专题04 电离平衡 水的电离和溶液的pH（原卷版）.docx

1、专题04 电离平衡 水的电离和溶液的pH目录 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 题型归纳：归纳常考热点题型，高效解题 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 学以致用：真题感知+提升专练，全面突破复习要点聚焦1.弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.电离常数的含义，电离常数的应用及相关计算。3.水的电离、离子积常数(Kw)。4.溶液pH的含义及其测定方法，进行pH的简单计算。知识网络聚焦一、强电解质和弱电解质1、电解质：在水溶液中或 熔融状态下 能导电的化合物。2、非电解质：在水溶液中和 熔融状态下 均以分子形式存在，因而不能导电的化合物。3、强电解质

2、和弱电解质（1）实验探究盐酸和醋酸的电离程度酸0.1 molL1盐酸0.1 molL1醋酸pH较 小 较 大 导电能力较 强 较 弱 与镁条反应的现象产生无色气泡 较快 产生无色气泡 较慢 实验结论实验表明盐酸中c(H) 更大 ，说明盐酸的电离程度 大于 醋酸的电离程度（2）强电解质与弱电解质的比较强电解质弱电解质概念在水溶液中能 全部 电离的电解质在水溶液中只能 部分 电离的电解质电解质在溶液中的存在形式只有 阴、阳离子 既有 阴、阳离子 ，又有电解质 分子 化合物类型离子化合物、部分共价化合物共价化合物实例多数盐(包括难溶性盐)； 强酸 ，如HCl、H2SO4等； 强碱 ，如KOH、Ba(

3、OH)2等 弱酸 ，如CH3COOH、HClO等； 弱碱 ，如NH3H2O等；水二、弱电解质的电离平衡1、电离平衡状态（1）概念：在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子 电离成离子的速率 与 离子结合成弱电解质分子的速率 相等，溶液中各分子和离子的 浓度 都不再发生变化，电离过程就达到了电离平衡状态。（2）建立过程2、电离方程式的书写（1）强电解质：完全电离，在写电离方程式时，用“=”。（2）弱电解质：部分电离，在写电离方程式时，用“”。3、电离平衡的影响因素（1）温度：弱电解质的电离一般是 吸热 过程，升高温度使电离平衡向 电离 的方向移动，电离程度 增大 。（2）浓度：在一定温度下，同

4、一弱电解质溶液，浓度越小，离子相互碰撞结合为分子的几率 越小 ，电离程度 越大 。（3）同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动，电离程度 减小 。（4）化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时，电离平衡向 电离 方向移动。三、电离平衡常数1、概念：在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液中弱电解质电离所生成的 各种离子浓度的乘积 ，与溶液中 未电离分子的浓度 之比是一个常数，简称电离常数，用K表示。2、电离平衡常数的表示方法ABABK3、弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越 大 ，酸(或碱)性越

5、 强 。4电离常数的影响因素(1)内因：同一温度下，不同的弱电解质的电离常数 不同 ，说明电离常数首先由物质的 本性 所决定。(2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与 温度 有关，由于电离为 吸热 过程，所以电离平衡常数随 温度升高 而增大。5、电离常数的计算三段式法例：25 a molL1的CH3COOHCH3COOH CH3COOH起始浓度/molL1 ： a 0 0变化浓度/molL1 ： x x x平衡浓度/molL1 ： ax x x则Ka四、水的电离1、水的电离（1）水是一种极弱的电解质。（2）水的电离方程式为H2OH2O H3OOH，简写为H2O HOH。（3）水的电离平衡

6、常数K电离。2、水的离子积常数（1）含义：因为水的浓度可看作常数，所以水中的 c(H)c(OH) 可看作常数，称为水的 离子积常数 ，简称水的离子积，用KW表示。（2）表达式与数值：表达式KW c(H)c(OH) ，室温时，KW1.01014。（3）影响因素：KW只受温度影响，由于水的电离是 吸热 过程，温度升高，KW增大。五、溶液的酸碱性与pH125 时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度纯水0.1 molL1 NaOH溶液0.1 molL1盐酸c(H)/molL1 1107 11013 0.1 c(OH)/molL1 1107 0.1 11013 c(H) 、c(OH)的相对大小 c(H

7、)c(OH) c(H) c(OH)溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性 2、溶液的酸碱性与溶液中c(H)、c(OH)的关系c(H)与c(OH)的关系c(H)的范围(室温下)酸性溶液c(H)c(OH)c(H) 1107 molL1中性溶液c(H)c(OH)c(H) 1107 molL1碱性溶液c(H)c(OH)c(H) 1107 molL1任何水溶液中都有H和OH。3溶液的pH与c(H)及酸碱性的关系计算公式pH lg_c(H) 意义pH越大，溶液的碱性 越强 ；pH越小，溶液的酸性 越强 溶液酸碱性与pH的关系(常温下)pH7，为 酸性 溶液；pH7，为中性溶液；pH7，为 碱性 溶液适用范围110

8、14 molL1c(H)1 molL1特别提醒pH计算公式中c(H)：强酸溶液：c(H)nc(HnA) ；若强碱溶液：c(H)。4、溶液酸碱性的测定方法（1）利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净的 玻璃片或表面皿上 ，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与 标准比色卡 对照，读出pH。广泛pH试纸：其pH范围是 114 (最常用)，可以识别的pH差约为 1 。精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值。专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用 pH试纸 。（2）用pH计测量。pH计也叫 酸度计 ，该仪器可精密测量溶液的pH。其量程

9、为 014 。5、pH的应用pH在医疗、生活、环保、农业生产和 科学实验 中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或 产品质量、产量 的一个关键因素。六、酸碱中和滴定实验1、概念和原理（1）概念：依据中和反应，用已知浓度的 酸(或碱) 来测定未知浓度的 碱(或酸) 的方法。（2）原理：在中和反应中，酸提供的H与碱提供的OH之间的 物质的量 相等 。即： c(Hc(OH，则c(H)或c(OH)。2、主要仪器使用（1）仪器：滴定管，铁架台，滴定管夹， 锥形瓶 ， 烧杯 。仪器a是 酸式滴定管 ，仪器b是 碱式滴定管 。精密度： 0.01 mL。（2）滴定管的使用方法检查仪器：使用前先检查

10、滴定管活塞是否漏水。润洗仪器：在加入溶液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液 润洗 23遍。加入溶液：分别将溶液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管 0 刻度线以上。调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满溶液，然后调节滴定管液面使其处于 “0”刻度 或 “0”刻度以下的某一刻度 。准确读取数值并记录。3、主要试剂（1）待测液；（2）标准液；（3）指示剂（一般用 酚酞或甲基橙 ，一般不用石蕊，颜色改变不明显）。4、指示剂的选择（1）原理：由曲线可以看出，在酸、碱中和滴定过程中，溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程，在此范围内，滴加很少的酸(或碱)，溶液的pH就有很大

11、的变化，能使指示剂的颜色变化明显，所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH7的点上，但体积差距很小，可以忽略不计。（2）酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)指示剂变色范围(颜色与pH的关系)石蕊8.0 蓝 色酚酞10.0 红 色甲基橙4.4 黄 色5、滴定操作（1）滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇，甚至半滴一摇，利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液。（2）终点的判断：滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在 半分钟 内不变回原色，视为 滴定 终点。6、数据处理为减少实验误差，重复实验 23 次，求出所用标准溶液体积的 平均值 ，然后再计算待测液的 物质的量 浓度。题型一 强电解质与

12、弱电解质典例1 1（2023上广东深圳高二深圳市罗湖外语学校校考期中）下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是选项ABCD强电解质CuNaClCaCO3HNO3弱电解质CH3COOHBaSO4HClOAl(OH)3非电解质蔗糖NH3酒精H2O题型二 弱电解质的电离平衡典例2 2（2023上广东深圳高二深圳市罗湖外语学校校考期中）下列方法中不能使0.10mol/L氨水中NH3H2O电离程度增大的是A加水稀释B微热溶液C滴加少量浓盐酸D加入少量氯化铵晶体题型三 电离平衡常数典例3 3（2024全国高二假期作业）、和都是强酸，它们的酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在

13、冰醋酸中的电离常数：酸下列说法中不正确的是A在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离B在冰醋酸中是这四种酸中最强的酸C水不能区分这四种酸的强弱，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱D在冰醋酸中的电离方程式为题型四 水的电离典例4 4（2023上新疆高二八一中学校考期中）在纯水中存在平衡：H2OH+OH-，若使水的电离平衡正向移动，并使OH-的浓度增大，则应加入的物质是ACH3COOHBKOHCKHSO4DNa题型五 溶液的酸碱性与PH典例5 5（2023上浙江台州高二路桥中学校考期中）在室温下，下列叙述正确的是A醋酸的电离平衡正向移动时，电离常数一定增大B等浓度等体积的醋酸溶液和盐酸分别与氢氧化钠溶液反应，

14、耗碱量相同C用pH=1盐酸分别中和等体积pH=13氢氧化钠溶液和氨水，NaOH消耗盐酸的体积大DpH=2的盐酸与pH=1的硫酸比较，题型六 酸碱中和滴定典例6 6（2023上北京高一北京育才学校校考期中）用溶液滴定未知浓度的溶液。该实验说法中，不正确的是A本实验可选用酚酞或甲基橙作指示剂B用酸式滴定管盛装溶液C用未知浓度的溶液润洗锥形瓶23次D滴定结束时俯视酸式滴定管读数，测量结果偏低强化一 判断溶液中微粒浓度比值的三种方法(1)将浓度之比转化为物质的量之比进行比较，这样分析起来可以忽略溶液体积的变化，只需分析微粒数目的变化即可。(2)“假设法”，如上述问题(3)，假设无限稀释，c(CH3CO

15、O)趋近于0，c(H)趋于107molL1，故比值变小。(3)“凑常数”，解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度，转化为一个常数与某种粒子浓度的乘积或相除的关系。强化二 溶液中(H)或(OH)的计算及应用(以室温为例)(1)酸、碱抑制水的电离，酸溶液中求c(OH)，即(H)(OH)c(OH)，碱溶液中求c(H)，即(OH)(H)c(H)。(2)水解的盐促进水的电离，故(H)等于显性离子的浓度。(3)酸式盐溶液酸式酸根以电离为主：(H)(OH)c(OH)。酸式酸根以水解为主：(H)(OH)c(OH)。强化三 正确理解水的电离平衡曲线(1)曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H)c(OH

16、)相同，温度相同。(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。强化四 酸碱溶液混合后酸碱性的判断规律(1)等浓度等体积的一元酸与一元碱混合的溶液“谁强显谁性，同强显中性”。(2)室温下c酸(H)c碱(OH)，即pH之和等于14时，一强一弱等体积混合“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。(3)已知强酸和强碱的pH，等体积混合(25 时)：pH之和等于14，呈中性；pH之和小于14，呈酸性；pH之和大于14，呈碱性。强化五 混合溶液pH的计算思维模型(1)两种强酸混合：直接求出c混(H)，再据此

17、求pHc混(H)。(2)两种强碱混合：先求出c混(OH)，再根据Kw求出c混(H)，最后求pHc混(OH)。(3)强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H或OH的浓度若酸过量：c混(H)若碱过量：c混(OH)最后根据pHlg c(H)，求pH。真题感知1（2023广东统考高考真题）下列陈述与陈述均正确，且具有因果关系的是选项陈述陈述A将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭浓硫酸具有氧化性和脱水性B装有的密闭烧瓶冷却后颜色变浅转化为的反应吸热C久置空气中的漂白粉遇盐酸产生漂白粉的有效成分是D溶液导电性比同浓度醋酸强溶液的比醋酸的高2（2023山东统考高考真题）一定条件下，乙酸酐醇解反应可进

18、行完全，利用此反应定量测定有机醇中的羟基含量，实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下：配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中，加入样品，充分反应后，加适量水使剩余乙酸酐完全水解：。加指示剂并用甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。在相同条件下，量取相同体积的乙酸酐-苯溶液，只加适量水使乙酸酐完全水解；加指示剂并用-甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。根据上述实验原理，下列说法正确的是A可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验B若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化，将导致测定结果偏小C步骤滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出，将导致测定结果偏小D步骤中，若加水量不足，将导致测定

19、结果偏大3（2023山东统考高考真题）一定条件下，乙酸酐醇解反应可进行完全，利用此反应定量测定有机醇中的羟基含量，实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下：配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中，加入样品，充分反应后，加适量水使剩余乙酸酐完全水解：。加指示剂并用甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。在相同条件下，量取相同体积的乙酸酐-苯溶液，只加适量水使乙酸酐完全水解；加指示剂并用甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。对于上述实验，下列做法正确的是A进行容量瓶检漏时，倒置一次即可B滴入半滴标准溶液，锥形瓶中溶液变色，即可判定达滴定终点C滴定读数时，应单手持滴定管上端

20、并保持其自然垂直D滴定读数时，应双手一上一下持滴定管4（2023山东统考高考真题）一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分解反应：研究发现，在反应、中，仅对反应有催加速作用；反应速率远大于反应，近似认为反应建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题：(1)一定条件下，反应、的焓变分别为、，则该条件下水气变换反应的焓变 (用含的代数式表示)。(2)反应正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为 ，此时反应的反应速率 (用含和k的代数式表示)。(3)温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，

21、使分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为，反应达平衡时，测得的浓度为。体系达平衡后 (用含y的代数式表示，下同)，反应的平衡常数为 。相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点中，的浓度峰值点可能是 (填标号)。与不含盐酸相比，达浓度峰值时，浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)，的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。5（2023海南统考高考真题）某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。检测方案的主要步骤有：粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、滴定等。回答问题：(1)实验方案中出现的图标和，前者提示实验

22、中会用到温度较高的设备，后者要求实验者 (填防护措施)。(2)灰化：干燥样品应装入 中(填标号)，置高温炉内，控制炉温850，在充足空气氛中燃烧成灰渣。a不锈钢培养皿b玻璃烧杯c石英坩埚(3)向灰渣中滴加32%的硝酸，直至没有气泡产生。灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是 (填化学式)，因而本实验应在实验室的 中进行(填设施名称)。若将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液(如图所示)，存在安全风险，原因是 。(4)测定铁含量基本流程：将滤液在200mL容量瓶中定容，移取25.00mL，驱尽并将全部还原为。用5mL微量滴定管盛装标准溶液进行滴定。选用微量滴定管的原因是 。三次平行测定的数据如下表。针

23、对该滴定数据，应采取的措施是 。序号123标准溶液用量/mL2.7152.9052.725本实验中，使测定结果偏小的是 (填标号)。a样品未完全干燥b微量滴定管未用标准溶液润洗c灰渣中有少量炭黑6（2023广东统考高考真题）化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。(1)盐酸浓度的测定：移取待测液，加入指示剂，用溶液滴定至终点，消耗溶液。上述滴定操作用到的仪器有 。ABCD该盐酸浓度为 。(2)热量的测定：取上述溶液和盐酸各进行反应，测得反应前后体系的温度值()分别为，则该过程放出的热量为 (c和分别取和，忽略水以外

24、各物质吸收的热量，下同)。(3)借鉴(2)的方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。序号反应试剂体系温度/反应前反应后i溶液粉abii粉ac温度：b c(填“”“”或“=”)。 (选择表中一组数据计算)。结果表明，该方法可行。(4)乙同学也借鉴(2)的方法，测量反应的焓变。查阅资料：配制溶液时需加入酸。加酸的目的是 。提出猜想：粉与溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在粉和酸的反应。验证猜想：用试纸测得溶液的不大于1；向少量溶液中加入粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和 (用离子方程式表示)。实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。教师

25、指导：鉴于以上问题，特别是气体生成带来的干扰，需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。优化设计：乙同学根据相关原理，重新设计了优化的实验方案，获得了反应A的焓变。该方案为 。(5)化学能可转化为热能，写出其在生产或生活中的一种应用 。提升专练1（2023上广东深圳高二深圳市罗湖外语学校校考期中）在0.10mol/L氢氟酸溶液中，能说明HF电离达到平衡的是A溶液显电中性B溶液中检测不出HF分子的存在Cc(F-)恒定不变Dc(H+)=c(F-)2（2023上四川宜宾高二四川省兴文第二中学校校考期中）醋酸的电离方程式为。25时，醋酸溶液中存在下述关系：，其数值是该温度下醋酸的电离平衡常数(Ka)。

26、下列说法不正确的是A的溶液中的约为B等物质的量浓度的溶液与HA溶液(25时，)，则pH：C该温度下醋酸溶液D升高温度，增大，变大3（2023上浙江宁波高二宁波市北仑中学校考期中）下列电离方程式书写正确的是AH2CO32H+COBHClOH+ClOCHCOOH=HCOO-+H+DCa(OH)2Ca2+2OH4（2023上北京西城高二北京铁路二中校考期中）下列事实不能说明亚硝酸是弱电解质的是A常温下，溶液的B亚硝酸溶液中存在分子，呈酸性C用溶液做导电性实验，灯泡很暗D0.1 mol/L 溶液中， mol/L5（2023上广西柳州高二柳铁一中校考期中）水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是A图

27、中五点间的关系：B若从A点到D点，可采用在水中加入少量酸的方法C若从A点到B点，可采用升温的方法D若处在B点时，将的硫酸溶液与的溶液等体积混合后，所得溶液显酸性6（2023上广东汕头高二金山中学校考期中）下列关于各图像的解释或结论正确的是A图甲为水的电离平衡曲线图，若从点到点，可采用在水中加入适量固体的方法B由乙可知：对于恒温恒容条件下的反应，A点为平衡状态C图丙表示在时刻扩大容器体积，随时间变化的曲线D图丁可表示CH3COOH溶液中通入NH3至过量的过程中溶液导电性的变化7（2023上广东汕头高二金山中学校考期中）下列实验操作会使结果偏小的是A用酸式滴定管量取盐酸，开始时平视，结束时仰视，读

28、取所量液体的体积B用玻璃棒蘸取少量氯化钠溶液滴在湿润的试纸上C中和反应反应热的测定实验中，测了溶液起始温度后的温度计未洗涤，直接测定溶液的温度D用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠时，酸式滴定管刚开始有气泡，读数时，气泡消失8（2023上福建福州高二校考阶段练习）图表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25)，回答下列各题：酸HCNHClO电离平衡常数()(1)结合表中给出的电离常数回答下列问题：上述四种酸中，酸性最弱、最强的酸分别是 、 (用化学式表示)，下列能使醋酸溶液中的电离程度增大，而电离平衡常数不变的操作是 (填序号)。A升高温度B加水稀释C加少量的固体D加少量冰醋酸依据表中数据判断醋酸

29、和次氯酸钠溶液能否反应，如果不能反应说出理由，如果能发生反应请写出相应的离子方程式 。(2)已知草酸是一种二元弱酸，其电离常数，写出草酸的电离方程式 、 ，试从电离平衡移动的角度解释的原因 。9（2023上山西阳泉高二阳泉市第一中学校校考期中）水溶液中存在离子平衡，请回答下列问题：(1)已知T时，纯水中，则该温度时0.1mol/LNaOH溶液的pH为 。该温度下，将pH=2的溶液与pH=9的NaOH溶液按体积比19混合(忽略溶液体积变化)，所得混合溶液的pH为 。该温度下，若1体积的某强酸溶液与10体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性(忽略溶液体积变化)，则混合前，a与b之间应满足的关系是 。(2

30、)25时，三种酸的电离平衡常数如表：化学式电离平衡常数，试回答下列问题：一般情况下，当温度升高时， (填“增大”、“减小”或“不变”)。下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是 (填序号)；a b c d 下列反应不能发生的是 (填序号)ABC D10（2023上新疆高二八一中学校考期中）某化学学习小组为研究HA、HB和MOH的酸碱性的相对强弱，设计以下实验：将pH=2的两种酸溶液HA、HB和pH=12的MOH碱溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其pH的变化与溶液体积的关系如图，根据所给的数据，请回答下列问题：(1)HA为 酸，HB为 酸(填“强”或“弱”)，若c=9，则MOH为 (填“强”或“弱”)碱；(2)若c=9，则将pH=2的HB与pH=12的MOH等体积混合后，溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性；(3)若c=9，稀释后的三种溶液中，由水电离的氢离子浓度的大小顺序为 (用酸、碱化学式表示)；(4)常温下，取pH=2的HA、HB各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应后两溶液的pH均变为4，设HA中加入的Zn质量为m1，HB中加入的Zn质量为m2，则m1 m2(选填“”)。