电解质溶液,电离平衡
电解质溶液和电离平衡
主要考点
（1）外界条件对电解质电离平衡的影响。
（2）强、弱电解质的比较及盐类水解规律的应用。
（3）离子浓度大小的比较、水的电离及溶液酸碱性的判断。
（4）将盐类水解与弱电解质到电离、酸碱中和滴定、pH等知识融合的综合考查。
1．电离平衡
（1）电离平衡
①定义：在一定条件（如温度、浓度）下，当电解质分子电离成离子的速率与离子重新结合生成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫做电离平衡。
②电离平衡的特点：与化学平衡相似，具有“逆、等、定、动、变”等特点。
③影响电离平衡的因素
A．内因：在相同条件（如温度、浓度）下，对于不同的弱电解质，由于它们结构和性质的不同，弱电解质的电离程度不同。
B．外因：对于同种弱电解质，电离平衡移动的判断应运用勒沙特列原理。
a．温度：电离过程是化学键断裂过程，为吸热反应，所以升高温度，有利于电离。
b．浓度：溶液越稀，离子碰撞结合成分子的机会越少，有利于电离。
c．同离子效应：增加阴、阳离子的浓度，平衡向左移动。
（2）电离方程式的书写
①强电解质：完全电离，用单箭头表示。
②弱电解质：部分电离，用可逆符号表示。
A．多元弱酸的电离是分步进行的，以第一步电离为主，一级比一级难电离，电离方程式书写时，可以只写第一步，也可以按顺序每步都写，但一般不能合并。
B．多元弱碱的电离也是分步的，但在中学阶段认为一步完成。
C．酸式盐的电离：a．强酸的酸式盐电离：一步完全电离；
b．弱酸的酸式盐电离：第一步全部电离，第二步酸式根部分电离。
D．两性氢氧化物的电离有两种形式（酸式电离或碱式电离）。
（3）弱电解质的稀释规律
稀释时电离程度增大，产生离子的物质的量也增大，但离子的浓度和导电能力的变化要视溶液的浓度来决定。
（4）强弱电解质中的五个不一定
①易溶于水的化合物不一定是强电解质。②难溶于水的化合物不一定是弱电解质。③强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液强。④同浓度的多元弱酸溶液不一定比一元酸溶液的酸性强。⑤电解质不一定导电，电解质导电与存在的状态有关。
稀释时电离程度增大，产生离子的物质的量也增大，但离子的浓度和导电能力的变化要视溶液的浓度来决定。
2．水的电离与pH的计算
（1）水的电离：只要是水溶液体系，就必然存在水的电离平衡：H2O → H+＋OH-。[H+][OH-]＝K w，K w是水的离子积常数（仅是温度的函数）。
①有关理解：A．只要温度确定，K w就是对应确定的常数，但只适用于稀溶液；B．稀溶液中[H+]和[OH-]均不等于0，温度升高，K w增大；C．由水电离出来的[H+]水＝[OH-]水；D．25℃（常温）时，K w＝1×10-14是特定条件下的特定值。
②影响水的电离平衡移动的因素
A．无论是强还是碱都会抑制水的电离，使水电离产生的[H+]水和[OH-]水都小于10-7 mol/L。在酸溶液中，[OH-]＝[OH-]水；在碱溶液中，[H+]＝[H+]水。
B．能水解的盐促进水的电离，使水电离产生的[H+]水和[OH-]水都大于10-7 mol/L。在水解显酸性的溶液中，[H+]＝[H+]水；在水解呈碱性的溶液中，[OH-]＝[OH-]水。活泼金属也能促进水的电离，反应产生的OH-就是来自于水的电离。温度升高，促进水的电离。
C．酸性溶液稀释时，[H+]减小而[OH-]却增大；碱性溶液在稀释时，[OH-]碱性而[H+]却增大。在稀释时溶液的酸碱性不断向中性靠近。
（2）溶液的酸碱性判断及溶液pH的计算
①溶液的酸碱性的判断
A．25℃时：[H+]＝[OH-]＝10-7mol/L，pH＝7，中性溶液；[H+] > [OH-]，[H+] > 10-7mol/L，pH < 7，酸性溶液；[H+] < [OH-]，[H+] < 10-7 mol/L，pH > 7，碱性溶液。
B．任何温度：[H+]＝[OH-]，中性；[H+] > [OH-]，酸性；[H+] < [OH-]，碱性。
②溶液pH的计算
A．单一溶液pH的计算
a．强酸（H n A）溶液（c mol/L），[H+]＝nc mol/L，pH＝-lg[H+]＝-lgnc。
b．强碱〔B(OH)n〕溶液（c mol/L），[OH-]＝nc，[H+]＝10－14/nc，pH＝14＋lgnc。
B．强酸（或碱）的稀释或强酸（或碱）与强酸（或碱）的混合（体积变化忽略不计）：一般按稀释（或混合）前后溶质的物质的量不变列等式求出[H+]（或[OH-]），再求pH。稀释后，当[H+]（或[OH-]）> 10-5mol/L时不考虑水的电离。对于弱酸（或碱）的稀释（或混合），在稀释（或混合）过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，中学阶段不要求计算具体数值，但能估算pH范围。
下面介绍几条经验规律：
a．两强酸稀溶液等体积混合且pH相差2个单位以上，则混合后pH＝pH小＋0.3。
b．两强碱稀溶液等体积混合且pH相差2个单位以上，则混合后pH＝pH大－0.3。
c．对于强酸溶液（pH＝a），每稀释10n倍，pH增加n个单位，即pH＝a＋n < 7。
d．对于强碱溶液（pH＝b），每稀释10n倍，pH减小n个单位，即pH＝b－n < 7。
e．对于弱酸溶液（pH＝a），每稀释10n倍，pH的范围是：a < pH < a＋n。
f．对于弱碱溶液（pH＝b），每稀释10n倍，pH的范围是：b－n < pH < b。
g．对于物质的量浓度相同的强酸（或碱）和弱酸（或碱）稀释相同倍数，pH变化也不同，其结果是强酸（或碱）稀释后，pH增大（或减小）比弱酸（或碱）快。
注意：酸、碱溶液无限稀释时，pH只能接近7，即无限稀释以7为界限。
C．强酸与强碱混合pH计算，其实质是先中和后稀释，计算时应先判断n(H+)与n(OH-)中和时谁过量，再根据中和后剩余的n(H+)（或n(OH-)）进行稀释计算；若n(H+)＝n(OH-)，则混合溶液呈中性。
【例1】有一学生在实验室测某溶液的pH。实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
（1）该学生的操作是_________（填“正确的”或“错误的”）其理由是_________________。（2）如用此法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是_____________，原因是___________________________。
练习1.达到电离平衡的0.1mol·L-1的醋酸溶液中，为提高醋酸电离程度，同时使溶液的pH 值降低，应采取的措施是：
A、加一定量水
B、加热
C、加入盐酸
D、加入纯醋酸
2. 将pH=3的硫酸与pH=10的氢氧化钠溶液混合，若要使混合液的pH=7，则H2SO4和
NaOH溶液的体积比是：
A、1:10
B、1:20
C、10:1
D、1:2
3.25℃时，pH=2的盐酸中由水电离出的确c(H+)为：
A、1×10-7mol·L-1
B、1×10-2mol·L-1
C、1×10-12mol·L-1
D、1×10-14mol·L-1 3．盐类的水解
（1）盐类的水解
①定义：在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H+（或OH-）生成弱电解质的反应。
②实质：盐电离出的离子（弱碱阳离子、弱酸阴离子）使水的电离平衡正向移动。
③特点：可逆、微弱、吸热，促进水的电离。
（2）各种盐水解的情况
谁弱谁水解，谁强显谁性，越弱越水解。强酸弱碱盐：水解，溶液呈酸性，pH < 7；强碱弱酸盐：水解，溶液呈碱性，pH > 7；强酸强碱盐：不水解，溶液呈中性，pH = 7。弱酸弱碱盐：强烈水解，溶液酸碱性由组成盐的酸碱相对强度决定。
注意：多元强酸的酸式盐，完全电离产生H+而显酸性。多元弱酸的酸式盐，第一步完全电离，第二步酸式根部分电离产生H+而显酸性的有：KHSO3，KH2PO4，KHC2O4；第二步酸式根部分水解（水解大于电离）而显碱性的有：KHCO3，K2HPO4，KHS等。
（3）影响盐类水解的因素
内因：盐的本性决定，组成盐的酸越弱，其水解程度越大，溶液的酸性就越强。
外因：主要是“三度”。①温度：盐类水解是吸热反应，升高温度有利于水解。②浓度：溶液越稀，水解程度越大；③酸碱度：改变溶液的pH，可以抑制或促进水解。
（4）盐类水解方程式的书写和分析
①盐的水解一般是微弱的，而且反应是可逆的，故书写盐类水解反应方程式时要用可逆号，且水解生成的难溶物及气体，一般不标沉淀箭头和气体箭头（双水解除外）。
②多元弱酸盐的水解是分步进行的，且以第一步为主，但不能将各步合并。多元弱碱盐的水解认为是一步完成的。
③双水解反应：两种水解情况相反的盐溶液混合时，应考虑双水解。如图所示连线间的反应，均应考虑双水解。因水解情况相反的两种水解反应相互促进，从而使双方水解程度
AlO进行的比较彻底。在书写这类水解反应方程式时，要用单箭均增大，有的双水解反应-
2
头表示，生成的难溶物与气体也要用沉淀箭头和气体箭头表示。
（5）溶液中的几个守恒关系
①电中性原则：在电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性的，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，即电解质溶液中电中性原则。
电解质溶液中电中性原则表达式的书写方法：首先要将溶液中所有的阴、阳离子全部列举出来（要综合考虑电离和水解，特别注意不要遗漏H +
和OH -），并将阳离子和阴离子分别写在等号的两边；然后表示出每种离子的物质的量浓度，并在两种离子浓度之间加上“＋”；最后再在每种离子浓度的符号前乘上该离子所带电荷数（1可以省略）。
② 物料守恒规律：电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但加入的电解质中的某些关键性的原子之间的关系始终是不变的，即原子个数是守恒的。
③ 质子守恒规律：在纯水中加入电解质，最后溶液由水电离出的[H +
]与[OH -]必定相等的浓度关系式，即质子守恒规律。也可从上述两个关系直接推出。
【例2】. 已知一种pH=3的酸溶液和一种pH=11的碱溶液等体积混合后溶液呈碱性，其原
因可能是：
A 、稀的强酸溶液和浓的强碱溶液反应
B 、浓的弱碱溶液和稀的强酸溶液反应
C 、等浓度的强碱和弱酸溶液反应
D 、生成了一种强碱弱酸盐
练习4. 25℃时，在浓度为1 mol·L -1的(NH 4)2SO 4、(NH 4)2CO 3、(NH 4)2Fe(SO 4)2溶液中，测得
其[NH 4+]分别为a 、b 、c （单位mol·L -1）。下列判断正确的是：
A 、a=b=c
B 、a>b>c
C 、a>c>b
D 、c>a>b
5.下列方程式中，属于正确的盐类水解的离子方程式有：
A 、PO 43-+3H 2O 3OH -+H 3PO 4
B 、HS -+H 2O H 3O ++S 2-
C 、HCO 3-+H 2O H 2CO 3+OH -
D 、Fe 3++3H 2O Fe(OH)3↓+3H +
6.在硫化钠的溶液中存在多种离子和分子，下列关系正确的是：
A 、[OH -]=[HS -]+[H +]+[H 2S]
B 、[OH -]=[HS -]+[H +]+2[H 2S]
C 、[OH -]=[HS -]+2[H +]+[H 2S]
D 、[Na +]>[S 2-]>[OH -]>[HS -]
7.在10mL 0.1 mol·L -1氨水中逐滴加入0.1 mol·L -1盐酸，当滴至混合液恰好呈中性
时，消耗盐酸的体积：
A 、等于10mL
B 、小于10mL
C 、大于10mL
D 、等于5mL
【练习题】
1．硫化氢溶于水形成如下电离平衡：H 2S H +＋HS -，HS - H +＋S 2-
。为使平衡向右移动，
且使S 2-浓度增大的措施是 A ．加入少量固体NaOH B ．加水稀释 C ．加入少量CuSO 4固体 D ．加入少量Na 2S 固体
2．浓度均为0.1 mol/L 的甲酸和氢氧化钠溶液等体积混合后，下列关系式正确的是
A ．[HCOO -] > [Na +] = [OH -] > [H +]
B ．[HCOO -] > [Na +] > [OH -] > [H +]
C ．[Na +] > [HCOO -] > [OH -] > [H +]
D ．[HCOO -] = [Na +] > [OH -] > [H +]
3．一定能在下列溶液中大量共存的是
A ．含有大量Al 3+的溶液：Na +、+4NH 、-24SO 、Cl -
B ．c(H +)＝1×10-13 mol/L 溶液：Na +、K +、-24SO 、-
23CO C ．含有大量Fe 3+的溶液：Na +、Mg 2+、-3NO 、SCN -
D ．含有大量-3NO 的溶液：H +、Fe 2+、-24SO 、Cl -
4．pH 为4的FeCl 3溶液和pH 为10的K 2CO 3溶液中，水的电离度分为 a 和b ，则它们的大小关
系是
A ．a> b
B ．a = b
C ．a < b
D ．无法判断
5．用铂电极以直流电串联电解分装在甲、乙两烧杯中的200 mL 0.3 mol/L 的氯化钠溶液和300
mL 0.2 mol/L 的硝酸银溶液，当产生0.56 L Cl 2（标况）时停止电解，取出电极，将两烧杯溶液混合，则混合液的pH 为（设混合后溶液的体积为500 mL ）
A ．1.4
B ．5.6
C ．7
D ．12.6
6．指示剂变色的pH 值范围：① 甲基橙3.1~4.4，② 甲基红4.4~6.2，③ 酚酞8.2~10.0，现用0.1000 mol/L 的NaOH 溶液滴定浓度相近的甲酸时，上述指示剂
A ．都可以用
B ．只能用③
C ．可以用①或③
D ．可以用②或③
7．25℃时，若体积为V a 、pH ＝a 的某一元强酸与体积为V b 、pH ＝b 的某一元强碱混合，恰好中
和，且已知V a < V b 和a ＝0.5b 。请填写下列空白：
（1）a 值可否等于3？_____，理由是___________________；
（2）a 值可否等于5？_____，理由是___________________；
（3）a 取值范围是____________________________________。
提高题（含多选题）
1．下列各组物质，按强电解质、弱电解质、非电解质、既不是电解质又不是非电解质的顺序的是
A ．NaOH 、NaCl 、SO 2、NaCl 溶液
B ．CuSO 4、SO 3、BaSO 4、Na 2O 2
C ．NaCl 、H 2S 、SO 2、Cu
D ．SO 3、AgCl 、NH 3 H 2O 、Ag
2．CH 3COOH 与CH 3COONa 等物质的量混合配制成稀溶液（pH 为4.7），则下列说法错误的是
A ．CH 3COOH 的电离作用大于CH 3COONa 的水解作用
B ．CH 3COONa 的水解作用大于CH 3COONa 的电离作用
C ．CH 3COOH 的电存在促进了CH 3COONa 的水解
D ．CH 3COONa 的存在抑制了CH 3COOH 的电离
3．下列离子方程式不正确的是
A ．氯化银溶于氨水中：AgCl ＋2NH 3 H 2O →[Ag(NH 3)2]+
＋Cl -＋2H 2O B ．苯酚钠溶液中加入氯化铝溶液：3C 6H 5O -＋Al 3+＋3H 2O →Al(OH)3↓＋3C 6H 5OH
C ．重铬酸钾溶液和过氧化氢溶液：-242O Cr ＋2H 2O ＋14H +→2Cr 3+＋O 2＋9H 2O
D ．漂白粉溶液中通入SO 3气体：Ca 2+＋2ClO -＋SO 2＋H 2O →CaSO 3＋2HClO
4．下列各组离子中，能在同一溶液中大量共存，且向此溶液中逐滴加入盐酸，溶液始终澄
清的是
A ．K 、Na 、-232O S 、-24SO
B ．-2AlO 、OH -、Cl -、Na +
C ．Fe 3+、Cu 2+、-24SO 、-3NO
D ．Ca 2+、Na +、-34PO 、-3NO
5．用物质的量都是0.01 mol 的HCN 和NaCN 配成1 L 混合溶液，已知其中[CN -] < [Na +]，对该溶液的下列判断不正确的是
A ．[HCN]－[CN -]＝[OH -]
B ．[OH -] > [H +
] C ．[HCN] > [CN -] D ．[HCN]＋[CN -]＝0.02 mol/L
6．常温下将稀NaOH 溶液与稀CH 3COOH 溶液混合，不可能出现的结果是
A ．pH > 7，且c(OH -) > c(Na +) > c(H +
) > c(CH 3COO -) B ．pH > 7，且c(Na +)＋c(H +
)＝c(CH 3COO -)＋c(OH -) C ．pH ＝7，且c(CH 3COO -) > c(Na +) > c(H +
)＝c(OH -) D ．pH < 7，且c(CH 3COO -) > c(H +) > c(Na +
) > c(OH -) 7．25℃时，在pH ＝12的某溶液中，由水电离的OH -
浓度为
A ．1×10-7 mol/L
B ．1×10-2 mol/L
C ．1×10-6 mol/L
D ．1×10-12 mol/L
8．已知一种pH ＝3的酸溶液和另一种pH ＝11的碱溶液，等体积混合后，溶液呈碱性，其原
因可能是
A ．稀的强酸溶液和浓的强碱溶液反应
B ．浓的弱碱溶液和稀的强酸溶液反应
C ．等浓度的强碱和弱酸溶液反应
D ．混合后生成了一种强碱弱酸盐
9．用已知浓度的NaOH 溶液滴定未知浓度的醋酸溶液，下列操作使测定结果偏低的有
A ．用甲基橙作指示剂
B ．滴定前，滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
C ．锥形瓶沾有少量水
D ．滴定前仰视滴定管读数，滴定后平视滴定管读数
10．常温时，某溶液中水电离出的H +和OH -的物质的量浓度乘积为1×10-26，该溶液中的一定不能大量存在的是
A ．Cl -
B ．-3HCO
C ．Al 3+
D ．-
3NO
11．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1 mol
Cu(OH)2，恰好恢复电解前的浓度和pH ，则电解过程中转移的电子数为
A ．0.1 mol
B ．0.2 mol
C ．0.3 mol
D ．0.4 mol
12．氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是
A ．能透过半透膜
B ．分散质粒子直径都在1~100 nm 直径
C ．呈红褐色
D ．加热蒸干，灼烧后都有氧化铁生成
13．99℃时，水的离子积常数为K w ＝1.0×10-12，在该温度下，0.1 mol/L 的NaOH 溶液的pH 和水的电离度分别是（此时水的密度近似为1 g/mL ）
A ．13，1.8×10-13%
B ．11，1.8×10-11
%
C ．13，1.8×10-11%
D ．11，1.8×10-13%
14．下列说法正确的是
A ．pH ＝2和pH ＝1的硝酸中，c(H +)之比为1:10
B ．Na 2S 溶液中，c(Na +)与c(S 2-)之比为2:1
C ．0.2 mol/L 与0.1 mol/L 醋酸中，c(H +
)之比为2:1
D ．NO 2溶于水时，被氧化的n(NO 2)与被还原的的n(NO 2)之比为2:1
15．在25℃时，若10体积的某强酸溶液与1体积所某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸的pH 与强碱pH 之间应满足的关系是__________
16．把氯化铝溶液蒸干灼烧，最后得到的主要固体产物是__________，为什么？用化学方程式和必要的文字说明________________________________________