第01讲 电离平衡(专项训练)(浙江专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-09-22
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内容正文:
第01讲 电离平衡
(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 强弱电解质的判断
考向02 电离平衡的影响因素
考向03 电离常数概念及应用
考向04 电离常数的计算
考向05 酸或碱溶液的起始浓度相同的稀释的比较
考向06 酸或碱溶液的起始pH相同的稀释的比较
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 强弱电解质的判断
1.(2026·浙江大学附属中学高三模拟考试)下列物质属于强电解质的是( )
A.NH3·H2O B.CH3COONa C.SO3 D.Al
【答案】B
【解析】强电解质是在水溶液中或熔融状态中完全发生电离的电解质。NH3·H2O是弱电解质,CH3COONa属于盐,是强电解质,SO3是非电解质,Al是单质,不属于电解质,故选B。
2.(2025·浙江省宁波市三锋联盟期中)室温下,下列事实不能说明NH3·H2O为弱电解质的是( )
A.pH=11的氨水加水稀释100倍后,pH为:9<pH<11
B.0.1 NH4NO3溶液的pH小于7
C.0.1 NH3·H2O能使紫色石蕊试液变蓝色
D.相同条件下,浓度均为0.1 NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱
【答案】C
【解析】A.稀释后pH变化小于预期。强碱稀释100倍时pH应下降2个单位(如pH=11→9),但氨水稀释后pH仍高于9,说明存在解离平衡(弱电解质特性),A不符合题意;B.NH4NO3溶液显酸性,说明NH4+水解,间接证明NH3·H2O是弱碱(弱电解质),B不符合题意;C.石蕊试液变蓝仅表明溶液呈碱性,但无法区分强弱碱,C符合题意;D.同浓度下导电能力弱于NaOH,说明NH3·H2O解离度低(弱电解质特性),D不符合题意;故选C。
3.(2025·浙江省绍兴会稽联盟期中)亚硝酸HNO2的下列性质中,不能证明它是弱电解质的是( )
A.把pH=2的亚硝酸溶液稀释100倍后pH=3.5
B.的亚硝酸溶液的约为2
C.NaNO2溶液能使酚酞试液变红
D.100mLlmol/L的亚硝酸溶液恰好与的100mLlmol/L的NaOH溶液完全反应
【答案】D
【解析】A.pH=2的亚硝酸溶液氢离子浓度是0.01mol/l,稀释100倍后应为0.0001mol/l,而pH=3.5说明氢离子浓度比0.0001mol/l大,因为亚硝酸发生了电离,说明HNO 2是弱电解质,A不符合题意;B.0.1mol/L的亚硝酸溶液的pH约为2,说明亚硝酸部分电离,说明HNO2是弱电解质,B不符合题意;C.NaNO2溶液能使酚酞试液变红说明亚硝酸钠溶液呈碱性,可以证明亚硝酸根离子可以发生水解,说明亚硝酸为弱酸,C不符合题意;D.100mLlmol/L的亚硝酸溶液恰好与100mLlmol/L的NaOH溶液完全反应,只能说明HCN为酸,不能说明其电离的程度,D符合题意;故选D。
4.下列实验操作或做法能比较次氯酸与醋酸的酸性强弱的是
A.用pH试纸分别测定0.10 mol·L-1的次氯酸和醋酸的pH
B.相同条件下,分别测定等物质的量浓度的次氯酸和醋酸的导电能力
C.将醋酸和氯水分别加入碳酸氢钠溶液,看是否有气泡产生
D.查阅资料,看醋酸和次氯酸沸点的高低
【答案】B
【解析】A项,HClO溶液具有漂白性,所以不能用pH试纸测定HClO溶液的pH,应该用pH计,错误;B项,电离出的离子浓度越大,溶液导电性越强,在相同条件下,等物质的量浓度、等体积的次氯酸和醋酸,导电性强的酸性较强,正确;C项,氯水中氯气和水反应生成HCl和HClO,加入碳酸氢钠溶液,是盐酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,不能比较次氯酸和醋酸的酸性,错误;D项,沸点属于物理性质,酸性属于化学性质,不能依据沸点来判断酸性强弱,错误。
5.【电导率】分别测定不同浓度NaCl溶液、HCl溶液和CH3COOH溶液的电导率()数值,测定结果的数据处理如下表。
溶液
NaCl溶液
4839
2478
1252
51.2%
50.5%
HCl溶液
10958
5593
2797
51.0%
50.0%
CH3COOH溶液
267
182
126
68.2%
69.2%
已知:代表溶液的电导率数值;其他条件相同时,电导率越大,溶液导电性越好。
下列说法不正确的是( )
A.仅由的数据不能说明三种电解质的强弱
B.表中数据不能说明同等条件下与的导电能力强弱
C.比值数据能说明存在电离平衡
D.溶液的数据能说明溶液越稀,的电离程度越大
【答案】B
【解析】A.由的数据可知,HCl溶液的电导率最大,NaCl溶液的电导率居中,CH3COOH溶液的电导率最小,而NaCl、HCl均为强电解质,故不能仅由的数据说明三种电解质的强弱,选项A正确;B.同等条件下,HCl溶液与NaCl溶液的浓度相同,氯离子浓度相同,氯离子的导电性相同,二者只有阳离子的种类不同,即H+与Na+,而HCl溶液的电导率大于NaCl溶液的,故表中数据说明同等条件下H+的导电能力比Na+的强,选项B错误;C.由表中数据可知,NaCl溶液、HCl溶液的σ比值与浓度成正比,而CH3COOH溶液的σ比值却大于浓度比,说明CH3COOH存在电离平衡,选项C正确;D.由表中数据可知,CH3COOH溶液的σ比值大于浓度比,说明溶液越稀,CH3COOH的电离程度越大,选项D正确;答案选B。
考向02 电离平衡的影响因素
6.室温下,对于1L0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液,下列判断正确的是( )
A.该溶液中NH4+的物质的量为0.1mol
B.
C.加入少量水,溶液中减小
D.滴加HCl溶液过程中,n(NH3·H2O)与n(NH4+)之和始终为0.1mol
【答案】D
【解析】A.氨水部分电离,1L0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液中NH4+的物质的量小于,故A错误;B.溶液中存在电荷守恒,,故B错误;C.NH3·H2O的电离常数,加水稀释,溶液的碱性减弱,c(OH-)减小,但温度不变,电离常数不变,则溶液中增大,故C错误;D.1L0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液中氮原子物质的量为0.1mol,滴加HCl溶液过程中,溶液中始终存在氮元素的物料守恒,n(NH3·H2O)+n(NH4+)=0.1mol,故D正确;故选D。
7.乳酸是一种重要的化工原料,可用于制备聚乳酸(PLA)生物可降解性塑料。已知常温下,乳酸的电离常数。下列有关说法正确的是( )
A.乳酸稀溶液加水稀释的过程中,溶液中c(OH-)减小
B.在乳酸稀溶液中滴加少量盐酸,乳酸的电离平衡逆向移动,c(H+)变小
C.恒温下,在乳酸稀溶液中滴加少量溶液,乳酸的电离常数
D.常温下,体积为的醋酸溶液和乳酸溶液分别加水稀释至1000mL,若稀释后溶液的pH:醋酸<乳酸,则电离常数:醋酸<乳酸
【答案】D
【解析】A.乳酸为弱酸,加水稀释后氢离子浓度降低,常温下,Kw值恒定,故氢氧根浓度增大,A错误;B.乳酸为弱酸,电离产生氢离子,在乳酸稀溶液中滴加少量盐酸,氢离子浓度增大,乳酸的电离平衡逆向移动,B错误;C.温度不变,电离平衡常数不变,C错误;D.相同pH值的酸稀释相同倍数时,酸性弱的酸的pH值变化小,若稀释后溶液的pH:醋酸<乳酸,则电离常数:醋酸<乳酸,D正确;故选D。
8.(2025·浙江省浙里特色联盟期中)次氯酸溶液中存在电离平衡:HClO H++ClO-,下列叙述不正确的是( )
A.pH=4的HClO溶液加水稀释10倍,pH>5
B.降低温度,平衡逆向移动,次氯酸的电离常数Ka减小
C.加入NaOH固体,溶液中的值增大
D.欲使0.1mol·L-1次氯酸溶液的、电离程度都减小,可加入1mol·L-1次氯酸溶液
【答案】A
【解析】A.稀释促进次氯酸电离,稀释10倍,次氯酸的pH增大幅度小于1,则pH=4的HClO溶液加水稀释10倍,pH<5,A错误;B.次氯酸电离是吸热过程,降低温度,平衡逆向移动,次氯酸的电离常数Ka减小,B正确;C.加入NaOH固体,溶液中氢离子浓度减小、温度不变,次氯酸的电离常数Ka不变,则溶液中的值增大,C正确;D.向0.1mol·L-1次氯酸溶液加入1mol·L-1次氯酸溶液,HClO的浓度增大,其电离程度减小,电离平衡正向移动,H+浓度增大,pH减小,D正确;故选A。
9.【生理知识与学科知识结合】常温下,一种解释乙酰水杨酸(用HA表示,)药物在人体吸收模式如下:
假设离子不会穿过组织薄膜,而未电离的HA分子则可自由穿过该膜且达到平衡。下列说法正确的是( )
A.血浆中c(HA)大于胃中c(HA) B.取胃中液体,加水稀释100倍后,pH=3.0
C.在血浆中, D.在血浆和胃中,HA电离程度相同
【答案】C
【解析】A.血浆中pH大,HA向电离的方向移动,所以血浆中c(HA)小于胃中c(HA),故A错误; B.取胃中液体,HA是弱酸,加水稀释100倍后,电离平衡正向移动,pH<3.0,故B错误;C.在血浆中,,故C正确;D.氢离子抑制HA电离,在血浆和胃中的pH不同,HA电离程度不相同,故D错误;选C。
10.【证据推理与模型认知】(2025·浙江省宁波市三锋联盟期中)相同温度下,关于盐酸和醋酸两种溶液,下列说法正确的是( )
A.相同物质的量浓度的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(Cl-)=c(CH3COO-)
B.分别中和pH相等、体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量相同
C.pH相等的两溶液中:c(Cl-)=c(CH3COO-)
D.10mL 0.1的CH3COOH溶液中加入0.1的NaOH溶液,溶液中水的电离程度与纯水相同,V(NaOH)可能小于或大于10mL
【答案】D
【解析】A.物质的量浓度相同的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液,溶液中分别存在电荷守恒,会有c(Na+)=c(CH3COO-)、c(Na+)= c(Cl-),盐酸酸性大于醋酸,则反应得到中性溶液,盐酸需要氢氧化钠更多,所以c(Cl-)>c(CH3COO-),A错误;B.醋酸为弱酸、盐酸为强酸,pH相等、体积相等的两溶液,醋酸溶液浓度更大,则中和pH相等、体积相等的两溶液,醋酸所需NaOH的物质的量更大,B错误;C.结合A分析,A选项中溶液显中性,则pH相等,而两溶液中醋酸根离子、氯离子浓度不相等,C错误;D.酸和碱都会抑制水的电离,醋酸和醋酸钠恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠水解会促进水的电离,此时水的电离程度最大,则当溶液中水的电离程度与纯水相同,V(NaOH)可能小于或大于10mL,D正确;故选D。
考向03 电离常数概念及应用
11.硼酸(H3BO3)的电离方程式为H3BO3+H2OB(OH)+H+。已知常温下,Ka(H3BO3)=5.4×10-10、Ka(CH3COOH)=1.75×10-5。下列说法错误的是( )
A.H3BO3为一元酸
B.0.01 mol·L-1 H3BO3溶液的pH≈6
C.常温下,等浓度溶液的pH:CH3COONa>NaB(OH)4
D.NaOH溶液溅到皮肤时,可用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
【答案】C
【解析】根据题意可知H3BO3只存在一步电离,所以为一元酸,A正确;设0.01 mol·L-1 H3BO3溶液中c(H+)=x mol·L-1,则c[B(OH)]也可近似认为等于x mol·L-1,则有Ka(H3BO3)==5.4×10-10,解得x≈2.3×10-6,所以pH≈6,B正确;Ka(H3BO3)<Ka(CH3COOH),所以B(OH)的水解程度更大,浓度相同时硼酸钠碱性更强,则等浓度溶液的pH:CH3COONa<NaB(OH)4,C错误。
12.25 ℃时,三种酸的电离平衡常数分别为6.3×10-4、5.6×10-4、6.2×10-10。已知下列反应可以发生:①NaCN+HNO2===HCN+NaNO2;②NaCN+HF===HCN+NaF;③NaNO2+HF===HNO2+NaF。由此判断,下列叙述不正确的是( )
A.Ka(HF)=6.3×10-4,Ka(HNO2)=6.2×10-10
B.电离常数:Ka(HF)> Ka(HNO2)>Ka(HCN)
C.反应HNO2+NaF===NaNO2+HF不能发生
D.该温度下,0.1 mol/L HF溶液中c(H+)≈8×10-3 mol/L
【答案】A
【解析】根据酸与盐发生复分解反应遵循“较强酸制取较弱酸”的规律,由反应①、②、③可得酸性:HNO2>HCN、HF>HCN、HF>HNO2,从而可得酸性:HF>HNO2>HCN,则电离平衡常数:Ka(HF)>Ka(HNO2)>Ka(HCN),B正确;结合三个电离平衡常数的相对大小推知,Ka(HF)=6.3×10-4,Ka(HNO2)=5.6×10-4,Ka(HCN)=6.2×10-10,A错误;由于酸性:HF>HNO2,故HNO2和NaF不发生反应,C正确;结合电离常数表达式可得:c2(H+)=Ka(HF)·c(HF)=6.3×10-4×0.1,解得c(H+)≈8×10-3 mol/L,D正确。
13.(2025·浙江省丽水市五校高中发展共同体期中)部分弱电解质在常温下的电离平衡常数如表:
弱电解质
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
Ka=1.8×10-4
Ka=4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
下列说法正确的是( )
A.结合的能力:HCOO->HCO3->CN->CO32-
B.对HCOOH溶液加水稀释,溶液中所有离子浓度均减小
C.向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为2CN-+H2O+CO2=2HCN+CO32-
D.向Na2CO3溶液中加入足量HCN,反应的离子方程式为CO32- +HCN=HCO3-+CN-
【答案】D
【解析】A.根据表中数据可知,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,酸性越弱,其对应的酸根离子结合H+的能力越强,则结合H+的能力:CO32->CN->HCO3->HCOO-,A错误;B.已知溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数,故对HCOOH溶液加水稀释,溶液中HCOO-和H+离子浓度均减小,而OH-浓度增大,B错误;C.根据表中数据可知,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,故向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为CN-+H2O=HCN+HCO3-,C错误;D.根据表中数据可知,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,则向Na2CO3溶液中加入足量HCN,反应的离子方程式为CO32-+HCN=HCO3-+CN-,D正确;故选D。
14.【变化观念与平衡思想】常温下,一元酸HA的。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中 B.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等 D.溶液Ⅱ中的HA的电离度为
【答案】D
【解析】A.常温下溶液I的pH=7.0,则溶液I中c(H+)=1×10-7mol/L,结合知,此时,HA为弱酸,溶液Ⅰ中不可能为,A错误;B.常温下溶液I的pH=7.0,溶液I中c(H+)=1×10-7mol/L,结合,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则,溶液I中c总(HA)=(104+1)c(HA);溶液II的pH=1.0,溶液II中c(H+)=0.1mol/L,则,溶液II中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,B错误;C.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;D.常温下溶液II的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1mol/L,结合,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则,解得=,D正确;故选D。
15.(2026·浙江台州一中高三6月选考适应性考试)工业上利用氨水吸收SO2和NO2的过程如图所示。下列说法不正确的是( )
已知:常温下,Kb(NH3·H2O)=1.0×10-5;Ka1(H2SO3)=1.0×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8;
A.2NH3·H2O+H2SO3=2NH4++SO32-+2H2O的平衡常数K=6×10-8
B.(NH4)2SO3溶液中:
C.氨水中通入SO2至pH=7的溶液中:
D.(NH4)2SO3吸收NO2的离子方程式为2NO2+4SO32-=N2+4SO42-
【答案】C
【解析】首先分析工艺过程:氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3溶液。(NH4)2SO3溶液吸收NO2,将NO2还原为N2,自身被氧化为SO42-,最终生成铵盐溶液。A项,反应方程式为:2NH3·H2O+H2SO3=2NH4++SO32-+2H2O,平衡常数K可表示为:,根据电离平衡:,,。代入得:,代入数值:,A正确;B项,在(NH4)2SO3溶液中,质子守恒关系为:,变形得:。与选项B一致,B正确;C项,氨水中通入SO2至pH=7,即 c(OH―)=c(H+) 。电荷守恒:,简化得:,显然:,C错误;D项,(NH4)2SO3吸收NO2的离子方程式:NO2中N从+4→0,每个N得4e⁻,2个NO2共得8e⁻;SO32-中S从+4→+6,每个S失2e⁻,需4个SO32-失8e⁻。配平得:2NO2+4SO32-=N2+4SO42-,电荷和原子均守恒,D正确;故选C。
考向04 电离常数的计算
16.【逻辑思维与科学建模】(2025·浙江省台州市高三二模)氨与Cu+可形成两种无色的配离子[Cu(NH3)]+和[Cu(NH3)2]+,存在如下平衡:
①Cu+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)]+(aq) K1=105.9
②[Cu(NH3)]+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)2]+(aq) K2=104.3
制备过程为:在持续通入N2的氛围下,将固体投入未知浓度的氨水中,得到澄清溶液,下列说法不正确的是( )
A.随着NH3浓度由0开始逐渐增大,[Cu(NH3)]+的平衡浓度呈先增大后减小的趋势
B.若所得溶液中Cu+与[Cu(NH3)2]+的浓度相等,则c(NH3)=10-5.1mol·L-1
C.若观察到溶液变为淡蓝色,应重做实验并增加N2通入量
D.所得溶液中必定存在c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+ c(NH3·H2O)
【答案】D
【解析】A项,在持续通入N2的氛围下,将0.1mol·L-1CuCl固体投入未知浓度的1L氨水中,先后发生①Cu+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)]+(aq);②[Cu(NH3)]+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)2]+(aq);[Cu(NH3)]+的平衡浓度呈先增大后减小的趋势,A正确;B项,方程式①Cu+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)]+(aq) K1=105.9;[Cu(NH3)]+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)2]+(aq) K2=104.3,根据①+②得到Cu+(aq)+2NH3(aq)[Cu(NH3)2]+(aq),K=K1×K2=,所得溶液中Cu+与[Cu(NH3)2]+的浓度相等,则c(NH3)=10-5.1mol·L-1,B正确;C项,若观察到溶液变为淡蓝色,说明Cu+被氧化成Cu2+,应重做实验并增加N2通入量,C正确;D项,溶液中存在电荷守恒:c(Cu+)+c([Cu(NH3)]+)+c([Cu(NH3)2]+)+ c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+ c(Cl-);物料守恒:c(Cu+)+c([Cu(NH3)]+)+c([Cu(NH3)2]+)=c(Cl-),两式相减得到:c(H+)+c(NH4+)=c(OH-),D错误;故选D。
17.(2025·浙江省桐乡市三模)将过量CaC2O4粉末置于水中达到平衡:CaC2O4(s)Ca2+ (aq)+ C2O42-(aq)。
已知:Ksp(CaSO4)= 4.9×10-5,Ksp(CaC2O4)= 2.4×10-9,H2C2O4的电离常数Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5。下列有关说法不正确的是( )
A.上层清液中存在cCa2+=cC2O42-+cHC2O4-+cH2C2O4
B.上层清液中含碳微粒主要为HC2O4-
C.要实现CaC2O4向CaSO4的转化,需加入Na2SO4溶液的c(Na2SO4)>1mol·L-1
D.Ca2++HC2O4-CaC2O4(s)+H+,K=2.3×104
【答案】B
【解析】A项,根据物料守恒,有cCa2+=cC2O42-+cHC2O4-+cH2C2O4 cCa2+=cC2O42-+cHC2O4-+cH2C2O4,A正确;B项,溶解在水中的草酸钙电离出草酸根离子,草酸根离子能水解,水解生成的HC2O4-远远小于C2O42-,故含碳的微粒最主要的是C2O42-,B错误;C项,CaC2O4向CaSO4的转化,反应方程式为CaC2O4(s)+SO42-(aq)CaSO4(s)+ C2O42-(aq),,,解得 c(SO42-)>1mol·L-1,因此要实现CaC2O4向CaSO4的转化,需加入Na2SO4溶液的c(Na2SO4)>1mol·L-1,C正确;D项,,D正确;故选B。
18.(2025·浙江省杭州市高三二模)25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2S)=6.3×10-50,Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.0×10-13,下列说法正确的是( )
A.含0.1mol·L-1的H2S和0.1mol·L-1的盐酸的混合溶液中存在:
B.AgCl悬浊液中存在:c(Ag+)=c(Cl-)
C.反应2AgCl(s)+H2S-(aq)Ag2S(s)+2H+(aq)+2Cl-(aq)的平衡常数约为
D.0.1mol·L-1的Na2S溶液中存在:)
【答案】C
【解析】A项,由已知可得:,则0.1mol·L-1的H2S和0.1mol·L-1的盐酸的混合溶液中,,,故,A错误;B项,AgCl悬浊液中存在:,,所以c(Ag+)≠c(Cl-),B错误;C项,反应2AgCl(s)+H2S-(aq)Ag2S(s)+2H+(aq)+2Cl-(aq)的平衡常数约为,C正确;D项,0.1mol·L-1的Na2S溶液中存在,S2-+H2OHS-+OH- 、HS-+H2OH2S+OH- ,S2-的水解平衡常数为:,由原子守恒可知,则,即,D错误;故选C。
19.(2026·陕西咸阳二模)室温下,总浓度为0.1mol·L-1的HF水溶液中存在平衡:HFH++F- Ka1;HF+F-HF2- Ka2。溶液中HF、F-、HF2- 的浓度与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.
B.在pH=4.0时,c(F-)=2c(HF2-)
C.若,则
D.在pH=5.0时,
【答案】C
【解析】由图可知,pH较小时,氢离子浓度大,溶液中HF浓度最大,M代表HF的浓度与pH关系,pH较大时,氢离子浓度较少,溶液中F-浓度最大,N代表F-浓度与pH关系,P代表HF2-的浓度与pH关系。A项,pH=4时,c(H+)=10-4mol·L-1,c(F-)=0.08mol·L-1,c(HF)=0.011mol·L-1,c(HF2-)=0.0045mol·L-1,则,,A项错误;B项,pH=4.0时,c(F-)=0.08mol·L-1,c(HF2-)=0.0045mol·L-1,B项错误;C项,若,由A项可知,,c(HF)=0.01mol·L-1,C项正确;D项,pH=5.0时,物料守恒为,D项错误;故选C。
考向05 酸或碱溶液的起始浓度相同的稀释的比较
20.【日常生活与学科知识结合】厨房中,小颖发现两瓶未贴标签的无色溶液:一瓶是食用白醋(主要成分为 CH3COOH,弱电解质),另一瓶是洁厕灵(主要成分为HCl,强电解质)。经检测,两者初始浓度相同(均为0.1mol/L)。若将两瓶溶液分别加水稀释100倍,下列关于稀释后溶液pH变化的说法正确的是( )
A.白醋的pH变化比洁厕灵大 B.洁厕灵的pH变化比白醋大
C.两者的pH变化相同 D.无法比较两者的pH变化
【答案】B
【解析】洁厕灵(HCl)是强酸,在水溶液中完全电离(HCl=H++Cl-),初始浓度0.1mol/L时,c(H+)=0.1mol/L,pH=1,稀释100倍后,c(H+)=0.1mol/L÷100=10-3mol/L,pH=3,pH变化为2个单位。白醋(CH3COOH)是弱酸,在水溶液中部分电离(CH₃COOH⇌CH₃COO⁻+H⁺),存在电离平衡。初始浓度0.1mol/L时,因电离不完全,c(H+)<0.1mol/L,pH>1(约2.87)。稀释100倍时,电离平衡向电离方向移动(勒夏特列原理),更多CH3COOH分子电离出H+,导致c(H+)降低幅度小于100倍,最终pH<3(约4.37),pH变化小于2个单位。综上所述,答案选B。
21.浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
【答案】D
【解析】由图像可知,浓度为0.10 mol·L-1的MOH溶液,在稀释前pH为13,说明MOH完全电离,则MOH为强碱,而ROH溶液的pH<13,说明ROH没有完全电离,ROH为弱碱。MOH的碱性强于ROH的碱性,A项正确;曲线的横坐标lg越大,表示加水稀释程度越大,由曲线可以看出b点的稀释程度大于a点的,弱碱ROH存在电离平衡:ROHR++OH-,溶液越稀,弱电解质的电离程度越大,故ROH的电离程度:b点大于a点,B项正确;若两溶液无限稀释,则溶液的pH无限接近7,故两溶液的c(OH-)相等,C项正确;当 lg=2时,V=100V0,即溶液稀释100倍,由于MOH完全电离,升高温度,c(M+)不变,ROH存在电离平衡:ROHR++OH-,升高温度促进电离平衡向电离方向移动,则c(R+)增大,故减小,D项错误。
22.常温下将HA和HB两种一元酸的溶液分别加水稀释,稀释时溶液pH的变化如图所示。以下叙述中不正确的是( )
A.HB是一种弱酸 B.稀释前,c(HA)<10c(HB)
C.M点的两溶液酸性相同 D.M点两溶液中水的电离程度:HA>HB
【答案】D
【解析】由图可知,常温下将和两种一元酸的溶液分别加水稀释十倍时,HA、HB的pH变化分别为1、小于1,说明HA为强酸、HB为弱酸。A.由分析可知,HB为弱酸,故A正确;B.HA为强酸、HB为弱酸,稀释前HA和HB溶液中氢离子浓度分别为0.01mol/L、0.001mol/L,则HA、HB的浓度分别为0.01mol/L、大于0.001mol/L,故稀释前,c(HA)<10c(HB),故B正确;C.在M点的两种溶液中pH相同,氢离子浓度相同,酸性相同,故C正确;D.M点两溶液中pH相同,氢离子浓度相同,对水的抑制程度相同,则水的电离程度:HA=HB,故D错误;答案选D。
23.常温下,浓度均为0.1mol·L-1、体积均为V0的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.HA的电离程度:a点小于b点
B.a点和c点溶液中和NaOH溶液的能力相同
C.b点和d点溶液中,cA-)=cB-)
D.分别加热时的HA和HB溶液,cA-):cB-)变大
【答案】B
【解析】图中0.1mol/L的HA溶液,pH=1,所以HA为一元强酸;0.1mol/LHB溶液的pH>1,所以HB为一元弱酸。A.由起点可知,0.1mol·L-1的HA溶液pH=1,则HA为强酸,HA在水中完全电离,加水稀释并不影响其电离程度,a点和b点的电离程度相同,A错误;B.a点和c点溶液稀释倍数相同,溶液体积相同,两种酸溶液的物质的量浓度相同,中和NaOH溶液的能力相同,B正确;C.b点溶液中存在电荷守恒式:cH+)=cA-)+cOH-),d点溶液中存在电荷守恒式:cH+)=c(B-)+cOH-),图中b点和d点溶液pH相等,则cA-)=cB-),C错误;D.分别加热时的HA和HB溶液,因HA为强酸,cA-)不变;HB为弱酸,加热能促进HB电离,则cB-)变大,所以cA-):cB-)变小,D错误;故选B。
考向06 酸或碱溶液的起始pH相同的稀释的比较
24.某汽车零部件厂在电镀前需用酸溶液对金属表面进行酸洗(去除氧化层),技术人员准备了两种酸洗溶液:A 溶液为稀硫酸(H2SO4,强酸),B 溶液为稀草酸(H2C2O4,弱酸),两者初始pH均为2。若将两种溶液分别加水稀释100倍用于实际生产,下列关于稀释后溶液pH的说法正确的是( )
A.稀释后A溶液的pH比B溶液小 B.稀释后B溶液的pH比A溶液小
C.稀释后两种溶液的pH相等 D.无法判断两者pH大小
【答案】B
【解析】A溶液(稀硫酸,强酸):完全电离,初始pH=2时,溶液中c(H+)=10-2mol/L(已完全电离,无未电离的分子),稀释100倍后,c(H+)=10-2mol/L÷100=10-4mol/L,pH=4(pH升高2个单位)。B溶液(稀草酸,弱酸):部分电离(H2C2O42H++C2O42-),存在电离平衡。初始pH=2时,c(H+)=10-2mol/L,但溶液中仍有大量未电离的草酸分子(因电离不完全)。稀释100倍时,电离平衡向电离方向移动(勒夏特列原理),未电离的草酸分子继续电离出H⁺,导致c(H+)下降幅度小于100倍,最终c(H+)>10-4mol/L,pH<4(pH升高不足2个单位)。综上,起始pH相同的强酸与弱酸稀释相同倍数后,弱酸溶液的pH更小,故答案为B。
25.(2025·浙江省浙里特色联盟期中)将和体积都相同的和溶液分别加蒸馏水稀释,随溶液体积的变化如图所示,已知25℃时,,下列叙述正确的是( )
A.a点
B.曲线I为稀释时的变化曲线
C.b点溶液中水的电离程度比d点溶液中水的电离程度大
D.分别取点、点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的溶液,消耗点溶液体积较大
【答案】B
【解析】5℃时,,由酸性HA<HB,酸性越强,加水稀释时溶液pH变化越大,HB酸性强于HA,加水稀释时pH变化大,所以曲线Ⅰ代表HB稀释时pH变化曲线,曲线II代表HA稀释时pH变化曲线答。A.pH相同的两种酸,酸性越弱其浓度越大,所以a点时,故A错误;B.由分析知,曲线Ⅰ代表HB稀释时pH变化曲线,故B正确;C.酸抑制水电离,酸中c(H+)越大其抑制水电离程度越大,c(H+):b>d,则水电离程度:d>b,故C错误;D.b点、c点为稀释相同倍数的两种酸,由于初始,所以此时两溶液的,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,需要HB溶济体积较大,即b点溶液体积较大,故D错误;故选B。
26.(2026·上海二中高二期中)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为7.2×10-4和1.8×10-5,将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.曲线I 表示HNO2,曲线 II 表示CH3COOH
B.酸的电离程度:c<d;a点溶液中,c(NO2-)=c(CH3COO-)
C.b点酸的总物质的量浓度小于c点酸的总物质的量浓度
D.c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和,溶液中n(Na+)不相同
【答案】B
【解析】酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据电离平衡常数知,酸性:HNO2>CH3COOH,加水稀释相同倍数时,酸性越强,溶液的pH变化越大,曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液,曲线Ⅱ代表HNO2溶液。A项,由上述分析可知,曲线Ⅰ表示CH3COOH,曲线Ⅱ表示HNO2,故A错误;B项,其他条件相同时,酸的浓度越小其电离程度越大,则酸的电离程度:c<d,a点溶液中两种酸的pH相同,溶液中c(H+)、c(OH-)对应相等,则c(NO2-)=c(CH3COO-)=c(H+)-c(OH-),故B正确;C项,酸性:HNO2>CH3COOH,pH相同时c(CH3COOH)>c(HNO2),则pH和体积均相同的两种酸溶液中n(CH3COOH)>n(HNO2),稀释稀释相同倍数时仍然存在c(CH3COOH)>c(HNO2),即b点酸的总物质的量浓度大于c点酸的总物质的量浓度,故C错误;D项,c点和d点的两溶液中n(HNO2)相等,两溶液分别与NaOH恰好中和后溶液中n(Na+)相同,故D错误;故选B。
27.常温下,将pH相同、体积均为V0的NaOH溶液和MOH (一元弱碱)溶液分别加水稀释至随的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示NaOH溶液 B.未稀释前,c(Na+)= c(M+)>c(MOH)
C.a,c两点溶液的离子总浓度相同 D.加水稀释过程中,逐渐增大
【答案】C
【解析】A项,由图知,稀释相同倍数时,曲线Ⅱ的变化量大于曲线曲线Ⅰ,故曲线Ⅰ表示MOH (一元弱碱),曲线Ⅱ表示NaOH溶液,A错误;B项,未稀释前,pH相同、体积均为V0,故c(Na+)= c(M+),但由于MOH为一元弱碱,部分电离,故c(Na+)= c(M+) <c(MOH),B错误;C项,a,c两点溶的pH相同,c(OH―)相同,在NaOH溶液中,由电荷守恒得c(OH―)=c(Na+)+c(H+),在MOH溶液中,由电荷守恒得c(OH―)=c(M+)+c(H+),故离子总浓度相同,C正确;D项,加水稀释过程中,c(OH―)逐渐减小,逐渐增大,而由于温度不变,不变,故逐渐减小,D错误; 故选C。
重难·创新演练
1.(2026·广东佛山二模)亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸,Ka1=6.12×10-2,Ka2=6.30×10-7 ,往H3PO3溶液中加入一定量NaOH得到溶液a。下列说法正确的是是( )
A.0.005mol/LH3PO3溶液pH=2
B.常温下,若a为Na2HPO3溶液,该溶液呈酸性
C.往H3PO3溶液中加水,则增大
D.溶液a中存在:
【答案】D
【解析】A项,亚磷酸是二元弱酸,以第一步电离为主,设0.005mol/L的H3PO3溶液中,,代入c(H3PO3)=0.005mol/L-x,得c(H+)≈4.65×10-3mol/L,pH>2,A错误;B项,Na2HPO3是亚磷酸的正盐,HPO32-只能水解显碱性(水解常数,无酸性电离),B错误;C项,根据,可得,加水稀释时c(H+)减小、Ka2不变,比值减小,C错误;D项,该式为溶液的电荷守恒式,亚磷酸是二元酸,溶液中阴离子只有OH-、H2PO3-、HPO32-,符合电荷守恒规律,D正确;故选D。
2.已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸化学式
HX
HY
H2CO3
电离平衡常数
7.8×10-5
3.7×10-9
Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11
下列推断正确的是( )
A.pH相同的HX、HY两种弱酸,其物质的量浓度:HX>HY
B.相同条件下溶液的碱性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C.向Na2CO3溶液中加入足量HY,反应的离子方程式:HY+CO=HCO+Y-
D.H2CO3的电离常数表达式:Ka1=
【答案】C
【解析】A项,由HX、HY两种弱酸的电离常数可知HX的电离能力大于HY,则同pH时其物质的量浓度:HX<HY,错误;B项,由表中电离常数可知,电离能力HX>H2CO3>HY>HCO3-,同条件下溶液的碱性为NaX<NaHCO3<NaY<Na2CO3,错误;C项,因电离能力HY>HCO3-,反应HY+CO=HCO+Y-能发生,正确;D项,H2CO3的电离常数表达式:Ka1=,错误。
3.常温下,向20mL 0.1mol/L H2S溶液中缓慢加入少量易溶于水的MSO4粉末(已知MSO4难溶,忽略溶液体积变化),溶液中c(H+)与c(M2+)变化关系如图所示。已知:Ka1(H2S)=1.0×10-9,Ka2(H2S)=1.0×10-13。下列说法错误的是( )
A. a点溶液的pH约为5 B. 从a点到c点,c(HS⁻)逐渐减小
C. b点溶液中,c(S2-):c(H2S)=1:1020 D. c点溶液中,c(S2-)+c(HS⁻)+c(H2S)=0.1mol/L
【答案】D
【解析】随着MSO4粉末的加入, MSO4与H2S发生反应MSO4+H2S=MS↓+H2SO4,据此进行分析。A.a点溶液为0.1mol/L H2S溶液,H2S以第一步电离为主,结合题目Ka1(H2S)=1.0×10-9进行计算,设0.1mol/L的H2S溶液中氢离子浓度为x,所以c(HS-)≈c(H+)=x, c(H2S)=1-x,,解得x≈1.0×10-5 mol/L,所以pH约为5,A正确;B.随着MSO4粉末的加入发生反应MSO4+H2S=MS↓+H2SO4,随着反应进行,氢离子浓度逐渐增大,会抑制H2S的电离,c(HS⁻)逐渐减小,B正确;C.b点溶液中,氢离子浓度为0.1mol/L,进行计算 ,C正确;D.由物料守恒可知,c点除了溶液中含硫元素外,沉淀MS中也含硫元素,c(S2-)+c(HS⁻)+c(H2S)<0.1mol/L,D错误; 故选D。
4.(2026·浙江宁波市高考与选考模拟考试)25℃下,向AgCl饱和溶液(含足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应:
K3
已知Ksp(AgCl)= 1.8×10-10,下列说法正确的是( )
A.平衡常数K3= 1.8×103
B.滴加氨水过程中,的值逐渐减小
C.测得溶液中c(NH3)=10-3.5mol·L-1,则溶液中
D.滴加过程中存在:
【答案】B
【解析】A项,①
②
③ ;
①+②+③得反应 , ,故A错误;B项,根据物料守恒,,故,原式可转化为,滴加氨水时c(NH3)增大,分母增大,比值逐渐减小,故B正确;C项,,则;,则,故C错误;D项,根据电荷守恒,故D错误;选B。
5.(2026·浙江绍兴市高三下学期选考科目考试适应性试卷)Hg2+-Cl-的某水溶液体系中含汞物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含汞物种占总汞的物质的量分数。已知:HgCl2是易溶于水的弱电解质。下列说法中不正确的是( )
A.当lgc(Cl)=-0.85时,δ([HgCl3]-)<
B.该水溶液体系中存在:c(H+)+2c(Hg2+)+c([HgCl]+)=c(OH-)+c([HgCl3]-)+2c([HgCl4]2-)+c(Cl-)
C.结合Cl-的能力:HgCl2>[HgCl3]-
D.X=-6.61
【答案】C
【解析】A项,当 时,图中D点是[HgCl3]-与HgCl2的交点,此时,三者分布系数,且,,故,A正确;B项,根据溶液电荷守恒,阳离子总正电荷等于阴离子总负电荷,所有带电离子都已计入,等式,B正确;C项,写出分步结合Cl-的平衡: 、代入D、C交点数据可得:,K4=10,平衡常数越大对应结合Cl-能力越强,因此结合Cl-能力:,C错误;D项,X点,由图知, ; ,, ,整理得,即,,D正确;故选C。
6.氮族元素包括N、P、As、Sb、Bi等元素,可以形成多种含氧酸。
常温下,4种酸的电离平衡常数如下:
化学式
HNO2
H3PO3
H3PO4
H3AsO3
电离平衡常数
Ka=4.6×10-4
Ka1=3.7×10-2
Ka2=2.9×10-7
Ka1=7.5×10-3
Ka2=6.2×10-8
Ka3=2.2×10-13
Ka1
Ka2
Ka3
(1)①NO2-、H2PO3-、H2PO4-结合H+能力由大到小的顺序是____________________。
②物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaNO2、NaH2PO3溶液中,c(NO2-)_______c(HPO32-)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)常温下,pH=4的NaH2PO4溶液中水电离的c(H+)为________mol·L-1。
(3)亚砷酸(H3AsO3)为三元弱酸,四种含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。
①pH为7~8时,砷元素的主要微粒是______________。
②将NaOH溶液滴入H3AsO3溶液中,当pH=8时,n(H3AsO3)∶n(H2AsO3-)=________;当pH由11到12时,发生主要反应的离子方程式为__________________________________________。
(4)工业含砷(Ⅲ)废水常用铁盐处理后排放。其原理是:铁盐混凝剂在溶液中产生Fe(OH)3胶粒,其表面带有正电荷,可吸附含砷化合物。通过实验测得不同pH条件下铁盐对含砷(Ⅲ)化合物的去除率,如图所示。pH为5~9时,随溶液pH的增大,铁盐混凝剂对含砷(Ⅲ)化合物的吸附效果增强的可能原因为__________________________________________________________。
【答案】(1)①NO2->H2PO4->H2PO3- ②> (2)10-10 (3)①H3AsO3 ②101.3 H2AsO3-+OH-=HAsO32-+H2O (4)pH从5升到9时,溶液中H2AsO3-比例增多,更易被带正电荷的Fe(OH)3胶粒吸附,且pH升高有利于产生更多Fe(OH)3胶粒,增强吸附效果
【解析】相同条件下,电离平衡常数越大,对应酸的酸性越强,则根据表格中各酸的电离常数可以得到酸性强弱顺序为:H3PO3>H3PO4>HNO2>H2PO3->H2PO4->HPO;根据亚砷酸(H3AsO3)为三元弱酸,四种含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系图可知,a曲线表示H3AsO3,b曲线表示H2AsO3-,c曲线表示HAsO32-,d曲线表示AsO33-;当pH=9.3时,有c(H3AsO3)=c(H2AsO3-),此时的Ka1==c(H+)=1.0×10-9.3,当pH=12.5时,有c(H2AsO3-)=c(HAsO32-),此时的Ka2==c(H+)=1.0×10-12.5;当pH=13.4时,有c(HAsO32-)=c(AsO33-),此时的Ka3==c(H+)=1.0×10-13.4;据此信息解答。
(1)①通常情况下,酸性越强,其酸根离子结合H+的能力越弱,现有酸性H3PO3>H3PO4>HNO2,则其酸根离子结合H+的能力由大到小的顺序为:NO2->H2PO4->H2PO3-;②在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaNO2、NaH2PO3溶液中,酸性越强,其酸根离子的水解越弱,则有NO2-的水解常数为:Kh===2.2×10-11;H3PO3的电离常数为:Ka1=3.7×10-7,H2PO3-的电离常数为:Ka2=2.9×10-7,水解常数为<2.9×10-7,则有H2PO3-的电离大于其水解,所以溶液中离子浓度大小关系为c(NO2-)>c(HPO32-);
(2)常温下,pH=4的NaH2PO4溶液中,总c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,由于是盐溶液,溶液中的H+全部由水提供,则有c(OH-)水=c(H+)水=1.0×10-10 mol·L-1;(3)①根据图形,当pH为7~8时,砷元素的主要微粒是:H3AsO3;②将NaOH溶液滴入H3AsO3溶液中,当pH=8时,根据Ka1=,===101.3;当pH由11到12时,由图可知就由H2AsO3-转变为HAsO32-,发生主要反应的离子方程式为:H2AsO3-+OH-=HAsO32-+H2O;(4)由图可知,pH越大,As去除率越高,则pH为5~9时,随溶液pH的增大,铁盐混凝剂对含砷(Ⅲ)化合物的吸附效果增强的可能原因为:pH从5升到9时,溶液中H2AsO3-比例增多,更易被带正电荷的Fe(OH)3胶粒吸附,且pH升高有利于产生更多Fe(OH)3胶粒,增强吸附效果。
真题·实战演练
1.(2026·浙江6月卷,15,3分)某水溶液仅含两种一元弱酸HX、HY,且c(HX)+c(HY)=1.0mol·L-1。
已知:25℃时,Ka(HX)=1.6×10-7,Ka(HY)=1.6×10-5;lg2=0.3。
25℃时,下图中,该溶液的pH与c(HX)、c(HY)之间关系曲线正确的是( )
A.曲线Ⅰ B.曲线Ⅱ C.曲线Ⅲ D.曲线Ⅳ
【答案】B
【解析】两种一元弱酸中 Ka(HY)=1.6×10-5远大于Ka(HX)=1.6×10-7,因此溶液中H+主要来自H+的电离,HX的电离受H+电离出的H+抑制,可近似忽略;且弱酸电离度极小,平衡浓度初始浓度,。 根据H+的电离平衡:,因此,,其中。 计算特征点pH:,:,;,:,;,:,;,:,。与图像Ⅱ大致吻合,故选B。
2.(2025·浙江1月卷,15,3分)时,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9 。下列描述不正确的是( )
A.HCO3-+H2OH2CO3+OH-,K=2.2×10-8
B.2HCO3-H2CO3+CO32-,K=1.0×10-4
C.HCO3-+Ca2+CaCO3(s)+2H+,K=1.4×10-2
D.溶液中,cH2CO3+cH+=cOH-+cCO32-,则
【答案】D
【解析】A项,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,K==,A正确;B项,2HCO3-H2CO3+CO32-,K==,B正确;C项,HCO3-+Ca2+CaCO3(s)+2H+,K==,C正确;D项,=,由于cH2CO3+cH+=cOH-+cCO32-,,D错误;故选D。
3.(2025·重庆卷)水是重要的生活资源,根据题意回答下列问题。
(1)天然水中提纯得到重水,重水中存在电离平衡D2OD++OD-,其图像如图,回答下列问题:
①“A、B、C”三点中呈中性的是_______。
②T1_____T2(填写“>”“<”或者“=”)。
【答案】(1)①B ②>
【解析】①重水中存在电离平衡D2OD++OD-,中性溶液中,c(D+)=c(OD-),只有B点符合,所以“A、B、C”三点中呈中性的是B点,故答案为:B;②水的电离平衡为吸热过程,温度升高,电离程度增大,c(D+),c(OD-)均增大,Kw也增大,由图可知,T1时离子浓度更高,Kw更大,所以T1>T2,故答案为:>。
4.(2024·江苏卷)已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。常温下将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。则所得溶液中:c(SO)____c(HSO)(填“>”“=”或“<”)。
【答案】<
【解析】pH为4,依据Ka2=,则6.2×10-8==, =6.2×10-4<1,故c(SO)<c(HSO)。
5.(2025·重庆卷)水是重要的生活资源,根据题意回答下列问题。
利用驰豫法可研究快捷反应的速率常数(k在一定温度下为常数),其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离,观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间τ,从而获得k的信息对于H2OH++OH-。若将纯水瞬时升温到25℃,测得τ=4.0×10-5 s。已知:25℃时,c(H2O)=55.6 mol·L-1,v(正)=k1c(H2O),v(逆)=k2c(H+)c(OH-),τ=(xe为H+的平衡浓度)。
①25℃时,H2OH++OH-,的平衡常数K=_______mol·L-1(保留2位有效数字)。
②下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为_______。
③25℃时,计算得k2为_________________L·mol-1·s-1。
【答案】①K=1.8×10-16 ②D ③1.25×1011
【解析】①对于反应H2OH++OH-,平衡常数K的定义为:K=,在25℃的纯水中,水的离子积常数为Kw=c(H+)•c(OH-)=1.0×10-14,而且平衡时c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7,已知c(H2O)=55.6 mol·L-1,带入公式:K=≈1.798×10-16,保留两位小数K=1.8×10-16,故答案为:K=1.8×10-16;②瞬时升温后,逆反应速率增大,但水的浓度是恒定的,正反应速率不变,所以建立新平衡的过程示意图为D项;③驰豫时间公式为τ=,其中τ=4.0×10-5 s,xe=c(H+)=1.0×10-7,带入得:k1+2k2×(1.0×10-7)===2.5×10-4 s-1,在平衡时,v(正)=v(逆),可推出k1c(H2O)=k2c(H+)c(OH-)=k2xe2,带入已知值:k1×55.6=k2×(1.0×10-7)2,即k1=,将k1带入驰豫时间公式为:+2k2×1.0×10-7=2.5×104,整理可得,k2(+2×10-7)=2.5×104,计算括号内:≈1.80×10-16,2×10-7=2.00×10-7,由于1.80×10-16≪2.00×10-7,可忽略不计,所以k2×2×10-7=2.5×104,得出k2=1.25×1011 L·mol-1·s-1,故答案为:k2=1.25×1011。
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第01讲 电离平衡
(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 强弱电解质的判断
考向02 电离平衡的影响因素
考向03 电离常数概念及应用
考向04 电离常数的计算
考向05 酸或碱溶液的起始浓度相同的稀释的比较
考向06 酸或碱溶液的起始pH相同的稀释的比较
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 强弱电解质的判断
1.(2026·浙江大学附属中学高三模拟考试)下列物质属于强电解质的是( )
A.NH3·H2O B.CH3COONa C.SO3 D.Al
2.(2025·浙江省宁波市三锋联盟期中)室温下,下列事实不能说明NH3·H2O为弱电解质的是( )
A.pH=11的氨水加水稀释100倍后,pH为:9<pH<11
B.0.1 NH4NO3溶液的pH小于7
C.0.1 NH3·H2O能使紫色石蕊试液变蓝色
D.相同条件下,浓度均为0.1 NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱
3.(2025·浙江省绍兴会稽联盟期中)亚硝酸HNO2的下列性质中,不能证明它是弱电解质的是( )
A.把pH=2的亚硝酸溶液稀释100倍后pH=3.5
B.的亚硝酸溶液的约为2
C.NaNO2溶液能使酚酞试液变红
D.100mLlmol/L的亚硝酸溶液恰好与的100mLlmol/L的NaOH溶液完全反应
4.下列实验操作或做法能比较次氯酸与醋酸的酸性强弱的是
A.用pH试纸分别测定0.10 mol·L-1的次氯酸和醋酸的pH
B.相同条件下,分别测定等物质的量浓度的次氯酸和醋酸的导电能力
C.将醋酸和氯水分别加入碳酸氢钠溶液,看是否有气泡产生
D.查阅资料,看醋酸和次氯酸沸点的高低
5.【电导率】分别测定不同浓度NaCl溶液、HCl溶液和CH3COOH溶液的电导率()数值,测定结果的数据处理如下表。
溶液
NaCl溶液
4839
2478
1252
51.2%
50.5%
HCl溶液
10958
5593
2797
51.0%
50.0%
CH3COOH溶液
267
182
126
68.2%
69.2%
已知:代表溶液的电导率数值;其他条件相同时,电导率越大,溶液导电性越好。
下列说法不正确的是( )
A.仅由的数据不能说明三种电解质的强弱
B.表中数据不能说明同等条件下与的导电能力强弱
C.比值数据能说明存在电离平衡
D.溶液的数据能说明溶液越稀,的电离程度越大
考向02 电离平衡的影响因素
6.室温下,对于1L0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液,下列判断正确的是( )
A.该溶液中NH4+的物质的量为0.1mol
B.
C.加入少量水,溶液中减小
D.滴加HCl溶液过程中,n(NH3·H2O)与n(NH4+)之和始终为0.1mol
7.乳酸是一种重要的化工原料,可用于制备聚乳酸(PLA)生物可降解性塑料。已知常温下,乳酸的电离常数。下列有关说法正确的是( )
A.乳酸稀溶液加水稀释的过程中,溶液中c(OH-)减小
B.在乳酸稀溶液中滴加少量盐酸,乳酸的电离平衡逆向移动,c(H+)变小
C.恒温下,在乳酸稀溶液中滴加少量溶液,乳酸的电离常数
D.常温下,体积为的醋酸溶液和乳酸溶液分别加水稀释至1000mL,若稀释后溶液的pH:醋酸<乳酸,则电离常数:醋酸<乳酸
8.(2025·浙江省浙里特色联盟期中)次氯酸溶液中存在电离平衡:HClO H++ClO-,下列叙述不正确的是( )
A.pH=4的HClO溶液加水稀释10倍,pH>5
B.降低温度,平衡逆向移动,次氯酸的电离常数Ka减小
C.加入NaOH固体,溶液中的值增大
D.欲使0.1mol·L-1次氯酸溶液的、电离程度都减小,可加入1mol·L-1次氯酸溶液
9.【生理知识与学科知识结合】常温下,一种解释乙酰水杨酸(用HA表示,)药物在人体吸收模式如下:
假设离子不会穿过组织薄膜,而未电离的HA分子则可自由穿过该膜且达到平衡。下列说法正确的是( )
A.血浆中c(HA)大于胃中c(HA) B.取胃中液体,加水稀释100倍后,pH=3.0
C.在血浆中, D.在血浆和胃中,HA电离程度相同
10.【证据推理与模型认知】(2025·浙江省宁波市三锋联盟期中)相同温度下,关于盐酸和醋酸两种溶液,下列说法正确的是( )
A.相同物质的量浓度的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(Cl-)=c(CH3COO-)
B.分别中和pH相等、体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量相同
C.pH相等的两溶液中:c(Cl-)=c(CH3COO-)
D.10mL 0.1的CH3COOH溶液中加入0.1的NaOH溶液,溶液中水的电离程度与纯水相同,V(NaOH)可能小于或大于10mL
考向03 电离常数概念及应用
11.硼酸(H3BO3)的电离方程式为H3BO3+H2OB(OH)+H+。已知常温下,Ka(H3BO3)=5.4×10-10、Ka(CH3COOH)=1.75×10-5。下列说法错误的是( )
A.H3BO3为一元酸
B.0.01 mol·L-1 H3BO3溶液的pH≈6
C.常温下,等浓度溶液的pH:CH3COONa>NaB(OH)4
D.NaOH溶液溅到皮肤时,可用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
12.25 ℃时,三种酸的电离平衡常数分别为6.3×10-4、5.6×10-4、6.2×10-10。已知下列反应可以发生:①NaCN+HNO2===HCN+NaNO2;②NaCN+HF===HCN+NaF;③NaNO2+HF===HNO2+NaF。由此判断,下列叙述不正确的是( )
A.Ka(HF)=6.3×10-4,Ka(HNO2)=6.2×10-10
B.电离常数:Ka(HF)> Ka(HNO2)>Ka(HCN)
C.反应HNO2+NaF===NaNO2+HF不能发生
D.该温度下,0.1 mol/L HF溶液中c(H+)≈8×10-3 mol/L
13.(2025·浙江省丽水市五校高中发展共同体期中)部分弱电解质在常温下的电离平衡常数如表:
弱电解质
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数
Ka=1.8×10-4
Ka=4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
下列说法正确的是( )
A.结合的能力:HCOO->HCO3->CN->CO32-
B.对HCOOH溶液加水稀释,溶液中所有离子浓度均减小
C.向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为2CN-+H2O+CO2=2HCN+CO32-
D.向Na2CO3溶液中加入足量HCN,反应的离子方程式为CO32- +HCN=HCO3-+CN-
14.【变化观念与平衡思想】常温下,一元酸HA的。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中 B.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等 D.溶液Ⅱ中的HA的电离度为
15.(2026·浙江台州一中高三6月选考适应性考试)工业上利用氨水吸收SO2和NO2的过程如图所示。下列说法不正确的是( )
已知:常温下,Kb(NH3·H2O)=1.0×10-5;Ka1(H2SO3)=1.0×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8;
A.2NH3·H2O+H2SO3=2NH4++SO32-+2H2O的平衡常数K=6×10-8
B.(NH4)2SO3溶液中:
C.氨水中通入SO2至pH=7的溶液中:
D.(NH4)2SO3吸收NO2的离子方程式为2NO2+4SO32-=N2+4SO42-
考向04 电离常数的计算
16.【逻辑思维与科学建模】(2025·浙江省台州市高三二模)氨与Cu+可形成两种无色的配离子[Cu(NH3)]+和[Cu(NH3)2]+,存在如下平衡:
①Cu+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)]+(aq) K1=105.9
②[Cu(NH3)]+(aq)+NH3(aq)[Cu(NH3)2]+(aq) K2=104.3
制备过程为:在持续通入N2的氛围下,将固体投入未知浓度的氨水中,得到澄清溶液,下列说法不正确的是( )
A.随着NH3浓度由0开始逐渐增大,[Cu(NH3)]+的平衡浓度呈先增大后减小的趋势
B.若所得溶液中Cu+与[Cu(NH3)2]+的浓度相等,则c(NH3)=10-5.1mol·L-1
C.若观察到溶液变为淡蓝色,应重做实验并增加N2通入量
D.所得溶液中必定存在c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+ c(NH3·H2O)
17.(2025·浙江省桐乡市三模)将过量CaC2O4粉末置于水中达到平衡:CaC2O4(s)Ca2+ (aq)+ C2O42-(aq)。
已知:Ksp(CaSO4)= 4.9×10-5,Ksp(CaC2O4)= 2.4×10-9,H2C2O4的电离常数Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5。下列有关说法不正确的是( )
A.上层清液中存在cCa2+=cC2O42-+cHC2O4-+cH2C2O4
B.上层清液中含碳微粒主要为HC2O4-
C.要实现CaC2O4向CaSO4的转化,需加入Na2SO4溶液的c(Na2SO4)>1mol·L-1
D.Ca2++HC2O4-CaC2O4(s)+H+,K=2.3×104
18.(2025·浙江省杭州市高三二模)25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2S)=6.3×10-50,Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.0×10-13,下列说法正确的是( )
A.含0.1mol·L-1的H2S和0.1mol·L-1的盐酸的混合溶液中存在:
B.AgCl悬浊液中存在:c(Ag+)=c(Cl-)
C.反应2AgCl(s)+H2S-(aq)Ag2S(s)+2H+(aq)+2Cl-(aq)的平衡常数约为
D.0.1mol·L-1的Na2S溶液中存在:)
19.(2026·陕西咸阳二模)室温下,总浓度为0.1mol·L-1的HF水溶液中存在平衡:HFH++F- Ka1;HF+F-HF2- Ka2。溶液中HF、F-、HF2- 的浓度与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.
B.在pH=4.0时,c(F-)=2c(HF2-)
C.若,则
D.在pH=5.0时,
考向05 酸或碱溶液的起始浓度相同的稀释的比较
20.【日常生活与学科知识结合】厨房中,小颖发现两瓶未贴标签的无色溶液:一瓶是食用白醋(主要成分为 CH3COOH,弱电解质),另一瓶是洁厕灵(主要成分为HCl,强电解质)。经检测,两者初始浓度相同(均为0.1mol/L)。若将两瓶溶液分别加水稀释100倍,下列关于稀释后溶液pH变化的说法正确的是( )
A.白醋的pH变化比洁厕灵大 B.洁厕灵的pH变化比白醋大
C.两者的pH变化相同 D.无法比较两者的pH变化
21.浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
22.常温下将HA和HB两种一元酸的溶液分别加水稀释,稀释时溶液pH的变化如图所示。以下叙述中不正确的是( )
A.HB是一种弱酸 B.稀释前,c(HA)<10c(HB)
C.M点的两溶液酸性相同 D.M点两溶液中水的电离程度:HA>HB
23.常温下,浓度均为0.1mol·L-1、体积均为V0的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.HA的电离程度:a点小于b点
B.a点和c点溶液中和NaOH溶液的能力相同
C.b点和d点溶液中,cA-)=cB-)
D.分别加热时的HA和HB溶液,cA-):cB-)变大
考向06 酸或碱溶液的起始pH相同的稀释的比较
24.某汽车零部件厂在电镀前需用酸溶液对金属表面进行酸洗(去除氧化层),技术人员准备了两种酸洗溶液:A 溶液为稀硫酸(H2SO4,强酸),B 溶液为稀草酸(H2C2O4,弱酸),两者初始pH均为2。若将两种溶液分别加水稀释100倍用于实际生产,下列关于稀释后溶液pH的说法正确的是( )
A.稀释后A溶液的pH比B溶液小 B.稀释后B溶液的pH比A溶液小
C.稀释后两种溶液的pH相等 D.无法判断两者pH大小
25.(2025·浙江省浙里特色联盟期中)将和体积都相同的和溶液分别加蒸馏水稀释,随溶液体积的变化如图所示,已知25℃时,,下列叙述正确的是( )
A.a点
B.曲线I为稀释时的变化曲线
C.b点溶液中水的电离程度比d点溶液中水的电离程度大
D.分别取点、点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的溶液,消耗点溶液体积较大
26.(2026·上海二中高二期中)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为7.2×10-4和1.8×10-5,将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.曲线I 表示HNO2,曲线 II 表示CH3COOH
B.酸的电离程度:c<d;a点溶液中,c(NO2-)=c(CH3COO-)
C.b点酸的总物质的量浓度小于c点酸的总物质的量浓度
D.c、d两点的溶液分别与NaOH恰好中和,溶液中n(Na+)不相同
27.常温下,将pH相同、体积均为V0的NaOH溶液和MOH (一元弱碱)溶液分别加水稀释至随的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示NaOH溶液 B.未稀释前,c(Na+)= c(M+)>c(MOH)
C.a,c两点溶液的离子总浓度相同 D.加水稀释过程中,逐渐增大
重难·创新演练
1.(2026·广东佛山二模)亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸,Ka1=6.12×10-2,Ka2=6.30×10-7 ,往H3PO3溶液中加入一定量NaOH得到溶液a。下列说法正确的是是( )
A.0.005mol/LH3PO3溶液pH=2
B.常温下,若a为Na2HPO3溶液,该溶液呈酸性
C.往H3PO3溶液中加水,则增大
D.溶液a中存在:
2.已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸化学式
HX
HY
H2CO3
电离平衡常数
7.8×10-5
3.7×10-9
Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11
下列推断正确的是( )
A.pH相同的HX、HY两种弱酸,其物质的量浓度:HX>HY
B.相同条件下溶液的碱性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C.向Na2CO3溶液中加入足量HY,反应的离子方程式:HY+CO=HCO+Y-
D.H2CO3的电离常数表达式:Ka1=
3.常温下,向20mL 0.1mol/L H2S溶液中缓慢加入少量易溶于水的MSO4粉末(已知MSO4难溶,忽略溶液体积变化),溶液中c(H+)与c(M2+)变化关系如图所示。已知:Ka1(H2S)=1.0×10-9,Ka2(H2S)=1.0×10-13。下列说法错误的是( )
A. a点溶液的pH约为5 B. 从a点到c点,c(HS⁻)逐渐减小
C. b点溶液中,c(S2-):c(H2S)=1:1020 D. c点溶液中,c(S2-)+c(HS⁻)+c(H2S)=0.1mol/L
4.(2026·浙江宁波市高考与选考模拟考试)25℃下,向AgCl饱和溶液(含足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应:
K3
已知Ksp(AgCl)= 1.8×10-10,下列说法正确的是( )
A.平衡常数K3= 1.8×103
B.滴加氨水过程中,的值逐渐减小
C.测得溶液中c(NH3)=10-3.5mol·L-1,则溶液中
D.滴加过程中存在:
5.(2026·浙江绍兴市高三下学期选考科目考试适应性试卷)Hg2+-Cl-的某水溶液体系中含汞物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含汞物种占总汞的物质的量分数。已知:HgCl2是易溶于水的弱电解质。下列说法中不正确的是( )
A.当lgc(Cl)=-0.85时,δ([HgCl3]-)<
B.该水溶液体系中存在:c(H+)+2c(Hg2+)+c([HgCl]+)=c(OH-)+c([HgCl3]-)+2c([HgCl4]2-)+c(Cl-)
C.结合Cl-的能力:HgCl2>[HgCl3]-
D.X=-6.61
6.氮族元素包括N、P、As、Sb、Bi等元素,可以形成多种含氧酸。
常温下,4种酸的电离平衡常数如下:
化学式
HNO2
H3PO3
H3PO4
H3AsO3
电离平衡常数
Ka=4.6×10-4
Ka1=3.7×10-2
Ka2=2.9×10-7
Ka1=7.5×10-3
Ka2=6.2×10-8
Ka3=2.2×10-13
Ka1
Ka2
Ka3
(1)①NO2-、H2PO3-、H2PO4-结合H+能力由大到小的顺序是____________________。
②物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaNO2、NaH2PO3溶液中,c(NO2-)_______c(HPO32-)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)常温下,pH=4的NaH2PO4溶液中水电离的c(H+)为________mol·L-1。
(3)亚砷酸(H3AsO3)为三元弱酸,四种含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。
①pH为7~8时,砷元素的主要微粒是______________。
②将NaOH溶液滴入H3AsO3溶液中,当pH=8时,n(H3AsO3)∶n(H2AsO3-)=________;当pH由11到12时,发生主要反应的离子方程式为__________________________________________。
(4)工业含砷(Ⅲ)废水常用铁盐处理后排放。其原理是:铁盐混凝剂在溶液中产生Fe(OH)3胶粒,其表面带有正电荷,可吸附含砷化合物。通过实验测得不同pH条件下铁盐对含砷(Ⅲ)化合物的去除率,如图所示。pH为5~9时,随溶液pH的增大,铁盐混凝剂对含砷(Ⅲ)化合物的吸附效果增强的可能原因为__________________________________________________________。
真题·实战演练
1.(2026·浙江6月卷,15,3分)某水溶液仅含两种一元弱酸HX、HY,且c(HX)+c(HY)=1.0mol·L-1。
已知:25℃时,Ka(HX)=1.6×10-7,Ka(HY)=1.6×10-5;lg2=0.3。
25℃时,下图中,该溶液的pH与c(HX)、c(HY)之间关系曲线正确的是( )
A.曲线Ⅰ B.曲线Ⅱ C.曲线Ⅲ D.曲线Ⅳ
2.(2025·浙江1月卷,15,3分)时,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9 。下列描述不正确的是( )
A.HCO3-+H2OH2CO3+OH-,K=2.2×10-8
B.2HCO3-H2CO3+CO32-,K=1.0×10-4
C.HCO3-+Ca2+CaCO3(s)+2H+,K=1.4×10-2
D.溶液中,cH2CO3+cH+=cOH-+cCO32-,则
3.(2025·重庆卷)水是重要的生活资源,根据题意回答下列问题。
(1)天然水中提纯得到重水,重水中存在电离平衡D2OD++OD-,其图像如图,回答下列问题:
①“A、B、C”三点中呈中性的是_______。
②T1_____T2(填写“>”“<”或者“=”)。
4.(2024·江苏卷)已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。常温下将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。则所得溶液中:c(SO)____c(HSO)(填“>”“=”或“<”)。
5.(2025·重庆卷)水是重要的生活资源,根据题意回答下列问题。
利用驰豫法可研究快捷反应的速率常数(k在一定温度下为常数),其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离,观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间τ,从而获得k的信息对于H2OH++OH-。若将纯水瞬时升温到25℃,测得τ=4.0×10-5 s。已知:25℃时,c(H2O)=55.6 mol·L-1,v(正)=k1c(H2O),v(逆)=k2c(H+)c(OH-),τ=(xe为H+的平衡浓度)。
①25℃时,H2OH++OH-,的平衡常数K=_______mol·L-1(保留2位有效数字)。
②下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为_______。
③25℃时,计算得k2为_________________L·mol-1·s-1。
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第01讲 电离平衡(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
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6.(1)①NO2->H2PO4->H2PO3- ②> (2)10-10 (3)①H3AsO3 ②101.3 H2AsO3-+OH-=HAsO32-+H2O (4)pH从5升到9时,溶液中H2AsO3-比例增多,更易被带正电荷的Fe(OH)3胶粒吸附,且pH升高有利于产生更多Fe(OH)3胶粒,增强吸附效果
真题·实战演练
1.B
2.D
3.(1)①B ②>
4.<
5.①K=1.8×10-16 ②D ③1.25×1011
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