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考点1 电离平衡
1.3 年真题考点分布
年份
卷区
考点分布
电解质的判断
强、弱电解质的判断
弱电解质的电离影响因素
2023
山东
√
浙江
√
2022
浙江
√
√
2021
北京
√
√
浙江
√
√
2.命题规律及备考策略
【命题规律】近3 年新高考卷对于该专题主要考查:
1.强、弱电解质的判断
2.电离方程式
3.弱电解质的电离平衡
【备考策略】掌握弱电解质的电离有一定限度,是可以调控的,能多角度、动态地分析弱电解质的电离平衡,
并运用平衡移动原理解决实际问题。
【命题预测】预测2024 年高考,考查电离平衡的移动及影响因素,重在考查现象的本质和规律。
考法
1 电离平衡
一、弱电解质的电离平衡
1.弱电解质
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中能完全电离的电解质
在水溶液中只能部分电离的电解质
电离过程
不可逆,无电离平衡
可逆,存在电离平衡
在溶液中的
存在形式
只有离子
既有离子,又有电解质分子
物质类别
及示例
①强酸,如HCl、H2SO4
②强碱,如KOH、Ba(OH)2
③大部分盐,如NaCl、BaSO4
①弱酸,如CH3COOH、HClO
②弱碱,如NH3·H2O、Mg(OH)2
③水
(2)与化合物类型的关系
强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,弱电解质主要是某些共价化合物。
1
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2.弱电解质的电离概念
(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
①开始时,v(电离)最大,而v(结合)为0。
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。
二、电离方程式的书写
强
电
解
质
强酸
完全电离,如HCl === H+ + Cl-
强碱
完全电离,如Ba(OH)2 === Ba2+ + 2OH-
盐
正盐
完全电离,如Na2CO3 === 2Na+ + CO3
2-
强酸的酸式盐
完全电离,如NaHSO4 === Na+ + H+ + SO4
2-
弱酸的酸式盐
第一步完全电离,第二步弱酸酸根部分电离,如
NaHCO3 === Na+ + HCO3
-,HCO3
- ⇌ H+ + CO3
2-
弱
电
解
质
一元弱酸
部分电离,如CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+
一元弱碱
部分电离,如 NH3·H2O ⇌ NH4
+ + OH-
H2O
部分电离, H2O ⇌ H+ + OH-
多元弱酸
分步电离,必须分步写出,不可合并(以第一步电离为主)
如H2CO3 ⇌ H+ + HCO3
-,HCO3
- ⇌ H+ + CO3
2-
多元弱碱
分步电离,中学阶段要求一步写出。如Fe(OH)3 ⇌ Fe3+ + 3OH-
【特别提醒】强酸的酸式盐在熔融状态和水溶液中,电离方程式是不同的。
(1)熔融状态时:NaHSO4 === Na+ + HSO4
- ;
(2)溶于水时:NaHSO4 === Na+ + H+ + SO4
2-杨sir
三、电离平衡的影响因素
1.外因对电离平衡的影响
(1)浓度:在一定温度下,同一弱电解质溶液,浓度越小,越易电离。
(2)温度:温度越高,电离程度越大。
(3)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移动。
2
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(4)化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时,可使电离平衡向电离方向移动。如:
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+)
导电能力
Ka
加水稀释
向右
增大
减小
减弱
不变
加入少量冰醋酸
向右
增大
增大
增强
不变
通入HCl(g)
向左
增大
增大
增强
不变
加NaOH(s)
向右
减小
减小
增强
不变
加CH3COONa(s)
向左
减小
减小
增强
不变
加入镁粉
向右
减小
减小
增强
不变
升高温度
向右
增大
增大
增强
增大
2.一元强酸(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
3.一元强酸(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
(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
【典例1】(江西省宜春市宜丰中学2023 届高三模拟)化学常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列
图像描述不正确的是
3
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A.图①表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程
B.图②表示强碱滴定强酸的滴定曲线
C.图③表示25℃时分别稀释pH=11 的NaOH 溶液和氨水时溶液pH 的变化,曲线Ⅱ表示氨水
D.图④可表示
溶液中通入
至过量的过程中溶液导电性的变化
1.(天津市七校2023 届高三总复习质量调查)已知常温时
的
的
,现将
和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释,
随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的
是
A.曲线Ⅱ为氢氟酸稀释时
的变化曲线
B.取相同体积a 点的两种酸溶液,中和相同浓度的
溶液,消耗
溶液体积较小
C.b 点溶液中水的电离程度比c 点溶液中水的电离程度小
D.从b 点到d 点,溶液中
的值变小(
代表
或
)
考法
2 电离平衡常数
三、电离平衡常数及其应用
1.概念:在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,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,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用 K 表示(通常
4
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用Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱的电离平衡常数)。杨sir 化学,侵权必究
2.表达式
(1)一元弱酸HA 的电离常数:根据HA
H++A-,可表示为Ka=。
(2)一元弱碱BOH 的电离常数:根据BOH
B++OH-,可表示为Kb=。
(3)多元弱酸、弱碱
电离方程式
电离常数表达式
H2CO3
H2CO3 ⇌ H+ +HCO3
-
HCO3
- ⇌ H+ +CO3
2-
K1= c(H+)·c(HCO3
-)
c(H2CO3)
K2= c(H+)·c(CO3
2-)
c(HCO3
-)
Cu(OH)2
Cu(OH)2 ⇌ Cu2+ + 2OH-
K=c(Cu2+ )·c
2(OH
-)
c[Cu(OH)2]
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 值增大。
(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。
例如,在25 ℃时,K(HNO2)=4.6×10-4,K(CH3COOH)=1.8×10-5,因而HNO2的酸性比CH3COOH 强。
(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3……,故其酸性取决于第一步电离。
4.电离度
(1)概念:弱电解质达电离平衡时,已电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的)的百
分数。
(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。
(4)意义:表示不同弱电解质在水溶液中的电离程度,在相等条件下可用电离度比较弱电解质的相对强弱。
【典例2】 (安徽省黄山市2023 届高三下学期三模)H2X 是一种二元弱酸。常温下向H2X 溶液中滴加NaOH 溶液,
混合溶液里lgY[Y 表示
或
]随pH 的变化关系如图。常温下,下列叙述正确的是
5
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A.直线Ⅰ中Y 表示的是
B.电离平衡常数Ka2(H2X)的数量级为10-4
C.pH=7.2 时,c(HX-)=1000c(X2-)
D.当c(X2-)=c(H2X)时,溶液的pH 为2.7
1.(湖北省2023 届高三模拟)甘氨酸(
)是最简单的氨基酸。在常温下,
、
和
的分布分数[如
与溶液pOH[
]关系如图。下列说法正确的是
A.曲线a 代表的是
B.甘氨酸的
C.当溶液
时,
D.
的平衡常数
6
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【基础过关】
1.(辽宁省鞍山市2023-2024 学年高三上学期第一次质量监测)HA、HB 为两种一元酸,为研究25°C 时反应
的相关性质,查阅此温度下相关数据:△H=+29.1kJ/mol;△S=+150.0J/
(K·mol),下列说法正确的是
A.由于此过程△H>0,故HB 比HA 内能更低
B.△S 对该反应自发性的影响小于△H
C.相对于B-,A-与质子的结合能力更强
D.体积和物质的量浓度均相同的NaA 和NaB 两溶液中,前者离子总数更多
2.(河南省郑州外国语学校2023 届高三下学期模拟)已知电离常数:Ka(HCN)=5×10-10,H2CO3:Ka1=4.3×10-
7,Ka2=5.6×10-11,下列离子方程式书写正确的是
A.向KCN(aq)中通入少量的CO2气体:CO2+H2O+2CN-=2HCN+CO
B.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C.氢氧化铁沉淀溶解于过量氢碘酸溶液中:2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++6H2O+I2
D.向Ba(OH)2溶液中加入少量的NaHCO3溶液:2HCO +Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO
+2H2O
3.(河北省衡水市第二中学2023 届高三调研)常温常压下,下列物质的物理量种前者是后者两倍的是
A.28 g
和28g
中所含的中子数
B.2.24 L
和2.24 L
原子数
C.1mol
和2mol
的密度
D.0.1mol·L
和0.1 mol·L
的
4.(辽宁省沈阳市第二中学2023 届高三下学期第六次模拟)下列操作能实现相应的实验目的的是
选
项
实验目的
操作步骤及现象
A
证明HA 是强酸
加入酚酞做指示剂,用同浓度的烧碱溶液滴定,终点消耗烧碱溶液体积与
HA 相同
B
证明H2与I2(g)的反应为可
逆反应
将物质的量之比为2:1 的H2与I2(g)混合气体在一定条件下充分反应,混
合气体呈紫色
7
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C
证明麦芽糖能水解
向麦芽糖溶液中加稀硫酸并加热,冷却后加入烧碱中和过量硫酸再加入银
氨溶液加热,析出银镜
D
证明氧化性:
将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中,再滴入KSCN 溶液,溶液变红
5.(海南省琼海市嘉积中学2023 届高三三模)某实验小组测得:在相同温度和压强下,氯气的饱和浓度c(Cl2)
与盐酸的浓度关系如图所示。
已知:氯气溶解过程中发生如下反应:
Cl
①
2(aq)+H2O(l)
H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq) K1=4.2×10-4
Cl
②
2(aq)+Cl-(aq)
C
K2=0.19
HClO(aq)
③
H+(aq)+ClO-(aq) K3=3.2×10-8
a 点溶液中粒子浓度关系错误的是
A.c(H+)>c(OH-)
B.c(Cl-)>c(C
)
C.c(Cl-)>c(ClO-)
D.c(ClO-)>c(C
)
6.(辽宁省名校联盟2023 届高考模拟调研卷)下列由实验操作和现象所得结论正确的是
选
项
实验操作
现象
结论
A
配制一定物质的量浓度的NaCl 溶液定容并反
复摇匀
液面低于刻度线
所配溶液浓度偏高
B
用铜丝蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧
火焰呈绿色
待测液中含有
C
将
加入水中
产生无色无味气体
在水中发生分解反应
D
常温下,用pH 计测定一元弱酸弱碱盐MR 溶
液的pH
pH 计显示溶液的
常温下,
与
相等
8
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7.(福建省三明市2022-2023 学年普通高中高三下学期质量检测)将等量的
分别快速通入等体积等物质的
量浓度的
溶液和
溶液中(除无氧
溶液外,都产生白色沉淀),测得各溶液pH 随时间变化曲
线如图所示。下列说法正确的是
A.曲线a 所示溶液pH 降低的原因:
、
B.依据曲线b 可推知无氧
溶液能氧化
溶液
C.曲线c 所示溶液中发生反应的离子方程式为:
D.曲线d 所表示的过程中氧化
的主要微粒是
8.(江苏省盐城市2023 届高三下学期三模)周期表中VIIA 元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用作雕刻玻璃;
卤化银具有感光性(
的电离平衡常数分别为:
、
;HClO 的电离平衡常数为:
)。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.氢氟酸具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.
受热可分解,可用作食盐碘添加剂
C.碘化银具有感光性,可用于人工降雨
D.
有强氧化性,可用作水体杀菌消毒剂
【能力提升】
1.(辽宁省东北育才学校2023 届高三模拟)25 ℃时,用同一NaOH 溶液分别滴定一元酸HA 溶液和
溶
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液,pM[p 表示负对数,M 表示
、
]与溶液pH 的变化关系如图所示。已知:
易溶于水,一
般认为反应的平衡常数
时反应进行完全。下列说法错误的是
A.HA 为一元弱酸,25 ℃时
B.线①代表滴定
溶液时pM 与溶液pH 的变化关系
C.滴定HA 溶液至x 点时,溶液中
D.滴定
溶液至x 点时,改为滴加HA 溶液,沉淀逐渐完全溶解
2.(安徽省安庆市示范高中2023 届高三下学期联考)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,下列说法错误的是
A.该回收利用的原理是R3N 粒子对HCOO-的静电吸附
B.pH=5 的废水中c(HCOO-):c(HCOOH)=18:1,则甲酸电离平衡常数K 的数量级为10-4
C.废水初始2.4<pH<5 时,随pH 上升回收率下降的原因是离子交换树脂活性成分R3NH+含量下降
10
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D.废水初始pH<2.4 时,甲酸的电离程度对回收率影响显著
3.(安徽省宣城市2023 届高三下学期第二次调研)常温下,天然水体中H2CO3与空气中的CO2保持平衡,水
体中lgc(X)[X 为H2CO3、
、
或Ca2+]与pH 的关系如图所示,已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9。下列说法不
正确的是
A.I 代表
与pH 的关系曲线
B.pH=10.3 时,c(Ca2+)=2.8×10-7.9mol·L-1
C.2pH(b)=pH(a)+pH(c)
D.H2CO3的二级电离常数为10-6.3
4.(北京市房山区2023 届高三一模)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)
5.(辽宁省重点高中联合体2023 届高三第一次模拟)常温下,水溶液中部分缓冲对的微粒浓度之比的对数值
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[x 表示
或
]与溶液pH 的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线Ⅰ表示
与溶液pH 的变化关系
B.
C.a→b 的过程中,水的电离程度逐渐减小
D.当pH 增大时,
的值逐渐增大
6.(湖南省九校联盟2023 届高三下学期第二次联考)某小组为了探究不同离子与OH—反应的先后相关问题,
分别在1L0.1mol•L-1NH4HCO3溶液、1L0.1mol•L-1NH4HSO3溶液中加一定量NaOH 固体后并恢复到常温(体积变
化忽略不计),并测得其中相关粒子浓度变化情况分别如图1、图2 所示[已知:Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,
Ka2(H2CO3)=5.61×10-11,Ka1(H2SO3)=1.52×10-2,Ka2(H2SO3)=1.02×10-7,Kb(NH3•H2O)=1.75×10-5],下列说法正确的
是
图11L0.1mol•L-1NH4HCO3溶液中加入一定量NaOH 后各粒子浓度变化曲线
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图21L0.1mol•L-1NH4HSO3溶液中加入一定量NaOH 后各粒子浓度变化曲线
A.由上述实验可知与OH—反应的先后顺序为HSO >NH >HCO
B.图1 中,当n(NaOH)=0.05mol 时,只发生反应OH—+NH =NH3•H2O
C.图2 中,当n(NaOH)<0.1mol 时,主要发生反应HSO +OH—=H2O+SO
D.上述实验说明,离子反应的先后顺序与反应平衡常数大小无关
7.(辽宁省葫芦岛2023 届高三下学期二模)溶洞水体中的
与空气中的
保持平衡。现测得溶洞水体
中
(X 为
、
或
)与
的关系如图所示,
。下列说法错误的
是
A.线Ⅰ代表
与
的关系
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B.溶洞水体中存在关系式:
C.a 点溶液中,
D.
8.(甘肃省2024 届高三上学期新高考备考模拟)亚硒酸(H2SeO3)是一种二元弱酸。常温下,向H2SeO3溶液中
逐滴加入KOH 溶液,混合溶液中lgX[X 为
或
]与pH 的变化关系如图所示。下列说法正确
的是
A.曲线表示lg[
]与pH 的变化关系
B.H2SeO3的第一步电离平衡常数Ka1=102.37
C.根据图中信息可以判断KHSeO3溶液呈碱性
D.pH=5.23 时,溶液中存在:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+3c(HSeO )
【真题感知】
1.(2023·浙江选考1 月第13 题)甲酸(CH3COOH)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
),下列说法不正确的是( )
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A. 活性成分R3N 在水中存在平衡:
B. pH=5 的废水中
C. 废水初始
,随pH 下降,甲酸的电离被抑制,与R3NH+作用的HCOO-数目减少
D. 废水初始
,离子交换树脂活性成分主要以R3NH+形态存在
2.(2023·山东卷第15 题)在含HgI2(g)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:
;
;
;
;
,
平衡常数依次为
。已知
、
,
、
随
的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 线L 表示
的变化情况
15
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B. 随
增大,
先增大后减小
C.
D. 溶液中I 元素与Hg 元素的物质的量之比始终为2:1
3.(2022·浙江卷)下列物质属于非电解质
是
A.CH4
B.KI
C.NaOH
D.CH3COOH
4.(2022·浙江卷)下列物质属于强电解质的是
A.HCOOH
B.Fe
C.NaCO3
D.C2H2
5.(2022·浙江卷)已知25℃时二元酸H2A 的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是
A.在等浓度的Na2A、NaHA 溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1mol·L-1的H2A 溶液中通入HCl 气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A 的电离度为0.013%
C.向H2A 溶液中加入NaOH 溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a 的H2A 溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,则该溶液pH=a+1
6.(2021·北京卷)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)
→亮”现象的是
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
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