常见题型:选择题、综合题-离子浓度比较、综合题-pH计算
弱电解质在水溶液中部分电离,存在电离平衡:HA ⇌ H⁺ + A⁻,电离常数Ka = [H⁺][A⁻]/[HA]。水的离子积Kw = [H⁺][OH⁻] = 1.0×10⁻¹⁴(25℃)。pH = -lg[H⁺]。盐类水解是盐的离子与水电离出的H⁺或OH⁻结合,破坏水的电离平衡。
【弱电解质电离平衡】一元弱酸HA:设初始浓度c₀,电离度为α。HA ⇌ H⁺ + A⁻。平衡时[HA]=c₀(1-α), [H⁺]=[A⁻]=c₀α。Ka=c₀α²/(1-α)。当α<<1时α≈√(Ka/c₀)。⚠️易错:稀释促进电离(α增大)但[H⁺]可能减小(c₀减小更快)。同离子效应抑制电离(如HA中加入NaA)。
【水的电离与pH】pH适用范围为0~14(25℃)。强酸溶液pH=-lgc(酸),强碱溶液pH=14+lgc(碱)。水电离的[H⁺]水和[OH⁻]水始终相等。酸碱溶液中,水的电离被抑制([H⁺]水<10⁻⁷ mol/L);可水解盐溶液中水的电离被促进。
【盐类水解】强碱弱酸盐(如Na₂CO₃)水解显碱性:CO₃²⁻+H₂O⇌HCO₃⁻+OH⁻。强酸弱碱盐(如NH₄Cl)水解显酸性:NH₄⁺+H₂O⇌NH₃·H₂O+H⁺。弱酸弱碱盐水解程度最大,pH取决于Ka与Kb相对大小(Ka>Kb→酸性,Ka<Kb→碱性,Ka≈Kb→中性)。
【离子浓度大小比较】是上海等级考高频题型。基本顺序:①先确定溶质种类和电离/水解情况;②一级电离>二级电离;③主要水解>次要水解;④遵循三大守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)。
【缓冲溶液】由弱酸+弱酸盐(或弱碱+弱碱盐)组成,能抵抗少量酸碱和稀释。pH = pKa + lg([盐]/[酸])。当[盐]=[酸]时pH=pKa,缓冲能力最强。
水的电离:H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻,ΔH>0(吸热)。Kw = [H⁺][OH⁻],随温度升高而增大。弱酸HA电离平衡推导:Ka=[H⁺][A⁻]/[HA],设[H⁺]=x,则Ka=x²/(c₀-x),当c₀>>Ka时x²≈Ka·c₀,即[H⁺]≈√(Ka·c₀)。水解常数推导:对A⁻盐,A⁻+H₂O⇌HA+OH⁻,Kh=[HA][OH⁻]/[A⁻]=[HA][OH⁻][H⁺]/([A⁻][H⁺])=Kw/Ka。