专题二十九电离平衡-2023-2024学年解密高考化学(新教材2019)_第1页
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2023——2024年解密高考化学大一轮复习精讲案水溶液在的离子平衡专题二十九电离平衡第一板块明确目标课标要求核心素养从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应。认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡,了解电离平衡常数的含义。变化观念与平衡思想宏观辨识与微观探析科学精神与社会责任证据推理及模型认知第二板块夯实基础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.电离平衡的特征3.外因对电离平衡的影响(1)以0.1mol·L-1CH3COOH溶液为例,填写外界条件对CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H+(aq)ΔH>0的影响。改变条件平衡移动方向n(H+)c(H+)导电能力加水稀释加入少量冰醋酸通入HCl(g)加NaOH(s)加CH3COONa(s)升高温度(2)分别画出冰醋酸加水稀释过程中溶液的电导率和pH随加水体积变化的曲线。考点二电离平衡常数及应用1.概念在一定条件下,弱电解质达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度(幂次方)的乘积与溶液中未电离的分子浓度的比值是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K(弱酸用Ka,弱碱用Kb)表示。2.表达式一元弱酸HA一元弱碱BOH电离方程式HAH++A-BOHB++OH-电离常数表达式Ka=eq\f(cH+·cA-,cHA)Kb=eq\f(cB+·cOH-,cBOH)3.特点(1)电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,升高温度,K增大。(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱,K越大,表示弱电解质越易电离,酸性或碱性越强。(3)多元弱酸的各步电离常数的大小关系是Ka1>Ka2>Ka3……,当Ka1≫Ka2时,计算多元弱酸中的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。4.电离度(1)概念在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时,已经电离的电解质分子数占原电解质分子总数的百分比。(2)表示方法α=eq\f(已电离的弱电解质分子数,溶液中原有弱电解质的分子总数)×100%,也可表示为α=eq\f(弱电解质的某离子浓度,弱电解质的初始浓度)×100%。(3)影响因素①相同温度下,同一弱电解质,浓度越大,其电离度(α)越____。②相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度(α)越____。考点三强酸(碱)与弱酸(碱)的比较1.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较比较项目c(H+)pH中和碱的能力与活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸醋酸溶液(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较比较项目c(H+)c(酸)中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸醋酸溶液2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸与醋酸加水稀释相同的倍数,醋酸的pH加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水(2)相同体积、相同pH的盐酸与醋酸加水稀释相同的倍数,盐酸的pH加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水3.一元弱酸和一元强酸与金属的反应(以盐酸和醋酸为例)图像实验操作图像同体积、同浓度的盐酸和醋酸分别与足量Zn反应同体积、同pH的盐酸和醋酸分别与足量Zn反应【答案】考点一弱电解质的电离平衡及影响因素2.=≠3.(1)向右增大减小减弱向右增大增大增强向左增大增大增强向右减小减小增强向左减小减小增强向右增大增大增强(2)考点二电离平衡常数及应用4.(3)①小②大考点三强酸(碱)与弱酸(碱)的比较1.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较比较项目c(H+)pH中和碱的能力与活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸大小相同相同大醋酸溶液小大小(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较比较项目c(H+)c(酸)中和碱的能力与足量活泼金属反应产生H2的量开始与金属反应的速率盐酸相同小小少相同醋酸溶液大大多2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸与醋酸加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多(2)相同体积、相同pH的盐酸与醋酸加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多考点一弱电解质的电离平衡及影响因素1.向10mL氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中不正确的是()A.NH3⋅H2O的电离程度增大 B.c(NH3⋅【答案】B

【解析】A.稀释促进弱电解质电离、则

NH3⋅HB.稀释促进

NH3⋅H2O

电离、则

NH3C.稀释促进

NH3⋅H2O

电离、D.稀释促进

NH3⋅H2O

电离、

NH3⋅H2O答案选B。2.某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10−4和1.7×10−5。将PH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pHA.曲线Ⅰ代表HNO2溶液

B.溶液中水的电离程度:b点>c点

C.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同

D.从c点到d点,溶液中cHA⋅cO【答案】D

【解析】

酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据电离平衡常数知,酸性:HNO2>CH3COOH;

A.加水稀释促进弱酸电离,pH相同的这两种酸稀释相同倍数,pH变化大的酸性较强,根据图知,pH变化较大的是Ⅱ,则Ⅱ表示较强的酸HNO2,所以曲线Ⅰ表示CH3COOH,故A错误;

B.酸或碱抑制水电离,酸中c(H+)越大其抑制水电离程度越大,酸中c(H+):b>c,则抑制水电离程度:b>c,所以水电离程度:b<c,故B错误;

C.a点两种溶液的pH相同,但是两种溶液浓度:HNO2<CH3COOH,相同体积的a点两种溶液中溶质物质的量:HNO2<CH33.室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是(

)A.溶液中导电粒子的数目减少

B.溶液中c(CH3COO−)c(CH3COOH)×c(OH−)不变

【答案】B

【解析】A.依据平衡CH3COOH⇌CH3COO−+H+,加水稀释,平衡右移,

n(CH3COO−)、

n(H+)增大,溶液中导电粒子的数目增大,故A错误;

B.上述电离平衡的常数为

K=c(CH3COO−)×c(H+)c(CH3COOH),水的离子积

Kw=

c(OH−4.下列叙述正确的是()A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度

B.25℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7

C.25℃时,0.1 mol·L−1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱

D.0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L【答案】C

【解析】A.稀醋酸溶液中存在平衡:CH3COOH⇌CH3COO−+H+,醋酸钠,溶液中CH3COO−离子浓度增大,抑制醋酸的电离,故A错误;

B.25℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后为NH4NO3溶液,溶液中铵根离子水解,溶液呈酸性,故溶液pH<75.氨水中存在的主要溶质微粒是NH3已知:常温下,醋酸和NH3(1)CHCOO−结合H+的能力__________NH4+结合OH−的能力(填“>”“=”或“(2)为证明一水合氨是弱电解质,甲乙丙三位同学利用下面的试剂进行实验:试剂:0.10mol⋅L−1氨水、NH₄Cl晶体、醋酸铵晶体、酚酞试剂、①甲用pH试纸测出0.10mol⋅L−1氨水的pH为10,据此他认定一水合氨是弱电解质,你认为这一结论是否正确?__________(“正确”或“错误”②乙取10mL0.10mol⋅L−1氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1000mL,再用pH试纸测出其pH为b,他认为只要a、b满足:a−b__________2(填“>”“=”或“<”③丙取10mL0.10mol⋅L−1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入CHCOONH晶体少量,颜色变浅。你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质__________(填“能”或“否”(3)常温下,取不同浓度、不同温度的氨水测定,得到下表实验数据。温度c(NH₃·H₂O)/mol·L⁻¹电离常数电离程度c(OH∼)/mol·L⁻¹0℃16.561.37×10˜59.098%1.507×10⁻²10℃15.161.57×10˜510.18%1.543×10⁻²20℃13.631.71×10∼511.2%1.527×10⁻²①温度升高,NH⋅HO的电离平衡向__________方向移动,能支持该结论的表中数据是__________。a.电离常数b.电离程度c.c(OH⁻)

d.c②表中c(OH−))③常温下,在氨水中加入少量的氯化铵晶体,下列说法错误的是__________。a.溶液的pH增大

b.cOH−减小

c.

【答案】(1)

=

中(2)

正确

<

能(3)

正反应

a

氨水浓度降低,使c(OH−)减小,而温度升高,使c(OH−【解析】1)醋酸和NH3·H2O的电离平衡常数均为

1.74×10−5

,根据水解的规律可知,则

CHCOO−

结合H+的能力(2)①如果氨水是强碱,0.10mol/L氨水c(H+)=

10−140.1mol/L

,实际上溶液的pH=10<13,所以氨水是弱碱,②若是强碱,稀释100倍,pH减小2个单位,由于是弱碱,稀释的过程中,会部分电离,即c(OH−)变化的幅度变小,pH(3)①温度升高,促进NH②氨水浓度在降低,而温度升高,两者双重作用使c(OH③常温下,在氨水中存在:

NH3⋅H2O⇀↽NH4++OH−【易错点拨】外界条件对电离平衡影响的四个不一定(1)稀醋酸加水稀释时,溶液中不一定所有的离子浓度都减小。因为温度不变,KW=c(H+)·c(OH-)是定值,稀醋酸加水稀释时,溶液中的c(H+)减小,故c(OH-)增大。(2)电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,如对于CH3COOHCH3COO-+H+,平衡后,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡右移,根据勒夏特列原理,只能“减弱”而不能消除这种改变,再次平衡时,c(CH3COOH)比原平衡时大。(3)电离平衡右移,离子的浓度不一定增大,如在CH3COOH溶液中加水稀释或加少量NaOH固体,都会引起平衡右移,但c(CH3COOH)、c(H+)都比原平衡时要小。(4)电离平衡右移,电离程度也不一定增大,如增大弱电解质的浓度,电离平衡向右移动,弱电解质的电离程度减小。【规律方法】判断弱电解质的三个角度1.弱电解质不能完全电离(1)测定一定浓度的HA溶液的pH。(2)与同浓度盐酸比较导电性。(3)与同浓度的盐酸比较和锌反应的快慢。2.弱电解质溶液中存在电离平衡条件改变时,平衡发生移动。(1)从一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化判断。(2)从升高温度后pH的变化判断。(3)从等体积、等pH的HA溶液、盐酸分别与过量的锌反应生成H2的量判断。3.弱电解质形成的盐类能水解如判断CH3COOH为弱酸可用下面两个现象:(1)配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞溶液。现象:溶液变为浅红色。(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH。现象:pH>7。考点二电离平衡常数及应用1.己知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示:化学式CHHClO电离平衡常数KKK以下说法不正确的是()A.向弱酸溶液中加入少量NaOH溶液,电离平衡常数变大

B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定

C.表中三种酸,酸性最强的是CH3COOH

D.向NaClO溶液中通入【答案】A

【解析】A.已知电离平衡常数仅仅是温度的函数,故向弱酸溶液中加入少量

NaOH

溶液,虽然电离平衡正向移动,但电离平衡常数不变,A不正确;B.由于多元弱酸第一步电离产生的H+,将抑制其二级、三级电离,故多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,BC.已知电离平衡常数越大,对应酸的酸性越强,结合表中三种酸的电离平常数可知,酸性最强的是CH3COOHD.由题干表格数据可知,Ka1(H2CO3)>Ka(HClO),即H2CO3的酸性强于HClO,向

NaClO

溶液中通入故答案为:A。2.将2mL1mol/L的醋酸滴入到饱和Na2CO3溶液中,观察到有气泡产生。下列有关说法不正确的是A.电离方程式:H2CO3=2H++CO32−

B.【答案】A

【解析】A.

H2CO3B.根据强酸制弱酸的原理,说明醋酸的酸性强于碳酸,B正确;C.电离平衡常数越大,酸性越强,C正确;D.多元弱酸,第一步电离远大于第二部电离,D正确;故答案为:A。3.常温下,体积和浓度一定的NaA溶液中各微粒浓度的负对数(−lgc)随溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述正确的是

A.曲线②表示−lgc(OH−)随溶液pH的变化情况

B.等物质的量浓度NaA和HA混合溶液:c(Na+)>c(A−)>c(OH−)>c(H+【答案】C

【解析】A.曲线②与pH成正比例关系,代表了氢离子浓度的负对数,故表示−lgc(H +)随溶液pH的变化情况,A错误;B.等物质的量浓度NaA和HA混合溶液呈酸性,正确顺序为c(A ​−)>c(Na +)>c(H +)>c(OH ​−),B错误;

C.等物质的量浓度NaA和HA混合溶液pH约为4.35,因此HA的Ka4.某温度下,相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(

)

A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线 B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强

C.a点的KW比c点的KW大 D.b点酸的浓度大于【答案】B

【解析】A项,HCl为强酸,CH3COOH为弱酸,稀释时CH3COOH的电离平衡向右移动,所以稀释相同倍数后醋酸溶液的pH小于盐酸的pH,故Ⅰ为盐酸稀释时的pH变化曲线,A错误;

B项,b点溶液中离子浓度大于c点溶液中离子浓度,所以b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强,B正确;

C项,温度相同,KW相同,所以a点的KW与c点的KW相同,C错误;

D项,pH相同的盐酸和醋酸溶液,因为CH35.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(

)

A.Ka2(H2X)的数量级为10−6

B.曲线N表示pH与lgc(HX−)【答案】D

【解析】H2X为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2X)>Ka2(H2X),酸性条件下,则pH相同时c(HX−)c(H2X)>c(X2−)c(HX−),由图象可知N为lgc(HX−)c(H2X)的变化曲线,M为lgc(X2−)c(HX−)的变化曲线,当lgc(HX−)c(H2X)=0或lgc(X2−)c(HX−)=0时,说明c(HX−6.常温下,向0.1mol·L−1Na2A溶液中,不断通入HCl,H2A、HA−、AA.H2A的第二级电离平衡常数为10−10mol/L

B.随着HCl的通入,c(H+)c(H2A)先减小后增大

C.【答案】B

【解析】A.当pOH=10时,c(H+)=10−4mol/L,HA−、A2−浓度相等,H2A的第二级电离平衡常数为c(A2−)c(H+)c(HA−)=10−4mol/L,故A错误;

B.温度不变,则H2A的第一级电离常数不变,即c(HA−)c(H+)7.25℃时,用浓度为0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定体积均是20.00 mL、浓度均为0.1000 mol/L的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(

)

A.酸性强弱顺序是HX>HY>HZ

B.HY为弱酸,其电离常数数量级为10−6

C.pH=2的HZ溶液加水稀释10倍,pH为3

D.加入20.00 mLNaOH溶液时,只有HY【答案】C

【解析】A.相同浓度的一元酸,酸的酸性越强其pH值越小,根据图知开始时pH(HX)>pH(HY)>pH(HZ),则酸性HX<HY<HZ,故A错误;

B.由分析可知,HY为弱酸,存在电离平衡:HY⇌H++Y−,根据图像数据,0.1000mol/L的HY溶液pH=3,即该酸溶液中c(H+)=10−3mol/L,其电离平衡常数Ka=c(H+)·c(Y−)c(HY)=10−3×10−310−1−10−3≈10【归纳拓展】电离常数(K)的三大应用(1)判断弱电解质的强弱,K越大,性质越强。(2)判断盐溶液中酸碱性强弱,K越大,对应的盐水解程度越小,呈现的酸、碱性越弱。(3)书写复分解反应方程式,K较大的酸或碱能制K较小的酸或碱。【方法规律】(1)特定条件下的Ka或Kb的有关计算25℃时,amol·L-1弱酸盐NaA溶液与bmol·L-1的强酸HB溶液等体积混合,溶液呈中性,则HA的电离常数Ka求算三步骤:①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)+c(B-)⇨c(A-)=c(Na+)-c(B-)=eq\f(a-b,2)。②物料守恒:c(HA)+c(A-)=eq\f(a,2)⇨c(HA)=eq\f(a,2)-eq\f(a-b,2)。③Ka=eq\f(cH+·cA-,cHA)=eq\f(10-7×\f(a-b,2),\f(a,2)-\f(a-b,2))。(2)根据图像求电离常数的思路(以HA为例)eq\x(分析图像)eq\o(→,\s\up7(寻找),\s\do5())eq\x(特殊点:cHA=cA-)→eq\x(pH或cH+)eq\o(→,\s\up7(Ka表达式))eq\x(Ka=cH+)考点三强酸(碱)与弱酸(碱)的比较1.相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,则下列关于同温、同体积、同浓度的HCN和HClO的说法中正确的是(

)A.酸的强弱:HCN>HClO

B.pH:HClO>HCN

C.与NaOH恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:HClO>HCN

D.酸根离子浓度:c(C【答案】D

【解析】A.强碱弱酸盐的水溶液呈碱性,相应酸的酸性越弱,其盐溶液的碱性越强,同浓度时NaCN溶液的pH比NaClO大,说明HCN的酸性比HClO弱,故A错误;

B.酸性HClO>HCN,则等浓度时,HClO溶液的pH较小,故B错误;

C.等物质的量时,与NaOH恰好完全反应,消耗NaOH的物质的量相等,故C错误;

D.酸性HClO>HCN,则等浓度时,c(CN−)<c(ClO−),故2.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表所示,则下列有关说法正确的是(

)弱酸化学式CHCNH电离平衡常数1.8×4.9×KKA.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(CH3COOH)<pH(HCN)<pH(H2CO3)

B.醋酸溶液加水稀释,其电离程度先增大后减小

C.NaCN中通入少量【答案】C

【解析】A.物质的量浓度相同的这几种酸,酸的电离平衡常数越大,酸中c(H+)越大,根据表知,酸中c(H+):CH3COOH>H2CO3>HCN,则pH(CH3COOH)<pH(H2CO3)<pH(HCN),故A错误;

B.溶液浓度越小,醋酸电离程度越大,加水稀释醋酸浓度减小,则其电离程度增大,故B错误;

C.酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,相对强的酸能和相对弱的酸的盐反应生成弱酸,3.常温下,用0.1 mol·L−1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.1 mol·L−1的HA溶液和HB溶液,滴定曲线如图。下列说法正确的是(

)A.HA的酸性强于HB

B.水的电离程度:④>③>①>②

C.将①和②对应的溶液混合,所得溶液为酸性

D.②点的溶液中的离子浓度排序为c(【答案】D

【解析】A.依据图像可知,没有加入氢氧化钠溶液之前,HB的pH小于HA的pH,而HA和HB的浓度相等,所以HA的酸性弱于HB,故A错误;

B.弱酸抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,碱滴定酸过程中,酸性越强对水的电离抑制程度越大,水的电离程度越小,所以水的电离程度:④>①>③>②,故B错误;

C.由两条曲线与Y轴的交点可得Ka(HA)≈10−11,Ka(HB)≈10−5,酸性HB>HA,则将 ①和 ②对应的溶液混合后,可理解为NaOH先与HB反应,且恰好完全反应生成NaB,HA没有反应,则混合后溶液的溶质为等量的NaB和HA,而Kh(B−)=KwKa(HB)≈10−9>K4.Ⅰ.25℃时,H2SO3、H

KKH1.3×16.3×1H4.2×15.6×1H3.7×12.9×1(1)H3P(2)在相同条件下,试比较H2CO3、HCO(3)向Na2CO3Ⅱ.甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动。实验方案如图:甲:取纯度相同,质量、大小相等的锌粒于两只试管中,同时加入0.1mol⋅L−1的HA、HCl溶液各乙:测定物质的量浓度均为0.1mol⋅L−1HA(4)甲方案中,说明HA是弱电解质的实验现象是_______;乙方案中说明HA是弱电解质的理由是:_______。(5)甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,用浓度均为0.1mol⋅L−1的HA和NaA溶液,按表中数据配制总体积相同的系列溶液(混合后体积变化忽略不计序号V(HA)/mLV(NaA)/mLV(nc(Ⅰ40.00//01Ⅱ4.00/36.0001…

Ⅶ4.003.0033.003:41Ⅷ4004.0032.001:11①由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HA溶液,电离平衡_______(填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:_______。②由实验Ⅱ∼Ⅷ可知,增大A−浓度,HA(6)乙同学查资料得室温下HA的电离平衡常数Ka=1.0×10−5,则100mL0.1mol⋅L−1【答案】(1)二

(2)

H2(3)

CO(4)

①.加入HA溶液后,试管上方的气球鼓起慢

②.测得

0.1mol⋅L−1

的HA溶液

(5)

①.正

②.实验Ⅱ相较于实验Ⅰ,醋酸溶液稀释了10倍,而实验Ⅱ的

cH+

比原来的

110(6)1%【解析】【小问1详解】根据表格数据可知,

H3P【小问2详解】电离常数越大,酸性越强,根据表格中数据可知,酸性从强到弱顺序为

H2C【小问3详解】酸性

HSO3−>HCO3−

,根据强酸制备弱酸的原理,则向

Na2C【小问4详解】甲方案中,加入酸后,试管上方的气球鼓起慢说明同浓度的两种酸中HA的氢离子浓度小于盐酸中的氢离子浓度,则HA为弱电解质;乙方案中说明HA是弱电解质的理由是:若HA是强酸,则全部电离,氢离子浓度为0.1 mol⋅L−1,当测得0.1 mol⋅L−1的【小问5详解】实验Ⅰ所得溶液的

cH+=10−2.86mol⋅L−1

,实验Ⅱ的溶液中

c(HA)

为实验Ⅰ的

110

,稀释过程中,若电离平衡不移动,则实验Ⅱ所得溶液的

cH+=10−3.86mol⋅L−1

,但实际溶液的

cH+=10−3.36【小问6详解】由HA的电离常数可知,0.lmol·L−1HA溶液中氢离子浓度为

Kac(HA)

=

1×10−5×0.1【规律方法】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)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。eq\a\vs4\al([思维建模])pH相同的一元酸或碱加水稀释的图像分析eq\a\vs4\al(说明:①\f(V,V0)稀释的体积倍数。,②a、b代表的强的碱和酸。,③c、d代表的弱的碱和酸。)第三板块真题演练1.(2023·浙江)甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH关系如图(已知甲酸Ka=1.8×10A.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2O⇌R3NH++OH−

B.pH=5的废水中c(HCOO−):c(HCOOH)=18:1

【答案】D

【解析】A.根据图知,工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂后,溶液pH值增大,说明R3N呈碱性,存在水解平衡R3N+H2O⇌R3NH++OH−,故A正确;

B.由HCOOH的电离平衡常数公式知:,pH=5时,c(H+)=10−5mol/L,:1,故B正确;

C.废水中pH值越小,c(H+)越大,使HCOOH⇌HCOO−2.(2023·港澳华侨联考)CH3COOH溶液中的物种分布系数与pH的关系如图所示。对于0.10mol⋅L−1的CH3COOHA.水解常数:Kℎ(CH3COO−)>10×10−9

B.δ(C【答案】D

【解析】A.CH3COO−水解方程式为:CH3COO−+H2O⇌CH3COOH+OH−可得水解常数:Kℎ(CH3COO−)=c(CH3COOH)×c(OH−)c(CH3COO−)=c(OH−)=10×10−9,故A错误;

B.依据题意可知,CHA. B.

C. D.【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,给出质子的物质是酸,则反应中,酸性:,反应中,酸性:,故酸性:,答案选D。4.(2022·湖北)下图是亚砷酸和酒石酸混合体系中部分物种的图浓度:总为,总为。下列说法错误的是(

)A.的为

B.的酸性比的强

C.时,的浓度比的高

D.时,溶液中浓度最高的物种为【答案】D

【解析】由图分析,左侧纵坐标浓度的数量级为,右坐标浓度的数量级为,横坐标为,随着的增大,先变大,然后再减小,同时变大,两者浓度均为右坐标,说明变化的程度很小,当时,,。继续增大,则减小,同时增大,当时,,,二者用左坐标表示,浓度比较大,说明变化的幅度比较大,但混合溶液中存在着酒石酸,电离常数远大于亚砷酸,且总浓度也大于总。A.,,当时,,,为,A正确;B.,当时,,,而由选项计算得的,即,所以的酸性比的强,B正确;C.由图可知的浓度为左坐标,浓度的数量级为,的浓度为右坐标,浓度的数量级为,所以时,的浓度比的高,C正确;D.由可知条件,酒石酸,的为,即酒石酸的第一部电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数,所以酒石酸的酸性远强于,另外总的浓度也小于总的浓度,所以当时,溶液中浓度最高的物种不是,D错误;故选D。5.(2022·全国乙卷)常温下,一元酸的。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的可自由穿过该膜如图所示。设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是(

)A.溶液Ⅰ中

B.溶液Ⅱ中的的电离度为

C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等

D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为【答案】B

【解析】常温下溶液的,则溶液中,,故A错误;

B.常温下溶液的,溶液中,,,则,解得,故B正确;

C.根据题意,未电离的可自由穿过隔膜,故溶液和中的相等,故C错误;

D.常温下溶液的,溶液中,,,,溶液中,溶液的,溶液中,,,,溶液中,未电离的可自由穿过隔膜,故溶液和中的相等,溶液和中之比为::,故D错误;6.(2021·湖北)常温下,已知溶液中含磷物种的浓度之和为,溶液中各含磷物种的关系如图所示。图中表示各含磷物种的浓度负对数,表示的浓度负对数;、、三点的坐标:,,。下列说法正确的是(

)A.曲线表示随的变化

B.的结构简式为

C.的溶液中:

D.的平衡常数【答案】D

【解析】曲线表示随的变化,故A错误;

B.是二元弱酸,其结构简式为,故B错误;

C.时,即,曲线、、分别表示、、随的变化,由图中点可知此时,即,由可得,故C错误;

D.根据图中点知当时,,即当时,,则,同理,根据图中点知当时,,即当时,,则,故H的平衡常数,故D正确;

故选:。7.(2021·全国乙卷)是一元弱酸,难溶盐的饱和溶液中随而变化,不发生水解。实验发现,时为线性关系,如图中实线所示。下列叙述错误的是(

)A.溶液时,

B.的溶度积

C.溶液时,

D.的电离常数【答案】C

【解析】时,,由图可知此时,故,故A正确;

B.时,溶液中浓度较大,水解被抑制,溶液中,则,故B正确;

C.时,若等式成立,则,由中,则,由图可知此时溶液中,溶液,故C错误;

D.,当时,,由物料守恒有:,则,由中,则,故,由图可知此时,故K,故D正确。

故选:。8.(2020·天津)某温度下,和的电离常数分别为和。将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其随加水体积的变化如图所示。

下列叙述正确的是(

)A.曲线Ⅰ代表溶液

B.溶液中水的电离程度:点点

C.相同体积点的两溶液分别与恰好中和后,溶液中相同

D.从点到点,溶液中保持不变其中、分别代表相应的酸和酸根离子【答案】D

【解析】酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据电离平衡常数知,酸性:;

A.加水稀释促进弱酸电离,相同的这两种酸稀释相同倍数,变化大的酸性较强,根据图知,变化较大的是Ⅱ,则Ⅱ表示较强的酸,所以曲线Ⅰ表示,故A错误;

B.酸或碱抑制水电离,酸中越大其抑制水电离程度越大,酸中:,则抑制水电离程度:,所以水电离程度:,故B错误;

C.点两种溶液的相同,但是两种溶液浓度:,相同体积的点两种溶液中溶质物质的量:,消耗的碱与酸的物质的量成正比,所以消耗的碱:,根据原子守恒知溶液中:,故C错误;

D.水解平衡常数只与温度有关,,从点到点,温度不变,水解平衡常数不变,所以溶液中保持不变,故D正确。

故选D。

9.(2020·浙江)下列说法不正确的是(

)A.的盐酸中

B.将溶液从常温加热至,溶液的变小但仍保持中性

C.常温下,溶液呈碱性,说明是弱电解质

D.常温下,为的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液增大【答案】A

【解析】、常温下,水中的,盐酸完全电离出的,接近水电离的,不能忽略水电离出的,的盐酸中,故A错误;

B、常温下强酸强碱盐溶液显中性,;水的电离吸热,加热至,温度升高,水的电离平衡向右移动,电离出的和增大,减小,溶液中依然显中性,故B正确;

C、强碱弱酸盐溶液中弱酸根离子发生水解:,而使溶液显碱性,证明是弱电解质,故C正确;

D、弱酸醋酸在水溶液中存在电离平衡:,固体溶于水电离出,使增大,电离平衡向左移动,减小,增大,故D正确;

故选:。10.(2020·海南)某弱酸溶液中主要成分的分布分数随的变化如图所示。下列说法错误的是(

)A.该酸

B.的水解平衡常数

C.当该溶液的时,

D.某::的缓冲溶液,【答案】B

【解析】A.由图可知,时,,该酸,故,故A正确;

B.的水解平衡常数,故B错误;

C.根据图像可知,当该溶液的时,,故C正确;

D.根据图像可知,为,为时,约为,故某::的缓冲溶液,,故D正确;

故选:。11.(2020·北京)室温下,对于醋酸溶液。下列判断正确的是(

)A.该溶液中的粒子数为

B.加入少量固体后,溶液的降低

C.滴加溶液过程中,与之和始终为

D.与溶液反应的离子方程式为【答案】C

【解析】醋酸溶液中醋酸的物质的量为,醋酸属于弱酸,在水中部分电离,则的粒子数小于,故A错误;

B.加入少量固体后,溶液中的浓度增大,会抑制醋酸的电离,溶液中的氢离子浓度减小,酸性减弱,则溶液的升高,故B错误;

C.醋酸溶液中醋酸的物质的量为,滴加溶液过程中,溶液中始终存在物料守恒,,故C正确;

D.醋酸的酸性强于碳酸,但醋酸是弱电解质,不能拆分,故D错误。

12.(2019·上海)常温下、、,下列叙述正确的是(

)A.中

B.等体积混合后,醋酸根离子浓度小于的二分之一

C.等体积混合以后,溶液呈酸性,则

D.等体积混合以后,水的电离程度比等体积混合的电离程度小【答案】B

【解析】A.是弱电解质,电离是极其微弱的,溶剂水电离产生氢离子,所以中,故A错误;B.等体积混合后,两者恰好完全反应,所以浓度是原来的一半,但溶液的体积变大促进醋酸根离子的水解,所以等体积混合后,醋酸根离子浓度小于的二分之一,故B正确;C.等体积混合以后,以醋酸的电离为主,所以溶液呈酸性,则,故C错误;D.等体积混合,恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐水解对水的电离起促进作用,而等体积混合以醋酸电离为主,溶液呈酸性,对水的电离起抑制作用,所以等体积混合以后,水的电离程度比等体积混合的电离程度大,故D错误。13.(2021·山东)赖氨酸,用表示是人体必需氨基酸,其盐酸盐在水溶液中存在如下平衡:。向一定浓度的溶液中滴加溶液,溶液中、、和的分布系数随变化如图所示。已知,下列表述正确的是(

)A.

B.点,

C.点,

D.点,【答案】CD

【解析】向溶液中滴加溶液,依次发生离子反应:、、,溶液中逐渐减小,和先增大后减小,逐渐增大;,,,点,由此可知,点,则,点,则。

A.根据,,,结合图象代入数据,,因此,故A错误;

B.点存在电荷守恒:,此时,因此,故B错误;

C.根据图象点,因此,即,因此,,故C正确;

D.根据点溶质为、、,此时溶液呈碱性,因此,水解程度是微弱的,溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度,因此,故D正确;

故选:。第四板块模拟提升1.有研究认为,强碱性溶液中反应I−+ClO−=IO−+Cl−分三步进行,其中两步如下:

第一步ClA.反应第二步为HOCl+I−→HOI+Cl−

B.由K可判断反应第三步比第一步快

C.升高温度可以加快ClO−【答案】B

【解析】A.总反应减去第一步反应−第三步反应可得出第二步反应为HOCl+I−→HOI+Cl−,故A正确;

B.平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度,不能判断反应速率的大小,故B错误;

C.升高温度可以加快反应速率,故C正确;

D.ClO−的在水溶液中发生水解,说明HOCl2.某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10−4和1.7×10−5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其A.曲线I代表HNO2溶液

B.溶液中水的电离程度:b点>c点

C.从c点到d点,溶液中c(HA)⋅cOH−cA−保持不变(其中HA、A−【答案】C

【解析】根据HNO2和CH3COOH的电离常数,可知酸性:HNO2>CH3COOH。相同pH的两种酸溶液,稀释相同倍数时,酸性较弱的酸的pH变化较小,故曲线I代表CH3COOH溶液,A项错误。两种酸溶液中水的电离受到抑制,b点溶液pH小于c点溶液pH,则b点对应酸电离出的cH+大,对水的电离抑制程度大,故水的电离程度:b点<c点,B项错误。溶液中c(HA)⋅cOH−cA−3.常温下,亚硝酸HNO2和连二次硝酸H2N化学式电离平衡常数HNKHK下列分析正确的是A.加水稀释亚硝酸,亚硝酸的电离程度增大,cH+也增大

B.常温下,NaNO2溶液中存在水解平衡,其Kℎ=2×10−10

C.pH相等的NaNO【答案】C

【解析】A.加水稀释促进亚硝酸电离,但是亚硝酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以加水稀释亚硝酸,亚硝酸的电离程度增大,c(H+)B.常温下,NaNO2溶液中存在水解平衡,其

Kℎ=C.酸的电离常数越大,酸性越强,即亚硝酸(HNO2)和连二次硝酸(H2N2O2)的酸性强弱:HNO2>H2N2O2,所以

HN2O2−

的水解程度大,浓度相同的D.Na2N2O2两步水解导致溶液呈碱性,则c(OH−)>c(H+),第一步水解程度远远大于第二步水解程度,但是其水解程度较小,所以c(H+)<c(

H4.常温下,pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lgVV0。的变化关系如图所示,下列叙述正确的是(

)A.水的电离程度:a点>b点

B.HA为强酸,且Ka(HB)<Ka(HC)

C.当lgVV0=3时,升高溶液的温度,c(B−)【答案】C

【解析】稀释100倍时,pH由2变为4的酸为强酸,pH由2变为小于4的酸为弱酸,根据图知,HA为强酸而HB、HC为弱酸,pH变化越小的酸酸性越弱,则酸性HB>HC;

A.a点氢离子浓度大于b点,则水的电离程度:a点<b点,故A错误;

B.稀释100倍时,pH由2变为4的酸为强酸,pH由2变为小于4的酸为弱酸,根据图知,HA为强酸而HB、HC为弱酸,pH变化越小的酸酸性越弱,则酸性HB>HC,则电离平衡常数Ka(HB)>Ka(HC),故B错误;

C.当lgVV0=3时,三种溶液同时升高温度,促进弱酸电离,不考虑酸和水挥发时,c(A−)不变,c(B−)增大,5.已知常温下水溶液中H2A、HA−、A2−、HB、B−的分布分数δ[如δA2−=cA2−cH2A+cHA−A.曲线d表示δ(HB)

B.B−的水解平衡常数KbB−=10−5.7【答案】D

【解析】A.由题中信息可知,

H2A

为二元弱酸,

H2A⇀↽HA−+H+

HA−⇀↽A2−+H+

,用

0.0100mol⋅L−1

H2A

溶液滴定20.00mL

0.0100mol⋅L−1

CaB2

溶液,发生反应:

H2A+CaB2=2HB+CaA

,则酸性:

H2A

>HB,所以曲线a、b、B.

B−

的水解平衡常数

KbB−=c(HB)⋅c(OH−)c(B−)

,曲线d和e相交时

c(HB)

=

c(B−)

KbBC.根据图2可知,滴定过程中会生成CaA沉淀,溶液变浑浊,故C正确;D.若滴定过程中不产生沉淀,则根据电荷守恒:

cHA−+2cA2−+cOH−+c(B−)=2cCa2++cH+

,根据物料守恒:

2cCa2+

=

c(HB)

+

c(B−)

,则故选:D。6.下列说法正确的是(

)A.碳酸钠溶液显碱性:CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−【答案】A

【解析】A.碳酸钠是弱酸强碱盐,碳酸根离子水解使溶液显碱性,并且第一级水解为主,其水解的离子方程式为CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−,故A正确;

B.向盐酸中加入氨水至中性时c(OH−)=c(H+),电荷守恒关系为c(Cl−)+c(OH−)=c(H+)+c(NH4+),则c(Cl−)=c(NH4+),溶液中c(NH4+)c(Cl−)=1,故B错误;A.室温下,H2A的Ka2≈2.0×10−6

B.b点溶液存在关系式:c(K+)=c(Cl−)+c(HA−

)+2c(A2−

)

C.a、b、【答案】D

【解析】A.由图可知,0.1

mol⋅L−1

K2A溶液的pH为10,溶液中c(OH−)=Kwc(H+)≈c(HA−),则H2A的Kℎ1= c(HA−)×c(OH−)c(A2−)= c(HA−)×c(OH−)c(A2−)×c(H+)c(H+)=c(HA−)Kwc(A2−)×c(H+)=KwKa2=10−14Ka2≈1×10−4×1×10−40.1=1×10−7,则H2A的Ka2≈1.0×10−7,故A错误;

B.b点加入10mL0.1

mol⋅L−1的HCl溶液,K2A+HCl=KHA+KCl,则溶质为KHA和KClA.1L溶液中含H+为0.02 mol

B.c( H+)=2c(C2O42−)+c( HC2O4−)+c【答案】B

【解析】略9.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是二元弱碱,在水中的电离原理类似于氨。电离方程式为:第一级电离H2NCA.溶液中水的电离程度:b点大于a点

B.曲线G代表pOH与的变化关系

C.常温下,H2NCH2CH2NH2的K【答案】D

【解析】A.a到b的变化过程中,生成的盐更多,水的电离程度增大,故A正确;

B.第一步电离的K1大,c(OH−)大,pOH小,故曲线M代表pOH与的变化关系,曲线G代表pOH与,故B正确;

C.二元弱碱的第一步电离强于第二步电离,当与等于0时,氢氧根离子浓度等于相应的K值,参照pOH的计算,常温下,

d点时,K1=1×10−4.07=100.93×10−5,故C正确;

D.H3NCH210.K2Cr2O7溶液中存在多个平衡。在考虑平衡:①Cr2O72−(aq)+H2O(l)⇌2HCrOA.已知Ka1(H2SO3)=1.29×10−2,由②可知向K2CrO4溶液中通SO2可制得KHCrO4

B.c(H+)⋅c2(Cr【答案】C

【解析】A.二氧化硫具有还

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