2023高考化学二轮专题复习与测试第一部分专题六水溶液中的离子平衡课件

这是一份2023高考化学二轮专题复习与测试第一部分专题六水溶液中的离子平衡课件，共60页。PPT课件主要包含了高考调研明晰考向，核心整合热点突破，溶液中的三大守恒，电解质溶液，答案B，答案A，答案C，答案D等内容，欢迎下载使用。

专题六 水溶液中的离子平衡
1．(2022·山东卷)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。下列说法错误的是(　　)
A．固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为ZnB．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出C．中和调pH的范围为3.2～4.2D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
2．(2022·全国乙卷)常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与A－离子不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是(　　)
3．(2022·湖南卷)室温时，用0.100 ml·L－1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液，通过电位滴定法获得lg c(Ag＋)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示[忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10－5 ml·L－1时，认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgI)＝8.5×10－17]。下列说法正确的是(　　)
A．a点：有白色沉淀生成B．原溶液中I－的浓度为0.100 ml·L－1C．当Br－沉淀完全时，已经有部分Cl－沉淀D．b点：c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)>c(Ag＋)
解析：向含浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液中滴加硝酸银溶液，根据三种沉淀的溶度积常数，三种离子沉淀的先后顺序为I－、Br－、Cl－，根据题中滴定图示，当滴入4.50 mL硝酸银溶液时，Cl－恰好沉淀完全，此时共消耗硝酸银的物质的量为4.50 mL×10－3L/mL×0.100 0 ml·L－1＝4.5×10－4 ml，所以Cl－、Br－和I－均为1.5×10－4 ml。I－先沉淀，AgI是黄色的，所以a点有黄色沉淀AgI生成，故A项错误；原溶液中I－的物质的量为1.5×10－4 ml，则I－的浓度为
溶液中的离子平衡是历年高考考查的重点和热点。考题注重知识的应用，多以图像、图表的形式呈现，考查利用平衡移动原理分析外界条件改变对溶液中电离平衡、水解平衡、难溶电解质的溶解平衡的影响。考查溶液中离子浓度的比较涉及的问题很复杂，如溶液的酸碱性、弱电解质的电离平衡、盐的水解、电离平衡和水解平衡的移动等。沉淀溶解平衡主要考查沉淀溶解平衡的移动、浓度积的表达式及计算，沉淀的生成与转化等。
2．在25 ℃时，对于0.10 ml·L－1的氨水，请回答以下问题：(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体，溶液的pH将______(填“增大”“减小”或“不变”)，这是因为__________________________________________________________________________________________________________________。(2)若向氨水中加入等体积pH＝1的硫酸，此时溶液的pH________(填“＞”“＜”或“＝”)7；用离子方程式表示其原因：_____________________________________________________________________________________________；此时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_________________________________________________________________________________________________。
3．(2021·泰安上学期期末考试节选)NaHS可作为沉淀剂除去溶液中的Cu2＋。常温下，NaHS溶液显碱性，原因是_________________________________(用离子方程式和必要的文字说明)。向含有Cu2＋的废水中加入少量NaHS固体，废水溶液的pH__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析：溶液中存在HS－的电离和水解两个平衡体系，且水解程度大于电离程度，故溶液显碱性；Cu＋HS－===CuS↓＋H＋，故废水溶液的pH减小。
(4)难溶电解质的溶解平衡：常考查沉淀溶解平衡的建立和移动，溶度积的应用及其影响因素，沉淀反应在生产、科研、环保中的应用等。
解答有关电解质溶液试题要注意以下几点：(1)准确判断溶质。随着反应的进行，溶质会发生变化，所以一定要准确判断溶液中的溶质。(2)利用好三大守恒定律。(3)掌握好弱电解质电离的规律和盐类水解的规律。(4)利用好平衡常数(可以使很多看似很难的题目迎刃而解)。沉淀溶解平衡与化学平衡、电离平衡一样，具有动态平衡的特征，平衡时溶液中各离子浓度保持恒定，平衡常数只受温度的影响，与浓度无关。溶度积(Ksp)的大小只与难溶电解质的性质和溶液的温度有关，相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。
1．(2021·广东卷)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性，下列叙述正确的是(　　)A．0.001 ml·L－1 GHCl水溶液的pH＝3B．0.001 ml·L－1 GHCl水溶液加水稀释，pH升高C．GHCl在水中的电离方程式为GHCl===G＋HClD．GHCl水溶液中：c(OH－)＋c(Cl－)＝c(GH＋)＋c(G)
解析：GHCl为强酸弱碱盐，电离出的GH＋会发生水解，弱离子的水解较为微弱，因此0.001 ml·L－1 GHCl水溶液的pH>3，A项错误；稀释GHCl溶液时，GH＋水解程度将增大，根据勒夏特列原理可知溶液中c(H＋)将减小，溶液pH将
升高，B项正确；GHCl为强酸弱碱盐，在水中电离方程式为GHCl===GH＋＋Cl－，C项错误；根据电荷守恒可知，GHCl溶液中c(OH－)＋c(Cl－)＝c(H＋)＋c(GH＋)，D项错误。故选B。
2．(2020·天津卷)常温下，下列有关电解质溶液的说法错误的是 (　　)A．相同浓度的HCOONa和NaF两溶液，前者的pH较大，则Ka(HCOOH)>Ka(HF)B．相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7，则溶液中c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)C．FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，则Ksp(FeS)＞Ksp(CuS)D．在1 ml·L－1Na2S溶液中，c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝1 ml·L－1
解析：酸根离子的水解能力越强，对应酸的酸性越弱，HF的酸性比HCOOH强，A项错误；等浓度的CH3COOH和CH3COONa混合溶液呈酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，则离子浓度关系：
c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，B项正确；FeS溶于稀硫酸，而CuS不溶于稀硫酸，说明FeS的溶解度大于CuS，Ksp(FeS)>Ksp(CuS)，C项正确；根据物料守恒可知，c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝1 ml·L－1，D项正确。
3．25 ℃时不断将水滴入0.1 ml·L－1的氨水中，下列图像变化合理的是(　　 )　 　A　　　　　B　　　　C　　　 　D
解析：氨水的pH不可能小于7，A项错误；NH3·H2O的电离程度在稀释过程中始终增大，B项错误；温度不变，Kb不变，D项错误。故选C。
4．(2022·广州一模)溴甲基蓝(用HBb表示)指示剂是一元弱酸，HBb为黄色，Bb－为蓝色。下列叙述正确的是(　　)A．0.01 ml·L－1HBb溶液的pH＝2B．HBb溶液的pH随温度升高而减小C．向NaOH溶液中滴加HBb指示剂，溶液显黄色D．0.01 ml·L－1NaBb溶液中，c(H＋)＋c(Na＋)＝c(Bb－)＋c(HBb)
解析：由于HBb为弱酸，0.01 ml·L－1HBb溶液中氢离子浓度小于0.01，故溶液的pH＞2，A项错误；升温促进电离，HBb溶液的pH随温度升高而减小，B项正确；向NaOH溶液中滴加HBb指示剂，溶液含有Bb－为蓝色，C项错误；0.01 ml·L－1 NaBb溶液中，存在物料守恒c(Na＋)＝c(Bb－)＋c(HBb)，D项错误。故选B。
5．醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是(　　 )①1 ml·L－1的醋酸溶液中：c(H＋)＝0.01 ml·L－1②醋酸以任意比例与水互溶③10 mL 1 ml·L－1的醋酸溶液恰好与10 mL 1 ml·L－1的NaOH溶液完全反应④在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸弱A．①②B．②③C．③④ D．①④
解析：①中若醋酸完全电离，c(H＋)＝1 ml·L－1，而实际c(H＋)＝0.01 ml·L－1，说明醋酸部分电离，为弱电解质；③是与强碱的反应，不能说明其电离程度的大小；④是在相同条件下，比较二者导电性强弱，醋酸溶液的导电性弱，说明醋酸溶液中离子浓度小，即电离程度小，说明醋酸是部分电离，为弱电解质。故选D。
常温下，将等体积的盐酸和氨水分别加水稀释，溶液的导电性与溶液体积的变化曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)
溶液中离子浓度大小的比较是非常容易出错的问题，这是因为解题时需要考虑的因素很多，比如：溶液的组成、溶液的酸碱性、多元弱酸的分步电离、盐的水解等。所以解题时首先确定溶液的组成，即溶质；其次分析溶液的酸碱性；再次如果溶液中有弱酸的酸式酸根离子，要比较酸式酸根离子电离和水解程度的相对大小；最后混合溶液中离子浓度大小的比较还会用到电荷守恒和物料守恒。
3．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(　　)
A．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＝7D．c点的混合溶液中，c(Na＋)>c(K＋)>c(OH－)
解析：滴定至终点时发生反应2NaOH＋2KHA===K2A＋Na2A＋2H2O，溶液导电能力与溶液中离子浓度、离子种类有关，离子浓度越大、所带电荷越多，其导电能力越强，A项正确；题图中纵轴表示“相对导电能力”，随着NaOH溶液的滴加，溶液中c(K＋)、c(HA－)逐渐减小，而Na＋、A2－的物质的量逐渐增大，由题图可知，溶液的相对导电能力逐渐增强，说明Na＋与A2－的导电能力之和大于HA－的，B项正确；本实验默认在常温下进行，滴定终点时，溶液中的溶质为邻苯二甲酸钠和邻苯二甲酸钾，由于邻苯二甲酸是弱酸，所以溶液呈碱性，pH>7，C项错误；滴定终点时，c(K＋)＝c(Na＋)，a点到b点加入NaOH溶液的体积大于b点到c点加入NaOH溶液的体积，故c点时c(K＋)>c(OH－)，所以c(Na＋)> c(K＋)>c(OH－)，D项正确。
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＋)
5．常温下pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合的溶液中，离子浓度大小关系：______________________________________________________；电荷守恒：________________________________________________________。
解析：由于CH3COOH是弱酸，所以pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合完全反应后，CH3COOH仍过量许多，溶液呈酸性。
答案：c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
考点三　电解质溶液中平衡常数的计算1．化学平衡常数化学平衡常数K只受温度影响，即与任何一种反应物或生成物的浓度变化无关；由于催化剂同等程度地改变正、逆反应速率，故平衡常数不受催化剂影响。对于同类型的反应，K值越大，表示反应进行的程度越大，K值越小，表示反应进行的程度越小。
对于同一类型的反应，K值越大，反应物转化率越大，表示反应进行的程度越大；K值越小，反应物转化率越小，表示反应进行的程度越小。化学平衡常数只与温度有关，与反应物、生成物浓度无关。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，若化学方程式中的化学计量数变化，相应地化学平衡常数也要发生变化。对于化学平衡常数的计算常用“三段式”，力求思路清晰，条理清楚，计算准确。
1．(2021·晋阳一模节选)若测得25 ℃时CH3COOH的电离平衡常数Ka＝1.8×10－5，则该温度下0.18 ml·L－1的CH3COONa溶液的pH＝________。
2．(2021·通辽第三次阶段性考试节选)常温下，Cu2＋/Sn4＋混合液中c(Cu2＋)＝0.022 ml·L－1，为了保证Sn4＋沉淀完全而Cu2＋不沉淀，将混合液“加热搅拌”后冷却至室温，再加“尿素”调节溶液的pH范围为____________。(当溶液中的离子浓度小于10－5 ml·L－1时，沉淀完全，已知：Ksp[Sn(OH)4]＝1×10－55；Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。
解析：调节pH为保证Sn4＋沉淀完全(离子浓度小于10－5ml·L－1)，按c(Sn4＋)＝1×10－5ml·L－1进行计算，根据Ksp[Sn(OH)4]＝1×10－55可得，c(OH－)＝1×10－12.5 ml·L－1，则c(H＋)＝1×10－1.5ml·L－1，pH＝1.5，为保证Cu2＋(0.022 ml·L－1)不沉淀，按c(Cu2＋)＝0.022 ml·L－1进行计算，根据Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20可得，c(OH－)＝1×10－9ml·L－1，则c(H＋)＝1×10－5ml·L－1，pH＝5，则pH的取值范围1.5≤pH＜5。
答案：1.5≤pH＜5