2025版高考化学一轮总复习真题演练第8章水溶液中的离子反应与平衡第27讲弱电解质的电离平衡

第27讲弱电解质的电离平衡命题分析(1)从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题呈现，考查内容主要有以下两个方面：①以弱酸、弱碱为载体，考查溶液pH、电离平衡影响因素、离子浓度关系等。②以电解质溶液曲线为载体，考查电离常数的计算、离子浓度关系等。(2)从命题思路上看，侧重以电解质溶液图像、化工流程为载体，依据图像进行电离常数的计算、运用电离常数进行相关计算。真题演练1．(2024·湖北，14,3分)H2L为某邻苯二酚类配体，其pKa1＝7.46，pKa2＝12.4。常温下构建Fe(Ⅲ)－H2L溶液体系，其中c0(Fe3＋)＝2.0×10－4mol·L－1，c0(H2L)＝5.0×10－3mol·L－1。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示，分布系数δ(x)＝eq\f(cx,2.0×10－4mol·L－1)，已知lg2≈0.30，lg3≈0.48。下列说法正确的是(C)A．当pH＝l时，体系中c(H2L)>c{[FeL]＋}>c(OH－)>c(HL－)B．pH在9.5～10.5之间，含L的物种主要为L2－C．L2－＋[FeL]＋[FeL2]－的平衡常数的lgK约为14D．当pH＝10时，参与配位的c(L2－)≈1.0×10－3mol·L－1[解析]pH＝1时，c(OH－)＝1×10－13mol·L－1，c(H＋)＝0.1mol·L－1，Ka1＝eq\f(cH＋·cHL－,cH2L)＝10－7.46，eq\f(cHL－,cH2L)＝eq\f(10－7.46,0.1)＝10－6.46，说明此时H2L电离程度特殊弱，则c(H2L)≈5.0×10－3mol·L－1－c{[FeL]＋}＝(5.0×10－3－1×10－4)mol·L－1＝4.9×10－3mol·L－1，依据Ka1得c(HL－)＝4.9×10－9.46>c(OH－)，A项错误；Ka2＝eq\f(cL2－·cH＋,cHL－)＝10－12.4，c(H＋)在10－9.5～10－10.5之间时eq\f(cL2－,cHL－)＝eq\f(10－12.4,cH＋)<1，则c(HL－)>c(L2－)，则含L的物种主要不是L2－，B项错误；此反应的K＝eq\f(c{[FeL2]－},cL2－·c{[FeL]＋})，pH＝4时，[FeL]＋与[FeL2]－浓度相等，此时K＝eq\f(1,c[L2－])，则lgK＝－lgc[L2－]，据Ka1、Ka2可得c(L2－)＝eq\f(Ka1·Ka2·cH2L,c2H＋)＝eq\f(10－7.46×10－12.4×5.0×10－3,10－8)mol·L－1＝5.0×10－14.86mol·L－1，则lgK＝14.86－lg5≈14，C项正确；pH＝10时，由图像可知c{[FeL3]3－}＝c{[FeL2OH]2－}＝1.0×10－4mol·L－1，则参与配位的c(L2－)＝1×10－4×(2＋3)mol·L－1＝5×10－4mol·L－1，D项错误。2．(2024·浙江1月选考，13,3分)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＝1.8×10－4)，下列说法不正确的是(D)A．活性成分R3N在水中存在平衡：R3N＋H2OR3NH＋＋OH－B．pH＝5的废水中c(HCOO－)∶c(HCOOH)＝18C．废水初始pH<2.4，随pH下降，甲酸的电离被抑制，与R3NH＋作用的HCOO－数目削减D．废水初始pH>5，离子交换树脂活性成分主要以R3NH＋形态存在[解析]类比NH3·H2O的电离平衡可知，R3N在水中存在平衡：R3N＋H2OR3NH＋＋OH－，A项正确；依据甲酸电离平衡HCOOHH＋＋HCOO－，Ka＝eq\f(cH＋·cHCOO－,cHCOOH)＝1.8×10－4，pH＝5即c(H＋)＝10－5mol·L－1，代入计算得eq\f(cHCOO－,cHCOOH)＝18，B项正确；pH<2.4时，随pH下降，H＋浓度增大，甲酸电离平衡逆向移动，电离度减小，甲酸的电离被抑制，HCOO－浓度减小，则可与R3NH＋作用的HCOO－数目削减，使回收率降低，与图像相符，C项正确；由平衡R3N＋H2OR3NH＋＋OH－知，pH较高时，OH－浓度增大，平衡逆向移动，离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在，故被吸附的HCOO－较少，回收率较低，D项错误。3．(2024·海南等级考)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变更如图所示。下列说法错误的是(B)A．该酸－lgKa≈4.7B．NaA的水解平衡常数Kh＝eq\f(1,Ka)C．当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)<c(A－)D．某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4[解析]视察曲线的交点为c(HA)＝c(A－)时，此时溶液的pH≈4.7，该酸Ka＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)＝c(H＋)≈10－4.7，故－lgKa≈4.7，A说法正确；NaA的水解平衡常数Kh＝eq\f(cOH－·cHA,cA－)＝eq\f(cOH－·cHA·cH＋,cA－·cH＋)＝eq\f(Kw,Ka)，B说法错误；依据图像可知，当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)<c(A－)，C说法正确；依据图像可知，c(HA)为0.8，c(A－)为0.2时，pH约为4，故某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4，D说法正确。本讲要点速记：1．推断强弱电解质的核心依据电解质在水溶液中的电离程度，若不完全电离则为弱电解质。2．电离平衡的两个特征v(电离)＝v(结合)≠0；分子、离子浓度保持不变。3．影响电离平衡的三个因素(1)上升温度：电离平衡右移。(2)稀释：电离平衡右