31_电离平衡
高中化学58个考点精讲
31、电离平衡
1．复习重点
1．强、弱电解质的概念及电离方程式的书写； 2．弱电解质的电离平衡；电离平衡常数。 2．难点聚焦
（一）强电解质、弱电解质 1．相互关系
否——非电解质
化合物 是——强电解质
电离
是否
能
否——弱电解质
思考：一种物质的水溶液能导电，原物质一定是电解质吗？
分析：不一定！关键要分清发生电离散是否要原物质本身。有可能溶于水时就发生了化学变化
如（1）Cl 2 −−−→ 氯水 ↓ ↓
即不是电解质 HCl.HclO 又不是非电解质 发生电离 （2）CO 2 −−−→ 碳酸溶液 ↓ ↓
非电解质 H 2CO 3电离 （3）Na 2O −−−→ NO 2OH 溶液 ↓ ↓
虽不是本身电离子 NaOH 电离 但可在熔融态电离，故它属强电解质
溶于水
溶于水
溶于水
n
而多元弱酸的电离是分步进行的，且第二步电离比第一步电离困难，第三步电离比第二步电离更困难，但每步电离都存在相应的电离平衡，因此应分步书写电离方程式。例如磷酸的电离方程式应写三步：
———
H 3PO 4 H ++H2PO 4， H 2PO 4 H ++HPO42
———
HPO 42 H ++PO43，不能合并成H 3PO 4 3H ++PO43。 由于磷酸溶液中的[H+]主要
由第一步电离决定，因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。
对HnA 弱酸而言，电离方程式可只考虑：
—
HnA H ++Hn+A
想一想：为什么多元的酸电离下一步比上一步困难，电离程度小得多，甚至可忽略？ （二）弱电解质的电离平衡 （1）概念
弱电解质的电离平衡是指在一定条件下（湿度、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的状态。
（2）特点
①动——动态平衡：V （闻子化）=V（分子化）≠0。在电离方程式中用“”表示。 ②定——平衡时各组成成分一定，即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变 ③变——条件改变，平衡被打破。 （3）影响电离平衡的因素
与化学平衡一样，外界条件的改变也会引起移动. 以0.1mol/1 CH3COOH 溶液为例：
（三）电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素： ①自由移动离子浓度的大小。（主要决定因素）湿度一定，离子浓度越在，导电能力越强。 ②湿度：湿度越高，导电能力越强。（与金属导电相反） ③离子电荷数：电荷数越高，导电能力越强。
由此可知：强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。
如 较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl 溶液强。 CaCO 3虽为强电解质，但溶于水所得溶液极稀，导电能力极差。
思考：若在某溶液中加入一种物质，出现沉淀，则溶液的导电能力一定减弱吗？（湿度不变） 分析：不一定。关键要看溶液中离子浓度有无显著变化。如：
（1）若在H 2SO 4溶液中加Ba(OH)2，因生成BaSO 4沉淀和极难电离的水，使溶液中离子浓度降低，导电能力降低。
—
（2）若在H 2SO 4溶液中加BaCl 2，虽有沉淀BaSO 4生成，但同时生成了HCl ，相当于1molSO 42被2molCl —
代替，故导电能力有所增强。
（3）若在HCl 溶液中加AgNO 3，则导电能力几乎不变。
（四）水的电离平衡
1． 实验证明，纯水微弱的导电性，是极弱的电解质： 2． 25℃1LH 2O 的物质的量n(H2O)=
—
1000—
=55.6(mol)共有107mol 发生电离 18
H 2 H ++OH
起始(mol) 55.6 0 0
———
电离(mol) 107 107 107
———
平衡(mol)55.6－107 107 107
———
25℃[H+]·[OH]= 107=1014=Kw的离子积常数。 2．影响Kw 的因素
—
Kw 与溶液中[H+]、[OH]无关，与湿度有关。
水的电离为吸热过程，所以当湿度升高时，水的电离程度增大，Kw 也增大。
————
例如100℃，1LH 2O 有106mol 电离，此时水的离子积常数为Kw=106·106=1012. 3．影响水的电离平衡因素
（1）湿度，升湿度促进水的电离，降温则相反
—
（2）向纯水中引入H +或OH ，会抑制水的电离
（3）向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子，将促进水的电离，此乃为盐类水解的实质。
注[H]水、[OH]水指水电离出的H 、OH 浓度
——
[H+]水、[OH]指指溶液中的H +、OH 浓度 由上表可得重要规律：
—
（1）在任意湿度、任意物质的水溶液中（含纯水）的水本身电离出的[H+]水≡[OH]水 （2）酸和碱对水的电离均起抑制作用
①只要碱的pH 值相等（不论强弱、不论几元）对水的抑制程度相等，碱也同理。 ②若酸溶液的pH 值与碱溶液的pOH 值相等，则两种溶液中水的电离度相等。 如pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液在室温下，由水电离出的
10-14—
[H]水=[OH]水=-3=1011mol/L
10
+
—
（3）在凡能水解的盐溶液中，水的电离均受到促进，且当强酸弱的碱盐的pH 和强碱弱酸盐的pOH 值相等时（同一湿度），则促进程度相等。
（4）较浓溶液中水电离出[H+]的大小：
①酸溶液中[OH]等于水电离的[H+] ②碱溶液中[H+]等于水电离的[H+]
③强酸弱碱盐溶液中的[H+]等于水电离出[H+]
—
④强碱弱酸盐溶液中的[OH]等于水电离出的[H+] 如pH=4的NH 4Cl 溶液与pH=10的NaAc 溶液中，（室温）由水电离出的
—
10-14—
[H]水=[OH]水=-10=104mol/L
10
+
—
3．例题精讲
例1．下列四种溶液中，由水电离出的[H+]之比（依次）为（ ）
①pH=0的盐酸 ②0.1mol/L的盐酸 ③0.01mol/L的NaOH 溶液 ④pH=11的NaOH 溶液 （A ）1 ：10 ：100 ：1000 （B ）0 ：1 ：12 ：11 （C ）14 ：13 ：12 ：11 （D ） 14 ：13 ：2 ：3
——
解析①[H+]=1mol/L [H+]水=[OH]=1×1014mol/L
1⨯10-14—
②[H]=1mol/L [H]水==1×1013mol/L
0. 1
+
+
1⨯10-14—12
③[OH]=1×10mol/L [H]水==1×10mol/L -2
1⨯10
—
—2
+
1⨯10-14—
④[OH]=1×10mol/L [H]水==1×1011mol/L -3
1⨯10
—
—3
+
——
例2．某湿度下，纯水中的[H+]=2×107mol/L，则此时[OH]=______，若湿度不变，滴入稀硫酸使[H+]=5——
×106mol/L，则[OH]=_______，由水电离出[H+]为，该纯水的PH 值_______（填＞、＜、=＝
解析
—
纯水中 H 2 H ++OH
——
mol/L 2×107 2×107
———
加酸后，水的电离平衡逆向移动，使[OH]减小，可由Kw 、[H+]求出[OH]，此湿度下Kw 值为2×10
——7
×2×107= 4×114
4⨯10-14—
[OH]==8×109mol/L -6
5*10
—
由水电离的[H+]=[OH]=8×1011mol/L
—
该湿度下Ph= －lg ×107= 7―lg2＜7.
—
例3．常温下某溶液中，由水电离出的[H+]为1×1012mol/L，该溶液中一定能大量共存的离子组是（ ）
————
A ．K +、Na +、SO 42、NO 3 B ．Na +、K +、S 2、CO 32
————
C ．Fe 2+、Mg 2+、Cl 、SO 42 D ．NH 4+、Cl 、K +、SO 32
——
解析 常温、由水电离出的[H+]=×1011mol/L＜1×107mol/L说明水的电离受到抑制。此溶液可能是
———
pH=1酸溶液，也可能为pH=13的碱溶液，选项B 、D 中的S 2、CO 32、SO 32不能存在于强酸性溶液中，C
—
中的Fe 2+、Mg 2+、D 中的NH 42+、D 中的NH 4+与OH 均不能大量存共存，故本题答案A 。
—
—
例4．在图（1）所示的装置中，烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液，当从滴定管中逐渐加入某种溶液（A ）时，溶液的导电性的变化趋势如图（2）所示。
图1 图2
该根据离子反应的特点分析：A 溶液中含有的溶质可能是_________或__________（至少写出两种），并写出相应的离子反应的离子方程式：
________________________________、____________________________
解析：从图2可分析知，随着A 的加入溶液导电能力迅速降低，说明A 必定能与Ba(OH)2发生反应，使
—
溶液中离子浓度变得极小，故不仅与Ba 2+反应转化为沉淀，还要与OH 反应生成水或其它弱电解质，当反应完全后，过量A 的加入，导电能力又显著上升，说明A 应为强电解质，故A 可能是H 2SO 4或CuSO 4或MgSO 4或(NH4) 2SO 4等。
——
离子方程式：2H ++SO42+Ba2++2OH=BaSO4↓+2H2O
——
Mg 2++SO42+Ba2++2OH=BaSO4↓+Mg(OH)2 想一想：A 可否为Na 2SO 4或H 2CO 3溶液？为什么？ 4．实战演练
一、选择题（
－
1. 在含有酚酞的0．1 mol ·L 1氨水中加入少量的NH 4Cl 晶体，则溶液颜色 A. 变蓝色 B. 变深 C. 变浅 D. 不变 2. 当不考虑水的电离时，在氢硫酸溶液中，下列的离子浓度关系中正确的是
＋－－＋－－－＋－－
A. c (H)=c (HS) ＋2c (S2) B. c (H)=c (HS) ＋c (S2) C.2c (S2)=c (H) D. c (S2)=c (HS) 3. 在无土栽培中，需配制一定量含50 mol NH4Cl ，24 mol K2SO 4的营养液。若用KCl,NH 4Cl 和（NH 4）2SO 4
三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是（单位为mol ）
A.2,64,24 B.48,2,24 C.32,50,12 D.16,50,24
4. 在浓度均为1 mol·L
－
－1
的(NH4) 2SO 4、（NH 4）2CO 3、（NH 4）2Fe(SO4) 2三种溶液中，若测得其中c (NH+4)
分别为a 、b 、c (mol·L 1) ，则下列判断正确的是 A. a =b =c B. c ＞a ＞b C. b ＞a ＞c D. a ＞c ＞b 5. 甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是
－＋－
A.1 mol·L 1的甲酸溶液的c （H ）约为0.01 mol·L 1 B. 甲酸与水以任意比例互溶
－－
C.10 mL 1 mol·L 1甲酸恰好与10 mL 1 mol·L 1NaOH 溶液完全反应 D. 在相同条件下，甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱
－
6. 用水稀释0.1 mol·L 1氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是
－－
A. c （OH ）／c （NH 3·H 2O ） B. c （NH 3·H 2O ）／c （OH ）
＋－－
C. c （H ）和c （OH ）的乘积 D.OH 的物质的量 7. 下列各电离方程式中书写正确的是
A.CH 3COOH C.Al(OH)
3
H ＋CH 3COO B.KHSO 4Al 3＋3OH D.NaH 2PO 4
＋
－
＋
－
-
K ＋H ＋SO 24
＋
＋
Na ＋H 2PO -4
＋
8. 当溶液中HS ＋H 2O A.Cu 2
＋
－
S 2＋H 3O 达到平衡时，欲使c (S2) 增大，应加入
－
＋
－
2-
B.CO 3
C.H 2O
－
D.HCl
－
9. 在RNH 2·H 2O
+
RNH 3＋OH 形成的平衡中，要使RNH 2·H 2O 的电离程度及c （OH ）都增
大，可采取的措施是
A. 通入HCl B. 加少量NaOH 固体 C. 加水 D. 升温 二、非选择题(共55分)
10.(12分）用实验确定某酸HA 是弱电解质。两同学的方案是：
－
甲：①称取一定质量的HA 配制0.1 mol·L 1的溶液 100 mL；②用pH 试纸测出该溶液的pH ，即可证明HA 是弱电解质。
乙：①用已知物质的量浓度的HA 溶液、盐酸，分别配制pH ＝1的两种酸溶液各100 mL ；②分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA 是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是 。
（2）甲方案中，说明HA 是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1（选填＞、＜、＝）。 乙方案中，说明HA 是弱电解质的现象是 （多选扣分） a. 装HCl 溶液的试管中放出H 2的速率快； b. 装HA 溶液的试管中放出H 2的速率快； c. 两个试管中产生气体速率一样快：
（3）请你评价乙方案中难以实现之处和不妥之处。
（4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。
－
11.(9分) 如下图，在一烧杯中盛有200 mL 0.1 mol·L 1的H 3ＰO 4溶液，同时一光滑小球悬浮在液体中间。
(1)合上电键K 时，电流计指针向
－
(2)向烧杯里逐滴滴入0.4 mol·L 1的Ba(OH)2溶液至刚好完全反应，可观察到的现象有： ① ，② ，③ 。
(3)磷酸可用磷矿石［Ca 3（ＰO 4）2］来制取，写出该反应的化学方程式：
12.(12分) 已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的，且第一步电离程度大于第二步电离程度，第二步电离程度远大于第三步电离程度„„
今有HA 、H 2B 、H 3C 三种一元、二元、三元弱酸，根据“较强酸＋较弱酸盐＝较强酸盐＋较弱酸”的反
－－－－－
应规律，它们之间能发生下列反应： ①HA ＋HC 2(少量)===A＋H 2C ②H 2B （少量）＋2A ===B2＋2HA
－－
③H 2B （少量）＋H 2C ===HB＋H 3C
回答下列问题：
(1)相同条件下，HA 、H 2B 、H 3C 三种酸中酸性最强的是
2-
(2)A、B 2、C 3、HB 、H 2C 、HC 6种离子中，最易结合质子的是 ，最难结合质子的
－
－
－
－
－
是 。
(3)判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号。
A.H 3C ＋3A ===3HA＋C 3 B.HB ＋A ===HA＋B 2 C.H 3C ＋B 2===HB＋H 2C
－
(4)完成下列反应的离子方程式。 A.H 3C ＋OH （过量） ；
－
B.HA （过量）＋C 3
－
－
－
－
－
－
－
－
13. （8分）在稀氨水中存在平衡：NH 3＋H 2O
－
+
NH +4＋OH , 如进行下列操作，则NH 3、NH 4、H 、
－
＋
OH 浓度如何变化？试用“增大”“减小”“不变”填写。 ＋
（1）通适量HCl 气体时，c (NH3c (H
（2）加入少量NaOH 固体时，c (NH+4, c (OH
－
（3）加入NH 4Cl 晶体时，c (NH+4, c (OH。
－
14. （8分）在a 、b 两支试管中，分别装上形态相同、质量相等的一颗锌粒，然后向两支试管中分别加入相同物质的量、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白：
（1）a 、b 两支试管中的现象：相同点是 ；不同点是 。原因是 。
（2）a 、b 两支试管中生成气体的体积开始时是a 于b ，反应完毕后生成气体的总体积是a b ，原因是
15. （6分）为测定人呼出气体中二氧化碳的含量，将1000 mL呼出的气体通入50.0 mL氢氧化钡溶液中，
－
使其完全吸收，过滤后取20.0 mL澄清溶液，用0.100 mol·L 1盐酸滴定，当耗去20.4 mL盐酸时恰好完全反应。另取20.0 mL原氢氧化钡溶液，用同种盐酸滴定，耗去36.4 mL盐酸时，恰好反应完全。试计算人呼出气体中二氧化碳的体积百分含量（气体体积在标准状况下测定）。
附参考答案
一、1. 解析：c (NH+4) 增大，平衡逆向移动。答案：C 2.A 3.B 4.B 5.AD 6.B 7.A 8.B 9.D 二、10. （1）100 mL容量瓶 （2）＞ b
（3）配制pH=1的HA 溶液难以实现，不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同。 （4）配制NaA 溶液，测其pH ＞7，即证明HA 是弱电解质。
11.(1)右 (2)①小球下沉到烧杯底部 ②产生白色沉淀 (3)Ca3（PO 4）2＋3H 2SO 4===2H3PO 4＋3CaSO 4
③电流计指针偏转幅度不断变小，最后指针 回到中央
－－
12.(1)H2Ｂ （2）C 3 HB (3)BC
－－
(4)H3C ＋3OH ===C3＋3H 2O
－－－
2H Ａ＋C 3===2Ａ＋H 2C
13. （1）减小 增大 （2）减小 增大 （3）增大 减小
14. （1）都产生气泡，Zn 溶解 a 产生气泡、Zn 溶解速度都快 HCl 完全电离，
HCl 中的c (H+) 大于CH 3COOH 中的c (H+)
（2）大 等于 a 中c (H+) 大于b 中的c (H+), 而酸的总量相等 15.4.48%