（课标Ⅲ）2020版高考化学一轮复习 专题十四 弱电解质的电离平衡课件

专题十四弱电解质的电离平衡高考化学(课标Ⅲ)A组课标Ⅲ卷区题组五年高考考点一弱电解质的电离平衡1.(2019课标Ⅲ,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(H2P )+2c(HP )+3c(P )+c(OH-)C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强4O24O34O答案B本题涉及弱电解质的电离平衡及其影响因素,通过阿伏加德罗常数的应用,考查了学生分析和解决问题的能力,对H3PO4溶液中存在的电离平衡的分析,体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养。A项,由常温下溶液的pH=2可知c(H+)=10-2mol/L,则每升溶液中H+数目为0.01NA,错误;B项,依据电荷守恒可知正确;C项,加水稀释,溶液中的c(H+)减小,pH增大,错误;D项,由于H3PO4 H++H2P ,增加H2P 浓度,电离平衡逆向移动,c(H+)减小,酸性减弱,错误。4O4O易错警示A选项常温下pH=2的溶液中c(H+)=10-2mol/L易误当作0.02mol/L;C选项易误认为弱电解质的电离度增大,平衡正向移动,c(H+)增大。2.(2011课标,10,6分)将浓度为0.1mol· HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是 ()A.c(H+)B.Ka(HF)C. D. 1L(F)(H)cc(H)(HF)cc答案DHF为弱酸,存在电离平衡:HF H++F-,加水稀释,平衡正向移动,但c(H+)减小,A错误。电离常数只受温度的影响,温度不变,电离常数不变,B错误。当溶液无限稀释时,c(F-)不断减小,但c(H+)无限接近10-7mol·L-1,C错误。 = ,由于加水稀释,平衡正向移动,所以溶液中n(H+)增大,n(HF)减小,则 增大,D正确。(H)(HF)cc(H)(HF)nn(H)(HF)cc考点二电离常数的应用1.(2019课标Ⅰ,10,6分)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是 ()A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10-3mol·L-1(设冰的密度为0.9g·cm-3)C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl H++Cl-B组课标Ⅰ、课标Ⅱ、自主命题·省(区、市)卷题组考点一弱电解质的电离平衡答案D本题涉及的考点有HCl的电离、H+浓度计算和水分子间氢键等。根据题目提供的新信息,准确提取实质性内容,考查了学生接受、吸收、整合化学信息的能力。从原子、分子水平认识物质的结构和变化,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。由图可知,在冰表面第一层氯化氢以分子形式存在,在第二层氯化氢以离子形式存在,而第三层只有水分子,则在第一、二层之间存在可逆反应:HCl H++Cl-,A、C项正确,D项错误;1L冰中水的物质的量为 =50mol,第二层中,n(Cl-)∶n(H2O)=10-4∶1,n(Cl-)=5×10-3mol,则c(H+)=c(Cl-)= = =5×10-3mol·L-1,B项正确。310.9gcm100018gmolmL(Cl)nV35101Lmol思路分析依据图示分析氯化氢在不同层的存在形式,结合HCl的电离方程式和相关粒子数量比例关系求第二层中H+的浓度。2.(2018北京理综,8,6分)下列化学用语对事实的表述不正确的是 ()A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2 OH C17H35COOC2H5+ OB.常温时,0.1mol·L-1氨水的pH=11.1:NH3·H2O N +OH-C.由Na和Cl形成离子键的过程: D.电解精炼铜的阴极反应:Cu2++2e- Cu185H182H4H答案A本题考查酯化反应机理、弱电解质的电离、离子键的形成和电解原理的应用等相关知识。在酯化反应中,通常是“酸脱羟基醇脱氢”,所以A中反应后18O原子应存在于酯中。易错易混C项中离子键的形成过程包含电子的转移,用电子式表示离子键的形成过程时要用箭头表示出电子转移的方向。3.(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H2SO4、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.①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C①中的a点处Ba(OH)2和H2SO4恰好完全反应,Ba2+和S 完全转化为BaSO4沉淀,溶液的导电能力达到最低;在溶液中继续滴加H2SO4溶液到c点,此时H2SO4过量,溶液呈酸性。②中b点处Ba(OH)2和NaHSO4按物质的量之比1∶1反应,此时除了生成BaSO4沉淀外,还生成NaOH;b→d是继续加入的NaHSO4与NaOH反应的过程,因此②中c点溶液呈碱性。故C项错误。24O思路梳理对于曲线②对应的反应过程要分析清楚。从开始到b点所发生的反应是Ba(OH)2+NaHSO4 BaSO4↓+NaOH+H2O;从b点到d点所发生的反应是NaOH+NaHSO4 Na2SO4+H2O。理清了反应过程,此题就不难作答。4.(2015山东理综,13,5分)室温下向10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入0.1mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 () A.a点所示溶液中c(Na+)c(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(HA)D.b点所示溶液中c(A-)c(HA)答案Da点V(HA)=10mL,此时NaOH与HA刚好完全反应,pH=8.7,说明HA是弱酸,可知NaA溶液中:c(Na+)c(A-)c(OH-)c(HA)c(H+),A错误;a点为NaA溶液,A-水解促进水的电离,b点为等浓度的NaA与HA的混合溶液,以HA的电离为主,水的电离受到抑制,B错误;pH=7时,c(Na+)=c(A-)c(H+)=c(OH-),C错误;b点为等浓度的NaA与HA的混合溶液,溶液pH=4.77,说明HA的电离程度(HA H++A-)大于A-的水解程度(A-+H2O HA+OH-),故溶液中c(A-)c(HA),D正确。考点二电离常数的应用5.(2019天津理综,5,6分)某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。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 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(HA)(OH)(A)ccc答案C本题涉及弱酸的稀释与pH变化的相关知识,通过加水的体积与酸的pH变化图像,考查学生分析和解决问题的能力,以两种弱酸的性质作比较,体现宏观辨识与微观探析的学科核心素养。由电离常数的值可知酸性:HNO2CH3COOH,则曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液,曲线Ⅱ代表HNO2溶液,A项错误;当稀释相同倍数时,b点溶液中c(H+)大于c点,对水的电离的抑制作用:b点c点,所以水的电离程度:b点c点,B项错误; = ,c点到d点温度不变,KW和Ka都不变,C项正确;a点表示HNO2和CH3COOH两种酸溶液的pH相同,则c(CH3COOH)c(HNO2),同体积的两种酸溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)不同,D项错误。(HA)(OH)(A)cccWaKK审题方法①依题干信息判断两种酸的酸性强弱;②认真分析图像中曲线的变化趋势,准确判断曲线对应的酸。6.(2018天津理综,3,6分)下列叙述正确的是 ()A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小B.铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈C.反应活化能越高,该反应越易进行D.不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3答案B本题考查弱电解质的电离、金属的腐蚀、化学反应与能量及有机物分子的结构。A项,HA的Ka越小,说明该一元酸的酸性越弱,酸根离子的水解能力越强,NaA的Kh越大;B项,镀锌层局部破损后有可能在特定的环境下形成原电池,铁电极被保护而不易生锈;C项,活化能越高,反应越不易进行;D项,C2H5OH和CH3OCH3的官能团不同,红外光谱也不同,所以用红外光谱可以区分。知识拓展核磁共振氢谱用来确定化学环境中氢原子种类及数目;质谱用来确定分子的相对分子质量;红外光谱主要用来确定官能团的种类。7.(2017课标Ⅱ,12,6分)改变0.1mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)= ]。下列叙述错误的是 () A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)B.lg[K2(H2A)]=-4.2C.pH=2.7时,c(HA-)c(H2A)=c(A2-)D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)22(X)(H)(HA)(A)ccAcc答案D本题考查弱电解质的电离及相关计算。结合题图,可知A、C正确。K2(H2A)= ,结合题图中pH=4.2时c(HA-)=c(A2-),代入上式可得K2(H2A)=10-4.2,则lg[K2(H2A)]=-4.2,故B正确。pH=4.2时,c(H+)=10-4.2mol·L-1,但溶液中c(HA-)、c(A2-)均约为0.05mol·L-1,故D错。2(A)(H)(HA)ccc疑难突破在温度不变时,电离平衡常数不随溶液成分变化而改变,故可以选择特殊点进行计算,例如本题中K2(H2A)的计算。温馨提醒此类图像题中,曲线的“起点”“拐点”“交点”等特殊点往往会隐含重要的解题信息,要注意正确利用。8.(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C ,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的分数)与pH的关系分别如图1和图2所示。 23O图1图2 ①以酚酞为指示剂(变色范围pH8.0~10.0),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。②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4 H2As +H+的电离常数为 ,则p =(p4O1aK1aK =-lg )。(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吸附砷的质量)如图3所示。1aK1aK图3①在pH7~9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。②在pH4~7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)①OH-+H3AsO3 H2As +H2O②2.2(3)①在pH7~9之间,随pH升高H2As 转变为HAs ,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加②在pH4