内容正文:
第9讲 电离平衡、水解平衡与沉淀溶解平衡
核心考点一 电离平衡与水解平衡
【研明·高考考法】
考向一 弱电解质的电离平衡
1.(2022·浙江6月选考)关于反应Cl2(g)+H2O(l)⇌HClO(aq)+H+(aq)+Cl-(aq)
ΔH<0,达到平衡后,下列说法不正确的是( )
A.升高温度,氯水中的c(HClO)减小
B.氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,c(HClO)增大
C.取氯水稀释,增大
D.取两份氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上述反应存在限度
解析:选D。该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,c(HClO)减小,且HClO受热易分解,升高温度,HClO分解,c(HClO)减小,A正确;氯水中加入少量醋酸钠固体,醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子,氢离子浓度减小,平衡正向移动,c(HClO)增大,B正确;氯水稀释,平衡正向移动,而c(HClO)和c(Cl-)均减小,但HClO本身也存在电离平衡HClO⇌H++ClO-,稀释促进了HClO的电离,使c(HClO)减少更多,因此增大,C正确;氯水中加硝酸银产生白色沉淀,证明溶液中有氯离子,氯水中加淀粉碘化钾溶液,溶液变蓝,证明生成了碘单质,溶液中有强氧化性的物质,而氯气和次氯酸都有强氧化性,不能证明反应物和生成物共存,即不能证明上述反应存在限度,D错误。
2.(2022·全国乙)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中HA的电离度为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
解析:选B。常温下溶液Ⅰ的pH=7.0,则溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol/L,c(H+)<c(OH-)+c(A-),A错误;常温下溶液Ⅱ的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1 mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则=1.0×10-3,解得=,B正确;根据题意,未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,C错误;Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),得=1.0×10-3,解得溶液Ⅰ中c总(HA)=(104+1)c(HA),溶液Ⅱ中c总(HA)=1.01 c(HA),溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,故溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01 c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D错误。
3.(双选)(2020·山东等级考)25 ℃时,某混合溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1,lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO-)、lg c(H+)和lg c(OH-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数,下列说法正确的是( )
A.O点时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)
B.N点时,pH=-lg Ka
C.该体系中,c(CH3COOH)= mol·L-1
D.pH由7到14的变化过程中, CH3COO-的水解程度始终增大
解析:选BC。根据图像分析可知,随着pH的升高,氢氧根离子和醋酸根离子浓度增大,氢离子和CH3COOH浓度减小,又pH=7的时候,氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,故可推知,图中各曲线代表的浓度分别是:曲线1为lg c(CH3COO-)随pH的变化曲线,曲线2为lg c(H+)随pH的变化曲线,曲线3为lg c(OH-)随pH的变化曲线,曲线4为lg c(CH3COOH)随pH的变化曲线。
根据上述分析可知,O点为曲线2和曲线3的交点,对应的pH=7,应该得出的结论为c(H+)=c(OH-),故A错误;N点为曲线1和曲线4的交点,lg c(CH3COO-)=lg c(CH3COOH),即c(CH3COO-)=c(CH3COOH),因Ka=,代入等量关系并变形可知pH=-lg Ka,故B正确;c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1,则c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1-c(CH3COOH),又Ka=,联立两式消去c(CH3COO-)并化简整理可得出,c(CH3COOH)= mol·L-1,故C正确;醋酸根离子的水解平衡为CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,pH由7到14的变化过程中,碱性不断增强,c(OH-)不断增大,则不利于醋酸根离子的水解平衡,会使其水解程度减小,故D