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专题十一弱电解质的电离与溶液的酸碱性2010~2019年高考全国卷考情一览表考点2010~201420152016201720182019合计1卷2卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷1卷2卷3卷24.弱电解质的电离平衡5年2考121313121110年7考25.溶液的酸碱性与pH5年3考131213121110年8考命题分析与备考建议:1.本专题主要考查:(1)水的电离平衡及影响因素;(2)溶液的酸碱性及pH计算;(3)强、弱电解质的判断与比较;外界条件对弱电解质电离平衡的影响;(4)电离平衡常数的计算及应用。2.预计在今后的高考中,弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性以及与盐类水解相结合的选择题是高考的重点。考点24考点25考点24弱电解质的电离平衡1.(2019·全国3,11,6分,难度★★★)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(B)A.每升溶液中的H+数目为0.02NAC.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B.c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+c(OH-)考点24考点25解析本题考查了有关pH、NA计算,电解质溶液中的电荷守恒,弱电解质电离平衡的影响因素等,难度较小。常温下,pH=2的H3PO4溶液中c(H+)=1×10-2mol·L-1,则1L溶液中H+的数目为0.01NA,A项错误;磷酸溶液中的阳离子有H+,阴离子有H2PO4-、HPO42-、PO43-及OH-,根据电荷守恒可得c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+c(OH-),B项正确;磷酸为弱电解质,加水稀释促进电离,但c(OH-)减小,pH增大,C项错误;磷酸的第一步电离方程式为H3PO4H2PO4-+H+,向磷酸溶液中加入NaH2PO4固体,根据同离子效应可知,磷酸电离平衡向逆向移动,溶液酸性减弱,D项错误。考点24考点252.(2019·天津,5,6分,难度★★★)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(C)A.曲线I代表HNO2溶液B.溶液中水的电离程度:b点c点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)考点24考点25解析A项,根据两种酸的电离常数可知,酸性:HNO2CH3COOH,pH相同的两种酸稀释相同倍数,pH变化大的是相对较强的酸,即曲线Ⅱ表示HNO2溶液的稀释,错误;B项,pH越小酸性越强,对水电离的抑制程度越大,因此溶液中水的电离程度:b点c点,错误;C项,题给表达式可看作Kw/Ka,稀释时温度不变,则Kw、Ka均不变,正确;D项,起始pH相同时c(CH3COOH)大,则与NaOH恰好中和时,CH3COOH溶液消耗氢氧化钠多,对应溶液中n(Na+)大,错误。点评本题考查了稀释对弱电解质电离平衡移动的影响,涉及水的电离、Kw、Ka与温度的关系等知识点,同时对于考生审题要求更细。难度中等偏高。考点24考点253.(2018·天津,6,6分,难度★★)LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO4-)的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2PO4-的分布分数δ随pH的变化如图2所示[δ=𝑐(H2𝑃O4-)𝑐总(含P元素的粒子)]。图1图2考点24考点25下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是(D)A.溶液中存在3个平衡B.含P元素的粒子有H2PO4-、HPO42-和PO43-C.随c初始(H2PO4-)增大,溶液的pH明显变小D.用浓度大于1mol·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4解析LiH2PO4溶液中存在H2PO4-、HPO42-两种粒子的电离平衡和水解平衡,还有水的电离平衡、H3PO4的电离平衡,A项错误;含P元素的粒子有H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-,B项错误;根据图1可知,随c初始(H2PO4-)增大,溶液的pH并没有明显减小,C项错误;根据图2可知pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为H2PO4-或LiH2PO4,D项正确。考点24考点254.(2018·浙江,18,2分,难度★★)相同温度下,关于盐酸和醋酸两种溶液的比较,下列说法正确的是(A)A.pH相等的两溶液中:c(CH3COO-)=c(Cl-)B.分别中和pH相等、体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量相同C.相同浓度的两溶液,分别与金属镁反应,反应速率相同D.相同浓度的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(CH3COO-)=c(Cl-)证据推理与模型认知考点24考点25解析A选项,根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)、c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),由于pH相等,故c(CH3COO-)=c(Cl-);正确;B选项,醋酸是弱电解质,其溶液中还有一部分醋酸分子没有发生电离,随反应的进行会继续电离,因此中和醋酸所需氢氧化钠的物质的量大,错误;C选项,相同浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸中氢离子浓度大,与镁反应时初始速率大,错误;D选项,溶液呈中性时,向醋酸溶液中加入氢氧化钠的物质的量小,由两溶液中分别存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)和c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)可知,c(CH3COO-)c(Cl-),错误。考点24考点255.(双选)(2018·江苏,14,4分,难度★★★)H2C2O4为二元弱酸,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4)+。室温下用NaOH溶液滴定25.00mL0.1000mol·L-1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是(AD)证据推理与模型认知c(HC2O4-)+c(C2O42-)A.0.1000mol·L-1H2C2O4溶液:c(H+)=0.1000mol·L-1+c(C2O42-)+c(OH-)-c(H2C2O4)B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)c(H2C2O4)c(C2O42-)c(H+)C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.1000mol·L-1+c(C2O42-)-c(H2C2O4)D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-)解析根据电荷守恒可得:c(H+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-),根据物料守恒得:0.1000mol·L-1=c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-),两者相减得:c(H+)-0.1000mol·L-1=c(C2O42-)+c(OH-)-c(H2C2O4),A项正确;c(Na+)=c(总)=0.1mol·L-1,说明NaOH与H2C2O4按物质的量之比1∶1反应,完全生成NaHC2O4溶液,根据电离常数,HC2O4-电离程度大于水解程度,则c(C2O4-)c(H2C2O4),B项错误;根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),由于c(H+)=c(OH-),则有c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-),而c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)=c(总),c(Na+)=c(总)-c(H2C2O4)+c(C2O42-),反应过程中溶液稀释,c(总)小于0.1000mol·L-1,C项错误;根据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-),根据物料守恒得:c(Na+)=2[c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)],两者相减得:c(H+)=c(OH-)-2c(H2C2O4)-c(HC2O4-),D正确。考点24考点25考点24考点256.(2017·全国2,12,6分,难度★★)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。下列叙述错误的是(D)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+)δ(X)=𝑐(X)𝑐(H2𝐴)+𝑐(HA-)+𝑐(A2-)]考点24考点25解析A项,根据图像,pH=1.2时,H2A和HA-物质的量分数相同,则有c(H2A)=c(HA-),A正确;B项,根据pH=4.2时,K2(H2A)==c(H+)=10-4.2,B正确;C项,根据图像,pH=2.7时,HA-物质的量分数最大,H2A和A2-物质的量分数相同,则有c(HA-)c(H2A)=c(A2-),C正确;D项,根据pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-),且物质的量分数约为0.48,而c(H+)=10-4.2mol·L-1,可知c(HA-)=c(A2-)c(H+),D错误。在温度不变时,电离平衡常数不随溶液成分而改变,故可以选择特殊点进行计算,例如本题中K2(H2A)的计算。𝑐(H+)𝑐(A2-)𝑐(HA-)考点24考点257.(2017·江苏,20,14分,难度★★)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,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。CO32-图1图2考点24考点25①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H3AsO4H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=(pKa1=-lgKa1)。考点24考点25(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。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。考点24考点25答案(1)碱性溶液吸收了空气中的CO2(2)①OH-+H3AsO3H2AsO3-+H2O②2.2(3)①在pH7~9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②在pH4~7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表面产生的静电引力小加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷考点24考点25解析(1)吸附剂X中含有NaOH溶液,能吸收空气中的CO2生成CO32-。(2)①图1中pH为8~10时,c(H2AsO3-)增大,则该过程中离子方程式为OH-+H3AsO3H2AsO3-+H2O;②Ka1=𝑐