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(共38张PPT)
第24讲
电离平衡常数及应用
2025
2024新课标卷-7题 Ka的计算：根据图像，找数据，计算Ka
2024.1浙江卷-15题 Ka的应用：比较H2SO3溶液中微粒浓度大小
2024 安徽卷-6题 Ka的应用：根据HNO2的Ka,计算NaNO2中微粒个数
2024吉林卷-15题 Ka的计算：由Ka、Ksp计算新的化学反应的平衡常数
2024湖北卷-13题 Ka的应用：由Kh(HCO3-)与Ka2(H2CO3)大小，分析NaHCO3酸碱性
2024上海卷-10题 原理综合题：Ka、Ksp计算
2024山东卷-10题 Ka的计算：根据图像，找数据，计算Ka
2024江苏卷-12题 Ka的应用：比较微粒浓度大小
2024年——电离平衡常数及应用考向考点统计
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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浓度的比值是一个常数，叫做电离平衡常数。
电离平衡常数
1.定义
2.表达式
①对于一元弱酸HA：HA??H＋＋A－，平衡常数Ka＝_______________。
②对于一元弱碱BOH：BOH??B＋＋OH－，平衡常数Kb＝_______________。
电离平衡常数
3．影响电离平衡常数的三个因素
电离平衡常数
例如：H2CO3电离
注意：多元弱酸的电离是分步进行的，每一步都有电离平衡常数。
不能合并一起写， 通常用Ka1 、Ka2 、Ka3等来分别表示。
4．分步电离的电离平衡常数
各级电离常数的大小关系是Ka1 Ka2……，所以多元弱酸的酸性主要取决于第一步电离。
电离平衡常数
5．电离平衡常数的意义
相同条件下，K值越大，表示该弱电解质 ____ 电离，所对应的酸性或碱性相对 ____ 。
6.电离度
(1)表示方法
越易
越强
(2)影响因素
温度 升高温度，电离平衡向右移动，电离度 。
降低温度，电离平衡向左移动，电离度 。
浓度 当弱电解质溶液浓度增大时，电离度 。
当弱电解质溶液浓度减小时，电离度 。
增大
减小
减小
增大
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C
呈现形式一　电离平衡常数在判断离子浓度比值中的应用
1.1（2024·浙江·二模）下列说法正确的是(　 )
A．常温下，将10 mL 0.10 mol·L－1的氨水加水至1L，溶液中 减小
B．常温下，若c(氨水)=2c(NaOH)，则氨水中c(OH-)是NaOH溶液中c(OH-)的2倍
C．相同浓度的氨水和盐酸混合，若溶液呈中性，则c(Cl-)=c(NH4+)
D．中和pH与体积均相等的氨水、NaOH溶液，所需HCl的物质的量相同
D
呈现形式一　电离平衡常数在判断离子浓度比值中的应用
B
呈现形式二　电离平衡常数及其影响因素
2.1 （2023·海南模拟预测）氢氰酸(HCN)是一种弱酸，在水溶液中存在电离平衡：
HCN H++CN-，常温下电离常数为Ka。下列说法正确的是(　　)
A．0.1mol/LHCN溶液的pH＜1 B．增大HCN溶液浓度，其电离程度减小
C．升高HCN溶液温度，平衡逆向移动 D．加入少量NaOH溶液，会使Ka增大
D
呈现形式二　电离平衡常数及其影响因素
2.2 (2022年广东中山校考)醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH H＋＋CH3COO－，下列叙述不正确的是(　　)
A．升高温度，平衡正向移动，醋酸的电离常数Ka增大
B．0.10 mol·L－1的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液的pH变大
C．CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
D．25℃时，欲使醋酸溶液pH、电离常数Ka和电离程度都减小，可加入少量冰醋酸
C
呈现形式三　电离平衡常数的应用
3.1 （2024浙江1月15）常温下、将等体积、浓度均为0.40mol·L-1BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合，出现白色浑浊；再滴加过量的H2O2溶液，振荡，出现白色沉淀。已知：H2SO3 Ka1=1.4×10-2 , Ka2=6.0×10-8 ,
Ksp(BaSO3)=5.0×10-10, Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 下列说法不正确的是(　　)
A. H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-)
B. 将0.40mol·L-1H2SO3溶液稀释到0.20mol·L-1，c(SO32-)几乎不变
C. BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D. 存在反应Ba2++H2SO3+H2O2=BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
C
呈现形式三　电离平衡常数的应用
电离平衡常数的4个应用
判断弱酸(或弱碱)的相对强弱 常温下，电离平衡常数越大，酸(或碱)性越强。如CH3COOH的Ka＝1.8×10－5，H2CO3的Ka1＝4.3×10－7、Ka2＝5.6×10－11。则酸性：CH3COOH＞H2CO3＞HCO3-
判断盐溶液的酸碱性强弱 电离常数越大，对应的盐水解程度越小，碱性(或酸性)越弱。如等浓度CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3＞NaHCO3＞CH3COONa
判断复分解反应能否发生 一般符合“强酸制弱酸”规律。如向Na2CO3溶液中加入足量的CH3COOH的离子方程式为CO32－＋2CH3COOH==2CH3COO－＋H2O＋CO2↑
判断微粒浓度比值的变化 如CH3COOH溶液加水稀释，c(CH3COO－)/c(CH3COOH)的变化,温度不变，Ka不变，稀释后c(H＋)减小，故此比值变大
呈现形式四　电离平衡常数的计算
4.1（2024新课标卷7题） 常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中，分布系数δ与pH的变化关系如图所示。比如 下列叙述正确的是(　　)
A. 曲线M表示δ(CHCl2COO－)～pH的变化关系
B. 若酸的初始浓度为0.10 mol·L 1，则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHCl2COO－)+c(OH－)
C. CH2ClCOOH的电离常数Ka =10－1.3
D. PH=2.08时，
[解析]随着pH的增大，酸浓度减小，酸根离子浓度增大，-Cl为吸电子基团，CHCl2COOH的酸性强于CH2ClCOOH，即Ka(CHCl2COOH)> Ka(CH2ClCOOH),δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8，则两种酸的电离常数分别为Ka(CHCl2COOH)=10－1.3、 Ka(CH2ClCOOH) =10－2.8，因此1为δ(CHCl2COOH)～pH曲线，2为δ(CHCl2COO－)～pH曲线，3为δ(CH2ClCOOH)～pH曲线,4为δ(CH2ClCOO－)～pH曲线
1
2
3
4
呈现形式四　电离平衡常数的计算
A. 曲线M表示δ(CHCl2COO－)～pH的变化关系
B. 若酸的初始浓度为0.10 mol·L 1，则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHCl2COO－)+c(OH－)
C. CH2ClCOOH的电离常数Ka =10－1.3
D. PH=2.08时，
[解析]根据以上分析得知A错误；由a点pH=1得c(H+)=0.1mol·L 1，c(H+)-c(OH－)=0.1-10-13≈0.1mol·L 1，而由图知c(CHCl2COO-)=0.035mol·L 1≠c(H+)-c(OH－)，B错误；根据以上分析，CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8，C错误；电离度α=n(电离)/n(始)，n始=n电离+n未电离，则α(CHCl2COOH)= δ(CHCl2COO－),α(CH2ClCOOH)= δ(CH2ClCOO－)，pH=2.08时，δ(CH2ClCOO－)=0.15，δ(CHCl2COO－)=0.85，D正确；
4.1（2024新课标卷7题） 常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中，分布系数δ与pH的变化关系如图所示，比如 下列叙述正确的是(　　)
D
呈现形式四　电离平衡常数的计算
4.2 （2024上海卷节选10 ）已知：Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + H2CO3
①HCO3- H+ +CO32- ②Ca2+ + CO32- CaCO3 ③HCO3- + H+ H2CO3
（3）已知H2CO3的, Ka1=4.2×10-7, Ka2=5.6×10-11,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9, c(H+)=8.4×10-9 mol·L-1,c(HCO3-)=1×10-4mol·L-1,c(H2CO3)为 。当c(Ca2+)= mol·L-1时，开始产生CaCO3沉淀。
[解析]c(H+)=8.4×10-9 mol·L-1,c(HCO3-)=1×10-4mol·L-1,H2CO3的 c(H2CO3)=2×10-6mol·L-1；由 ，可得c(CO32-)=2/3×10-6mol·L-1,再根据Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)×c(CO32-)=2.8×10-9,得出c(Ca2+)=4.2×10-3mol·L-1
2×10-6 mol·L-1 4.2×10-3
[解析]　(1)纵轴坐标为lg c(OH－)，在M点时，溶液中c(OH－)＝10－10 mol·L－1，常温时c(H＋)＝10－4 mol·L－1，由此可以得出：HA为一元弱酸
(2)在相同温度下，M、P点的电离常数相同，用M点计算电离常数。
HA??H＋＋A－，c(H＋)≈c(A－)
常温下，Ka(HA)＝c(H＋)·c(A－)/c(HA)≈(10－4×10－4)/0.010＝1.0×10－6
呈现形式四　电离平衡常数的计算
4.3 (2022年宁夏银川高三月考)常温下，向20 mL 0.010 mol·L－1的HA溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的NaOH溶液，溶液中lg c(OH－)与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图。
(1)判断HA为强酸还是弱酸。
(2)若HA为弱酸，请计算在P点的电离平衡常数。
HA为一元弱酸
1.0×10－6
呈现形式四　电离平衡常数的计算
4.4 (2022·哈尔滨一模) (1)常温下，向a mol·L－1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L－1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，则醋酸的电离常数Ka＝_______________(用含a和b的代数式表示)。
呈现形式四　电离平衡常数的计算
10－1.2
10-4.2
1000
呈现形式四　电离平衡常数的计算
4.6 (2017·全国卷Ⅰ)常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(　)
A．Ka2(H2X)的数量级为10－6
B．曲线N表示pH与 的变化关系
C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)
D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)

呈现形式四　电离平衡常数的计算
4.6 (2017·全国卷Ⅰ)常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(　)
A．Ka2(H2X)的数量级为10－6
B．曲线N表示pH与 的变化关系
C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)
D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)

D
3.计算电离常数的思维方法
(1)根据电离方程式，写出电离平衡常数表达式。
(2)根据题干信息，结合电荷守恒、元素质量守恒，找出各微粒的浓度，代入表达式即可。
(3)若有图像信息，可选择曲线上特殊点(能准确读出纵、横坐标的数值)，确定各微粒的浓度，最后代入平衡常数表达式计算。
呈现形式五　电离平衡常数相关的图像综合题
5.1（2024湖北卷13）CO2气氛下，Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标(δ)为组分中铅占总铅的质量分数。已知C0(Pb2+)=2.0×10-5mol·L-1，pKa1(H2CO3)=6.4,pKa2(H2CO3)=10.3。pKsp(PbCO3)=12.1,下列说法错误的是(　　)
A. PH=6.5时，溶液中c(CO32-) B. δ(Pb2+)=δ(PbCO3) 时，c(Pb2+)<10-5mol·L-1
C. PH=7时，2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+] <2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)
D. PH=8时，溶液中加入少量NaHCO3(s)，PbCO3会溶解
[解析]由图可知，pH=6.5时δ(Pb2+)>50%，即c(Pb2+)>1×10-5mol/L，则c(CO32-)≤Ksp(PbCO3)/c(Pb2+)=10-12.1/10-5=10-7.1mol/LC
呈现形式五　电离平衡常数相关的图像综合题
5.1（2024湖北卷13）CO2气氛下，Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标(δ)为组分中铅占总铅的质量分数。已知C0(Pb2+)=2.0×10-5mol·L-1，pKa1(H2CO3)=6.4,pKa2(H2CO3)=10.3。pKsp(PbCO3)=12.1,下列说法错误的是(　　)
A. PH=6.5时，溶液中c(CO32-) B. δ(Pb2+)=δ(PbCO3) 时，c(Pb2+)<10-5mol·L-1
C. PH=7时，2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+] <2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)
D. PH=8时，溶液中加入少量NaHCO3(s)，PbCO3会溶解
[解析]电荷守恒为2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)+2c[Pb(CO3)22-]+c(OH-)，pH=7时溶液中c(H+)=c(OH-)，则2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)+2c[Pb(CO3)22-]，C项错误；
NaHCO3溶液中HCO3-的水解平衡常数为=Kw/Ka1(H2CO3)=10-7.6>Ka2(H2CO3)，NaHCO3溶液呈碱性，加入少量NaHCO3固体，溶液pH增大，PbCO3转化成Pb(CO3)22-]而溶解，D项正确；
呈现形式五　电离平衡常数相关的图像综合题
5.2（2024山东卷10）常温下Ag(l)—CH3COOH水溶液体系中存在反应：Ag+ + CH3COO－ CH3COOAg(aq)，平衡常数为K。已初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08 mol·L 1，所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是(　　)
A. 线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况
B. CH3COOH的电离平衡常数Ka=10-n
C. pH=n时，c(Ag+)=10m-n/K mol·L 1
D. pH=10时，c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08 mol·L 1
呈现形式五　电离平衡常数相关的图像综合题
5.2（2024山东卷10）常温下Ag(l)—CH3COOH水溶液体系中存在反应：Ag+ + CH3COO－
CH3COOAg(aq)，平衡常数为K。已初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08 mol·L 1，所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是(　　)
A. 线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况
B. CH3COOH的电离平衡常数Ka=10-n
C. pH=n时，c(Ag+)=10m-n/K mol·L 1
D. pH=10时，c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08 mol·L 1
C
呈现形式五　电离平衡常数相关的图像综合题
5.3 （2023福建9）25℃时，某二元酸(H2A)的Ka1=10-3.04, Ka2=10-4.37。1.0mol·L-1NaHA溶液稀释过程中δ(H2A)、δ(HA-)、δ(A2-)与pc(Na+)的关系如图所示。已知pc(Na+)=-lgc(Na+),HA-的分布系数 下列说法错误的是(　　)
。
A．曲线n为δ(HA-)的变化曲线
B．a点：pH=4.37
C．b点：2c(H2A)+c(HA-)=c(Na+)
D．c点：c(Na+) +c(H+)=3(HA-)+c(OH-)
B
5.4（2021·辽宁·高考真题）用0.1000mol/L盐酸滴定20mlNa2A溶液，溶液中H2A、HA-、A2-的分布分数随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是( )【如A2-分布分数： 】
A．H2A的Ka1为10-10.25
B．c点：c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
C．第一次突变，可选酚酞作指示剂
D．c(Na2A)=0.2000mol·L－1
C
呈现形式五　电离平衡常数相关的图像综合题
1
H2A
HA－
A2－
2
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1．看懂图像
看面——看清横、纵坐标表示的物理量及其含义。
看线——看清曲线的变化趋势。
看点——看清曲线上特殊点[起点、中性点、恰好反应点、滴定终点、交点、拐点等]。
2．联系规律
联系电离平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡的规律。
3．推理判断
结合题中给定的化学反应原理和图像中的相关信息，根据有关知识规律分析作出判断。
电离平衡常数相关的图像综合题的解题策略
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电离平衡常数是高考中一个重要的常考考点，常考查电离平衡常数的计算、弱酸的相对强弱、离子浓度离子大小的比较、离子方程式的书写等。大多结合图像进行分析，试题难度较大区分度好，考生拿分比较困难，预计今年命题将继续结合新颖图线考查应用能力。解决此类问题的关键是，掌握电离常数的概念及基本的计算方法，利用平衡移动原理，认真分析图像的变化趋势，结合电荷守恒、物料守恒、质子守恒进行判断。
素养解读
电解质溶液图像是很好的“证据推理与模型认知”核心素养的考查素材。电解质溶液图像能直观表示溶液中离子的相关数量关系，是“数形结合”的典范性试题，该类试题难度大，计算技巧性强，具有很好的区分度。第24讲-电离平衡常数及其应用
1．（2024安徽6） 地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)，羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3OH]Cl)广泛用于药品、香料等的合成。
已知25℃时，Ka(HNO2)=7.2×10-4，Kb(NH3 H2O)=1.8×10-5，Kb(NH2OH)=8.7×10-9。
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A. 标准状况下，2.24L X和Y混合气体中氧原子数为0.1NA
B. 1L0.1mol·L-1NaNO2溶液中Na+和NO2-数均为0.1NA
C. 3.3gNH2OH完全转化为NO2-时，转移的电子数为0.6NA
D. 2.8gN2中含有的价电子总数为0.6NA
2．（2024吉林卷15）25℃下，AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。
已知：①Ag2CrO4为砖红色沉淀；
②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr；
③25℃时，，pKa1(H2CrO4)=0.7,pKa2(H2CrO4)=6.5。
下列说法错误的是(　　)
A. 曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线
B. 反应Ag2CrO4 +H+ 2Ag+ +HCrO4-的平衡常数K=10-5.2
C. 滴定Cl-时，理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0mol·L-1
D. 滴定Br-达终点时，溶液中
3.（2024江苏卷12）室温下，通过下列实验探究SO2的性质。
已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2 ,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1：将SO2气体通入水中，测得溶液pH=3。
实验2：将SO2气体通入0.1mol·L 1NaOH溶液中，当溶液pH=4时停止通气。
实验3：将SO2气体通入0.1mol·L 1酸性KMnO4溶液中，当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是(　　)
A.实验1所得溶液中：c(HSO3-)+c(SO32-)>c(H+)
B. 实验2所得溶液中：c(SO32-)>c(HSO3-)
C. 实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D. 实验3所得溶液中：c(SO42-)>c(Mn2+)
4.（2023.1浙江15）碳酸钙是常见难溶物，将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡：
CaCO3(S)Ca2+ (aq)+ CO32- (aq)[已知Ksp(CaCO3)=3.4×10-9，Ksp(CaSO4)=4.9×10-5，H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7, Ka2=4.7×10-11]，下列有关说法正确的是(　　)
A．上层清液中存在c(Ca2+)=c(CO32-)
B．上层清液中含碳微粒最主要以HCO3-形式存在
C．向体系中通入CO2气体，溶液中c(Ca2+)保持不变
D．通过加Na2SO4溶液可实现CaCO3向CaSO4的有效转化
5.（2023辽宁15）某废水处理过程中始终保持H2S饱和，即c(H2S)=0.1mol·L 1，通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离，体系中pH与-lgc关系如下图所示，c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度，单位为mol·L 1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，下列说法正确的是(　　)　　　
A．Ksp(CdS)=10-18.4 B．③为pH与-lgc(HS-)的关系曲线
C．Ka1(H2S)=10-8.1 D．Ka2(H2S)=10-14.7
6．（2022名校联盟）25 ℃ 时，几种弱酸的电离平衡常数如表所示。下列说法正确的是(　　)
化学式 CH3COOH H2CO3 HCN
电离平衡常数K K＝1.7×10－5 K1＝4.2×10－7 K2＝5.6×10－11 K＝6.2×10－10
A．NaCN溶液中通入少量CO2的离子方程式为H2O＋CO2 ＋CN－===HCO＋HCN
B．向稀醋酸溶液中加少量水， 增大
C．等物质的量浓度的Na2CO3溶液pH比NaHCO3溶液小
D．等体积等物质的量浓度的NaCN溶液和HCN溶液混合后溶液呈酸性
7.（2022黑龙江联考）常温下，将NaOH溶液滴入某一元酸(HA)溶液中，测得混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示[已知：p＝－lg]。下列不正确的是(　　)
A．Ka(HA)的数量级为10－5
B．滴加NaOH溶液的过程中，保持不变
C．m点所示溶液中：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HA)＋c(OH－)
D．n点所示溶液中：c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)
8．（2022江苏期末）25 ℃ 时，改变1 mol·L－1弱酸溶液的pH，溶液中RCOOH分子的物质的量分数δ(RCOOH)随之改变[已知δ(RCOOH)＝]，甲酸(HCOOH)与丙酸(CH3CH2COOH)溶液中δ(RCOOH)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．图中M、N两点对应溶液中的c(OH－)比较：前者＞后者
B．丙酸的电离常数K＝10－4.88
C．等浓度的HCOONa和CH3CH2COONa两种溶液的pH比较：前者＞后者
D．将0.1 mol·L－1的HCOOH溶液与0.1 mol·L－1的HCOONa溶液等体积混合，所得溶液中：c(Na＋)＞c(HCOOH)＞c(HCOO－)＞c(OH－)＞c(H＋)
9．(2019·全国卷Ⅰ)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1＝1.1×10－3，Ka2＝3.9×10－6)溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中b点为反应终点。下列叙述错误的是(　　)
混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B．Na＋与A2－的导电能力之和大于HA－的
C．b点的混合溶液pH＝7
D．c点的混合溶液中，c(Na＋)>c(K＋)>c(OH－)
10．(2018·天津卷)LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO)的变化如图1所示，H3PO4溶液中的H2PO的分布分数δ随pH的变化如图2所示[δ＝]。下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是(　　)
　　
图1　　　　　　　　图2
A．溶液中存在3个平衡
B．含P元素的粒子有H2PO、HPO和PO
C．随c初始(H2PO)增大，溶液的pH明显变小
D．用浓度大于1 mol·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
11．（2022·湖北·统考高考真题）下图是亚砷酸和酒石酸混合体系中部分物种的图(浓度：总为，总T为)。下列说法错误的是(　　)
A．的为
B．的酸性比的强
C．时，的浓度比的高
D．时，溶液中浓度最高的物种为
12．（2022辽宁期末）常温下，控制条件改变0.1 mol·L－1二元弱酸H2C2O4溶液的pH，溶液中的H2C2O4、HC2O、C2O的物质的量分数δ(X)随 pOH 的变化如图所示。已知pOH＝－lg c(OH－)，δ(X)＝。下列叙述错误的是(　　)
A．反应H2C2O4＋C2O2HC2O的平衡常数的值为103
B．若升高温度，a点移动趋势向右
C．pH＝3时，＝100.6∶1
D．物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的Na2C2O4、NaHC2O4混合溶液中：c(Na＋)>c(C2O)>c(HC2O)>c(H＋)>c(OH－)
13．（2022大连月考）常温下，向浓度均为 0.1 mol·L－1、体积均为100 mL的两种一元酸HA、HB的溶液中，分别加入固体NaOH，溶液中的lg随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．由水电离出的c(H＋)的顺序为：c＞a＞b B．b点时酸碱恰好完全中和
C．c点溶液中：c(B－)＞c(HB) D．常温下电离常数：HA14.（2023山东17节选）含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡：B(OH)3+H2O H+ +[B(OH)4]-(常温下，Ka=10-9.24)；B(OH)3与NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O。常温下，在0.1mol·L 1硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2-水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]-，该水解反应的离子方程式为 ，该溶液pH= 。
15.（2023广东18节选）已知：氨性溶液由NH3·H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制。常温下，Ni2+、Co2+、Co3+与NH3形成可溶于水的配离子：lgKb(NH3·H2O)=-4.7；
(2)常温下，pH=9.9的氨性溶液中，c(NH3·H2O) c(NH4+)(填“>”“<”或“=”)。
16.（2023福建10节选）时，Ksp(CuS)=6.3×10-36,H2S的Ka1=1.1×10-7，Ka2=1.3×10-13。反应CuS(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数 (列出计算式即可)。经计算可判断CuS难溶于稀硫酸。
17．(2017·江苏卷)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CO，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。
　
图1　　　　　　　　　图2
①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0～10.0)，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H3AsO4H2AsO＋H＋的电离常数为Ka1，则pKa1＝________(pKa1＝－lgKa1)。
(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；pH>7.1时带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多；pH<7.1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)如右图①在pH 7～9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pH 4～7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_______________________。
第24讲-电离平衡常数及其应用
答案及解析
1．【答案】A
【分析】NO2-在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X，X在X还原酶的作用下转化为Y，X、Y均为氮氧化物，即X为NO，Y为N2O。
【详解】A．标准状况下，2.24LNO和N2O混合气体物质的量为0.1mol，氧原子数为0.1NA，故A正确；B．HNO2为弱酸，因此NO2-能够水解为HNO2，1L0.1mol·L-1NaNO2溶液中NO2-数目小于0.1NA，故B错误；C．NH2OH完全转化为NO2-时，N的化合价由-1上升到+3，3.3gNH2OH物质的量为0.1mol，转移的电子数为0.4NA，故C错误；D．2.8gN2物质的量为0.1mol，N的价电子数等于最外层电子数为5，2.8gN2含有的价电子总数为NA，故D错误；
2.【答案】D
【解析】由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为1：1，即两者图象平行，所以①代表Ag2CrO4，由于相同条件下，AgCl溶解度大于AgBr，即，KSP(AgCl)>KSP(AgBr)所以②代表AgCl，则③代表AgBr，根据①上的点（2.0，7.7），可求得KSP(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrO42-)=(10-2)2×10-7.7=10-11.7，根据②上的点（2.0，7.7），可求得KSP(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-2×10-7.7=10-9.7，根据③上的点（6.1，6.1），可求得KSP(AgBr)=c(Ag+)×c(Br-)=10-6.1×10-6.1=10-12.2。
【详解】A．由分析得，曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线，故A正确；
B．反应Ag2CrO4+H+ 2Ag+ +HCrO4-的平衡常数，故B正确；
C．当Cl-恰好滴定完全时，，即，因此，指示剂的浓度不宜超过10-2mol/L，故C正确；
D．当Br-到达滴定终点时，，即，，故D错误；
3.【答案】D
【解析】实验1得到H2SO3溶液，实验2溶液的pH为4，实验2为NaHSO3溶液，实验3 SO2和酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为：5SO2 +2MnO4-+2H2O=5SO42- +2Mn2++4H+。
【详解】A． 实验1得到H2SO3溶液，其质子守恒关系式为：c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)=c(H+)，则 c(HSO3-)+c(SO32-)B．实验2为pH为4，依据，则6.2×10-8=，溶液，则c(SO32-)C．NaHSO3溶液蒸干、灼烧制得NaHSO4固体，C错误；
D．实验3依据发生的反应：5SO2 +2MnO4-+2H2O=5SO42- +2Mn2++4H+，则恰好完全反应后c(SO42-)>c(Mn2+)，D正确；
4.【答案】B
【详解】A．上层清液为碳酸钙的饱和溶液，碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子，因此c(Ca2+)>c(CO32-)，A错误；
B．根据Ka2=4.7×10-11可得，则碳酸根的水解平衡常数为，说明碳酸根的水解程度较大，则上层清液中含碳微粒主要为碳酸氢根离子，B正确；
C．向体系中通入CO2，CO32- +CO2 +H2O=2HCO3-，c(CO32-)减小，CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq)正向移动，溶液中钙离子浓度增大，C错误；
D．由题干可知，Ksp(CaCO3)=3.4×10-9，Ksp(CaSO4)=4.9×10-5，则CaCO3(s)+SO42-(aq) CaSO4(s)+CO32-(aq)的平衡常数K，故通过加Na2SO4溶液不可实现CaCO3向CaSO4的有效转化，D错误；
故答案选B。
5.【答案】D
【分析】已知H2S饱和溶液中随着pH的增大，H2S的浓度逐渐减小，HS-的浓度增大，S2-浓度逐渐增大，则有-lgc(HS-)和-lg(S2-)随着pH增大而减小，且相同pH相同时，HS-浓度大于S2-，即-lgc(HS-)小于-lg(S2-)，则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小，且Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，即当c(S2-)相同时，c(Ni2+)＞c(Cd2+)，则-lgc(Ni2+)和-lg(Cd2+)随着pH增大而增大，且有-lgc(Ni2+)小于-lg(Cd2+)，由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-，④代表HS-，据此分析结合图像各点数据进行解题。
【详解】A．由分析可知，曲线①代表Cd2+、③代表S2-，由图示曲线①③交点可知，此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L，则有Ksp(CdS)=c(Cd2+)×c(S2-)=10-13×10-13=10-26，A错误；
B．由分析可知，③为pH与-lgc(S2-)的关系曲线，B错误；
C．由分析可知，曲线④代表HS-，由图示曲线④两点坐标可知，此时c(H+)=10-1.6mol/L时，c(HS-)=10-6.5mol/L，或者当c(H+)=10-4.2mol/L时，c(HS-)=10-3.9mol/L，，C错误；
D．已知Ka1Ka2==，由曲线③两点坐标可知，当c(H+)=10-4.9mol/L时，c(S2-)=10-13mol/L，或者当c(H+)=10-6.8mol/L时，c(S2-)=10-9.2mol/L，故有Ka1Ka2===10-21.8，结合C项分析可知Ka1=10-7.1，故有Ka2(H2S)=10-14.7，D正确；
故答案为D。
6.【答案】A
【解析】A项，酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，电离平衡常数：H2CO3＞HCN＞HCO，则酸性H2CO3＞HCN＞HCO，所以该反应离子方程式为H2O＋CO2 ＋CN－===HCO＋HCN，正确；B项，加水稀释促进醋酸电离，则n(CH3COOH)减小、n(H＋)增大，则＝×＝减小，错误；C项，相同浓度的钠盐，弱离子水解程度越大，该钠盐溶液的pH越大，水解程度：Na2CO3＞NaHCO3，则等物质的量浓度的Na2CO3溶液pH比NaHCO3溶液大，错误；D项，CN－水解平衡常数Kh＝≈1.6×10－5＞Ka，说明HCN电离程度小于CN－水解程度，所以等体积等物质的量浓度的NaCN溶液和HCN溶液混合后溶液呈碱性，错误。
7.【答案】D
【解析】根据图像，溶液中含有HA，说明HA为弱酸，即存在HAH＋＋A－，加入NaOH溶液，发生NaOH＋HA===NaA＋H2O，比值增大，即p＝－lg减小。HA为弱酸，存在HAH＋＋A－，Ka＝，p＝－lg＝0时，Ka＝c(H＋)＝10－4.76＝10－5＋0.24，即数量级为10－5，A项正确；＝＝，Ka和Kw只受温度的影响，因此该比值保持不变，B项正确；根据电荷守恒，m点所示溶液中：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，由A项分析知m点时，c(A－)＝c(HA)，C项正确；n点时溶液呈酸性，HA的物质的量大于NaOH的物质的量，则此时溶液中：c(Na＋)8.【答案】B
【解析】M点的pH小于N点的pH值，即M点c(H＋)大于N点c(H＋)，所以溶液中的c(OH－)应该是M点小于N点，A项错误；pH＝4.88时，丙酸的酸分子的物质的量分数为50%，即c(CH3CH2COOH)＝c(CH3CH2COO－)，根据CH3CH2COOHCH3CH2COO－＋H＋电离过程可知，丙酸的电离常数K＝10－4.88，B项正确；由图中信息可知，相同pH时，丙酸的酸分子的物质的量分数大，说明电离程度小，故其酸性比甲酸弱，即HCOO－的水解程度小于CH3CH2COO－的水解程度，等浓度的HCOONa和CH3CH2COONa两种溶液的pH应是pH(HCOONa)9.【答案】C
【解析】溶液导电能力的强弱与溶液中自由移动的离子浓度和种类有关，A项正确；由图像知，a点到b点，HA－转化为A2－，b点导电能力相对于a点增强，可判断Na＋和A2－的导电能力之和大于HA－的，B项正确；b点为反应终点，发生的反应为2KHA＋2NaOH===Na2A＋K2A＋2H2O。因为H2A为弱酸，所以Na2A、K2A溶液显碱性，pH>7，C项错误；c点为Na2A、K2A和NaOH的混合溶液，故c(Na＋)>c(K＋)>c(OH－)，D项正确。
10.【答案】D
【解析】溶液中存在H2PO、HPO、H2O的电离平衡以及H2PO的水解平衡，A项错误；溶液中含P的粒子还应有H3PO4，B项错误；分析题给图像，可知H2PO浓度增大到一定程度，溶液的pH保持一个定值，C项错误；结合图中对应数值可知，当pH达到4.66时，溶液中H2PO的分布分数达到0.994，D项正确。
11.【答案】D
【解析】由图分析，左侧纵坐标浓度的数量级为10-3mol/L，右坐标浓度的数量级为10-6mol/L，横坐标为pH，随着pH的增大，先变大，然后再减小，同时变大，两者浓度均为右坐标，说明变化的程度很小，当pH=4.6时，=，Ka=10-4.6。pH继续增大，则减小，同时增大，当pH=9.1时，=，，二者用左坐标表示，浓度比较大，说明变化的幅度比较大，但混合溶液中存在着酒石酸，电离常数远大于亚砷酸，且总T浓度也大于总As。A．，，当pH=9.1时，=，，为，A正确；
B．，当pH=4.6时，=，Ka=10-4.6，而由A选项计算得H3AsO3的，即Ka > Ka1，所以的酸性比的强，B正确；
C．由图可知的浓度为左坐标，浓度的数量级为10-3mol/L，的浓度为右坐标，浓度的数量级为10-6mol/L，所以时，的浓度比的高，C正确；D．由可知条件，酒石酸，的为，即酒石酸的第一部电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数，所以酒石酸的酸性远强于，另外总As的浓度也小于总T的浓度，所以当时，溶液中浓度最高的物种不是，D错误；故选D。
12.【答案】B
【解析】反应H2C2O4＋C2O2HC2O的平衡常K＝＝·＝，a点c(C2O)＝c(HC2O)，此时pOH＝9.8，则c(OH－)＝10－9.8mol·L－1，c(H＋)＝10－4.2mol·L－1，则Ka2＝＝10－4.2；同理b点c(HC2O)＝c(H2C2O4)可得Ka1＝10－1.2，所以反应的平衡常数K＝＝103，A项正确；温度升高，水的电离程度增大，水的离子积变大，pH与pOH之和小于14，则图像整体将向左移动，B项错误；＝··＝＝＝100.6∶1，C项正确；H2C2O4的Ka1＝10－1.2，Ka2＝10－4.2，则HC2O的水解平衡常数Kh(HC2O)＝＝＝10－9.8，C2O的水解常数Kh(C2O)＝＝＝10－9.8，故HC2O的电离程度大于C2O的水解程度，则溶液中c(C2O)>c(HC2O)据图可知当c(C2O)>c(HC2O)时溶液呈酸性，钠离子不水解，所以混合溶液中离子浓度大小关系为c(Na＋)>c(C2O)>c(HC2O)>c(H＋)>c(OH－)，D项正确。
13.【答案】C
【解析】没有加入氢氧化钠固体时，由0.1 mol·L－1HA溶液中lg＝12可知，溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则HA为强酸，HB为弱酸。A项，由图可知，a点为HA溶液，抑制水电离，b点和c点均为HB和NaB混合溶液，由于b点加入氢氧化钠的物质的量大，溶液中NaB的物质的量大，对水电离的促进大，则由水电离出的c(H＋)的顺序为b＞c＞a，错误；B项，当加入氢氧化钠的物质的量为0.01 mol时，酸碱恰好完全中和，b点酸碱没有完全中和，错误；C项，c点为HB和NaB混合溶液，溶液显酸性说明HB的电离大于NaB的水解，溶液中c(B－)＞c(HB)，正确；D项，由上述分析可得，常温下电离常数：HA＞HB，错误
14.【答案】 [B4O5(OH)4]2-+5H2O=2B(OH)3+2[B(OH)4]- 9.24
【解析】含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡：B(OH)3+H2O H+ +[B(OH)4]-
(常温下，Ka=10-9.24)；B(OH)3与NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O。常温下.在0.1mol·L 1硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2-水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]-，该水解反应的离子方程式为[B4O5(OH)4]2-+5H2O=2B(OH)3+2[B(OH)4]- ，由B元素守恒可知，B(OH)3和[B(OH)4]-的浓度均为0.2mol·L 1，，则该溶液pH=9.24。
15.【答案】(2)＞
【解析】常温下，pH=9.9的氨性溶液中，lgKb(NH3·H2O)=-4.7，
，，则c(NH3·H2O)＞c(NH4+)；故答案为：＞。
16.【答案】或或之间任一数字
【解析】CuS(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数=；
17.【答案】(1)碱性溶液吸收了空气中的CO2　(2)①OH－＋H3AsO3===H2AsO＋H2O　②2.2　(3)①在pH 7～9之间，随pH升高H2AsO转变为HAsO，而吸附剂X表面所带负电荷增多，静电斥力增加　②在pH 4～7之间，吸附剂X表面带正电，五价砷主要以H2AsO和HAsO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
【解析】(1)根据元素守恒可知，吸附剂X中的CO来源于碱性溶液吸收了空气中的CO2。(2)①由题图可知pH由小变大时，H3AsO3浓度减小，H2AsO浓度增大，当溶液由无色变为浅红色时，主要反应的离子方程式为OH－＋H3AsO3===H2AsO＋H2O。②由图2可知，当pH＝2.2时，c(H3AsO4)＝c(H2AsO)，Ka1＝＝c(H＋)＝10－2.2，pKa1＝－lg Ka1＝2.2。(3)①根据图2可知，在pH由7增大到9时，H2AsO减少，HAsO增多，离子所带的负电荷增多，而在pH>7.1时，X表面带负电荷，静电斥力增大，所以X对五价砷吸附量下降。②在pH<7.1时，X带正电荷，五价砷主要以阴离子形式存在，异性相吸，而根据图1知，三价砷在pH为4～7时主要以H3AsO3形式存在，与X的静电引力小；要提高X对三价砷的吸附效果，可以加入氧化剂，将三价砷氧化为五价砷，从而提高X对砷的吸附效果。第24讲-电离平衡常数及其应用
知识重构
1．定义：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浓度的比值是一个常数，叫做电离平衡常数。
2. 电离平衡常数表达式
(1)对于一元弱酸HA
HAH＋＋A－，平衡常数Ka＝
(2)对于一元弱碱BOH
BOHB＋＋OH－，平衡常数Kb＝　　
3．影响电离平衡常数的三个因素
分步电离的电离平衡常数
各级电离平衡常数的大小关系式是：Ka1 Ka2……，所以多元弱酸的酸性主要取决于第一步电离。
例如：H2CO3的电离：H2CO3H+ + HCO3— HCO3— H+ + CO32—
　
5．电离平衡常数的意义
相同条件下，K值越大，表示该弱电解质越容易电离，所对应的酸性或碱性相对越强。
6．电离度
(1)表示方法
电离度(α)＝×100%
(2)影响因素
温度 升高温度，电离平衡向右移动，电离度增大 降低温度，电离平衡向左移动，电离度减小
浓度 当弱电解质溶液浓度增大时，电离度减小 当弱电解质溶液浓度减小时，电离度增大
二、重温经典
题组一　电离平衡常数的意义
1.1（2024·浙江·二模）下列说法正确的是(　　)
A．常温下，将10 mL 0.10 mol·L－1的氨水加水至1L，溶液中减小
B．常温下，若c(氨水)=2c(NaOH)，则氨水中c(OH-)是NaOH溶液中c(OH-)的2倍
C．相同浓度的氨水和盐酸混合，若溶液呈中性，则c(Cl-)=c(NH4+)
D．中和pH与体积均相等的氨水、NaOH溶液，所需HCl的物质的量相同
【答案】C
【解析】氨水加水稀释，促进NH3·H2O的电离，c(OH-)减小，温度不变NH3·H2O的电离平衡常数Kb不变，则稀释过程中溶液中增大，故A错误；氨水不能完全电离，氨水中c(OH-)是NaOH溶液小于c(OH-)的2倍，故B错误；室温下，盐酸和氨水混合后，若溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，溶液中存在电荷守恒：c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-)，则c(Cl-)=c(NH4+)，故C正确；NH3·H2O为弱电解质，室温下，中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液，前者所需盐酸的物质的量多，故D错误；
1.2 (2022·房山区模拟)将0.1 mol·L－1的NH3·H2O加水稀释，下列说法正确的是(　　)
A.减小 B．n(OH－)减小 C.减小 D.不变
【答案】D
【解析】在NH3·H2O溶液中，存在电离平衡；NH3·H2ONH＋OH－，当加水稀释时，电离平衡正向移动，使电离出的n(NH4+)增大，溶液中的n(NH3·H2O)减小，则＝的值增大，A错误；加水稀释，电离平衡正向移动，OH－的物质的量增大，B错误；加水稀释时，温度不变，Kb＝的值不变，C错误；＝＝，不变，D正确。
题组二　电离平衡常数及其影响因素
2.1 （2023·海南模拟预测）氢氰酸(HCN)是一种弱酸，在水溶液中存在电离平衡：HCNH++CN-，常温下电离常数为Ka。下列说法正确的是(　　)
A．0.1mol/LHCN溶液的pH＜1 B．增大HCN溶液浓度，其电离程度减小
C．升高HCN溶液温度，平衡逆向移动 D．加入少量NaOH溶液，会使Ka增大
【答案】B
【详解】HCN是弱酸，部分电离，0.1mol/LHCN溶液中c(H+)＜0.1mol/L，则溶液的pH＞1，故A错误；弱电解质溶液的浓度越大，其电离程度越小，所以增大HCN溶液浓度其电离程度减小，故B正确；弱电解质的电离为吸热过程，升高温度，能够促进HCN电离，电离平衡正向移动，故C错误；电离平衡常数只与温度有关，加入少量NaOH溶液，二者反应生成盐和水而促进HCN电离，但是温度不变，电离平衡常数不变，故D错误；
2.2 (2022年广东中山校考)醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH＋＋CH3COO－，下列叙述不正确的是(　　)
A．升高温度，平衡正向移动，醋酸的电离常数Ka增大
B．0.10 mol·L－1的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液的pH变大
C．CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
D．25℃时，欲使醋酸溶液pH、电离常数Ka和电离程度都减小，可加入少量冰醋酸
【答案】D
【解析】A项，醋酸的电离吸热，升高温度促进电离，导致电离常数增大，正确；B项，加水稀释促进电离，溶液中c(H＋)减小，c(OH－)增大，pH变大，正确；C项，向醋酸溶液中加入CH3COONa固体，c(CH3COO－)增大，平衡逆向移动，正确；D项，温度不变，电离常数不变，错误。
题组三　电离平衡常数的应用
3.1 （2024浙江1月.15）常温下、将等体积、浓度均为0.40mol·L-1BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合，出现白色浑浊；再滴加过量的H2O2溶液，振荡，出现白色沉淀。
已知：H2SO3 Ka1=1.4×10-2 , Ka2=6.0×10-8 ,Ksp(BaSO3)=5.0×10-10, Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
下列说法不正确的是(　　)
A. H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-)
B. 将0.40mol·L-1H2SO3溶液稀释到0.20mol·L-1，c(SO32-)几乎不变
C. BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D. 存在反应Ba2++H2SO3+H2O2=BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
【答案】C
【解析】亚硫酸是二元弱酸，存在两步电离，H2SO3 H+ +HSO3-，HSO3-H++SO32-，由于 Ka1> Ka2则溶液中c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-)，A正确；H2SO3的第二步电离很微弱，可近似认为溶液中c(H+)≈c(HSO3-)，则Ka2=c(H+)·c(SO32-)/c(HSO3-)≈c(SO32-)，温度不变，Ka不变，故c(SO32-)几乎不变，B正确；根据B项知，溶液中c(SO32-)≈6.0×10-8mol·L-1，则
C(Ba2+)·c(SO32-)=1.2×10-8>Ksp(BaSO3),故 BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊含有BaSO3，C错误；过氧化氢具有强氧化性，可以将+4价硫氧化为+6价硫酸根离子，则存在反应BaSO3 + H2O2 = BaSO4 + H2O，故D正确；
3.2 (2022年湖南高三月考)已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸化学式 HX HY H2CO3
电离平衡常数 7.8×10－9 3.7×10－15 K1＝4.4×10－7 K2＝4.7×10－11
下列推断正确的是(　　)
A．HX、HY两种弱酸的酸性：HXB．相同条件下溶液的碱性：NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C．向Na2CO3溶液中加入足量HX，反应的离子方程式：HX＋CO===HCO＋X－
D．HX溶液中c(H＋)一定比HY溶液的大
【答案】C
【解析】A项，Ka(HX)>Ka(HY)，酸性：HX>HY，错误；B项，Ka越小，酸越弱，水解程度越大，碱性越强，即NaY>Na2CO3>NaX>NaHCO3，错误；D项，没有指明溶液浓度，无法比较c(H＋)，错误。
题组四.电离平衡常数的计算
4.1（2024新课标卷7） 常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中，分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如：]
下列叙述正确的是(　　)
A. 曲线M表示δ(CHCl2COO－)～pH的变化关系
B. 若酸的初始浓度为0.10 mol·L 1，则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHCl2COO－)+c(OH－)
C. CH2ClCOOH的电离常数Ka =10－1.3
D. PH=2.08时，
【答案】D
【解析】随着pH的增大，CH2ClCOOH、CHCl2COOH浓度减小，CH2ClCOO－、CHCl2COO－浓度增大，-Cl为吸电子基团，CHCl2COOH的酸性强于CH2ClCOOH，即Ka(CHCl2COOH)> Ka(CHCl2COOH),因此1为δ(CHCl2COOH)～pH曲线，2为δ(CHCl2COO－)～pH曲线，3为δ(CH2ClCOOH)～pH曲线,4为δ(CH2ClCOO－)～pH曲线。 δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8，则两种酸的电离常数分别为Ka(CHCl2COOH)=10－1.3、 Ka(CHCl2COOH) =10－2.8，由此分析解题。
【详解】A．根据分析，曲线M表示δ(CHCl2COO－)～pH的变化关系，A错误；
B．由a点pH=1得c(H+)=0.1mol·L 1，c(H+)-c(OH－)=0.1-10-13≈0.1mol·L 1，而由图知c(CHCl2COO-)=0.035mol·L 1≠c(H+)-c(OH－)，B错误；
C．根据图像分析，CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8，C错误；
D.电离度α=n(电离)/n(始)，n始=n电离+n未电离，则α(CHCl2COOH)= δ(CHCl2COO－),α(CH2ClCOOH)= δ(CH2ClCOO－)，pH=2.08时，δ(CH2ClCOO－)=0.15，δ(CHCl2COO－)=0.85，D正确；
4.2 （2024上海卷节选10 ）已知：Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + H2CO3
①HCO3- H+ +CO32- ②Ca2+ + CO32- CaCO3 ③HCO3- + H+ H2CO3
（3）已知H2CO3的, Ka1=4.2×10-7, Ka2=5.6×10-11,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9, c(H+)=8.4×10-9 mol·L-1,c(HCO3-)=1×10-4mol·L-1,c(H2CO3)为_______。当c(Ca2+)=______mol·L-1时，开始产生CaCO3沉淀。
【答案】（3） ① 2×10-6 mol·L-1 ②. 4.2×10-3
【解析】c(H+)=8.4×10-9 mol·L-1,c(HCO3-)=1×10-4mol·L-1,H2CO3的，,c(H2CO3)=2×10-6mol·L-1；，即c(CO32-)=2/3×10-6mol·L-1,再根据Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)×c(CO32-)=2.8×10-9,c(Ca2+)=4.2×10-3mol·L-1
4.3 (2022年宁夏银川高三月考)常温下，向20 mL 0.010 mol·L－1的HA溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的NaOH溶液，溶液中lg c(OH－)与所加NaOH溶液的体积(V)的关系如图。
(1)判断HA为强酸还是弱酸。
(2)若HA为弱酸，请计算在P点的电离平衡常数。
【答案】(1) HA为一元弱酸 (2) 1.0×10－6
【解析】(1)纵轴坐标为lg c(OH－)，在M点时，溶液中c(OH－)＝10－10 mol·L－1，常温时c(H＋)＝10－4 mol·L－1，则HA为一元弱酸
(2)在相同温度下，M、P点的电离常数相同，用M点计算电离常数。
HAH＋＋A－，c(H＋)≈c(A－)
常温下，Ka(HA)＝c(H＋)·c(A－)/c(HA)≈(10－4×10－4)/0.010＝1.0×10－6
4.4 (2022·哈尔滨一模) (1)常温下，向a mol·L－1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L－1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发)，则醋酸的电离常数Ka＝_______________(用含a和b的代数式表示)。
【答案】
【解析】(1)由电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(CH3COO－)，物料守恒有c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，溶液呈中性，所以c(CH3COOH)＝c(Cl－)。
　CH3COOHCH3COO－＋H＋
－ 10－7
Ka＝＝
4.5 (2022·菏泽模拟)已知草酸为二元弱酸：H2C2O4HC2O＋H＋　Ka1，HC2OC2O＋H＋　Ka2，常温下，向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液，所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
则常温下：
(1)Ka1＝__________。
(2)Ka2＝__________。
(3)pH＝2.7时，溶液中＝__________。
【答案】 10－1.2 10-4.2 1000
【解析】(1)由图像可以知道pH＝1.2时，c(HC2O)＝c(H2C2O4)，则Ka1＝c(H＋)＝10－1.2。(2)pH＝4.2时，c(HC2O)＝c(C2O)，则Ka2＝c(H＋)＝10－4.2。(3)由电离常数表达式可以知道＝＝＝103＝1000。
4.6 (2017·全国卷Ⅰ)常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．Ka2(H2X)的数量级为10－6
B．曲线N表示pH与lg的变化关系
C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)
D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)
【答案】D
【解析】 H2X的电离方程式为H2XH＋＋HX－，HX－H＋＋X2－。当＝＝1时，即横坐标为0.0时，Ka1＝c(H＋)，Ka2＝c′(H＋)，因为Ka1>Ka2，故c(H＋)>c′(H＋)，即pHc(X2－)时溶液一定呈酸性，故中性溶液中c(HX－)题组五　电离平衡常数相关的图像综合题
5.1（2024湖北卷13）CO2气氛下，Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标(δ)为组分中铅占总铅的质量分数。已知C0(Pb2+)=2.0×10-5mol·L-1，pKa1(H2CO3)=6.4,pKa2(H2CO3)=10.3。pKsp(PbCO3)=12.1,下列说法错误的是(　　)
A. PH=6.5时，溶液中c(CO32-) B. δ(Pb2+)=δ(PbCO3) 时，c(Pb2+)<10-5mol·L-1
C. PH=7时，2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+] <2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)
D. PH=8时，溶液中加入少量NaHCO3(s)，PbCO3会溶解
【答案】C
【解析】
A.由图可知，pH=6.5时δ(Pb2+)>50%，即c(Pb2+)>1×10-5mol/L，则c(CO32-)≤Ksp(PbCO3)/c(Pb2+)=10-12.1/10-5=10-7.1mol/LB．由图可知，δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时，溶液中还存在Pb(OH)+，根据c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L和Pb守恒，溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L，B项正确；
C．溶液中的电荷守恒为2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)+2c[Pb(CO3)22-]+c(OH-)，pH=7时溶液中c(H+)=c(OH-)，则2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(ClO4-)+2c[Pb(CO3)22-]，C项错误；
D．NaHCO3溶液中HCO3-的水解平衡常数为=Kw/Ka1(H2CO3)=10-7.6>Ka2(H2CO3)，NaHCO3溶液呈碱性，加入少量NaHCO3固体，溶液pH增大，PbCO3转化成Pb(CO3)22-]而溶解，D项正确；
5.2 （2024山东卷10） 常温下Ag(l)—CH3COOH水溶液体系中存在反应：Ag+ + CH3COO－ CH3COOAg(aq)，平衡常数为K。已初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08 mol·L 1，所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是(　　)
A. 线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况
B. CH3COOH的电离平衡常数Ka=10-n
C. pH=n时，c(Ag+)=10m-n/K mol·L 1
D. pH=10时，c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08 mol·L 1
【答案】C
【解析】随着pH增大，c(H+)减小，CH3COOHCH3COO-+H+正向移动，c(CH3COOH)减小，CH3COO-浓度增大，Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)的平衡正向移动，CH3COOAg浓度增大，但当pH增大到一定程度时，由于c(OH-)较大，Ag+与OH-结合，c(Ag+)减小，Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)的平衡逆向移动，CH3COOAg浓度减小，CH3COO-浓度增大，故线Ⅰ表示CH3COOH的摩尔分数随pH变化的关系，线Ⅱ表示CH3COO-的摩尔分数随pH变化的关系，线Ⅲ表示CH3COOAg随pH变化的关系。
【详解】A．根据分析，线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况，A项错误；
B．由图可知，当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)相等时（即线Ⅰ和线Ⅱ的交点），溶液的pH=m，则CH3COOH的电离平衡常数Ka==10-m，B项错误；
C．pH=n时=10-m，c(CH3COO-)==10n-mc(CH3COOH)，Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)K=，c(Ag+)=，由图可知pH=n时，c(CH3COOH)=c(CH3COOAg)，代入整理得c(Ag+)=10m-n/K mol·L 1，C项正确；
D．根据物料守恒，pH=10时溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol·L 1，D项错误；
5.3 （2023福建9）时，某二元酸(H2A)的Ka1=10-3.04, Ka2=10-4.37。1.0mol·L-1NaHA溶液稀释过程中δ(H2A)、δ(HA-)、δ(A2-)与pc(Na+)的关系如图所示。已知pc(Na+)=-lgc(Na+),HA-的分布系数。下列说法错误的是(　　)
A．曲线n为δ(HA-)的变化曲线 B．a点：pH=4.37
C．b点：2c(H2A)+c(HA-)=c(Na+) D．c点：c(Na+) +c(H+)=3(HA-)+c(OH-)
【答案】B
【解析】由题知，NaHA溶液中HA-的Ka2=10-4.37，Kh=10-14/10-3.04=10-10.96c(A2-)>c(H2A),稀释过程中电离程度增大，即δ(HA-)逐渐减小，δ(A2-)逐渐增大，则曲线n为δ(HA-)的变化曲线，曲线m为δ(A2-)的变化曲线，曲线p为δ(H2A)的变化曲线，选项A正确；a点, pc(Na+)=1.0，则c(Na+)=0.1mol/L，δ(HA-)=0.70，δ(H2A)=δ(A2-)=0.15，，，pH≠4.37，选项B错误；b点, δ(HA-)=0.70，δ(H2A)=δ(A2-)=0.15，即c(H2A)=c(A2-)，根据物料守恒c(H2A)+c(A2-)+c(HA-)=c(Na+)，故2c(H2A)+c(HA-)=c(Na+)，选项C正确；c点δ(HA-)=δ(A2-)，故c(HA-)=c(A2-),根据电荷守恒有c(OH-)+2c(A2-)+c(HA-)=c(Na+)+c(H+)，故c(OH-)+3c(HA-)=c(Na+)+c(H+)，选项D正确；
5.4 （2021·辽宁·高考真题）用0.1000 mol·L－1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液，溶液中H2A、HA－、A2－的分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是(　　)
A．H2A的Ka1为10－10.25 B．c点：c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A)
C．第一次突变，可选酚酞作指示剂 D．c(Na2A)＝0.2000 mol·L－1
【答案】C
【解析】用0.1000 mol·L－1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液，pH较大时A2－的分布分数δ最大，随着pH的减小，A2－的分布分数δ逐渐减小，HA－的分布分数δ逐渐增大，恰好生成NaHA之后，HA－的分布分数δ逐渐减小，H2A的分布分数δ逐渐增大，表示H2A、HA－、A2－的分布分数δ的曲线如图所示。
【详解】H2A的Ka1＝Ka1＝，根据上图交点1计算可知Ka1＝10－6.38，A错误；根据图像可知c点时c(HA－)＞c(H2A)＞c(A2－)，B错误；根据图像可知第一次滴定突跃溶液呈碱性，所以可以选择酚酞作指示剂，C正确；根据图像e点可知，当加入盐酸40 mL时，全部生成H2A，根据Na2A＋2HCl===2NaCl＋H2A计算可知c(Na2A)＝0.1000 mol·L－1，D错误。
三、模型建构
有关电离平衡常数的计算模板(以弱酸HX为例)
1.已知c(HX)和c(H＋)，求电离平衡常数：
　　　　HX　 　?　H＋　＋　X－
起始： c(HX) 0 0
平衡： c(HX)－c(H＋) c(H＋) c(X－)
则K＝＝
由于弱酸只有极少部分电离，c(H＋)数值很小，做近似处理，即c(HX)－c(H＋)≈c(HX)，则K＝，代入数值求解即可。
2.已知c(HX)和电离平衡常数，求c(H＋)：
　　　HX　　　　 　H＋　＋　X－
起始： c(HX) 0 0
平衡： c(HX)－c(H＋) c(H＋) c(X－)
则：K＝＝
由于c(H＋)的数值很小，可做近似处理，即c(HX)－c(H＋)≈c(HX)。则c(H＋)＝，代入数值求解即可。
3.计算电离常数的思维方法
(1)根据电离方程式，写出电离平衡常数表达式。
(2)根据题干信息，结合电荷守恒、元素质量守恒，找出各微粒的浓度，代入表达式即可。
(3)若有图像信息，可选择曲线上特殊点(能准确读出纵、横坐标的数值)，确定各微粒的浓度，最后代入平衡常数表达式计算。
电离平衡常数相关的图像综合题的解题策略
1．看懂图像
看面——看清横、纵坐标表示的物理量及其含义。
看线——看清曲线的变化趋势。
看点——看清曲线上特殊点[起点、中性点、恰好反应点、滴定终点、交点、拐点等]。
2．联系规律
联系电离平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡的规律。
3．推理判断
结合题中给定的化学反应原理和图像中的相关信息，根据有关知识规律分析作出判断。四、名师导学
素养解读
电解质溶液图像是很好的“证据推理与模型认知”核心素养的考查素材。电解质溶液图像能直观表示溶液中离子的相关数量关系，是“数形结合”的典范性试题，该类试题难度大，计算技巧性强，具有很好的区分度。
电离平衡常数是高考中一个重要的常考考点，常考查电离平衡常数的计算、弱酸的相对强弱、离子浓度离子大小的比较、离子方程式的书写等。大多结合图像进行分析，试题难度较大区分度好，考生拿分比较困难，预计今年命题将继续结合新颖图线考查应用能力。解决此类问题的关键是，掌握电离常数的概念及基本的计算方法，利用平衡移动原理，认真分析图像的变化趋势，结合电荷守恒、物料守恒、质子守恒进行判断。

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