2019高考化学考点必练专题16电离平衡知识点讲解.pdf

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1、 1 考点十六 电离平衡知识点讲解【知识讲解】一、弱电解质的电离 1、定义：电解质：在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。非电解质：在水溶液中和熔化状态下都不能导电的化合物。强电解质：在水溶液里全部电离成离子的电解质。弱电解质：在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。电解质离子化合物和部分共价化合物 非电解质大多数共价化合物 注意：电解质、非电解质都是化合物 SO2、NH3、CO2等属于非电解质 强电解质不等于易溶于水的化合物（如 BaSO4不溶于水，但溶于水的 BaSO4全部电离，故BaSO4为强电解质）2、弱电解质的电离平衡：在一定的条件下，当电解质分子电离成 离子的速率 和

2、离子结合成 分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫电离平衡。3、影响电离平衡的因素：温度：电离一般吸热，升温有利于电离。浓度：浓度越大，电离程度 越小；溶液稀释时，电离平衡向着电离的方向移动。同离子效应：在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质，会 抑制 电离。其他外加试剂：加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时，则促进电离。4、电离方程式的书写：用可逆符号，多元弱酸的电离要分步写（第一步为主）2 5、电离平衡常数：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数，（一般用 Ka

3、 表示酸，Kb 表示碱。）表示方法：ABA+B-K=电离平衡常数的影响因素：a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。b、电离常数受温度变化影响，不受浓度变化影响。c、同一温度下，不同弱酸，电离常数越大，其电离程度越大，酸性越强。典例 1（2018 届山西省大同市第一中学高三 11 月月考）常温下，有盐酸和醋酸两种溶液，c(Cl-)=c(CH3COO-),下列叙述正确的是 A.用该醋酸和盐酸做导电性实验，盐酸的灯泡更亮。B.用水稀释相同倍数后醋酸溶液的 pH 小于盐酸 C.分别用水稀释相同倍数后，所得溶液中:c(Cl-)=c(CH3COO-)D.醋酸溶液的 pH 大于盐酸【答案】B 典例 2（2

4、019 届浙江省杭州市建人高复高三上学期第一次月考）25时，甲、乙两烧杯分别盛有 5mLpH1 的盐酸和硫酸，下列描述中不正确的是 A 物质的量浓度：c甲=2c乙 B 水电离出的 OH浓度：c(OH)甲c(OH)乙 C 若分别用等浓度的 NaOH 溶液完全中和，所得溶液的 pH：甲=乙 D 将甲、乙烧杯中溶液混合后（不考虑体积变化），所得溶液的 pH1【答案】D 3【解析】盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸，其 pH 相等说明氢离子浓度相等。A.盐酸和硫酸溶液中氢离子浓度相等时，盐酸浓度为硫酸浓度的 2 倍，即 c甲=2c乙，故 A 正确；B.pH相等说明氢离子浓度相等，则氢氧根离子浓度也相等，故

5、 B 正确；C.pH 相等说明氢离子浓度相等，若分别用等浓度的 NaOH 溶液完全中和，所得溶液的 pH 都为 7，故 C 正确；D.甲、乙烧杯中溶液混合时，若不考虑体积变化，氢离子浓度不变，故 D 错误。典例 3（2018 届河北省邯郸市高三上学期摸底考试）亚氯酸（HClO2）是一种中强酸，易分解，亚氯酸及其盐类在工业生产和环境治理等方面用途非常广泛。回答下列问题：（1）HClO2中氯元素的化合价为_；亚氯酸不稳定，易分解为 Cl2、ClO2和 H2O，分解后的氧化产物与还原产物的物质的量之比为_。（2）已知常温下 Ka(HClO2)=1.110-2，则反应 HClO2+OH-ClO2-+H

6、2O 在常温下的平衡常数 K=_。（3）亚氯酸盐可用于脱除氮氧化物和硫氧化物，当其他条件不变时，测得脱除率与吸收液pH 的关系如图所示。已知：C12和 ClO2溶于水后更易与 SO2和 NO 反应。亚氯酸盐脱除 SO2的离子方程式为_。pH 越小，脱除率越大，其原因是_。【答案】+3 61 1.11012 2SO2+C1O2-+2H2O=2SO42-+C1-+4H+亚氯酸盐的氧化性在酸性条件下较强，pH 较小时有利于释放出 C1O2及 Cl2，C1O2和 Cl2溶于水可提高脱除率 4 化成 SO42，因此离子反应方程式为 2SO2+C1O2+2H2O=2SO42+C1+4H；根据题中信息，亚氯

7、酸盐的氧化性在酸性条件下较强，pH 较小时有利于释放出 ClO2及 Cl2，C1O2和 Cl2溶于水可提高脱除率。二、水的电离和溶液的酸碱性 1、水电离平衡：H2O H+OH-水的离子积：KW=c(H+)c(OH-)25时,c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L ;KW=c(H+)c(OH-)=10-14 注意：KW只与温度有关，温度一定，则 KW值一定；KW不仅适用于纯水，适用于任何稀溶液（酸、碱、盐）。2、水电离特点：（1）可逆（2）吸热（3）极弱 3、影响水电离平衡的外界因素：酸、碱：抑制水的电离 c(H+)H2Oc(OH-)H2O 10-7 温度：升温促进水的电离（水的电离是

8、吸 热的）易水解的盐：促进水的电离 c(H+)H2Oc(OH-)H2O 10-7 4、溶液的酸碱性和 pH：（1）pH=-lgc(H+)（2）pH 的测定方法：.酸碱指示剂 甲基橙、石蕊、酚酞 变色范围：甲基橙 3.14.4（橙色）石蕊 5.08.0（紫色）酚酞 8.210.0（浅红色）pH 试纸测定 PH 的操作：玻璃棒蘸取待测液体点在试纸上，然后与标准比色卡对比颜色。注意：不能用水湿润 PH 试纸；广泛 pH 试纸只能读取整数值或范围 典例 4（2019 届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试）下列有关滴定操作的说法正确的是()A 用 25mL 滴定管进行中和滴定时，用去标准液的体积为 2

9、1.7mL B 用标准的 KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸，洗净碱式滴定管后直接取标准 KOH 溶液进行滴定，则测定结果偏低 C 用标准的 KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸，配制标准溶液的固体 KOH 中含有 NaOH 杂质，则测定结果偏高 D 用未知浓度的盐酸滴定标准的 KOH 溶液时，若读取读数时，滴定前仰视，滴定到终点后俯视，会导致测定结果偏高 5【答案】D【解析】A滴定管精确值为 0.01mL，读数应保留小数点后 2 位，A 错误；B用标准 KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，洗净碱式滴定管后直接取标准 KOH 溶液进行滴定，由于没有润洗，标准液浓度减小，消耗标准液体积增加，则测定结果偏高，B

10、错误；C所用的固体 KOH 中混有 NaOH，相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾，氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量，故所配的溶液的OH-浓度偏大，导致消耗标准液的体积V（碱）偏小，根据c（酸）c(碱)V(碱)/V(酸)可知 c（酸）偏小，C 错误；D用未知浓度的盐酸滴定标准的 KOH 溶液时，若滴定前仰视读数，滴定至终点后俯视读数，导致消耗的盐酸体积偏小，依据 c（酸）c(碱)V(碱)/V(酸)可知测定结果偏高，D 正确。典例 5（天津市 2017-2018 学年高三年级第二学期化学试题）I某工厂废水中含游离态氯，通过下列实验测定其浓度。取水样 10.0 mL 于锥形瓶中，加入 10.0 m

11、L 的 KI 溶液(足量)，发生的反应为：Cl2+2KI2KCl+I2，滴入指示剂 23 滴。取一滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净后，再用 0.01molL-1 Na2S2O3溶液润洗，然后装入0.01molL-1 Na2S2O3溶液到 0 刻度以上，排出下端尖嘴内的气泡，调整液面至 0 刻度或 0 刻度下某一位置，记下读数。将锥形瓶置于滴定管下进行滴定，发生的反应为：I2+2Na2S2O3=2NaI+2Na2S4O6。试回答下列问答：（1）步骤加入的指示剂是_。（2）步骤应使用_式滴定管。（3）判断达到滴定终点的实验现象是_。（4）若用 0.1032 mol/L HCl 溶液滴定未知浓度的 N

12、aOH 溶液，下列情况对实验结果无影响的是_。A酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗 B锥形瓶未用待测液润洗 C滴定前滴定管尖嘴中有一气泡，滴定后气泡消失了 D滴定时将标准液溅出锥形瓶外（5）碳酸 H2CO3，K1=4.310-7，K2=5.610-11，草酸 H2C2O4 K1=5.910-2，K2=6.410-5。0.1 mol/L Na2CO3溶液的 pH_0.1 mol/L Na2C2O4溶液的 pH(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的 6 顺序正确的是_。Ac(H+)c(HC2O4-)c(HCO3-)c（CO32-)Bc(

13、HCO3-)c(HC2O4-)c(C2O42-)c(CO32-)Cc(H+)c(HC2O4-)c(C2O42-)c(CO32-)Dc(H2CO3)c(HCO3-)c(HC2O4-)c(CO32-)【答案】淀粉溶液碱滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变成无色且半分钟内不恢复 B 大于AC【解析】(1)溶液中有单质碘，加入淀粉溶液呈蓝色，碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应，当反应终点时，蓝色褪去；故答案为：淀粉溶液；据 c(待测)=可知，测定 c(待测)无影响，故 B 正确；C、滴定前滴定管尖嘴中有一气泡，滴定后气泡消失了，造成 V(标准)偏大，根据 c(待测)=可知，测定 c(待测)偏大，故 C 错误；D

14、、滴定时将标准液溅出锥形瓶外，造成 V(标准)偏小，根据c(待测)=可知，测定 c(待测)偏小，故 D 错误；故选 B；(5)草酸的二级电离常数等于碳酸的二级电离常数，说明草酸氢根的酸性比碳酸氢根的强，则 0.1 mol/L Na2CO3溶液中碳酸根的水解程度大于 0.1 mol/L Na2C2O4溶液中草酸根的水解程度，故 0.1 mol/L Na2CO3溶液碱性更强，即 0.1mol/LNa2CO3溶液的 pH 大于 0.1mol/L Na2C2O4溶液的 pH，草酸的一级、二级电离常数均大于碳酸的一级电离常数，草酸、碳酸的一级电离远大于二级电离，第一步电离为主，因此溶液中 c(H+)c(

15、HC2O4-)c(C2O42-)c(HCO3-)c(CO32-)，则 AC 正确，BD 错误，故答案为：大于；AC。典例 6（2019 届甘肃省甘谷县第一中学高三上学期第二次检测考试）硫代硫酸钠晶体（Na2S2O35H2O，M=248 gmol 1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：利用 K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：7 溶液配制：称取 1.2000 g 某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在_中溶解，完全溶解后，全部转移至 100 mL 的_中，加蒸馏水至_。滴定：取 0.00950 molL 1的 K2Cr2O7标准溶液 20.00 mL，硫酸酸化

16、后加入过量 KI，发生反应：Cr2O72+6I+14H+3I2+2Cr3+7H2O 然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定，发生反应：I2+2S2O32S4O62+2I。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液_，即为终点。平行滴定 3 次，样品溶液的平均用量为 24.80 mL，则样品纯度为_%（保留 1 位小数）。【答案】烧杯容量瓶刻度蓝色褪去 95.0 典例 7（2019 届江苏省东台市创新学校高三 9 月月考）某 Cr2O3样品中含有少量 Al2O3、MgO等杂质。实验室以此样品为主要原料制取重铭酸钾（K2Cr2O7）的流程如下：已知：2CrO42+2H+Cr2O72+H2O。(1)上述氧化过程

17、中，若将 1 mol Cr2O3转化成 Na2CrO4，消耗氧气的体积（标准状况）是_。(2)称取重铬酸钾试样 2.40g 配成 250 mL 溶液，取出 25.00 mL 于碘量瓶中，加入稀硫酸和足量碘化钾（铬被还原为 Cr3+）并放于暗处 6 min 左右，然后加入适量水和数滴淀粉指示剂，用 0.24 molL1Na2S2O3标准溶液滴定至终点（发生反应：I2+2S2O32=2I+S4O62，杂质不参与反应），共用去 Na2S2O3标准溶液 20.00 mL。求所得产品中重铬酸钾的质量分数（写出计算过程）。【答案】33.6L98%8【解析】（1）根据氧化还原反应得失电子守恒，1 mol C

18、r2O3转化成 Na2CrO4，需要失去 6mole-，需要 mol 的氧气得到电子，所以消耗氧气的体积（标准状况）是 22.4L/mol mol=33.6L；（2）称取重铬酸钾试样 2.40g 配成 250 mL 溶液，取出 25.00 mL 于碘量瓶中，加入稀硫酸和 足 量 碘 化 钾（铬 被 还 原 为Cr3+）并 放 于 暗 处6 min左 右，反 应 为：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O，然后加入适量水和数滴淀粉指示剂，用 0.24 mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点，（发生反应：I2+2S2O32=2I+S4O62，杂质不参与反应），共用去 Na

19、2S2O3标准溶液 20.00 mL，依据反应的定量关系为：Cr2O72-3I2 6Na2S2O3 1 6 0.24mol/L0.020L n n=0.0008mol，称取重铬酸钾试样 2.40g 配成 250 mL 溶液 K2Cr2O7的质量，m（K2Cr2O7）=0.0008mol294g/mol=2.352g，产品中 K2Cr2O7的质量分数：100%=98.0%。典例 8（2019 届甘肃省酒泉市敦煌中学高三二诊）铬是人体必需元素，如含量不足会影响糖类和脂类的代谢，过高则会引起急性中毒。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染：完成下列填空：（1）含 Cr2O72离子的废水在酸性条件下用

20、 Fe3O4处理，反应的离子方程式如下，配平该离子反应方程式：_Cr2O72+Fe3O4+H+Cr3+Fe3+H2O，_（2）反应是可逆反应，在 Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，写出该反应的离子方程式：_（3）向上述反应后的溶液中加入碱溶液，让废水的 pH 升至 810，控制适当的温度，使产物中的金属阳离子全部转变为沉淀。回收所得的 Cr(OH)3，经处理后又可转变成 K2Cr2O7。纯净的 K2Cr2O7常用于准确测定 Na2S2O3溶液的物质的量浓度，方法如下：Cr2O72-+6I-+14H+3I2+2Cr3+7H2O 2S2O32-+I2S4O62-+2I-，准确

21、称取纯净的 K2Cr2O7 0.294g，配 9 成溶液，加足量 KI，用 Na2S2O3溶液滴定，消耗 Na2S2O3溶液 25.00mL。回 收 所 得 的 Cr(OH)3在 处 理 之 前 需 要 先 进 行 洗 涤，洗 涤 沉 淀 的 方 法 为_；滴定时加入的指示剂通常为_，滴定至终点的现象是_；Na2S2O3溶液的物质的量浓度为_（保留四位有效数字）。【答案】1，6，62，2，18，312CrO422HCr2O72H2O 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，使蒸馏水完全浸没沉淀，待蒸馏水自然流尽后，重复操作 23 次淀粉溶液溶液的颜色由蓝色变为无色，且半分钟内溶液的颜色不再改变 0.240

22、0molL1【解析】（1）反应中 Cr2O72Cr3+，Cr 元素由+6 价降低为+3 价，共降低 6 价，Fe3O4Fe3+，Fe 元素由平均化合价+价升高为+3 价，共升高 1 价，化合价最小公倍数为 6，Cr2O72的系数为 1，Fe3O4的系数为 6，再根据原子守恒、电荷守恒配平其它物质系数，配平得反应方程式为 1Cr2O72+6Fe3O4+62 H+2 Cr3+18Fe3+31H2O；三、一元强酸与一元弱酸的比较：1、浓度相同、体积相同的一元强酸与一元弱酸的比较 c(H+)pH 与金属V开始 与金属V过程 产生 H2 的量 中和碱的量 加 水 稀 释后 PH 同 加相同水稀释后 PH

23、 HCl 大 小 快 快 相同 相同 多 小 HAc 小 大 慢 慢 少 大 10 2、pH 相同的一元强酸与一元弱酸的比较：c(H+)c 与金属V开始 与金属V过程 产生 H2 的量 中和碱的量 加水稀释后 PH 同 加相同水稀释后 PH HCl 相同 小 相同 小 少 少 少 大 HAc 大 大 多 多 多 小 典例 9（2018 届山东省临沂市临沭第一中学高三 10 月学情调研测试）常温下，部分酸的电离平衡常数如下：化学式 HK HCN H2CO3 电离常数 Ka=3.510-4 Ka=5.010-10 Ka1=4.310-7，Ka2=5.610-11 （1）c(H+)相同的三种酸，其酸

24、的浓度从大到小为_。（2）若 HCN 酸的起始浓度为 0.0lmol/L，平衡时 c(H+)约为_mol/L。若使此溶液中 HCN 的电离程度增大且 c(H+)也增大的方法是_。（3）中和等量的 NaOH，消耗等 pH 的氢氟酸和硫酸的体积分别为 aL、bL，则 a_b(填“大于”、“小于”或“等于”)。中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要 NaOH 的物质的量为 n1、n2，则 n1_n2(填“大于”、“小于”或“等于”）（4）向 NaCN 中通入少量的 CO2，发生的离子方程式为_。（5）设计实验证明氢氟酸比盐酸的酸性弱_。【答 案】c(HCN)c(H2CO3)c(HF)10-6 升 高

25、温 度 小 于 小 于 CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-测定等浓度的两种酸的 pH，氢氟酸的 pH 大或等浓度的两种酸分别与 Zn 反应，初始氢氟酸冒气泡慢（其它合理也给分）11 (3)中和等量的 NaOH，需要消耗等物质的量的氢离子，当氢氟酸和硫酸的 pH 相等时，由于硫酸是强酸，氢氟酸为弱酸，需要氢氟酸和硫酸的体积比小于 1:1，即 a 小于 b。氢氟酸为一元酸、硫酸为二元酸，中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要 NaOH 的物质的量为 1:2，即 n1小于 n2，故答案为：小于；小于；(4)酸性：HFH2CO3HCNHCO3-。向 NaCN 中通入少量的 CO2反应生成 HCN 和 NaHCO3，反应的离子方程式为 CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-，故答案为：CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-；(5)证明氢氟酸比盐酸的酸性弱可以使用的方法有：测定等浓度的两种酸的 pH，氢氟酸的pH 大；等浓度的两种酸分别与 Zn 反应，初始氢氟酸冒气泡慢；测定等物质的量浓度的两种溶液的导电性，盐酸的灯泡较亮、氢氟酸的灯泡较暗等，故答案为：测定等浓度的两种酸的 pH，氢氟酸的 pH 大或等浓度的两种酸分别与 Zn 反应，初始氢氟酸冒气泡慢。