大单元四　第十二章　第51讲　弱电解质的电离平衡_05高考化学_2025年新高考资料_一轮复习_2025大一轮复习讲义+课件（完结）_2025大一轮复习讲义化学教师用书Word版文档全书

第 51 讲 弱电解质的电离平衡 [复习目标] 1.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.理解电离常数的含义，掌握电离常 数的应用并能进行相关计算。 考点一 弱电解质的电离平衡及影响因素 1．电离平衡的建立 在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质分子电离产生离子的速率和离子结合成分子的 速率相等时，电离过程达到了平衡。 平衡建立过程如图所示： 2．外因对电离平衡的影响 (1)浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，越易电离。 (2)温度：温度越高，电离程度越大。 (3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解 质分子的方向移动。 (4)化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使电离平衡向电离方向移 动。 1．强电解质稀溶液中不存在溶质分子，弱电解质稀溶液中存在溶质分子( ) 2．弱电解质溶液中至少存在两种共价化合物分子( )3．氨气溶于水，当NH ·H O电离出的c(OH－)＝c(NH)时，表明NH ·H O电离处于平衡状态 3 2 3 2 ( ) 4．一元弱碱BOH的电离方程式为BOH===B＋＋OH－( ) 5．NaSO 溶液与NaHSO 溶液中所含微粒的种类相同( ) 2 3 3 6．电离平衡向右移动，弱电解质分子的浓度一定减小( ) 7．25 ℃时，0.1 mol·L－1的氨水加水稀释，各离子浓度均减小( ) 答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.× 7．× 一、外因对电离平衡移动结果的判断 1．以0.1 mol·L－1 CHCOOH溶液为例，只改变一种条件对CHCOOH(aq)CHCOO－(aq) 3 3 3 ＋H＋(aq) ΔH＞0的影响，完成下表： 改变条件 平衡移动方向 n(H＋) c(H＋) 导电能力 加水稀释 向右 增大 减小 减弱 加入少量冰醋酸 向右 增大 增大 增强 通入HCl(g) 向左 增大 增大 增强 加NaOH(s) 向右 减小 减小 增强 加CHCOONa(s) 向左 减小 减小 增强 3 升高温度 向右 增大 增大 增强 2.在两个密闭的锥形瓶中，0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L－1的盐酸和醋酸 反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如图。下列说法正确的是( ) A．①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线 B．任意相同时间段内，盐酸与Mg反应的化学反应速率均大于醋酸与Mg反应的化学反应 速率 C．反应中醋酸的电离被促进，两种溶液最终产生的氢气总量基本相等 D．1 mol·L－1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大 答案 C 解析 2 mL 2 mol·L－1的盐酸和醋酸，盐酸中c(H＋)大，与镁条反应的速率快，相同时间内 产生的氢气多，容器内压强大，反应先结束，故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随 时间的变化曲线，故A错误；从图像可以看出，100 s后，醋酸与镁的反应速率更大，此时盐酸与镁已接近反应结束，c(H＋)较小，反应速率较小，故B错误；由于盐酸和醋酸的浓度 和体积均相同，则二者物质的量相同，故反应结束时，产生的氢气总量基本相等，用 1 mol·L－1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液时，盐酸与醋酸消耗NaOH溶液的体积相等， 故C正确、D错误。 一强一弱的比较 (1)相同浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸与金属或碱反应特点分析 项目 与足量Mg反应 中和碱的能力 与足量Mg反应过程中的速率 酸 产生H 的量 2 一元强酸 开始时强酸的反应速率大，一 相同 相同 一元弱酸 段时间后弱酸的反应速率大 (2)相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸与金属或碱反应特点分析 项目 与足量Mg反 中和碱的能力 与足量Mg反应过程中的速率 酸 应产生H 的量 2 一元强酸 小 少 开始时二者相同，一段时间后弱 一元弱酸 大 多 酸的速率保持较大 二、多角度证明弱电解质 3．能证明蚁酸(HCOOH)是弱酸的实验事实是( ) A．HCOOH溶液与Zn反应放出H 2 B．0.1 mol·L－1 HCOOH溶液可使紫色石蕊溶液变红 C．HCOOH溶液与NaCO 反应生成CO 2 3 2 D．常温时0.1 mol·L－1 HCOOH溶液的pH＝2.3 答案 D 解析 A、B项，只能证明蚁酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，错误；C项，只能证明蚁 酸的酸性比碳酸强，错误；D项，溶液的pH＝2.3，说明HCOOH未完全电离，正确。 4．某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( ) A．25 ℃时，若测得0.01 mol·L－1 HR溶液pH>2，则HR是弱酸 B．25 ℃时，若测得0.01 mol·L－1和0.1 mol·L－1 HR溶液的pH差值等于1，则HR是弱酸 C．25 ℃时，若测得0.01 mol·L－1 NaR溶液pH＝7，则HR是弱酸 D．25 ℃时，若测得NaR溶液pH＝a，将该溶液升温至50 ℃，测得pH＝b，a>b，则HR 是弱酸 答案 A 解析 25 ℃时，若测得0.01 mol·L－1 HR溶液pH>2，说明HR在水溶液中部分电离，溶液中存在电离平衡，则HR是弱酸，故A正确；25 ℃时，若测得0.01 mol·L－1和0.1 mol·L－1 HR溶液的pH差值等于1，说明稀释十倍，H＋的物质的量没有变化，HR完全电离，是强酸， 故B错误；25 ℃时，若测得0.01 mol·L－1 NaR溶液pH＝7，说明溶液呈中性，NaR为强酸 强碱盐，HR为强酸，故C错误；若HR为强酸，NaR溶液呈中性，升高温度，促进水的电 离，pH减小，则a>b，若HR是弱酸，R－水解溶液呈碱性，加热，促进盐的水解，碱性增 强，则aK (填“>”或“<”) a1 a2 2.电离常数的影响因素 (1)内因：相同温度下，电解质越弱，其电离常数越小，反之，电离常数越大。 (2)外因：电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K增大。 3．电离常数的意义 (1)反映弱电解质的相对强弱，电离平衡常数越大，弱电解质的电离能力越强。 (2)多元弱酸的各步电离常数的大小关系是K >K >K ……，当K ≫K 时，计算多元弱酸中 a1 a2 a3 a1 a2 的c(H＋)或比较多元弱酸酸性的相对强弱时，通常只考虑第一步电离。1．同一弱电解质，浓度不同其电离常数一定不同( ) 2．弱电解质的电离平衡右移，电离常数一定增大( ) 3．某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大( ) 4．常温下，依据K (H CO)>K (H PO )，可知碳酸的酸性比磷酸强( ) a1 2 3 a2 3 4 答案 1.× 2.× 3.× 4.× 一、弱电解质相对强弱的比较 1．(2022·湖北，12)根据酸碱质子理论，给出质子(H＋)的物质是酸，给出质子的能力越强， 酸性越强。已知：NH＋NH ===NH＋NH ，NH ＋CHCOOH===NH＋CHCOO－，下列酸 2 3 2 4 2 4 3 2 3 性强弱顺序正确的是( ) A．NH>N H>NH 2 2 4 B．NH>CH COOH>NH 2 3 C．NH >N H>CH COO－ 3 2 4 3 D．CHCOOH>N H>NH 3 2 答案 D 解析 根据复分解反应的规律，强酸能制得弱酸，根据酸碱质子理论，给出质子(H＋)的物质 是酸，则反应NH ＋CHCOOH===NH＋CHCOO－中，酸性：CHCOOH＞NH，反应NH 2 4 3 2 3 3 2 2 ＋NH ===NH＋NH 中，酸性：NH＞NH，故酸性：CHCOOH>N H>NH。 3 2 4 2 3 2 2．下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是( ) A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以 B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 C．0.10 mol·L－1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1 D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸 答案 D 3．部分弱酸的电离平衡常数如下表： 弱酸 HCOOH HS HCO HClO 2 2 3 电离平衡常 K ＝1.1×10－7 K ＝4.5×10－7 K＝ a1 a1 a K＝1.77×10－4 a 数(25 ℃) K ＝1.3×10－13 K ＝4.7×10－11 4.0×10－8 a2 a2 按要求回答下列问题： (1)HCOOH、HS、HCO、HClO的酸性由强到弱的顺序为____________________。 2 2 3 (2)相同浓度的HCOO－、HS－、S2－、HCO、CO、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式不正确的是________(填序号)。 ①次氯酸与NaHCO 溶液的反应：HClO＋HCO===ClO－＋HO＋CO↑ 3 2 2 ②少量CO 通入NaClO溶液中：CO＋HO＋2ClO－===CO＋2HClO 2 2 2 ③少量CO 通入NaClO溶液中：CO＋HO＋ClO－===HCO＋HClO 2 2 2 ④硫化氢通入NaClO溶液中：HS＋ClO－===HS－＋HClO 2 ⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中：2HCOOH＋CO===2HCOO－＋CO↑＋HO 2 2 答案 (1)HCOOH＞HCO＞HS＞HClO 2 3 2 (2)S2－＞CO＞ClO－＞HS－＞HCO＞HCOO－ (3)①②④ 二、微粒浓度比值判断 4．常温下，将0.1 mol·L－1的CHCOOH溶液加水稀释，请填写下列表达式中的数据变化情 3 况(填“变大”“变小”或“不变”)。 (1)________； (2)________； (3)________； (4)________； (5)________。 答案 (1)变小 (2)变大 (3)变小 (4)不变 (5)不变 解析 (1)将该式变为＝或稀释时醋酸的电离平衡正向移动，n(CHCOOH)减小，n(H＋)增大， 3 因此其比值变小。 (2)将该式变为＝或稀释时醋酸的电离平衡正向移动，n(CHCOOH)减小，n(CHCOO－)增大， 3 3 因此其比值变大。 (5)将该式变为＝，故其比值不变。 判断溶液中微粒浓度比值的三种方法 (1)将浓度之比转化为物质的量之比进行比较，这样分析起来可以忽略溶液体积的变化，只 需分析微粒数目的变化即可。 (2)“假设法”，如上述问题(3)，假设无限稀释，c(CHCOO－)趋近于0，c(H＋)趋于10－ 3 7mol·L－1，故比值变小。 (3)“凑常数”，解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度，转化为一个常 数与某种粒子浓度的乘积或相除的关系。1．(2020·北京，11)室温下，对于1 L 0.1 mol·L－1醋酸溶液。下列判断正确的是( ) A．该溶液中CHCOO－的粒子数为6.02×1022 3 B．加入少量CHCOONa固体后，溶液的pH降低 3 C．滴加NaOH溶液过程中，n(CHCOO－)与n(CHCOOH)之和始终为0.1 mol 3 3 D．与NaCO 溶液反应的离子方程式为CO＋2H＋===HO＋CO↑ 2 3 2 2 答案 C 解析 醋酸属于弱电解质，则含0.1 mol醋酸的溶液中CHCOO－的粒子数小于6.02×1022， 3 A错误；加入少量CHCOONa固体，抑制醋酸的电离，溶液的pH升高，故B错误；根据元 3 素守恒，n(CHCOO－)＋n(CHCOOH)＝0.1 mol，故C正确；醋酸的酸性强于碳酸，则根据 3 3 强酸制取弱酸，醋酸与NaCO 溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，醋酸是弱电解质，离 2 3 子反应中不能拆写，故D错误。 2．(2022·全国乙卷，13)常温下，一元酸HA的K(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与A－ a 不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。 设溶液中c (HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是( ) 总 A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－) B．溶液Ⅱ中的HA的电离度[]为 C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等 D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c (HA)之比为10－4 总 答案 B 解析 常温下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，则溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1，c(H＋) ＜c(OH－)＋c(A－)，A错误；常温下，溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1， K(HA)＝＝1.0×10－3，c (HA)＝c(HA)＋c(A－)，则＝1.0×10－3，解得＝，B正确；常温下， a 总 溶液Ⅰ的pH＝7.0，溶液Ⅰ中c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，K(HA)＝＝1.0×10－3，c (HA)＝ a 总 c(HA)＋c(A－)，＝1.0×10－3，溶液Ⅰ中c (HA)＝(104＋1)c(HA)；溶液Ⅱ中，由B项解析可 总 知c (HA)＝1.01c(HA)，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，溶 总 液Ⅰ和Ⅱ中c (HA)之比为[(104＋1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，C、D错误。 总 3．[2020·天津，16(5)节选]已知 25 ℃碳酸电离常数为 K 、K ，当溶液 pH＝12 时， a1 a2 c(H CO)∶c(HCO)∶c(CO)＝1∶________∶______________________。 2 3 答案 1012·K 1024·K ·K a1 a1 a2 解析 HCO 是二元弱酸，分步发生电离：HCOHCO＋H＋、HCOCO＋H＋，则有 2 3 2 3 K ＝、K ＝，从而可得K ·K ＝。当溶液pH＝12时，c(H＋)＝10－12 mol·L－1，代入K 、 a1 a2 a1 a2 a1 K ·K 可得c(H CO)∶c(HCO)＝1∶(1012·K )，c(H CO)∶c(CO)＝1∶(1024·K ·K )，综合可 a1 a2 2 3 a1 2 3 a1 a2得c(H CO)∶c(HCO)∶c(CO)＝1∶(1012·K )∶(1024·K ·K )。 2 3 a1 a1 a2 课时精练 1．氢氰酸(HCN)是一种弱酸，在水溶液中存在电离平衡：HCNH＋＋CN－，常温下电离 常数为K。下列说法正确的是( ) a A．0.1 mol·L－1 HCN溶液的pH<1 B．增大HCN溶液浓度，其电离程度减小 C．升高HCN溶液温度，平衡逆向移动 D．加入少量NaOH溶液，会使K 增大 a 答案 B 解析 氢氰酸(HCN)是一种弱酸，在水溶液中部分电离，因此0.1 mol·L－1 HCN溶液中c(H ＋)＜0.1 mol·L－1，pH＞1，故A错误；氢氰酸为弱电解质，增大HCN溶液浓度，其电离程 度减小，故B正确；弱电解质的电离是吸热过程，升高温度，平衡正向移动，故 C错误； 加入少量NaOH溶液，电离平衡正向移动，但溶液的温度不变，电离平衡常数不变，故D 错误。 2．饱和氨水中存在化学平衡和电离平衡：NH ＋HONH ·H ONH＋OH－。下列有关 3 2 3 2 说法正确的是( ) A．常温下饱和氨水的pH＜7 B．向氨水中滴加过量硫酸，上述平衡均正向移动，pH增大 C．电离是吸热过程，升高温度，上述平衡均正向移动 D．向氨水中加入少量NaOH固体，上述平衡均逆向移动，有NH 放出 3 答案 D 解析 常温下饱和氨水呈碱性，pH＞7，A项错误；加入过量硫酸，H＋浓度增大，pH减小， B项错误；升温会使NH 逸出，NH ＋HONH ·H O平衡逆向移动，C项错误；加入少量 3 3 2 3 2 NaOH固体，OH－浓度增大，平衡向生成NH 的方向移动，有NH 放出，D项正确。 3 3 3．一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下 列说法正确的是( ) A．a、b、c三点溶液的pH：c1 3 D．相同物质的量浓度、相同体积的CHCOOH溶液和盐酸分别与足量的活泼金属反应，消 3 耗金属的量相同 答案 D 解析 相同浓度和体积的两溶液中溶质物质的量相同，消耗的金属的量相同，不能说明二者 的酸性强弱。 5．已知数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这 些酸可发生如下反应：①NaCN＋HNO===HCN＋NaNO ，②NaCN＋HF===HCN＋NaF， 2 2 ③NaNO ＋HF===HNO＋NaF，由此可判断下列叙述中不正确的是( ) 2 2 A．HF的电离平衡常数为7.2×10－4 B．HNO 的电离平衡常数为4.9×10－10 2 C．根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱 D．HNO 的电离平衡常数比HCN大，比HF小 2 答案 B 解析 反应①说明酸性：HNO>HCN，反应③说明酸性：HF>HNO。 2 2 6．硼酸(H BO)的电离方程式为 HBO ＋HOB(OH)＋H＋。已知常温下，K(H BO)＝ 3 3 3 3 2 a 3 3 5.4×10－10、K(CHCOOH)＝1.75×10－5。下列说法错误的是( ) a 3 A．HBO 为一元酸 3 3 B．0.01 mol·L－1 HBO 溶液的pH≈6 3 3 C．常温下，等浓度溶液的pH：CHCOONa>NaB(OH) 3 4 D．NaOH溶液溅到皮肤时，可用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液 答案 C 解析 根据题意可知HBO 只存在一步电离，所以为一元酸，A正确；设0.01 mol·L－1 3 3 HBO 溶液中c(H＋)＝x mol·L－1，则c[B(OH)]也可近似认为等于x mol·L－1，则有K(H BO) 3 3 a 3 3＝＝5.4×10－10，解得x≈2.3×10－6，所以pH≈6，B正确；K(H BO)③>② C．③点溶液有c(Cl－)>c(CHCOO－) 3 D．③点后因离子数目减少使电导率略减小 答案 C 解析 醋酸为弱电解质，①点溶液c(H＋)<0.200 mol·L－1，故A错误；酸碱中和反应放热， ①点溶液温度较低，故B错误；③点时恰好完全反应生成等物质的量的氯化铵和醋酸铵， 其中CHCOO－发生微弱水解，则③点溶液中：c(Cl－)>c(CHCOO－)，故C正确；③点后， 3 3 溶液体积变大，溶液中离子浓度减小导致电导率减小，故D错误。 8．(2023·南京模拟)常温下，次氯酸电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)＝，X为HClO 或ClO－]与pH的关系如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．次氯酸的电离方程式为HClO===H＋＋ClO－ B．曲线a、b依次表示δ(ClO－)、δ(HClO)的变化 C．次氯酸电离常数K 的数量级为10－7 a D．向次氯酸溶液中加NaOH溶液，将减小 答案 D 解析 次氯酸是弱电解质，电离方程式为HClOH＋＋ClO－，故A错误；次氯酸是弱酸， 随着pH的增大，HClO逐渐减少，ClO－逐渐增多，故曲线a、b依次表示δ(HClO)、δ(ClO－) 的变化，故B错误；次氯酸的K＝，在a、b的交点处，c(ClO－)＝c(HClO)，K＝10－7.5，所 a a以K 的数量级为10－8，故C错误；向次氯酸溶液中加NaOH溶液，随着碱性增强，HClO逐 a 渐减少，ClO－逐渐增多，故将减小，故D正确。 9．下列酸碱溶液恰好完全中和，如图所示，则下列叙述正确的是( ) A．因为两种酸溶液的pH相等，故V 一定等于V 1 2 B．若V>V，则说明HA为强酸，HB为弱酸 1 2 C．若实验①中，V＝V，则混合溶液中c(Na＋)＝c(A－) 1 D．实验②的混合溶液，可能pH<7 答案 C 解析 因为不知道两种酸的酸性强弱关系，所以不能判断V 与V 的相对大小，故A错误； 1 2 若V>V ，说明HA的酸性比HB的酸性强，但无法说明HA是强酸，故B错误；若实验① 1 2 中，V＝V ，则HA的物质的量浓度也为0.01 mol·L－1，HA溶液pH＝2，则HA为强酸，反 1 应后溶液显中性，故混合溶液中c(Na＋)＝c(A－)，故C正确；恰好完全中和后实验②的混合 溶液中溶质为强碱弱酸盐或强酸强碱盐，溶液的pH≥7，故D错误。 10．25 ℃时，几种弱酸的电离平衡常数如表所示。下列说法正确的是( ) HCOOH HCO HCN 2 3 K ＝4.5×10－7 a1 K＝1.8×10－4 K＝6.2×10－10 a a K ＝4.7×10－11 a2 A.HCO 溶液和NaCN溶液反应的离子方程式为HCO＋CN－===HCO＋HCN 2 3 2 3 B．HCOOH的电离平衡常数表达式为K＝ a C．物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的HCOONa溶液和NaCN溶液，pH前者大 D．酸性强弱顺序是HCOOH>HCN>H CO 2 3 答案 A 11．下列关于电解质的说法正确的是( ) A．向0.1 mol·L－1 CHCOOH溶液中加入少量水，溶液中减小 3 B．室温下向10 mL 0.1 mol·L－1的氨水中加水稀释后，溶液中不变 C．等体积、等物质的量浓度的NaCO 和NaHCO 溶液混合：＜ 2 3 3 D．将浓度为0.1 mol·L－1 HF溶液加水不断稀释过程中，电离平衡常数K(HF)保持不变，始 a 终增大答案 B 解析 B项，NH ·H O的电离常数K ＝，温度不变，K 不变，正确；C项，HCO 电离常数 3 2 b b 2 3 K ＝、K ＝，同一溶液中c(H＋)相等，而K ＞K ，则＞，错误；D项，0.1 mol·L－1的HF a1 a2 a1 a2 溶液加水稀释，c(F－)趋近于0，而c(H＋)趋于10－7 mol·L－1，故变小，错误。 12.H C O 是一种二元弱酸，HC O 溶液中各粒子浓度在其总浓度中所占比值叫其分布系数， 2 2 4 2 2 4 常温下某浓度的HC O 溶液中各粒子分布系数随pH的变化如图所示，据此分析，下列说法 2 2 4 不正确的是( ) A．曲线a代表HC O，曲线b代表C O 2 2 4 2 B．常温下0.1 mol·L－1的NaHC O 溶液显酸性 2 4 C．常温下，HC O 的电离平衡常数K ＝10－4.30 2 2 4 a2 D．pH从1.30～4.30时，先增大后减小 答案 D 解析 随着pH的增大，草酸分子的浓度逐渐减小，草酸氢根离子的浓度逐渐增大，pH继 续升高，草酸氢根离子的浓度又逐渐减小，而草酸根离子的浓度逐渐增大，因此曲线 a代表 HC O ，曲线b代表C O，A正确；根据图像可知当草酸氢根离子和草酸根离子浓度相等时 2 2 4 2 pH＝4.30，所以草酸的第二步电离平衡常数K ＝＝10－4.30，C正确；根据图像可知pH从 a2 1.30～4.30时，逐渐减小，D项错误。 13．磷能形成次磷酸(H PO )、亚磷酸(H PO )等多种含氧酸。 3 2 3 3 (1)次磷酸(H PO )是一种精细化工产品，已知10 mL 1 mol·L－1HPO 与20 mL 1 mol·L－1的 3 2 3 2 NaOH溶液充分反应后生成NaH PO ，回答下列问题： 2 2 ①NaH PO 属于____________(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。 2 2 ②若25 ℃时，K(H PO )＝1×10－2，则0.02 mol·L－1的HPO 溶液的pH＝________。 a 3 2 3 2 ③设计两种实验方案，证明次磷酸是弱酸：_________________________________、 ________________________________________________________________________。 (2)亚磷酸(H PO )是二元中强酸，某温度下，0.11 mol·L－1的HPO 溶液的pH为2，该温度 3 3 3 3 下HPO 的电离平衡常数K 约为________(K ＝2×10－7，HPO 的第二步电离和水的电离忽 3 3 a1 a2 3 3 略不计)。 (3)亚磷酸的结构式为 (结构式中P→O表示成键电子对全部由磷原子提供)，含有两个“—OH”，分子中有两个可电离的H＋，因而是二元酸，由此类推次磷酸分子中含 有__________个“O—H”。 (4)向HPO 溶液中滴加NaOH溶液恰好中和生成NaHPO 时，所得溶液的pH__________(填 3 3 2 3 “>”“<”或“＝”)7。 答案 (1)①正盐 ②2 ③测NaH PO 溶液的pH，若pH>7，则证明次磷酸为弱酸 向等 2 2 物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊溶液，若次磷酸溶液中红色浅一些，则 说明次磷酸为弱酸 (2)1×10－3 (3)1 (4)> 解析 (1)①NaOH过量，只生成NaH PO ，说明次磷酸中只有一个可电离出的氢离子，因而 2 2 NaH PO 是正盐。②设溶液中的H＋浓度为x mol·L－1。 2 2 HPO H＋＋HPO 3 2 2 初始/(mol·L－1) 0.02 0 0 平衡/(mol·L－1) 0.02－x x x K(H PO )＝＝1×10－2[注意由于K(H PO )比较大，不能近似计算]，解得x＝0.01，故pH＝ a 3 2 a 3 2 －lg 0.01＝2。(2)忽略HPO 的第二步电离和水的电离，则溶液中c(H PO)≈c(H＋)＝1×10－2 3 3 2 mol·L－1，c(H PO )＝(0.11－1×10－2) mol·L－1＝0.1 mol·L－1，HPO 的电离平衡常数K ＝ 3 3 3 3 a1 ＝＝1×10－3。(4)Na HPO 溶液中，HPO水解，溶液呈碱性。 2 3 14 ． 25 ℃ 时 ， 某 混 合 溶 液 中 c(CHCOOH) ＋ c(CHCOO － ) ＝ 0.1 mol·L － 1 ， lg 3 3 c(CHCOOH)、lg c(CHCOO－)、lg c(H＋)和lg c(OH－)随pH变化的关系如图所示。 3 3 根据以上情境，解答下列有关问题。 (1)写出CHCOOH的电离方程式：__________________________________________， 3 若0.010 mol·L－1、0.10 mol·L－1的醋酸溶液的电离度分别为 α 、α ，试比较α 和α 大小： 1 2 1 2 ______，并分析两溶液中H＋浓度的比值________(填“>”“<”或“＝”)10。 (2)已知100.2＝1.6，试计算CHCOOH的电离常数K(写出计算过程)。 3 a (3)pH＝5时，该体系中CHCOOH分子的浓度为________。 3 答案 (1)CH COOHH＋＋CHCOO－ 3 3 α>α < 1 2 (2)由图像可知：a代表H＋，b代表CHCOO－，c代表CHCOOH，d代表OH－，N点pH＝ 3 3 4.8，lg c(CHCOO－)＝lg c(CHCOOH)，即c(CHCOO－)＝c(CHCOOH)，K＝＝1×10－4.8＝ 3 3 3 3 a 1.6×10－5 (3)0.038 mol·L－1解析 (3)pH＝5时c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1，相同温度下电离常数不变，K＝＝10－4.8，＝ a ＝100.2＝1.6，由于 c(CHCOO－)＋c(CHCOOH)＝0.1 mol·L－1，解得 c(CHCOOH)≈0.038 3 3 3 mol·L－1。