電離平衡水解平衡[例1]

常溫下，關(guān)于濃度相同的鹽酸和醋酸溶液，下列說法正確的是A.pH(HCl)<pH(CH3COOH)B.c(Clˉ)>c(CH3COOˉ)C.等體積的鹽酸和醋酸溶液分別與足量的Zn完全反應(yīng)，鹽酸產(chǎn)生的H2多D.用相同濃度的NaOH溶液分別與等體積的鹽酸和醋酸溶液恰好反應(yīng)完全，鹽酸消耗的NaOH溶液體積多E.等體積的鹽酸和醋酸溶液中滴加同濃度的NaOH溶解至中性，鹽酸消耗的NaOH體積更大F.醋酸溶液中水的電離程度更大G.等體積的兩溶液，向兩溶液中加水稀釋至pH=4后，溶液的體積V(鹽酸)>V(醋酸)

ABEFG[例2]

常溫下，關(guān)于pH=3的鹽酸和醋酸溶液(兩溶液的OHˉ濃度也相等)，下列說法正確的是A.c(HCl)＞c(CH3COOH)B.c(Clˉ)＝c(CH3COOˉ)C.等體積的鹽酸和醋酸溶液分別與足量的Zn完全反應(yīng)，鹽酸產(chǎn)生的H2多D.用相同濃度的NaOH溶液分別與等體積的鹽酸和醋酸溶液恰好反應(yīng)完全，鹽酸消耗的NaOH溶液體積多E.將兩溶液升溫至80℃后溶液的pH仍然相同

F.稀釋相同倍數(shù)后，醋酸溶液的pH值大

G.分別加入pH=3的鹽酸后，兩種溶液的pH均不改變

試題的表述方式很多，但是處理起來歸結(jié)于兩點：①明確基本概念②掌握工具與方法BG[討論1]電離平衡基本概念下面例子中，“c”表示的是什么？①同pH的鹽酸和醋酸溶液，c(HCl)<c(CH3COOH)②CH3COONa中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)③pH=8的醋酸鈉溶液中，水電離出的c(H+)=10-6mol/L①中，c(CH3COOH)指醋酸溶質(zhì)的總濃度(CH3COOH+CH3COO-)②中，c(CH3COOH)指醋酸分子這一微粒的濃度③中，c(H+)包含了留在溶液中和被CH3COO-結(jié)合的H+b.若溶液中c(OH-)改變，pH是否改變？pH只取決于H+濃度，pH=-lgc(H+)[討論1]電離平衡基本概念c.閱讀下面的例子，理解“完全反應(yīng)”，“滴定終點”，“溶液為中性”的區(qū)別。①1molH3PO4與3molNaOH可以完全反應(yīng)②1molCH3COOH用NaOH滴定至終點，消耗1molNaOH③以酚酞為指示劑，滴定含1mol水楊酸的溶液，滴定終點時消耗1molNaOH④在含1mol醋酸的溶液中加入NaOH，至溶液為中性時，消耗的NaOH的物質(zhì)的量小于1mol完全反應(yīng)：過量也不再反應(yīng)滴定終點：大多情況等同“完全反應(yīng)”中性：任何溫度下c(H+)=c(OH-)即為中性也取決于指示劑[討論2]重要工具a.簡單的守恒關(guān)系如何從邏輯上證明相同溫度下pH均為3的鹽酸和醋酸溶液中

c(Clˉ)＝c(CH3COOˉ)證：∵pH相同∴兩溶液c1(H+)=c2(H+)

∵Kw=c(H+)c(OH-)，溫度相同，則Kw相同，c1(H+)=c2(H+)

∴兩溶液c1(OH-)=c2(OH-)

∵電荷守恒c1(H+)=c(Cl-)+c1(OH-)，c2(H+)=c(CH3COO-)+c2(OH-)

∴c(Cl-)=c1(H+)-c1(OH-)，c(CH3COO-)=c2(H+)-c2(OH-)

∴c(Cl-)=c(CH3COO-)，證明結(jié)束[討論2]重要工具b.水的離子積常數(shù)H2O?H++OH-

Kw=c(H+)·c(OH-)水的“離子積常數(shù)”≠水的“電離平衡常數(shù)”①什么情況下，可以使用Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14常溫(25°C)，稀溶液中②結(jié)合Kw，在鹽酸中滴加同濃度的氨水后水電離出的c(H+)如何變化，請畫圖表示。[討論2]重要工具b.水的離子積常數(shù)③下面說法不正確的是pH<7的溶液不一定是酸性溶液將pH=3

的醋酸溶液稀釋后，溶液中所有離子的濃度均降低NaOH溶液中，升高溫度以后，溶液的pH降低NaOH溶液稀釋后，水的電離平衡正向移動，所以pH降低常溫下，某溶液中由水電離產(chǎn)生的H+濃度為10-11mol/L，則溶液的pH為3或11B[討論2]重要工具c.電離平衡常數(shù)①寫出Mg(OH)2，草酸的電離平衡常數(shù)表達式要求：可溶性多元弱酸多元弱堿分步寫難溶性堿一步寫完(簡化，實際可能不是一步電離)②一般Ka1與Ka2會有4~5個數(shù)量級的差距，為何有這么大的差距？

一級電離出H+后，剩下的酸根陰離子帶負電荷，增加了對H+的吸引力，使第二個H+離子電離困難的多

或理解為A2-，HA-中，前者帶電荷多，對H+吸引力更強多元弱酸的酸性由第一步電離決定[討論2]重要工具c.電離平衡常數(shù)③常見的Ka[討論2]重要工具c.電離平衡常數(shù)④平衡常數(shù)應(yīng)用于電離平衡問題的解決pH=3的醋酸中加入等pH的鹽酸，溶液酸性是否變化？變式：Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+，加入等pH硝酸，酸性是否變？(2)在醋酸中加入NaOH固體，溶液中的c(H+)/c(CH3COOH)如何變化？

將醋酸鈉溶液從20°C升溫至30°C，溶液中

如何變化？[討論3]方法與思路

問題整理①等濃度等體積的鹽酸和醋酸，與Zn反應(yīng)，產(chǎn)生的H2誰多？[思考]Zn與CH3COOH能否完全反應(yīng)？“完全反應(yīng)”與物質(zhì)的總濃度有關(guān)②等pH等體積的鹽酸和醋酸溶液，加入少量Zn，至反應(yīng)完全，誰的反應(yīng)時間更短？[思考]反應(yīng)速率與什么有關(guān)？

反應(yīng)過程中，誰的氫離子濃度更大？初始c(H+)一致，但是反應(yīng)掉相同的H+后，醋酸中的c(H+)更大醋酸中反應(yīng)時間更短[討論3]方法與思路

問題整理③等體積的等濃度的醋酸和鹽酸溶液，向兩溶液中加水稀釋至pH=4后，溶液的體積V(鹽酸)>V(醋酸)

？

[思考]等pH的兩溶液，濃度誰大？

醋酸更大，由等濃度稀釋時，醋酸中要少加水

④等體積等濃度的醋酸和鹽酸溶液，均稀釋10倍，pH誰大？[思考]稀釋后，兩溶液的濃度如何？等濃度，稀釋相同倍數(shù)，仍舊是等濃度，還是醋酸的pH更大(1)相同濃度、相同體積的鹽酸和醋酸加水稀釋相同的倍數(shù)，醋酸的pH大加水稀釋至相同的pH，鹽酸加入的水多*稀釋圖像問題(2)相同pH、相同體積的鹽酸和醋酸加水稀釋相同的倍數(shù)，鹽酸的pH大加水稀釋至相同的pH，醋酸加入的水多[辨析]室溫下，1.2.0×10-7mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=2.0×10-7mol·L-12.pH=3的醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度大于pH=4的醋酸溶液的10倍3.等pH的氨水和NaOH溶液，分別與等體積、等濃度的鹽酸恰好完全反應(yīng)，氨水消耗體積多4.等pH、等體積的氨水和NaOH溶液，分別與等濃度的鹽酸恰好完全反應(yīng)，氨水所消耗的鹽酸體積更多5.相同濃度的鹽酸和醋酸溶液，與同濃度NaOH完全中和，所需NaOH的量相同6.等體積、等濃度的鹽酸和醋酸溶液，與同濃度NaOH反應(yīng)至溶液呈中性，鹽酸所消耗的NaOH體積更多×√×√×√

D[例]c0mol·L-1

一元弱酸(HA)，電離平衡常數(shù)為Ka，

c0>400Ka，請用c0

與Ka計算電離度。*電離平衡常數(shù)相關(guān)計算[練習(xí)]已知CH3COOH的Ka=1.8×10-5，計算0.10mol·L-1CH3COOH溶液的c(H+)和電離度α。[練習(xí)]如果在0.10mol·L-1CH3COOH溶液中加入固體CH3COONa，使CH3COONa的濃度達0.20mol·L-1，求該溶液的c(H+)和電離度α。在弱電解質(zhì)的溶液中，加入與其具有相同離子的強電解質(zhì)，使弱電解質(zhì)的電離平衡逆向移動，從而降低弱電解質(zhì)的電離度。同離子效應(yīng)[練習(xí)]下列曲線中，可以描述乙酸(甲)和一氯乙酸(乙)在水中的電離度與濃度關(guān)系的是()B[練習(xí)]25℃時，K(H3PO2)=1×10-2，則0.02mol·L-1的H3PO2(一元弱酸)溶液的pH=

。2[反思]為何不能直接套用？[練習(xí)]亞磷酸(H3PO3)是二元中強酸，某溫度下，0.11mol·L-1的H3PO3溶液的pH為2，該溫度下H3PO3的電離平衡常數(shù)Ka1約為

(Ka2=2×10-7，H3PO3的二級電離和水的電離忽略不計)。

1×10-3[2021年河北]16(2)雨水中含有來自大氣的CO2，溶于水中的CO2進一步和水反應(yīng)，發(fā)生電離：①②25℃時，反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K2。溶液中CO2的濃度與其在空氣中的分壓成正比(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))，比例系數(shù)為ymol·L-1·kPa-1，當大氣壓強為pkPa，大氣中CO2(g)的物質(zhì)的量分數(shù)為x時，溶液中H+濃度為

mol·L-1(寫出表達式，考慮水的電離，忽略HCO3-的電離)[練習(xí)]25℃時，將amol·L-1的氨水與0.01mol·L-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)平衡時溶液中c(NH4

+)=c(Cl-)。則溶液顯

性(填“酸”“堿”或“中”)；用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=

。[練習(xí)]25℃時，將amol·L-1的醋酸與bmol·L-1氫氧化鈉等體積混合，反應(yīng)后溶液恰好顯中性，用a、b表示醋酸的電離常數(shù)為

。中[辨析]HClO與HF的混合溶液中，√[練習(xí)]部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：HCOOHHClOH2CO3H2SO3Ka=1.77×10-4Ka=4.0×10-8Ka1=4.3×10-7Ka2=4.7×10-11Ka1=1.54×10-2Ka2=1.02×10-7

B*電離平衡常數(shù)應(yīng)用于方程式書寫及判斷[練習(xí)]已知，25℃時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)如下表：

CH3COOHHCNH2C2O41.8×10-54.9×10-10K1

=5.9×10-2K2

=6.4×10-6D[討論4]鹽的水解平衡問題a.關(guān)于水解的定義與本質(zhì)，下面的說法正確的是A.鹽的水解是一種化學(xué)反應(yīng)，弱電解質(zhì)的電離是一種物理過程B.NH4Cl溶液呈酸性，原因是NH4+發(fā)生水解：NH4+?NH3+H+C.磷酸鈉的水解方程式為PO43-+H2O=HPO42-+OH-D.強堿弱酸鹽的水溶液一定呈堿性E.強酸強堿鹽的水溶液一定呈中性F.醋酸銨溶液為中性，其中水的電離程度與純水中一致G.在醋酸溶液中滴加NaOH溶液，當完全反應(yīng)時水的電離程度最大H.NaHSO3溶液呈酸性，該溶液中水的電離平衡被促進

ABG[討論4]鹽的水解平衡問題b.解決水解平衡的問題①

25℃時，相同體積和pH的NaX、NaY、NaZ三種鹽溶液，分別加水稀釋，溶液pH的變化與所加水的體積關(guān)系如圖所示。

極端想象：水解非常完全的物質(zhì)，加水稀釋后，pH變化更快

水解程度大，鹽的性質(zhì)就接近于較強的酸堿(Na2CO3)等濃度的三種溶液，誰的水解程度最大？NaX等pH的三種溶液，誰的濃度最大NaZ等pH的三種溶液，水的電離程度誰大？三者相等[遷移]已知HCN酸性弱于CH3COOH。25℃時，將相同濃度或相同pH、相同體積的NaOH溶液、CH3COONa溶液和NaCN溶液分別加水稀釋，請畫出曲線。[討論4]鹽的水解平衡問題b.解決水解平衡的問題②下列說法不正確的是等濃度的(NH4)2Fe(SO4)2和FeSO4溶液，F(xiàn)eSO4中Fe2+濃度更大NH4HSO4溶液因為NH4+的水解而顯酸性等pH的NH4Cl和(NH4)2SO4溶液中，NH4+濃度相等(H2SO4二元強酸)加水稀釋FeCl3溶液，水的電離程度減小越熱越水解、越稀越水解AB[練習(xí)3]

常溫下，關(guān)于pH相同的NH4Cl和鹽酸溶液，下面說法正確的是兩溶液中，水的電離程度相同稀釋相同倍數(shù)，鹽酸的pH更小兩溶液的導(dǎo)電性基本相同加熱后水的電離程度都增大[練習(xí)4]常溫下，關(guān)于醋酸鈉和NaClO溶液，下面說法不正確的是等pH的兩溶液，稀釋相同倍數(shù)，