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第41讲弱电解质的电离平衡(解析版)_05-化学-高考总复习_一轮复习_2024年_2024年高考化学一轮·夯基提能复习精讲精练_资料

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备战2024 年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第41 讲  弱电解质的电离平衡
本讲复习目标
1.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
2.理解电离平衡常数,掌握电离平衡常数的相关计算。
3.能够设计实验判断强、弱电解质
夯基·知识精讲
一.弱电解质的电离平衡及影响因素
1.强、弱电解质
(1)强电解质:在水溶液或熔融状态下能全部电离的电解质。包括以下几种:
     
(2)弱电解质:在水溶液或熔融状态下部分电离的电解质。包括以下几种:
     
(3)电离方程式的书写
①强电解质:“强等号”,如H2SO4的电离方程式为H2SO4===2H++SO。
②弱电解质:“弱可逆”
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a.一元弱酸,如CH3COOH 的电离方程式为CH3COOH
CH3COO-+H+。
b.一元弱碱,如NH3·H2O 的电离方程式为NH3·H2O
NH+OH-。
c.多元弱酸,分步电离,分步书写,如H2CO3的电离方程式为
H2CO3
H++HCO、HCO
H++CO。
d.多元弱碱,分步电离,一步书写,如Fe(OH)3的电离方程式为Fe(OH)3
Fe3++3OH-。
e.两性物质双向电离,如Al(OH)3的电离方程式为
H++AlO+H2O
Al(OH)3
Al3++3OH-。
③酸式盐
a.强酸的酸式盐,如NaHSO4
在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO;
熔融状态下的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO。
b.弱酸的酸式盐,如NaHCO3的电离方程式为
NaHCO3===Na++HCO,HCO
H++CO。
2.电离平衡的概念
在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程
达到平衡状态。
3.电离平衡的建立与特征
(1)开始时,v(电离)最大,而v(结合)为。
(2)平衡的建立过程中,v(电离)v(结合)。
(3)当v(电离)v(结合)时,电离过程达到平衡状态。
4.电离平衡的影响因素
电离平衡也属于平衡体系,具有平衡体系的一切特征,也受外界条件如温度、浓度等的影响,其变化
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也适用平衡移动原理来解释。
(1)内因:电解质本身的性质决定了其电离程度的大小。
(2)外因:
a.温度:电离是吸热过程,升高温度使电离平衡向电离的方向移动,电离程度越大。
b.浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度越小,越易电离。
c.同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的电解质时,可使电离平衡向结合成弱电解质分子的
方向(逆向)移动。
d.反应离子:加入能与电解质电离出的离子反应的离子时,电离平衡向电离方向移动。
以0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液为例,填写外界条件对CH3COOH
CH3COO-+H+ ΔH>0 的影响。
改变条件
平衡移
动方向
n(H+)
c(H+)
c(CH3COO
-)
导电能力
Ka
加水稀释
向右
增大
减小
减小
减弱
不变
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
增大
增强
不变
通入HCl(g)
向左
增大
增大
减小
增强
不变
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增大
增强
不变
加CH3COONa(s)
向左
减小
减小
增大
增强
不变
加入镁粉
向右
减小
减小
增大
增强
不变
升高温度
向右
增大
增大
增大
增强
增大
电离平衡移动过程中粒子浓度比值变化的判断:
①同一溶液,浓度比等于物质的量比。如HF 溶液:=。(由浓度比变成物质的量比)
②将浓度比换算成含有某一常数的式子,然后分析。如HF 溶液:==。(由两个变量转变为一个变
量)
(3)外界条件对电离平衡影响的四个“不一定”
①加水稀释电解质时,溶液中离子的离子浓度不一定减小。如因为温度不变,Kw=c(H+)·c(OH-)不
变,稀醋酸加水稀释时,溶液中的c(H+)减小,故c(OH-)增大。
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②电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小。如对于NH3·H2O
NH+OH-,平衡后,通入氨
气,c(NH3·H2O)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,再次达到平衡
时,c(NH3·H2O)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(H+)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。
5.电解质溶液的导电能力
电解质溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷数,自由移动离子的浓度越
大、离子所带电荷数越多,导电能力越强。
将冰醋酸和稀醋酸分别加水稀释,其导电能力随加水量的变化曲线如图所示:
(1)OA 段随加水量的增多,导电能力增强,其原因是冰醋酸发生了电离,溶液中离子浓度增大。
(2)AB 段导电能力减弱,原因是随着水的加入,溶液的体积增大,离子浓度减小,导电能力减弱。
【例题1】常温下,将浓度为0.1 mol·L-1的HF 溶液加水稀释,下列各量保持增大的是(  )
①c(H+) ②c(F-) ③c(OH-)  ④Ka(HF) ⑤Kw ⑥ ⑦
A.①⑥
B.②④
C.③⑦
D.④⑤
【答案】C
【解析】HF 是弱电解质,加水稀释促进HF 的电离,但c(H+)、c(F-)、c(HF)都减小;温度不变,Kw 不
变,c(H+)减小,则c(OH-)增大;温度不变,Ka(HF)不变,=,c(F-)减小,则增大;根据电荷守恒知,c(H
+)=c(OH-)+c(F-),则==1-,增大,故减小。综上所述,c(OH-)、保持增大。
【例题2】能证明蚁酸(HCOOH)是弱酸的实验事实是(  )
A.HCOOH 溶液与Zn 反应放出H2
B.0.1 mol·L-1 HCOOH 溶液可使紫色石蕊溶液变红
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C.HCOOH 溶液与Na2CO3反应生成CO2
D.常温时0.1 mol·L-1 HCOOH 溶液的pH=2.3
【答案】D
【解析】
A、B 项,只能证明蚁酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,错误;C 项,只能证明蚁酸的酸性比碳酸强,
错误;D 项,溶液的pH=2.3,说明HCOOH 未完全电离,正确。
【例题3】下列不能用来判断CH3COOH 是一种弱酸的说法是(  )
A.向pH=3 的HCl 溶液中加入CH3COONa 固体,溶液pH 增大
B.pH 相同的盐酸和CH3COOH 溶液,取相同体积分别用标准NaOH 溶液滴定测其浓度,CH3COOH 溶液
消耗的NaOH 溶液的体积较大
C.0.1 mol·L-1 CH3 COOH 溶液的pH>1
D.相同物质的量浓度、相同体积的CH3COOH 溶液和盐酸分别与足量的活泼金属反应,消耗金属的量相
同
【答案】D
【解析】
相同浓度和体积的两溶液中溶质物质的量相同,消耗的金属的量相同,不能说明二者的酸性强弱。
【例题4】一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法
正确的是(  )
A.a、b、c 三点溶液的pH:c<a<b
B.a、b、c 三点CH3COOH 的电离程度:c<a<b
C.用湿润的pH 试纸测量a 处溶液的pH,测量结果偏小
D.a、b、c 三点溶液用1 mol·L-1NaOH 溶液中和,消耗NaOH 溶液体积:c<a<b
【答案】C
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【解析】
A 项,由导电能力知c(H+):b>a>c,故pH:c>a>b,错误;B 项,加水体积越大,越利于CH3COOH
电离,故电离程度:c>b>a,错误;C 项,用湿润的pH 试纸测量a 处溶液的pH,相当于稀释a 点溶液,
c(H+)增大,pH 偏小,正确;D 项,a、b、c 三点n(CH3COOH)相同,用NaOH 溶液中和时消耗n(NaOH)相
同,故消耗V(NaOH):a=b=c,错误。
【例题5】电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的强弱。室温下,用0.100 mol·L-1氨水滴定10 mL 浓度
均为0.100 mol·L-1的HCl 和CH3COOH 的混合液,滴定过程中溶液电导率曲线如图所示。下列说法正确的
是(  )
A.①溶液中c(H+)为0.200 mol·L-1
B.溶液温度高低为①>
>
③②
C.③点溶液中有c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.③点后因离子数目减少使电导率略减小
【答案】C
【解析】
醋酸为弱电解质,①点溶液c(H+)<0.200 mol·L-1,故A 错误;酸碱中和反应放热,①点溶液温度较低,故
B 错误;③点时恰好完全反应生成等物质的量的氯化铵和醋酸铵,其中CH3COO-发生微弱水解,则③点溶
液中:c(Cl-)>c(CH3COO-),故C 正确;③点后,溶液体积变大,溶液中离子浓度减小导致电导率减小,
故D 错误。
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,溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或
一元弱碱来说,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一
个常数,该常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K 表示(弱酸的电离平衡常数用Ka表示,弱碱的电
离平衡常数用Kb表示)。
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2.表达式
(1)对于一元弱酸HA:HA
H++A-,电离平衡常数Ka=。
(2)对于一元弱碱BOH:BOH
B++OH-,电离平衡常数Kb=。
3.特点
(1)某弱电解质的电离常数只与温度有关,与该弱电解质的浓度、酸碱性无关,由于电离过程是吸热
的,故温度升高,K 增大。
(2)电离平衡常数反映弱电解质电离程度的相对强弱,K 越大,表示弱电解质越易电离,酸性或碱性越
强。
→→
(3)多元弱酸是分步电离的,各步电离平衡常数的大小关系为Ka1>Ka2>Ka3,通常Ka1≫Ka2,故多元弱酸
的酸性一般取决于其第一步电离。多元弱碱的情况与多元弱酸类似。
4.影响因素
(1)内因(决定因素):弱电解质本身的性质。
(2)外因:电离平衡常数只受温度影响,由于电离过程是吸热的,故温度升高,K 增大。
5.电离平衡常数的四大应用
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱。电离常数越大,酸性(或碱性)越强。如常温下,CH3COOH 的Ka=
1.75×10-5,HClO 的Ka=2.95×10-8,则酸性强弱为CH3COOH>HClO。
(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱。弱酸或弱碱的电离常数越大,对应盐的水解程度越小,盐溶液的碱
性(或酸性)越弱。如醋酸的Ka=1.75×10-5,次氯酸的Ka=2.95×10-8,则相同浓度的醋酸钠和次氯酸钠溶液
的pH:醋酸钠<次氯酸钠。
(3)判断反应能否发生或者判断产物是否正确。一般强酸能将弱酸从其盐溶液中置换出来。
如:常温下,H2CO3和HClO 的电离常数分别为
H2CO3:Ka1=4.4×10-7,
Ka2=4.7×10-11
HClO:Ka=3.0×10-8
故酸性:H2CO3>HClO>HCO
因此:①HClO 与NaHCO3溶液不反应。
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HClO
②
与Na2CO3溶液反应:CO+HClO===HCO+ClO-。
③向NaClO 溶液中通入CO2:ClO-+H2O+CO2===HClO+HCO(反应方程式与通入CO2 的量无
关)。
(4)判断溶液微粒浓度比值的变化。利用温度不变,电离常数不变来判断。
如:0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液中加水稀释,==,加水稀释时,c(H+)减小,Ka不变,则增大。
6.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%(或α=×100%)
(3)影响因素
温度
升高温度,电离平衡向右移动,电离度增大;
降低温度,电离平衡向左移动,电离度减小。
浓度
当弱电解质溶液浓度增大时,电离度减小;
当弱电解质溶液浓度减小时,电离度增大。
(4)意义:衡量弱电解质的电离程度,在相同条件下(浓度、温度相同),不同弱电解质的电离度越大,弱
电解质的电离程度越大。
(5)电离度(α)与电离平衡常数(Ka、Kb)之间的关系
①一元弱酸(以CH3COOH 为例)
设常温下,浓度为c mol·L-1的醋酸的电离度为α
        CH3COOH
CH3COO-+H+
起始(mol·L-1)     c              0         0
转化(mol·L-1)     c·α           c·α        c·α
平衡(mol·L-1)     c-cα≈c       c·α        c·α
Ka==cα2、α=,c(H+)=cα=。
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②一元弱碱(如NH3·H2O,电离常数为Kb)
同理可得:Kb=cα2,c(OH-)=cα=。
7.有关电离常数计算的四种题型(以弱酸HX 为例)
(1)已知c 始(HX)和c(H+),求电离常数。
             HX   
   H+ + X-
起始mol/L  c 始(HX)        0    0
转变mol/L   c(H+)            c(H+)    c(H+)
平衡mol/L  c 始(HX)-c(H+)   c(H+)   c(H+)
则Ka==
由于弱酸只有极少一部分电离,c(H+)的数值很小,可做近似处理:c 始(HX)-c(H+)≈c 始(HX),则
Ka≈,代入数值求解即可。
(2)已知c 始(HX)和电离常数,求c(H+)。
同理可得Ka=≈,则c(H+)=,代入数值求解即可。
(3)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:
第一步—电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)+c(B-) → c(A-)=c(Na+)-c(B-)=。
第二步—元素质量守恒:c(HA)+c(A-)= → c(HA)=-。
第三步—Ka==。
(4)利用分布系数图像计算弱酸的电离常数
某二元弱酸(H2A)溶液中,H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(x)随pH 的变化如图所示:
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二元弱酸中存在电离平衡:
H2A
H++HA- Ka1
HA-
H++A2- Ka2
a 点(pH=1.5):
δ(H2A)=δ(HA-)即c(HA-)=c(H2A)
Ka1==c(H+)=10-1.5
b 点(pH=4):
δ(HA-)=δ(A2-),即c(HA-)=c(A2-)
Ka2==c(H+)=10-4
【例题1】常温下,将0.1 mol·L-1的CH3COOH 溶液加水稀释,请填写下列表达式中的数据变化情况(填
“变大”“变小”或“不变”)。
(1)________;
(2)________;
(3)________;
(4)________;
(5)________。
【答案】(1)变小 (2)变大 (3)变小 (4)不变  (5)不变
【解析】
(1)将该式变为=或稀释时醋酸的电离平衡正向移动,n(CH3COOH)减小,n(H+)增大因而其比值变小。
(2)将该式变为=或稀释时醋酸的电离平衡正向移动,n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)增大因而其比值变
大。
(5)将该式变为=,故比值不变。
【例题2】已知数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是三种酸的电离平衡常数,若已知这些酸可发生
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如下反应:
NaCN
①
+HNO2===HCN+NaNO2
NaCN
②
+HF===HCN+NaF
NaNO
③
2+HF===HNO2+NaF
由此可判断下列叙述中不正确的是(  )
A.HF 的电离平衡常数为7.2×10-4
B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10-10
C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D.HNO2的电离平衡常数比HCN 大,比HF 小
【答案】B
【解析】
该题中涉及三个反应,由题中三个化学反应方程式(强酸制弱酸)可以得出:HF、HNO2、HCN 的酸性依次
减弱。酸性越强,电离平衡常数越大,据此将三个K 值与酸对应起来,故A 正确,B 错误;反应①说明酸
性HNO2>HCN,反应③说明酸性HF>HNO2,故C、D 正确。
【例题3】部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
H2S
H2CO3
HClO
电离平衡常数
(25℃)
Ka=1.77×10-4
Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-13
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=4.0×10-8
按要求回答下列问题:
(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO 的酸性由强到弱的顺序为________________________。
(2) 相同浓度的HCOO -、HS -、S2 -、HCO 、CO 、ClO -结合H +的能力由强到弱的顺序为
___________________。
(3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式不正确的是________(填序号)。
①次氯酸与NaHCO3溶液的反应:HClO+HCO===ClO-+H2O+CO2↑
②少量CO2通入NaClO 溶液中:CO2+H2O+2ClO-===CO+2HClO
③少量CO2通入NaClO 溶液中:CO2+H2O+ClO-===HCO+HClO
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④硫化氢通入NaClO 溶液中:H2S+ClO-===HS-+HClO
⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中:2HCOOH+CO===2HCOO-+CO2↑+H2O
【答案】
(1)HCOOH>H2CO3>H2S>HClO
(2)S2->CO>ClO->HS->HCO>HCOO-
(3)①②④
【例题4】已知草酸为二元弱酸:H2C2O4
HC2O+H+ Ka1,HC2O
C2O+H+ Ka2,常温下,向某浓
度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH 溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O 三种微粒的物质的量
分数(δ)与溶液pH 的关系如图所示。
则常温下:
(1)Ka1=________。
(2)Ka2=________。
(3)溶液中=________。
【答案】(1)10-1.2 (2)10-4.2 (3)1000
【例题5】
(1)在25 ℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),
则溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性;用含a 的代数式表示NH3·H2O 的电离常数Kb=
____________。
(2)已知常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-
1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3
HCO+H+的平衡常数Ka1=________。(已知10
-5.60=2.5×10-6,保留两位有效数字)
【答案】(1)中  (2)4.2×10-7
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【解析】
(1)氨水与盐酸等体积混合后的溶液中,电荷守恒关系式为c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因c(NH)=
c(Cl-),故有c(H+)=c(OH-),溶液显中性。Kb===。
三.一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较
弱电解质与强电解质的根本区别在于弱电解质不完全电离,存在电离平衡,常用以下几种形式进行比
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
酸  
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
酸  
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、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
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(2)相同体积、相同pH 值的盐酸、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
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
4.实验设计判断强、弱电解质
实验设计思路:以判断室温下某酸(HA)是否为弱酸为例
实验方法
结论
①测0.01 mol·L-1 HA 溶液的pH
pH=2,HA 为强酸
pH>2,HA 为弱酸
②测NaA 溶液的pH
pH=7,HA 为强酸
pH>7,HA 为弱酸
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③相同条件下,测相同浓度的HA 和HCl(强
酸)溶液的导电能力
若HA 溶液的导电能力比HCl(强酸)溶液的
弱,则HA 为弱酸
④测相同pH 的HA 溶液与盐酸稀释相同倍
数前后的pH 变化
若HA 溶液的pH 变化较小,则HA 为弱酸
⑤测等体积、等pH 的HA 溶液、盐酸分别
与足量锌反应产生H2的快慢及H2的量
若HA 溶液反应过程中产生H2较快且最终产
生H2的量较多,则HA 为弱酸
⑥测等体积、等pH 的HA 溶液和盐酸中和
等浓度碱溶液所需消耗的碱的量
若HA 溶液耗碱量大,则HA 为弱酸
【例题1】在相同温度下,100 mL 0.1 mol·L-1的醋酸与10 mL 1 mol·L-1的醋酸相比较,下列说法正确的是
(  )
A.发生中和反应时所需NaOH 的量前者大于后者
B.前者的电离程度小于后者
C.所含H+的物质的量前者大于后者
D.所含CH3COOH 的物质的量前者大于后者
【答案】C
【解析】
由于溶质n(CH3COOH)都为0.01 mol,中和时所需NaOH 的量相同,A 错误;醋酸为弱电解质,浓度越
大,电离程度越小,故前者的电离程度大于后者,B 错误;两种溶液中醋酸的物质的量相同,且前者醋酸
的电离程度大,所以溶液中H+的物质的量前者大于后者,C 正确;两者溶液中溶质均为0.01 mol,发生部
分电离,前者电离程度大于后者,故溶液中CH3COOH 的物质的量前者小于后者,D 错误。
【例题2】下列能说明醋酸是弱电解质的组合是(  )
①醋酸能与水以任意比例互溶 ②白醋中滴入石蕊溶液呈红色 ③0.1 mol·L-1醋酸的pH 比0.1 mol·L
-1盐酸的pH 大 ④蛋壳浸入白醋中有气体放出 ⑤0.1 mol·L-1醋酸钠溶液pH=8.9 ⑥大小相同的锌粒与
相同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生H2的速率慢
A.②⑤⑥
B.③④⑤⑥
C.③⑤⑥
D.①②
【答案】C
【例题3】H2C2O4是一种二元弱酸,H2C2O4溶液中各粒子浓度在其总浓度中所占比值叫其分布系数,常温
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下某浓度的H2C2O4溶液中各粒子分布系数随pH 的变化如图所示,据此分析,下列说法不正确的是(  )
A.曲线a 代表H2C2O4,曲线b 代表C2O
B.常温下0.1 mol·L-1的NaHC2O4溶液显酸性
C.常温下,H2C2O4的电离平衡常数Ka2=10-4.30
D.pH 从1.30~4.30 时,先增大后减小
【答案】D
【解析】
随着pH 的增大,草酸分子的浓度逐渐减小,草酸氢根离子的浓度逐渐增大,pH 继续升高,草酸氢根离子
的浓度又逐渐减小,而草酸根离子的浓度开始逐渐增大,因此曲线a 代表H2C2O4,曲线b 代表C2O,A 正
确;根据图像可知当草酸氢根离子和草酸根离子浓度相等时,pH=4.30,所以草酸的第二步电离平衡常数
Ka2==10-4.30,C 正确;根据图像可知pH 从1.30~4.30 时,逐渐减小,D 项错误。
【例题4】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(Na+)相同
【答案】C
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【解析】
由Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)可知,酸性HNO2>CH3COOH。pH 相同的两种酸稀释相同倍数时,酸性强的
pH 变化大,所以曲线Ⅱ为HNO2,A 错误。b、c 两点处,b 点酸性强,对水的电离抑制程度大,所以水的
电离程度:c 点>b 点,B 错误。从c 点到d 点,==,Kw和Ka是两个常数,只要温度不变,比值就不变,
C 正确。a 点pH 相同,则CH3COOH 的浓度大,恰好中和时消耗的NaOH 多,即溶液中n(Na+)多,D 错
误。
【例题5】在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是___________(用字母表示,下同)。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH 的能力由大到小的顺序是_________。
(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是______________。
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是
________________。
(5)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同
状况) ,则开始时反应速率的大小关系为________________ ,反应所需时间的长短关系是
________________。
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100 倍后,c(H+)由大到小的顺序是______。
(7)将c(H+)相同且体积也相同的三种酸,分别与等浓度的NaOH 稀溶液反应至pH=7,则消耗NaOH 溶液
的体积大小关系为________。
【答案】
(1)b>a>c (2)b>a=c
(3)c>a>b (4)c>a=b
(5)a=b=c a=b>c
(6)c>a=b (7)c>a=b
【解析】
解答本题要注意以下三点:①HCl、H2SO4都是强酸,但H2SO4是二元酸;②CH3COOH 是弱酸,在水溶液
中不能完全电离;③醋酸溶液中存在CH3COOH
CH3COO-+H+的电离平衡。
提能·课后精练
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1.(2023·浙江绍兴·统考一模)常温下,下列说法不正确的是
A.已知盐溶液NaX 的
,则当升高温度时,溶液的pH 可能减小
B.等体积
的HX 和HY 两种酸分别与足量铁反应生成氢气,若HX 放出的氢气多且反应速率
快,则酸性HX<HY
C.用pH 计测得饱和NaX 溶液和饱和NaY 溶液的pH:NaX>NaY,则酸性:HX<HY
D.等pH 的HX 和HY 两种酸,分别稀释相同倍数,pH 变化大的酸性更强
【答案】C
【详解】
A.常温下,盐溶液NaX 的
,该溶液呈碱性,存在平衡:X-+H2O
HX+OH-,该反应是吸热的,升
高温度,平衡正向移动,OH-浓度增大,但KW= c(H+)c(OH-)也在增大,可能出现c(H+)增大,pH 减小的情
况,故A 正确;
B.等体积
的HX 和HY 两种酸溶液中c(H+)相等,与足量铁反应生成氢气,若HX 放出的氢气多且
反应速率快,说明一段时间后,HX 溶液中c(H+)大于HY 溶液,则开始阶段HX 的电离程度小,酸性:
HX<HY,故B 正确;
C.饱和NaX 溶液和饱和NaY 溶液的浓度不一定相等,则c(X-)和c(Y-)的浓度不一定相等,不能通过测量
溶液pH 的方法比较HX 和HY 的酸性大小,故C 错误;
D.等pH 的HX 和HY 两种酸,分别稀释相同倍数,较弱酸的pH 变化小,则pH 变化大的酸性更强,故D
正确;
故选C。
2.(2023·全国·模拟预测)已知
是弱电解质,关于
溶液的下列说法中正确的是
A.
的电离方程式是
B.
溶液导电能力一定比
溶液弱
C.加水或加热,电离平衡常数都会增大,溶液中氢离子浓度都会增大
D.已知25℃时弱酸的电离平衡常数:HCN:
,则反应
可以发生
【答案】D
【详解】
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A.H2S 为二元弱酸,分布电离,电离方程式为H2S
H++HS-,HS-
H++S2-,故A 错误;
B.溶液的导电能力与溶液中离子所带电荷多少和离子浓度有关,高浓度的H2S 溶液的导电能力会比低浓
度的H2SO4溶液强,故B 错误;
C.电离平衡常数大小只与温度有关,加水并不会使电离平衡常数增大,且加水稀释氢离子浓度会减小,
故C 错误;
D.根据电离平衡常数大小可知酸性H2S>HCN>HS-,根据强酸制弱酸原理可知Na2S 可以和HCN 反应生成
NaHS 和NaCN,即该反应可以发生,故D 正确;
综上所述答案为D。
3.(2023·全国·高三专题练习)下列说法正确的是
A.
的醋酸溶液和
的醋酸溶液,醋酸浓度前者是后者的10 倍
B.升高温度,
盐溶液的
减小,说明
一定是弱电解质
C.
氢氧化钠溶液与
硫酸充分混合后,溶液
一定等于7
D.
的
溶液中加入少量
晶体,
水解程度增大,但溶液的
减小
【答案】D
【详解】
A.醋酸浓度越小,电离程度越大,
的醋酸溶液和
的醋酸溶液,前者的浓度比后者浓度的10
倍大,A 错误;
B.升高温度,水的离子积增大,强酸强碱盐溶液的
也会减小,B 错误;
C.
氢氧化钠溶液与
硫酸充分混合后溶液显中性,但是没有指明温度,故混
合溶液的
不一定为7,C 错误;
D.
的
溶液中加入少量
晶体,两者反应生成
,
浓度减小,其水解程度
增大,但水解生成的氢氧根离子浓度减小,溶液的
减小,D 正确; 
故选D。
4.(2023·全国·高三专题练习)现有
氨水,加蒸馏水稀释到
后,下列变化中正确的是
①
的电离程度增大
②
增大
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③
增大
④
增大
⑤溶液的导电性增强
⑥
减小
⑦
减小
A.①②③⑤
B.①③⑥
C.①③
D.②④⑦
【答案】C
【详解】
属于弱电解质,存在电离平衡
,将氨水加蒸馏水稀释,平衡正向移动,
的电离程度增大,
和
的物质的量增大,但
、
均减小,则溶液的导
电性减弱,
增大,故①③正确,②④⑤⑥错误;
,加水稀释时,
温度不变,
不变,⑦错误,故选:C。
5.(2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)已知:叠氮酸(
)是一元弱酸,其电离常数
(298K)。298K 时,在20mL 浓度为
溶液中滴加
的NaOH 溶液,溶液pH
与NaOH 溶液体积的关系如图所示(已知:
)。下列说法错误的是
A.298K 时,水的电离程度①<
<
②③
B.a 点pH 约为2.7
C.①点溶液中:
D.②点溶液中:
【答案】B
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【详解】
A.298K 时,在20mL 浓度为0.1mol L
⋅
-1HN3溶液中滴加pH=13 的NaOH 溶液,①加入10mLNaOH 溶液,
为等浓度的HN3和NaN3,酸抑制水的电离,②为加入15mlNaOH 溶液,为HN3和NaN3,NaN3为主,溶液
pH=7,③为加入20mLNaOH 溶液,恰好完全中和,为NaN3溶液,NaN3水解促进水的电离,298K 时,水
的电离程度①<②<③,故A 正确;
B.叠氮酸(HN3)是一元弱酸,c(HN3)=0.1mol/L,c(H+)≈c(HN3)其电离常数Ka=
=2×10-5,
c(H+)≈
mol/L≈
×10-3mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg
×10-3=3-
lg2≈2.85,故B 错误;
C.①点溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(
),物料守恒为:2c(Na+)=c(
)+c(HN3),整理得
到:c(
)+2c(OH-)=c(HN3)+2c(H+),故C 正确;
D.②点溶液pH=7,溶液显中性,液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(
),得到c(Na+)=c(
)>
c(H+)=c(OH-),故D 正确;
故选:B。
6.(2023·全国·高三专题练习)下列关于电解质的说法正确的是
A.向
溶液中加入少量水,溶液中
减小
B.室温下向
的氨水中加水稀释后,溶液中
不变
C.等体积、等物质的量浓度的
和
溶液混合:
D.将浓度为
溶液加水不断稀释过程中,电离平衡常数
保持不变,
始终增
大
【答案】B
【详解】
A.
的电离常数
,温度不变,
不变,加水稀释使溶液中的
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c(CH3COO-)减小,则溶液中
增大,故A 错误;
B.
的电离常数
,温度不变,
不变,故B 正确;
C.等体积、等物质的量浓度的
和
溶液混合,根据电离常数有
、
,同一溶液中
相等,则
,而
,,则
,故C 错误;
D.
的
加水稀释,
趋近于0,而
趋于不变
,故
变小,故D 错
误;
答案选B。
7.(2023·北京·高三专题练习)某温度下,将pH 和体积均相同的HCl 和
溶液分别加水稀释,
其pH 随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是
A.稀释前溶液的浓度:
B.溶液中水的电离程度:b 点<c 点
C.从b 点到d 点,溶液中
逐渐增大
D.在d 点和e 点均存在:
(酸根阴离子)
【答案】C
【详解】
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A.稀释前两溶液的pH 值相等,由于醋酸是部分电离,因此溶液的浓度:c(HCl)<c(CH3COOH),故A 正
确;
B.b 点pH 值小于c 点pH 值,说明c 点酸性弱,抑制水的电离程度小,水的电离程度大,因此溶液中水的
电离程度:b 点<c 点,故B 正确;
C.从b 点到d 点,由于溶液的温度不变,因此溶液中c(H+)·c(OH-)不变,故C 错误;
D.在d 点和e 点均存在电荷守恒即c(H+)=c(酸根阴离子)+c(OH-),因此存在:c(H+)>c(酸根阴离子),故D
正确;
故选:C。
8.(2023·全国·高三统考专题练习)关于常温下
的
溶液,下列说法不正确的是
A.由水电离出的
浓度约为
B.
C.加水稀释使电离度增大,溶液
减小
D.加入少量
固体,溶液酸性减弱
【答案】C
【详解】
A.磷酸是三元中强酸,在溶液中分步电离出的氢离子抑制水的电离,则常温下pH=2 的磷酸溶液中水电离
出的氢离子浓度为
=
,故A 正确;
B.磷酸溶液中存在电荷守恒关系
,故B 正确;
C.磷酸溶液加水稀释时,电离平衡右移,但溶液中氢离子浓度减小, pH 减小,故C 错误;
D.磷酸溶液中加入少量磷酸钠固体,溶液中磷酸根离子浓度增大,电离平衡左移,溶液中氢离子浓度减
小,酸性减弱,故D 正确;
故选C。
9.(2023·天津河东·统考二模)常温下,下列事实能说明某一元酸
是一元强酸的是
A.
溶液的
B.
溶液
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C.
溶液比
硝酸导电能力弱
D.
溶液与
溶液混合
【答案】D
【详解】
A.
溶液的
,说明HX 在水溶液中只能部分电离,属于一元弱酸,A 不合题意;
B.
溶液
,说明NaX 是强碱弱酸盐,因为X-水解呈碱性,即HX 为一元弱酸,B 不
合题意;
C.
溶液比
硝酸导电能力弱说明HX 只能部分电离,属于一元弱酸,C 不合题意;
D.
溶液与
溶液,二者前后完全反应生成NaX,混合后溶液
即说明NaX 为强酸强碱盐,即说明HX 为一元强酸,D 符合题意;
故答案为:D。
10.(2023·吉林长春·统考模拟预测)
时,向浓度均为
、体积均为
的两种一元酸
溶液中分别加入
固体,溶液中
随
的变化如图所示。下列说法正确的是
A.a 点时溶液中水电离出的
B.c 点时溶液中:
C.水的电离程度:
D.中和等体积、等浓度的两种酸所需的
的物质的量:
【答案】B
【详解】
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A.a 点
,
,则溶液中
 mol/L,HX 抑制水电离,所以水电离出的
 mol/L,A 错误;
B.c 点表示向浓度为
、体积为100 mL 的HY 溶液中加入0.005 mol NaOH 固体,溶质为等物质
的量浓度的HY、NaY,溶液呈酸性,HY 电离大于NaY 水解,所以
,B 正
确;
C.d 点酸电离出的氢离子浓度大于c 点,水的电离程度d<c,C 错误;
D.等体积、等浓度的两种酸的物质的量相等,中和两种酸所需的NaOH 的物质的量相等,D 错误;
故选B。
11.(2022·浙江杭州·统考模拟预测)25℃时CH3COOH 的
、HF 的
,下列说法
正确的是
A.分别测定某HF 溶液、醋酸溶液的pH,前者小于后者,可以证明HF 的
B.
的HF 溶液中加入
的NaOH 溶液,溶液中水的电离程度与纯水相同,
V(NaOH)可能小于或大于10mL
C.向
的HF 溶液中加入
的NaOH 溶液充分反应,所得溶液中
D.将
的HF 溶液与
的醋酸混合,HF 的电离度增大
【答案】B
【详解】
A.由于题干未告知HF、醋酸的浓度是否相等,故分别测定某HF 溶液、醋酸溶液的pH,前者小于后者,
无法证明HF 的
,A 错误;
B.
的HF 溶液中加入
的NaOH 溶液,当加入的NaOH 体积为10mL 时,溶液中
溶质为NaF,此时由于F-水解,促进水的电离,即此时水的电离程度大于纯水的,若要溶液中水的电离程
度与纯水相同,V(NaOH)可能小于或大于10mL,B 正确;
C.向
的HF 溶液中加入
的NaOH 溶液充分反应,此时溶质为等物质的量的
NaF、HF,由于Kh=
=
小于Ka,即电离大于水解,故所得溶液中
,C 错误;
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D.pH=4 的溶液中H+浓度均为10-4mol/L,将
的HF 溶液与
的醋酸混合,溶液中的H+浓度仍
然为10-4mol/L,故HF 的电离度不变,D 错误;
故答案为:B。
12.(2023·全国·高三专题练习)已知常温下碳酸、亚硫酸、次氯酸的电离常数如表所示。
下列说法正确的是
A.常温下,相同浓度的
溶液和
溶液的酸性,后者更强
B.向
溶液中通入少量
C.向
溶液中通入少量
D.向氯水中分别加入等浓度的
溶液和
溶液,均可提高氯水中
的浓度
【答案】B
【详解】
A.弱电解质电离常数越大,电离程度越大,
的
,而
的
,所以常
温下,相同浓度的
溶液的酸性强于
溶液的酸性,A 项错误;
B.由于
的
小于
的
,但大于其
,所以向
溶液中通入少量
,反应的离子
方程式为
,当
足量时,生成
和
,B 项正确;
C.由题给信息知
,所以向
溶液中通入少量
,反应的离
子方程式为
,C 项错误;
D.
不能与
溶液反应,但
是强酸,能与
溶液反应,使
减小,促使平衡
正向移动,从而可提高
的浓度;
具有氧化性,
具有还原性,
二者能够发生氧化还原反应,所以加入
溶液不能提高
的浓度,D 项错误;
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故选B。
13.(2023 春·江苏扬州·高三统考开学考试)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正
确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向20%蔗糖溶液中加入少量稀
,加热;再加入银氨溶液,无
明显现象
蔗糖未发生水解反应
B
向淀粉-KI 溶液中滴加氯水,溶液变蓝色
氯水中含有
C
用
试纸测得:
溶液与
溶
液的
分别为3、5
D
取少量待检验溶液,向其中加入少量双氧水,再滴加几滴
溶
液,溶液变为红色
待检验溶液中含有
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【详解】
A.水解后检验葡萄糖,在酸性溶液中,水解后没有加碱至碱性环境,不能检验,A 错误;
B.溶液中氯气、
都具有强氧化性,都可以将碘化钾氧化生成碘单质,而使溶液变蓝,不能说明氯水
中含有
,B 错误;
C.等浓度时醋酸的pH 小,可知电离程度大,则酸性:
,则
,C 正确;
D.检验溶液中是否含有
,先滴加几滴
溶液,再向其中加入少量双氧水,观察溶液变化,D 错
误; 
故选C。
14.常温下,浓度均为c0、体积均为V0的MOH 和ROH 两种碱液分别加水稀释至体积为V,溶液pH 随lg 
的变化如图甲所示;当pH=b 时,两曲线出现交叉点x,如图乙所示。下列叙述正确的是
27
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A.c0、V0均不能确定其数值大小
B.电离常数Kb(MOH)≈1.1×10-4
C.x 点处两种溶液中水的电离程度相等
D.lg 相同时,将两种溶液同时升高相同的温度,则增大
【答案】C
【详解】
根据图知,ROH 加水稀释10 倍,溶液的pH 减小1,说明ROH 完全电离,为强电解质,则MOH 为弱电解
质。常温下浓度为c0的ROH 溶液的pH=13,且ROH 为强电解质,则c0=0.1 mol·L-1,所以能确定初始浓
度,A 错误;lg =0 时,MOH 溶液的pH=12,c0=0.1 mol·L-1,电离常数Kb(MOH)==≈1.1×10-3,B 错
误;x 点两种溶液的pH 相等,所以二者抑制水的电离程度相等,C 正确;升高温度促进MOH 的电离,所
以lg 相同时,升高温度c(R+)不变,c(M+)增大,则减小,D 错误。
15.(2022·陕西渭南·统考一模)25℃,用浓度为
的NaOH 溶液滴定20.00mL 浓度为
的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力:HZ>HY>HX
B.将上述HX、HY 溶液等体积混合后,用NaOH 溶液滴定至HX 恰好完全反应时,溶液中存在:
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C.滴定至终点时,消耗的NaOH 溶液体积相同
D.根据滴定曲线,可知
【答案】B
【详解】
A.V(NaOH)=0 时,0.1000mol•L-1的三种酸HX、HY、HZ 的pH 依次减小,c(H+)由小到大顺序为:HX<
HY<HZ,相同浓度的这三种溶液,导电能力大小顺序是HZ>HY>HX,故A 正确;
B.酸性:HY>HX,将上述HX、HY 溶液等体积混合后,用NaOH 溶液滴定至HX 恰好完全反应时,HY
已经完全反应,溶液中溶质为等物质的量浓度的NaX、NaY,水解程度:X->Y-,则溶液中c(X-)<c(Y-),
故B 错误;
C.三种酸都是一元酸且物质的量浓度、溶液体积都相等,滴定终点时消耗的n(NaOH)相等,c(NaOH)相
等,则V(NaOH)相等,故C 正确;
D.当NaOH 溶液滴到10mL 时,溶质等物质的量浓度的NaY、HY,溶液中c(HY)≈c(Y-),HA 的电离平衡
常数Ka(HY)=
×c(H+)≈c(H+)=10-pH=10-5mol/L,故D 正确;
故选:B。
16.(2022 秋·河北·高三邢台市第二中学校联考阶段练习)回答下列问题
(1)99℃时,
,该温度下测得
溶液的
。
在水溶液中的电离方程式
为                      。
(2)常温下,
为二元弱酸,
溶液的
,则该溶液中下列微粒的浓度①
②
③
④
⑤
由大到小的顺序为           (填序号)。
(3)
25℃
①
时,向1L0.1mol/LCH3COOH 溶液中加入0.1molCH3COONa 固体,则醋酸的电离平衡向           
(填“正”或“逆”)反应方向移动:水的电离程度将           (填“增大”、“减小”或“不变”)。
25℃
②
时,CH3COOH 的电离平衡常数Ka=1.75×10-5,则CH3COONa 水解常数Kh=           (保留三位
有效数字)。改变下列条件,能使CH3COONa 稀溶液中
增大的是           。
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a.降温    b.加入
固体    c.稀释    d.加入
固体
(4)在剧烈运动中,因缺氧肌肉会产生乳酸(HL),而血液中,乳酸与碳酸氢盐发生复分解反应。已知乳酸
(HL)是一元酸,
。碳酸的电离平衡常数为:
,
①
乳酸的
为           (
,
)
②乳酸和碳酸氢盐反应的平衡常数的数值           。
【答案】
(1)
(2)
(3)逆     增大     
     ad
(4)2.55     311
【详解】
(1)99℃时,
,该温度下测得0.1mol/LNa2A 溶液的pH=6,即该温度下该溶液呈中性,即
Na2A 是强酸强碱盐,故H2A 在水溶液中的电离方程式为H2A=2H++A2-,故答案为:H2A=2H++A2-;
(2)常温下,H2A 为二元弱酸,
溶液的
,该溶液显酸性,即HA-的电离小于水
解,则该溶液中下列微粒的浓度由大到小的顺序为
>
>
>
>
即
,故答案为:
;
(3)①25℃时,向1L0.1mol/LCH3COOH 溶液中加入0.1molCH3COONa 固体,导致溶液中CH3COO-浓度
增大,导致醋酸的电离平衡向逆反应方向移动,CH3COO-水解程度增大,故水的电离程度将增大,故答案
为:逆;增大;
25℃
②
时,CH3COOH 的电离平衡常数Ka=1.75×10-5,则CH3COONa 水解常数Kh=
=
=
=
=5.71×10-10,改变下列条件,能使CH3COONa 稀溶液中
=
,据此分析解题:
a.CH3COO-水解是一个吸热过程,故降温导致水解平衡逆向移动,则CH3COO-浓度增大,OH-减小,故
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增大,a 符合题意; 
b.
=
,加入NaOH 固体导致水解平衡逆向移动,温度不变Kh 不变,CH3COOH
的浓度减小,故
减小,b 不合题意; 
 c.
=
,稀释虽然导致水解平衡正向移动,但Kh 不变,CH3COOH 的浓度减
小,故
减小,c 不合题意; 
d.加入CH3COONa 固体,导致CH3COO-浓度增大,其水解平衡逆向移动,导致OH-浓度减小,故
增大,d 不合题意;
故答案为:ad;
(4)①已知乳酸HL
H++L-,c(HL)
0.056mol/L,K(HL)=
=
=1.4×10-4,解得:c(H+)
2.8×10-3,0.056mol/L 乳酸的pH=-lgc(H+)=-lg(2.8×10-3)=4-2lg2-lg7=2.55,故答案为:2.55; 
②乳酸和碳酸氢盐反应为HL+NaHCO3=NaL+H2O+CO2↑,则该反应平衡常数K=
=
=
=
=311,故答案为:311。
17.(2023·北京丰台·统考二模)化学平衡常数在定性分析与定量分析中应用广泛。
(1)一定温度下,在密闭容器中反应:
,测得如下数据。
开始浓
度
10s
20s
30s
0.50
0.22
0.11
0.11
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0.50
0.22
0.11
0.11
0.00
0.56
0.78
0.78
①该温度下,
的平衡转化率为           。
②该温度下,当初始投入浓度为
,
,
时,进行
实验,反应进行的方向为           (填“正反应方向”或“逆反应方向”)。
(2)已知:25℃时,
、
、
、
的电离平衡常数。
物质
电离平衡
常数
25℃
①
时,相同物质的量浓度的
、
、
、
溶液,
由大到小的顺序为  
 
。
25℃
②
时,向
溶液中加入
溶液达到滴定终点,再向溶液中加入
溶液,
使溶液中
,溶液中
           
。
③结合电离平衡常数分析
与
溶液反应的产物           。
④将足量
通入
溶液中,迅速反应得到无色溶液和白色沉淀(
)。放置一段时间,有
和
生成。先产生白色沉淀,后生成
和
的可能原因是           。
【答案】
(1)78%     逆反应方向
(2)
>
>
>
     
     
和
     
与
溶液生成
沉淀的速率大于生成
和
速率
【详解】
(1)①由表中数据可知平衡时碘单质的物质的量为0.11mol,则
的平衡转化率为
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,故答案为:78%;
②由表中数据可知平衡时:
、
、
,则该反应的
平衡常数K=
,该温度下,当初始投入浓度为
,
,
时,Qc=
>K,则反应向逆反应方向进行,故答案为:逆反应方
向;
(2)①相同物质的量浓度的
、
、
、
溶液,氢离子浓度主要取决于各种酸的
一级电离程度的大小,由表中数据:Ka1(
)>Ka(
)>Ka1(
)>Ka1(
),则溶液中氢离
子浓度:
>
>
>
,故答案为:
>
>
>
;
②溶液中
,则
,结合醋酸电离平衡常数Ka=
,故答案为:
;
③由电离常数可知酸性:
>
>
,根据强酸制弱酸原理,
与
溶液反应的产物只
能是
和
,故答案为:
和
;
④
与
溶液生成
沉淀,同时
与
也能氧化还原反应生成Ag 和
,根据现象
可知生成
沉淀的速率大于生成
和
速率,故答案为:
与
溶液生成
沉淀的
速率大于生成
和
速率。
18.(2023·天津·模拟预测)下表是25℃时某些弱酸的电离常数,其中多元弱酸分步电离。
弱酸
K
弱酸
K
HF
HCN
HCOOH
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(1)等浓度的HCOOH、
和
溶液中,水电离出的氢离子浓度:       >       >  
 
。
(2)根据表中数据判断下述反应可以发生的是       。(填编号)
①
②
③
④
(3)少量
通入NaCN 溶液中发生反应的离子方程式为                    。
(4)常温下在
溶液中逐滴滴加
盐酸溶液40mL,溶液中含碳元素的三种微粒
、
、
(
因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH 变化的部分情况如图所示。回答
下列问题:
①各字母代表的粒子为b       ,c       。
②在同一溶液中,
、
、
       (填“能”或“不能”)大量共存。
③当
时,溶液中含碳元素的主要微粒为       。
(5)若以熔融
作为电解质,写出
燃料电池负极的电极反应式       。
(6)等浓度等体积的
溶液和
溶液混合,写出离子浓度由大到小的排序:  
 
。
【答案】
(1)CH3COOH     HCOOH     H2C2O4
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(2)③
(3)CO2+H2O+CN-=HCN+HCO
(4)HCO     H2CO3     不能     HCO 、CO
(5)CO+CO
-2e-=2CO2
(6)c(Na+)>c(HCO )>c(CO
)>c(OH-)>c(H+)
【详解】
(1)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其酸溶液中水电离出的c(H+)越小,根据电离平衡常数知,
酸性强弱顺序是H2C2O4>HCOOH>CH3COOH,在等浓度的这三种酸中水电离出的c(H+)大小顺序是
CH3COOH>HCOOH>H2C2O4,故答案为:CH3COOH;HCOOH;H2C2O4;
(2)强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,
①酸性HF>CH3COOH,所以NaF 和CH3COOH 不反应,故①错误;
②酸性H2CO3>HClO>HCO ,所以CO2+NaClO+H2O═HClO+NaHCO3,故②错误;
③酸性HF>H2CO3,所以发生反应HF+NaHCO3=NaF+H2O+CO2↑,故③正确;
④酸性H2C2O4>HC2O >CH3COOH,所以CH3COOH 和KHC2O4不反应,故④错误;
故选③;
(3)HCN 电离平衡常数大于HCO 而小于H2CO3,少量CO2通入NaCN 溶液中反应生成HCN 和
NaHCO3,离子方程式为CO2+H2O+CN-=HCN+HCO ,故答案为:CO2+H2O+CN-=HCN+HCO ;
(4)Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl 溶液,发生的离子反应为CO
+H+=HCO 、HCO
+H+=H2O+CO2↑,Na2CO3为强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性;水解程度
CO
>HCO ,所以当生成NaHCO3时溶液碱性减弱,当溶解有二氧化碳时溶液呈酸性,根据图中曲线变
化趋势知,a 为CO3
、b 为HCO 、c 为H2CO3物质的量分数变化趋势,
①通过以上分析知,各字母代表的粒子:b 为HCO 、c 为H2CO3,故答案为:HCO ;H2CO3;
②结合图象可知,在pH=8 时只有碳酸氢根离子存在,当溶液的pH 大于8 时,存在的离子为:HCO 、CO
,pH 小于8 时存在的离子为:H2CO3、HCO ,所以在同一溶液中,H2CO3、HCO 、CO
不能共存,故
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答案为:不能;
③根据图知,当pH=11 时,溶液中含碳元素的主要微粒为HCO 、CO
,故答案为:HCO 、CO
;
(5)电池的总反应为:2CO+O2=2CO2,正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO
,所以负极的电极反应式为:
CO+CO
-2e-=2CO2,故答案为:CO+CO
-2e-=2CO2;
(6)Na2CO3的水解以第一步为主,水解生成HCO ,则c(Na+)>c(HCO )>c(CO
),且溶液呈碱性,可
知c(OH-)>c(H+),一般来说水解程度较小,则c(CO
)>c(OH-),则溶液中存在c(Na+)>c(HCO )>c(CO
)
>c(OH-)>c(H+),故答案为:c(Na+)>c(HCO )>c(CO
)>c(OH-)>c(H+)。
19.(2023 秋·广东广州·高三执信中学校考开学考试)已知在常温下,草酸(H2C2O4)的Ka1=5.6×10-2,
Ka2=1.5×10-4,Ksp(CaC2O4)=4.0×10-8,回答下列问题。
(1)写出草酸在水中的第一步电离的方程式                      ;常温下,NaHC2O4溶液的pH 值  
 
7(填“>”“<”或“=”)。
(2)已知反应:Ca2++2
CaC
⇌
2O4↓+H2C2O4,计算该反应的平衡常数K=           (列出计算式即可,
无需化简)。
(3)用标准浓度的草酸滴定未知浓度的KMnO4溶液,可测出KMnO4溶液的浓度。
①实验过程中,KMnO4溶液应用           (填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装。
②判断达到滴定终点时的现象为           。
(4)常温下,将1mL 某浓度的H2C2O4溶液加蒸馏水稀释,其溶液pH 与加水稀释后溶液体积的关系如图1 所
示。
①图中能代表H2C2O4溶液稀释情况的是曲线           (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在稀释该溶液过程中,下列物理量始终增大的是           (填字母)。
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A.
   B.c(H+)∙c(
)  C.
  D.
(5)常温下,向20mL0.1mol·L-1NaHC2O4,溶液中缓慢滴加pH=13 的NaOH 溶液,混合溶液的温度与滴加
NaOH 溶液体积的关系如图2 所示。
①试分析图中E、F、G 三点,水的电离程度最大的是           点。
②下列关系式正确的是           (填字母)。
A.E 点存在:2c(Na+)=3c(H2C2O4)+3c(
)+3c(
)
B.F 点存在:c(H+)=c(OH-)+c(
)+c(H2C2O4)
C.G 点对应的溶液中,c(Na+)>c(OH-)>c(
)>c(
)
【答案】
(1)
     <
(2)
(3)
酸式     最后半滴标准液加入后,溶液红色消失且半分钟内不变色
(4)Ⅱ     CD
(5)F     A
【详解】
(1)草酸为弱酸,在水中的第一步电离的方程式
,常温下,NaHC2O4溶液的水解
常数为
,则其电离大于水解,溶液显酸性,pH 值>7;
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(2)已知反应:Ca2++2
CaC
⇌
2O4↓+H2C2O4,则该反应的平衡常数
 
;
(3)①实验过程中,KMnO4溶液具有强氧化性,应用酸式滴定管盛装。
②高锰酸钾溶液为紫红色,和草酸发生氧化还原反应转化为无色锰离子,故判断达到滴定终点时的现象为
当最后半滴标准液加入后,溶液红色消失且半分钟内不变色;
(4)①  草酸为弱酸,稀释过程中不断电离出氢离子,由图可知,初始pH=2,则稀释至1000mL 时,
pH 小于5,故图中能代表H2C2O4溶液稀释情况的是曲线Ⅱ;
A
②.
,稀释时其平衡常数不变,不符合题意; 
B.稀释时氢离子、草酸根离子浓度均减小,则c(H+)∙c(
)减小,不符合题意; 
C.稀释时草酸的量减小而草酸根离子的量增大,则
变大,符合题意; 
D.
,稀释时氢离子浓度减小,则比值增大,符合题意;
故选CD;
(5)①酸和碱都会抑制水的电离,由图可知,F 点恰好反应生成草酸钠,草酸钠水解促进水的电离,故图
中E、F、G 三点,水的电离程度最大的是F 点。
A
②.E 点为等浓度NaHC2O4、Na2C2O4,根据物料守恒可知:2c(Na+)=3c(H2C2O4)+3c(
)+3c(
),
A 正确;
B.F 点为Na2C2O4,根据质子守恒可知:c(OH-) = c(H+) +c(
)+2c(H2C2O4),B 错误;
C.G 点对应的溶液为等量的Na2C2O4、NaOH,草酸根离子水解导致c(OH-)> c(
)>c(
),故存
在:c(Na+)>c(OH-)>c(
)>c(
),C 错误;
故选A。
20.(2023·广东·高三统考专题练习)天津地处环渤海湾,海水资源丰富。科研人员把铁的配合物
(L
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为配体)溶于弱碱性的海水中,制成吸收液,将气体
转化为单质硫,改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含
两个阶段:①
的吸收氧化;②
的再生。反应原理如下:
①
     
②
     
回答下列问题:
(1)该工艺的总反应方程式为                      。1mol 
发生该反应的热量变化为  
 
,
在总反应中的作用是           。
(2)研究不同配体与
所形成的配合物(A、B、C)对
吸收转化率的影响。将配合物A、B、C 分别溶于
海水中,配成相同物质的量浓度的吸收液,在相同反应条件下,分别向三份吸收液持续通入
,测得单
位体积吸收液中
吸收转化率
随时间变化的曲线如图1 所示。以
由100%降至80%所持
续的时间来评价铁配合物的脱硫效率,结果最好的是           (填“A”、“B”或“C”)。
(3)
的电离方程式为           。25℃时,
溶液中
、
、
在含硫粒子总浓度中所占分数
随溶液pH 的变化关系如图2,由图2 计算,
的
           ,
           。再生反应在
常温下进行,
解离出的
易与溶液中的
形成沉淀。若溶液中的
,
,为避免有FeS 沉淀生成,应控制溶液pH 不大于           (已知25℃时,FeS
的
为
)。
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【答案】
(1)
(或
)     放出
热量     
作催化剂或降低反应活化能
(2)A
(3)
或
     
     
     8
【详解】
(1)将第一个方程式2 倍加上第二个方程式得到该工艺的总反应方程式为
(或
),该反应的热化学方程式
,因此1mol 
发生该反应的热量变
化为放出
热量,
参与了化学反应,但反应前后量没有改变,因此
在总反应中的作用是
作催化剂或降低反应活化能;故答案为:
(或
);放出
热量;作催化剂或降低反应活化能。
(2)根据图中信息以
由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率,A 持续时间最
短,说明A 的脱硫效率最高,因此结果最好的A;故答案为:A。
(3)
是二元弱酸,其电离是一步一步电离,主要以第一步电离为主,因此其电离方程式为
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或
;根据题意pH=7 时
、
的所占分数相等,因此
的
,pH=13 时
、
的所占分数相等,则
。再生反应在常温下进行,
解离出的
易与溶液中的
形
成沉淀。若溶液中的
,根据
得到
,根据
和
,得到
,pH=8,因此为避
免有FeS 沉淀生成,应控制溶液pH 不大于8;故答案为:
或
;
;
;8。
41