第47讲 弱电解质的电离平衡-【优化探究】2026高考化学一轮复习高考总复习配套课件(人教版)
2025-11-10
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教辅
内容正文:
优化探究
大单元四 化学反应原理
第十二章 水溶液中的离子反应与平衡
第47讲 弱电解质的电离平衡
1
[导航·复习目标] 1.认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡,能动态地分析电离平衡的移动。2.理解电离常数的含义,并能利用电离常数进行相关计算。
2
考点一 弱电解质的电离平衡
考点二 电离平衡常数
练真题 明考向
课时作业47 弱电解质的电离平衡
3
考点一 弱电解质的电离平衡
4
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。
平衡建立过程如图所示:
梳理 必备知识
5
2.电离平衡的特征
=
≠
6
3.外因对电离平衡的影响
(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 _________ _________ _________ _________
加入少量冰醋酸 _________ _________ _________ _________
通入HCl(g) _________ _________ _________ _________
加NaOH(s) _________ _________ _________ _________
加CH3COONa(s) _________ _________ _________ _________
升高温度 _________ _________ _________ _________
向右
增大
减小
减弱
向右
增大
增大
增强
向左
增大
增大
增强
向右
减小
减小
增强
向左
减小
减小
增强
向右
增大
增大
增强
7
(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。
答案:
8
(1)强电解质稀溶液中不存在溶质分子,弱电解质稀溶液中存在溶质分
子。( )
(2)氨气溶于水,当NH3·H2O电离出的c(OH-)=c(N)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)Na2SO3溶液与NaHSO3溶液中所含微粒的种类相同。( )
(5)电离平衡向右移动,弱电解质分子的浓度一定减小。( )
(6)25 ℃时,0.1 mol·L-1的氨水加水稀释,各离子浓度均减小。( )
√
×
×
√
×
×
9
1.稀氨水中存在电离平衡:NH3·H2O⥫⥬N+OH-,若要使平衡向左
移动,同时使c(OH-)增大,应加入的适量物质或采取的措施是( )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤ B.③⑥
C.③ D.③⑤
提升 关键能力
C
10
解析:若在氨水中加入NH4Cl固体,c(N)增大,平衡向左移动,
c(OH-)减小,①不符合题意;硫酸中的H+与OH-反应,使c(OH-)减
小,平衡向右移动,②不符合题意;当在氨水中加入NaOH固体后,c(OH-)增大,平衡向左移动,③符合题意;若在氨水中加入水,稀释溶液,平衡向右移动,c(OH-)减小,④不符合题意;电离属于吸热过程,加热平衡向右移动,c(OH-)增大,⑤不符合题意;加入少量MgSO4固体发生反应:Mg2++2OH-==== Mg(OH)2↓,溶液中c(OH-)减小,平衡向右移动,⑥不符合题意。
11
2.H2S水溶液中存在电离平衡:H2S⥫⥬H++HS-和HS-⥫⥬H++S2-。
下列说法正确的是( )
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
C
12
解析:向H2S溶液中加水,平衡向右移动,但溶液体积增大,溶液中H+浓度减小,A错误;通入SO2气体,可发生反应:2H2S+SO2====3S+2H2O,SO2过量时,SO2与水反应生成的H2SO3酸性比氢硫酸强,因此溶液pH减小,B错误;滴加新制氯水,发生反应:H2S+Cl2====2HCl+S↓,H2S浓度减小,平衡向左移动,反应生成的盐酸为强酸,溶液酸性增强,pH减小,C正确;加入少量CuSO4固体,发生反应:CuSO4+H2S====CuS↓+H2SO4,溶液中S2-浓度减小,H+浓度增大,D错误。
13
3.下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是__________(填序号)。
①常温下NaNO2溶液的pH大于7
②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗
③HNO2和NaCl不能发生反应
④常温下0.1 mol·L-1 HNO2溶液的pH=2.1
⑤常温下pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合,pH小于7
⑥常温下pH=2的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为3.1
①④⑤⑥
14
解析:常温下NaNO2溶液的pH大于7,表明NaNO2是强碱弱酸盐,说明亚硝酸是弱电解质,①正确;用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗,可能是因为溶液中溶质的浓度太小,不能说明亚硝酸是弱电解质,②错
误;HNO2和NaCl不能发生反应,只能说明HNO2的酸性弱于HCl的,不能说明HNO2是弱电解质,③错误;常温下0.1 mol·L-1 HNO2溶液的pH=2.1,表明亚硝酸在溶液中部分电离,说明亚硝酸是弱电解质,
④正确;常温下pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合,pH小于7,表明亚硝酸在溶液中部分电离,说明亚硝酸是弱电解质,
⑤正确;常温下pH=2的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为3.1,表明亚硝酸在溶液中部分电离,稀释100倍后其电离程度增大,说明亚硝酸是弱电解质,⑥正确。
15
4.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“<”填空。
(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。
<
>
<
=
=
16
判断弱电解质的三个思维角度
角度一:弱电解质的定义,即弱电解质不能完全电离。
角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动。
角度三:弱电解质形成的盐类能水解。
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考点二 电离平衡常数
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1.概念
与其他化学平衡类似,在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对于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,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。
梳理 必备知识
19
2.表达式
一元弱酸HA 一元弱碱BOH
电离方
程式 HA⥫⥬H++A- BOH⥫⥬B++OH-
电离常
数表达式 Ka= Kb=
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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。
21
4.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%,
也可表示为α=×100%。
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(3)电离度与电离平衡常数的关系
一定温度下,当电离常数很小时,电离度与电离常数有如下关系:
K=c·α2或α=。
(4)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_________。
②相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度(α)越_________。
小
大
23
(1)H2CO3的电离平衡常数表达式:Ka=。( )
(2)弱电解质的电离平衡右移,电离平衡常数一定增大。( )
(3)电离平衡常数大的酸溶液中的c(H+)一定比电离平衡常数小的酸溶液
中的c(H+)大。( )
(4)向CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,先增大后减
小。( )
(5)某一弱电解质,电离度越大,电离常数就越大。( )
×
×
×
×
×
24
一、电离常数的定性分析
1.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
提升 关键能力
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
25
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-、HC、C、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为________________________________________。
HCOOH>H2CO3>H2S>HClO
S2->C>ClO->HS->HC>HCOO-
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(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+HC====ClO-+H2O+CO2↑
②少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-====C+2HClO
③少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+ClO-====HC+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+C====2HCOO-+CO2↑+H2O
①②④
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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)________;
变小
解析: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。
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(2)________;
变大
解析: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。
29
(3)________;
(4)________;
(5)________。
变小
不变
不变
解析:将该式变为,故比值不变。
30
确定微粒浓度比值变化情况的三种方法
(1)“转化法”:将浓度之比转化为物质的量之比进行比较。
(2)“假设法”:如上述问题(3),假设无限稀释,c(CH3COO-)趋近于0,c(H+)趋近于10-7mol·L-1,故比值变小。
(3)“凑常数”:解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度,转化为一个常数与某种粒子浓度的乘积或相除的关系。
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二、电离常数的定量计算
3.计算25 ℃时,2 mol·L-1氨水的电离度(已知25 ℃时,Kb=1.8×
10-5)。
答案:α==3×10-3=0.3%。
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4.CO2是一种廉价的碳资源,可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,则CO2主要转化为________(写离子符号);若所得溶液中 c(HC)
∶c(C)=2∶1,则溶液中c(H+)=___________________(室温下,H2CO3的Ka1=4.5×10-7;Ka2=4.7×10-11)。
C
9.4×10-11 mol·L-1
解析:CO2与足量NaOH溶液反应后溶液pH=13,CO2主要转化为C;电离常数Ka2==4.7×10-11,又 c(HC)∶c(C)=2∶1,即Ka2=×c(H+),故c(H+)=9.4×10-11 mol·L-1。
33
5.常温下,向a mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L-1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),CH3COOH的电离常数Ka
=________________(用含a和b的代数式表示)。
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解析:溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-),元素守恒:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),所以c(CH3COOH)=c(Cl-)= mol·L-1。
CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+
平衡浓度/
(mol·L-1) 10-7
Ka=。
35
6.亚硫酸的电离常数为Ka1、Ka2,改变0.1 mol·L-1亚硫酸溶液的pH,平衡体系中含硫元素微粒的物质的量分数δ与pH的关系如图所示,=________。
105
解析:c(H2SO3)=c(HS)时,Ka1(H2SO3)=c(H+)=10-2,当c(S)=c(HS)时,Ka2(H2SO3)=c(H+)=10-7,=105。
36
练真题 明考向
37
1.(2020·北京卷)室温下,对于1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液。下列判断正
确的是( )
A.该溶液中CH3COO-的粒子数为6.02×1022
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为
0.1 mol
D.与Na2CO3溶液反应的离子方程式为C+2H+====H2O+CO2↑
C
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解析:醋酸属于弱电解质,则含0.1 mol醋酸的溶液中CH3COO-的粒子数小于6.02×1022,A错误;加入少量CH3COONa固体,抑制醋酸的电离,溶液的pH升高,故B错误;根据元素守恒,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1 mol,故C正确;醋酸的酸性强于碳酸,则根据强酸制取弱酸的原理,醋酸与Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,醋酸是弱电解质,离子反应中不能拆写,故D错误。
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2.(2022·全国乙卷)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中的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
B
40
解析:常温下,溶液Ⅰ的pH=7.0,则
溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol
·L-1,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-1,Ka(HA)==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则=1.0×10-3,解得,B正
确;常温下,溶液Ⅰ的pH=7.0,溶液Ⅰ中c(H+)=1×10-7 mol·L-1,
41
Ka(HA)==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液Ⅰ中c总(HA)=(104+1)c(HA);溶液Ⅱ中,由B项解析可知c总(HA)=1.01c(HA),未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等,溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为
[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104,C、D错误。
42
3.(2022·湖北卷)根据酸碱质子理论,给出质子(H+)的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:N2+NH3====N+N2H4,N2H4+CH3COOH====N2+CH3COO-,下列酸性强弱顺序正确的是
( )
A.N2>N2H4>N
B.N2>CH3COOH>N
C.NH3>N2H4>CH3COO-
D.CH3COOH>N2>N
D
43
解析:根据复分解反应的规律,强酸能制得弱酸,根据酸碱质子理论,给出质子(H+)的物质是酸,则反应N2H4+CH3COOH====N2+CH3COO-中,酸性:CH3COOH>N2,反应N2+NH3====N+N2H4中,酸性:N2>N,故酸性:CH3COOH>N2>N,故选D。
44
4.(2020·天津卷,节选)已知25 ℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2,当溶液pH=12时,c(H2CO3)∶c(HC)∶c(C)=1∶____________∶
________________。
1012·Ka1
1024·Ka1·Ka2
解析:H2CO3是二元弱酸,分步发生电离:H2CO3⥫⥬HC+H+、HC⥫⥬C+H+,则有Ka1=、Ka2=,从而可得Ka1·Ka2=。当溶液pH=12时,c(H+)=10-12 mol·L-1,代入Ka1、Ka1·Ka2可得c(H2CO3)∶c(HC)=1∶(1012·Ka1),c(H2CO3)∶c(C)=1∶(1024·Ka1·Ka2),综合可得c(H2CO3)∶c(HC)∶c(C)=1∶(1012·Ka1)∶(1024·Ka1·Ka2)。
45
课时作业47 弱电解质的电离平衡
46
一、选择题
1.下列关于电解质的叙述正确的是( )
A.电解质溶液的浓度越大,其导电性能一定
越强
B.强酸和强碱一定是强电解质,不管其水溶
液浓度的大小,都能完全电离
C.强极性共价化合物不一定都是强电解质
D.多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、
一元碱的导电性强
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C
解析:A、D项,导电性取决于离子浓度及所带电荷数的多少,错误;B项,98.3%的浓硫酸是强酸溶液,由于水太少,硫酸大部分以硫酸分子的形式存在,错误;C项,HF是强极性共价化合物,但是弱电解质,正确。
47
2.(2025·河北衡水质检)常温下0.1 mol/L醋酸溶液中存在电离平衡:
CH3COOH⥫⥬H++CH3COO-,下列叙述不正确的是( )
A.溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增大
B.溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度减小
C.溶液加水稀释,c(CH3COO-)/[c(CH3COOH)·c(OH-)]不变
D.溶液加水稀释后,溶液中c(H+)/c(CH3COO-)的值将减小
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D
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解析:A.醋酸溶液中存在电离平衡: CH3COOH⥫⥬H++CH3COO-,稀释或加热,平衡正向移动,均可使CH3COO-的物质的量增大,A正确;B.溶液中加入少量纯醋酸,c(CH3COOH)增大,平衡CH3COOH ⥫⥬H++CH3COO-正向移动,但CH3COOH的电离程度减小,B正确;C.电离平衡常数Ka=,只受温度影响,溶液加水稀释,Ka=不变,则不变,C正确;D.溶液加水稀释,平衡CH3COOH⥫⥬H++CH3COO-正向移动,同时水的电离平衡H2O⥫⥬H++OH-也正向移动,则c(H+)增大的程度大于c(CH3COO-),增大,D错误。
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3.液态化合物AB会发生微弱的自身电离,电离方程式为AB⥫⥬A++B-,在不同温度下其平衡常数K(25 ℃)=1.0×10-14,K(35 ℃)=2.1×
10-14。则下列叙述正确的是( )
A.c(A+)随温度的升高而降低
B.35 ℃时,c(A+)>c(B-)
C.AB的电离程度:α(25 ℃)>α(35 ℃)
D.AB的电离是吸热过程
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D
解析:升高温度,K增大,说明AB的电离程度增大,所以c(A+)随着温度的升高而增大,A项错误;根据题给信息,无法推出35 ℃时,c(A+)>c(B-),B项错误;升高温度,K增大,AB的电离程度增大,所以AB的电离程度:α(25 ℃)<α(35 ℃),C项错误;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,AB的电离程度增大,则AB的电离是吸热过程,D项正确。
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4.(2025·湖南衡阳模拟)将0.1 mol·L-1的氨水加水稀释至0.01 mol·
L-1,稀释过程中温度不变,下列叙述正确的是( )
A.稀释后溶液中c(H+)和c(OH-)均减小
B.稀释后溶液中c(OH-)变为稀释前的
C.稀释过程中氨水的电离平衡向左移动
D.稀释过程中溶液中增大
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D
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解析:温度不变,水的电离平衡常数不变,稀释后c(OH-)减小,c(H+)增大,A错误;NH3·H2O为弱电解质,稀释后溶液中c(OH-)大于稀释前的,B错误;NH3·H2O为弱电解质,稀释过程中电离平衡向右移动,C错误;同一溶液中,,电离平衡向右移动,故n(OH-)增大,n(NH3·H2O)减小,故增大,D正确。
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5.(2025·山西大同模拟)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
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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;B项,加水体积越大,越利于CH3COOH电离,故电离程度:c>b>a;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;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。
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6.(2025·江苏宿迁模拟)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是
否为弱电解质。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,则HR是弱酸
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸
C.25 ℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸
D.25 ℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸
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B
55
解析:A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸,A错误;B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 HR溶液pH>2且pH<7,可知溶液中c(H+)<0.01 mol·L-1,所以HR未完全电离,HR为弱酸,B正确;C.假设HR为强酸,取pH=6的该溶液
10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得此时溶液pH<7,C错误;D.假设HR为强酸,则NaR为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50 ℃,促进水的电离,水的离子积常数增大,pH减小,D错误。
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7.(2025·辽宁盘锦模拟)已知次磷酸(H3PO2)为一元酸,欲证明它是弱电
解质,下列操作方法不正确的是( )
A.用物质的量浓度相同的NaCl溶液和NaH2PO2溶液进行导电性实验,比较灯泡的亮度
B.用一定浓度的NaOH溶液分别滴定等体积、等pH的盐酸和次磷酸溶液,比较消耗碱液的体积
C.加热滴有酚酞溶液的NaH2PO2溶液,溶液颜色变深
D.常温下,稀释0.1 mol·L-1次磷酸溶液至原溶液体积的100倍,测得pH在4~5之间
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A
57
解析:NaCl和NaH2PO2都属于强电解质,所以用物质的量浓度相同的NaCl溶液和NaH2PO2溶液进行导电性实验,比较灯泡的亮度,不能证明H3PO2是弱电解质,故A错误;因盐酸为强酸,若滴定时次磷酸溶液消耗NaOH溶液的体积大于等体积、等pH的盐酸消耗的NaOH溶液的体积,则说明次磷酸为弱电解质,B正确;若次磷酸为弱电解质,则NaH2PO2溶液呈碱性,加热促进其水解,滴有酚酞溶液的NaH2PO2溶液颜色变深,C正确;常温下,若次磷酸为一元强酸,则把0.1 mol·L-1次磷酸溶液稀释至原溶液体积的100倍,pH应为3,而现测得pH在4~5之间,说明次磷酸没有完全电离,为弱电解质,D正确。
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8.(2025·黑龙江鸡西模拟)25 ℃时,下列有关电解质溶液的说法正确的
是( )
A.加水稀释0.1 mol·L-1氨水,溶液中c(H+)·c(OH-)和均保持
不变
B.向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa,溶液中的值
增大
C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合:
D.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释过程中,电离常数Ka(HF)保持不变,始终增大
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B
59
解析:A项,0.1 mol·L-1氨水稀释过程中c(H+)增大,c(OH-)减小,因而比值变大,错误;B项,向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa,溶液中,加入CH3COONa,溶液碱性增强,则c(H+)降低,所以的值增大,正确;C项,等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合,根据电离常数有Ka1=、Ka2=,同一溶液中c(H+)相等,则c(H+)=Ka1·=Ka2·,而Ka1>Ka2,则,错误;D项,
0.1 mol·L-1的HF溶液加水稀释,c(F-)趋近于0,而c(H+)趋于不变
(10-7 mol·L-1),故变小,错误。
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9.已知:在25 ℃时,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如表:
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弱电解质 电离平衡常数(Ka)
HClO Ka=4.7×10-8
H2CO3 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11
H2SO3 Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7
下列微粒在溶液中不能大量共存的是( )
A.S、HC B.ClO-、HC
C.HS、C D.HClO、HC
C
61
解析:根据表中电离平衡常数可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HS>HClO>HC;根据“较强酸制取较弱酸”的复分解反应规律,判断溶液中微粒能否大量共存。由于酸性:HS>HC,则S、HC不能反应,可以大量共存,A不符合题意;酸性:HClO>HC,则ClO-、HC不能反应,可以大量共存,B不符合题意;由于酸性:HS>HC,则HS、C反应生成S和HC,不能大量共存,C符合题意;由于酸性:H2CO3>HClO,HClO、HC不能反应,可以大量共存,D不符合题意。
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10.(2025·广东湛江期中)已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:
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弱酸 醋酸 次氯酸 碳酸 亚硫酸
电离
平衡
常数 Ka=
1.75×10-5 Ka=
2.98×10-8 Ka1=
4.3×10-7
Ka2=
5.61×10-11 Ka1=
1.54×10-2
Ka2=
1.02×10-7
63
下列离子方程式正确的是( )
A.少量的CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-====+2HClO
B.少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-====CaSO3↓+2HClO
C.相同浓度的NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合;H++====CO2↑+H2O
D.少量的SO2通入Na2CO3溶液中:SO2+H2O+====S+2HC
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D
64
解析:电离平衡常数越大,电离程度越大,酸性就越强,依据电离平衡常数大小判断酸性强弱:H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HS>HClO>HC;A.次氯酸的电离平衡常数小于碳酸的第一级电离平衡常数,而大于碳酸的第二级电离平衡常数,因此少量的CO2通入NaClO溶液中发生的反应为CO2+H2O+ClO-====HC+HClO,故A错误;B.次氯酸具有强氧化性,能把+4价S氧化成+6价,转变成CaSO4,离子方程式为Ca2++2ClO-+SO2+H2O====CaSO4↓+Cl-+HClO+H+,故B错误;C.亚硫酸根属于弱酸酸式根,不能拆写,由电离常数可知酸性HS比碳酸弱,不能生成二氧化碳气体,故C错误;D.亚硫酸的电离平衡常数大于碳酸,根据碳酸钠和酸反应的实质,因为SO2是少量的,因此发生的反应为SO2+H2O+2Na2CO3====Na2SO3+2NaHCO3,离子方程式为SO2+H2O+2C====S+2HC,故D正确。
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11.(2025·广东珠海期中)已知部分弱酸的电离常数如下表:
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化学式 HF H2CO3 H2S
电离平衡常数
K(25 ℃) 7.2×10-4 Ka1=4.4×10-7
Ka2=4.7×10-11 Ka1=9.1×10-8
Ka2=1.1×10-12
以下说法不正确的是( )
A.25 ℃时,在浓度均为1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中,若测得其中c(N)分别为a、b、c(单位为mol·L-1),由大到小c>a>b
66
B.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(N)=c(Cl-),用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=
C.常温下,pH相同的三种溶液NaF、Na2CO3、Na2S,物质的量浓度最小的是NaF
D.将过量H2S通入Na2CO3溶液,反应的离子方程式是C+H2S==== HS-+
答案:C
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解析:A.在 (NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中,S对N的水解无影响,水解生成OH-,促进N的水解,Fe2+水解生成H+,抑制N的水解,则25 ℃时,在浓度均为1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中,若测得其中
c(N)分别为a、b、c(单位为mol·L-1),由大到小c>a>b,A正确;
B.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,溶液中存在电荷守恒关系c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),反应平衡时溶液中c(N)=c(Cl-)=0.005 mol·L-1,则c(H+)=c(OH-)=
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10-7 mol·L-1,溶液中c(NH3·H2O)=-c(N)= mol·L-1,用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=,B正确;C.由电离平衡常数可得,酸性HF>HC>HS-,酸性越强对应的盐的水解能力越弱,则常温下,pH相同的三种溶液NaF、Na2CO3、Na2S,物质的量浓度最小的是Na2S,C错误;D.由电离平衡常数可得,酸性H2CO3>H2S>HC>HS-,则将过量H2S通入Na2CO3溶液,只能生成HC和HS-,反应的离子方程式是C+H2S====HS-+,D正确。
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12.已知溶剂分子结合H+的能力会影响酸给出H+的能力,某温度下部分酸在冰醋酸中的pKa如下表所示,下列说法错误的是( )
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15
分子式 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
pKa=-lg Ka 4.87 7.24(一级) 8.9 9.4
A.HClO4在冰醋酸中的电离方程式:HClO4+CH3COOH⥫⥬+CH3COO
B.在冰醋酸中酸性:HClO4>H2SO4>HCl>HNO3
C.结合H+的能力:H2O>CH3COOH
D.相同温度下醋酸在液氨中的pKa大于其在水中的pKa
D
70
解析:A.由表格数据可知,高氯酸在冰醋酸中部分电离出高氯酸根离子和CH3COO,电离方程式为HClO4+CH3COOH⥫⥬+CH3,故A正确;B.由表格数据可知,四种酸在冰醋酸中的电离常数的大小顺序为HClO4>H2SO4>HCl>HNO3,则在冰醋酸中酸性的大小顺序为HClO4>H2SO4>HCl>HNO3,故B正确;C.由表格数据可知,在水中完全电离的四种强酸在冰醋酸中均不能完全电离,说明水分子结合氢离子的能力强于醋酸,故C正确;D.相同温度下醋酸在液氨中的电离程度大于在水中的电离程度,所以在液氨中的pKa小于其在水中的pKa,故D错误。
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二、非选择题
13.(2025·福建厦门模拟)磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,已知10 mL 1 mol·L-1H3PO2与20 mL 1 mol·L-1NaOH溶液充分反应后生成组成为NaH2PO2的盐,回答下列问题:
①NaH2PO2属于________(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。
②若25 ℃时,Ka(H3PO2)=1×10-2,则0.02 mol·L-1的H3PO2溶液的
pH=________。
③设计两种实验方案,证明次磷酸是弱酸:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
正盐
2
一种方案是测NaH2PO2溶液的pH,若pH>7,则证明次磷酸为弱酸,另一种方案是向等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊溶液,若次磷酸溶液中红色浅一些,则说明次磷酸为弱酸(答案合理即可)
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15
解析:①NaOH过量,只生成NaH2PO2,说明次磷酸分子中只有一个可电离的氢原子,因而NaH2PO2是正盐。②设溶液中的H+浓度为x mol·L-1。
H3PO2⥫⥬H++H2P
初始/(mol·L-1) 0.02 0 0
平衡/(mol·L-1) 0.02-x x x
Ka(H3PO2)==1×10-2,解得x=0.01,故pH=-lg 0.01=2。
③可从NaH2PO2溶液存在水解平衡以及H3PO2存在电离平衡等角度设计实验。
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15
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸,某温度下,0.11 mol·L-1的H3PO3溶液的pH为2,该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为________(Ka2=2×10-7,H3PO3的二级电离和水的电离忽略不计)。
1×10-3
解析:忽略H3PO3的二级电离和水的电离,则c(H2P)≈c(H+)=1×
10-2 mol·L-1,c(H3PO3)=(0.11-1×10-2) mol·L-1=0.1 mol·L-1,电离平衡常数Ka1=≈=1×10-3。
74
14.化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25 ℃时,浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76,回答下列问题:[25 ℃时Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kh为盐的水解常数]
(1)25 ℃时Kh(CH3COO-)=___________________ (写表达式),计算
Kh(CH3COO-)=_______________(保留三位有效数字)。
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5.71×10-10
解析:25 ℃时醋酸根离子水解的离子方程式是CH3COO-+H2O⥫⥬ CH3COOH+OH-,水解常数Kh(CH3COO-)=
≈5.71×10-10。
75
(2)向1.0 L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变
化),反应后溶液中c(H+)=_____________mol/L。
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15
(3)改变下列条件,能使CH3COONa稀溶液中保持增大的是
(填字母)。
a.升温 b.加入NaOH固体
c.稀释 d.加入CH3COONa固体
1×10-4.76
解析:向1.0 L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),pH几乎不变,反应后溶液中c(H+)=1×10-4.76 mol/L。
d
76
15.食醋(主要成分为CH3COOH)、纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)均为家庭厨房中常用的物质。已知:
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15
弱酸 CH3COOH H2CO3 HNO2 HCN
电离
常数 Ka=1.8×10-5 Ka1
=4.3×10-7
Ka2
=5.6×10-11 Ka=5.0×10-4 Ka=6.2×10-10
77
请回答下列问题:
(1)CO2通入NaNO2溶液中,________(填“能”或“否”)生成HNO2,理由是________________________________________________。
(2)少量CO2通入足量NaCN溶液中,反应的离子方程式为__________________________________。
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15
否
H2CO3的Ka1小于HNO2的Ka,H2CO3比HNO2的酸性弱
CO2+H2O+CN-====HCN+HC
78
(3)25 ℃时,向CH3COOH溶液中加入一定量的NaHCO3,所得溶液的
pH=6,则混合液中=________。
(4)常温下,下列方法可以使0.1 mol·L-1CH3COOH的电离程度增大的
是________(填字母)。
a.加入少量的稀盐酸 b.加热溶液
c.加水稀释 d.加入少量冰醋酸
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