专题01 电离常数的计算与应用(重难点讲义)化学鲁科版选择性必修1

2026-10-22
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专题01 电离常数的计算与应用 重难目标 1. 掌握弱电解质电离常数Ka、Kb表达式书写,理解电离常数只与温度有关,掌握其物理意义。 2. 熟练利用电离常数计算弱酸、弱碱溶液中离子浓度,推导电离度与电离常数的定量关系。 3. 会利用电离常数比较酸、碱相对强弱,判断复分解反应能否发生,推导盐类水解常数 K h与Ka、Kw的换算关系。 4. 辨析易错点:多元弱酸分步电离,分步书写电离常数;电离常数大小与溶液浓度无关;区分Ka、K h之间换算公式。 考情分析 在近几年高考试卷中,电离常数的计算与应用是水溶液离子平衡的基础核心考点,选择题、反应原理大题均有考查。具有以下命题特点:情境真实化:常结合弱酸、缓冲溶液、弱酸盐水溶液、环境pH调控等真实化学情境。设问精细化:根据图像数据求电离常数;比较酸性强弱;计算水解常数;判断离子反应方向。陷阱隐蔽化:多元弱酸只套用一步电离常数;忽略温度变化;混淆电离常数、水解常数公式;图像上选错计算点。 一、电离平衡常数 1.表达式 (1)一元弱酸HA的电离常数:根据HAH++A-,可表示为Ka=。 (2)二元弱酸(H2A):H2AH++HA— Ka1= HA—H++A2— Ka2= (3)一元弱碱BOH的电离常数:根据BOHB++OH-,可表示为Kb=。 2.特点 (1)电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,升高温度,K值增大。 (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)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3……,故其酸性取决于第一步电离。 3.电离平衡常数的应用 (1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。 (2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱:电离常数越大,对应的盐水解程度越小,酸性(或碱性)越弱。 (3)判断复分解反应能否发生:一般符合“强酸制弱酸”规律。 (4)判断微粒浓度或浓度比值的变化:利用温度不变电离常数就不变来判断溶液中微粒浓度或者比值的变化情况,有时候还会结合Kw一起进行判断,如:0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加水稀释,==,加水稀释,c(H+)减小,Ka值不变,则增大。 二、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% 3.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)越小。 (2)相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度(α)越大。 4.电离度与平衡常数的关系 电离平衡常数与电离度(α)的关系(以一元弱酸为例) HA  H+  +  A- 起始: c酸 0 0 转化: c酸·α   c酸·α c酸·α 平衡: c酸·(1-α) c酸·α c酸·α Ka==,α很小,可认为1-α≈1,则Ka=c酸·α2或α=。 【思维建模】电离常数的4大应用 判断弱酸(或弱碱)的相对强弱 电离常数越大,酸性(或碱性)越强。如:常温下,CH3COOH的Ka=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。 则酸性:CH3COOH>H2CO3>HCO 判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱 电离常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。如:利用上面电离常数的数值可知等浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3>NaHCO3>CH3COONa 判断复分解反应能否发生 一般符合“强酸制弱酸”规律。如:利用上面中电离常数的数值可知,向Na2CO3溶液中加入足量CH3COOH的离子方程式为CO+2CH3COOH===2CH3COO-+H2O+CO2↑ 判断微粒浓度比值的变化 弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离常数不变,题目中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如把0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,==稀释时,c(H+)减小,Ka值不变,则变大 三、电离常数的计算类型 1.起点时刻:巧用三段式 例1、HR是一元酸。室温时,用0.250 mol·L-1 NaOH溶液滴定25.0 mL HR溶液时,溶液的pH变化情况如图所示。其中,b点表示两种物质恰好完全反应。计算的电离常数Ka=5×10-6 方法探究:此题根据纵坐标所给的数据,起点时刻pH=3,HR中和一半时的pH=4.7,可以优先考虑起点时刻计算电离常数,常用方法:三段式 解析:根据题意,b点时酸碱恰好完全反应,则c(HR)=0.250 mol·L-1×0.02 L÷0.025 L=0.2 mol·L-1,即0.2 mol·L-1的HR溶液的pH=3 HR H++ R— 起始:0.2 0 0 转化:10-3 10-3 10-3 平衡:0.2-10-3 10-3 10-3 HR的电离常数Ka===5×10-6 2.遇中性时刻:电荷守恒配合物料守恒两步搞定 例2、在25℃下,amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸以体积比3:4混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显中性(填“酸”、“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 方法探究:中性时刻采取电荷守恒和物料守恒,解题时建议用物质的量守恒去写,因为在反应过程中体积已经发生了变化 解析:根据电荷守恒得c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-),因为c(NH)=c(Cl-),所以c(H+)=c(OH-),故溶液显中性。 电荷守恒得:n(H+)+n(NH)=n(Cl-)+n(OH-),则:n(NH)=n(Cl-)=0.01×4=0.04 mol 物料守恒得:3a=n(NH)+n(NH3·H2O),则:n(NH3·H2O)=(3a—0.04) mol Kb= 3.恰好完全反应时刻:水解三段式法或利用水解常数和电离常数的关系 水解平衡常数与电离常数的关系 ①CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- ②NH4++H2ONH3H2O+H+ ③CO32—+H2OHCO3—+OH- ,HCO3—+H2OH2CO3+OH- 4.利用图像特殊交点求电离常数 说明:pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元酸(以草酸H2C2O4为例) δ0为CH3COOH分布系数 δ1为CH3COO-分布系数 δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、 δ2为C2O分布系数 交点即为CH3COOH的电离常数的负对数 左边交点为H2C2O4的第一步电离常数的负对数 右边交点为H2C2O4的第二步电离常数的负对数 题型01 电离平衡常数及其应用 【典例1】(26-27高二上·江苏常州·阶段检测)已知常温时HClO的,HF的。现将pH和体积都相同的HClO溶液和HF溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是 A.曲线I为HClO溶液稀释时的pH变化曲线 B.取a点对应的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗HF溶液的体积较小 C.b点对应溶液中水的电离程度比c点对应溶液中水的电离程度小 D.从b点到d点,溶液中保持不变(HR代表HClO或HF) 【对练1】(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)常温下,几种弱酸的电离常数如下表所示。 弱酸 电离常数 下列说法正确的是 A.等物质的量浓度的溶液pH关系: B.向纯净的中逐滴加水,溶液的导电性、的电离度均先增大后减小 C.向溶液中通入过量,发生反应 D.常温下0.1 mol/L 溶液中的电离度约为32.8% 【对练2】 (26-27高二上·四川泸州·阶段检测)已知:时有关弱酸的电离平衡常数,下列有关说法正确的是 弱酸化学式 电离平衡常数 A.酸的强弱关系为: B.过量通入溶液中: C.少量的通入溶液中发生反应: D.足量的与溶液发生的反应只有: 题型02 电离平衡常数等有关计算 【典例1】(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)已知:常温下 ,;二元弱酸及其钠盐的溶液中,、、分别在三者中所占的物质的量分数随溶液变化关系如下图所示,下列叙述错误的是 A.1代表,2代表,3代表 B.结合质子能力: C.c点时,三种微粒的浓度满足关系式: D.往溶液中加入少量草酸溶液,发生反应 【对练1】 (26-27高二上·浙江嘉兴·阶段检测)水作为溶剂的体系中,HCl的电离过程为HCl+H2O=H3O++Cl-,HNO3的电离过程为HNO3+H2O=H3O++NO,所以在水溶剂体系中无法判断盐酸和硝酸的酸性强弱。为了比较水溶剂中强酸的相对强弱,需要将溶剂更换为冰醋酸(HAc)溶剂。下列说法正确的是 已知:①常温下、在冰醋酸溶剂中,部分酸的电离常数如下表所示: 酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3 电离常数 Ka=1.6×10-6 Ka1=6.3 ×10-9 Ka =1.6 ×10-9 Ka=4.2 ×10-10 ②冰醋酸自身也能发生电离。常温下,其离子积常数KAc=3.2×10-15;在105.7°C时,其离子积常数KAc=1.17×10-19。 A.HClO4在冰醋酸溶剂中的电离方程式为HClO4+HAc=H2Ac++ClO B.冰醋酸自身电离是吸热反应 C.c(HCl)=1 mol·L-1的冰醋酸溶液中,c(H+)=4×10-5 mol·L-1 D.各酸的酸性强弱:HNO3>HCl>H2SO4>HClO4 【对练2】 (25-26高二上·福建福州·期末)如图所示为25℃时H2CO3、、三种微粒随pH变化的分布系数[如]。下列说法错误的是 A.曲线①代表H2CO3的分布分数随pH的变化曲线 B. C.当溶液中时,pH=10.25 D.pH=8时, 题型03 利用图像特殊交点求电离常数 【典例1】(25-26高二上·河南郑州·期末)常温下Ag(Ⅰ)-CH3COOH水溶液体系中存在反应:Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已知初始浓度c(Ag+)=c(CH3COOH)=0.08mol/L,所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法错误的是 A.线Ⅲ表示CH3COOAg随pH变化情况 B.CH3COOH的电离平衡常数Ka=10-m C.pH=n时,c(Ag+)=K×10m-nmol/L D.pH=8时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)<0.08mol/L 【对练1】(25-26高二上·福建龙岩·期末)和等可组成缓冲溶液。常温下,某水溶液中微粒浓度比的对数值和与的关系如图。常温下,,。下列说法正确的是 A.线Ⅱ表示与的关系 B.水的电离程度: C. D.当时, 【对练2】 (24-25高二上·河北石家庄·期末)25℃时,某弱酸HA溶液中HA和的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法正确的是 A.为HA的分布分数随pH的变化 B.该酸的电离常数 C.时, D.的水解平衡常数 一、单选题 1.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)在醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOH⇌H++CH3COO-。下列操作能使溶液中 c(H+) 增大、电离平衡常数不变的是 A.加水稀释 B.升高温度 C.加入少量 CH3COONa 固体 D.通入少量 HCl 2.(26-27高二上·江苏南京·阶段检测)常温下,几种弱酸的电离常数如表所示。 弱酸 HClO HCN 下列离子方程式正确的是 A.向溶液中滴加少量氯水: B.向漂白粉溶液中通入少量: C.向KCN溶液中通入少量: D.向溶液中通入少量: 3.(26-27高二上·江苏南京·阶段检测)常温下维持pH=3,向NaCl和混合溶液中滴入NaF溶液。各含硼微粒分布分数(如)与游离浓度对数[]之间的关系曲线如图。已知:①总反应;②曲线ⅰ代表与之间的关系,曲线j代表与之间的关系。下列说法正确的是 A.曲线s代表与之间的关系 B.已知反应,该反应 C.溶液中存在 D.将溶液pH调至2,曲线i向右平移 4.(26-27高二上·江苏南京·阶段检测)25℃时,HCOOH的电离平衡常数。下列说法正确的是 A.向碳酸中加入NaHCO3固体,溶液的pH、溶液中均增大 B.25℃时,向甲酸溶液中加入NaOH溶液,甲酸的电离程度和K均增大 C.向甲酸溶液中加入蒸馏水,减小 D.向Na2CO3溶液中加入过量甲酸溶液无明显现象产生 5.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)常温下,控制条件改变二元弱酸溶液的,溶液中的、、的物质的量分数随的变化如图所示。已知,。下列叙述错误的是 A.反应的平衡常数的值为 B.中: C.时, D.物质的量浓度均为的、混合溶液中: 6.(26-27高二上·江苏南京·阶段检测)已知:常温时,HClO的,HF的,现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是 A.曲线Ⅱ为氢氟酸稀释时pH值变化曲线 B.取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗氢氟酸的体积较小 C.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小 D.从b点到d点,溶液中保持不变(HR代表HClO或HF) 7.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)常温下,将溶液与溶液混合,可制得,混合过程中有气体产生。已知:,,,。下列说法不正确的是 A.向的氨水中通入少量,反应后溶液中存在; B.溶液中: C.生成的离子方程式为: D.溶液加水稀释后,溶液中的值减小 8.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)常温下,向溶液中滴加的溶液,溶液的酸度()与加入溶液的体积()的关系如图所示。已知:若忽略混合时溶液体积的变化,下列说法正确的是 A.若升高温度,溶液的将减小 B.水的电离程度: C.点对应的溶液中: D.常温下, 9.(26-27高二上·北京东城·阶段检测)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示: 化学式 HClO HCN 电离平衡常数() 下列说法错误的是 A.同条件下等物质的量浓度溶液的酸性: B.25℃时,的HCN溶液中,水电离的 C.体积相同、pH相同的①、②HCl、③三种稀溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积为①>②=③ D.向NaClO溶液中通入少量,反应的离子方程式为: 10.(26-27高二上·安徽安庆·阶段检测)25℃时,部分弱电解质的电离平衡常数见下表: 弱电解质 电离平衡常数 下列说法正确的是 A.将浓氨水大量加水稀释后,溶液中减小 B.向氨水中加入NH4Cl固体,电离平衡逆向移动,减小 C.结合氢离子的能力小于ClO- D.向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为 11.(26-27高二上·山东泰安·阶段检测)邻苯二甲酸氢钾KHA溶液是一种常见的缓冲溶液,其可以用于标定NaOH溶液的浓度(KHA+NaOH=KNaA+H2O)。已知邻苯二甲酸的Ka1(H2A)=1.1×10-3,Ka2(H2A)=4.0×10-6。室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是 A.0.1mol·L-1KHA溶液:c(K+)>c(HA-)+2c(A2-) B.KHA溶液与NaOH溶液恰好完全中和后溶液:c(H2A)+(HA-)+c(H+)=c(OH-) C.等物质的量浓度的KHA和KNaA溶液中:c(K+)>c(HA-)>c(Na+)>c(A2-) D.向0.1mol·L-1 KHA中滴加NaOH溶液至pH=7:c(Na+)+c(H2A)=c(A2-) 12.(26-27高二上·河北邢台·阶段检测)室温下,溶液中存在电离平衡:。下列说法错误的是 已知:。 A.溶液中, B.的电离平衡常数表达式为 C.溶液中, D.往溶液中加入溶液,有利于的电离平衡正向移动 13.(26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)常温下,、,浓度均为溶液和溶液。下列有关说法正确的是 A.两溶液中相等 B.溶液中 C.两溶液分别与NaOH溶液反应,消耗NaOH物质的量相等 D.HCOOH与氨水发生反应的离子方程式为 二、解答题 14.(26-27高二上·山东济南·阶段检测)已知25℃时,部分弱电解质的电离平衡常数如表所示: 弱电解质 CH3COOH HClO H2CO3 NH3·H2O 电离平衡常数/() Ka=1.7×10-5 Ka=4.3×10-10 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11 Kb=1.75×10-5 回答下列问题: (1)写出NH3·H2O电离的平衡常数表达式:Kb=____________________。 (2)常温下,氨水溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值变大的是______(填字母)。 A.c(H+) B.c() C. D.c(H+)·c(OH-) (3)等物质的量浓度的a.CH3COONa溶液、b.NaClO溶液、c.Na2CO3溶液的pH由大到小的顺序为________________(用字母表示)。 (4)CH3COO-、ClO-、、中,结合质子能力最强的是___________,将少量CO2通入NaClO溶液中,发生反应的离子方程式是_____________________________________。 (5)25 ℃时,的NaHCO3溶液显__________性(填“酸”“碱”或“中”),结合有关数据解释原因____________________________________________________________。 (6)25℃时,将NaOH溶液与CH3COOH溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示醋酸的电离平衡常数为____________________。 15.(26-27高二上·重庆渝中·阶段检测)电解质在水溶液中的行为影响了电解质溶液的性质。 Ⅰ.①铁丝②熔融的KCl③Na2SO4溶液④蔗糖⑤CH3COOH⑥BaCO3⑦SO2⑧氨水 (1)属于强电解质的是__________(填数字编号)。 Ⅱ.已知时,某些酸的电离平衡常数如下: 酸 HCN H2CO3 H3PO2(次磷酸) HF CH3COOH Ka (2)CH3COONa溶液显碱性的原因是____________________(用离子方程式表示)。 (3)常温下0.1 mol/L H3PO2溶液加水稀释后,下列各项中数值变大的是__________。 a.n(H+)    b.    c.     d. (4)将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是____________________。 (5)常温下,将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________。 (6)常温下Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中:若,则溶液中 ________。 (7)在某温度下的水溶液中,,x与y的关系如下图所示,则该温度下,将0.2000 mol/L盐酸溶液与0.1100 mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的__________。 (8)室温下某二元弱酸H2A的各含A微粒分布系数如图所示。向20.00 mL 0.10 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.2000 mol·L-1 KOH溶液。一般认为二元弱酸H2A能被分步准确滴定的条件是。下列说法正确的是______。 A.滴定开始时溶液pH约为1.1 B. 的溶液中, C.KHA溶液中, D.借助指示剂甲基橙和酚酞,用KOH标准溶液通过分步滴定可测定H2A、KHA混合液中的KHA含量 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题01 电离常数的计算与应用 重难目标 1. 掌握弱电解质电离常数Ka、Kb表达式书写,理解电离常数只与温度有关,掌握其物理意义。 2. 熟练利用电离常数计算弱酸、弱碱溶液中离子浓度,推导电离度与电离常数的定量关系。 3. 会利用电离常数比较酸、碱相对强弱,判断复分解反应能否发生,推导盐类水解常数 K h与Ka、Kw的换算关系。 4. 辨析易错点:多元弱酸分步电离,分步书写电离常数;电离常数大小与溶液浓度无关;区分Ka、K h之间换算公式。 考情分析 在近几年高考试卷中,电离常数的计算与应用是水溶液离子平衡的基础核心考点,选择题、反应原理大题均有考查。具有以下命题特点:情境真实化:常结合弱酸、缓冲溶液、弱酸盐水溶液、环境pH调控等真实化学情境。设问精细化:根据图像数据求电离常数;比较酸性强弱;计算水解常数;判断离子反应方向。陷阱隐蔽化:多元弱酸只套用一步电离常数;忽略温度变化;混淆电离常数、水解常数公式;图像上选错计算点。 一、电离平衡常数 1.表达式 (1)一元弱酸HA的电离常数:根据HAH++A-,可表示为Ka=。 (2)二元弱酸(H2A):H2AH++HA— Ka1= HA—H++A2— Ka2= (3)一元弱碱BOH的电离常数:根据BOHB++OH-,可表示为Kb=。 2.特点 (1)电离平衡常数与温度有关,与浓度无关,升高温度,K值增大。 (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)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1≫K2≫K3……,故其酸性取决于第一步电离。 3.电离平衡常数的应用 (1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。 (2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱:电离常数越大,对应的盐水解程度越小,酸性(或碱性)越弱。 (3)判断复分解反应能否发生:一般符合“强酸制弱酸”规律。 (4)判断微粒浓度或浓度比值的变化:利用温度不变电离常数就不变来判断溶液中微粒浓度或者比值的变化情况,有时候还会结合Kw一起进行判断,如:0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加水稀释,==,加水稀释,c(H+)减小,Ka值不变,则增大。 二、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% 3.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)越小。 (2)相同浓度下,同一弱电解质,温度越高,其电离度(α)越大。 4.电离度与平衡常数的关系 电离平衡常数与电离度(α)的关系(以一元弱酸为例) HA  H+  +  A- 起始: c酸 0 0 转化: c酸·α   c酸·α c酸·α 平衡: c酸·(1-α) c酸·α c酸·α Ka==,α很小,可认为1-α≈1,则Ka=c酸·α2或α=。 【思维建模】电离常数的4大应用 判断弱酸(或弱碱)的相对强弱 电离常数越大,酸性(或碱性)越强。如:常温下,CH3COOH的Ka=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。 则酸性:CH3COOH>H2CO3>HCO 判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱 电离常数越大,对应的盐水解程度越小,碱性(或酸性)越弱。如:利用上面电离常数的数值可知等浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3>NaHCO3>CH3COONa 判断复分解反应能否发生 一般符合“强酸制弱酸”规律。如:利用上面中电离常数的数值可知,向Na2CO3溶液中加入足量CH3COOH的离子方程式为CO+2CH3COOH===2CH3COO-+H2O+CO2↑ 判断微粒浓度比值的变化 弱电解质加水稀释时,能促进弱电解质的电离,溶液中离子和分子的浓度会发生相应的变化,但电离常数不变,题目中经常利用电离常数来判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。如把0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,==稀释时,c(H+)减小,Ka值不变,则变大 三、电离常数的计算类型 1.起点时刻:巧用三段式 例1、HR是一元酸。室温时,用0.250 mol·L-1 NaOH溶液滴定25.0 mL HR溶液时,溶液的pH变化情况如图所示。其中,b点表示两种物质恰好完全反应。计算的电离常数Ka=5×10-6 方法探究:此题根据纵坐标所给的数据,起点时刻pH=3,HR中和一半时的pH=4.7,可以优先考虑起点时刻计算电离常数,常用方法:三段式 解析:根据题意,b点时酸碱恰好完全反应,则c(HR)=0.250 mol·L-1×0.02 L÷0.025 L=0.2 mol·L-1,即0.2 mol·L-1的HR溶液的pH=3 HR H++ R— 起始:0.2 0 0 转化:10-3 10-3 10-3 平衡:0.2-10-3 10-3 10-3 HR的电离常数Ka===5×10-6 2.遇中性时刻:电荷守恒配合物料守恒两步搞定 例2、在25℃下,amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸以体积比3:4混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显中性(填“酸”、“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 方法探究:中性时刻采取电荷守恒和物料守恒,解题时建议用物质的量守恒去写,因为在反应过程中体积已经发生了变化 解析:根据电荷守恒得c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-),因为c(NH)=c(Cl-),所以c(H+)=c(OH-),故溶液显中性。 电荷守恒得:n(H+)+n(NH)=n(Cl-)+n(OH-),则:n(NH)=n(Cl-)=0.01×4=0.04 mol 物料守恒得:3a=n(NH)+n(NH3·H2O),则:n(NH3·H2O)=(3a—0.04) mol Kb= 3.恰好完全反应时刻:水解三段式法或利用水解常数和电离常数的关系 水解平衡常数与电离常数的关系 ①CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- ②NH4++H2ONH3H2O+H+ ③CO32—+H2OHCO3—+OH- ,HCO3—+H2OH2CO3+OH- 4.利用图像特殊交点求电离常数 说明:pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元酸(以草酸H2C2O4为例) δ0为CH3COOH分布系数 δ1为CH3COO-分布系数 δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、 δ2为C2O分布系数 交点即为CH3COOH的电离常数的负对数 左边交点为H2C2O4的第一步电离常数的负对数 右边交点为H2C2O4的第二步电离常数的负对数 题型01 电离平衡常数及其应用 【典例1】(26-27高二上·江苏常州·阶段检测)已知常温时HClO的,HF的。现将pH和体积都相同的HClO溶液和HF溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是 A.曲线I为HClO溶液稀释时的pH变化曲线 B.取a点对应的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗HF溶液的体积较小 C.b点对应溶液中水的电离程度比c点对应溶液中水的电离程度小 D.从b点到d点,溶液中保持不变(HR代表HClO或HF) 【答案】D 【分析】由电离常数可知酸性,相同的弱酸稀释时,酸性越强升高幅度越大,因此曲线I为稀释时的变化曲线,曲线Ⅱ为稀释时的变化曲线,由此解答; 【详解】A.由分析可知,曲线I为稀释时的变化曲线,A错误; B.a点两种酸相同,因酸性更强,则,中和相同物质的量的时需要相等,由可知消耗的体积更大,B错误; C.酸电离出的抑制水的电离,b点pH大于c点,说明b点更小,对水的电离抑制程度更弱,故b点水的电离程度比c点大,C错误; D.对该比值变形可得:,和均只与温度有关,稀释过程温度不变,故该比值保持不变,D正确; 故选D。 【对练1】(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)常温下,几种弱酸的电离常数如下表所示。 弱酸 电离常数 下列说法正确的是 A.等物质的量浓度的溶液pH关系: B.向纯净的中逐滴加水,溶液的导电性、的电离度均先增大后减小 C.向溶液中通入过量,发生反应 D.常温下0.1 mol/L 溶液中的电离度约为32.8% 【答案】D 【详解】A.由表中数据可知,、、的电离常数依次减小。相同温度、相同物质的量浓度的一元弱酸,电离常数越大,电离产生的浓度越大,溶液的pH越小,因此三种溶液的pH关系应为,A错误; B.甲酸的电离平衡为。向纯净的甲酸中逐滴加水,起初甲酸电离产生的离子增多,离子浓度增大,导电性增强;继续大量加水,离子浓度因稀释而减小,导电性减弱,所以导电性先增强后减弱。但加水稀释促进甲酸电离,甲酸的电离度不断增大,不会先增大后减小,B错误; C.具有强氧化性,具有还原性,二者发生氧化还原反应。氯元素的化合价由+1价降低到−1价,硫元素的化合价由+4价升高到+6价,因此生成和。根据原子守恒和电荷守恒,正确的离子方程式为,C错误; D.碘酸的电离平衡为。设碘酸的电离度为,忽略水的电离,则平衡时,。由电离常数表达式,代入各平衡浓度的数值得,整理得。由于,取符合实际的根,得,D正确; 故选D。 【对练2】 (26-27高二上·四川泸州·阶段检测)已知:时有关弱酸的电离平衡常数,下列有关说法正确的是 弱酸化学式 电离平衡常数 A.酸的强弱关系为: B.过量通入溶液中: C.少量的通入溶液中发生反应: D.足量的与溶液发生的反应只有: 【答案】C 【详解】A.弱酸的电离常数越大酸性越强,由,可知酸性,与选项顺序不符,A错误; B.由酸性,过量通入溶液应生成,正确反应为,B错误; C.由酸性,少量通入溶液只能生成和,反应方程式符合强酸制弱酸规律,C正确; D.具有还原性,具有强氧化性,二者发生氧化还原反应,正确离子方程式为,D错误; 故选C。 题型02 电离平衡常数等有关计算 【典例1】(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)已知:常温下 ,;二元弱酸及其钠盐的溶液中,、、分别在三者中所占的物质的量分数随溶液变化关系如下图所示,下列叙述错误的是 A.1代表,2代表,3代表 B.结合质子能力: C.c点时,三种微粒的浓度满足关系式: D.往溶液中加入少量草酸溶液,发生反应 【答案】C 【详解】A.越大,越小,溶液碱性越强:酸性越强时,未电离的弱酸分子占比随降低快速减小,酸根占比随降低逐渐增大。因此曲线1随氢离子浓度减小而降低,代表;曲线2先增后减,代表中间形态;曲线3随氢离子浓度减小而升高,代表,A正确; B.共轭酸酸性越弱,酸根结合能力越强。 从图中交点可得草酸的解离常数:a点,;b点,。 结合题给碳酸的、,可得酸性顺序:,对应结合质子能力顺序为,B正确; C.将草酸两步解离常数变形:,代入、,得比值为,该关系与点无关,恒成立,C错误; D.草酸的酸性远强于碳酸,向中加入少量草酸时,只能和生成,不会生成,反应为,D正确; 故选C。 【对练1】 (26-27高二上·浙江嘉兴·阶段检测)水作为溶剂的体系中,HCl的电离过程为HCl+H2O=H3O++Cl-,HNO3的电离过程为HNO3+H2O=H3O++NO,所以在水溶剂体系中无法判断盐酸和硝酸的酸性强弱。为了比较水溶剂中强酸的相对强弱,需要将溶剂更换为冰醋酸(HAc)溶剂。下列说法正确的是 已知:①常温下、在冰醋酸溶剂中,部分酸的电离常数如下表所示: 酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3 电离常数 Ka=1.6×10-6 Ka1=6.3 ×10-9 Ka =1.6 ×10-9 Ka=4.2 ×10-10 ②冰醋酸自身也能发生电离。常温下,其离子积常数KAc=3.2×10-15;在105.7°C时,其离子积常数KAc=1.17×10-19。 A.HClO4在冰醋酸溶剂中的电离方程式为HClO4+HAc=H2Ac++ClO B.冰醋酸自身电离是吸热反应 C.c(HCl)=1 mol·L-1的冰醋酸溶液中,c(H+)=4×10-5 mol·L-1 D.各酸的酸性强弱:HNO3>HCl>H2SO4>HClO4 【答案】A 【详解】A.酸将质子转移给溶剂分子,生成对应溶剂合质子。在冰醋酸体系中,HAc作为质子受体结合H+生成,因此在冰醋酸溶剂中的电离方程式为HClO4+HAc=H2Ac++,A正确; B.由已知②可知,温度升高,冰醋酸的离子积显著减小,说明升温抑制了冰醋酸的自电离,平衡向逆反应方向移动,则冰醋酸自身电离是放热反应,B错误; C.冰醋酸中HCl的电离平衡为,常温下,电离常数。由于极小,HCl电离程度很低,平衡时剩余,设电离生成的,则,解得,在冰醋酸溶剂中,应表示为,而非,C错误; D.冰醋酸体系中,酸的电离常数越大,酸性越强。根据表格数据,电离常数顺序为,因此酸性强弱顺序为,D错误; 故选A。 【对练2】 (25-26高二上·福建福州·期末)如图所示为25℃时H2CO3、、三种微粒随pH变化的分布系数[如]。下列说法错误的是 A.曲线①代表H2CO3的分布分数随pH的变化曲线 B. C.当溶液中时,pH=10.25 D.pH=8时, 【答案】D 【详解】A.随pH升高,电离程度增大,分布分数逐渐减小,因此曲线①代表的分布分数变化曲线,的第一步电离平衡为,第二步电离平衡为,故随着pH增大分布分数先增加后减小,曲线②代表的分布分数变化曲线,故随着pH增大分布分数始终越来越大,曲线③代表的分布分数变化曲线,A正确; B.的第一步电离平衡为,,pH=6.37时,因此,B正确; C.当时,对应曲线②和③的交点,由图可知此时pH=10.25,C正确; D.由,可得,由C选项可知,Ka2=10-10.25,,pH=8时,代入得比值为,D错误; 故选D。 题型03 利用图像特殊交点求电离常数 【典例1】(25-26高二上·河南郑州·期末)常温下Ag(Ⅰ)-CH3COOH水溶液体系中存在反应:Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已知初始浓度c(Ag+)=c(CH3COOH)=0.08mol/L,所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法错误的是 A.线Ⅲ表示CH3COOAg随pH变化情况 B.CH3COOH的电离平衡常数Ka=10-m C.pH=n时,c(Ag+)=K×10m-nmol/L D.pH=8时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)<0.08mol/L 【答案】C 【分析】该图为含碳物种的摩尔分数随pH变化的曲线:pH较小时,体系中浓度高,的电离被抑制,含碳物种主要以形式存在,对应曲线Ⅰ;随着pH升高,浓度降低,逐步电离为,又会与结合生成可溶性,因此的摩尔分数随pH升高逐步上升后趋于稳定,对应曲线Ⅱ;曲线Ⅲ代表,pH接近8时,浓度较高,与形成沉淀,导致减少。 【详解】A.结合上述图像分析,线Ⅲ的变化趋势完全符合的摩尔分数随pH的变化规律,A正确; B.的电离平衡常数 ,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ交点处与的摩尔分数相等,即 ,此时, ,代入得 ,B正确; C.反应的平衡常数,整理得;pH=时,曲线Ⅰ和曲线Ⅲ的摩尔分数相等,说明;结合醋酸的,代入,可得,整理得,C错误; D.时已经开始形成沉淀,结合银元素物料守恒可知,,,D正确; 故选C。 【对练1】(25-26高二上·福建龙岩·期末)和等可组成缓冲溶液。常温下,某水溶液中微粒浓度比的对数值和与的关系如图。常温下,,。下列说法正确的是 A.线Ⅱ表示与的关系 B.水的电离程度: C. D.当时, 【答案】D 【分析】醋酸的电离平衡:,电离常数,变形可得:,已知,,代入得:当时,。的电离平衡:,同理可得:,图中曲线Ⅱ在时对应,即。由此可确定:线I对应与的关系,线Ⅱ对应与的关系,据此分析解答。 【详解】A.线Ⅱ对应与pH的关系,A错误; B.a点pH小于b点,a点酸性更强,酸电离出的对水的电离抑制作用更强,故水的电离程度:,B错误; C.,C错误; D.当时,,对应,此时,故,D正确; 故选D。 【对练2】 (24-25高二上·河北石家庄·期末)25℃时,某弱酸HA溶液中HA和的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法正确的是 A.为HA的分布分数随pH的变化 B.该酸的电离常数 C.时, D.的水解平衡常数 【答案】C 【详解】A.pH升高时,弱酸解离程度增大,的分布分数逐渐降低,对应,为的分布分数,A错误; B.时,即,电离常数,即,B错误; C.调节过程中溶液引入其他阳离子(如),电荷守恒为,,故,C正确; D.的水解平衡为,,D错误; 故选C。 一、单选题 1.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)在醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOH⇌H++CH3COO-。下列操作能使溶液中 c(H+) 增大、电离平衡常数不变的是 A.加水稀释 B.升高温度 C.加入少量 CH3COONa 固体 D.通入少量 HCl 【答案】D 【详解】A.加水稀释,醋酸电离平衡正向移动,但溶液体积增大的影响占主导,减小,温度不变电离平衡常数不变,A不符合题意; B.升高温度,醋酸电离为吸热过程,平衡正向移动,增大,但电离平衡常数随温度升高而增大,B不符合题意; C.加入少量固体,溶液中增大,电离平衡逆向移动,减小,温度不变电离平衡常数不变,C不符合题意; D.通入少量,完全电离使溶液中增大,电离平衡逆向移动,温度不变则电离平衡常数不变,D符合题意; 故选D。 2.(26-27高二上·江苏南京·阶段检测)常温下,几种弱酸的电离常数如表所示。 弱酸 HClO HCN 下列离子方程式正确的是 A.向溶液中滴加少量氯水: B.向漂白粉溶液中通入少量: C.向KCN溶液中通入少量: D.向溶液中通入少量: 【答案】D 【分析】同温度下,弱酸相应电离步骤的电离常数越大,该步骤中酸的酸性越强。碳酸的第一步电离为,对应;第二步电离为,对应。亚硫酸的第一步电离为,对应;第二步电离为,对应。因此,两种酸的第二步电离常数分别衡量和的酸性。结合表中HClO和HCN的电离常数,可得酸性由强到弱的顺序为。 【详解】A.氯气与水反应存在平衡,其中与反应生成和水,促使上述平衡正向移动。HClO的酸性弱于,不能与反应生成,故产物中的HClO应保留分子形式。正确的离子方程式为,A错误; B.漂白粉中的具有强氧化性,能将氧化为,自身被还原为,不能将反应仅看作酸与盐的反应而生成。氧化还原过程可表示为。由于通入少量,溶液中的过量,生成的还会与结合生成HClO,与结合生成沉淀,故正确的离子方程式为,B错误; C.和的酸性均强于HCN。向KCN溶液中通入少量时,过量,即使先生成,它仍能继续与反应:。因此,正确的总离子方程式为,C错误; D.的酸性强于,因此可以与、水反应生成和,离子方程式为,D正确; 故选D。 3.(26-27高二上·江苏南京·阶段检测)常温下维持pH=3,向NaCl和混合溶液中滴入NaF溶液。各含硼微粒分布分数(如)与游离浓度对数[]之间的关系曲线如图。已知:①总反应;②曲线ⅰ代表与之间的关系,曲线j代表与之间的关系。下列说法正确的是 A.曲线s代表与之间的关系 B.已知反应,该反应 C.溶液中存在 D.将溶液pH调至2,曲线i向右平移 【答案】B 【分析】向和混合溶液中滴入溶液,维持。总反应。随着浓度的增加,会逐步结合,生成中间产物,最终生成。当较小时,主要以形式存在,其分布分数最高。随着浓度增大,逐渐减少,逐渐增多,中间产物和先增后减。曲线ⅰ代表与之间的关系,曲线j代表与之间的关系,曲线从开始下降,代表反应物。曲线从开始上升,代表最终产物,据此解答; 【详解】A.随增大,曲线s的逐渐减小,代表的变化,应随增大单调增大,对应曲线k,A错误; B.该反应平衡常数,曲线和交点处,对应,,代入得,B正确; C.根据物料守恒,来自和,元素存在于游离和含氟硼微粒中,每个、、分别含2、3、4个,正确关系为,且选项式子不符合电荷守恒,C错误; D.调至2,增大,生成的平衡正向移动,相同下更大,达到相同所需更小,曲线i向左平移,D错误; 故选B。 4.(26-27高二上·江苏南京·阶段检测)25℃时,HCOOH的电离平衡常数。下列说法正确的是 A.向碳酸中加入NaHCO3固体,溶液的pH、溶液中均增大 B.25℃时,向甲酸溶液中加入NaOH溶液,甲酸的电离程度和K均增大 C.向甲酸溶液中加入蒸馏水,减小 D.向Na2CO3溶液中加入过量甲酸溶液无明显现象产生 【答案】A 【详解】A.碳酸存在电离平衡,向碳酸中加入固体,的同离子效应使碳酸的电离平衡逆向移动,抑制电离,减小,pH增大;同时电离使增大,A正确; B.电离平衡常数只与温度有关,25℃温度不变,不变;加入消耗,甲酸电离程度增大,但不变,B错误; C.甲酸的电离平衡,变形得,加入蒸馏水稀释,不变,减小,故该比值增大,C错误; D.甲酸酸性强于碳酸,根据强酸制弱酸,加入过量甲酸会与反应生成气体,有气泡产生,D错误; 故选A。 5.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)常温下,控制条件改变二元弱酸溶液的,溶液中的、、的物质的量分数随的变化如图所示。已知,。下列叙述错误的是 A.反应的平衡常数的值为 B.中: C.时, D.物质的量浓度均为的、混合溶液中: 【答案】B 【分析】H2C2O4分两步电离:H2C2O4H+ + ,Ka1=;H+ + ,Ka2=。a点:c()=c(),pOH=9.8,c(OH-)=10-9.8mol/L,则c(H+)=10-4.2mol/L,Ka2=10-4.2;b点:c(H2C2O4)=c(),pOH=12.8,c(OH-)=10-12.8mol/L,则c(H+)=10-1.2mol/L,Ka1=10-1.2。 【详解】A.H2C2O4 + 的平衡常数K====103;A正确; B.同时存在电离、水解。电离:H++,Ka2=10-4.2;水解:+H2OH2C2O4+OH-,水解常数 Kh===10-12.8;由于Ka2Kh,说明其电离程度 > 水解程度, 所以溶液中 c() > c(H2C2O4),B错误; C.Ka1·Ka2=;pH=3,c(H+)=10-3mol/L;====100.6;C正确; D.0.1 mol/L Na2C2O4与0.1 mol/L NaHC2O4混合,Na+浓度最大;的电离常数Ka2=10-4.2;水解常数:Kh()===10-9.8;Ka2>Kh(),即电离程度大于水解程度, 所以溶液中的c()>c(),溶液显酸性:c(H+)>c(OH-);离子大小顺序: c(Na+)>c()>c()>c(H+)>c(OH-),D正确; 故选B。 6.(26-27高二上·江苏南京·阶段检测)已知:常温时,HClO的,HF的,现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是 A.曲线Ⅱ为氢氟酸稀释时pH值变化曲线 B.取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗氢氟酸的体积较小 C.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小 D.从b点到d点,溶液中保持不变(HR代表HClO或HF) 【答案】D 【详解】A.HF的大于HClO,酸性更强,稀释相同倍数时pH变化更大,故曲线Ⅰ为HF稀释的pH变化曲线,曲线Ⅱ为HClO的曲线,A错误; B.pH相同时,酸性越弱酸的浓度越大,故,中和相同量的NaOH时,浓度越小的酸消耗体积越大,故消耗HF的体积更大,B错误; C.酸溶液中抑制水的电离,越小水的电离程度越大,b点pH大于c点,更小,故b点水的电离程度更大,C错误; D.稀释过程中未增减含R元素的微粒,根据元素守恒,等于初始HR的总物质的量,保持不变,D正确; 故选D。 7.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)常温下,将溶液与溶液混合,可制得,混合过程中有气体产生。已知:,,,。下列说法不正确的是 A.向的氨水中通入少量,反应后溶液中存在; B.溶液中: C.生成的离子方程式为: D.溶液加水稀释后,溶液中的值减小 【答案】A 【详解】A.向的氨水中通入少量后溶液减小,,由得,故,A错误; B.的水解常数,的水解常数,水解程度大于,溶液呈碱性,且水解均微弱,故,B正确; C.与反应生成沉淀、气体和水,离子方程式书写正确,C正确; D.醋酸加水稀释时减小,由得,不变,故该比值减小,D正确; 故选A。 8.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)常温下,向溶液中滴加的溶液,溶液的酸度()与加入溶液的体积()的关系如图所示。已知:若忽略混合时溶液体积的变化,下列说法正确的是 A.若升高温度,溶液的将减小 B.水的电离程度: C.点对应的溶液中: D.常温下, 【答案】D 【详解】A.水的电离为吸热过程,升高温度增大,因此溶液的将增大,A错误; B.a点为HA溶液,抑制水的电离,加入NaOH生成可水解的,水的电离程度逐渐增大,至加入10mL 时(c点)恰好完全反应生成,水的电离程度达到最大,后续加入过量,抑制水的电离,电离程度减小,故水的电离程度不是,B错误; C.c点,即,可得,,溶液呈碱性,正确离子浓度顺序应为,C错误; D.a点,即,故,结合,解得,溶液中,,故,D正确; 故选D。 9.(26-27高二上·北京东城·阶段检测)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示: 化学式 HClO HCN 电离平衡常数() 下列说法错误的是 A.同条件下等物质的量浓度溶液的酸性: B.25℃时,的HCN溶液中,水电离的 C.体积相同、pH相同的①、②HCl、③三种稀溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积为①>②=③ D.向NaClO溶液中通入少量,反应的离子方程式为: 【答案】D 【分析】弱酸的电离平衡常数越大,对应酸性越强,结合表中数据可得酸性顺序为,明确强酸制弱酸的反应规律,酸溶液中水电离的浓度等于溶液中浓度,pH相同的弱酸浓度远大于强酸,等pH等体积的强酸完全电离的总物质的量相等。 【详解】A.酸的电离平衡常数越大,等物质的量浓度时酸性越强,根据表中数据,,故等物质的量浓度溶液的酸性,A正确; B.HCN为弱酸,抑制水的电离,溶液中全部由水电离产生,25℃时的溶液中,水电离的,B正确; C.为弱酸,pH相同时其浓度远大于完全电离的强酸,和为强酸,pH相同时两溶液中相等,等体积时相等,故完全中和时消耗同浓度溶液的体积为①>②=③,C正确; D.根据酸性顺序,依据强酸制弱酸规律,向溶液中通入少量,应生成,正确离子方程式为,选项离子方程式错误,D错误; 故选D。 10.(26-27高二上·安徽安庆·阶段检测)25℃时,部分弱电解质的电离平衡常数见下表: 弱电解质 电离平衡常数 下列说法正确的是 A.将浓氨水大量加水稀释后,溶液中减小 B.向氨水中加入NH4Cl固体,电离平衡逆向移动,减小 C.结合氢离子的能力小于ClO- D.向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为 【答案】C 【详解】A.一水合氨的电离平衡常数,变形得,加水稀释时减小,温度不变不变,故该比值增大,A错误; B.电离平衡常数仅与温度有关,温度不变则不变,B错误; C.酸的电离平衡常数越小,酸性越弱,对应酸根结合氢离子能力越强,酸性,故结合氢离子能力小于,C正确; D.根据强酸制弱酸原理,酸性,故少量通入溶液生成,离子方程式为,D错误; 故选C。 11.(26-27高二上·山东泰安·阶段检测)邻苯二甲酸氢钾KHA溶液是一种常见的缓冲溶液,其可以用于标定NaOH溶液的浓度(KHA+NaOH=KNaA+H2O)。已知邻苯二甲酸的Ka1(H2A)=1.1×10-3,Ka2(H2A)=4.0×10-6。室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是 A.0.1mol·L-1KHA溶液:c(K+)>c(HA-)+2c(A2-) B.KHA溶液与NaOH溶液恰好完全中和后溶液:c(H2A)+(HA-)+c(H+)=c(OH-) C.等物质的量浓度的KHA和KNaA溶液中:c(K+)>c(HA-)>c(Na+)>c(A2-) D.向0.1mol·L-1 KHA中滴加NaOH溶液至pH=7:c(Na+)+c(H2A)=c(A2-) 【答案】D 【详解】A.KHA溶液中存在电荷守恒:,邻苯二甲酸的,的水解常数,远小于,说明的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,即,代入电荷守恒式可得,A错误; B.KHA溶液与NaOH溶液恰好完全中和后,溶质为KNaA,根据质子守恒:水电离出的总浓度等于总浓度,因此正确关系为,B错误; C.等物质的量浓度的KHA和KNaA溶液中:在两物质中均完全电离,因此是的2倍;的水解常数,远小于的电离常数,故,C错误; D.pH=7时,电荷守恒为,因,得,结合KHA的物料守恒:,得,D正确; 故选D。 12.(26-27高二上·河北邢台·阶段检测)室温下,溶液中存在电离平衡:。下列说法错误的是 已知:。 A.溶液中, B.的电离平衡常数表达式为 C.溶液中, D.往溶液中加入溶液,有利于的电离平衡正向移动 【答案】B 【详解】A.电离产生和,同时也会电离出,因此溶液中,A正确; B.的电离平衡为,电离平衡常数表达式为,选项中表达式分子分母颠倒,B错误; C.是弱酸,只能部分电离,因此溶液中,C正确; D.加入溶液,会与反应使减小,根据勒夏特列原理,的电离平衡正向移动,D正确; 故选B。 13.(26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)常温下,、,浓度均为溶液和溶液。下列有关说法正确的是 A.两溶液中相等 B.溶液中 C.两溶液分别与NaOH溶液反应,消耗NaOH物质的量相等 D.HCOOH与氨水发生反应的离子方程式为 【答案】B 【详解】A.相同浓度下,酸的电离常数越大,电离出的浓度越大,已知,因此HCOOH溶液中更大,两溶液不相等,A错误; B.对于弱酸,当电离程度较小时可近似计算,代入、,可得,B正确; C.消耗的物质的量与酸的总物质的量有关,题干仅给出两溶液浓度相等,未提及溶液体积,无法确定酸的物质的量,因此无法判断消耗的物质的量是否相等,C错误; D.是弱酸,是弱碱,离子方程式中均不能拆分为离子形式,该离子方程式书写错误,正确的为:,D错误; 故选B。 二、解答题 14.(26-27高二上·山东济南·阶段检测)已知25℃时,部分弱电解质的电离平衡常数如表所示: 弱电解质 CH3COOH HClO H2CO3 NH3·H2O 电离平衡常数/() Ka=1.7×10-5 Ka=4.3×10-10 Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11 Kb=1.75×10-5 回答下列问题: (1)写出NH3·H2O电离的平衡常数表达式:Kb=____________________。 (2)常温下,氨水溶液加水稀释过程中,下列表达式的数值变大的是______(填字母)。 A.c(H+) B.c() C. D.c(H+)·c(OH-) (3)等物质的量浓度的a.CH3COONa溶液、b.NaClO溶液、c.Na2CO3溶液的pH由大到小的顺序为________________(用字母表示)。 (4)CH3COO-、ClO-、、中,结合质子能力最强的是___________,将少量CO2通入NaClO溶液中,发生反应的离子方程式是_____________________________________。 (5)25 ℃时,的NaHCO3溶液显__________性(填“酸”“碱”或“中”),结合有关数据解释原因____________________________________________________________。 (6)25℃时,将NaOH溶液与CH3COOH溶液等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示醋酸的电离平衡常数为____________________。 【答案】(1) (2)AC (3)c>b>a (4) ClO-+CO2+H2O=HClO+ (5) 碱 Ka()=5.6×10-11,Kh()=2.4×10-8,的水解程度大于它的电离程度 (6) 【详解】(1)一水合氨在水中的电离方程式为 ,其电离平衡常数表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,即 ; (2)氨水加水稀释时,电离平衡正向移动,但溶液体积增大的影响占主导,因此溶液中 、、 均减小; A.由于减小,温度不变则 不变,根据 可知 变大,A正确; B.稀释过程中减小,B错误; C.该比值可变形为 ;因为保持不变,而 减小,所以该比值变大,C正确; D.,温度不变,该数值不变,D错误; 故答案选AC; (3)根据“越弱越水解”的规律,酸的电离常数越小,其酸性越弱,对应的酸根离子水解程度越大,相同浓度下钠盐溶液的碱性越强(pH越大);由表格数据可知,酸性强弱顺序为:,因此,酸根离子的水解程度顺序为:,等浓度的钠盐溶液pH大小顺序为 ,即 c > b > a; (4)结合质子的能力与酸根离子的碱性强弱有关,酸性越弱,其共轭碱结合质子的能力越强;由第3小题解析可知,酸性最弱的是(对应电离常数),因此结合质子能力最强的是; 由于酸性 ,将少量通入溶液中,根据强酸制弱酸原理,反应生成和(不能生成 ),离子方程式为:; (5)在溶液中,发生电离产生 ,又能水解产生;其电离常数为,其水解常数为;因为,说明的水解程度大于其电离程度,溶液中,故溶液显碱性; (6)等体积混合后溶液显中性,则 ,根据电荷守恒 可得 ;混合后溶液体积增加一倍,因此 ;且根据物料守恒,混合后溶液中,则; 代入醋酸的电离平衡常数表达式得; 15.(26-27高二上·重庆渝中·阶段检测)电解质在水溶液中的行为影响了电解质溶液的性质。 Ⅰ.①铁丝②熔融的KCl③Na2SO4溶液④蔗糖⑤CH3COOH⑥BaCO3⑦SO2⑧氨水 (1)属于强电解质的是__________(填数字编号)。 Ⅱ.已知时,某些酸的电离平衡常数如下: 酸 HCN H2CO3 H3PO2(次磷酸) HF CH3COOH Ka (2)CH3COONa溶液显碱性的原因是____________________(用离子方程式表示)。 (3)常温下0.1 mol/L H3PO2溶液加水稀释后,下列各项中数值变大的是__________。 a.n(H+)    b.    c.     d. (4)将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是____________________。 (5)常温下,将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________。 (6)常温下Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中:若,则溶液中 ________。 (7)在某温度下的水溶液中,,x与y的关系如下图所示,则该温度下,将0.2000 mol/L盐酸溶液与0.1100 mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的__________。 (8)室温下某二元弱酸H2A的各含A微粒分布系数如图所示。向20.00 mL 0.10 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.2000 mol·L-1 KOH溶液。一般认为二元弱酸H2A能被分步准确滴定的条件是。下列说法正确的是______。 A.滴定开始时溶液pH约为1.1 B. 的溶液中, C.KHA溶液中, D.借助指示剂甲基橙和酚酞,用KOH标准溶液通过分步滴定可测定H2A、KHA混合液中的KHA含量 【答案】(1)②⑥ (2) (3)ab (4) (5) (6)0.47 (7)11 (8)AC 【详解】(1)电解质:在水溶液或熔融状态下能电离出阴阳离子而导电的化合物;能完全电离的电解质为强电质;强酸、强碱和绝大多数盐是强电解质。①铁丝是单质,即不是电解质也不是非电解质;②熔融的KCl是盐,是强电解质;③Na2SO4溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质;④蔗糖是有机物,是非电解质,⑤CH3COOH是弱酸,是弱电解质;⑥BaCO3是盐,是强电解质,⑦SO2是非金属氧化物,不能电离,是非电解质,⑧氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质。故属于强电解质质的有②⑥。 (2)CH3COONa溶液显碱性的原因是醋酸根水解生成氢氧根离子,反应的离子方程式为:。 (3)a.由表格只,H3PO2是一元弱酸,其电离方程式为:,加水稀释促进电离,n(H+)增大,a正确; b.,变形得,,温度不变,不变,稀释后减小,故该比值变大,b正确; c.稀释后, 减小,则增大,故变小,c错误; d.,温度不变,不变,d错误。 故答案选ab。 (4)由表格,酸性:,则二者反应的产物是和;反应的离子方程式为: (5),的水解平衡常数为:,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,,故混合溶液中。 (6),,,混合溶液中,则,故。 (7),,设体积均为V,则酸提供的,碱提供的,氢氧根过量,混合后溶液中剩余的,,结合图,,当,时,,则混合后溶液中的,。 (8)A.滴加0.2000 mol·L-1 KOH溶液中和酸的过程中,H2A的分布分数逐渐减小,HA-的分布分数先增大后减小,A2-的分布分数一直增大。对于,,图中左边交点处,,,则;对于,,图中右边交点处,,,。二元弱酸的电离以第一步为主,对于0.10 mol·L-1 H2A溶液, ,则,pH约为1.1,A正确; B.,,根据,则,B错误; C.KHA溶液中,物料守恒式为:,电荷守恒式为,二者联立消去可得:,C正确; D.分步测定条件为,本题比值为,无法分步滴定,不能用甲基橙和酚酞作指示剂,用KOH标准溶液分步滴定,D错误。 故答案选AC。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题01 电离常数的计算与应用(重难点讲义)化学鲁科版选择性必修1
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