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考点一:弱电解质的电离平衡及影响因素
1.弱电解质的电离平衡概念
(1)电离平衡的建立
在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质分子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。
(2)电离平衡的建立与特征
2.影响电离平衡的因素
(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。
改变条件
平衡移动方向
n(H+)
c(H+)
导电能力
加水稀释
向右
增大
减小
减弱
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
增强
通入HCl(g)
向左
增大
增大
增强
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增强
加CH3COONa(s)
向左
减小
减小
增强
升高温度
向右
增大
增大
增强
(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。
第46 讲 弱电解质的电离平衡
01 理解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.
02 理解电离常数的含义,掌握电离常数的应用并能进行相关计算。
重点·夯基易错
1
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【答案】
1.弱电解质溶液中至少存在两种共价化合物分子( )
2.氨气溶于水,当NH3·H2O 电离出的c(OH-)=c(NH)时,表明NH3·H2O 电离处于平衡状态( )
3.一元弱碱BOH 的电离方程式为BOH===B++OH-( )
4.溶液导电能力弱的电解质一定是弱电解质。( )
5.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度。( )
6.温度升高,弱电解质的电离平衡右移。( )
7.弱电解质溶液中存在溶质分子,而强电解质溶液中不存在溶质分子。( )
8.AgCl 的水溶液不导电,而CH3COOH 的水溶液能导电,故AgCl 是弱电解质,CH3COOH 是强电解质。(
)
【答案】 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8×
1.弱电解质的判断方法
①在相同浓度、相同温度下,与强电解质溶液做导电性对比实验。
②浓度与pH 的关系。如0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液的pH>1,则可证明CH3COOH 是弱电解质。
③测定对应盐溶液的酸碱性。如CH3COONa 溶液呈碱性,则可证明CH3COOH 是弱酸。
④稀释前后溶液的pH 与稀释倍数的关系。例如,将pH=2 的酸溶液稀释至原体积的1 000 倍,若pH 小于
5,则证明该酸为弱酸;若pH 为5,则证明该酸为强酸。
2.外界条件对电离平衡影响的四个不一定
①加水稀释时,溶液中不一定所有的离子浓度都减小。如稀
酸加水稀释时,溶液中的c(H+)减小,因为温
度不变,Kw=c(H+)·c(OH-)是定值,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
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”,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。
方法·规律总结
2
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④电离平衡右移,电离程度也不一定增大,加水稀释或增大弱电解质的浓度,都使电离平衡向电离方向移
动,但加水稀释时弱电解质的电离程度增大,而增大弱电解质的浓度时弱电解质的电离程度减小。
1.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
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。
2.H2S 水溶液中存在电离平衡:H2SH++HS-和HS-H++S2-。若向H2S 溶液中( )
A.加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH 增大
C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH 减小
D.加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
【答案】 C
【解析】 加水促进电离,但氢离子浓度减小,A 项错误;通入过量SO2 气体发生反应:2H2S+
SO2===3S↓+2H2O,当SO2过量时溶液显酸性,而且酸性比H2S 强,pH 减小,B 项错误;滴加新制氯水,
发生反应:Cl2+H2S===2HCl+S↓,平衡向左移动,溶液pH 减小,C 项正确;加入少量硫酸铜固体,发
生反应:H2S+Cu2+===CuS↓+2H+,H+浓度增大,D 项错误。
3.常温下,①100 mL 0.01 mol·L-1的CH3COOH 溶液,②10 mL 0.1 mol·L-1的CH3COOH 溶液。用“>”
“=”或“<”填写下列问题。
(1)c(CH3COO-):①________②。
(2)电离程度:①________②。
(3)在上述两种溶液中加入足量锌片。开始时的反应速率:①________②,反应结束生成相同状况下H2的
体积:①________②。
(4)与同浓度的NaOH 溶液完全反应消耗NaOH 溶液的体积:①________②。
【答案】 (1)< (2)> (3)< = (4)=
1.(2024·河北·高考真题)在水溶液中,
可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z 三种金属离子分别
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真题·明考向
3
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与
形成配离子达平衡时,
与
的关系如图。
下列说法正确的是
A.
的X、Y 转化为配离子时,两溶液中
的平衡浓度:
B.向Q 点X、Z 的混合液中加少量可溶性Y 盐,达平衡时
C.由Y 和Z 分别制备等物质的量的配离子时,消耗
的物质的量:
D.若相关离子的浓度关系如P 点所示,Y 配离子的解离速率小于生成速率
【答案】B
【解析】A.
的X、Y 转化为配离子时,溶液中
,则
,根据图像可知,纵坐标约为
时,溶液中
,则
溶液中
的平衡浓度:
,A 错误;
B.Q 点时
,即
,加入少量可溶性Y 盐后,会消耗
形成Y 配离子,使得溶液中
减小(沿横坐标轴向右移动),
与
曲线在
Q 点相交后,随着
继续增大,X 对应曲线位于Z 对应曲线上方,即
,
4
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则
,B 正确;
C.设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子
配离子,则平衡常数
,
,即
,故X、Y、Z 三种金属离子形成配离子时结合的
越多,对应
曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:
,则由Y、Z 制备等物质的量的配
离子时,消耗
的物质的量:
,C 错误;
D.由P 点状态移动到形成Y 配离子的反应的平衡状态时,
不变,
增大,即
增大、c(Y 配离子)减小,则P 点状态Y 配离子的解离速率>生成速率,D 错误;
本题选B。
2.(2024·湖南·高考真题)常温下
,向
溶液中缓慢滴入相
同浓度的
溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入
溶液体积的变化关系如图所示,下
列说法错误的是
A.水的电离程度:
5
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B.M 点:
C.当
时,
D.N 点:
【答案】D
【分析】结合起点和终点,向
溶液中滴入相同浓度的
溶液,发生浓度改变
的微粒是Na+、
、
和
;当
,溶液中存在Na+、H+和
,
,随着加入
溶液,
减少但不会降到0,当
,
,随着加入
溶液,
会与
反应而减少,
当
,溶质为
,
很
少,接近于0,则斜率为负的曲线代表
;当
时,
中
=
,很小,随着加入
溶液,溶质由
变为
和
混物,最终为
,
增加的很少,而
增加的多,当
,溶质为
,
少部分水解,
,斜率为正的曲线代表
,即经过M 点在下降的曲
线表示的是
浓度的改变,经过M 点、N 点的在上升的曲线表示的是
浓度的改变。
【解析】A.N 点HCOOH 溶液与NaOH 溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa 的水解,M 点
时仍剩余有未反应的NaOH,对水的电离是抑制的,故水的电离程度M<N,故A 正确;
6
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B.M 点溶液中电荷守恒有
,M 点为交点可知
,
联合可得
,故B 正确;
C.当
时,溶液中的溶质为
,根据电荷守恒有
,根据物料守恒
,两式整理可
得
,故C 正确;
D.N 点HCOOH 溶液与NaOH 溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此
及
观察图中N 点可知,
,根据
,可知
,故D 错误;
故答案选D。
3.(2023·天津·高考真题)在浓度为
的
溶液中,如下说法正确的是
A.溶液中浓度最大的离子是
B.
C.
D.磷酸第二步电离平衡的平衡常数表达式为
【答案】B
【解析】A.
在水溶液中完全电离生成Na+和
,
又发生电离和水解,则溶液中浓度
最大的离子是Na+,故A 错误;
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B.根据NaH2PO4溶液中的物料守恒可得:c(Na+)=c(
)+c(PO
)+c(HPO
)+c(H3PO4)=0.1mol/L,故B
正确;
C.根据NaH2PO4溶液中的电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO )+2c(HPO
)+3c(PO
),故C 错
误;
D.磷酸第二步电离方程式为:
,电离平衡的平衡常数表达式为
,
故D 错误;
故选B。故选:B。
4.(2023·辽宁·高考真题)某废水处理过程中始终保持H2S 饱和,即
,通过调节pH 使
和
形成硫化物而分离,体系中
与
关系如下图所示,c 为
和
的浓度,
单位为
。已知
,下列说法正确的是
A.
B.③为
与
的关系曲线
C.
D.
【答案】D
【分析】已知H2S 饱和溶液中随着pH 的增大,H2S 的浓度逐渐减小,HS-的浓度增大,S2-浓度逐渐增大,
则有-lgc(HS-)和-lg(S2-)随着pH 增大而减小,且相同pH 相同时,HS-浓度大于S2-,即-lgc(HS-)小于-lg(S2-),
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则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小,且
,即当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lgc(Ni2+)和-
lg(Cd2+)随着pH 增大而增大,且有-lgc(Ni2+)小于-lg(Cd2+),由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表
S2-,④代表HS-,据此分析结合图像各点数据进行解题。
【解析】A.由分析可知,曲线①代表Cd2+、③代表S2-,由图示曲线①③交点可知,此时
c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L,则有
,A 错误;
B.由分析可知,③为
与
的关系曲线,B 错误;
C.由分析可知,曲线④代表HS-,由图示曲线④两点坐标可知,此时c(H+)=10-1.6mol/L 时,c(HS-)=10-
6.5mol/L,
或者当c(H+)=10-4.2mol/L 时,c(HS-)=10-
3.9mol/L,
,C 错误;
D.已知Ka1Ka2=
=
,由曲线③两点坐标可知,当c(H+)=10-4.9mol/L 时,
c(S2-)=10-13mol/L,或者当c(H+)=10-6.8mol/L 时,c(S2-)=10-9.2mol/L,故有Ka1Ka2=
=
=10-21.8,结合C 项分析可知Ka1=10-7.1,故有
,D 正确;
故答案为D。
考点二:电离平衡常数及应用
重点·夯基易错
9
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1.概念
在一定条件下,弱电解质达到电离平衡时,弱电解质电离生成的各种离子的浓度(次方)的乘积与溶液中未
电离的分子的浓度之比是一个常数,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=
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
弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电
离的)的百分率。
(2)表示方法
α=×100%,也可表示为α=×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)越小。
②相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度(α)越大。
1.同一弱电解质,浓度不同其电离常数一定不同( )
2.弱电解质的电离平衡右移,电离常数一定增大( )
3.某一弱电解质,电离度越大,电离常数就越大( )
4.常温下,依据Ka1(H2CO3)>Ka2(H3PO3),可知碳酸的酸性比磷酸强( )
5.在一定温度下,不同浓度的同一弱电解质,其电离平衡常数一定相同。( )
6.电离常数越小,表示弱电解质的电离能力越弱,电离常数越大,表示电解质的电离能力越强。( )
7.电离平衡右移,电离平衡常数一定增大。( )
8.当弱电解质的浓度增大时,电离程度增大。( )
【答案】 1.× 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.√ 7.× 8.×
方法·规律总结
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有关电离常数计算的两种类型(以弱酸HX 为例)
已知c(HX)始和c(H+),求电离常数
HX
H+ + X-
起始/(mol·L-1): c(HX)始 0 0
平衡/(mol·L-1):c(HX)始-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(HX)始-c(H+)≈c(HX)始,则Ka
=,代入数据求解即可。
已知c(HX)始和电离常数,求c(H+)
同理可得Ka=≈,
则:c(H+)=,代入数值求解即可。
1.部分弱酸的电离平衡常数(单位:mol·L-1)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
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
2.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)________;
点拨·能力培养
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(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。
1.(2024·山东·高考真题)常温下
水溶液体系中存在反应:
,平衡常数为K。已初始浓度
,所
有含碳物种的摩尔分数与
变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是
A.线Ⅱ表示
的变化情况
B.
的电离平衡常数
C.
时,
D.
时,
【答案】C
真题·明考向
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【分析】在溶液中存在平衡:CH3COOH
CH3COO-+H+(①)、Ag++CH3COO-
CH3COOAg(aq)(②),
Ag+的水解平衡Ag++H2O
AgOH+H+(③),随着pH 的增大,c(H+)减小,平衡①③正向移动,
c(CH3COOH)、c(Ag+)减小,pH 较小时(约小于7.8)CH3COO-浓度增大的影响大于Ag+浓度减小的影响,
CH3COOAg 浓度增大,pH 较大时(约大于7.8)CH3COO-浓度增大的影响小于Ag+浓度减小的影响,
CH3COOAg 浓度减小,故线Ⅰ表示CH3COOH 的摩尔分数随pH 变化的关系,线Ⅱ表示CH3COO-的摩尔分
数随pH 变化的关系,线Ⅲ表示CH3COOAg 随pH 变化的关系。
【解析】A.根据分析,线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况,A 项错误;
B.由图可知,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)相等时(即线Ⅰ和线Ⅱ的交点),溶液的pH=m,则
CH3COOH 的电离平衡常数Ka=
=10-m,B 项错误;
C.pH=n 时
=10-m,c(CH3COO-)=
=10n-mc(CH3COOH),Ag++CH3COO-
CH3COOAg(aq)的K=
,c(Ag+)=
,由图可知pH=n 时,
c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),代入整理得c(Ag+)=
mol/L,C 项正确;
D.根据物料守恒,pH=10 时溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol/L,D 项错误;
答案选C。
2.(2024·全国·高考真题)常温下
和
的两种溶液中,分布系数δ 与pH 的变化关
系如图所示。[比如:
]
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下列叙述正确的是
A.曲线M 表示
的变化关系
B.若酸的初始浓度为
,则a 点对应的溶液中有
C.
的电离常数
D.
时,
【答案】D
【分析】随着pH 的增大,
、
浓度减小,
、
浓度增大,
—Cl 为吸电子基团,
的酸性强于
,即
),
δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5 时的pH 分别约为1.3、2.8,则两种酸的电离常数分别为
,
,由此分析解题。
【解析】A.根据分析,曲线M 表示
的变化关系,A 错误;
B.根据
,初始
,若溶液中溶质
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只有
,则
,但a
点对应的
,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,
,B 错误;
C.根据分析,CH2ClCOOH 的电离常数Ka=10-2.8,C 错误;
D.电离度
,
,则
=
,
,
时,
,
,D 正
确;
故答案选D。
3.(2023·天津·高考真题)下表列出25℃时不同羧酸的
(即
)。根据表中的数据推测,结论正确的
是
羧
酸
pKa
4.76
2.59
2.87
2.90
A.酸性强弱:
B.对键合电子的吸引能力强弱:F<Cl<Br
C.25℃时的pKa大小:
D.25℃时0.1mol/L 溶液的碱性强弱:
【答案】C
【解析】A.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;
B.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;
C.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 键极性增强,更易电离,酸性
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增强,则25℃时的pKa大小:CHF2COOH<CH2FCOOH,C 正确;
D.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;
故答案为:C。
1.(23-24 高三上·江苏南京·期末)电极电位滴定法是测定物质浓度的另一种方法,滴定过程中指示电极
电位发生变化,滴定终点时,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位也发生了突跃。常温下,用盐酸滴定
某溶液中亚磷酸钠的含量,下图是滴定过程中的电位曲线与pH 曲线:
已知:亚磷酸(H3PO3)的分级电离常数全部数据为Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.7。下列说法错误的
A.Na2HPO3属正盐,溶液显碱性;NaH2PO3属酸式盐,溶液显酸性
B.a 点溶液主要含NaH2PO3、NaCl,存在关系:c(H+)+c(H3PO3)=c(OH-)+c(
)
C.b 点对应的溶液中存在:c(H+)=c(
)+2c(
)
D.b 点生成的亚磷酸属弱酸,溶液的电极电位突变是因为此时离子浓度突然增大
【答案】C
【解析】A.亚磷酸(H3PO3)的分级电离常数全部数据为Ka1=10−1.4,Ka2=10−6.7,说明亚磷酸(H3PO3)是二元弱
酸,则Na2HPO3属正盐,
水解而使溶液显碱性;NaH2PO3属酸式盐,由于
,电离程度大于水解程度,则溶液显酸性,故A 正确;
B.根据题意,向亚磷酸钠滴定盐酸,a 点是第一次滴定终点,则溶液主要含NaH2PO3、NaCl,根据质子守
恒得到存在关系:c(H+)+c(H3PO3)=c(OH-)+c(
),故B 正确;
C.根据题意,向亚磷酸钠滴定盐酸,b 点是第二次滴定终点,则溶液主要含H3PO3、NaCl,b 点对应的溶
演练·提能力
16
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液中存在:c(H+)=c(
)+2c(
)+c(OH-),故C 错误;
D.根据滴定终点时,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位也发生了突跃,b 点生成的亚磷酸属弱酸,溶
液的电极电位突变是因为此时离子浓度突然增大,故D 正确。
综上所述,答案为C。
2.(24-25 高三上·广东·开学考试)常温下,两种弱酸的电离平衡常数如表所示。下列说法正确的是
化学式
HF
电离平衡常数
A.中和等浓度等体积的
和HF 溶液所需等浓度的NaOH 溶液的体积相等
B.等物质的量浓度的
溶液和NaF 溶液,后者pH 较大
C.加水稀释
溶液,其电离平衡常数将减小
D.
溶液和NaF 溶液反应的离子方程式为
【答案】A
【解析】A.中和反应与酸碱的物质的量有关,等浓度等体积的
和HF 溶液中酸的物质的量相等,
所需等浓度的NaOH 溶液的体积也相等,A 项正确;
B.酸性越弱,相应等物质的量浓度的酸根离子水解程度越大,由于酸性:
,则水解程度:
,所以溶液的pH:
,B 项错误;
C.电离平衡常数只与温度有关,温度不变电离平衡常数不变,C 项错误;
D.电离平衡常数越大,酸性越强,因此酸性:
,反应
得
到的是
,不合理,D 项错误;
故答案选A。
3.(24-25 高三上·江苏·阶段练习)事实上,通常我们认为的二元强酸H2SO4只有第一步电离是完全的,
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第二步电离较弱,用电离方程式可表示为:
、
。则1
溶液中
与下列哪一种溶液最接近
A.1
B.1
C.1
D.1
【答案】C
【解析】二元强酸H2SO4只有第一步电离是完全的,第二步电离较弱,第一步电离的H+抑制第二步电离,
所以1mol•L-1H2SO4溶液中c(H+)接近1mol/L。
A.H2CO3是二元弱酸,电离程度较小,则1mol/LH2CO3溶液中c(H+)很小,故A 错误;
B.NaHSO4溶液中
电离程度较小,则该溶液中c(H+)远远小于1mol/L,故B 错误;
C.HNO3为强酸,在水溶液中完全电离,所以1mol/L 的HNO3溶液中c(H+)为1mol/L,故C 正确;
D.HF 为弱酸,在水溶液中部分电离,所以1molHF 的溶液中c(H+)远远小于1mol/L,故D 错误;
故选:C。
4.(24-25 高三上·江西·阶段练习)常温下,5 种0.1
的盐溶液pH 如图所示。
下列叙述正确的是
A.常温下,
的数量级为
B.等体积的
溶液和NaClO 溶液,
溶液中的总离子数目更多
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C.
溶液中
D.
溶液中存在:
【答案】B
【解析】A.根据
溶液pH,有:
,
,根据电离常数表达式近似计算:
,故碳酸第一步电离常数的数量级为
,A 错误;
B.根据电荷守恒式可知,NaClO 溶液中离子总浓度为
,
溶液中离子总浓度为
,二者
相同,
溶液中
比NaClO 溶液中
大,所以等体积的
溶液和NaClO 溶液,
溶液中的离子总数更多,B 正确;
C.根据醋酸铵溶液呈中性可知,醋酸、
的电离常数相等,醋酸铵中阴、阳离子水解程度相等,
但都水解,即
溶液中,
,C 错误;
D.
溶液呈酸性,说明它电离能力大于水解能力,部分粒子浓度大小排序为
,D 错误;
故选B。
5.(23-24 高三下·云南曲靖·阶段练习)常温下,向20mL 0.1
HCOOH 溶液中滴加V mL 0.1
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NaOH 溶液,混合溶液的pH 与
的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.当V<20 时,随着
减小,水的电离程度增大
B.当时V=10 达到图像c 点
C.当V=20 时,该溶液呈碱性
D.常温下,HCOOH 的电离常数
的数量级为
【答案】B
【分析】NaOH 溶液加入越多,
越小,
越大,越小
,据此分析解题。
【解析】A.当时V<20,HCOOH 没有完全反应,随着
减小,说明甲酸浓度减小,
浓度增大,故水的电离程度增大,A 正确;
B.当
=0 时,pH=3.75,则
,时,溶液中含等浓度的
HCOOH 和HCOONa,根据电离常数可知,HCOOH 电离程度大于
水解程度,导致
20
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>
,因此当V=10 时达到图像c 点左侧,B 错误;
C.V=20 时,恰好完全反应生成HCOONa,醋酸根水解呈碱性,C 正确;
D.根据B 选项知
,
的数量级为
,D 正确;
故选B。
6.(22-23 高三上·广西南宁·阶段练习)常温下,在10 mL0.1mol/LMOH 溶液中滴加pH=1 的盐酸,溶液
AG(
)与盐酸体积(V)之间的关系如图所示,下列说法错误的是
A.常温下,MOH 的电离常数约为1×10-5
B.滴加盐酸过程中,水的电离程度:P 点最大
C.F 点溶液中:c(MOH)>c(M+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
D.Q 点溶液中:c(H+)>2c(MOH)>c(M+)
【答案】C
【解析】A.E 点MOH 溶液中1g
=8,结合c(H+)·c(OH-)=10-14,可知,c(OH-)=1×10-3 mol/L,MOH
的电离常数K=
≈1×10-5,A 正确;
B.P 点酸碱恰好中和,溶质为MC1,该盐是强酸弱碱盐,MCl 发生水解反应,从而可以促进水的电离,
因此P 点水的电离程度最大,B 正确;
C.F 点溶液呈碱性,溶质为MCl 和MOH,二者的物质的量相等,MOH 的电离程度大于M+的水解程度,
故离子浓度关系为:c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+),C 错误;
D.Q 点加入盐酸体积为MOH 体积的2 倍,根据电荷守恒有c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(M+),溶液中存在物料
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守恒:c(Cl-)=2c(MOH)+2c(M+),两式处理后有c(H+)=2c(MOH)+c(M+)+c(OH-),故c(H+)>2c(MOH)+c(M+),
D 正确;
故合理选项是C。
7.(23-24 高三上·广西柳州·阶段练习)常温下,向
的
溶液中滴加
的
溶液,溶液中
随
的变化关系如图所示
。下列说法错误
的是
A.常温下,
的电离平衡常数为
B.当溶液的
时,消耗
溶液体积小于
C.a 点溶液中:
D.溶液中水的电离程度大小:
【答案】C
【解析】A.b 点
=0,则
=1,pH=4.76 则c(H+)=10-4.76mol/L,常温下,的电
离平衡常数Ka=
=10-4.76×1=
,故A 正确;
B.醋酸是弱酸,醋酸钠溶液显碱性,pH=7 则溶液为醋酸钠和醋酸的混合溶液,消耗氢氧化钠小于
20mL,故B 正确;
C.c 点是存在电荷守恒:
,由于c 点pH=2.88 呈酸性,c(H+)>
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c(OH-),则有
,
错误,故C 错误;
D.a→b→c,加入氢氧化钠的过程中醋酸的浓度不断减小,对水电离的抑制不断减小,因此溶液中水的电
离程度大小:c>b>a,故D 正确;
答案选C。
8.(2024·湖南·二模)常温下,用相同物质的量浓度的
溶液分别滴定起始物质的量浓度均为
的三种酸溶液,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是
A.常温下,三种酸的电离常数:
B.滴定至T 点时,溶液中:
C.当
时,三种酸溶液中HX 溶液中和百分数最大
D.当中和百分数达到
时,将三种溶液混合后:
【答案】D
【分析】根据图象,常温下,中和百分数为0,也就是没有滴入NaOH 溶液时0.1mol/L 的HX、HY、HZ 的
pH 由大到小的顺序为:HX>HY>HZ,同温同浓度的HX、HY、HZ 电离出H+的能力:HZ>HY>HX,
故三种酸的电离平衡常数:
。
【解析】A.根据分析,三种酸的电离平衡常数:
,故A 错误;
B.T 点,中和百分数为50%,所得溶液为等物质的量浓度的NaY 和HY 的混合液,溶液的pH<7,溶液
呈酸性,说明HY 的电离程度大于
的水解程度,根据物料守恒有:
,根据电
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荷守恒有:
,所以溶液中存在:
,故
B 错误;
C.在滴加NaOH 过程中,每种溶液中均存在电荷守恒,
、
、
,当
时,
,此
时
、
、
,那么将浓度相等的三种酸溶液中和至
,由
于
,因此所需要的NaOH 的量一定不同,中和百分数也不相等,根据电离常
数可知,水解对应产生的酸的酸性越弱,水解程度越大,可知
,说明碱性
关系为:
,由此可知,HX 中加入的碱最少才可达到
,因此三种酸
溶液中HX 溶液中和百分数最小,故C 错误;
D.当中和百分数达100%时,根据酸碱中和可知此时溶质分别为:NaX、NaY、NaZ,分别有物料守恒为:
、
、
,那么将三种溶液混合后
所得溶液中含有的是NaX、NaY、NaZ,此时钠离子浓度为整个溶液中的浓度,因此物料守恒为
,电荷守恒不难得出为
,两式整理得
,
故D 正确;
故答案选D。
9.(2024·黑龙江·三模)常温下,用浓度为
的盐酸滴定浓度均为
的
和
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的混合溶液,滴定过程中溶液的
随
的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.该温度下,
约为
B.水的电离程度:
C.点
D.点
【答案】C
【解析】A.当在x 点时,氢氧化钠溶液恰好被盐酸反应,此时氨水的物质的量浓度为
,则
,A 错误;
B.x 点溶质为氯化钠和
,从x 点到z 点,氨水浓度不断降低,逐渐变为氯化铵,水的电离程度
不断增大,即水的电离程度:
,B 错误;
C.x 点溶质氯化钠和氨水,且两者物质的量浓度之比为
,溶液显碱性,其离子浓度
,C 正确;
D.y 点溶质为氯化钠、氯化铵、
且三者物质的量浓度之比为
,溶液显碱性,则氨水电离
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程度大于铵根水解程度,且
,存在元素质量守恒:
,故
,D 错误;
故选C。
10.(2024·河北·模拟预测)常温下,向体积均为
、浓度均为
的一元酸
和
溶
液中分别滴加
的NaOH 溶液,溶液pH 随滴加NaOH 溶液体积的变化情况如图所示。下列说法正
确的是
A.
B.
C.
时,
D.
时,
溶液中,
【答案】D
【分析】由图可知,起点时HX 的pH 为1,说明HX 为强酸,HY 为弱酸;当NaOH 溶液为20mL 时恰好
反应完,NaOH 溶液的浓度c=
=0.125mol/L;
【解析】A.由分析可知,c=0.125mol/L,故A 错误;
B.
=10-5,故B 错误;
C.pH=7 时,溶液呈中性,则c(Na+)1=c(Y-)、c(Na+)2=c(X-),由于HY 溶液中滴加NaOH 至中性时溶质为
HY 和NaY,即HY 过量,加入的NaOH 量少,即c(Na+)1<c(Na+)2,所以c(X-)>c(Y-),故C 错误;
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D.
时,
溶液中的成分是NaY 和HY 等浓度的混合溶液,由图像可知,此时溶液显
酸性,根据电荷守恒,
,故D 正确;
答案选D。
11.(23-24 高三上·上海·期中)已知醋酸的Ka=1.8×10-5,磷酸的Ka1=7.1×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.4×10-
13。下列四种溶液:①0.1mol·L-1醋酸②0.1mol·L-1磷酸③0.1mol·L-1硫酸④0.1mol·L-1盐酸。H+浓度从大到
小排序为: (用溶液编号来表示)
【答案】③>
>
>
④②①
【解析】相同条件下,酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,多元弱酸的酸性决定于一级电离,硫酸是二
元强酸,c(H+)=0.2mol/L,盐酸是一元强酸,c(H+)=0.1mol/L,磷酸的Ka1=7.1×10-3,醋酸的Ka=1.8×10-5,则
均为0.1mol·L-1溶液中磷酸的c(H+)>醋酸中的,则H+浓度从大到小排序为:③>
>
>
④②①。
(23-24 高三下·上海·阶段练习)已知:25℃时,
的电离平衡常数
、
。某
小组同学用
溶液吸收
得到吸收液w。
12.请根据上述数据判断
溶液呈 (填“酸性”、“碱性”、“中性”),理由是:
。
13.当吸收液w 呈中性时,溶液中
。
A. B. C.
【答案】12. 酸性 H2SO3的电离平衡常数Ka2=6.2×10−8大于
的水解平衡常数Kh2=
,即
电离程度大于水解程度 13.C
【解析】12.H2SO3的电离平衡常数Ka2=6.2×10−8,即为
的电离平衡常数,
的水解平衡常数Kh2=
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,即为
的水解平衡常数,由于Ka2>Kh2,说明
电离程度大于水解程度,
故NaHSO3溶液呈酸性;
13.吸收液中,由电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(
)+c(
),当吸收液呈中性时
c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=2c(
)+c(
),故选C。
14.(23-24 高三上·天津武清·阶段练习)类别万千的酸碱溶液共同构筑了化学世界的丰富多彩。
(1)现有常温下pH=2 的盐酸(甲)、pH=2 的醋酸溶液(乙)和0.1mol/LNH3∙H2O(丙),请根据下列操作回答:
①常温下,将丙溶液加水稀释,下列数值一定变小的是 (填字母)。
A.
B.
C.
D.
②常温下,取甲、乙各1mL 分别稀释至100mL,稀释后,水的电离程度:乙 甲(填“>”“<”或“=”)。
(2)①某温度时,测得0.01mol/LNaOH 溶液pH 为11,则该温度 25℃。(填“>”“<”或“=”)
②相同条件下,取等体积、等pH 的Ba(OH)2、NaOH 和NH3∙H2O 三种碱溶液,分别滴加等浓度的盐酸将它
们恰好中和,用去酸的体积分别为
、
、
,则三者的大小关系为 。
(3)已知:在25℃,有关弱电解质的电离平衡常数如下表有下表:
弱电解质
H2SO3
H2CO3
HClO
NH3∙H2O
电离平衡常
数
①将SO2通入氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7mol∙L-1时,溶液中的
= 。
②下列微粒在溶液中不能大量共存的是 。
A.
、
B.
、
C.
、
D.
、
【答案】(1) AB <
(2) > V1=V2<V3
(3) 1.02 C
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【解析】(1)①A.
,稀释氨水浓度减小,比值减小,A 正确;
B.
,稀释氨水浓度减小,氢氧根离子浓度减小,比值减小,B 正确;
C.稀释氨水浓度减小,氨水电离程度增大,
变大,C 错误;
D.
,稀释氨水浓度减小,氢氧根离子浓度减小,比值增大,
D 错误;
故选AB;
②常温下,取甲、乙各1mL 分别稀释至100mL,稀释后,醋酸电离产生的c(H+)大,对水电离的抑制作用
大,所以水的电离程度:乙<甲。
(2)①某温度时,测得0.01mol/LNaOH 溶液pH 为11,则水的离子积常数为10-11×0.01=10-13>10-14,所以
该温度>25℃。
②氢氧化钡、氢氧化钠均为强碱,水溶液中完全电离,氨水为弱酸,水溶液中部分电离;则相同条件下,
等体积、等pH 的Ba(OH)2、NaOH 和NH3∙H2O 三种碱溶液,Ba(OH)2、NaOH 消耗盐酸的物质的量相同,
NH3∙H2O 的浓度最大,消耗盐酸最多,所以分别滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积大小关
系为V1=V2<V3。
(3)①将SO2通入氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7mol∙L-1时,溶液中的
。
A
②.
,则
、
能大量共存,A不符合题意;
B.
,则
、
能大量共存,B 不符合题意;
C.
,则
、
能发生反应,不能大量共存,C 符合题意;
D.
,则
、
能大量共存,D 不符合题意;
故选C。
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15.(23-24 高三下·上海嘉定·阶段练习)烟气脱硫可有效减少
引起的大气污染,同时还可得到有用产
品。传统湿法脱硫多以碱性物质作吸收剂,新型脱硫方法选用离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的
盐类物质,由正、负离子组成)作吸收剂,通过物理和化学吸收实现脱硫。
已知25℃时,几种酸的电离常数:
酸
(乳酸)
HCN
电离
常数
(1)下列物质不属于电解质的是________。
A.
B.
C.
D.
(2)传统湿法脱硫涉及的下列离子方程式中,正确的是________。
A.烟气与氧化镁浆液的反应:
B.烟气与石灰石浆液反应得到石膏:
C.烟气与氨水反应得到硫酸铵:
D.烟气与海水中
的反应:
(3)请运用相关化学用语解释
溶液呈现碱性的原因: 。
研究发现:乳酸和乙醇胺(
作用得到的离子液体—乙醇胺乳酸盐(),既可脱硫,也可
吸收
。
(4)液态时的导电性:
乳酸(填“>”、“<”或“=”"),原因是 *。
(5)常温下,水电离的
相同的三种溶液:①
②
③
,其浓度由大到小的顺
序是 (填序号)。
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(6)
溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是________。
A.
B.
C.
D.
(7)向
中逐滴加入
过程中,
变化如图所示。下列说法不正确
的是________。
A.A、C 两点水的电离程度:
B.B 点溶液中:
C.若
点为恰好完全中和的点,则溶液中:
D.溶液
时,
(8)在进行胃部透视时,为取得良好的检查效果,需在检查前服用“钡餐”,“钡餐”的主要成分是硫酸钡。
在25℃时,硫酸钡的溶度积常数为
。钡离子是有毒的重金属离子,当体内钡离子浓度达到
时,就会对健康产生危害。请计算并从沉淀溶解平衡的角度说明使用硫酸钡而不使用碳酸钡
作为“钡餐”的主要成分的原因: 。
【答案】(1)A
(2)C
(3)HCO 会水解,HCO + H2O
H2CO3 + OH−,HCO 同时会电离,HCO
H++CO
,电离的程度小
于水解的程度,所以溶液显碱性
(4) > 乙醇胺乳酸盐([MEA]L)是离子液体,说明[MEA]L 是离子化合物,液态时能电离出自由移
动的离子,具有导电性。而乳酸是共价化合物,液态时不能电离出自由移动的离子,不具有导电性
(5)
>
>
①②③
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(6)BD
(7)AD
(8)由BaSO4(s)
Ba2+(aq)+SO
(aq),c(Ba2+)=1.0×10−5mol·L−1<2×10−3mol·L−1,胃液中H+对BaSO4的沉淀
溶解平衡没有影响,因此BaSO4可用做“钡餐”。因BaCO3(s)
Ba2+(aq)+CO
(aq),由于胃液是酸性的,
如果服下BaCO3,胃酸可与CO
反应生成二氧化碳和水,使CO
的浓度降低,从而使BaCO3的沉淀溶解
平衡向右移动,使Ba2+浓度增大而引起人体中毒
【解析】(1)A.CO2是非金属氧化物,属于非电解质,故A 符合题意;
B.HCl 是酸,属于电解质,故B 不符合题意;
C.
是碱,属于电解质,故C 不符合题意;
D.
是盐,属于电解质,故D 不符合题意;
答案选A。
(2)A.烟气与氧化镁浆液的反应,实质是二氧化硫和氢氧化镁的反应,氢氧化镁为固体,离子方程式中
不可拆分,故A 错误;
B.烟气与石灰石浆液反应得到石膏:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O=2CaSO4 2H
⋅
2O+2CO2,故B 错误;
C.烟气与氨水反应并被氧气氧化后得到硫酸铵,离子方程式为:
,故C 正确;
D.由碳酸和醋酸的电离常数可知,烟气与海水中HC
的反应生成亚硫酸氢根离子和二氧化碳,其反应
的离子方程式为:SO2+
=
+CO2,故D 错误。
答案为C;
(3)NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO 会水解,HCO + H2O
H2CO3 + OH−,HCO 同时会电离,
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HCO
H++CO
,电离的程度小于水解的程度,所以溶液显碱性;
(4)乳酸和乙醇胺作用得到的离子液体-乙醇胺乳酸盐([MEA]L),说明[MEA]L 是离子化合物,液态时能
电离出自由移动的离子,具有导电性,而乳酸是共价化合物,液态时不能电离出自由移动的离子,不具有
导电性;
(5)由于Ka(CH3COOH)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),依据越弱越水解规律可知,等物质的量浓度的
CH3COONa、NaCN、Na2CO3,溶液的水解能力
>CN->CH3COO-,此时溶液pH 由大到小的顺序为:
Na2CO3>NaCN>CH3COONa;则pH 相同时,浓度顺序为:CH3COONa>NaCN>Na2CO3,即①>
>
②③;
(6)A.稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,则c(H+)变小,故A 错误;
B.稀释过程中温度不变,则电离平衡常数不变,c(CH3COO-)减小,则
=
变大,
故B 正确;
C.温度不变,水的离子积常数不变,则Kw=
不变,故C 错误;
D.稀释过程中,c(H+)减小,温度不变,水的离子积常数不变,则c(OH-)增大,所以
变大,故D
正确;
答案为BD;
(7)A.A 点是醋酸溶液,水的电离被抑制,C 点接近完全中和,A、C 两点水的电离程度:
,故A
错误;
B.根据电荷守恒,B 点溶液存在
,故B 正确;
C.若
点为恰好完全中和的点,此时溶液刚好为CH3COONa,根据物料守恒,则溶液中:
,故C 正确;
D.溶液
时,醋酸还有少量剩余,故
,故D 错误;
答案为AD;
(8)根据硫酸钡的溶解平衡计算,在硫酸钡中存在平衡:BaSO4(s)
Ba2+(aq)+SO
(aq),c(Ba2+)=
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=
mol•L-1,小于2×10-3 mol•L-1,而胃液中H+对BaSO4的沉淀溶解平衡没有影响,所以
BaSO4可用做“钡餐”; 因BaCO3(s)
Ba2+(aq)+CO
(aq),由于胃液是酸性的,如果服下BaCO3,胃
酸可与CO
反应生成二氧化碳和水,使CO
的浓度降低,从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动,使
Ba2+浓度增大而引起人体中毒。
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