内容正文:
大单元五化学反应原理
第三单元水溶液中的离子反应与平衡
热点突破21 水解常数、电离常数及Kw的关系
复习导航
01
考向预测●明考向
对标核心素养,研判高考命题趋势
02
核心梳理●明考点
搭建知识框架,构建系统思维
03
对点训练●夯基础
夯实基础知识,总结易错难点
04
过关限时训练
限定答题时长,模拟考场实战
【考向预测●明考向】
结合近三年高考考频分析,水解常数、电离常数及Kw的关系是水溶液模块高频综合考点,一般不单独出题,大多融合在电解质图像选择题、原理综合小题中考查,核心围绕Ka·Kh=Kw、Kb·Kh=Kw的换算关系,利用常数大小比较电离、水解的相对强弱,判断盐溶液酸碱性以及混合体系粒子的主导存在形式,常结合分布系数图、对数图像、缓冲体系进行信息包装,预测2027年高考预计会继续强化三者之间的定量换算,减少直白公式套用,侧重借助图像获取常数数据,判断体系中电离占优还是水解占优,以此分析离子浓度、溶液酸碱性,加大多元弱酸对应多级水解常数的辨析考查,设置混淆共轭酸碱对、忽略温度对常数的影响、错配电离常数与水解常数对应关系等思维陷阱,常联动三大守恒、沉淀溶解平衡进行小综合,题型以选择题辨析为主,也会在大题中设置填空计算,侧重考查证据推理素养,解题需要理清共轭酸碱的对应关系,杜绝机械记忆公式,要从平衡原理角度理解三者内在联系,避免不看温度条件直接套用常数关系式的失分。
【核心梳理●明考点】
1.水解常数的概念
(1)含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用Kh表示。
(2)表达式
①对于A-+H2OHA+OH-,Kh=;
②对于B++H2OBOH+H+,Kh=。
(3)意义和影响因素
①Kh越大,表示相应盐的水解程度越大;
②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh增大。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa溶液为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh===
因而Ka、Kh与Kw的定量关系:Ka·Kh=Kw
【对点训练●夯基础】
(一)水解常数的计算
1.柠檬酸是番茄中最常见的天然酸性物质,其分子结构简式为(用H3R表示)。已知常温下柠檬酸的电离常数为=1.0×10-3.1,=1.0×10-4.8,=1.0×10-6.4。则R3-、HR2-、H2R-的水解常数分别为________、________、________。
【答案】1.0×10-7.6 1.0×10-9.2 1.0×10-10.9
【解析】常温下,R3-的水解常数为=1.0×10-7.6;HR2-的水解常数为=1.0×10-9.2;H2R-的水解常数为=1.0×10-10.9。
2.室温下,向浓度均为0.2 mol·L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液A中滴加0.2 mol·L-1标准盐酸溶液,溶液pH与η[η=]关系如图所示。
常温下,Na2CO3的水解常数约为________。
【答案】10-3.62
(二)判断酸式盐溶液的酸碱性及粒子浓度大小
3.已知常温下,H2CO3的电离常数=4.2×10-7,=5.6×10-11。
(1)通过计算判断0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液呈酸性还是碱性?(写出必要过程)
_______________________________。
(2)NaHCO3溶液中,c(Na+)、c(HC)、c(C)、c(H2CO3)四种微粒浓度的大小关系为
________________。
【答案】(1)HC发生水解反应:HC+H2OH2CO3+OH-,水解常数Kh(HC)=≈2.38×10-8;HC的电离常数=5.6×10-11,因Kh>,HC的水解程度大于其电离程度,故NaHCO3溶液呈碱性。
(2)c(Na+)>c(HC)>c(H2CO3)>c(C)
4.(1)试通过计算说明室温下NH4HCO3溶液的酸碱性:______________________________________。
(已知:NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2CO3的=4.4×10-7、=4.7×10-11)
(2)试比较该溶液中c(N)、c(HC)、c(NH3·H2O)、c(H2CO3)四种微粒浓度的大小关系:_______________________________。
【答案】(1)N水解使溶液显酸性,其水解常数为Kh(N)=≈5.6×10-10,HC水解使溶液显碱性,其水解常数为Kh(HC)=≈2.3×10-8,HC的水解程度大于N的水解程度,溶液显碱性
(2)c(N)>c(HC)>c(H2CO3)>c(NH3·H2O)
(三)判断某些混合溶液的酸碱性及粒子浓度大小
5.常温下,CH3COOH的Ka=1.7×10-5。
(1)通过计算解释等浓度等体积的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液显酸性的原因:_______________________________。
(2)混合溶液中,c(Na+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)四种微粒浓度大小关系是
________________。
【答案】(1)CH3COONa的水解常数Kh=≈5.9×10-10<Ka,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,因而溶液显酸性
(2)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)
6.已知常温下H2SO3的电离常数=1.0×10-2,=6.0×10-8,则S的水解常数=________,=________。若常温下,pH=9的Na2SO3溶液中=________。
【答案】1.67×10-7 1×10-12 60
【解析】S+H2OHS+OH-
HS+H2OH2SO3+OH-
≈1.67×10-7,=1×10-12,故=60。
【过关限时●练实战】
(30分钟)
1.(2026·陕西榆林·模拟预测)常温下,向某浓度草酸()溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中、、三种粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。已知25℃时,,。下列说法错误的是
A.
B.
C.向溶液中加入NaOH溶液至时发生的反应为
D.向0.5 L饱和溶液中加入0.5 L 溶液,有沉淀生成
【答案】D
【分析】草酸溶液中存在两步电离平衡,分别为,和,;随着pH增大,不断减少,先增大后减少,不断增大,可以对应每种物质的相应曲线,在E点时,,因此可以求出,同理在F点时,,可以求出,由此解答;
【详解】A.反应中,A正确;
B.反应中,B正确;
C.pH=4.2时,对应为图中的F点,此时,,说明草酸全部转化为和,并且二者的物质的量之比为1:1,因此离子方程式为,C正确;
D.根据可以计算饱和溶液中和,饱和溶液中=,根据,得到==,因此0.5 L饱和溶液中有 ;加入0.5 L的Na2SO4溶液后,总体积为1 L,,,因此,,此时无CaSO4沉淀生成,D错误;
故答案为D。
2.(2026·贵州黔西南·二模)室温下,向某三元酸()溶液中滴加NaOH溶液,溶液中lgX[、或]与pH的关系如图所示。下列说法错误的是
A.室温下,溶液、溶液均显酸性
B.室温下,的一级水解平衡常数的数量级为
C.时,
D.时,
【答案】C
【分析】三元酸的三步电离为: , , ,对任意一步,,当时,,结合 >,可知: ,,。
【详解】A.由分析可知,、、,因此的、、,因、,故溶液、溶液均显酸性,A正确;
B.由A可知,,数量级为,B正确;
C.溶液中存在电荷守恒:,时,,代入电荷守恒:,此时,因此,C错误;
D.由分析可知,,时,,则,又因为时,,故,D正确;
故选C。
3.(2026·河北雄安·模拟预测)常温时,用盐酸滴定溶液,溶液中、、、、随溶液pH的变化、滴定pH曲线随盐酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A.p点溶液中:
B.的水解常数
C.q点溶液中:
D.r点到k点对应的变化过程中,溶液中水的电离程度一直增大
【答案】B
【详解】A.p点溶液中电荷守恒关系为,因为溶液呈碱性,即,所以,A错误;
B.由图可知,m点时,此时的电离平衡常数,所以的水解常数,B正确;
C.由图可知,点为、和的混合溶液,电荷守恒关系为,物料守恒关系为,则,C错误;
D.r点到k点对应的变化过程中,随着盐酸的滴加,水解程度大的逐渐减少,直至溶液呈弱酸性,则水的电离程度始终减小,D错误;
故选B。
4.(2026·河北邢台·三模)25℃时,分别改变相同物质的量浓度的H2CO3和氨水的pH, 的物质的量分数(δ)及 NH3·H2O、NH4 的物质的量分数(δ)如图所示(忽略溶液中的和 分子),已知: ,下列说法正确的是
A.向碳酸溶液中加入 NaOH,水的电离程度会持续增大
B.当溶液中时,pH=8.3
C.(NH4)2CO3溶液中,存在
D.反应 的
【答案】B
【分析】由图可知,pH=6.38时,c(H2CO3)=c(), =10-6.38,pH=9.26时,c()=c(NH3·H2O),;pH=10.22时,c()=c(), 据此分析;
【详解】A.向碳酸溶液加NaOH,初始碳酸抑制水的电离,随NaOH加入,逐渐生成NaHCO3、Na2CO3,弱酸根水解促进水的电离,但NaOH过量后,过量OH-又抑制水的电离,因此水的电离程度先增大后减小;A错误;
B. ;当c(H2CO3)=c()时,,pH=8.3,B正确;
C.由电荷守恒:c(H+)+c()=c(OH-)+c()+2c()和物料守恒:2[c(H2CO3)+c()+c()]=c()+c(NH3·H2O),联立后消去c()得:,C错误;
D.反应+ +H2O= + NH3·H2O,K== ,D错误;
故答案选B。
5.(2026·海南海口·模拟预测)常温下,向甲胺()溶液中滴加盐酸,溶液中含N粒子分布系数[如]与pH的关系如图所示。已知: 。下列叙述错误的是
A.曲线代表与pH的关系
B.常温下,
C.M点时
D.当时,溶液中可能存在
【答案】C
【分析】甲胺的电离平衡:,pH越小(酸性越强),平衡正向移动,浓度越大,分布系数越大,因此代表,代表。
【详解】A.甲胺的电离平衡:,pH越小(酸性越强),平衡正向移动,浓度越大,分布系数越大。图像中在pH较小时接近1,因此代表,A正确;
B.甲胺的电离常数,M点,即,因此。 M点,则,故,B正确;
C.若,甲胺与盐酸恰好完全反应生成,水解使溶液显酸性,,但M点(显碱性),说明此时加入盐酸体积,C错误;
D.当时,盐酸过量,溶质为和过量:来自两者电离,浓度最大;水解程度很小,因此;溶液显酸性,最小,因此可以存在,D正确;
故选C。
6.(2026·河北邯郸·三模)常温下,在浓度均为的溶液和氨水中含磷微粒(、、、,虚线表示)与含氮微粒(、,实线表示)的分布系数如图所示,下列说法错误的是
A.曲线Ⅲ表示随的变化关系
B.反应:的值约为
C.向溶液中加固体调节时,
D.溶液中,离子浓度大小关系:
【答案】D
【分析】是三元弱酸,随升高,分步电离,含磷微粒变化顺序为:,因此虚线:Ⅰ为,Ⅱ为,Ⅲ为,Ⅳ为,由曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ之间的交点可得,,,; 含氮微粒随升高:,实线Ⅴ为,Ⅵ为,由曲线Ⅳ、Ⅴ交点可得,。
【详解】A.由上述分析知曲线Ⅲ是,表示随的变化关系,A正确;
B.由分析知,,反应,,B正确;
C.由分析知,,向溶液中加NaOH固体调节pH=4.66时,,即,C正确;
D.溶液中,原: 水解常数;电离常数,水解常数; 的电离程度,远大于的水解消耗程度(),因此剩余离子浓度:,故错误,D错误;
故选D。
7.(2026·河北沧州·三模)常见教材多以溶于水中的都是以分子存在,粗略得出的电离平衡常数,某小组从电离常数角度重新探究碳酸与醋酸的酸性强弱。查阅资料得知常温常压下 ,常温下,测得醋酸溶液中含碳微粒分布分数与pH的关系、饱和水溶液中[或]与pH的关系如图所示。
下列说法错误的是
A.醋酸的电离常数为
B.M表示与pH的关系
C.对应的
D.当时,与碳酸溶液相比,醋酸溶液的较高
【答案】C
【分析】首先分析左侧醋酸分布系数图,醋酸电离平衡为,电离常数,当时,对应交点pH=4.74,可得醋酸。再分析右侧与pH的关系图,两种X对应的表达式变形如下:对于,结合碳酸第二步电离常数,整理得;对于,结合已知的,以及碳酸第一步电离,联立得,整理得。两种均随pH增大线性增大,斜率均为1,因,故截距更大的M曲线对应与pH的关系,截距更小的N曲线对应与pH的关系。代入M曲线点(8,1.62),得,解得,结合,得,即。
【详解】A.左侧分布系数图交点pH=4.74时,醋酸电离常数,A正确;
B.由上述推导可知,截距更大的M曲线对应与pH的关系,B正确;
C.经计算对应的,为的数值,C错误;
D.醋酸的小于碳酸的,醋酸酸性弱于碳酸,当时,醋酸电离出的更小,溶液pH更高,D正确;
故选C。
8.(2026·江西吉安·模拟预测)常温下,将溶液滴入三元酸溶液中,混合溶液中[X为、或]随pH的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅱ表示随pH的变化关系
B.当时,混合溶液中
C.常温下溶液中:
D.当时,
【答案】C
【分析】三元酸存在三步电离,分别为、、,对应电离常数分别为、、,变形可得、、。三元酸逐级电离常数依次减小,故,相同下随增大而增大,因此曲线I对应,曲线Ⅱ对应,曲线Ⅲ对应,结合坐标数据可知、、。
【详解】A.曲线Ⅱ对应,而非,A错误;
B.,时,代入、得,B错误;
C.溶液中,的电离常数为,水解常数,电离程度大于水解程度,故,C正确;
D.时溶液呈中性,,根据电荷守恒,故,显然,D错误;
故选 C。
9.(25-26高三下·山东青岛·阶段检测)已知和结合形成两种配离子和。常温下,0.100 mol/L的和0.002 mol/L的混合溶液中,和的浓度对数lgc(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示:
下列说法错误的是
A.x=4.3
B.
C.pH=9.6时,
D.pH=6.4时,体系中
【答案】D
【分析】和之间存在转化关系,则pH较小时,平衡逆向移动,以为主,则,,则曲线I代表,曲线Ⅱ代表,随着pH增大,正向移动,增大,和结合形成配离子的反应依次为、,因此随pH增大,持续减小,为曲线Ⅲ,,先增大后减小,为曲线Ⅳ,一直增大,为曲线V,曲线Ⅲ和曲线Ⅳ的交点代表,即,由图可知,此时,带入平衡表达式得,同理曲线Ⅳ和曲线V得交点代表,,即,此时,可得的平衡常数,据此解答。
【详解】A.pH=11.6时两条实线相交,此时,对于解离平衡,,a点时,,带入,解得,且a点对应,带入的平衡常数,计算得,故pH=4.3,即x=4.3,A正确;
B.由分析可知平衡的平衡常数,B正确;
C.pH=9.6时,,代入表达式得,即,C正确;
D.pH=6.4时,总浓度为,故,。由配合平衡常数得。,故浓度顺序为,D错误;
故选 D。
10.(2026·河北保定·三模)时,用溶液滴定同浓度的溶液,被滴定分数、与微粒分布分数[,表示、或]的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线Ⅲ表示被滴定分数与分布分数的关系
B.时,的的值为
C.被滴定分数为时,溶液中存在
D.忽略的第二步水解,溶液中的水解率约为
【答案】D
【分析】由图可知,a、b、c、d所在实线为KOH溶液滴定二元弱酸H2A的滴定曲线,当<1时,H2A部分反应,溶液中溶质为KHA和H2A;当=1时,反应生成KHA,KHA溶液显酸性;当2>>1时,溶液中溶质为KHA和K2A;当=2时,反应生成K2A,K2A溶液显碱性,故Ⅰ表示H2A,Ⅱ表示HA-,Ⅲ表示A2-。
【详解】A.根据分析可知曲线Ⅲ表示被滴定分数与分布分数的关系,A正确;
B.由图可知,25℃时当时,此时对应pH为4,则H2A第一步电离平衡常数;25℃时当时,此时对应pH为7,则H2A第二步电离平衡常数,,B正确;
C.被滴定分数为时,即,存在物料守恒,,电荷守恒关系式,联合物料守恒和电荷守恒则得到,C正确;
D.溶液中存在水解平衡,水解平衡常数,忽略的第二步水解,溶液中,,,的水解率为,D错误;
故选D。
11.(2026·山东聊城·模拟预测)甘草酸()是甘草中一种极具潜力的生物活性化合物,有抗癌、抗肿瘤、免疫调节和抗氧化作用。25℃时,用NaOH溶液调节溶液的pH,溶液中、、和的分布分数[如]与pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ表示与pH的关系
B.溶液显酸性
C.反应的
D.溶液中始终存在
【答案】C
【分析】是三元弱酸,随pH升高,会逐步失去,pH最小时,主要存在形式为,对应曲线Ⅰ;随着pH升高,第一步电离生成,对应曲线Ⅱ;第二步电离生成,对应曲线Ⅲ,第三步电离生成,对应曲线Ⅳ。
【详解】A.由分析,曲线Ⅰ表示()与pH的关系,A错误;
B.根据M点,得出,,,得出,同理可得,,的水解常数,溶液呈碱性,B错误;
C.反应的,C正确;
D.,,,即,D错误;
故选C。
12.(2026·广西桂林·二模)常温下,将NaOH溶液滴加到一定浓度的某二元弱酸()溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图:
下列说法正确的是
A.M代表pH与变化的曲线
B.常温下,电离常数的数量级为
C.相同条件下,的水解程度大于的电离程度
D.混合溶液呈中性时:
【答案】B
【分析】二元弱酸分两步电离:;;两边取负对数可得、。由于多元弱酸的,则,因此当时,pH更小的曲线对应第一步电离(即),pH更大的曲线对应第二步电离(即)。因此:N曲线pH更小,对应;M曲线pH更大,对应。
【详解】A.M曲线pH更高,对应第二步电离,即,A错误;
B.在N曲线上取的点,此时,即,,数量级为,B正确;
C.在M曲线上取的点,此时,则,,的水解常数,,说明的水解程度小于的电离程度,C错误;
D.当溶液呈中性时,,结合曲线可知,即,解得,即,因此溶液中离子浓度关系应为,D错误;
故选B。
13.(2026·安徽安庆·二模)常温下,Na2X溶液中含X元素的微粒有、、、,四种微粒分布分数【例如】随pOH【】变化如图1,在常温下,下列说法正确的是
A.a、b、c三点水的电离程度最小的是a点
B.b点存在:
C.的平衡常数
D.图2曲线①、②、③表示pH与离子浓度比关系,则曲线③表示pH与的关系
【答案】C
【分析】横坐标中溶液pOH越大,溶液中氢氧根离子浓度越小,的物质的量分数越小,的物质的量分数越大,图1曲线从左往右代表的变化、的变化、的变化、的变化。
【详解】A.溶液pOH越小,pH越大,溶液碱性越强,说明该溶液水解程度越大,盐类水解促进水的电离,所以a点水的电离程度最大,c点最小,A错误;
B.b点存在电荷守恒,但随着pOH增大,溶液中氢氧根离子浓度越小,说明溶液中外加酸性物质,假设外加酸性物质的酸根离子为Mn-,则,B错误;
C.的平衡常数,由图可知a点,则,同理可知的平衡常数,b点,,的平衡常数,c点,,的平衡常数 ,C正确;
D.图2曲线①②③与横坐标为0的交点可知,①的pH值最大,则曲线①表示pH与的关系,D错误;
故选C。
14.(2026·山东济南·模拟预测)常温下,溶液中含碳物种的摩尔分数和溶液中含氮物种的摩尔分数分别与pH的变化关系如图所示(不考虑和的分解)。下列说法错误的是
A.乙线所示物种为
B.甲线与戊线交点a的pH=8.34
C.反应的平衡常数
D.向溶液中加入NaOH,与反应的倾向大于
【答案】AD
【分析】是二元酸,电离方程式为,有3种含碳微粒,分别是、、;甲曲线:pH较小时摩尔分数接近1,随pH升高持续下降,代表,丙曲线:中间pH区间占比最高,应是两步电离的中间产物,代表,戊曲线:pH较高时摩尔分数接近1,说明碱性下为主,代表; 由电离方程式和图可知,甲与丙的交点pH=6.35,与摩尔分数相等,所以,同理。的电离方程式:,电离后含2种含氮微粒,分别为、,pH越大,碱性越强,的摩尔分数随pH升高而增大,所以丁曲线代表,乙曲线代表,丁曲线和乙曲线交点处,pH=9.25,则。
【详解】A.由分析知,乙曲线所示物种为;A错误;
B.甲曲线与戊曲线的交点a处,与浓度相等,所以,则,所以pH=8.34,B正确;
C.反应的平衡常数,C正确;
D.的,的,二者中K越大,酸性越强,结合氢氧根离子的能力越强,由于,所以与反应的倾向更大,D错误;
故选AD。
15.(2026·山东潍坊·三模)常温下,一定浓度的溶液中,含铬物种的分布系数与溶液的变化关系如图所示。
已知:①的,;
②的分布系数
③
下列说法错误的是
A.b线代表
B.M点存在
C.N点的
D.仅改变溶液的初始浓度,各含铬物种的分布系数随的变化曲线不变
【答案】AD
【分析】为二元酸,发生、电离,的,,由图可知,随着pH的增大,减小,平衡正向移动,减小,先增大后减小,由于 反应,故也先增大后减小,仅增大,则曲线a代表,曲线b代表,曲线c代表,曲线d代表,据此回答。
【详解】A.由分析知,曲线b代表,A错误;
B.M点是曲线a和曲线d的交点,则,根据分布系数定义,,,则,B正确;
C.N点为曲线c和曲线d的交点,则,即,带入平衡表达式,整理得,,C正确;
D.由于存在二聚平衡,该平衡与浓度有关,因此分布系数会随溶液初始浓度改变,D错误;
故选AD。
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$大单元五化学反应原理
第三单元水溶液中的离子反应与平衡
热点突破21水解常数、电离常数及Kw的关系
复习导航
考向预测•明考向
对标核心素养,研判高考命题趋势
核心梳理●明考点
搭建知识框架,构建系统思维
03
对点训练●夯基础
夯实基础知识,总结易错难点
过关限时训练
限定答题时长,模拟考场实战
【考向预测●明考向】
结合近三年高考考频分析,水解常数、电离常数及ⅳ的关系是水溶液模块高频综合考点,
一般不单独出题,大多融合在电解质图像选择题、原理综合小题中考查,核心围绕K:K=K和、
Kbh=的换算关系,利用常数大小比较电离、水解的相对强弱,判断盐溶液酸碱性以及混合
体系粒子的主导存在形式,常结合分布系数图、对数图像、缓冲体系进行信息包装,预测2027
年高考预计会继续强化三者之间的定量换算,减少直白公式套用,侧重借助图像获取常数数据,
判断体系中电离占优还是水解占优,以此分析离子浓度、溶液酸碱性,加大多元弱酸对应多级水
解常数的辨析考查,设置混淆共轭酸碱对、忽略温度对常数的影响、错配电离常数与水解常数对
应关系等思维陷阱,常联动三大守恒、沉淀溶解平衡进行小综合,题型以选择题辨析为主,也会
在大题中设置填空计算,侧重考查证据推理素养,解题需要理清共轭酸碱的对应关系,杜绝机械
记忆公式,要从平衡原理角度理解三者内在联系,避免不看温度条件直接套用常数关系式的失
分。
【核心梳理●明考点】
1.水解常数的概念
(I)含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用K表示。
(2)表达式
①对于A+H.0一HA+OH,k=cHA-c0
c(A)
②对于B*+H,0一BOH+H,K=BOHc(H)
c(B)
(3)意义和影响因素
①K越大,表示相应盐的水解程度越大:
②Kn只受温度的影响,升高温度,Kh增大。
2.水解常数(K)与电离常数的定量关系(以CH;COONa溶液为例)
CHCOONa溶液中存在如下水解平衡
CH COO-+H2O-CH:COOH+OH
c(CH COOH)c(OH)c(CH;COOH)c(OHc(H
c(CHCOO)
c(CHCOO)c(H)
c(OH).c(H)
Kw
c(CH,coo).c(H)
c(CHCOOH)
因而Ka、Ka与Kw的定量关系:KK=Kw
【对点训练●夯基础】
(一)水解常数的计算
CH COOH
1柠檬酸是番茄中最常见的天然酸性物质,其分子结构简式为HO-C-COOH
(用HR表示)。
CH COOH
已知常温下柠檬酸的电离常数为Ka,=1.0×1031,K,=1.0×1048,K=1.0×1064。则R
、HR、HR的水解常数分别为
2.室温下,向浓度均为0.2molL的NaOH和NaCO3混合溶液A中滴加0.2molL1标准盐
V(标准溶液)
酸溶液,溶液pH与I=V(溶潮
]关系如图所示。
14
13
12
b(1.0,11.69)
1
g10
9
c(2.0,9.6i
8
7
0.51.01.52.0
常温下,NaCO3的水解常数Kn,约为
(二)判断酸式盐溶液的酸碱性及粒子浓度大小
3.已知常温下,HC03的电离常数K,=4.2×107,K,=5.6×101。
(I)通过计算判断0.1molL1的NaHCO3溶液呈酸性还是碱性?(写出必要过程)
(2)NaHCO3溶液中,cNa)、c(HCO,)、c(CO)、c(H,CO)四种微粒浓度的大小关系为
4.(1)试通过计算说明室温下NH4HCO溶液的酸碱性:
(已知:NHH0的K=1.8×105,HC03的K,=4.4×10-7、K,=4.7×101
(2)试比较该溶液中cNH4)、c(HCO3)、cNH3H2O)、c(HCO)四种微粒浓度的大小关系:
0
(三)判断某些混合溶液的酸碱性及粒子浓度大小
5.常温下,CHC0OH的K=1.7×105。
(I)通过计算解释等浓度等体积的CH;COOH与CH3COONa的混合溶液显酸性的原因:
0
(2)混合溶液中,cNa)、c(CH;COOH)、c(CH3COO)、c(H)四种微粒浓度大小关系是
.c
6已知常温下HS03的电离常数K,=1.0×10,K,=6.0×108,则SO3的水解常数Kh=
c(So3】
Kh
。若常温下,pH=9的NaSO3溶液中
c(HSO
【过关限时●练实战】
(30分钟)
1.(2026陕西榆林模拟预测)常温下,向某浓度草酸(H2C204)溶液中逐滴加入一定浓
度的NaOH溶液,所得溶液中H,C,O4、HC2O4、C,O:三种粒子的物质的量分数(δ)与溶
液pH的关系如图所示。己知25C时,Ksp(Cac,04=4×108,KCaS04=3×104。下列说
法错误的是
δ
0N
0.8
0.6
EX1.2,0.5)F4.2,0.5)
0.4
0.2
1234567p
A.HC2O+H2OOH+H2 C2O4
K=1.0×1028
B.C204+H2C204=2HC204
K=1.0×103
C.向H2C2O4溶液中加入NaOH溶液至pH=4.2时发生的反应为
2H,C,O+30H=HC,O+C,O+3H,O
D.向0.5L饱和CaC204溶液中加入0.5L2.0molL1Na2S04溶液,有CaS04沉淀生成
2.(2026贵州黔西南·二模)室温下,向0.1mol·L某三元酸(HR)溶液中滴加Na0H溶
cH2RcHR2。cR3
液,溶液中lg[X
cH,RcH,R或HR2与咀的关系如图所示。下列说法错误的是
个1gX
3.14
4.77
6.40八pH
A.室温下,NaHR溶液、Na,HR溶液均显酸性
B.室温下,R3的一级水解平衡常数K,的数量级为108
C.pH=4.77时,cNa>3cH2R+cR3-
D.pH=4.77时,cH3R=cR3-
3.(2026·河北雄安.模拟预测)常温时,用盐酸滴定Na2S溶液,溶液中lgcH2S、1gcHS
、gcS2、gcH、gcOH随溶液pH的变化、滴定pH曲线随盐酸体积的变化如图所
示。下列说法正确的是
HS
OH
HS-
S2-
盐酸的体积
-2
-3
lgc
m
-5
H
n
滴定pH曲线
p
-6山
3456789101112
pH
A.p点溶液中:cNa<2cs2-+cHS+cCI
B.HS的水解常数K=106
C.q点溶液中:cOH+cCI=cH+cHS+cHS
D.点到k点对应的变化过程中,溶液中水的电离程度一直增大
4.(2026河北邢台·三模)25C时,分别改变相同物质的量浓度的HC03和氨水的pH,
H2CO3、HCO3、CO的物质的量分数(⑧)及NH3H,O、NH4的物质的量分数(⑥)如图所示(忽
cX
略溶液中的C02和NH3分子),己知:6=
c(H2CO3)+c(HCO3)+cCO'
cY
0=
cNH+cNH~H,O下列说法正确的是
NH
HCO
NH,·H,O
81.0
0.9
H,C03
0.8
C03
0.7
0.6
0.5
6.38¥-…9.26
10.22
0.4
0.3
!1
0.2
0.1
012345678910111213
pH
A.向碳酸溶液中加入NaOH,水的电离程度会持续增大
B.当溶液中cH2CO3=cCO3时,pH=8.3
C.NH)CO3溶液中,存在c(NH3·H2O)+c(OH)=c(H)+c(HCO)+c(HCO3)
D.反应NH4+CO3+H20=HCO3+NH3H20的K=10096
5.(2026海南海口·模拟预测)常温下,向20mL0.1mo·L1甲胺(CH3NH2)溶液中滴加
cCH,NH,
VmL0.1molL'盐酸,溶液中含N粒子分布系数6[如oCH,NH2=
cCH,NH2)+cCH3NH3
与pH的关系如图所示。已知:CHNH,+H2O=CHNH+OH。下列叙述错误的是
1.0
0.8
0.6-
M10.62,0.5))
0.4
0.2-
0.0
8
1011
12
pH
A.曲线L代表6CH,NH与pH的关系
B.常温下,PKb=-lgKb=3.38
C.M点时V=20
D.当V>20时,溶液中可能存在cCl>cCH NH3>cCH3NH2>cOH
6.(2026河北邯郸三模)常温下,在浓度均为0.1mo·L的H3P04溶液和氨水中含磷微粒(
HPO4、HPO4、HPO、PO},虚线表示)与含氮微粒(NH4、NHHO,实线表示)的分布
系数如图所示,下列说法错误的是
0.8
熟
尔0.4
1
00
0.02.12
4.0
7.208.09.26
12.012.36
pH
A.曲线ⅢI表示6HPO随pH的变化关系
B.反应:NH+HPO:+H,0=NH3H20+H2PO4的K值约为10206
C.向0.1mol·L1H3PO4溶液中加NaOH固体调节pH=4.66时,cH3PO4=cHPO}
D.NH4HPO4溶液中,离子浓度大小关系:cH2PO4>cNH>cHPO>cPo}
7.(2026河北沧州·三模)常见教材多以溶于水中的CO2都是以H2C03分子存在,粗略得出
H,CO3的电离平衡常数,某小组从电离常数角度重新探究碳酸与醋酸的酸性强弱。查阅资料
得知常温常压下C02aq+H2O1=H,CO3aq
K=1.0×1027,常温下,测得醋酸溶液中
含碳微粒分布分数与pH的关系、CO,饱和水溶液中lgXX
c(co c(HcO
cHCO,cCo,5pH的关
或
系如图所示。
1.00
Nlg X
0.80
5
氣0.60
4
M
(4.74,0.5)
N
是0.40
3
(8,1.62)
0.20
(12,1.75)
0.09-02.03.04.05.06.07.08.0
PH
pH
下列说法错误的是
A.醋酸的电离常数为10474
cHCO
B.M表示lg
cCO,)
与pH的关系
C.HC03aq=Haq+HC03aq对应的K1=l0638
D.当CCH3COOH=cH2CO3时,与碳酸溶液相比,醋酸溶液的PH较高
8.(2026·江西吉安·模拟预测)常温下,将NOH溶液滴入三元酸H3A溶液中,混合溶液中
cH,A
CHA2-)cA3)
-sXK为。H,A、CH,A或。HA随pH的变化关系如图所示,下列叙述正确的是
个-1gX
2
1
8
-1
2461012八14
-2
(4,-1.8八
(14,-1.6)
(10,-2.8)
-3
Ⅱ
Ⅲ
CA3-
A.曲线Ⅱ表示-
cHA2随pH的变化关系
cHA2-=104
B.当pH=5时,混合溶液中cH,A
C.常温下NaH,A溶液中:cHA<cHA2-
D.当pH=7时,cNa<c(A3+cHA2-+cH,A
9.(25-26高三下·山东青岛·阶段检测)已知Cu2和L3结合形成两种配离子[CuL]和CuL,4。
常温下,0.100mo/L的H3L和0.002mol/L的CuSO4混合溶液中,HL和L3的浓度对数lgc(实
cCu2
线)、含铜微粒的分布系数δ(虚线)[例如δcu
cCu+cl[CuL+cCuL]与溶液pH的关系
如图所示:
01
a(,-l)
I
(11.6,-1.3)
c1.0
-2
4/
IV
6.4,0.90)
0.8
L
-6
0.6
0.4d
9.4
-101
.(6.4,0.09)
0.2
-12
0.0
6
78
9
101112
PH
下列说法错误的是
A.3x=4.3
B.[CuL]+LCuL2 K=1022
C.pH9.6时,cHL2=100cL3
D.pH=-6.4时,体系中cHL2>c|CuL24>cL3c[CuL
10.
(2026河北保定·三模)25C时,用0.1mol·L1KOH溶液滴定同浓度的H2A溶液,H2A
n(KOH
n X
被滴定分数
n起始H2A
pH与微粒分布分数rδX
nH,A+nHA+nA2X表示H,A
、HA或A]的关系如图所示。下列说法错误的是
100/%
IV
75/%
50/%d
0】
25/%
10/%
0
0.511.522.5
H,A被滴定分数
A.曲线I表示H2A被滴定分数与A2分布分数的关系
B.25C时,H,A的K的值为10
C.HA被滴定分数为0.5时,溶液中存在cH2A+2cH=cHA+3cA2-+2cOH
D.忽略A2的第二步水解,0.1mol·L1K2A溶液中A2的水解率约为0.01%
11.(2026·山东聊城·模拟预测)甘草酸(H3L)是甘草中一种极具潜力的生物活性化合物,有
抗癌、抗肿瘤、免疫调节和抗氧化作用。25C时,用NaOH溶液调节HL溶液的pH,溶液中
c(L3-
H,L、H,L、HL2和L3的分布分数6[如6L3=
c(H,LeH+c(H100%
pH的关系如图所示。下列说法正确的是
100+
80
60
器
M
40
N
20-
46810
12
5.27
9.189.6
pH
A.曲线I表示6H2L与pH的关系
B.NaH2L溶液显酸性
C.反应HL+HL2=2H,L的K=10391
D.溶液中始终存在cHL2<cH,LcL3
12.(2026·广西桂林·二模)常温下,将NaOH溶液滴加到一定浓度的某二元弱酸(H2X)溶液
中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图:
5.6
5.4
5.2
5.0
48
M
4.6
4.4
4.2
4.0
1.2-0.8-0.40.00.40.81.2
1gX或gHN9
c(HX)
c(H2X)
下列说法正确的是
cHX
A.M代表pH与g
cH,X
变化的曲线
B.常温下,HX电离常数K的数量级为105
C.相同条件下,X的水解程度大于HX的电离程度
D.混合溶液呈中性时:cNa>cHX>cx2->cH=cOH
13.(2026安徽安庆·二模)常温下,NaX溶液中含X元素的微粒有X2、HX、H2X、
cH,X
HX,四种微粒分布分数δ(X)【例如δHX
cx2-+cHx+cH,x+cH,X】随pOH【
pOH=-1gcOH】变化如图1,在常温下,下列说法正确的是
①②
13
1.0
2
0.8
10
0.6
9
0.4
0.2
4-3-2-101234
1.623.24
67.38
10
1g器或e
c(H2X为
或lg02
POH
Pc(HX)
图1
图2
A.a、b、c三点水的电离程度最小的是a点
B.b点存在:2cX2-+cHx+cOH=cH+cHX+cNa
C.X2+3H,0=H3X+3OH的平衡常数K=1012.1
D.图2曲线①、②、③表示pH与离子浓度比关系,则曲线③表示pH与g
cX2-
HX
的关系
14.(2026山东济南·模拟预测)常温下,H2C03溶液中含碳物种的摩尔分数和NH3·HO溶
液中含氮物种的摩尔分数分别与pH的变化关系如图所示(不考虑HCO3和H3HO的分解)。
下列说法错误的是
摩尔分数
1.0m
7
甲
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
6.35
9.2510.33
pH
A.乙线所示物种为NH3·H2O
B.甲线与戊线交点a的pH8.34
C.反应HC0,+NH3~H,0=NH4+CO+H,O的平衡常数K=1010
D.向NH4HCO3溶液中加入NaOH,OH与HCO3反应的倾向大于NH4
15.(2026山东潍坊三模)常温下,一定浓度的NHC04溶液中,含铬物种的分布系数与
溶液PH的变化关系如图所示。
己知:①H,C04的K1=1004,K2=10649:2HCr0=Cr,O}+H,0
K3=101.5
2cCr20
②C,0的分布系数5C,0时cH,C0,+HCr0+cC0+2cC,0,)
③1g5=0.7
1.0
0.8
a
0.6
0.2
0.0
下列说法错误的是
A.b线代表Cr2O
B.M点存在2cCr2O=cH,CrO,
C.N点的pH=8.34+1gcHCrO4
D.仅改变溶液的初始浓度,各含铬物种的分布系数随PH的变化曲线不变