2025版高考化学一轮总复习真题演练第8章水溶液中的离子反应与平衡第27讲弱电解质的电离平衡

这是一份2025版高考化学一轮总复习真题演练第8章水溶液中的离子反应与平衡第27讲弱电解质的电离平衡，共3页。试卷主要包含了甲酸是重要的化工原料，电离平衡常数等内容，欢迎下载使用。

(1)从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题呈现，考查内容主要有以下两个方面：
①以弱酸、弱碱为载体，考查溶液pH、电离平衡影响因素、离子浓度关系等。
②以电解质溶液曲线为载体，考查电离常数的计算、离子浓度关系等。
(2)从命题思路上看，侧重以电解质溶液图像、化工流程为载体，根据图像进行电离常数的计算、运用电离常数进行相关计算。
真 题 演 练
1．(2023·湖北，14,3分)H2L为某邻苯二酚类配体，其pKa1＝7.46，pKa2＝12.4。常温下构建Fe(Ⅲ)－H2L溶液体系，其中c0(Fe3＋)＝2.0×10－4 ml·L－1，c0(H2L)＝5.0×10－3 ml·L－1。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示，分布系数δ(x)＝eq \f(cx,2.0×10－4 ml·L－1)，已知lg 2≈0.30，lg 3≈0.48。下列说法正确的是( C )
A．当pH＝l时，体系中c(H2L)>c{[FeL]＋}>c(OH－)>c(HL－)
B．pH在9.5～10.5之间，含L的物种主要为L2－
C．L2－＋[FeL]＋[FeL2]－的平衡常数的lgK约为14
D．当pH＝10时，参与配位的c(L2－)≈1.0×10－3 ml·L－1
[解析] pH＝1时，c(OH－)＝1×10－13 ml·L－1，c(H＋)＝0.1 ml·L－1，Ka1＝eq \f(cH＋·cHL－,cH2L)＝10－7.46，eq \f(cHL－,cH2L)＝eq \f(10－7.46,0.1)＝10－6.46，说明此时H2L电离程度非常弱，则c(H2L)≈5.0×10－3 ml·L－1－c{[FeL]＋}＝(5.0×10－3－1×10－4)ml·L－1＝4.9×10－3 ml·L－1，根据Ka1得c(HL－)＝4.9×10－9.46>c(OH－)，A项错误；Ka2＝eq \f(cL2－·cH＋,cHL－)＝10－12.4，c(H＋)在10－9.5～10－10.5之间时eq \f(cL2－,cHL－)＝eq \f(10－12.4,cH＋)<1，则c(HL－)>c(L2－)，则含L的物种主要不是L2－，B项错误；此反应的K＝eq \f(c{[FeL2]－},cL2－·c{[FeL]＋})，pH＝4时，[FeL]＋与[FeL2]－浓度相等，此时K＝eq \f(1,c[L2－])，则lgK＝－lg c[L2－]，据Ka1、Ka2可得c(L2－)＝eq \f(Ka1·Ka2·cH2L,c2H＋)＝eq \f(10－7.46×10－12.4×5.0×10－3,10－8) ml·L－1＝5.0×10－14.86 ml·L－1，则lg K＝14.86－lg 5≈14，C项正确；pH＝10时，由图像可知c{[FeL3]3－}＝c{[FeL2OH]2－}＝1.0×10－4 ml·L－1，则参与配位的c(L2－)＝1×10－4×(2＋3)ml·L－1＝5×10－4 ml·L－1，D项错误。
2．(2023·浙江1月选考，13,3分)甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐，通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N，R为烷基)因静电作用被吸附回收，其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH关系如图(已知甲酸Ka＝1.8×10－4)，下列说法不正确的是( D )
A．活性成分R3N在水中存在平衡：R3N＋H2OR3NH＋＋OH－
B．pH＝5的废水中c(HCOO－)∶c(HCOOH)＝18
C．废水初始pH<2.4，随pH下降，甲酸的电离被抑制，与R3NH＋作用的HCOO－数目减少
D．废水初始pH>5，离子交换树脂活性成分主要以R3NH＋形态存在
[解析] 类比NH3·H2O的电离平衡可知，R3N在水中存在平衡：R3N＋H2OR3NH＋＋OH－，A项正确；根据甲酸电离平衡HCOOHH＋＋HCOO－，Ka＝eq \f(cH＋·cHCOO－,cHCOOH)＝1.8×10－4，pH＝5即c(H＋)＝10－5 ml·L－1，代入计算得eq \f(cHCOO－,cHCOOH)＝18，B项正确；pH<2.4时，随pH下降，H＋浓度增大，甲酸电离平衡逆向移动，电离度减小，甲酸的电离被抑制，HCOO－浓度减小，则可与R3NH＋作用的HCOO－数目减少，使回收率降低，与图像相符，C项正确；由平衡R3N＋H2OR3NH＋＋OH－知，pH较高时，OH－浓度增大，平衡逆向移动，离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在，故被吸附的HCOO－较少，回收率较低，D项错误。
3．(2023·海南等级考)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是( B )
A．该酸－lgKa≈4.7
B．NaA的水解平衡常数Kh＝eq \f(1,Ka)
C．当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)D．某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4
[解析] 观察曲线的交点为c(HA)＝c(A－)时，此时溶液的pH≈4.7，该酸Ka＝eq \f(cH＋·cA－,cHA)＝c(H＋)≈10－4.7，故－lg Ka≈4.7，A说法正确；NaA的水解平衡常数Kh＝eq \f(cOH－·cHA,cA－)＝eq \f(cOH－·cHA·cH＋,cA－·cH＋)＝eq \f(Kw,Ka)，B说法错误；根据图像可知，当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)本讲要点速记：
1．判断强弱电解质的核心依据
电解质在水溶液中的电离程度，若不完全电离则为弱电解质。
2．电离平衡的两个特征
v(电离)＝v(结合)≠0；分子、离子浓度保持不变。
3．影响电离平衡的三个因素
(1)升高温度：电离平衡右移。
(2)稀释：电离平衡右移。
(3)同离子效应：电离平衡左移。
4．电离平衡常数
电离常数表达式：K＝eq \f(cA＋·cB－,cAB)。
(1)影响因素：弱电解质的性质、温度。
(2)应用：判断弱电解质的强弱、盐类水解程度。
(3)计算
①已知c(HX)和c(H＋)求K。
②已知K求c(H＋)。