2025届高三高考化学二轮复习专题训练++能力小专题++弱电解质的电离平衡++导学案

2025高考化学二轮复习能力小专题弱电解质的电离平衡必备知识1.电解质溶液的稀释图像(1)25℃时相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸溶液的稀释。稀释相同的倍数,醋酸溶液的pH大稀释到相同的pH,盐酸加入的水多(2)25℃时相同体积、相同pH的盐酸、醋酸溶液的稀释。稀释相同的倍数,盐酸的pH大稀释到相同的pH,醋酸溶液加入的水多(3)pH与稀释倍数的线性关系。①HY为强酸、HX为弱酸;②a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-);③水的电离程度:d>c>a=b①MOH为强碱、ROH为弱碱;②c(ROH)>c(MOH);③水的电离程度:a>b2.电离平衡常数的应用(1)判断离子浓度比值的大小变化例如,将氨水加水稀释,c(OH-)减小,由于电离平衡常数c(NH4(2)Ka=c(H+)·c(A-)c(HA),对于弱酸溶液,c(H

练真题例1[2023·天津卷]下表列出25℃时不同羧酸的pKa(即-lgKa)。根据表中的数据推测,结论正确的是 ()羧酸CH3COOHCH2FCOOHCH2ClCOOHCH2BrCOOHpKa4.762.592.872.90A.酸性强弱:CH2ICOOH>CH2BrCOOHB.对键合电子的吸引能力强弱:F<Cl<BrC.25℃时的pKa大小:CHF2COOH<CH2FCOOHD.25℃时0.1mol·L-1溶液的碱性强弱:CH3COONa<CH2ClCOONa例2[2024·广东卷节选]在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下,某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸HX(X为A或B)在某非水溶剂中的Ka。a.选择合适的指示剂HIn,Ka(HIn)=3.6×10-20;其钾盐为KIn。b.向KIn溶液中加入HX,发生反应:In-+HXX-+HIn。KIn起始的物质的量为n0(KIn),加入HX的物质的量为n(HX),平衡时,测得c平(In-已知:该溶剂本身不电离,钾盐在该溶剂中完全电离。(1)计算Ka(HA)。(写出计算过程,结果保留两位有效数字)(2)在该溶剂中,Ka(HB)Ka(HA);Ka(HB)Ka(HIn)。(填“>”“<”或“=”)

练模拟1.25℃时,已知Ka(HA)=1.8×10-4、Ka(HB)=1.75×10-5,则下列叙述正确的是()A.因Ka(HA)>Ka(HB),故NaB溶液的pH大于NaA溶液的pHB.等pH的HA、HB溶液分别稀释100倍,溶液中c(A-)>c(B-)C.向NaB溶液中滴加HA溶液至pH=7时,c(B-)·c(HA)>c(A-)·c(HB)D.等物质的量浓度的NaA和NaB混合溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(HA)+c(HB)2.[2024·广东六校联盟联考]某温度下,HX和HY的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-4,将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是 ()A.b点酸的总物质的量浓度小于c点酸的总物质的量浓度B.酸的电离程度:c>d;a点溶液中,c(X-)<c(Y-)C.导电能力强弱:d>c;a点Ka的数值比d点Ka的数值大D.c点和d点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同3.食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25℃时,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(1)配制250mL0.1mol·L-1的HAc溶液,需5mol·L-1HAc溶液的体积为mL。

(2)某小组研究25℃下HAc电离平衡的影响因素。提出假设稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验用浓度均为0.1mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定pH,记录数据。序号V(HAc)/mLV(NaAc)/mLV(H2O)/mLn(NaAc)∶n(HAc)pHⅠ40.00//02.86Ⅱ4.00/36.0003.36…Ⅶ4.00ab3∶44.53Ⅷ4.004.0032.001∶14.65①根据表中信息。补充数据:a=,b=。

②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc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:

。

③由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动。实验结论假设成立。(3)小组分析上表数据发现:随着n(NaAc)n(HAc)的增加,c(H+)的值逐渐接近HAc的查阅资料获悉:一定条件下,按n(NaAc)n(HAc)=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的对比数据发现,实验Ⅷ中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。(ⅰ)移取20.00mLHAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08mL,则该HAc溶液的浓度为mol·L-1。

(ⅱ)用上述HAc溶液和0.1000mol·L-1NaOH溶液,配制等物质的量的HAc与NaAc混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。(4)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。Ⅰ移取20.00mLHAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液V1mLⅡ

,测得溶液的pH为4.76

实验总结得到的结果与资料数据相符,方案可行。

课后练1.[2024·广东东莞质检]草酸(H2C2O4)是一种重要的化工原料,可用作还原剂、漂白剂等。下列事实能说明H2C2O4是弱电解质的是()A.25℃,0.1mol·L-1H2C2O4溶液pH≈1.3B.25℃,0.1mol·L-1H2C2O4溶液pH<7C.用H2C2O4溶液做导电实验,灯泡很暗D.H2C2O4能与Na2CO3溶液反应产生气泡2.[2024·广东广州三模]H3PO2是一种一元弱酸,与等浓度等体积的NaOH溶液完全反应后生成NaH2PO2,下列叙述正确的是()A.NaH2PO2是酸式盐B.H3PO2溶液中存在电离平衡:H2PO2-HPO2C.0.01mol·L-1H3PO2水溶液加水稀释,pH增大D.H3PO2溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为H++OH-H2O3.[2024·广东广州七校联考]稀氨水中存在电离平衡NH3·H2ONH4++OH-A.加入NH4Cl固体,平衡逆向移动,溶液中c(NH4B.通入NH3,平衡正向移动,NH3·H2O的电离程度增大C.加入NaOH固体,平衡逆向移动,溶液的碱性增强D.通入HCl,平衡正向移动,溶液中c(NH4+)和c(OH4.[2024·广东深圳高级中学模拟]已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸化学式CH3COOHHCNH2CO3电离平衡常数1.75×10-56.2×10-10Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11下列有关说法正确的是()A.等物质的量浓度的各溶液中c(H+)大小关系:CH3COOH<H2CO3<HCNB.醋酸溶液加水稀释,其电离程度先增大后减小C.等pH的各溶液中物质的量浓度大小关系:CH3COOH<H2CO3<HCND.稀释HCN溶液过程中,c(C5.[2024·广东湛江模拟]已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸醋酸次氯酸电离平衡常数Ka=1.75×10-5Ka=4.0×10-8弱酸碳酸亚硫酸电离平衡常数Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11Ka1=1.4×10-2Ka2=6.0×10-8下列离子方程式正确的是()A.少量的CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-CO32−B.少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-CaSO3↓+2HClOC.相同浓度的NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合:H++HCO3-CO2↑+2H2D.少量的SO2通入Na2CO3溶液中:SO2+H2O+2CO32−SO36.[2024·广东东莞质检]常温下,向100mL0.1mol·L-1K2CO3溶液中缓慢滴加0.1mol·L-1盐酸,溶液中各离子(Cl-、CO32−、HCO3-)物质的量随加入盐酸中HCl物质的量的变化如图所示。已知:碳酸Ka1=4.5×10-7,KA.A点溶液中所有阴离子为CO32−、HCOB.B点c(H+)=4.5×10-7mol·L-1C.C点满足关系:c(Cl-)=c(CO32−)+c(HCO3-)+c(HD.从A点至D点,水的电离程度一直增大

答案解析练真题·例1C[解析]根据电负性F>Cl>Br>I,CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱,则酸性CH2ICOOH<CH2BrCOOH,A错误;电负性越大,对键合电子的吸引能力越强,电负性:F>Cl>Br,对键合电子的吸引能力强弱:F>Cl>Br,B错误;F是吸电子基团,F原子个数越多,吸电子能力越强,使得羧基中O—H极性增强,更易电离,酸性增强,则25℃时的pKa大小:CHF2COOH<CH2FCOOH,C正确;根据pKa知,相同浓度下酸性CH3COOH<CH2ClCOOH,酸性越强,其对应盐的水解程度越弱,碱性越弱,则相同浓度下碱性:CH2ClCOONa<CH3COONa,D错误。例2(1)4.0×10-21由变化曲线图可知,当n(HA)n0(KIn)=1.0时,c平(In-)c平(HIn)=3.0,设初始c0(KIn)=c0mol·L-1,则初始c(HA)=c0molIn-+HAA-+HIn起始浓度/(mol·L-1)c0c000转化浓度/(mol·L-1)xxxx平衡浓度/(mol·L-1)c0-xc0-xxx由c平(In-)c平(HIn)=3.0,即c0-xx=3.0,解得x=0.25c0,则该反应的平衡常数为K1=c(A-)(2)>>[解析](2)根据图像可知,当n(HB)n0(KIn)=1.0时,设平衡时In-和HB转化的物质的量浓度均为ymolIn-+HBB-+HIn起始浓度/(mol·L-1)c0c000转化浓度/(mol·L-1)yyyy平衡浓度/(mol·L-1)c0-yc0-yyy此时c平(In-)c平(HIn)<1.0,即c0-yy<1.0,则y>0.5c0,则该反应的平衡常数K2=Ka(HB)Ka(HIn)>0.5c模拟练1.D[解析]NaA、NaB溶液的pH还与浓度有关,相同浓度时NaB溶液的pH大于NaA溶液的pH,但选项中浓度未知,A项错误;pH相同的HA、HB溶液中A-和B-的浓度相同,加水稀释100倍时,酸性越弱pH变化越小,电离出的H+浓度更大,由于HB的酸性更弱,电离程度更大,则溶液中c(A-)<c(B-),B项错误;Ka(HA)Ka(HB)=c(A-)·c(HB)c(B-)·c(HA)>1,故c(A-)·c(HB)>2.D[解析]根据HX和HY的电离常数可知,HX的酸性强于HY,pH和体积均相同的两种溶液,HY的浓度更大,加水稀释时,其pH增大速率较慢,因此曲线Ⅰ表示HY,曲线Ⅱ表示HX。曲线Ⅰ表示HY,曲线Ⅱ表示HX,且HY的初始浓度大于HX,稀释相同倍数,HY的浓度仍大于HX,因此b点酸的总物质的量浓度大于c点酸的总物质的量浓度,A错误;d点相对于c点,加水体积更多,弱酸越稀释电离程度越大,因此电离程度d>c,a点两种溶液pH相等,则根据电荷守恒有c(X-)=c(Y-)=c(H+)-c(OH-),B错误;d点虽然HX的电离程度更大,但是d点溶液的体积更大,各种离子的浓度更低,导电能力d<c,Ka只与温度有关,温度相同则a、d点Ka相同,C错误;c点加水稀释变成d点,但是n(HX)+n(H+)(HX电离的氢离子)始终为定值,两溶液分别与NaOH恰好中和后,消耗的NaOH物质的量相同,n(Na+)相同,D正确。3.(1)5.0(2)①3.0033.00②正实验Ⅱ相较于实验Ⅰ,醋酸溶液稀释了10倍,而实验Ⅱ的pH增大值小于1(3)0.1104(4)向滴定后的混合液中加入20.00mLHAc溶液[解析](1)溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,因此250mL×0.1mol·L-1=V×5mol·L-1,解得V=5.0mL。(2)①实验Ⅶ的溶液中n(NaAc)∶n(HAc)=3∶4,V(HAc)=4.00mL,因此V(NaAc)=3.00mL,即a=3.00,由实验Ⅰ可知,溶液最终的体积为40.00mL,因此V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00。②实验Ⅰ所得溶液的pH=2.86,实验Ⅱ的溶液中c(HAc)为实验Ⅰ的110,稀释过程中,若不考虑电离平衡移动,则实验Ⅱ所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但实际溶液的pH=3.36<3.86,说明稀释过程中,溶液中n(H+(3)(ⅰ)滴定过程中发生反应:HAc+NaOHNaAc+H2O,由反应的化学方程式可知,滴定至终点时,n(HAc)=n(NaOH),因此22.08mL×0.1mol·L-1=20.00mL×c(HAc),解得c(HAc)=0.1104mol·L-1。(4)向20.00mL的HAc溶液中加入V1mLNaOH溶液达到滴定终点,滴定终点的溶液中溶质为NaAc,当n(NaAc)n(HAc)=1时,溶液中c(H+)的值等于HAc的Ka,因此可再向溶液中加入20.00mLHAc溶液,使溶液中n课后练1.A[解析]25℃,0.1mol·L-1H2C2O4溶液pH≈1.3,c(H+)<0.1mol·L-1,说明H2C2O4部分电离,为弱电解质,A正确;25℃,0.1mol·L-1H2C2O4溶液pH<7,说明该溶液呈酸性,不能判断H2C2O4为弱电解质,B错误;用H2C2O4溶液做导电实验,灯泡很暗,说明溶液中离子浓度很小,不能说明H2C2O4部分电离,则不能证明H2C2O4为弱电解质,C错误;草酸的酸性比碳酸的强,H2C2O4能与Na2CO3溶液反应产生气泡,不能说明H2C2O4为弱电解质,D错误。2.C[解析]H3PO2是一种一元弱酸,NaH2PO2是正盐,A错误;H3PO2是一种一元弱酸,所以H3PO2溶液中只存在电离平衡H3PO2H2PO2-+H+,不存在H2PO2-的电离,B错误;0.01mol·L-1H3PO2水溶液加水稀释,氢离子浓度减小,pH增大,C正确;H3PO2溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为H3PO2+OH-H2PO23.C[解析]加入NH4Cl固体,溶液中c(NH4+)增大,平衡逆向移动,A错误;通入NH3,c(NH3·H2O)增大,平衡正向移动,但NH3·H2O的电离程度减小,B错误;加入NaOH固体,溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移动,溶液的碱性增强,C正确;通入HCl,H+与OH-结合生成H2O,c(OH-)减小,平衡正向移动,溶液中c(N4.C[解析]电离平衡常数越大,酸性越强,所以酸性CH3COOH>H2CO3>HCN,则物质的量浓度相同的弱酸电离的c(H+):CH3COOH>H2CO3>HCN,A错误;弱电解质的浓度越小,电离程度越大,即加水稀释,电离程度增大,B错误;等物质的量浓度的三种弱酸溶液中c(H+)大小:CH3COOH>H2CO3>HCN,则等pH的三种弱酸溶液,物质的量浓度大小关系:CH3COOH<H2CO3<HCN,C正确;c(CN-)c5.D[解析]电离平衡常数越大,电离程度越大,