统考版2024高考化学二轮专题复习第一部分高考选择题专项突破题型8平衡原理在电解质溶液中的应用教师用书
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这是一份统考版2024高考化学二轮专题复习第一部分高考选择题专项突破题型8平衡原理在电解质溶液中的应用教师用书,共25页。试卷主要包含了75,81,1时两溶液中=10y2-y1,0×10-4等内容,欢迎下载使用。
全国卷
1.[2023·全国甲卷]下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图(pM=-lg[c(M)/(ml·L-1)];c(M)≤10-5 ml·L-1可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是( )
A.由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5
B.pH=4时Al(OH)3的溶解度为 ml·L-1
C.浓度均为0.01 ml·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离
D.Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2 ml·L-1时二者不会同时沉淀
2.[2023·全国乙卷]一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-⇌2AgCl+的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 ml·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
3.[2023·新课标卷]向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3⇌[Ag(NH3) ]+和[Ag(NH3) ]++NH3⇌[Ag(NH3)2]+,lg[c(M)/(ml·L-1)]与lg[c(NH3)/(ml·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3) ]+或[Ag(NH3)2]+)。
下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B.AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.75
C.反应[Ag(NH3) ]++NH3⇌[Ag(NH3)2]+的平衡常数K的值为103.81
D.c(NH3)=0.01 ml·L-1时,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>c([Ag(NH3) ]+)>c(Ag+)
4.[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 ( )
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中HA的电离度为 eq \f(1,101)
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
5.[2021·全国甲卷]已知相同温度下,Ksp(BaSO4)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lg K约为14
D.当pH=10时,参与配位的c(L2-)≈1.0×10-3 ml·L-1
4.[2023·湖南卷]常温下,用浓度为0. 020 0 ml·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0. 020 0 ml·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η(η=)的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是( )
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.点a:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.点b:c(CH3COOH)c(CH3COO-)
B.将浓度均为0.10 ml·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大
C.25 ℃时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得pH=10.00,则此时溶液中c(C6H5O-)=c(C6H5OH)
D.25 ℃时,0.10 ml·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
考情分析
题型·练透
精准备考·要有方向——研析题型角度
题型角度1电离平衡基础类变化曲线的分析
例1 常温下,向1 L 0.1 ml·L-1 H2A溶液中加入NaOH固体,所得溶液中含A元素的微粒的物质的量分数随溶液pH的变化如图所示(忽略溶液体积变化)。下列叙述正确的是( )
A.H2A的电离方程式为H2A⇌H++HA-、HA-⇌H++A2-
B.lg[Ka2(H2A)]=-3.0
C.NaHA溶液中:c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=c(Na+)
D.pH=3时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
练 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( )
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.从c点到d点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
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
题型角度2中和滴定曲线中的平衡分析
例2 常温下,用0.100 ml·L-1的NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 ml·L-1的盐酸和0.100 ml·L-1的醋酸,得到两条滴定曲线,如图所示:
下列说法正确的是( )
A.滴定盐酸的曲线是图2
B.两次滴定均可选择甲基橙或酚酞作指示剂
C.达到B、E点时,反应消耗的n(CH3COOH)=n(HCl)
D.以HA表示酸,当0 mL<V(NaOH)<20.00 mL时,图2对应混合液中各离子浓度由大到小的顺序一定是c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
练1 常温下,用0.10 ml·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为 CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COOH)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COO-)
B.醋酸的滴定终点是点③
C.滴定CH3COOH过程中不可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
D.滴定HCN过程中可以用石蕊溶液指示终点
练2 常温下,用0.100 0 ml·L-1的盐酸滴定20.00 mL未知浓度的Na2CO3溶液,溶液的pH与所加盐酸体积关系如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.a点溶液呈碱性的原因用离子方程式表示为:+OH-
B.b点处的溶液中)=)+c(Cl-)
C.滴定过程中使用酚酞作为指示剂比石蕊更准确
D.d点处溶液中水电离出的c(H+)小于c点处
题型角度3沉淀溶解平衡曲线的分析
例3 某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表所示。为研究废水中Cu2+处理的最佳pH,取5份等量的废水,分别用30%的NaOH溶液调节pH至8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中铜元素的含量,实验结果如图所示。
查阅资料,平衡Ⅰ:Cu(OH)2+4NH3⇌[Cu(NH3)4]2++2OH-;
平衡Ⅱ:Cu(OH)2+2OH-⇌[Cu(OH)4]2-
下列说法不正确的是( )
A.废水中Cu2+处理的最佳pH约为9
B.b~c段:随pH升高,Cu(OH)2的量增加,平衡Ⅰ正向移动,铜元素含量上升
C.c~d段:随pH升高,c(OH-)增加,平衡Ⅰ逆向移动,铜元素含量下降
D.d点以后,随c(OH-)增加,铜元素含量可能上升
练 已知:T℃时,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5、Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(PbCO3)=8.4×10-14,三种盐的沉淀溶解平衡曲线如图所示,pM=-lg c(阴离子)、pN=-lg c(阳离子)。下列说法错误的是( )
A.a线是CaSO4沉淀溶解平衡曲线
B.T℃时,向10 mL水中加入CaCO3和PbCO3至二者均饱和,溶液中=
C.d点表示CaCO3的饱和溶液,且)
D.T℃时,向CaSO4沉淀中加入1 ml·L-1的Na2CO3溶液,CaSO4沉淀会转化为CaCO3沉淀
题型角度4不规则图像中的平衡分析
例4 25 ℃时,某混合溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 ml·L-1,lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO-)、lg c(H+)和lg c(OH-)随pH变化的关系如图所示。Ka为CH3COOH的电离常数,下列说法正确的是( )
A.O点时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)
B.N点时,pH=lg Ka
C.该体系中,c(CH3COOH)= ml·L-1
D.pH由7到14的变化过程中,CH3COO-的水解程度始终增大
练1 已知草酸为二元弱酸:
Ka1
+H+ Ka2
常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、、三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中不正确的是( )
A.pH=1.2的溶液中:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2C2O4)
B.pH=2.7的溶液中:=1 000
C.将相同物质的量的KHC2O4和K2C2O4固体完全溶于水所得混合液的pH为4.2
D.向pH=1.2的溶液中加KOH溶液,将pH增大至4.2的过程中水的电离度一定增大
练2 已知:pKa=-lgKa,25 ℃时,H2A的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1 ml·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L-1 H2A溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A点所得溶液中:V0=10 mL
B.B点所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)
C.C点所得溶液中:c(A2-)=c(HA-)
D.D点所得溶液中A2-水解平衡常数Kh1=10-7.19
精准备考·要有方案——高考必备基础
一、水电离的c(H+)或c(OH-)的判断
1.溶质为酸的溶液
H+来源于酸和水的电离,而OH-只来源于水。如计算pH=2的盐酸中水电离出的c(H+):方法是先求出溶液中的c(OH-)=10-12 ml·L-1,即水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12 ml·L-1。
2.溶质为碱的溶液
OH-来源于碱和水的电离,而H+只来源于水。如pH=12的NaOH溶液中,c(H+)=10-12 ml·L-1,即水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-12 ml·L-1。
3.水解呈酸性或碱性的正盐溶液
H+和OH-均由水电离产生。如pH=2的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)=10-2 ml·L-1;如pH=12的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH-)=10-2 ml·L-1。
二、电解质溶液中的“三大平衡”
电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡。这三种平衡都遵循勒夏特列原理——当只改变体系的一个条件时,平衡向能够减弱这种改变的方向移动。
1.电离平衡、水解平衡与沉淀溶解平衡的比较
2.“电离平衡”分析判断中的常见误区
(1)误认为电离平衡正向移动,弱电解质的电离程度一定增大。如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸,平衡向电离方向移动,但醋酸的电离程度减小。
(2)误认为弱电解质在加水稀释的过程中,溶液中离子浓度都减小。如氨水加水稀释时,c(H+)增大。
(3)误认为由水电离出的c(H+)=1.0×10-13 ml·L-1的溶液一定呈碱性。如25 ℃,0.1 ml·L-1盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离的c(H+)都为1.0×10-13 ml·L-1。
(4)弱电解质溶液在加水稀释的过程中,判断某些微粒浓度的关系式是否发生变化时,首先要考虑该关系式是否是电离常数、离子积常数或者是它们的变形。
3.“水解平衡”常见的认识误区
(1)误认为水解平衡向正向移动,离子的水解程度一定增大。如向FeCl3溶液中加入少量FeCl3固体,平衡向水解方向移动,但Fe3+的水解程度减小。
(2)由于加热可促进盐类水解,错误地认为可水解的盐溶液在蒸干后都得不到原溶质。其实不一定,对于那些水解程度不是很大,水解产物离不开平衡体系的情况[如、NaAlO2、Na2CO3]来说,溶液蒸干后仍得原溶质。
(3)极端化认为水解相互促进即能水解彻底。如CH3COONH4溶液中尽管CH3COO-、水解相互促进,但仍然能大量共存,常见水解促进比较彻底而不能大量共存的离子有Al3+与、(或)、S2-(或HS-)、(或)等。
4.根据多元弱酸“共轭酸碱对”判断电离常数(Ka)与水解常数(Kh)大小
(3)应用
以H3PO4为例:
共轭酸碱对
由此可推断各形式盐电离与水解何者为主
三、有关溶液中粒子浓度的变化图像题分类
类型一、一强一弱溶液的稀释图像
1.相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
2.相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸
3.pH与稀释倍数的线性关系
类型二、Kw和Ksp曲线
1.双曲线型
2.直线型(pMpR曲线)
pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数
①直线AB上的点:c(M2+)=c(R2-);
②溶度积:CaSO4>CaCO3>MnCO3;
③X点对CaCO3要析出沉淀,对CaSO4是不饱和溶液,能继续溶解CaSO4;
④Y点:)>c(Ca2+),二者的浓度积等于10-5;Z点:)③
B.将③稀释到原来的100倍后,pH与④相同
C.②与④混合后,若溶液呈酸性,则所得溶液中离子浓度可能为c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
D.①与③混合后,若溶液pH=7,则V(NaOH)>V(CH3COOH)
2.用0.1 ml·L-1的盐酸滴定20 mL约0.1 ml·L-1氨水,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点溶液中:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.滴定过程中,当溶液的pH=7时,两者恰好中和
C.用酚酞作指示剂比用甲基橙作指示剂,滴定误差更小
D.当滴入盐酸为30 mL时,溶液中:)+c(H+)<c(OH-)+c(Cl-)
3.常温下,向的HR溶液中逐滴滴入0.1 ml·L-1的NH3·H2O溶液,所得溶液pH及导电性变化如图。下列分析不正确的是( )
A.a~b点导电能力增强,说明HR为弱酸
B.b点溶液pH=5,此时酸碱恰好中和
C.c点溶液存在)>c(R-)、c(OH-)>c(H+)
D.b~c任意点溶液均有c(H+)·c(OH-)=Kw=1.0×10-14
4.在T℃时,铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.T℃时,在Y点和Z点,Ag2CrO4的Ksp相等
B.向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点
C.T℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-8
D.图中a=×10-4
5.常温下,向20 mL 0.2 ml·L-1二元酸H2A溶液中滴加0.2 ml·L-1 NaOH溶液,有关微粒物质的量变化如图。下列叙述正确的是( )
A.当V(NaOH)=20 mL时,溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)
B.等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水的大
C.等浓度H2A和NaHA的混合溶液中无论加入少量的强酸或强碱,溶液的pH变化都不大
D.当V(NaOH)=40 mL时,升高温度,减小
6.实验测得10 mL 0.50 ml·L-1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50 ml·L-1 CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5。下列说法不正确的是 ( )
A.图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化
B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度为 ml·L-1,溶液pH变化值小于lg x
C.随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH-)减小,c(H+)增大,pH减小
D.25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+)-c(CH3COO-)=)
题型8 平衡原理在电解质溶液中的应用
真题·考情
全国卷
1.解析:由点a(2,2.5)可知,此时pH=2,pOH=12,pM=2.5,则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×10-12×3=10-38.5,故A错误;pH=4时Al3+对应的pM=3,即c(Al3+)=10-3ml·L-1,故Al(OH)3的溶解度为10-3ml·L-1,故B错误;由图可知,当铁离子完全沉淀时,铝离子尚未开始沉淀,可通过调节溶液pH的方法分步沉淀Al3+和Fe3+,故C正确;由图可知,pH约为4.7,Cu2+开始沉淀,此时c(Cu2+)=0.1 ml·L-1,若c(Cu2+)=0.2 ml·L-1>0.1 ml·L-1,c(Al3+)>10-5ml·L-1,则Al3+、Cu2+会同时沉淀,故D错误;答案选C。
答案:C
2.解析:根据图像,由(1.7,5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c()=(1×10-5)2×1×10-1.7=10-11.7。由(4.8,5)可得到AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8,据此数据计算各选项结果。
假设a点坐标为(4,6.5),此时分别计算反应的浓度熵Q得,Q(AgCl)=10-10.5,Q(Ag2CrO4)=10-17,二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp,二者不会生成沉淀,A错误;Ksp为难溶物的溶度积,是一种平衡常数,平衡常数只与温度有关,与浓度无关,根据分析可知,二者的溶度积不相同,B错误;该反应的平衡常数表达式为K=,将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K=====1×107.9,C正确;向NaCl、Na2CrO4均为0.1 ml·L-1的混合溶液中滴加AgNO3,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和10-5.35,说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低,在这种情况下,先沉淀的是AgCl,D错误;故答案选C。
答案:C
3.解析:氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中银离子浓度减小,氯离子浓度增大、一氨合银离子增大,继续滴加氨水,一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。
由分析可知,曲线Ⅳ表示Cl-,曲线Ⅳ可视为AgCl的溶解度随NH3浓度变化曲线,故A错误;AgCl的溶度积常数Ksp仅与温度有关,由图可知,当c(NH3)=10-1ml·L-1时c(Cl-)=10-2.35ml·L-1,c(Ag+)=10-7.40ml·L-1,则Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+)=10-2.35×10-7.40=10-9.75,B正确;由图可知,氨分子浓度对数为-1时,溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10-2.35 ml·L-1和10-5.16 ml·L-1,则[Ag(NH3)]++NH3⇌[Ag(NH3)2]+的平衡常数K===103.81,故C正确;由分析可知,当c(NH3)=0.01 ml·L-1时,溶液中c([Ag(NH3)2]+)>c([Ag(NH3)]+)>c(Ag+),故D正确。
答案:A
4.解析:常温下溶液ⅠpH=7.0,则溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 ml·L-1,故c(H+)c(HL-)>c(OH-),A错误;根据图示的分布分数图可以推导出,H2L在pH≈9.9时HL-的含量最大,而H2L和L2-的含量最少,因此当pH在9.5~10.5之间时,含L的物种主要为HL-,B错误;该反应的平衡常数K=,当[FeL2]-与[FeL]+分布分数相等时,可以将K简化为K=,此时体系的pH=4,在pH=4时可以计算溶液中c(L2-)=4.7×10-14.86,则该络合反应的平衡常数K≈2.1×1013.86,即lg K≈14,C正确;根据图像,pH=10时溶液中主要的型体为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-,其分布分数均为0.5,因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4ml·L-1,此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4ml·L-1的L2-,形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4ml·L-1的L2-,共消耗了5×10-4ml·L-1的L2-,即参与配位的c(L2-)≈5×10-4ml·L-1,D错误;故答案选C。
答案:C
4.解析:
根据CH3COOH⇌CH3COO-+H+,可近似认为a点c(H+)=c(CH3COO-),又a点pH=3.38,c(H+)=10-3.38ml·L-1,故Ka(CH3COOH)≈=10-4.76,A项正确;a点HCl恰好被完全中和,由物料守恒可得溶液中c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),B项正确;b点溶液pHc点,所以水的电离程度:b点c(HNO2),同体积的两种酸溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)不同,D项错误。
答案:C
题型角度2
【例2】 解析:0.100 ml·L-1盐酸的pH=1,0.100 ml·L-1醋酸的pH>1,故A项错误;甲基橙的变色范围是3.1~4.4、酚酞的变色范围是8.2~10.0,由图2中pH突变的范围(>7)可知,当氢氧化钠溶液滴定醋酸时,只能选择酚酞作指示剂,B项错误;B、E两点对应消耗氢氧化钠溶液的体积均为a mL,所以反应消耗的n(CH3COOH)=n(HCl),C项正确;0 mL<V(NaOH)<20.00 mL时,图2对应混合溶液可能显中性,此时c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-),D项错误。
答案:C
练1 解析:①、②两点对应的V(NaOH)=10 mL,点①溶液为等浓度HCN和NaCN混合液,根据物料守恒可得2c(Na+)=c(HCN)+c(CN-);点②溶液为等浓度CH3COOH和CH3COONa混合液,根据物料守恒可得2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),从而可得c(HCN)+c(CN-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),即c(CH3COOH)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COO-),A项正确;NaOH溶液滴定醋酸时,达到滴定终点生成CH3COONa,溶液呈碱性,而点③溶液pH=7,故醋酸的滴定终点不是点③,而应是点④,B项错误;滴定CH3COOH过程中,若滴加NaOH溶液的体积较小,混合液呈酸性,可能出现c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),C项错误;滴定HCN时,达到滴定终点生成NaCN,溶液呈碱性,应选酚酞溶液作指示剂,石蕊溶液因变色不明显,一般不能作为中和滴定的指示剂,D项错误。
答案:A
练2 解析:a点是Na2CO3溶液,因水解而呈碱性,且一般只写第一步的水解方程式,所以A正确;根据b点溶液的pH=8可知,其溶液为等物质的量的NaCl和NaHCO3溶液,根据物料守恒可得c(Na+)=c()+c(H)+c(Cl-)+c(H2CO3),若按电荷守恒,b处溶液中c(OH-)>c(H+),则c(Na+)>2c()+c(H)+c(Cl-),c(Na+)-2c()>c(H)+c(Cl-),所以B错误;Na2CO3与盐酸的反应分两步进行,第一步生成NaHCO3,溶液呈弱碱性,所以用酚酞作指示剂,也能求得Na2CO3的浓度,而石蕊的变色范围大,颜色变化不明显,所以不能用作指示剂,故C正确;由图像可知d处溶液呈弱酸性,抑制了水的电离,而c处溶液呈中性,对水的电离没有影响,所以D正确。
答案:B
题型角度3
【例3】 解析:根据图像,在pH=9时,Cu元素的含量最小,即废水中Cu2+处理的最佳pH约为9,故A说法正确;b~c段:pH增大,c(OH-)增大,根据勒夏特列原理,平衡Ⅰ中,Cu(OH)2增大,平衡向逆反应方向移动,故B说法错误;c~d段:pH增大,c(OH-)增大,平衡Ⅰ向逆反应方向移动,铜元素含量下降,故C说法正确;d点以后,c(OH-)增大,平衡Ⅱ向正反应方向移动,生成Cu[(OH)4]2-,铜元素含量增大,故D说法正确。
答案:B
练 解析:由以上分析可知,a线表示CaSO4的沉淀溶解平衡曲线,A项正确;T℃时向水中加入CaCO3和PbCO3至二者均饱和时,=,B项正确;d点所示溶液为CaCO3的饱和溶液,c(Ca2+)>c(C),C项错误;一般来说,溶解度大的沉淀可以转化成溶解度小的沉淀,向CaSO4沉淀中加入1 ml·L-1的Na2CO3溶液可得到溶解度较小的CaCO3沉淀,D项正确。
答案:C
题型角度4
【例4】 解析:结合题图可知当pH最小时,溶液呈酸性,溶液中c(CH3COOH)最大,对应lg c(H+)最大,随着pH逐渐增大,当溶液中c(CH3COO-)最大时,对应lg c(OH-)最大。则4条曲线分别对应的lg c(x)如下:
经上述分析可知N点时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-),Ka=c(H+),即pH=-lg Ka,A、B项错误;该体系中,0.1c(H+)=[c(CH3COOH)+c(CH3COO-)]×c(H+)=c(CH3COOH)×c(H+)[+1]=c(CH3COOH)×[Ka+c(H+)],C项正确;pH由7到14的过程中先促进CH3COO-的水解,后抑制其水解,D项错误。
答案:C
练1 解析:pH=1.2时,H2C2O4、HC2的物质的量分数相等,且c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2),则c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2C2O4),故A项正确;由图像可知pH=1.2时,c(HC2)=c(H2C2O4),
则Ka1==c(H+)=10-1.2,pH=4.2时,c(HC2)=c(C2),Ka2==c(H+)=10-4.2,由电离常数可知==1 000,故B项正确;将相同物质的量的KHC2O4和K2C2O4固体完全溶于水,可配成不同浓度的溶液,溶液浓度不同,pH不一定为定值,即不一定为4.2,故C项错误;向pH=1.2的溶液中加KOH溶液将pH增大至4.2,溶液中由酸电离的氢离子浓度减小,则对水的电离的抑制程度减小,水的电离度一定增大,故D项正确。
答案:C
练2 解析:用0.1 ml·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L-1 H2A溶液,A点溶液中溶质为H2A和NaHA,pH=1.85=pKa1,则c(H2A)=c(HA-),所加氢氧化钠溶液的体积小于10 mL,A错误。B点是用0.1 ml·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L-1 H2A溶液,恰好反应生成NaHA,溶液显酸性,溶液中电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),物料守恒c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),得到:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),B错误。C点pH=7.19=pKa2,Ka2==10-7.19,所以c(A2-)=c(HA-),C正确。A2-水解平衡常数Kh1==10-6.81,D错误。
答案:C
模考·预测
1.解析:NaOH完全电离,CH3COOH部分电离,前者对水的电离抑制程度更大,由水电离出的c(H+):①c(Na+),结合电荷守恒可知溶液中离子浓度可能为c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),C项正确;①与③等体积混合后,溶液呈碱性,若要呈中性,则③应过量,即V(NaOH)7,混合液显示碱性,则c(OH-)>c(H+),结合电荷守恒可知:c()>c(R-);D项,b~c点,溶液的温度不变,则水的离子积不变。
答案:B
4.解析:一种物质的Ksp只与温度有关,A正确;向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4后,沉淀溶解平衡向左移动,导致c(Ag+)减小,而图像中由Y点变成X点的过程中,c(Ag+)保持不变,B正确;T℃时,Ag2CrO4的Ksp=c(Cr)·c2(Ag+)=(1×10-5)×(1×10-3)2=1×10-11,C错误;温度不变Ksp=c(Cr)·c2(Ag+)=(1×10-5)×(1×10-3)2=a2×5×10-4,解得a=×10-4,D正确。
答案:C
5.解析:从图像看出当V(NaOH)=20 mL时,溶液中的溶质是NaHA,溶液中c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),说明HA-以电离为主,故c(H+)>c(OH-),故A错;等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后的溶质是NaHA,HA-以电离为主,产生H+,抑制水的电离,故B错;等浓度H2A和NaHA的混合溶液形成缓冲溶液,溶液中存在电离平衡H2A⇌H++HA-,水解平衡NaHA+H2O⇌NaOH+H2A,加入酸,HA-会消耗H+生成H2A,加入碱,OH-和H2A反应生成HA-,溶液pH变化都不大,C正确;当V(NaOH)=40 mL时,溶液中的溶质是Na2A,但存在HA-,说明A2-水解,其水解平衡:A2-+H2O⇌HA-+OH-,升高温度,A2-的水解平衡正向移动,c(A2-)减小,增大,故D错。
答案:C
6.解析:醋酸钠溶液显碱性,加水稀释,碱性减弱,c(OH-)减小,c(H+)增大,pH减小;氯化铵溶液显酸性,加水稀释,酸性减弱,c(H+)减小,c(OH-)增大,pH增大,即实线表示pH随加水量的变化;升温,Kw增大,水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度都会增大,pH表示氢离子浓度的负对数,所以pH都会减小,即虚线表示pH随温度的变化,A说法正确,C说法错误。将NH4Cl溶液加水稀释至浓度为 ml·L-1时,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来的,则溶液的pH将增大lg x,但是加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来的,因此溶液pH的变化值小于lg x,B说法正确。25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中分别存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)、c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),即氯化铵溶液中:c(Cl-)-c()=c(H+)-c(OH-),醋酸钠溶液中:c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+),25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5,由于原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,盐的水解程度相同,因此,两溶液中|c(OH-)-c(H+)|(两者差的绝对值)相等,故c(Na+)-c(CH3COO-)=c(Cl-)-c(),D说法正确。
答案:C考向
考点
考情1
电离平衡
电离平衡影响因素
借助滴定图像计算Ka或Kb
考情2
溶液酸碱
性与中和滴定
酸、碱稀释过程中pH的变化特点
中和滴定曲线
考情3
盐类的水解平衡
盐类水解的影响因素
粒子大小关系
考情4
沉淀溶解平衡
根据图像计算Ksp
外界条件对溶解平衡的影响
项目
废水水质
排放标准
pH
1.0
6~9
Cu2+/mg·L-1
72
≤0.5
/mg·L-1
2 632
≤15
电离平衡
CH3COOH⇌CH3COO-+H+
水解平衡(如CH3COONa溶液)CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-
沉淀溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)
研究
对象
弱电解质(包括弱酸、弱碱、水、多元弱酸的酸式酸根)
盐溶液(包括强酸弱碱盐、弱酸强碱盐、弱酸弱碱盐)
难溶电解质(如难溶的酸、碱、盐等)
影
响
因
素
升高
温度
促进电离,离子浓度增大,Ka增大
促进水解,Kh增大
Ksp可能增大,也可能减小
加水
稀释
促进电离,离子浓度(除OH-外)减小,Ka不变
促进水解,离子浓度(除H+外)减小,Kh不变
促进溶解,Ksp不变
加入
相应
离子
加入CH3COONa固体或盐酸,抑制电离,Ka不变
加入CH3COOH或NaOH,抑制水解,Kh不变
加入AgNO3溶液或NaCl溶液抑制溶解,Ksp不变
加入
反应
离子
加入NaOH,促进电离,Ka不变
加入盐酸,促进水解,Kh不变
加入氨水,促进溶解,Ksp不变
加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大
加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大
加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
(1)HY为强酸、HX为弱酸
(2)a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-)
(3)水的电离程度:d>c>a=b
(1)MOH为强碱、ROH为弱碱
(2)c(ROH)>c(MOH)
(3)水的电离程度:a>b
不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化曲线
常温下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp=9×10-6]
(1)A、C、B三点均为中性,温度依次升高,Kw依次增大
(2)D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,Kw=1×10-14
(3)AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点:c(H+)Ksp,将会有沉淀生成
(3)d点在曲线的下方,Qc7,强酸与弱碱反应终点是pH
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