1、专题八弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性【考情探究】课标解读考点弱电解质的电离平衡水的电离溶液的酸碱性解读1.了解强电解质和弱电解质的概念2.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性3.理解弱电解质在水中的电离平衡4.能利用电离平衡常数进行相关计算1.了解水的电离、离子积常数2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算3.理解酸碱中和滴定原理,能正确测定溶液pH考情分析从近年的高考试题来看,本专题知识是必考内容,也是高中化学学习的难点。本部分内容主要以滴定曲线的形式,并结合盐类水解知识在选择题中进行考查,考查内容主要有:通过图像分析强、弱电解质,比较、计算电离平衡常数及电离度;p
2、H的简单计算和判断溶液的酸碱性;判断溶液中微粒浓度关系;水的电离平衡的影响因素及与KW的关系;中和滴定实验的有关知识备考指导弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性主要出现在具体问题情境中,针对宏观反应进行微观分析,是宏观辨识与微观探析学科核心素养的体现。建议把课内知识模型化,分清各类平衡的主体对象及相应平衡的特点,做到举一反三,把各模型应用到陌生情境中【真题探秘】基础篇 固本夯基【基础集训】考点一弱电解质的电离平衡1.常温下甲酸(HCOOH)、苯甲酸(C6H5COOH)、碳酸的电离常数如表所示,下列各选项正确的是()物质甲酸苯甲酸碳酸电离常数1.810-46.2810-5Ka1=4.4510-7Ka
3、2=4.710-11A.25 时1 mol/L的HCOONa溶液中阴离子总浓度大于1 mol/L的C6H5COONa溶液B.25 时向等体积、相同pH的甲酸和苯甲酸溶液中投入足量锌粉,前者产生氢气的量大C.1 mol/L的甲酸溶液中粒子浓度关系是:c(H+)c(HCOO-)c(HCOOH)c(OH-)D.向Na2CO3溶液中加过量苯甲酸溶液发生反应的离子方程式为CO32-+C6H5COOH HCO3-+C6H5COO-答案A2.某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。根据图像判断错误的是()A.a一定大于9B. 为NaOH溶液稀释时
4、溶液的pH变化曲线C.完全中和相同体积的两溶液,消耗相同浓度的稀H2SO4的体积:V(NaOH溶液)c(OH-)=c(H+)答案B4.下列说法正确的是()A.常温下,c(Cl-)均为0.1 molL-1 NaCl溶液与NH4Cl溶液,pH相等B.常温下,浓度均为0.1 molL-1的CH3COOH溶液与盐酸,导电能力相同C.常温下,盐酸中c(Cl-)与CH3COOH溶液中c(CH3COO-)相等,两溶液的pH相等D.室温下,等物质的量浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈中性答案C5.下列有关电解质溶液的说法正确的是()A.向0.1 molL-1的氨水中加入少量水,溶液中
5、c(NH3H2O)c(NH4+)增大B.向0.1 molL-1的CH3COOH溶液中加入少量冰醋酸,溶液中c(H+)c(CH3COOH)减小C.将NH4Cl溶液从20 升温至30 ,溶液中c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)KW不变D.向NaHCO3溶液中加入NH4Cl至中性,溶液中c(Na+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+c(CO32-)答案B考点二水的电离溶液的酸碱性6.实验测得0.1 molL-1NH3H2O溶液、0.1 molL-1NH4Cl溶液以及H2O的pH随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.随温度升高,H2O逐渐由弱碱性转变为酸性B.25
6、 时,NH3H2O的电离常数Kb10-5C.水的离子积常数:a点b点c点D.NH3H2O溶液和NH4Cl溶液pH随温度变化趋势不同,是因为平衡移动方向不同答案B7.将打磨后的镁条放入盛有50 mL蒸馏水的烧杯中,用pH传感器和浊度传感器监测溶液pH和溶液浊度随时间的变化(如图)。下列有关描述正确的是()A.该实验是在常温下进行的B.实线表示溶液浊度随时间的变化C.50 s时向溶液中滴入酚酞试液,溶液变红D.150 s后溶液浊度下降是因为生成的Mg(OH)2沉降答案D8.在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系,下列关于离子共存的说法中正确的是()A.a点对应的溶液中大量存在
7、:CO32-、Na+、Cl-、SO42-B.b点对应的溶液中大量存在:Fe2+、Ba2+、K+、NO3-C.c点对应的溶液中大量存在:Na+、Ba2+、Cl-、Fe3+D.d点对应的溶液中大量存在:Na+、K+、ClO-、Cl-答案D9.已知100 时,水的离子积常数KW=110-12。对于该温度下pH=11的氨水,下列叙述正确的是()A.向该溶液中加入同温同体积pH=1的盐酸,反应后溶液呈中性B.温度降至25 ,该氨水中H2O电离出的H+浓度小于10-11 molL-1C.向该氨水中加入NH4Cl溶液,NH3H2O的电离程度增强D.滴加等浓度、等体积的硫酸,得到的溶液中存在电离平衡:NH4H
8、SO4(aq)NH4+(aq)+H+(aq)+SO42-(aq)答案B10.下列叙述正确的是()A.某溶液的pH=7,则该溶液为中性溶液B.一定温度下,向AgCl饱和溶液中加入少量NaCl固体,Ksp(AgCl)减小C.常温下,反应X(s)+Y(l) 2Z(g)不能自发进行,则该反应的H0D.常温下,0.01 molL-1的NaOH溶液中由水电离的c(H+)=1.010-2 molL-1答案C综合篇 知能转换【综合集训】1.(2019全国大联考,13)浓度均为0.1 molL-1、体积均为V0的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lgVV0的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()A.
9、HX、HY都是弱酸,且HX的酸性比HY的弱B.相同温度下,电离常数K(HX):abC.常温下,由水电离出的c(H+)c(OH-):ac(HA)答案B3.(2020届深圳高级中学二测,13)25 时,向Na2CO3溶液中滴入盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。已知:lgX=lgc(CO32-)c(HCO3-)或lgc(HCO3-)c(H2CO3),下列叙述正确的是()A.曲线m表示pH与c(HCO3-)c(H2CO3)的变化关系B.当溶液呈中性时,c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)C.Ka1(H2CO3)=1.010-6.4D.25 时,CO32-+H2O HCO3
10、-+OH-的平衡常数为1.010-7.6答案C应用篇 知行合一【应用集训】1.(2019山东德州二模,13)25 时,用0.10 molL-1的氨水滴定10.00 mL 0.05 molL-1 H2A溶液,加入氨水的体积(V)与溶液中lgc(H+)c(OH-)的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是()A.A点溶液的pH等于1B.由图中数据可知,H2A为弱酸C.B点水电离出的H+浓度为1.010-6 molL-1D.C点溶液中c(NH4+)c(A2-)c(OH-)c(H+)答案B2.(2019贵州黔东南州一模,13)常温下,向25.00 mL 0.1 molL-1 HSCN溶液中
11、滴入0.1 molL-1NaOH溶液,溶液中由水电离出的c(H+)的负对数-lg c水(H+)与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是()A.常温下,Ka(HSCN)约为110-3B.b=25.00C.R、Q两点溶液对应的pH=7D.N点溶液中:c(Na+)cbaB.常温下,R-的水解平衡常数数量级为10-9C.a点和d点溶液中,水的电离程度相等D.d点的溶液中,微粒浓度关系:c(R-)+2c(HR)=c(NH3H2O)答案B4.(2019吉林一调,19)25 时,向盛有50 mL pH=2的HA溶液的绝热容器中加入pH=13的NaOH溶液,实验测得加入NaOH溶液的体积(V)与
12、所得混合溶液的温度(T)的关系如下图所示。下列叙述正确的是()A.HA溶液的物质的量浓度为0.01 molL-1B.bc的过程中,温度降低的原因是溶液中发生了吸热反应C.ab的过程中,混合溶液中可能存在:c(A-)=c(Na+)D.25 时,HA的电离平衡常数K约为1.2510-2答案C【五年高考】考点一弱电解质的电离平衡1.(2019课标,11,6分)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是()A.每升溶液中的H+数目为0.02NAB.c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+c(OH-)C.加水稀释使电离度增大,溶液pH
13、减小D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强答案B2.(2019天津理综,5,6分)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.010-4和1.710-5。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.曲线代表HNO2溶液B.溶液中水的电离程度:b点c点C.从c点到d点,溶液中c(HA)c(OH-)c(A-)保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同答案C3.(2016北京理综,11,6分)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2
14、SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析不正确的是()A.代表滴加H2SO4溶液的变化曲线B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-C.c点,两溶液中含有相同量的OH-D.a、d两点对应的溶液均显中性答案C4.(2017江苏单科,20,14分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有CO32-,其原因是。(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和
15、的分数)与pH的关系分别如图1和图2所示。图1图2以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.010.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为。H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4 H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=(pKa1=-lg Ka1)。(3)溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH=7.1时,吸附剂X表面不带电荷;pH7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附
16、砷的质量)如图3所示。图3在pH 79之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是 。在pH 47之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为 。提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是 。答案(14分)(1)碱性溶液吸收了空气中的CO2(2)OH-+H3AsO3 H2AsO3-+H2O2.2(3)在pH 79之间,随pH升高H2AsO4-转变为HAsO42-,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加在pH 47之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H2AsO4-和HAsO42-阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3分子存在,与吸附剂X表面产
17、生的静电引力小加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷考点二水的电离溶液的酸碱性5.(2016课标,12,6分)298 K时,在20.0 mL 0.10 molL-1氨水中滴入0.10 molL-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 molL-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是()A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂B.M点对应的盐酸体积为20.0 mLC.M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)D.N点处的溶液中pHc(A-)c(H+)c(HA)B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(H
18、A)D.b点所示溶液中c(A-)c(HA)答案D4.(2013广东理综,12,4分)50 时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是()A.pH=4的醋酸中:c(H+)=4.0 molL-1B.饱和小苏打溶液中:c(Na+)=c(HCO3-)C.饱和食盐水中:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)D.pH=12的纯碱溶液中:c(OH-)=1.010-2 molL-1答案C5.(2014山东理综,13,5分)已知某温度下CH3COOH和NH3H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 molL-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中()A.水的电离程度
19、始终增大B.c(NH4+)c(NH3H2O)先增大再减小C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH4+)=c(CH3COO-)答案D考点二水的电离溶液的酸碱性6.(2015广东理综,11,4分)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是()A.升高温度,可能引起由c向b的变化B.该温度下,水的离子积常数为1.010-13C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化答案C7.(2015重庆理综,3,6分)下列叙述正确的是()A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增
20、大醋酸的电离程度B.25 时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7C.25 时,0.1 molL-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱D.0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)答案C8.(2013山东理综,13,4分)某温度下,向一定体积0.1 molL-1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=-lgOH-)与pH的变化关系如图所示,则() A.M点所示溶液的导电能力强于Q点B.N点所示溶液中c(CH3COO-)c(Na+)C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同D.Q点消耗NaOH溶
21、液的体积等于醋酸溶液的体积答案C9.(2013大纲全国,12,6分)下图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是()A.两条曲线间任意点均有c(H+)c(OH-)=KWB.M区域内任意点均有c(H+)c(OH-)C.图中T1c(OH-)c(HCO3-)c(CO32-)c(H+)D.中和等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的物质的量前者小于后者答案C6.(2020届惠州一调,11)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 molL-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断正确的是()A.三种酸对应电离常数Ka的大小关系为HD
22、HBHAB.滴定至P点时,溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB)C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)D.当中和百分数达100%时,三种溶液中:c(A-)c(B-)c(HC2O4-)c(H2C2O4)c(C2O42-)答案D8.(2018韶关二模,13)将c mol/L氨水滴入10 mL 0.1 mol/L盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是()A.c=0.1B.25 时,NH4Cl的水解常数=(10c-1)10-7C.水的电离程度:BCADD.B点:c(NH3H2O)+c(H+)=c(OH-)答案B9.(201
23、8佛山二模,13)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)与NH3相似,其水溶液呈碱性,25 时,向10 mL 0.1 molL-1乙二胺溶液中滴加0.1 molL-1盐酸,各组分的物质的量分数随溶液pH的变化曲线如图所示,下列说法错误的是()A.混合溶液呈中性时,滴加盐酸的体积小于10 mLB.Kb2(H2NCH2CH2NH2)的数量级为10-8C.a点处的溶液中:c(H+)+3c(H3NCH2CH2NH3)2+=c(OH-)+c(Cl-)D.水的电离程度:ab答案A二、非选择题(共25分)10.(2018北京昌平期末,16)(10分)醋酸是实验室及生活中的常见物质。(1)写出醋酸的电离方程式:
24、。(2)常温下醋酸溶液的pH7c.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2d.0.1 molL-1 CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红e.常温下0.1 molL-1醋酸溶液的pH1(4)25 时,在体积均为20 mL、浓度均为0.1 molL-1的CH3COOH溶液、盐酸中,分别逐滴加入浓度为0.1 molL-1的NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积变化如图所示。.当加入NaOH溶液20 mL时,溶液的离子浓度大小关系是。.当溶液的pH=7时,溶液中存在的微粒浓度大小关系正确的是。a.c(Na+)=c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(H+)=c(OH-)b.c(Na+)=
25、c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-)c(CH3COOH)c.c(CH3COOH)c(Na+)=c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-)答案(1)CH3COOH CH3COO-+H+(2)醋酸可以电离出H+,溶液中c(H+)c(OH-)(3)abe(4).c(Na+)=c(Cl-)c(H+)=c(OH-).a11.(2018湖北荆州质检,18)(15分).氨是重要的工业原料,在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用。(1)工业上用N2和H2在一定条件下合成氨,下列措施能使正反应速率增大,且使平衡混合物中NH3的体积分数一定增大的是。A.降低反应温度B.压缩反应混合物C.充入N2D.液
26、化分离NH3(2)常温下向100 mL 0.2 molL-1的氨水中逐滴加入0.2 molL-1的盐酸,所得溶液的pH、溶液中NH4+和NH3H2O物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示,根据图像回答下列问题。表示NH3H2O浓度变化的曲线是(填“A”或“B”)。NH3H2O的电离常数为(已知lg1.8=0.26)。当加入盐酸体积为50 mL时,溶液中c(NH4+)-c(NH3H2O)=molL-1。.若液氨中也存在类似水的电离(H2O+H2O H3O+OH-),碳酸钠溶于液氨后也能发生完全电离和类似水解的氨解。(1)写出液氨的电离方程式:。(2)写出碳酸钠溶于液氨后第一级氨解的离子方程式:。(3)写出碳酸钠的液氨溶液中各离子浓度的大小关系:。答案.(1)B(2)A1.810-5或10-4.742(10-5-10-9).(1)NH3+NH3 NH4+NH2-(2)CO32-+2NH3 NH2-+NH4CO3-(3)c(Na+)c(CO32-)c(NH2-)c(NH4CO3-)c(NH4+)
