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    2020高考化学二轮复习第1部分专题8水溶液中的离子平衡教案(含解析)

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    2020高考化学二轮复习第1部分专题8水溶液中的离子平衡教案(含解析)

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    水溶液中的离子平衡

    1.了解水的电离、离子积常数(KW)。 2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。 3.理解弱电解质在水中的电离平衡,能利用电离平衡常数(Ka、Kb、Kh)进行相关计算。 4.了解盐类水解的原理,影响盐类水解程度的主要因素,盐类水解的应用。 5.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算。 6.以上各部分知识的综合运用。

    ■真题引领——感悟高考真题·········································
    1.(2019·全国卷Ⅰ)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是(  )

    A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在
    B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10-3 mol·L-1(设冰的密度为0.9 g·cm-3)
    C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变
    D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HClH++Cl-
    D [A项,由图示可知,第一层中,HCl以分子形式存在,正确;B项,第二层中,已知Cl-∶H2O=10-4∶1,HCl===H++Cl-,H+和Cl-的物质的量是相同的,设H2O的物质的量为1 mol,则n(H+)=10-4 mol,V(H2O)==20 cm3=0.02 L,故c(H+)==5×10-3 mol·L-1,正确;C项,第三层中,只有水分子存在,所以冰的氢键网络结构保持不变,正确;D项,由A项、C项分析可知,第一层和第三层中的物质均以分子形式存在,故均不存在可逆反应HClH++Cl-,错误。]
    2.(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(  )

    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=7
    D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
    C [A项,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,正确;B项,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,正确;C项,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,错误;D项,c点为Na2A、K2A和NaOH的混合溶液,由图像经分析可知c(Na+)>c(K+)>c(OH-),正确。]
    3.(2018·全国卷Ⅱ,节选)测定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)中铁的含量。
    (1)称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_____________________________。
    (2)向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为________。
    [解析] (1)将C2O氧化成CO2,达到滴定终点时,KMnO4稍过量,溶液中出现粉红色且半分钟内不变色。(2)加入过量锌粉能将溶液中Fe3+还原为Fe2+,酸化后Fe2+与KMnO4溶液反应,根据化合价变化可找出关系式为5Fe2+~MnO,根据消耗KMnO4溶液的浓度和体积可知溶液中n(Fe2+)=c mol·L-1×V×10-3 L×5=5×10-3cV mol,则该晶体中铁元素的质量分数为×100%或×100%。
    [答案] (1)当滴入最后一滴标准液后,溶液变为粉红色,且半分钟内不变色 (2)×100%
    4.(2018·全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是(  )

    A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
    B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
    C.相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到a
    D.相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
    C [根据滴定曲线,当加入25 mL AgNO3溶液时,Ag+与Cl-刚好完全反应,AgCl处于沉淀溶解平衡状态,此时溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=10-4.75 mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.5≈3.16×10-10,A项正确;曲线上各点都处于沉淀溶解平衡状态,故符合c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),B项正确;根据图示,Cl-浓度为0.050 0 mol·L-1时消耗25 mL AgNO3溶液,则Cl-浓度为0.040 0 mol·L-1时消耗20 mL AgNO3溶液,a点对应AgNO3溶液体积为15 mL,所以反应终点不可能由c点移到a点,C项错误;由于AgBr的Ksp小于AgCl的Ksp,初始c(Br-)与c(Cl-)相同时,反应终点时消耗的AgNO3溶液体积相同,但Br-浓度小于Cl-浓度,即反应终点从曲线上的c点向b点方向移动,D项正确。]
    5.(2017·全国卷Ⅰ)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(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+)
    D [由Ka1≫Ka2,则- lgKa1c(OH-)=c(H+),D项错误。]
    6.(1)(2017·全国卷Ⅰ,节选)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?
    _____________________________________________________
    _____________________________________________________
    _____________________________________________________
    (列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
    (2)(2015·全国卷Ⅱ,节选)已知:Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39,Ksp[Zn(OH)2]=10-17,Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10-14。用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为________,加碱调节至pH为______时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为________时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mol·L-1)。若上述过程不加H2O2后果是
    _____________________________________________________
    _____________________________________________________,
    原因是____________________________________________。
    [解析] (2)根据氢氧化铁的溶度积常数可知,当铁离子完全沉淀时溶液中氢氧根的浓度为mol·L-1≈5×10-12mol·L-1,所以氢离子浓度是2×10-3mol·L-1,因此加碱调节pH为2.7,Fe3+刚好完全沉淀。Zn2+浓度为0.1 mol·L-1,根据氢氧化锌的溶度积常数可知开始沉淀时的氢氧根浓度为10-8mol·L-1,则pH=6,即继续加碱调节pH为6,锌开始沉淀。如果不加双氧水,则在沉淀锌离子的同时亚铁离子也沉淀,导致生成的氢氧化锌不纯,无法分离开Zn2+和Fe2+。
    [答案] (1)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO)=
    mol·L-1=1.3×10-17 mol·L-1,
    c3(Mg2+)·c2(PO)
    =(0.02×)3×(1.3×10-17)2≈1.7×10-40n(H+):c(OH-)=⇒c(H+)⇒pH
    (2)n(OH-)7
    pH1∶1
    ―→V酸∶V碱HX
    B.298 K时,=
    C.lg =2时,c(HX)+c(X-)=c(HY)+c(Y-)
    D.相同浓度时,NaX和NaY两溶液中离子总浓度相等
    D [NaX水解程度较大,HX酸性较弱,A对;K(HX)=10-7,K(HY)=10-5,B对;根据物料守恒可知C对;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),又因为两溶液中c(Na+)相同,c(H+)不同,故总离子浓度不相等,D错。]
    6.将体积均为V0的三种溶液分别加水稀释至体积为V时,pH与的关系如图所示,下列说法正确的是(  )

    A.酸性:HX>HY
    B.用HX溶液滴定NaOH溶液时指示剂用甲基橙比用酚酞误差小
    C.对于HX和NaX的混合溶液,=10-1时,c(HX)b>a,C错误;温度一定,电离平衡常数一定,c点时有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),又溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,c(Na+)=c(CH3COO-)=0.2 mol·L-1,Ka(CH3COOH)===×10-7,D错误。]
    7.(1)(2019·衡阳一模)25 ℃时,H2S的电离平衡常数Ka1=1.3×10-7、Ka2=7.0×10-15。用NaOH溶液吸收H2S气体得到pH=10的Na2S溶液,在此过程中水的电离程度将________(填“增大”“减小”或“不变”);此时溶液中=________。
    (2)(2019·菏泽一模)已知常温下,Ka(HNO2)=5×10-4,则反应HNO2(aq)+OH-(aq)NO(aq)+H2O(l)的平衡常数K=________,相同物质的量浓度的HNO2、NaNO2混合溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_______________。
    [解析] (1)NaOH为强碱,对水的电离产生抑制,Na2S为强碱弱酸盐,S2-水解促进水的电离,因此用NaOH溶液吸收H2S气体生成Na2S的过程中,水的电离程度增大;c(S2-)/c(HS-)=c(S2-)×c(H+)/[c(HS-)×c(H+)]=7.0×10-15/10-10=7.0×10-5。(2)平衡常数K====5×1010;
    由Ka(HNO2)=5×10-4知HNO2为弱酸,NO的水解常数Kh===2×10-11,Ka(HNO2)>Kh,故相同物质的量浓度的HNO2、NaNO2混合溶液中,HNO2的电离大于NO的水解,所以各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c(NO)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
    [答案] (1)增大 7.0×10-5 (2)5×1010 
    (3)c(NO)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
     Ksp的有关计算及应用
    8.(1)(2019·聊城模拟)已知:常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,当Fe3+完全沉淀时,溶液中Al3+理论最大浓度为________。
    (2)(2019·四川名校联考)除了OH-之外,S2-也是一种常见的金属离子沉淀剂。本质原因是一些金属硫化物的溶解度极小。已知:25 ℃时,CuS的溶度积为4×10-36,H2S的Ka1=1.25×10-7,Ka2=8.0×10-14。若要在1 L的盐酸中完全溶解0.01 mol CuS,理论上需要盐酸的最低浓度为________mol·L-1(提示:用离子方程式计算)。
    (3)(2019·长沙名校模拟)CuCl加入饱和NaCl溶液中会部分溶解生成CuCl,在一定温度下建立两个平衡:
    Ⅰ.CuCl(s)Cu+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.4×10-6
    Ⅱ.CuCl(s)+Cl-(aq)CuCl(aq) K=0.35。
    请写出c(Cu+)与c(CuCl)的数学关系为____________________。
    [解析] (1)当离子浓度≤1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全,即c3(OH-)==8.0×10-33 mol3·L-3,c(Al3+)= mol·L-1=0.162 5 mol·L-1。
    (2)设盐酸的最小浓度为x mol·L-1。
             CuS+ 2H+Cu2++H2S
    起始/(mol·L-1)      x    0  0
    变化/(mol·L-1)  0.01 0.02 0.01 0.01
    平衡/(mol·L-1) x-0.02 0.01 0.01
    K==

    ==
    4×10-16=,解得x≈5×105 mol·L-1。
    (3)根据Ⅰ、Ⅱ可得2CuCl(s)Cu+(aq)+CuCl(aq) K′=1.4×10-6×0.35,故c(Cu+)·c(CuCl)=1.4×10-6×0.35=4.9×10-7。
    [答案] (1)0.162 5 mol·L-1 (2)5×105 mol·L-1 
    (3)c(Cu+)·c(CuCl)=4.9×10-7
    9.(2019·衡水模拟)25 ℃时,若滤液中要求c(Al3+)≤1.3×10-6 mol·L-1、c(Mg2+)=0.018 mol·L-1、c(Zn2+)=0.12 mol·L-1,则过滤前沉淀时需调节溶液的pH范围为________{已知:Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17}。
    [答案] 5≤pHKsp时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。
    (2)当Qc=Ksp时,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
    (3)当Qcc(M+)>c(H+)>c(MOH)>c(OH)
    (2)Na2A(强碱弱酸盐)溶液
    ①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)
    ②物料守恒:c(Na+)=2[c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]
    ③粒子浓度:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H2A)>c(H+)
    (3)NaHA(a:水解为主,b:电离为主)
    ①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)
    ②物料守恒:c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)
    ③粒子浓度:
    (4)HA(弱酸)与NaA混合液(同浓度同体积)(a:pH7)
    ①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
    ②物料守恒:2c(Na+)=c(HA)+c(A-)
    ③粒子浓度:
    (5)MOH(弱碱)与MCl混合液(同浓度、同体积)
    (a:pH>7,b:pHc(NH)>c(OH-)=c(H+)
    C [根据电荷守恒,可知C项中的混合液中存在:2c(S2-)+c(Cl-)+c(HS-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),C错误。]
     不同溶液中相同粒子浓度的比较
    3.0.01 mol·L-1的下列溶液中:
    (1)①NH4Cl ②NH4HSO4 ③NH4Fe(SO4)2 
    ④NH3·H2O溶液中c(NH)从大到小的顺序为_________(用序号,下同)。
    (2)①Na2CO3 ②(NH4)2CO3 ③NaHCO3 ④NH4HCO3溶液中c(CO)从大到小的顺序为_____________,c(HCO)从大到小的顺序为____________。
    [答案] (1)②>③>①>④ (2)①>②>③>④ 
    ③>④>②>①

    溶液中粒子浓度的比较模型

     酸、碱、盐溶液反应过程中的离子浓度比较
    4.(2019·衡水信息卷)工业用Na2SO3溶液吸收SO2,减少空气污染。常温下,测得Na2SO3溶液吸收SO2过程中,pH随c(SO)∶c(HSO)的变化关系如下表所示,下列说法正确的是(  )
    c(SO)∶c(HSO)
    91∶9
    1∶1
    9∶91
    pH
    8.2
    7.2
    6.2
    A.Ka1(H2SO3)c(SO)>c(H+)=c(OH-)
    D.Na2SO3溶液中,SO的水解常数Kh1=9.1×10-5.2
    C [Ka2===1×10-7.2,Ka1>Ka2,Ka1>1×10-7.2,A项错误;NaHSO3溶液的pHc(SO),C项正确;SO的水解常数Kh1====1×10-6.8,D项错误。]
    5.常温下,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,分别向20 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液和CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示,下列叙述正确的是(  )

    A.a点溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(CO)+c(OH-)
    B.b、d点溶液中离子浓度的大小关系均为c(Na+)<c(CH3COO-)
    C.c点溶液中存在:c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)=c(OH-)
    D.d点溶液中存在:n(CH3COO-)/n(CH3COOH)=180
    D [NaHCO3溶液显碱性,CH3COOH溶液显酸性,因此上边的曲线表示NaHCO3与NaOH的反应,下边的曲线表示CH3COOH与NaOH的反应。a点溶液中的溶质为等物质的量的Na2CO3和NaHCO3,根据电荷守恒,存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),A项错误;b点溶液显酸性,根据电荷守恒,c(Na+)<c(CH3COO-),d点溶液pH=7,根据电荷守恒,c(Na+)=c(CH3COO-),B项错误;c点溶液中的溶质为Na2CO3,根据质子守恒,存在:c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)=c(OH-),C项错误;d点溶液的pH=7,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,则=180,D项正确。]
     中和滴定及迁移应用
    (对应学生用书第66页)
    ■重难突破——重难知识梳理···········································
    1.滴定管的选择

    2.指示剂选择
    (1)酸碱中和滴定
    (2)其他滴定
    3.误差分析
    c测=V标
    4.[示例]
    以向10 mL 0.1 mol·L-1的HA溶液中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液为例,突破中和滴定曲线的“五点”

    a点:Ka=10-5。
    b点:离子浓度大小:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
    c点:离子浓度大小:c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)。
    d点:离子浓度大小:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
    e点:离子浓度大小:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
    ■考能提升——高考类题集训··········································
     滴定现象、计算及误差分析
    1.(2019·四川名校联考)为测定产品MgBr2的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,以铬黑T(简写为In)为指示剂。已知Mg2+与铬黑T和EDTA均能形成配合物,且EDTA与Mg2+配合更稳定:
    物质
    颜色
    物质
    颜色
    Y4-
    无色
    MgY2-
    无色
    In
    纯蓝色
    MgIn-
    酒红色
    反应的离子方程式为Mg2++Y4-===MgY2-
    (1)滴定终点的现象为___________________________。
    滴定终点读数时仰视,结果偏________(填“大”或“小”)。
    (2)测定前,先称取0.250 0 g无水MgBr2产品,溶解后,加入2滴铬黑T试液作指示剂,用0.050 0 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液25.00 mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是______________________(用质量分数表示)。
    [解析] (2)MgBr2 ~ EDTA
    n(MgBr2)=0.050 0×25.00×10-3 mol=1.25×10-3 mol,
    产品的纯度=×100%=92.0%。
    [答案] (1)滴入最后一滴EDTA标准液时,溶液由酒红色变为纯蓝色,且半分钟内保持不变 大 (2)92.0%
    2.(2019·济宁一模)用佛尔哈德法测定POCl3含量(已知POCl3极易水解):准确称取20.20 g POCl3产品,置于盛有60.00 mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;将水解液配成100.00 mL溶液,取10.00 mL溶液于锥形瓶中;加入10.00 mL 3.200 mol·L-1 AgNO3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;加入指示剂,用0.200 0 mol·L-1 KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00 mL KSCN溶液。
    [已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12]
    (1)POCl3水解的化学反应方程式为____________________________。
    (2)滴定选用的指示剂是________(选填字母),滴定终点的现象为_____________________________________________________。
    a.FeCl2  b.NH4Fe(SO4)2
    c.淀粉 d.甲基橙
    (3)用硝基苯覆盖沉淀的目的是
    _____________________________________________________
    _____________________________________________________。
    (4)产品中POCl3的百分含量为________。
    [解析] (4)n(AgNO3)过量=0.200 0×10.00×10-3 mol=2×10-3 mol,
    n(POCl3)=×(10.00×10-3×3.200 mol-2×10-3 mol)=0.01 mol,
    w(POCl3)=×100%=75.99%。
    [答案] (1)POCl3+3H2O===H3PO4+3HCl
    (2)b 当滴入最后一滴KSCN溶液时,溶液变为红色,且半分钟内不褪色
    (3)防止生成的AgCl在滴加KSCN时转化为AgSCN沉淀
    (4)75.99%(或76%或76.0%)

    (1)终点现象答题模板
    当滴入最一滴×××溶液时―→溶液由××色变为××色(或溶液变为××色)―→且半分钟内不变色。
    (2)滴定测定的三种类型
    (3)滴定计算的两种类型
     常规滴定曲线的分析
    3.(2019·试题调研)用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定40 mL 0.1 mol·L-1 H2SO3溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化)。下列叙述不正确的是(  )

    A.H2SO3的Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7.19
    B.HSO的电离程度大于HSO的水解程度
    C.Y点的溶液中,3c(SO)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
    D.X点的溶液中c(H+)H2O=1×10-4.25 mol·L-1
    D [X点溶液中pHc(Y-),故D错误。]
    5.某温度下,分别向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中溶液中-lg c(Cu2+)和-lg c(Zn2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。[已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),lg 3≈0.5],下列说法错误的是(  )

    A.溶液pH:aKh2,可知lg 较小,A错;pOH=2时,=·=10-7×10-2=10-9,C错;根据电荷守恒知,c(Na+)=c(HXO)+2c(XO),D错。]
    3.(2019·聊城一中月考)室温下,向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,若pC=-lg c,则所得溶液中pC(H2C2O4)、pC(HC2O)、pC(C2O)与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是(  )

    A.M点时,2c(HC2O)+c(C2O)>c(Na+)
    B.pH=x时,c(HC2O)c(H2C2O4)=c(C2O),故B不正确;根据图示pH=1.3的点计算,Ka1(H2C2O4)=×c(H+)=c(H+)=10-1.3,故C不正确;=,K只与温度有关,温度不变就是定值,故D不正确。]
    4.(2017·全国卷Ⅱ)改变0.1 mol·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δ(X)=]。

    下列叙述错误的是(  )
    A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)
    B.lg[K2(H2A)]=-4.2
    C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
    D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
    D [A项,根据题给图像,pH=1.2 时,H2A与HA-的物质的量分数相等,则有c(H2A)=c(HA-),正确;B项,根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,K2(H2A)==c(H+)=10-4.2,则lg[K2(H2A)]=-4.2,正确;C项,根据题给图像,pH=2.7时,H2A与A2-的物质的量分数相等,且远小于HA-的物质的量分数,则有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),正确;D项,根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,c(HA-)=c(A2-),且c(HA-)+c(A2-)约为0.1 mol·L-1,c(H+)=10-4.2 mol·L-1,则c(HA-)=c(A2-)>c(H+),错误。]
    5.(2019·黄冈调研)已知金属离子M2+,25 ℃时在水中存在M2+(aq)、M(OH)+(aq)、M(OH)2(s)、M(OH)(aq)、M(OH)(aq)五种形态,该体系中各形态的物质的量分数(α)随pH的变化关系如图,下列叙述错误的是(  )

    A.P点的pH为12,则M(OH)M(OH)2+OH-的平衡常数为10-2
    B.M(OH)2完全沉淀后,增大溶液的pH,沉淀不会立即开始溶解
    C.溶液pH达到14之前,沉淀M(OH)2已完全溶解
    D.M(NO3)2溶液显酸性,其水解的离子方程式为M2++H2OM(OH)++H+
    A [根据M2+M(OH)+M(OH)2M(OH)M(OH),可知曲线1为M2+,曲线2为M(OH)+,曲线3为M(OH)2,曲线4为M(OH),曲线5为M(OH)。P点处M(OH)2和M(OH)的物质的量分数相等,c(OH-)=10-2 mol·L-1,而M(OH)M(OH)2+OH-的平衡常数K=,A项错误。]

     沉淀、溶解平衡图像分析
    (对应学生用书第70页)
    ■知能归纳——技法提能突破··························································
    1.两坐标为离子浓度的曲线型图像

    2.两坐标为对数或负对数的直线型图像
    已知:pCu=-lg c(Cu+),pX=-lg c(X-),式中X-表示卤素阴离子。298 K时,Ksp(CuCl)≈1.0×10-7,Ksp(CuBr)≈1.0×10-9,Ksp(CuI)≈1.0×10-12。298 K时,CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中pCu和pX的关系如图所示。

    ■热点对练——热点类题集训···········································
    1.(2019·全国卷Ⅱ)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)<Ksp(p)<Ksp(q)
    C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
    D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
    B [A项,难溶物质的溶解度可以用物质的量浓度(摩尔浓度)表示,即图中a、b分别表示T1、T2温度下,1 L CdS饱和溶液里含a mol、b mol CdS,正确;B项,Ksp在一定温度下是一个常数,所以Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q),错误;C项,向m点的溶液中加入Na2S固体,Ksp保持不变,S2-浓度增大,则Cd2+浓度减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,正确;D项,温度降低时,溶解度减小,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,正确。]
    2.某温度下两种难溶性盐的沉淀溶解平衡曲线如图所示,图中X2-表示CO、SO,且MSO4不溶于酸,下列有关说法错误的是(  )

    A.MSO4的饱和溶液中c(M2+)=1×10-5 mol·L-1
    B.MCO3(s)+SO(aq)MSO4(s)+CO(aq)的平衡常数K为10
    C.用盐酸和浓碳酸钠溶液有可能将MSO4转化为MCl2
    D.向a点含MSO4的分散系中加入M(NO3)2固体后,体系有可能转化为b点的分散系
    D [加入的M(NO3)2溶解后会使溶液中c(M2+)增大,尽管平衡向生成沉淀的方向移动,但由勒夏特列原理知,重新达到平衡后c(M2+)仍是增大的,D错误。]
    3.(2019·衡水模拟)室温下,分别向浓度均为0.010 mol·L-1的K2CrO4、NaBr溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液,所得沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知:p(Ag+)=-lg c(Ag+),p(CrO)=-lg c(CrO),p(Br-)=-lg c(Br-)。下列叙述正确的是(  )

    A.Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10-8
    B.a点可以表示Ag2CrO4的不饱和溶液
    C.升温,AgBr的溶解度增大,Ksp不变
    D.向等浓度的CrO、Br-的混合液中滴入AgNO3溶液时,先产生Ag2CrO4沉淀
    B [Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=(10-4)2×(10-4)=10-12,A项错误;a点可以表示Ag2CrO4的不饱和溶液,B项正确;升高温度,AgBr的溶解度增大,Ksp也增大,C项错误;根据图像可知,当CrO、Br-浓度相同时,生成AgBr沉淀所需的c(Ag+)小,先析出AgBr沉淀,D项错误。]
    4.(2017·全国卷Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是(  )

    A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7
    B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl
    C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好
    D.2Cu+===Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全
    C [由题图可知,当-lg=0时,lg约为-7,即c(Cl-)=1 mol·L-1,c(Cu+)=10-7mol·L-1,则Ksp(CuCl)的数量级为10-7,A项正确;根据题目信息可知B项正确;Cu、Cu2+是按一定物质的量之比反应的,并不是加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好,C
    项错误;由题图可知,交点处c(Cu+)=c(Cu2+)≈10-6mol·L-1,则2Cu+===Cu2++Cu的平衡常数K=≈106,该平衡常数很大,因而反应趋于完全,D项正确。]
    5.某温度时,可用K2S沉淀Cu2+、Mn2+、Zn2+三种离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
    A.三种离子对应的硫化物中Ksp(CuS)最小,约为1×10-20
    B.向MnS的悬浊液中加入少量水,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大
    C.可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2
    D.向浓度均为1×10-5 mol·L-1的Cu2+、Zn2+、Mn2+混合溶液中逐滴加入1×10-4 mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀
    C [向横坐标作一垂线,与三条斜线相交,此时c(S2-)相同,而c(Cu2+)

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