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2023——2024 年解密高考化学大一轮复习精讲案
第八章 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
1. 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。
2. 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
1
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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0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液为例,填写外界条件对CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+
H+(aq) ΔH>0 的影响。
2
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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
HA
H++A-
BOH
B++OH-
电离常数表达式
Ka=
Kb=
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=×100%,也可表示为α=×100%。
(3)影响因素
3
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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
4
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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
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1 L后,下列变化中不正确的是( )
A. N H 3⋅H 2O的电离程度增大
B. c( N H 3⋅H 2O)增大
C. N H 4
+的数目增多
D.
c( N H 4
+)
c( N H 3⋅H 2O)增大
2.某温度下,HN O2和C H 3COOH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pH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HN O2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( N a
+)相同
5
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D. 从c点到d点,溶液中c (HA)⋅c(O H
−)
c( A
−)
保持不变(其中HA、A
−分别代表相应的酸和酸根离子)
3.室温下向10mL 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(CH 3COO
−)
c(CH 3COOH )×c(OH
−)
不变
C. 醋酸的电离程度增大,c( H
+)也增大
D. 再加入10mL pH =11的NaOH溶液,混合液pH =7
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,0.1mol· 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. 0.1mol AgCl和0.1mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(C l
−)=c( I
−)
5.氨水中存在的主要溶质微粒是N H 3· H 2O。
已知:常温下,醋酸和N H 3· H 2O的电离平衡常数均为1.74×10
−5
(1)CHCOO
−结合H
+的能力__________N H 4
+结合O H
−的能力(填“>”“=”或“<”),则CHCOONH
溶液呈 __________性。
(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、NH ₄Cl晶体、醋酸铵晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水。
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“<”)即可确认一水合氨是
弱电解质。
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。
6
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温度
c( NH ₃· H ₂O)/mol·L电离常数
电离程度
c(OH ∼)/mol·L⁻ ¹
0℃
16.56
1.37×10˜ 5
9.098 %
1.507×10⁻ ²
10℃
15.16
1.57×10˜ 5
10.18 %
1.543×10⁻ ²
20℃
13.63
1.71×10∼5
11.2%
1.527×10⁻ ²
①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.c (NH ⋅HO)
②表中c(O H
−))基本不变的原因是__________。
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.c(O H
−)减小 c . c(N H 4
+)减小
【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。
7
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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
C H 3COOH
H 2C O3
HClO
电离平衡常
数
K a=1.8×10
−5
K a1= 4.3×10
−7 K a2=5.6×10
−11
K a=3.0×10
−8
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C H 3COOH
D. 向NaClO溶液中通入C O2气体,可以生成HClO
2.将2mL1mol/ L的醋酸滴入到饱和N a2C O3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:H 2C O3=2 H
++C O3
2−
B. 酸性:C H 3COOH > H 2C O3
C. 电离常数:K n(C H 3COOH )> K a1( H 2C O3)
D. H 2C O3的电离常数:K a1>> K a2
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
8
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A. 曲线②表示−lgc(O H
−)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( N a
+)>c( A
−)>c(O H
−)>c( H
+)
C. HA的K a的数量级为10
−5
D. 常温下,将M点对应溶液加水稀释,c( A
−)
c( HA )不变
4.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K W比c点的K W大
D. b点酸的浓度大于a点酸的浓度
5.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸( H 2 X )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( )
9
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A. K a2( H 2 X )的数量级为10
−6
B. 曲线N表示pH与lg c( H X
−)
c( H 2 X ) 的变化关系
C. NaHX溶液中c( H
+)>c(O H
−)
D. 当混合溶液呈中性时,c( N a
+)>c( H X
−)>c( X
2−)>c(O H
−)=c( H
+)
6.常温下,向0.1mol· L
−1 N a2 A溶液中,不断通入HCl,H 2A、H A
−、A
2−在
溶液中所占物质的量分数(δ )与pOH [ pOH =−lgc(O H
−)]的关系如图所示,
下列说法正确的是( )
A. H 2 A的第二级电离平衡常数为10
−10mol / L
B. 随着HCl的通入,c( H
+)
c( H 2 A )先减小后增大
C. 当溶液呈中性时:c( N a
+)=c( H A
−)+2c ( A
2−)
D. 将等浓度等体积的N a2 A与H 2 A溶液混合后,溶液显碱性
7.25℃时,用浓度为0.1000mol/ L的NaOH溶液滴定体积均是20.00mL、浓度均为0.1000mol/ L的三
种酸HX、HY 、HZ,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
10
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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20.00mLNaOH溶液时,只有HY 溶液达到滴定终点
【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,a mol·L-1弱酸盐NaA 溶液与b mol·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-)=。
②物料守恒:c(HA)+c(A-)=⇨c(HA)=-。
③Ka==。
(2)根据图像求电离常数的思路(以HA 为例)
――→―→――→
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
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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 N
−)<c(ClO
−)
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
C H 3COOH
HCN
H 2C O3
电离平衡常
数
1.8×10
−5
4.9×10
−10
K 1= 4.3×10
−7
K 2=5.6×10
−11
A. 等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH (C H 3COOH )< pH ( HCN )< pH ( H 2C O3)
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C O2发生的化学反应为:NaCN +C O2+ H 2O = HCN + NaHC O3
D. H 2C O3的电离常数表达式:K a1= c
2( H
+)⋅c(C O3
2−)
c( H 2C O3)
3.常温下,用0.1mol· L
−1 NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1mol· 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
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D. ②点的溶液中的离子浓度排序为c(B
−)>c( N a
+)>c( H
+)>c(O H
−)
4.Ⅰ.25℃时,H 2SO3、H 2C O3、H 3 PO3三种酸分两步电离,它们的电离平衡常数如表。
K a1
K a2
H 2SO
1.3×10
−2
6.3×10
−8
H 2C O
4.2×10
−7
5.6×10
−11
H 3 PO
3.7×10
−2
2.9×10
−7
(1)H 3 PO3是 _______元酸。
(2)在相同条件下,试比较H 2C O3、HC O3
−和HSO3
−的酸性从强到弱顺序为 _______。
(3)向N a2C O3溶液中加入足量NaHSO3溶液,反应的离子方程式为 _______。
Ⅱ.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10mL,
按图装好,观察现象。
乙:测定物质的量浓度均为0.1mol⋅L
−1 HA和HCl溶液的氢离子浓度。
(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),测定氢离子浓度,记录数据。
序号
V ( HA )/mV ( NaA )/mV ( H 2O)/mn(NaA):n(HA)
c( H
+)/mol∙L
−1
Ⅰ
40.00
/
/
0
10
−2.86
Ⅱ
4.00
/
36.00
0
10
−3.36
…
Ⅶ
4.00
3.00
33.00
3:4
10
−4.53
Ⅷ
4 00
4.00
32.00
1:1
10
−4.65
①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
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断理由:_______。
②由实验Ⅱ∼Ⅷ可知,增大A
−浓度,HA电离平衡逆向移动。
(6)乙同学查资料得室温下HA的电离平衡常数K a=1.0×10
−5,则100mL0.1mol⋅L
−1 HA溶液中,HA
的电离度为_______。
【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)“假设法”,如上述问题(3),假设无限稀释,c(CH3COO-)趋近于0,c(H+)趋于10-7mol·L-1,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。
pH 相同的一元酸或碱加水稀释的图像分析
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R3 N,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K a=1.8×10
−4),下列说法不正确的是( )
A. 活性成分R3 N在水中存在平衡:R3 N + H 2O⇌R3 N H
++O H
−
B. pH =5的废水中c( HCOO
−):c( HCOOH )=18:1
C. 废水初始pH <2.4,随pH下降,甲酸的电离被抑制,与R3 N H
+作用的HCOO
−数目减少
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D. 废水初始pH >5,离子交换树脂活性成分主要以R3 N H
+形态存在
2.(2023·港澳华侨联考)C H 3COOH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C H 3COOH溶液,下列叙述正确的是[比如A
−的分布系数:δ( A
−)=
c( A
−)
c( HA)+c( A
−)
]( )
A. 水解常数:K h(C H 3COO
−)>10×10
−9
B. δ(C H 3COO
−)=
c( H
+)
K a(C H 3COOH )+c( H
+)
C. pH =7.0时,混合溶液中有c(C H 3COO
−)>c( H
+)=c(O H
−)>c(C H 3COOH )
D. 采用0.10mol⋅L
−1 NaOH溶液滴定,指示剂酚酞比甲基橙更准确
3.(2022·湖北)根据酸碱质子理论,给出质子
的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已
知:
,
,下列酸性强弱顺序正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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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
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( )
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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
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
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C.
的溶液中:
D.
的平衡常数
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
18
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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
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
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( )
19
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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,
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
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
20
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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,
第四板块 模拟提升
1.有研究认为,强碱性溶液中反应I
−+ClO
−= I O
−+C l
−分三步进行,其中两步如下:
第一步ClO
−+ H 2O→HOCl+O H
−K 1=3.3×10
−10
第三步HOI +O H
−→I O
−+ H 2O K 3=2.3×10
3
下列说法错误的是( )
21
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A. 反应第二步为HOCl+ I
−→HOI +C l
−
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
−的水解
D. HOCl和HOI都是弱酸
2.某温度下,HN O2和C H 3COOH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pH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HN O2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 )⋅c(O H
−)
c( A
−)
保持不变(其中HA、A
−分别代表相应的酸和酸根离子)
D. 相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(N a
+)相同
3.常温下,亚硝酸(HN O2)和连二次硝酸(H 2 N 2O2)的 电离常数数值如下表所示:
化学式
电离平衡常数
HN O2
K a=5.0×10
−4
H 2 N 2O2
K a1=6.2×10
−8, K a2=2.9×10
−12
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,c(H
+)也增大
22
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B. 常温下,NaN O2溶液中存在水解平衡,其K h=2×10
−10
C. pH相等的NaN O2溶液和NaH N 2O2溶液中:c(N O2
−)>c(H N 2O2
−)
D. N a2 N 2O2溶液中离子浓度大小顺序为c(N a
+)>c(N 2O2
2−)>c(O H
−)>c(H
+)>c(H N 2O2
−)
4.常温下,pH均为2、体积均为V 0的HA、HB、HC溶液,分别加水稀释至体积为V ,溶液pH随lg V
V 0
。
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K a( HB)< K a( HC )
C. 当lg V
V 0
=3时,升高溶液的温度,c(B
−)
c( A
−)
增大
D. 取a、c两点溶液,中和体积、浓度均相同的NaOH溶液,c点溶液消耗的体积较小
5.
已
知
常
温
下
水
溶
液
中
H 2 A、
H A
−、
A
2−、HB、B
−的
分
布
分
数δ[如
23
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δ ( A
2−)=
c( A
2−)
c(H 2 A)+c(H A
−)+c( A
2−)
]随pH变化曲线如图1;溶液中−lgc(C a
2+)和−lgc( A
2−)关系如图
2.用0.0100mol⋅L
−1 H 2 A溶液滴定20.00mL0.0100mol⋅L
−1Ca B2溶液,下列说法错误的是
A. 曲线d表示δ( HB)
B. B
−的水解平衡常数K b(B
−)=10
−5.7
C. 滴定过程中溶液会变浑浊
D. 滴定过程中始终存在:c(H A
−)+2c( A
2−)+c(O H
−)=c (HB)+c(H
+)
6.下列说法正确的是( )
A. 碳酸钠溶液显碱性:C O3
2−+ H 2O⇌HC O3
−+O H
−
B. 向盐酸中加入氨水至中性,溶液中c( N H 4
+)
c(C l
−)
>1
C. 弱酸酸式盐NaHB在水溶液中水解:H B
−+ H 2O⇌H 3O
++ B
2−
D. 向丙烯醛中加入溴水,溴水褪色,证明丙烯醛中含有碳碳双键
7.室温下,向10mL0.1mol⋅L
−1 K 2 A(室温下,H 2 A的K a1=1.64×10
−3)溶液中滴加0.1mol⋅L
−1的
HCl溶液,混合溶液的pH与所加HCl溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是( )
24
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A. 室温下,H 2 A的K a2≈2.0×10
−6
B. b点溶液存在关系式:c( K
+)=c(C l
−)+c( H A
− )+2c( A
2− )
C. a、b、c点溶液中水的电离程度:a<b<c
D. a、b、c三点溶液均存在关系式:2[c( H 2 A )+c( H A
− )+c( A
2−)]=c( K
+ )
8.关于常温下 pH =2的草酸( H 2C2O4)溶液,下列说法正确的是
A. 1 L溶液中含H
+为 0.02mol
B. c( H
+)=2c (C2O4
2−)+c ( H C2O4
−)+c (O H
−)
C. 加水稀释,草酸的电离度增大,溶液pH减小
D. 0.1mol H 2C2O4与NaOH溶液恰好反应时,消耗NaOH的物质的量等于0.1mol
9.乙二胺( H 2 NC H 2C H 2 N H 2)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
H 2 NC H 2C H 2 N H 2+ H 2O⇌H 2 NC H 2C H 2 N H 3
++O H
−;
第
二
级
电
离
H 2 NC H 2C H 2 N H 3
++ H 2O⇌H 3 NC H 2C H 2 N H 3
2++O H
−。已知pOH =−lgc(O H
−)。常温下,向
乙二胺溶液中滴加某浓度硫酸溶液,调节pOH的值,测得溶液的pOH随离子浓度变化关系如图所示。下
列说法错误的是( )
25
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A. 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,H 2 NC H 2C H 2 N H 2的K 1的数量级为10
−5
D. 等浓度等体积的H 2 NC H 2C H 2 N H 2溶液与H 3 NC H 2C H 2 N H 3 SO4溶液混合,所得溶液是呈中性
10.K 2C r2O7溶
液
中
存
在
多
个
平
衡
。
在
考
虑
平
衡
:
①C r2O7
2−(aq)+ H 2O(l)⇌2 HCr O4
−(aq)K 1=3.0×10
−2(25℃);
②HCr O4
−(aq)⇌Cr O4
2−(aq)+ H
+(aq)K 2=3.3×10
−7(25℃)的
条
件
下
,
25℃时
,
向
0.10mol/ L K 2C r2O7溶液中加入NaOH,溶液中lg c(Cr O4
2−)
c(C r2O7
2−)
,随pH的变化关系如图所示,溶液体
积变化可忽略。下列说法中正确的是( )
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A. 已知K a1( H 2SO3)=1.29×10
−2,由②可知向K 2Cr O4溶液中通SO2可制得KHCr O4
B. c( H
+)⋅c
2(Cr O4
2−)
c(C r2O7
2−)
的值随溶液 pH的增大逐渐减小
C. 当溶液pH =9时,溶液中的HCr O4
−平衡浓度约为6×10
−4mol / L
D. 当溶液pH =7时,c( K
+)=c ( HCr O4
−)+c( Cr O4
2−)+2c (C r2O7
2−)
11. 工业上可利用氨水吸收SO2和N O2,原理如下图所示。已知: 25℃时,N H 3· H 2O的
K b=l.7 x10
−5, H 2SO3的K a1=1.3 x10
−2, K a2=6.2 x10
−8,下列说法正确的是
A. 向氨水中通入SO2恰好生成N H 4 HSO3: c( H 2SO3)>c( N H 3· H 2O)+c(SO❑3
2−)
B. 向氨水中通入SO2至pH =7; c( HSO❑3
−)>c( NH ❑4
+)>c( H
+)=c(O H
−)
C. 反应N H 3· H 2O+ H 2SO3= NH ❑4
+ + HSO❑3
−+ H 2O的平衡常数K =2.21×10
7
D. N O2被N H 4 HSO3吸收的离子方程式: 2 N O2+ 4 SO❑3
2−= N 2+ 4 SO❑4
2−
12.二甲胺的水合物[(C H 3)2 NH ⋅H 2O]是一元弱碱,在水中的电离与N H 3⋅H 2O相似,可与盐酸反应生
成(C H 3)2 N H 2Cl。下列说法错误的是
A. 常温下,0.001mol⋅L
−1二甲胺溶液的pH <11
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B. 往二甲胺溶液中加入NaOH固体会抑制(C H 3)2 NH ⋅H 2O的电离
C. 加水稀释(C H 3)2 N H 2Cl溶液,
c[(C H 3)2 N H 2
+]
c[(C H 3)2 NH ⋅H 2O]
增大
D. (C H 3)2 N H 2Cl溶液中:c(H
+)+c[(C H 3)2 N H 2
+]=c(O H
−)+c(C l
−)
13.已知草酸( H 2C2O4)为二元弱酸,在室温下,向一定浓度的草酸溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液,
溶液中H 2C2O4、H C2O4
−、C2O4
2−三种微粒分别在三者中所占的物质的量分数(δ )与溶液pH的关系如图
所示。下列说法中正确的是( )
A. 室温时,K 2C2O4的水解平衡常数K b=10
−12.7
B. 当溶液pH = 4.27时,c( K
+)>3c(C2O4
2−)
C. 当溶液pH =1.3时,
c( H C2O4
−)
c(C2O4
2−)
≈10
3
D. A点溶液加水稀释,则水的电离程度减小
14.常温下,将0.2mol·L⁻
1 N H 4Cl溶液与0.2mol·L⁻
1 NaHA溶液等体积混合所得溶液pOH =6.2。向混合
溶液中缓慢通入HCl气体或加入NaOH固体(无N H 3逸出),溶液中的粒子分布系数δ (x)随溶液pOH的变
化如图所示。
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已知:δ (x)=
c (x)
c(H 2 A)+c(H A
−)+c( A
2−)或δ (x)=
c (x)
c(N H 3⋅H 2O)+c(N H 4
+)
;a、b、c、d、e分别表
示A
2−、H A
−、H 2、N H 4
+、N H 3· H 2O中的一种。K b( N H 3· H 2O)=1.7×10
−5。
下列说法错误的是( )
A. 图中曲线a表示的是N H 3· H 2O,曲线e表示的是H 2 A
B. pH =7时,c(C l
−)+c( A
2−)+c( N H 3· H 2O)−c( H 2 A )=0.1mol·L⁻
1
C. M点时,c( A
2−)
c( H A
−)
= 1.7 K a2( H 2 A )⋅c( N H 3⋅H 2O)×10
10
1−10c( N H 3⋅H 2O)
D. pOH =8时,c( H 2 A )>c( H A
−)>c(O H
−)>c( N H 3· H 2O)
15.硫及其化合物在生产生活中有广泛的应用。请回答:
(1)室温下,N a2SO3溶液呈碱性的原因是 ________________(用离子方程式表示)。
(2)下列关于硫及其化合物的说法,正确的是________(填字母)。
A.硫元素在自然界中只能以化合态形式存在
B.SO2通入紫色石䓋试液,溶液先变红后褪色
C.酸雨是pH <7的降水,主要是由污染物SO2、N O2造成
D.浓硫酸中加入少量胆矾晶体,搅拌,固体逐渐变成白色
(3)光谱研究表明,SO2的水溶液中存在下列平衡:
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其中K 1、K 2、K 3为各步的平衡常数,且K 1= c(SO2⋅x H 2O)
p(SO2)
( p(SO2)表示SO2的平衡压强)。
①当SO2的平衡压强为p时,测得c(SO3
2−)=amol⋅L
−1,则溶液的c(H
+)= ________mol⋅L
−1。(用含
p、a、K 1、K 2、K 3的式子表示)
②滴加NaOH至pH =6.2时,溶液中n(SO3
−):n(HSO3
−)≈1:10。如果溶液中n(SO3
−):n(HSO3
−)=10:1,
需加NaOH将溶液pH调整为约等于 ________。
(4)“钙基固硫”是利用石灰石将燃煤烟气中的SO2转化为CaSO4。但高温时CO会与CaSO4反应而影响
脱硫效率。相关反应如下:
Ⅰ.CaSO4(s)+CO(g)⇀
↽CaO(s)+ SO2(g)+C O2(g)
Ⅱ.CaSO4(s)+ 4CO(g)⇀
↽CaS (s)+ 4C O2(g)
当n(CaSO4):n(CO)=1:2时,反应25min,体系中n(CaO)/n(CaS)的比值随温度变化如下表所示:
温度
750 K
1250 K
1750 K
比值
3.57
1.08
3.42
请结合题给反应过程能量图说明,750 K →1250 K时,比值随温度升高逐渐减小的原因是
________________________。
(5)氨水也可吸收SO2:2 N H 3+ SO2+ H 2O =( N H 4)2SO3,( N H 4)2SO3+ SO2+ H 2O =2 N H 4 HSO3。
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能提高SO2去除率的措施有 ________(填字母)。
A.增大氨水浓度 B.加热煮沸
C.降低烟气的流速 D .补充O2,将HSO3
−氧化为SO4
2−
31