弱電解質(zhì)的電離平衡考查視角

符曉東

弱電解質(zhì)的電離是中學(xué)化學(xué)基本理論中的重要組成部分，也是學(xué)生在學(xué)習(xí)中感覺比較難理解的內(nèi)容，更是近幾年高考命題的必考內(nèi)容，為了更好的學(xué)習(xí)這一部分內(nèi)容，下面將其常見的考查方式介紹如下。

1.弱電解質(zhì)的電離

（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)電離的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時，電離過程達(dá)到了平衡。

（2）電離平衡的特征：

例1下列敘述正確的是（ ）。

A.鹽酸中滴加氨水至中性，溶液中溶質(zhì)為氯化銨

B.稀醋酸加水稀釋，醋酸電離程度增大，溶液的pH減小

C.飽和石灰水中加入少量CaO，恢復(fù)至室溫后溶液的pH不變

D.沸水中滴加適量飽和FeCl3溶液，形成帶電的膠體，導(dǎo)電能力增強(qiáng)

解析A項(xiàng)，鹽酸中滴加氨水至中性，氨水稍過量，溶液中溶質(zhì)為NH4Cl和NH3·H2O；B項(xiàng)，稀醋酸加水稀釋，電離程度增大，但c（H+）減小，溶液的pH增大；C項(xiàng)，溫度不變，飽和石灰水濃度不變，溶液的pH不變；D項(xiàng)，膠體不帶電，膠粒帶電。答案：C。

例2pH=3的兩種酸溶液A、B，分別與足量的鋅反應(yīng)，酸A比酸B產(chǎn)生的氫氣的量多。下列說法正確的是（ ）。

A.A是強(qiáng)酸、B一定是弱酸 B.A是弱酸、B一定是強(qiáng)酸

C.A是強(qiáng)酸、B是強(qiáng)酸 D.A酸性一定比B酸性弱

解析A放出的H2比B多，說明A中酸的物質(zhì)的量比B中多，A的酸性比B弱。答案：D。

2.外界條件對電離平衡的影響

（1）內(nèi)因：弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)。

（2）外因：①溫度：升高溫度，電離平衡向電離方向移動，電離程度增大，原因是電離過程吸熱。②濃度：加水稀釋，使弱電解質(zhì)的濃度減小，電離平衡向電離的方向移動，電離程度增大。③同離子效應(yīng)：例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固體，溶液中c（CH3COO-）增大，CH3COOH的電離平衡向左移動，電離程度減小，c（H+）減小，pH增大。

例3將100 mL 1 mol/L的NaHCO3溶液等分為兩份，其中一份加入少許冰醋酸，另外一份加入少許Ba（OH）2固體，忽略溶液體積變化。兩份溶液中c（CO2-3）的變化分別是（ ）。

A.減小、減小 B.減小、增大

C.增大、增大 D.增大、減小

解析NaHCO3溶液中有如下反應(yīng)：NaHCO3Na++HCO-3，HCO-3+H2OH2CO3+OH-，HCO-3H++CO2-3，H2OH++OH-，當(dāng)加入冰醋酸時，溶液中H+濃度增大，平衡向生成H2CO3的方向移動，則CO2-3濃度減小，當(dāng)加入Ba（OH）2時，Ba（OH）2Ba2++2OH-，溶液中OH-濃度增大，平衡向生成CO2-3的方向移動，則CO2-3濃度增大，故選B。答案：B。

3.電離平衡常數(shù)

（1）電離平衡常數(shù)的意義：弱酸堿的電離平衡常數(shù)能夠反映酸堿性的相對強(qiáng)弱。電離平衡常數(shù)越大，電離程度越大。多元弱酸的電離以第一步電離為主，各級電離平衡常數(shù)的大小差距較大。

（2）外因?qū)﹄婋x平衡常數(shù)的影響：電離平衡常數(shù)與其他化學(xué)平衡常數(shù)一樣只與溫度有關(guān)，與電解質(zhì)的濃度無關(guān)，升高溫度，K值增大，原因是電離是吸熱過程。

例4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，溶液的pH=5.60，c（H2CO3）=1.5×10-5。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，則H2CO3HCO-3+H+的平衡常數(shù)K1=。（已知：10-5.60=2.5×10-6）

解析H2CO3H++HCO-3，K1=c（H+）·c（HCO-3）c（H2CO3）=10-5.60×10-5.601.5×10-5=4.2×10-7。

答案：4.2×10-7

4.強(qiáng)弱電解質(zhì)

（1）強(qiáng)電解質(zhì)包括：強(qiáng)酸（HCl、HNO3、H2SO4等）；強(qiáng)堿（NaOH、KOH、Ba（OH）2等）；大多數(shù)鹽（KCl、NH4Cl等）。弱電解質(zhì)包括：弱酸、弱堿、水。

（2）判斷弱電解質(zhì)的三個思維角度

角度一：弱電解質(zhì)的定義，即弱電解質(zhì)不能完全電離，如測0.1 mol·L-1 的CH3COOH溶液的pH>1。角度二：弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡，條件改變，平衡移動，如pH=1的CH3COOH加水稀釋10倍，17。

例5下列有關(guān)強(qiáng)、弱電解質(zhì)的敘述正確的是（ ）。

A.強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)

B.強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中不存在溶質(zhì)分子

C.強(qiáng)電解質(zhì)都是離子化合物，而弱電解質(zhì)都是共價化合物

D.不同的弱電解質(zhì)只要物質(zhì)的量濃度相同，電離程度也相同

解析強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性不一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)，電解質(zhì)導(dǎo)電性強(qiáng)弱與其濃度有關(guān)，故A錯誤；強(qiáng)電解質(zhì)也可以是共價化合物，如HCl，故C錯誤。答案：B。

例6某溫度下，相同pH的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，平衡pH隨溶液體積變化的曲線如圖1所示。據(jù)圖1判斷正確的是（ ）。

A.Ⅱ?yàn)辂}酸稀釋時的pH變化曲線

B.b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)

C.a點(diǎn)KW的數(shù)值比c點(diǎn)KW的數(shù)值大

D.b點(diǎn)酸的總濃度大于a點(diǎn)酸的總濃度

解析在稀釋的過程中CH3COOH不斷電離，所以在稀釋的整個過程中，CH3COOH的c（H+）都大于HCl的c（H+），即醋酸pH變化小，所以曲線Ⅰ是鹽酸、Ⅱ是醋酸，A、D項(xiàng)錯誤；溶液導(dǎo)電性強(qiáng)弱取決于離子濃度大小，對于酸而言，其pH越大，c（H+）越小，離子濃度越小，導(dǎo)電能力越弱，所以B項(xiàng)正確；KW的大小只取決于溫度，與溶液的濃度無關(guān)，C項(xiàng)錯。答案：B。

跟蹤訓(xùn)練

1.對氨水溶液中存在的電離平衡NH3·H2ONH+4+OH-， 下列敘述正確的是（ ）。

A.加水后，溶液中n（OH-）增大

B.加入少量濃鹽酸，溶液中c（OH-）增大

C.加入少量濃NaOH溶液，電離平衡向正反應(yīng)方向移動

D.加入少量NH4Cl固體，溶液中c（NH+4）減小

2.等濃度的下列稀溶液：①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它們的pH由小到大排列正確的是（）。

A.④③②① B.③①②④

C.①②③④ D.①③②④

3.將濃度為0.1 mol·L-1 HF溶液加水不斷稀釋，下列各量始終保持增大的是（ ）。

A.c（H+）B.Ka（HF）C.c（F-）c（H+）D.c（H+）c（HF）

4.下列關(guān)于pH=3的鹽酸和醋酸溶液的說法正確的是（ ）。

A.兩種溶液中由水電離出來的c（H+）不相同

B.中和相同體積的兩種酸溶液所需NaOH的物質(zhì)的量相同

C.加入等質(zhì)量的鐵粉，反應(yīng)過程中放出H2的速度相同

D.分別用蒸餾水稀釋m倍和n倍，兩溶液pH仍相同，則m

5.室溫下，下列圖形與實(shí)驗(yàn)過程相符合的是（ ）。

A.鹽酸加水稀釋B.Mg（OH）2懸濁液中滴加NH4Cl溶液C.NH4Cl稀溶液加水稀釋D.NH3通入醋酸溶液中

6.某溫度下，相同體積、相同pH的氨水

和氫氧化鈉溶液加水稀釋時的pH變化曲線如圖2所示，下列判斷正確的是（ ）。

A.a點(diǎn)導(dǎo)電能力比b點(diǎn)強(qiáng)

B.對于b、c兩點(diǎn)，Kb>Kc

C.與鹽酸完全反應(yīng)時，消耗鹽酸體積Va>Vc

D.X的值接近7，但大于7

跟蹤訓(xùn)練參考答案：

1.A解析向氨水中加水，促進(jìn)NH3·H2O的電離，n（OH-）增大。加入少量濃鹽酸中和OH-，c（OH-）減小。加入少量濃NaOH溶液，c（OH-）增大，電離平衡向逆反應(yīng)方向移動。加入少量NH4Cl固體，雖然平衡向逆反應(yīng)方向移動，但c（NH+4）仍然是增大的。

2.D解析在等物質(zhì)的量濃度下，各溶液的酸性強(qiáng)弱順序是：乙酸>碳酸>苯酚>乙醇，所以它們的pH由小到大的順序剛好相反，即：乙酸<碳酸<苯酚<乙醇。

3.D解析HF為弱酸，存在電離平衡：HFH++F-。根據(jù)勒夏特列原理：當(dāng)改變影響平衡的一個條件時，平衡會向著能夠減弱這種改變的方向移動，但平衡的移動不能完全消除這種改變，故加水稀釋，平衡正向移動，但c（H+）減小，A錯誤；電離常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，電離常數(shù)Ka不變，B錯誤；當(dāng)溶液無限稀釋時，

c（F-）不斷減小，c（H+）無限接近10-7 mol·L-1 ，所以c（F-）c（H+）減小，C錯誤；

c（H+）c（HF）=n（H+）n（HF），由于加水稀釋平衡正向移動，所以溶液中n（H+）增大，n（HF）減小，所以c（H+）/c（HF）增大，D正確。

4.D解析兩種溶液H+濃度相等，則OH-濃度相等，而酸溶液中水電離出的c（H+）等于溶液中的c（OH-），A選項(xiàng)錯；pH=3的醋酸溶液，其濃度遠(yuǎn)大于pH=3的鹽酸，等體積的兩種溶液中和所需NaOH物質(zhì)的量醋酸溶液需要的多，B選項(xiàng)錯；開始時c（H+）相等，與鐵粉反應(yīng)速率相等，隨反應(yīng)進(jìn)行，醋酸溶液中存在電離平衡，繼續(xù)電離出H+，使其c（H+）大于鹽酸中c（H+），反應(yīng)速度也快于鹽酸，C選項(xiàng)錯；醋酸溶液中存在電離平衡，要將兩溶液稀釋到相同的pH，醋酸溶液需稀釋更多的倍數(shù)，n>m，D選項(xiàng)正確。

5.B解析A項(xiàng)，當(dāng)加水稀釋時，鹽酸中c（H+）降低，由于溫度不變，c（H+）·c（OH-）=KW不變，所以c（OH-）升高，A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)，Mg（OH）2沉淀可以在NH4Cl溶液中溶解，所以B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，NH4Cl溶液呈酸性，加水稀釋后酸性減弱，pH增大，則C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)，由于NH3+CH3COOHCH3COONH4 ，CH3COONH4是強(qiáng)電解質(zhì)，則導(dǎo)電能力增強(qiáng)，D項(xiàng)錯誤。

6.D解析由于氨水中存在著電離平衡：NH3·H2ONH+4+OH-，加水稀釋，平衡向右移動，故加入少量水，弱堿NH3·H2O的pH變化小，強(qiáng)堿的pH變化大，根據(jù)圖示可知a點(diǎn)所在的曲線為氫氧化鈉溶液加水稀釋的pH變化曲線，b、c點(diǎn)所在的曲線為氨水加水稀釋時的pH變化曲線，a點(diǎn)的pH比b點(diǎn)小，c（OH-）小，故導(dǎo)電能力a點(diǎn)的弱；對于b、c兩點(diǎn)，溫度相同，故Kb=Kc；相同體積、相同pH的氨水和氫氧化鈉溶液中，NH3·H2O的物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于NaOH的物質(zhì)的量，故消耗鹽酸體積Va

（收稿日期：2014-11-20）