)1 1014Bc(H2CO3)：C两种溶液中都存在：c(Na) c(H)c(OH)c(HCO3)2c(CO32) D向溶液中加入等体积的1 mol L1的 NaOH 溶液，溶液可以变成溶液5. 2015 届辽宁师大附中.室温下向 10mLpH=3 的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是（B） A 溶液中导电粒子的数目减少B溶液中不变 C 醋酸的电离程度增大，c（H+）亦增大名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载 D 再加入 10mLpH=11 的 NaOH 溶液，混合液的pH=7 6. 2015 届江苏省盐城(12 分)肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料。（1）肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20 30的 KOH 溶液。该电池放电时，通入肼的一极为极，该极的电极反应式是。电池工作一段时间后，电解质溶液的pH 将 （填 “ 增大 ” 、“ 减小” 、“ 不变 ” ） 。（2）肼用亚硝酸（HNO2）氧化可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式（3）肼和四氧化二氮作火箭推进剂，两者反应产物是氮气和水。当反应生成28.0kg 还原产物时，计算参加反应的肼的质量(写出计算过程)。（1）负（ 2 分） N2H4+4OH-4e= N2+4H2O（2 分）减小（ 2 分）（2）N2H4+HNO2=HN3+2H2O（3 分）（3）64Kg（3 分）肼和四氧化二氮的反应方程式为2N2H42NO2=3N24H2O,3mol N2中有 1mol 是还原产物，即生成28.0kg还原产物时，消耗的N2H4为2mol，是 64kg。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -