2025屆高三高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練++能力小專題++弱電解質(zhì)的電離平衡++導(dǎo)學(xué)案

2025高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)能力小專題弱電解質(zhì)的電離平衡必備知識1.電解質(zhì)溶液的稀釋圖像(1)25℃時相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸溶液的稀釋。稀釋相同的倍數(shù),醋酸溶液的pH大稀釋到相同的pH,鹽酸加入的水多(2)25℃時相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸溶液的稀釋。稀釋相同的倍數(shù),鹽酸的pH大稀釋到相同的pH,醋酸溶液加入的水多(3)pH與稀釋倍數(shù)的線性關(guān)系。①HY為強(qiáng)酸、HX為弱酸;②a、b兩點(diǎn)的溶液中:c(X-)=c(Y-);③水的電離程度:d>c>a=b①M(fèi)OH為強(qiáng)堿、ROH為弱堿;②c(ROH)>c(MOH);③水的電離程度:a>b2.電離平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷離子濃度比值的大小變化例如,將氨水加水稀釋,c(OH-)減小,由于電離平衡常數(shù)c(NH4(2)Ka=c(H+)·c(A-)c(HA),對于弱酸溶液,c(H

練真題例1[2023·天津卷]下表列出25℃時不同羧酸的pKa(即-lgKa)。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)推測,結(jié)論正確的是 ()羧酸CH3COOHCH2FCOOHCH2ClCOOHCH2BrCOOHpKa4.762.592.872.90A.酸性強(qiáng)弱:CH2ICOOH>CH2BrCOOHB.對鍵合電子的吸引能力強(qiáng)弱:F<Cl<BrC.25℃時的pKa大小:CHF2COOH<CH2FCOOHD.25℃時0.1mol·L-1溶液的堿性強(qiáng)弱:CH3COONa<CH2ClCOONa例2[2024·廣東卷節(jié)選]在非水溶劑中研究弱酸的電離平衡具有重要科學(xué)價值。一定溫度下,某研究組通過分光光度法測定了兩種一元弱酸HX(X為A或B)在某非水溶劑中的Ka。a.選擇合適的指示劑HIn,Ka(HIn)=3.6×10-20;其鉀鹽為KIn。b.向KIn溶液中加入HX,發(fā)生反應(yīng):In-+HXX-+HIn。KIn起始的物質(zhì)的量為n0(KIn),加入HX的物質(zhì)的量為n(HX),平衡時,測得c平(In-已知:該溶劑本身不電離,鉀鹽在該溶劑中完全電離。(1)計算Ka(HA)。(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)在該溶劑中,Ka(HB)Ka(HA);Ka(HB)Ka(HIn)。(填“>”“<”或“=”)

練模擬1.25℃時,已知Ka(HA)=1.8×10-4、Ka(HB)=1.75×10-5,則下列敘述正確的是()A.因Ka(HA)>Ka(HB),故NaB溶液的pH大于NaA溶液的pHB.等pH的HA、HB溶液分別稀釋100倍,溶液中c(A-)>c(B-)C.向NaB溶液中滴加HA溶液至pH=7時,c(B-)·c(HA)>c(A-)·c(HB)D.等物質(zhì)的量濃度的NaA和NaB混合溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(HA)+c(HB)2.[2024·廣東六校聯(lián)盟聯(lián)考]某溫度下,HX和HY的電離常數(shù)分別為5.0×10-4和1.7×10-4,將pH和體積均相同的兩種酸溶液分別稀釋,其pH隨加水體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是 ()A.b點(diǎn)酸的總物質(zhì)的量濃度小于c點(diǎn)酸的總物質(zhì)的量濃度B.酸的電離程度:c>d;a點(diǎn)溶液中,c(X-)<c(Y-)C.導(dǎo)電能力強(qiáng)弱:d>c;a點(diǎn)Ka的數(shù)值比d點(diǎn)Ka的數(shù)值大D.c點(diǎn)和d點(diǎn)的兩溶液分別與NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同3.食醋是烹飪美食的調(diào)味品,有效成分主要為醋酸(用HAc表示)。HAc的應(yīng)用與其電離平衡密切相關(guān)。25℃時,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溶液的體積為mL。

(2)某小組研究25℃下HAc電離平衡的影響因素。提出假設(shè)稀釋HAc溶液或改變Ac-濃度,HAc電離平衡會發(fā)生移動。設(shè)計方案并完成實驗用濃度均為0.1mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液;測定pH,記錄數(shù)據(jù)。序號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根據(jù)表中信息。補(bǔ)充數(shù)據(jù):a=,b=。

②由實驗Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋HAc溶液,電離平衡(填“正”或“逆”)向移動;結(jié)合表中數(shù)據(jù),給出判斷理由:

。

③由實驗Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-濃度,HAc電離平衡逆向移動。實驗結(jié)論假設(shè)成立。(3)小組分析上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):隨著n(NaAc)n(HAc)的增加,c(H+)的值逐漸接近HAc的查閱資料獲悉:一定條件下,按n(NaAc)n(HAc)=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),實驗Ⅷ中pH=4.65與資料數(shù)據(jù)Ka=10-4.76存在一定差異;推測可能由物質(zhì)濃度準(zhǔn)確程度不夠引起,故先準(zhǔn)確測定HAc溶液的濃度再驗證。(ⅰ)移取20.00mLHAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至終點(diǎn),消耗體積為22.08mL,則該HAc溶液的濃度為mol·L-1。

(ⅱ)用上述HAc溶液和0.1000mol·L-1NaOH溶液,配制等物質(zhì)的量的HAc與NaAc混合溶液,測定pH,結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。(4)小組進(jìn)一步提出:如果只有濃度均約為0.1mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何準(zhǔn)確測定HAc的Ka?小組同學(xué)設(shè)計方案并進(jìn)行實驗。請完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。Ⅰ移取20.00mLHAc溶液,用NaOH溶液滴定至終點(diǎn),消耗NaOH溶液V1mLⅡ

,測得溶液的pH為4.76

實驗總結(jié)得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符,方案可行。

課后練1.[2024·廣東東莞質(zhì)檢]草酸(H2C2O4)是一種重要的化工原料,可用作還原劑、漂白劑等。下列事實能說明H2C2O4是弱電解質(zhì)的是()A.25℃,0.1mol·L-1H2C2O4溶液pH≈1.3B.25℃,0.1mol·L-1H2C2O4溶液pH<7C.用H2C2O4溶液做導(dǎo)電實驗,燈泡很暗D.H2C2O4能與Na2CO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡2.[2024·廣東廣州三模]H3PO2是一種一元弱酸,與等濃度等體積的NaOH溶液完全反應(yīng)后生成NaH2PO2,下列敘述正確的是()A.NaH2PO2是酸式鹽B.H3PO2溶液中存在電離平衡:H2PO2-HPO2C.0.01mol·L-1H3PO2水溶液加水稀釋,pH增大D.H3PO2溶液與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為H++OH-H2O3.[2024·廣東廣州七校聯(lián)考]稀氨水中存在電離平衡NH3·H2ONH4++OH-A.加入NH4Cl固體,平衡逆向移動,溶液中c(NH4B.通入NH3,平衡正向移動,NH3·H2O的電離程度增大C.加入NaOH固體,平衡逆向移動,溶液的堿性增強(qiáng)D.通入HCl,平衡正向移動,溶液中c(NH4+)和c(OH4.[2024·廣東深圳高級中學(xué)模擬]已知25℃時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:弱酸化學(xué)式CH3COOHHCNH2CO3電離平衡常數(shù)1.75×10-56.2×10-10Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11下列有關(guān)說法正確的是()A.等物質(zhì)的量濃度的各溶液中c(H+)大小關(guān)系:CH3COOH<H2CO3<HCNB.醋酸溶液加水稀釋,其電離程度先增大后減小C.等pH的各溶液中物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系:CH3COOH<H2CO3<HCND.稀釋HCN溶液過程中,c(C5.[2024·廣東湛江模擬]已知部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:弱酸醋酸次氯酸電離平衡常數(shù)Ka=1.75×10-5Ka=4.0×10-8弱酸碳酸亞硫酸電離平衡常數(shù)Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11Ka1=1.4×10-2Ka2=6.0×10-8下列離子方程式正確的是()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.相同濃度的NaHCO3溶液與NaHSO3溶液等體積混合:H++HCO3-CO2↑+2H2D.少量的SO2通入Na2CO3溶液中:SO2+H2O+2CO32?SO36.[2024·廣東東莞質(zhì)檢]常溫下,向100mL0.1mol·L-1K2CO3溶液中緩慢滴加0.1mol·L-1鹽酸,溶液中各離子(Cl-、CO32?、HCO3-)物質(zhì)的量隨加入鹽酸中HCl物質(zhì)的量的變化如圖所示。已知:碳酸Ka1=4.5×10-7,KA.A點(diǎn)溶液中所有陰離子為CO32?、HCOB.B點(diǎn)c(H+)=4.5×10-7mol·L-1C.C點(diǎn)滿足關(guān)系:c(Cl-)=c(CO32?)+c(HCO3-)+c(HD.從A點(diǎn)至D點(diǎn),水的電離程度一直增大

答案解析練真題·例1C[解析]根據(jù)電負(fù)性F>Cl>Br>I,CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐漸減弱,則酸性CH2ICOOH<CH2BrCOOH,A錯誤;電負(fù)性越大,對鍵合電子的吸引能力越強(qiáng),電負(fù)性:F>Cl>Br,對鍵合電子的吸引能力強(qiáng)弱:F>Cl>Br,B錯誤;F是吸電子基團(tuán),F原子個數(shù)越多,吸電子能力越強(qiáng),使得羧基中O—H極性增強(qiáng),更易電離,酸性增強(qiáng),則25℃時的pKa大小:CHF2COOH<CH2FCOOH,C正確;根據(jù)pKa知,相同濃度下酸性CH3COOH<CH2ClCOOH,酸性越強(qiáng),其對應(yīng)鹽的水解程度越弱,堿性越弱,則相同濃度下堿性:CH2ClCOONa<CH3COONa,D錯誤。例2(1)4.0×10-21由變化曲線圖可知,當(dāng)n(HA)n0(KIn)=1.0時,c平(In-)c平(HIn)=3.0,設(shè)初始c0(KIn)=c0mol·L-1,則初始c(HA)=c0molIn-+HAA-+HIn起始濃度/(mol·L-1)c0c000轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1)xxxx平衡濃度/(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,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K1=c(A-)(2)>>[解析](2)根據(jù)圖像可知,當(dāng)n(HB)n0(KIn)=1.0時,設(shè)平衡時In-和HB轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度均為ymolIn-+HBB-+HIn起始濃度/(mol·L-1)c0c000轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1)yyyy平衡濃度/(mol·L-1)c0-yc0-yyy此時c平(In-)c平(HIn)<1.0,即c0-yy<1.0,則y>0.5c0,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2=Ka(HB)Ka(HIn)>0.5c模擬練1.D[解析]NaA、NaB溶液的pH還與濃度有關(guān),相同濃度時NaB溶液的pH大于NaA溶液的pH,但選項中濃度未知,A項錯誤;pH相同的HA、HB溶液中A-和B-的濃度相同,加水稀釋100倍時,酸性越弱pH變化越小,電離出的H+濃度更大,由于HB的酸性更弱,電離程度更大,則溶液中c(A-)<c(B-),B項錯誤;Ka(HA)Ka(HB)=c(A-)·c(HB)c(B-)·c(HA)>1,故c(A-)·c(HB)>2.D[解析]根據(jù)HX和HY的電離常數(shù)可知,HX的酸性強(qiáng)于HY,pH和體積均相同的兩種溶液,HY的濃度更大,加水稀釋時,其pH增大速率較慢,因此曲線Ⅰ表示HY,曲線Ⅱ表示HX。曲線Ⅰ表示HY,曲線Ⅱ表示HX,且HY的初始濃度大于HX,稀釋相同倍數(shù),HY的濃度仍大于HX,因此b點(diǎn)酸的總物質(zhì)的量濃度大于c點(diǎn)酸的總物質(zhì)的量濃度,A錯誤;d點(diǎn)相對于c點(diǎn),加水體積更多,弱酸越稀釋電離程度越大,因此電離程度d>c,a點(diǎn)兩種溶液pH相等,則根據(jù)電荷守恒有c(X-)=c(Y-)=c(H+)-c(OH-),B錯誤;d點(diǎn)雖然HX的電離程度更大,但是d點(diǎn)溶液的體積更大,各種離子的濃度更低,導(dǎo)電能力d<c,Ka只與溫度有關(guān),溫度相同則a、d點(diǎn)Ka相同,C錯誤;c點(diǎn)加水稀釋變成d點(diǎn),但是n(HX)+n(H+)(HX電離的氫離子)始終為定值,兩溶液分別與NaOH恰好中和后,消耗的NaOH物質(zhì)的量相同,n(Na+)相同,D正確。3.(1)5.0(2)①3.0033.00②正實驗Ⅱ相較于實驗Ⅰ,醋酸溶液稀釋了10倍,而實驗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)溶液稀釋過程中,溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,因此250mL×0.1mol·L-1=V×5mol·L-1,解得V=5.0mL。(2)①實驗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,由實驗Ⅰ可知,溶液最終的體積為40.00mL,因此V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00。②實驗Ⅰ所得溶液的pH=2.86,實驗Ⅱ的溶液中c(HAc)為實驗Ⅰ的110,稀釋過程中,若不考慮電離平衡移動,則實驗Ⅱ所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但實際溶液的pH=3.36<3.86,說明稀釋過程中,溶液中n(H+(3)(ⅰ)滴定過程中發(fā)生反應(yīng):HAc+NaOHNaAc+H2O,由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,滴定至終點(diǎn)時,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溶液達(dá)到滴定終點(diǎn),滴定終點(diǎn)的溶液中溶質(zhì)為NaAc,當(dāng)n(NaAc)n(HAc)=1時,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課后練1.A[解析]25℃,0.1mol·L-1H2C2O4溶液pH≈1.3,c(H+)<0.1mol·L-1,說明H2C2O4部分電離,為弱電解質(zhì),A正確;25℃,0.1mol·L-1H2C2O4溶液pH<7,說明該溶液呈酸性,不能判斷H2C2O4為弱電解質(zhì),B錯誤;用H2C2O4溶液做導(dǎo)電實驗,燈泡很暗,說明溶液中離子濃度很小,不能說明H2C2O4部分電離,則不能證明H2C2O4為弱電解質(zhì),C錯誤;草酸的酸性比碳酸的強(qiáng),H2C2O4能與Na2CO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,不能說明H2C2O4為弱電解質(zhì),D錯誤。2.C[解析]H3PO2是一種一元弱酸,NaH2PO2是正鹽,A錯誤;H3PO2是一種一元弱酸,所以H3PO2溶液中只存在電離平衡H3PO2H2PO2-+H+,不存在H2PO2-的電離,B錯誤;0.01mol·L-1H3PO2水溶液加水稀釋,氫離子濃度減小,pH增大,C正確;H3PO2溶液與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為H3PO2+OH-H2PO23.C[解析]加入NH4Cl固體,溶液中c(NH4+)增大,平衡逆向移動,A錯誤;通入NH3,c(NH3·H2O)增大,平衡正向移動,但NH3·H2O的電離程度減小,B錯誤;加入NaOH固體,溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移動,溶液的堿性增強(qiáng),C正確;通入HCl,H+與OH-結(jié)合生成H2O,c(OH-)減小,平衡正向移動,溶液中c(N4.C[解析]電離平衡常數(shù)越大,酸性越強(qiáng),所以酸性CH3COOH>H2CO3>HCN,則物質(zhì)的量濃度相同的弱酸電離的c(H+):CH3COOH>H2CO3>HCN,A錯誤;弱電解質(zhì)的濃度越小,電離程度越大,即加水稀釋,電離程度增大,B錯誤;等物質(zhì)的量濃度的三種弱酸溶液中c(H+)大小:CH3COOH>H2CO3>HCN,則等pH的三種弱酸溶液,物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系:CH3COOH<H2CO3<HCN,C正確;c(CN-)c5.D[解析]電離平衡常數(shù)越大,電離程度越大,