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2022届高考化学二轮专项突破 类型6 电解质溶液课件PPT
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这是一份2022届高考化学二轮专项突破 类型6 电解质溶液课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了电解质溶液，类型6，真题示范，针对训练，考向3沉淀溶解平衡，类题3沉淀溶解平衡等内容，欢迎下载使用。
考向1 电离平衡及其应用
以某种弱电解质或水为载体,通过有关图像,考查弱电解质(或水)的电离平衡的移动、平衡常数的计算及应用等,培养考生证据推理与模型认知的核心素养。
例1 (2020年全国Ⅰ卷,13)以酚酞为指示剂,用0.1000 ml·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。
下列叙述正确的是( )。A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)B.H2A溶液的浓度为0.2000 ml·L-1C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
【解析】 本题主要考查中和滴定,侧重考查学生分析和解决化学问题的能力。由图可知:曲线③表示pH的变化,曲线①和曲线②相交时,两种含A粒子各占50%,说明H2A第一步完全电离,也就是说起始时溶液中没有H2A分子,滴定过程中c(HA-)减小,c(A2-)增大,故曲线①代表的是δ(HA-),曲线②代表的是δ(A2-),A项错误;滴定至终点时,消耗NaOH溶液40 mL,可以算出二元酸c(H2A)=0.1000 ml·L-1,B项错误;Ka(HA-)= ,曲线①、②相交时,c(A2-)=c(HA-),此时pH=2(曲线③对应的pH),即c(H+)=10-2 ml·L-1, Ka(HA-)=10-2,C项正确;滴定终点时,溶液显碱性,即c(H+)2c(A2-)+c(HA-),D项错误。
1.(2020年湖北高三下学期6月供卷)在25 ℃时,用一定浓度NaOH溶液滴定醋酸溶液,滴定终点附近溶液pH和导电能力的变化分别如图所示(利用溶液导电能力的变化可判断滴定终点;溶液总体积变化忽略不计)。下列说法正确的是( )。
A.a→b过程中,水的电离程度不断增大B.d点对应的溶液中:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)C.c→d过程中,溶液导电能力增强的主要原因是c(OH-)和c(Na+)增大D.根据溶液pH和导电能力的变化可判断:V2>V3
【解析】 A项,a点时,溶质为CH3COONa和CH3COOH,恰好完全反应的点在a点和b点之间,假设为e点,则从a点(CH3COONa和CH3COOH)到e点(CH3COONa),水的电离程度逐渐增大,从e点(CH3COONa)到b点(CH3COONa和NaOH),水的电离程度逐渐减小;B项,d点溶质为CH3COONa,存在物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+),正确;C项,d点溶质为CH3COONa,则c点(CH3COONa和CH3COOH)→d点(CH3COONa)过程中溶液导电性增强的主要原因是c(CH3COO- ) 和c(Na+)增大;D项,结合图像分析可知,加入V2 mL NaOH溶液时,pH=7,醋酸还没中和完,加入V3 mL NaOH溶液时,醋酸恰好中和完,V2< V3。
2.(2020年辽宁沈阳第二中学高三第五次模拟)恒温25 ℃下,向一定量的0.1 ml·L-1的BOH溶液中逐滴滴入稀盐酸。溶液中水电离出的氢离子浓度的负对数[用pC表示,pC=-lgc(H+)水]与加入盐酸体积的关系如图所示。下列叙述错误的是( )。A.BOH为弱碱且Kb的数量级为10-5B.b点溶液中:c(B+)=c(Cl-)C.c点溶液中水的电离程度最大D.c~d之间溶液中:c(BOH)+c(OH-)>c(H+)
考向2 盐类的水解、离子浓度大小比较
高考中常以酸碱中和滴定图像或溶液中离子浓度变化图像为载体,考查有关盐类的水解、水的电离平衡移动、粒子浓度大小比较以及有关常数的计算等,考查考生对变化观念、微观探析的理解和应用。
例2 (2019年全国Ⅰ卷,11)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】 本题主要考查邻苯二甲酸与NaOH溶液的反应,侧重考查考生对中和滴定和电解质溶液的分析能力。b点为反应终点,此时溶质为邻苯二甲酸钠和邻苯二甲酸钾,均为强碱弱酸盐,则b点混合溶液pH>7,C项错误。
1.(2020年四川宜宾高三第一次模拟)25 ℃时,用0.1 ml·L-1NaOH溶液滴定某二元弱酸H2A,H2A被滴定分数与pH及物种分布分数δ的关系如图所示:
下列说法错误的是( )。A.用NaOH溶液滴定0.1 ml·L-1NaHA溶液可用酚酞作指示剂B.0.1 ml·L-1NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)C.0.1 ml·L-1Na2A溶液中:c(Na+)>c(HA-)+2c(A2-)D.H2A的Ka2=1×10-7
2.(2020年浙江绍兴高三第二次教学质量检测)已知pKa=-lgKa,25 ℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。25 ℃时,用0.1 ml·L-1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L-1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.若a点溶液c(HSO3-)=c(H2SO3),则a点对应的pH=1.85B.若b点为反应终点,宜选择甲基橙作指示剂C.c点对应的溶液中:c(Na+)=3c(HSO3-)D.d点对应的溶液中:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+)
高考中常以具体的某种或几种难溶电解质为载体,结合图像考查有关难溶电解质的沉淀溶解平衡及应用、Ksp的理解和计算等,考查考生对平衡思想的理解和应用。
例3 (2019年全国Ⅱ卷,12)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )。
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)
1.(2020年山东泰安高三第四次模拟)取1 mL 0.1 ml·L-1 AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 ml·L-1):
下列说法不正确的是( )。A.实验①中的白色沉淀是AgClB.由实验②可说明AgI比AgCl更难溶C.若按①③顺序实验,看不到黑色沉淀D.若按②①顺序实验,看不到白色沉淀
【解析】 A项,向AgNO3溶液中加入NaCl溶液,发生反应Ag++Cl- AgCl↓,即实验①中的白色沉淀是AgCl;B项,实验②中加入过量KI溶液,出现黄色沉淀,说明产生AgI,即发生反应AgCl(s)+I-(aq) AgI(s)+Cl-(aq),可推出AgI比AgCl更难溶;C项,实验③得到黑色沉淀,该黑色沉淀为Ag2S,推出Ag2S比AgI更难溶,溶解度由大到小的顺序是AgCl>AgI>Ag2S,按①③顺序实验,能观察到黑色沉淀,错误;D项,根据C项分析,按照②①顺序实验,生成更难溶的AgI,不能得到AgCl,即无法观察到白色沉淀。
2.(2020年宁夏中卫第三次模拟)常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 ml·L-1的KCl、K2C2O4溶液,所得沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。下列叙述不正确的是( )。
A.n点表示Ag2C2O4的不饱和溶液B.Ksp(AgCl)=10-(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+C2O42-(aq)的平衡常数为109.04D.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀
能力1 粒子浓度大小比较的理论基础
1. 电解质溶液中的“三个守恒等量关系”
2. 根据多元弱酸“共轭酸碱对”判断电离常数(Ka)与水解常数(Kh)的大小(1) 比较电离与水解常数大小
结论:等浓度H2A和NaHA的混合溶液中,a. > ,溶液呈 ;b. < ,溶液呈 。 (2) 电离常数与水解常数应用已知25 ℃时,草酸的电离平衡常数Ka1=5.0×10-2、Ka2=5.2×10-5;碳酸的电离平衡常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,则NaHC2O4溶液的pH (填“>”“<”或“=”,下同)7,NaHCO3溶液的pH 7。
3.单一电解质溶液中各种粒子浓度的大小比较
能力2 反应中的曲线走势与过程分析
1. 酸碱中和滴定过程中的粒子浓度关系
2. 弱电解质的“分布系数图”分布曲线是指以pH为横坐标,分布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分数为纵坐标,即分布系数与溶液pH之间的关系曲线(其本质还是酸碱中和反应的过程)。(1)一元弱酸(以CH3COOH为例), δ0、δ1分别为CH3COOH、CH3COO-分布系数曲线:
图形推论:当pHpKa时,主要存在形式是CH3COO-。δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处,此时c(CH3COOH)=c(CH3COO-),即pH=pKa。pH由2到6发生反应的离子方程式为CH3COOH+OH- CH3COO-+H2O;求Ka过程如下:Ka(CH3COOH)= ,由图可知,c(CH3COO-)=c(CH3COOH) 时pH=pKa=4.76,Ka(CH3COOH)=c(H+)=10-4.76。
(2)二元弱酸(以H2C2O4为例),δ0为H2C2O4分布系数曲线,δ1为HC2O4-分布系数曲线,δ2为C2O42-分布系数曲线:
图形推论:当溶液的pH=1.2时,δ0=δ1;pH=4.2时δ1=δ2。当pH<1.2时,H2C2O4占优势;1.24.2时,C2O42-为主要存在形式。pH由4到6发生反应的离子方程式为HC2O4-+OH- C2O42-+H2O;求K2过程:K2( H2C2O4)= ,由图可知,c(C2O42-)=c(HC2O4-)时pH=4.2,K2(H2C2O4)=c(H+)=10-4.2。
(3)三元弱酸(以H3PO4为例),δ0、δ1、δ2、δ3分别为H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的分布系数曲线:
能力3 常考有关对数举例
能力4 沉淀溶解平衡图像的分析
1. Ksp与浓度曲线图
2. 沉淀滴定曲线图以(2018年全国Ⅲ卷,12)为例(用0.100 ml·L-1AgNO3溶液滴定50 mL 0.050 ml·L-1NaCl溶液的滴定曲线):
3. 沉淀溶解平衡直线图例如,常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 ml·L-1的NaCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-水解)。
1.(2018年全国Ⅲ卷,12改编)室温时,用0.100 ml· L -1AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.0500 ml· L -1NaCl溶液的滴定曲线如图所示[pCl=-lgc(Cl-)]。下列有关描述错误的是( )。
A.室温时,Ksp(AgCl)的数量级为10-10B.室温时,各点Ksp(AgCl)的关系:a=b=cC.相同实验条件下,若改用0.0400 ml· L-1 NaCl溶液,反应终点由b点移动到d点D.相同实验条件下,若改用0.0500 ml· L-1 NaBr溶液,反应终点由b点向e点方向移动
【解析】 A项,选取横坐标为25 mL的点,向50.0 mL 0.0500 ml· L-1 NaCl溶液中,加入25 mL 0.100 ml· L-1AgNO3溶液,此时沉淀反应恰好完全,-lgc(Cl-)大约为4.8,则c(Cl-)≈10-4.8ml·L-1,c(Ag+)=10-4.8 ml·L-1,Ksp(AgCl)≈10-4.8×10-4.8=10-9.6,所以其数量级为10-10;B项,由于Ksp(AgCl)极小,因此向溶液中滴加AgNO3溶液就会有沉淀析出,溶液一直是氯化银的饱和溶液,在一定温度时,Ksp(AgCl)为常数,故各点Ksp(AgCl)的关系为a=b=c;C项,滴定的过程是硝酸银溶液滴定NaCl溶液,所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定,将50.0 mL 0.0500 ml·L-1的NaCl溶液改为50.0 mL 0.0400 ml·L-1的NaCl溶液,此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的 ,所以达到滴定终点时需要加入的硝酸银的物质的量也是原来的 ,因此加入硝酸银溶液的体积应该由b点的25 mL变为25×0.8=20 mL,而d点对应的是20 mL;D项,卤化银从氯化银到碘化银,溶解度逐渐减小,所以Ksp(AgCl)应该大于Ksp(AgBr),将50.0 mL 0.0500 ml·L-1NaCl溶液改为50.0 mL 0.0500 ml·L-1 NaBr溶液,因为银离子和氯离子或溴离子都是1∶1沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点时溴离子的浓度应该比氯离子的浓度更小,反应终点不可能由b点向e点方向移动。
2.(2017年全国Ⅰ卷,13改编) 室温下,将NaOH溶液滴加到某一元酸(HR)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化 的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )。
A.Ka(HR)的数量级为10-5B.随着NaOH的滴入, 逐渐增大C.当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(R-)>c(OH-)=c(H+)D.当HR刚好被中和时,溶液中c(OH-)>c(H+)
3.(2017年全国Ⅱ卷,12改编)一定浓度的柠檬酸(用H3R表示)溶液可以去除水垢,除水垢时溶液中H3R、H2R-、HR2-、R3-的含量随pH的变化如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.H3R的第三步电离常数Ka3(H3R)的数量级为10-6B.pH=4.8时,c(H2R-)=c(HR2-)>c(H+)>c(OH-)C.Na3R溶液中主要含有的阴离子是HR2-、R3-、OH-D.pH=4时,c(H+)=c(H2R-)+2c(HR2-)+c(OH-)
【解析】 根据图像可知,随pH的增大,H3R、H2R-、HR2-、R3-在图像中对应的曲线分别为a、b、c、d。H3R的第三步电离常数Ka3(H3R)= ,由图像可知,当c(HR2-)=c(R3-)时,pH=6,c(H+)=10-6 ml·L-1,则Ka3(H3R)的数量级为10-6,A项正确;根据图像可知,pH=4.8时,c(H2R-)=c(HR2-)>c(H+)>c(OH-),B项正确; Na3R溶液呈碱性,根据图示,溶液中只含有HR2-、R3-这两种含有R元素的离子,必定有OH-,C项正确;pH=4时,溶液中的阳离子除H+外还有Ca2+、Mg2+等,不符合电荷守恒,D项错误。
4.(2017年全国Ⅲ卷,13改编)向高浓度的氯化锌溶液中加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀。平衡时溶液中相关离子浓度的关系如图所示,下列说法正确的是( )。
A.Ksp(CuCl)的数量级为10-6B.溶液中发生的反应为Cu+Cu2+ 2Cu+C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好D.在没有Cl-存在的情况下,反应2Cu+ Cu2++Cu容易发生
5.(2016年全国Ⅰ卷,12改编)室温下,向25 mL NaOH溶液中逐滴加入0.2 ml·L-1 CH3COOH溶液,滴定曲线 如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.原NaOH溶液的浓度为0.1 ml·L-1B.为减小误差,指示剂应选用酚酞试液C.d点溶液中离子浓度大小关系为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.水的电离程度随CH3COOH溶液的滴加而逐渐减小
【解析】 依据图像可知起点时p= =12,即pH为13,原NaOH溶液的浓度为0.1 ml·L-1,A项正确;恰好中和时溶液呈碱性,故选用酚酞试液作指示剂可减小误差,B项正确;d点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa,由图可知,混合溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,结合物料守恒得c(CH3COO-)>c(Na+),醋酸的电离程度较小,则c(Na+)>c(H+),所以离子浓度大小顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-), C项正确;随CH3COOH溶液的滴加,水的电离程度先增大,醋酸过量后水的电离程度又逐渐减小,D项错误。
7.(2018年北京理综,11改编)已知常温下浓度为0.1 ml·L-1 的下列溶液的pH如下表所示:
下列有关说法不正确的是( )。A.pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积之比1∶1混合,则有c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)B.加热0.1 ml·L-1 NaClO溶液,测得其pH> ml·L-1 Na2CO3溶液中,存在关系:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)D.电离平衡常数大小关系:K(HF)>K(H2CO3)>K(HClO)>K(HCO3-)
【解析】由于HF是弱酸,pH=2,即c(H+)=0.01 ml·L-1,则c(HF)>0.01 ml·L-1,它与等体积的0.01 ml·L-1的NaOH溶液混合,酸过量,所得溶液呈酸性,A项错误;加热促进ClO-的水解,溶液碱性增强,B项正确;由Na2CO3溶液的电荷守恒及物料守恒可得出相应的关系式,C项正确;越易水解,则对应的酸越难电离,故由盐溶液的pH可推导出对应酸的电离平衡常数大小关系为K(HF)>K(H2CO3)>K(HClO)>K(HCO3-),D项正确。
类题1 电离平衡及其应用
1.(2020年四川南充高三第一次高考适应性考试)某温度时,将n ml·L-lCH3COOH溶液滴入10 mL 1.0 ml·L-1NaOH溶液中,溶液pH和温度随加入CH3COOH溶液体积的变化曲线如图所示,下列有关说法不正确的是( )。
A.温度最高点表示溶液恰好完全反应B.25 ℃时,溶液显中性C.恰好完全反应时,V<10 mL,说明n>1.0D.水的电离程度:c>b
【解析】D项, b点溶液温度最高,说明此时两溶液恰好反应生成醋酸钠,醋酸根离子的水解促进了水的电离,则水的电离程度:b>c。
2.(2020年山东潍坊高三第三次模拟)向7.5 mL 0.03 ml·L-1的H3PO4溶液中逐滴加入相同浓度的NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积关系如图所示。已知Ka1>Ka2>Ka3。下列说法错误的是( )。
A.a点时,溶液中的主要含磷粒子是H3PO4B.水的电离程度:bc(OH-),故c(HPO42-)>c(H3PO4),错误;D项,c点溶质为Na2HPO4,HPO42-水解,c(Na+)>2c(HPO42-)。
3.(2020年浙江杭州高三下学期教学质量检测)常温下,将V0 mL 1.0 ml·L-1 HX和V0 mL 1.0 ml·L-1 HY两种酸溶液分别加水稀释至体积为V mL,稀释液pH与其体积变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.HX和HY均为一元弱酸B.常温下,浓度均为0.10 ml·L-1的NaX和NaY溶液,pH:NaY>NaXC.M、N两点对应溶液中一定存在:c(Y-)=c(X-)+c(HX)D.分别往M、N两点对应溶液中滴加1.0 ml·L-1 NaOH溶液至恰好完全反应,消耗NaOH溶液的体积相等
【解析】 A项, +1=1时,1.0 ml·L-1HY溶液pH=0,则HY是强酸;B项,根据图示,稀释相同倍数,HX的pH变化小,HX是弱酸,酸性:HY>HX,常温下,浓度均为0.10 ml·L-1的NaX和NaY溶液,溶液pH:NaY
1.(2020年浙江杭州滨江区专题检测)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )。
A.0.1 ml·L-1某二元弱酸酸式盐NaHA溶液中:c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)B.25 ℃,pH=12的氨水和pH=2的盐酸溶液等体积混合:c(H+)>c(OH-)C.将pH=5的醋酸溶液稀释后,恢复至原温度,pH和Kw均增大D.向NH4HSO4溶液中加入等物质的量的NaOH形成的溶液中:c(H+) > c(OH-)
【解析】 A项,二元弱酸酸式盐NaHA溶液中存在物料守恒,应为c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A);B项,25 ℃,pH=12的氨水和pH=2的盐酸溶液等体积混合,氨水为弱碱,则混合溶液中氨水过量,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+);C项,将pH=5的醋酸溶液稀释后,恢复至原温度,溶液中氢离子浓度减小,则溶液的pH增大,由于温度不变,则水的离子积Kw不变;D项,向NH4HSO4溶液中加入等物质的量的NaOH,反应后溶液的溶质为硫酸钠和硫酸铵,由于N水解,溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-)。
2.(2020年河南平顶山许昌济源高三第一次质量检测)设NA为阿伏加德罗常数的值。关于常温下pH=11的Na2CO3溶液,下列说法正确的是( )。
A.10 L该溶液中含H+的数目为0.01NAB.加水稀释,水解常数Kh增大,pH减小C.n(OH-)=n(H+)+2n(H2CO3)+n(HCO3-)D.加入KOH固体(不考虑溶液体积的变化),则水解平衡向左移动,c(Na+)增大
【解析】 A项,常温下pH=11的Na2CO3溶液中,c(H+)=1×10-11ml·L-1,故10 L该溶液中含H+的数目不为0.01NA;B项,温度不变时,水解常数Kh为定值,加水稀释,水解常数Kh不变;C项, 在常温下pH=11的Na2CO3溶液中,根据质子守恒,n(OH-)=n水(OH-)=n水(H+)=n(H+)+2n(H2CO3)+n(HCO3-),正确;D项,Na2CO3溶液中存在水解平衡CO32-+H2O HCO3-+OH-,加入KOH固体,OH-的浓度增大,则水解平衡向左移动,但c(Na+)不变。
3.(2020年河南开封高三第三次模拟)向20 mL 0.5 ml·L-1的醋酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的烧碱溶液,混合溶液的温度与所加NaOH溶液的体积关系如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.a点:2c(Na+)>c(CH3COOH)+c(CH3COO-)B.醋酸的电离常数:b点
4.(2020年四川凉山高三第三次诊断性测试)25 ℃时,向20 mL 0.2 ml·L-1二元酸H2A溶液中滴加0.2 ml·L-1NaOH溶液,有关微粒物质的量的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )。
A.等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,溶液中水的电离程度比纯水中的大B.V(NaOH)=20 mL时,溶液中存在:c(H+)-c(OH-)=c(A2-)-c(H2A)C.当V(NaOH)=40 mL时,升高温度, 减小D.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+)
【解析】 A项,等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,得到NaHA溶液,由图示关系知,c(A2-)>c(H2A),说明HA-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,水的电离受到了抑制,溶液中水的电离程度比纯水中的小;B项,V(NaOH)=20 mL时,NaOH溶液与H2A溶液反应得到NaHA溶液,溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),也存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),整理得c(H+)-c(OH-)=c(A2-)-c(H2A);C项,向20 mL 0.2 ml·L-1二元酸H2A溶液中滴加40 mL 0.2 ml·L-lNaOH溶液,反应后得到Na2A溶液,A2-水解使溶液呈碱性,加热促进水解,A2-浓度减小,但Na+浓度不变,则 增大;D项,根据图像知,当V(NaOH)=20 mL时,发生反应NaOH+H2A NaHA+H2O,溶质为NaHA,HA-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,水和HA-都电离出氢离子,只有HA-电离出A2-,所以离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。
1.(2020年河南焦作高三第三次模拟)常温下,Ksp(CaCO3)=a×10-9,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断错误的是( )。
A.a点是CaSO4的饱和溶液,而b点不是B.蒸发水可使溶液由b点变化到a点C.常温下,CaCO3(s)+SO42-(aq) CaSO4(s)+CO32-(aq)的K≈ ×10-4D.除去锅炉中的CaSO4时,可用Na2CO3溶液将其转化为CaCO3
2.(2020年内蒙古包头高三第二次模拟)常温下,将0.025 ml BaSO4粉末置于盛有蒸馏水的烧杯中形成1 L 悬浊液,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽略溶液体积的变化)并充分搅拌。加入Na2CO3固体的过程中溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中正确的是( )。
A.常温下,Ksp(BaSO4)=2.5×10-9B.BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大C.若要使BaSO4全部转化为BaCO3,至少要加入0.65 ml Na2CO3D.BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,溶液中离子浓度大小关系为c(SO42-)>c(CO32-)>c(Ba2+)>c(OH-)
3.(2020年宁夏高三下学期高考模拟)某温度下,向10 mL 0.1 ml·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1 ml·L-1的Na2S溶液,滴加过程中,溶液中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。已知:lg2=0.3,Ksp(ZnS)=m×10-25。下列有关说法不正确的是( )。
A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点B.若不考虑CuS的溶解,则c点溶液有2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]=c(Cl-)C.b点时Ksp(CuS)=4×10-36D.该温度下,反应ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数为 ×109
【解析】 A项,CuCl2、Na2S水解促进水电离,b点是CuCl2溶液与Na2S溶液恰好完全反应的点,溶质是氯化钠,对水的电离没有影响,水的电离程度最小的点为b点;B项, c点时,溶液中的n(Cl-)为0.002 ml,Na2S过量0.001 ml,由物料守恒可得2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]=c(Cl-),正确;C项,b点是CuCl2溶液与Na2S溶液恰好完全反应的点,溶液中c(Cu2+)=c(S2-),根据b点数据可知c(Cu2+)=1×10-17.7 ml·L-1=2×10-18 ml·L-1,则该温度下Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=4×10-36;D项, ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数为 = = = ×109。
4.常温下,向10 mL 0.1 ml·L-1 NaCl溶液和10 mL 0.1 ml·L-1 K2CrO4溶液中分别滴加等物质的量浓度的AgNO3溶液,滴加过程中有关物理量的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.常温下Ksp(AgCl)的数量级为10-9B.向c(Cl-)=c(CrO42-)=0.01 ml·L-1的溶液中滴加AgNO3溶液,先得到Ag2CrO4沉淀C.c点所示溶液中c(Ag+)≈1.3×10-5 ml·L-1D.a、b两点存在沉淀的溶解平衡,而c点不存在此平衡
考向1 电离平衡及其应用
以某种弱电解质或水为载体,通过有关图像,考查弱电解质(或水)的电离平衡的移动、平衡常数的计算及应用等,培养考生证据推理与模型认知的核心素养。
例1 (2020年全国Ⅰ卷,13)以酚酞为指示剂,用0.1000 ml·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。
下列叙述正确的是( )。A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)B.H2A溶液的浓度为0.2000 ml·L-1C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
【解析】 本题主要考查中和滴定,侧重考查学生分析和解决化学问题的能力。由图可知:曲线③表示pH的变化,曲线①和曲线②相交时,两种含A粒子各占50%,说明H2A第一步完全电离,也就是说起始时溶液中没有H2A分子,滴定过程中c(HA-)减小,c(A2-)增大,故曲线①代表的是δ(HA-),曲线②代表的是δ(A2-),A项错误;滴定至终点时,消耗NaOH溶液40 mL,可以算出二元酸c(H2A)=0.1000 ml·L-1,B项错误;Ka(HA-)= ,曲线①、②相交时,c(A2-)=c(HA-),此时pH=2(曲线③对应的pH),即c(H+)=10-2 ml·L-1, Ka(HA-)=10-2,C项正确;滴定终点时,溶液显碱性,即c(H+)
1.(2020年湖北高三下学期6月供卷)在25 ℃时,用一定浓度NaOH溶液滴定醋酸溶液,滴定终点附近溶液pH和导电能力的变化分别如图所示(利用溶液导电能力的变化可判断滴定终点;溶液总体积变化忽略不计)。下列说法正确的是( )。
A.a→b过程中,水的电离程度不断增大B.d点对应的溶液中:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)C.c→d过程中,溶液导电能力增强的主要原因是c(OH-)和c(Na+)增大D.根据溶液pH和导电能力的变化可判断:V2>V3
【解析】 A项,a点时,溶质为CH3COONa和CH3COOH,恰好完全反应的点在a点和b点之间,假设为e点,则从a点(CH3COONa和CH3COOH)到e点(CH3COONa),水的电离程度逐渐增大,从e点(CH3COONa)到b点(CH3COONa和NaOH),水的电离程度逐渐减小;B项,d点溶质为CH3COONa,存在物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+),正确;C项,d点溶质为CH3COONa,则c点(CH3COONa和CH3COOH)→d点(CH3COONa)过程中溶液导电性增强的主要原因是c(CH3COO- ) 和c(Na+)增大;D项,结合图像分析可知,加入V2 mL NaOH溶液时,pH=7,醋酸还没中和完,加入V3 mL NaOH溶液时,醋酸恰好中和完,V2< V3。
2.(2020年辽宁沈阳第二中学高三第五次模拟)恒温25 ℃下,向一定量的0.1 ml·L-1的BOH溶液中逐滴滴入稀盐酸。溶液中水电离出的氢离子浓度的负对数[用pC表示,pC=-lgc(H+)水]与加入盐酸体积的关系如图所示。下列叙述错误的是( )。A.BOH为弱碱且Kb的数量级为10-5B.b点溶液中:c(B+)=c(Cl-)C.c点溶液中水的电离程度最大D.c~d之间溶液中:c(BOH)+c(OH-)>c(H+)
考向2 盐类的水解、离子浓度大小比较
高考中常以酸碱中和滴定图像或溶液中离子浓度变化图像为载体,考查有关盐类的水解、水的电离平衡移动、粒子浓度大小比较以及有关常数的计算等,考查考生对变化观念、微观探析的理解和应用。
例2 (2019年全国Ⅰ卷,11)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】 本题主要考查邻苯二甲酸与NaOH溶液的反应,侧重考查考生对中和滴定和电解质溶液的分析能力。b点为反应终点,此时溶质为邻苯二甲酸钠和邻苯二甲酸钾,均为强碱弱酸盐,则b点混合溶液pH>7,C项错误。
1.(2020年四川宜宾高三第一次模拟)25 ℃时,用0.1 ml·L-1NaOH溶液滴定某二元弱酸H2A,H2A被滴定分数与pH及物种分布分数δ的关系如图所示:
下列说法错误的是( )。A.用NaOH溶液滴定0.1 ml·L-1NaHA溶液可用酚酞作指示剂B.0.1 ml·L-1NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)C.0.1 ml·L-1Na2A溶液中:c(Na+)>c(HA-)+2c(A2-)D.H2A的Ka2=1×10-7
2.(2020年浙江绍兴高三第二次教学质量检测)已知pKa=-lgKa,25 ℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。25 ℃时,用0.1 ml·L-1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L-1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.若a点溶液c(HSO3-)=c(H2SO3),则a点对应的pH=1.85B.若b点为反应终点,宜选择甲基橙作指示剂C.c点对应的溶液中:c(Na+)=3c(HSO3-)D.d点对应的溶液中:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+)
高考中常以具体的某种或几种难溶电解质为载体,结合图像考查有关难溶电解质的沉淀溶解平衡及应用、Ksp的理解和计算等,考查考生对平衡思想的理解和应用。
例3 (2019年全国Ⅱ卷,12)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )。
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)
1.(2020年山东泰安高三第四次模拟)取1 mL 0.1 ml·L-1 AgNO3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 ml·L-1):
下列说法不正确的是( )。A.实验①中的白色沉淀是AgClB.由实验②可说明AgI比AgCl更难溶C.若按①③顺序实验,看不到黑色沉淀D.若按②①顺序实验,看不到白色沉淀
【解析】 A项,向AgNO3溶液中加入NaCl溶液,发生反应Ag++Cl- AgCl↓,即实验①中的白色沉淀是AgCl;B项,实验②中加入过量KI溶液,出现黄色沉淀,说明产生AgI,即发生反应AgCl(s)+I-(aq) AgI(s)+Cl-(aq),可推出AgI比AgCl更难溶;C项,实验③得到黑色沉淀,该黑色沉淀为Ag2S,推出Ag2S比AgI更难溶,溶解度由大到小的顺序是AgCl>AgI>Ag2S,按①③顺序实验,能观察到黑色沉淀,错误;D项,根据C项分析,按照②①顺序实验,生成更难溶的AgI,不能得到AgCl,即无法观察到白色沉淀。
2.(2020年宁夏中卫第三次模拟)常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 ml·L-1的KCl、K2C2O4溶液,所得沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。下列叙述不正确的是( )。
A.n点表示Ag2C2O4的不饱和溶液B.Ksp(AgCl)=10-(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+C2O42-(aq)的平衡常数为109.04D.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀
能力1 粒子浓度大小比较的理论基础
1. 电解质溶液中的“三个守恒等量关系”
2. 根据多元弱酸“共轭酸碱对”判断电离常数(Ka)与水解常数(Kh)的大小(1) 比较电离与水解常数大小
结论:等浓度H2A和NaHA的混合溶液中,a. > ,溶液呈 ;b. < ,溶液呈 。 (2) 电离常数与水解常数应用已知25 ℃时,草酸的电离平衡常数Ka1=5.0×10-2、Ka2=5.2×10-5;碳酸的电离平衡常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,则NaHC2O4溶液的pH (填“>”“<”或“=”,下同)7,NaHCO3溶液的pH 7。
3.单一电解质溶液中各种粒子浓度的大小比较
能力2 反应中的曲线走势与过程分析
1. 酸碱中和滴定过程中的粒子浓度关系
2. 弱电解质的“分布系数图”分布曲线是指以pH为横坐标,分布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分数为纵坐标,即分布系数与溶液pH之间的关系曲线(其本质还是酸碱中和反应的过程)。(1)一元弱酸(以CH3COOH为例), δ0、δ1分别为CH3COOH、CH3COO-分布系数曲线:
图形推论:当pH
(2)二元弱酸(以H2C2O4为例),δ0为H2C2O4分布系数曲线,δ1为HC2O4-分布系数曲线,δ2为C2O42-分布系数曲线:
图形推论:当溶液的pH=1.2时,δ0=δ1;pH=4.2时δ1=δ2。当pH<1.2时,H2C2O4占优势;1.2
(3)三元弱酸(以H3PO4为例),δ0、δ1、δ2、δ3分别为H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的分布系数曲线:
能力3 常考有关对数举例
能力4 沉淀溶解平衡图像的分析
1. Ksp与浓度曲线图
2. 沉淀滴定曲线图以(2018年全国Ⅲ卷,12)为例(用0.100 ml·L-1AgNO3溶液滴定50 mL 0.050 ml·L-1NaCl溶液的滴定曲线):
3. 沉淀溶解平衡直线图例如,常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 ml·L-1的NaCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-水解)。
1.(2018年全国Ⅲ卷,12改编)室温时,用0.100 ml· L -1AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.0500 ml· L -1NaCl溶液的滴定曲线如图所示[pCl=-lgc(Cl-)]。下列有关描述错误的是( )。
A.室温时,Ksp(AgCl)的数量级为10-10B.室温时,各点Ksp(AgCl)的关系:a=b=cC.相同实验条件下,若改用0.0400 ml· L-1 NaCl溶液,反应终点由b点移动到d点D.相同实验条件下,若改用0.0500 ml· L-1 NaBr溶液,反应终点由b点向e点方向移动
【解析】 A项,选取横坐标为25 mL的点,向50.0 mL 0.0500 ml· L-1 NaCl溶液中,加入25 mL 0.100 ml· L-1AgNO3溶液,此时沉淀反应恰好完全,-lgc(Cl-)大约为4.8,则c(Cl-)≈10-4.8ml·L-1,c(Ag+)=10-4.8 ml·L-1,Ksp(AgCl)≈10-4.8×10-4.8=10-9.6,所以其数量级为10-10;B项,由于Ksp(AgCl)极小,因此向溶液中滴加AgNO3溶液就会有沉淀析出,溶液一直是氯化银的饱和溶液,在一定温度时,Ksp(AgCl)为常数,故各点Ksp(AgCl)的关系为a=b=c;C项,滴定的过程是硝酸银溶液滴定NaCl溶液,所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定,将50.0 mL 0.0500 ml·L-1的NaCl溶液改为50.0 mL 0.0400 ml·L-1的NaCl溶液,此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的 ,所以达到滴定终点时需要加入的硝酸银的物质的量也是原来的 ,因此加入硝酸银溶液的体积应该由b点的25 mL变为25×0.8=20 mL,而d点对应的是20 mL;D项,卤化银从氯化银到碘化银,溶解度逐渐减小,所以Ksp(AgCl)应该大于Ksp(AgBr),将50.0 mL 0.0500 ml·L-1NaCl溶液改为50.0 mL 0.0500 ml·L-1 NaBr溶液,因为银离子和氯离子或溴离子都是1∶1沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点时溴离子的浓度应该比氯离子的浓度更小,反应终点不可能由b点向e点方向移动。
2.(2017年全国Ⅰ卷,13改编) 室温下,将NaOH溶液滴加到某一元酸(HR)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化 的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )。
A.Ka(HR)的数量级为10-5B.随着NaOH的滴入, 逐渐增大C.当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(R-)>c(OH-)=c(H+)D.当HR刚好被中和时,溶液中c(OH-)>c(H+)
3.(2017年全国Ⅱ卷,12改编)一定浓度的柠檬酸(用H3R表示)溶液可以去除水垢,除水垢时溶液中H3R、H2R-、HR2-、R3-的含量随pH的变化如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.H3R的第三步电离常数Ka3(H3R)的数量级为10-6B.pH=4.8时,c(H2R-)=c(HR2-)>c(H+)>c(OH-)C.Na3R溶液中主要含有的阴离子是HR2-、R3-、OH-D.pH=4时,c(H+)=c(H2R-)+2c(HR2-)+c(OH-)
【解析】 根据图像可知,随pH的增大,H3R、H2R-、HR2-、R3-在图像中对应的曲线分别为a、b、c、d。H3R的第三步电离常数Ka3(H3R)= ,由图像可知,当c(HR2-)=c(R3-)时,pH=6,c(H+)=10-6 ml·L-1,则Ka3(H3R)的数量级为10-6,A项正确;根据图像可知,pH=4.8时,c(H2R-)=c(HR2-)>c(H+)>c(OH-),B项正确; Na3R溶液呈碱性,根据图示,溶液中只含有HR2-、R3-这两种含有R元素的离子,必定有OH-,C项正确;pH=4时,溶液中的阳离子除H+外还有Ca2+、Mg2+等,不符合电荷守恒,D项错误。
4.(2017年全国Ⅲ卷,13改编)向高浓度的氯化锌溶液中加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀。平衡时溶液中相关离子浓度的关系如图所示,下列说法正确的是( )。
A.Ksp(CuCl)的数量级为10-6B.溶液中发生的反应为Cu+Cu2+ 2Cu+C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好D.在没有Cl-存在的情况下,反应2Cu+ Cu2++Cu容易发生
5.(2016年全国Ⅰ卷,12改编)室温下,向25 mL NaOH溶液中逐滴加入0.2 ml·L-1 CH3COOH溶液,滴定曲线 如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.原NaOH溶液的浓度为0.1 ml·L-1B.为减小误差,指示剂应选用酚酞试液C.d点溶液中离子浓度大小关系为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.水的电离程度随CH3COOH溶液的滴加而逐渐减小
【解析】 依据图像可知起点时p= =12,即pH为13,原NaOH溶液的浓度为0.1 ml·L-1,A项正确;恰好中和时溶液呈碱性,故选用酚酞试液作指示剂可减小误差,B项正确;d点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa,由图可知,混合溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,结合物料守恒得c(CH3COO-)>c(Na+),醋酸的电离程度较小,则c(Na+)>c(H+),所以离子浓度大小顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-), C项正确;随CH3COOH溶液的滴加,水的电离程度先增大,醋酸过量后水的电离程度又逐渐减小,D项错误。
7.(2018年北京理综,11改编)已知常温下浓度为0.1 ml·L-1 的下列溶液的pH如下表所示:
下列有关说法不正确的是( )。A.pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积之比1∶1混合,则有c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)B.加热0.1 ml·L-1 NaClO溶液,测得其pH> ml·L-1 Na2CO3溶液中,存在关系:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)D.电离平衡常数大小关系:K(HF)>K(H2CO3)>K(HClO)>K(HCO3-)
【解析】由于HF是弱酸,pH=2,即c(H+)=0.01 ml·L-1,则c(HF)>0.01 ml·L-1,它与等体积的0.01 ml·L-1的NaOH溶液混合,酸过量,所得溶液呈酸性,A项错误;加热促进ClO-的水解,溶液碱性增强,B项正确;由Na2CO3溶液的电荷守恒及物料守恒可得出相应的关系式,C项正确;越易水解,则对应的酸越难电离,故由盐溶液的pH可推导出对应酸的电离平衡常数大小关系为K(HF)>K(H2CO3)>K(HClO)>K(HCO3-),D项正确。
类题1 电离平衡及其应用
1.(2020年四川南充高三第一次高考适应性考试)某温度时,将n ml·L-lCH3COOH溶液滴入10 mL 1.0 ml·L-1NaOH溶液中,溶液pH和温度随加入CH3COOH溶液体积的变化曲线如图所示,下列有关说法不正确的是( )。
A.温度最高点表示溶液恰好完全反应B.25 ℃时,溶液显中性C.恰好完全反应时,V<10 mL,说明n>1.0D.水的电离程度:c>b
【解析】D项, b点溶液温度最高,说明此时两溶液恰好反应生成醋酸钠,醋酸根离子的水解促进了水的电离,则水的电离程度:b>c。
2.(2020年山东潍坊高三第三次模拟)向7.5 mL 0.03 ml·L-1的H3PO4溶液中逐滴加入相同浓度的NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积关系如图所示。已知Ka1>Ka2>Ka3。下列说法错误的是( )。
A.a点时,溶液中的主要含磷粒子是H3PO4B.水的电离程度:b
3.(2020年浙江杭州高三下学期教学质量检测)常温下,将V0 mL 1.0 ml·L-1 HX和V0 mL 1.0 ml·L-1 HY两种酸溶液分别加水稀释至体积为V mL,稀释液pH与其体积变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.HX和HY均为一元弱酸B.常温下,浓度均为0.10 ml·L-1的NaX和NaY溶液,pH:NaY>NaXC.M、N两点对应溶液中一定存在:c(Y-)=c(X-)+c(HX)D.分别往M、N两点对应溶液中滴加1.0 ml·L-1 NaOH溶液至恰好完全反应,消耗NaOH溶液的体积相等
【解析】 A项, +1=1时,1.0 ml·L-1HY溶液pH=0,则HY是强酸;B项,根据图示,稀释相同倍数,HX的pH变化小,HX是弱酸,酸性:HY>HX,常温下,浓度均为0.10 ml·L-1的NaX和NaY溶液,溶液pH:NaY
1.(2020年浙江杭州滨江区专题检测)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )。
A.0.1 ml·L-1某二元弱酸酸式盐NaHA溶液中:c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)B.25 ℃,pH=12的氨水和pH=2的盐酸溶液等体积混合:c(H+)>c(OH-)C.将pH=5的醋酸溶液稀释后,恢复至原温度,pH和Kw均增大D.向NH4HSO4溶液中加入等物质的量的NaOH形成的溶液中:c(H+) > c(OH-)
【解析】 A项,二元弱酸酸式盐NaHA溶液中存在物料守恒,应为c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A);B项,25 ℃,pH=12的氨水和pH=2的盐酸溶液等体积混合,氨水为弱碱,则混合溶液中氨水过量,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+);C项,将pH=5的醋酸溶液稀释后,恢复至原温度,溶液中氢离子浓度减小,则溶液的pH增大,由于温度不变,则水的离子积Kw不变;D项,向NH4HSO4溶液中加入等物质的量的NaOH,反应后溶液的溶质为硫酸钠和硫酸铵,由于N水解,溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-)。
2.(2020年河南平顶山许昌济源高三第一次质量检测)设NA为阿伏加德罗常数的值。关于常温下pH=11的Na2CO3溶液,下列说法正确的是( )。
A.10 L该溶液中含H+的数目为0.01NAB.加水稀释,水解常数Kh增大,pH减小C.n(OH-)=n(H+)+2n(H2CO3)+n(HCO3-)D.加入KOH固体(不考虑溶液体积的变化),则水解平衡向左移动,c(Na+)增大
【解析】 A项,常温下pH=11的Na2CO3溶液中,c(H+)=1×10-11ml·L-1,故10 L该溶液中含H+的数目不为0.01NA;B项,温度不变时,水解常数Kh为定值,加水稀释,水解常数Kh不变;C项, 在常温下pH=11的Na2CO3溶液中,根据质子守恒,n(OH-)=n水(OH-)=n水(H+)=n(H+)+2n(H2CO3)+n(HCO3-),正确;D项,Na2CO3溶液中存在水解平衡CO32-+H2O HCO3-+OH-,加入KOH固体,OH-的浓度增大,则水解平衡向左移动,但c(Na+)不变。
3.(2020年河南开封高三第三次模拟)向20 mL 0.5 ml·L-1的醋酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的烧碱溶液,混合溶液的温度与所加NaOH溶液的体积关系如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.a点:2c(Na+)>c(CH3COOH)+c(CH3COO-)B.醋酸的电离常数:b点
4.(2020年四川凉山高三第三次诊断性测试)25 ℃时,向20 mL 0.2 ml·L-1二元酸H2A溶液中滴加0.2 ml·L-1NaOH溶液,有关微粒物质的量的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )。
A.等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,溶液中水的电离程度比纯水中的大B.V(NaOH)=20 mL时,溶液中存在:c(H+)-c(OH-)=c(A2-)-c(H2A)C.当V(NaOH)=40 mL时,升高温度, 减小D.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+)
【解析】 A项,等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,得到NaHA溶液,由图示关系知,c(A2-)>c(H2A),说明HA-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,水的电离受到了抑制,溶液中水的电离程度比纯水中的小;B项,V(NaOH)=20 mL时,NaOH溶液与H2A溶液反应得到NaHA溶液,溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),也存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),整理得c(H+)-c(OH-)=c(A2-)-c(H2A);C项,向20 mL 0.2 ml·L-1二元酸H2A溶液中滴加40 mL 0.2 ml·L-lNaOH溶液,反应后得到Na2A溶液,A2-水解使溶液呈碱性,加热促进水解,A2-浓度减小,但Na+浓度不变,则 增大;D项,根据图像知,当V(NaOH)=20 mL时,发生反应NaOH+H2A NaHA+H2O,溶质为NaHA,HA-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,水和HA-都电离出氢离子,只有HA-电离出A2-,所以离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。
1.(2020年河南焦作高三第三次模拟)常温下,Ksp(CaCO3)=a×10-9,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断错误的是( )。
A.a点是CaSO4的饱和溶液,而b点不是B.蒸发水可使溶液由b点变化到a点C.常温下,CaCO3(s)+SO42-(aq) CaSO4(s)+CO32-(aq)的K≈ ×10-4D.除去锅炉中的CaSO4时,可用Na2CO3溶液将其转化为CaCO3
2.(2020年内蒙古包头高三第二次模拟)常温下,将0.025 ml BaSO4粉末置于盛有蒸馏水的烧杯中形成1 L 悬浊液,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽略溶液体积的变化)并充分搅拌。加入Na2CO3固体的过程中溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中正确的是( )。
A.常温下,Ksp(BaSO4)=2.5×10-9B.BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大C.若要使BaSO4全部转化为BaCO3,至少要加入0.65 ml Na2CO3D.BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,溶液中离子浓度大小关系为c(SO42-)>c(CO32-)>c(Ba2+)>c(OH-)
3.(2020年宁夏高三下学期高考模拟)某温度下,向10 mL 0.1 ml·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1 ml·L-1的Na2S溶液,滴加过程中,溶液中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。已知:lg2=0.3,Ksp(ZnS)=m×10-25。下列有关说法不正确的是( )。
A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点B.若不考虑CuS的溶解,则c点溶液有2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]=c(Cl-)C.b点时Ksp(CuS)=4×10-36D.该温度下,反应ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数为 ×109
【解析】 A项,CuCl2、Na2S水解促进水电离,b点是CuCl2溶液与Na2S溶液恰好完全反应的点,溶质是氯化钠,对水的电离没有影响,水的电离程度最小的点为b点;B项, c点时,溶液中的n(Cl-)为0.002 ml,Na2S过量0.001 ml,由物料守恒可得2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]=c(Cl-),正确;C项,b点是CuCl2溶液与Na2S溶液恰好完全反应的点,溶液中c(Cu2+)=c(S2-),根据b点数据可知c(Cu2+)=1×10-17.7 ml·L-1=2×10-18 ml·L-1,则该温度下Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=4×10-36;D项, ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数为 = = = ×109。
4.常温下,向10 mL 0.1 ml·L-1 NaCl溶液和10 mL 0.1 ml·L-1 K2CrO4溶液中分别滴加等物质的量浓度的AgNO3溶液,滴加过程中有关物理量的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.常温下Ksp(AgCl)的数量级为10-9B.向c(Cl-)=c(CrO42-)=0.01 ml·L-1的溶液中滴加AgNO3溶液,先得到Ag2CrO4沉淀C.c点所示溶液中c(Ag+)≈1.3×10-5 ml·L-1D.a、b两点存在沉淀的溶解平衡,而c点不存在此平衡
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