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2024年化学高考二轮复习
专题十三 盐类的水解和沉淀溶解平衡
一、考纲解读
考纲导向
1、盐类的水解
2、沉淀溶解平衡
3、水溶液中离子平衡的图象
命题分析
水溶液中的离子平衡是历年高考考查的重点和热点，考查方式常以选择题形式呈现。从高考命题的变化趋势来看，溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。试题注重知识的应用，多以图象、图表的形式，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分析考查，偏重考查粒子浓度大小顺序和溶液中各种守恒关系，使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。能较好地考查对知识的迁移能力、灵活应用能力和运用化学用语的能力。
预计2024年高考题型会延续2023年高考命题形式，以曲线图的形式进行综合考查，要求考生会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，把握其本质，其中水解常数、溶度积的相关计算预计会在2024年的高考命题中占有一定的重要地位。
二、知识点梳理
网络图
重点拓展
高频考点一 盐类的水解
1．盐类水解的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性 FeCl3显酸性，原因是Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H+
配制或贮存易水解的盐溶液 配制CuSO4溶液时，加入少量H2SO4，防止Cu2+水解
判断盐溶液蒸干产物 加热蒸干AlCl3[加热Al(NO3)3、FeCl3、AlBr3溶液与之类似]溶液，因为水解产物之一为挥发性物质盐酸，不断挥发出氯化氢气体，导致水解平衡不断向右移动，最后彻底水解，蒸干后得到AI(OH)3，进一步灼烧得到Al2O3。
胶体的制取 制取Fe(OH)3胶体的离子反应：Fe3+＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H+
物质的提纯 除去MgCl2溶液中的Fe3+，可加入MgO、镁粉或Mg(OH)2或MgCO3
离子共存的判断 Al3+与AlO、CO、HCO、S2-、HS-等因相互促进水解而不共存
泡沫灭火器原理 成分为NaHCO3与Al2(SO4)3，发生反应为Al3+＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
作净水剂 明矾可作净水剂，原理为Al3+＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H+
化肥的使用 铵态氮肥与草木灰不得混用，原因是2NH＋CO＝2NH3↑＋CO2↑＋H2O
2．盐类水解程度大小比较的三个规律
(1)盐水解生成的弱酸(弱碱)越弱水解程度越大。常以此判断弱酸(弱碱)的相对强弱。
(2)相同条件下：正盐>相应酸式盐，如CO>HCO。
(3)相互促进水解的盐>单水解的盐>相互抑制水解的盐。
如(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2
3．电解质溶液中的守恒关系
(1)电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。
如NaHCO3溶液中：n(Na＋)＋n(H＋)＝n(HCO)＋2n(CO)＋n(OH－)
(2)物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。
如NaHCO3溶液中n(Na＋)∶n(C)＝1∶1，推出：c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
(3)质子守恒：电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H＋)的物质的量应相等。
例如在NH4HCO3溶液中H3O＋、H2CO3为得到质子后的产物；NH3·H2O、OH－、CO为失去质子后的产物，故有以下关系：c(H3O＋)＋c(H2CO3)===c(NH3·H2O)＋c(OH－)＋c(CO)。
4．微粒浓度大小的比较
(1)多元弱酸溶液，根据多步电离分析，如在H3PO4的溶液中，c(H＋)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。
(2)多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根的分步水解分析，如Na2CO3的溶液中：c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)。
(3)不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对其影响的因素。如在相同的物质的量浓度的下列各溶液中A．NH4Cl　b．CH3COONH4　c．NH4HSO4。c(NH)由大到小的顺序是c>a>b。
(4)混合溶液中各离子浓度的比较，要进行综合分析，如电解因素、水解因素等。如相同浓度的NH4Cl溶液和氨水等体积混合后，由于氨水的电离程度大于NH的水解程度，所以溶液中离子浓度顺序为：c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。
高频考点二 沉淀溶解平衡
1．溶度积和离子积
以AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例
溶度积 离子积
概念 沉淀溶解的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号 Ksp Qc
表达式 Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度 Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是任意浓度
应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Qc＞Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态③Qc＜Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出
2．Ksp的影响因素
(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要因素。
(2)外因
①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。
②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。
③其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。
3．沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为Fe3＋＋
3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。
②沉淀剂法
如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。
②盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法
如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法
如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
(3)沉淀的转化
①实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。
②应用：锅炉除垢、矿物转化等。
4．溶度积的相关计算
(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝ mol/L。
(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Ksp＝a在0.1 mol/L的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10a mol/L。
注意：
(1)并非Ksp越小，其物质的溶解性就越小。
对于阴、阳离子的个数比相同的难溶电解质，它们的溶解性可以直接用Ksp的大小来比较，Ksp越小，其物质的溶解性就越小；而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质，它们的溶解性就不能直接用Ksp的大小来比较。
(2)溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp相差不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。
高频考点三 水溶液中离子平衡的图象
常以酸碱中和反应和电离平衡、沉淀溶解平衡建立过程中离子浓度变化曲线、pH变化曲线等为设计背景。主要命题点有电解质电离方程式的书写、水电离程度的比较、离子浓度的等量关系、离子浓度大小的比较、电离常数的计算、pH的计算及溶度积的计算等,侧重考查考生分析问题的能力。
一、一强一弱溶液稀释的图象
1.相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
加水稀释到相同的体积,醋酸的pH大 加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
2.相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
加水稀释到相同的体积,盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
3.pH与稀释后溶液体积变化的线性关系(Va、Vb为稀释前的体积,V为稀释后的体积)
(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
二、水的电离曲线
类型 常温下，向20mL0.1mol·L－1 MOH溶液中滴加盐酸，溶液中由水电离出的c(H＋)随加入盐酸体积的变化如下图所示 常温下，向20mL0.1mol·L－1 HR溶液中滴加盐酸，溶液中由水电离出的c(H＋)随加入NaOH体积的变化如下图所示
关键点分析 ①a点：由水电离出的c(H＋)水=10－11mol·L－1，可知0.1mol·L－1 MOH溶液中c(OH－)=10－3mol·L－1，推出MOH为弱碱，并可以求出其电离常数。②盐酸滴入MOH溶液过程中，溶质由MOHMOH和MClMClMCl和HCl，在这个过程中水的电离程度最大应该是MCl，可知c点应为MCl，那么b点应为MOH和MCl，d点应为MCl和HCl；因此b点为中性，d点不为中性，为酸性。 ①E点：由水电离出的c(H＋)水=10－11mol·L－1，可知0.1mol·L－1 HR溶液中c(H＋)=10－3mol·L－1，推出HR为弱酸，并可以求出其电离常数。②NaOH滴入HR溶液过程中，溶质由HRNaR和HRNaRNaR和NaOH，在这个过程中水的电离程度最大应该是NaR，可知G点应为NaR，那么F点应为NaR和HR，H点应为NaR和NaOHM；因此F点为中性，H点不为中性，为碱性。
三、KW和Ksp图象
1.曲线型
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,任意一点都有c(H+)Ksp,将会有沉淀生成(3)d点在曲线的下方,Qc2.直线型(pM-pR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CaSO4要析出沉淀,对CaCO3是不饱和溶液,能继续溶解CaCO3。
④Y点:c(S)>c(Ca2+),二者的浓度积等于10-5;Z点:c(C)3.解沉淀溶解平衡图象题三步骤
第一步：明确图象中纵、横坐标的含义。
纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
第二步：理解图象中线上点、线外点的含义。
(1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图象上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线以外。
(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc>Ksp。
(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断。
(1)溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：
①原溶液不饱和时，离子浓度都增大；
②原溶液饱和时，离子浓度都不变。
(2)溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。
四、分布分数图及分析[分布曲线是指以pH为横坐标、分布分数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线]
一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元酸(以草酸H2C2O4为例) 三元酸(以草酸H3PO4为例)
注:pKa为电离常数的负对数
δ0为CH3COOH分布分数,δ1为CH3COO-分布分数 δ0为H2C2O4分布分数、δ1为HC2分布分数、δ2为C2分布分数 δ0为H3PO4分布系数、δ1为H2PO4－分布系数、δ2为HPO42－分布系数、δ3为PO43－分布系数
①随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布分数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式。②同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布分数和酸的分析浓度(平衡时各微粒的浓度之和),就可以计算各微粒在该pH时的平衡浓度。③利用曲线的两个交点可以分别求出弱酸的Ka、Kb、Ka1、Ka2、Ka3。
五、酸碱中和滴定曲线
1.中和滴定曲线
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线
曲线起点不同。强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同。强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下pH=7不一定是终点。强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸反应终点是pH>7,强酸与弱碱反应终点是pH<7
2.巧抓巧抓五点突破中和滴定图象
(1)抓反应的“起始点”:判断酸、碱的相对强弱。
(2)抓反应“一半点”:判断是哪些溶质的等量混合。
(3)抓“恰好反应点”:判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性。
(4)抓溶液的“中性点”:判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足。
(5)抓反应的“过量点”:判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量。
三、高频考点突破
高频考点一 盐类的水解
典例精析
1．二乙胺[(C2H5)2NH]是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(C2H5)2NH2Cl。下列叙述正确的是( )
A．0.01mol·L-1 (C2H5)2NH2Cl水溶液的pH=2
B．(C2H5)2NH2Cl水溶液的pH随温度升高而减小
C．(C2H5)2NH2Cl水溶液加水稀释，pH降低
D．(C2H5)2NH2Cl水溶液中：c(Cl-)+c(OH-)= c[(C2H5)2NH2+]+ c[(C2H5)2NH]
答案：B
解析：A项，二乙胺是弱碱，其对应的盐酸盐溶液显酸性，水解是微弱的，所以0.01 mol·L-1 (C2H5)2NH2Cl水溶液的，故A错误；B项，由于[(C2H5)2NH2]+水解，(C2H5)2NH2Cl水溶液显酸性，加热能促进水解的进行，所以(C2H5)2NH2Cl水溶液的pH随温度升高而减小，故B正确；C项，(C2H5)2NH2Cl水溶液显酸性，加水稀释，溶液酸性减弱，pH增大，故C错误；D项，(C2H5)2NH2Cl水溶液中存在电荷守恒：c(Cl-)+c(OH-)= c[(C2H5)2NH2+]+c(H+)，[(C2H5)2NH2]+水解的方程式为：[(C2H5)2NH2]++H2O(C2H5)2NH +H3O+，还存在着水的电离：H2OH++OH-，所以c(H+)＞c[(C2H5)2NH]，故D错误；故选B。
2．天门冬氨酸(，记为H2Y)是一种天然氨基酸，水溶液显酸性，溶液中存在H2YH++HY-，HY-H++Y2-，与足量NaOH反应生成Na2Y ，与盐酸反应生成YH3Cl。下列说法正确的是( )
A．常温下，0.05 mol·L-1的H2Y溶液的pH=1
B．pH=2.97的H2Y溶液稀释100倍，所得溶液pH=4.97
C．YH3Cl水溶液中：c(H+)+c(YH3-)= c(OH-)+ c(Cl-)+c(HY-)
D．Na2Y溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(HY-)+ 2c(H2Y)+3c(YH3-)
答案：D
解析：A项，H2Y部分电离，常温下，0.05 mol·L-1的H2Y溶液的pH>1，A错误；B项，稀释过程中电离程度增大，pH=2.97的H2Y溶液稀释100倍，所得溶液pH<4.97，B错误；C项，根据电荷守恒知，YH3Cl水溶液中：c(H+)+c(YH3-)= c(OH-)+ c(Cl-)+c(HY-)+ 2c(Y2-)，C错误；D项，根据电荷守恒和物料守恒知，Na2Y溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(HY-)+ 2c(H2Y)+3c(YH3-)，D正确；故选D。
变式训练
3．已知H2R为二元弱酸，Ka1(H2R)=5.4×10-2，Ka2(H2R)=5.4×10-5。室温下，下列说法不正确的是( )
A．0.1mol/L NaHR溶液pH＜7
B．用NaOH溶液中和一定量的H2R溶液至呈中性时，溶液中c(HR-)＜c(R2-)
C．0.1mol/L H2R溶液：.2mol/L+c(OH-)=c(H+)+c(H2R)+c(HR-)
D．0.01mol/L的H2R溶液与pH=12的NaOH溶液完全中和时，消耗酸与碱溶液的体积比为1∶2
答案：C
解析：A项，NaHR是弱酸H2R的酸式盐，存在电离和水解，，电离强于水解，0.1mol/L NaHR溶液pH＜7，A正确；B项，用NaOH溶液中和一定量的H2R溶液至呈中性时，c(OH-)=c(H+)=10-7mol/L，，故溶液中c(HR-)＜c(R2-)，B正确；C项，0.1mol/L H2R溶液中根据电荷守恒和元素守恒可得c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.1mol/L，c(H+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-)，故.2mol/L+c(OH-)=c(H+)+2c(H2R)+c(HR-)，C错误；D项，H2R+2NaOH=2H2O+Na2R，0.01mol/L的H2R(二元酸)溶液与pH=12即0.01mol/L的NaOH溶液完全中和时，消耗酸与碱溶液的体积比为1∶2，D正确；故选C。
4．(2024·江苏盐城高三期中联考)碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠的过程如下：
已知：碳酸电离常数Ka1(H2CO3)=4.3×10-7、Ka2(H2CO3)=5.61×10-11；NH3·H2O电离常数Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列说法正确的是( )
A．0.5 mol·L－1NH4HCO3溶液中存在：c(NH4+)＞c(HCO3-)＞c(OH―)＞c(H＋)
B．滤液中存在：c(Cl－)+ c(OH―)=c(H＋)+c(NH4+)
C．0.5 mol·L－1 NaHCO3溶液中存在：c(OH―)=c(H＋)+c(HCO3-)+c(CO32-)
D．0.5 mol·L－1 Na2CO3溶液中存在：c(Na＋)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)
答案：A
解析：A项，NH4HCO3溶液中，NH4HCO3=NH4+HCO3-，碳酸氢根因水解程度大于电离程度主要考虑其水解，另铵根的水解常数，碳酸氢根的水解常数为，碳酸氢根水解程度大，显碱性，浓度小于铵根，则c(NH4+)＞c(HCO3-)＞c(OH―)＞c(H＋)，A正确；B项，溶液中含有NaCl、NH4Cl，根据电荷守恒，c(Cl－)+ c(OH―)=c(H＋)+c(NH4+)+ c(Na＋)，B错误；C项，NaHCO3溶液中电荷守恒，c(Na＋)+ c(H＋)= c(OH―)+c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)，物料守恒，c(Na＋)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-) ，将c(Na+)代入，可得，c(OH―)=c(H＋)+c(H2CO3)-c(CO32-)，C错误；D项，Na2CO3溶液中元素守恒：c(Na＋)=2c(H2CO3)+2c(HCO3-)+2c(CO32-)，D错误；故选A。
高频考点二 沉淀溶解平衡
典例精析
1．已知25℃时，RSO4 (s)+ CO3 2-(aq)RCO3 (s)＋SO42-(aq)的平衡常数K=1.75×104，Ksp(RCO3)=2.80×10-9，下列叙述中正确的是( )
A．向c(CO32-)=c(SO42-)的混合液中滴加RCl2溶液，首先析出RSO4沉淀
B．将浓度均为3×10-4.5mol L-1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C．25℃时，RSO4的Ksp约为4.9×10-5
D．相同温度下，RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
答案：C
解析：A项，RSO4 (s)+ CO3 2-(aq)RCO3 (s)＋SO42-(aq)的平衡常数K==1.75×104，Ksp(RSO4)=1.75×104×Ksp(RCO3)=1.75×104×2.80×10-9=4.9×10-5。RSO4、RCO3属于同种类型且Ksp(RSO4)>Ksp(RCO3)，故向c(CO32-)=c(SO42-)的混合液中滴加RCl2溶液，首先析出RCO3沉淀，A错误；B项，将浓度均为3×10-4.5mol L-1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后，c(R2+)=1.5×10-4.5mol L-1、c(CO32-)=1.5×10-6mol L-1，此时的离子积Q=c(R2+) c(CO32-)=1.5×10-6×1.5×10-6=2.25×10-122．(2024·江苏淮安市5校高三联考)室温下： Ka1(H2C2O4)=5×10 -2，Ka2(H2C2O4)=1×10-4 ，Ksp(CaC2O4)=2.5×10 -9。通过下列实验探究某些草酸盐的性质。
实验①：用pH计测得 0.10mol/L K2C2O4溶液的 pH=8
实验②：向0.10mol/LKHC2O4溶液中滴入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡后溶液紫色褪去
实验③：向0.10mol/L KHC2O4溶液加入一定体积的等浓度CaCl2溶液产生白色沉淀，测得上层清液pH=4， (Ca2+)=10-4mol/L
实验④：向0.10mol/L K2C2O4溶液中滴加一定浓度的稀盐酸后，混合溶液的 pH=7，下列说法正确的是( )
A．实验①溶液中：=2×10-3
B．实验②说明 KHC2O4溶液具有漂白性
C．实验③所得上层清液中的c(HC2O4-)=2.5×10-5mol/L
D．实验④反应所得溶液中存在：c(K+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)
答案：C
解析：A项，0.100mol L-1K2C2O4溶液的pH=8，c(H+)=10-8mol L-1，Ka1(H2C2O4) Ka2(H2C2O4)==5×10-2×1×10-4=5×10-6，==2×10-11，A错误；B项，向0.10mol L-1KHC2O4溶液中滴入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡后溶液紫色褪去，高锰酸钾与KHC2O4发生氧化还原反应，体现KHC2O4具有还原性，B错误；C项，向0.10mol L-1KHC2O4溶液加入一定体积的等浓度CaCl2溶液产生白色沉淀，测得上层清液pH=4，c(Ca2+)=10-4mol L-1，则c(C2O42-)=2.5×10-5mol L-1，Ka2(H2C2O4)= 1×10-4，解得c(HC2O4-)=2.5×10-5mol L-1，C正确；D项，向0.10mol L-1K2C2O4溶液中滴加一定浓度的稀盐酸后，由电荷守恒可知c(K+)+c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(Cl-)+c(OH-)，混合溶液的pH=7，则c(H+)=c(OH-)，则c(K+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(Cl-)，D错误；故选C。
3．牙齿表面存在如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca 2+(aq)+3 PO43-(aq) +OH-(aq) Ksp=6.8×10-37，Ca5(PO4)3F 的Ksp=2.8×10-61。下列说法错误的是( )
A．在牙膏中添加适量的磷酸盐，能起到保护牙齿的作用
B．口腔中的食物残渣能产生有机酸，容易导致龋齿，使Ksp增大
C．正常口腔的pH接近中性，有利于牙齿健康
D．使用含氟牙膏，当Ca5(PO4)3OH(s)与Ca5(PO4)3F(s)共存时，
答案：B
解析：A项，在牙膏中添加适量的磷酸盐，使平衡逆向移动，Ca5(PO4)3OH(s)5Ca 2+(aq)+3 PO43-(aq) +OH-(aq)，生成Ca5(PO4)3OH(s)覆盖在牙齿表面，能起到保护牙齿的作用，A正确；B项，Ksp只与温度有关，与溶液的酸碱性无关，B错误；C项，正常口腔的pH接近中性，防止Ca5(PO4)3OH(s)与Ca5(PO4)3F(s)溶解，有利于牙齿健康，C正确；D项，　，D正确； 故选B。
变式训练
4．依据下表有关铁的难溶化合物的溶度积，有关说法正确的是(　　)
化合物 溶度积(25 ℃) 化合物 溶度积(25 ℃)
FeCO3 3.2×10－11 Fe(OH)3 4.0×10－38
Fe(OH)2 8.0×10－11 FeS 6.3×10－18
A．在c(CO)＝0.1 mol·L－1溶液中，c(Fe2＋)≥3.2×10－10 mol·L－1
B．将FeCl2和FeCl3溶液分别调至pH＝10，则c(Fe2＋)C．增加溶液的酸性，有利于将Fe2＋沉淀为FeS和FeCO3
D．将反应液中的Fe2＋氧化为Fe3＋有利于将铁元素从溶液中除尽
答案：D
解析：A项，c(Fe2＋)≤3．2×10－10(若大于＝3．2×10－10mol·L－1，则生成沉淀)，错误；B项，pH＝10，此时c(OH－)＝1×10－4 mol·L－1，c(Fe2＋)＝8．0×10－3 mol·L－1，c(Fe3＋)＝10－26 mol·L－1，错误；C项，酸性增强，FeS、FeCO3会溶解：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、FeCO3＋2H＋===Fe2＋＋H2O＋CO2↑，错误；D项，由于Ksp[Fe(OH)3]远小于Ksp[Fe(OH)2]，正确。
5．(2024·辽宁沈阳高三期中)SO2是引发酸雨的主要污染物，将工业废气中的吸收能有效减少对大气的污染、并实现资源化利用。下列离子方程式正确的是( )
已知常温下亚硫酸的电离平衡常数(Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.3×10-8)碳酸的电离平衡常数(Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.6×10-11)
A．硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强：H2SO3+O2=2H++SO42-
B．用过量Ca(ClO)2溶液吸收废气中的SO2： Ca2++ClO- +SO2+H2O= CaSO4↓+ Cl-+2H+
C．用过量氨水吸收废气中的SO2： NH3·H2O +SO2=NH4++HSO3-
D．用过量Na2CO3 溶液吸收废气中的SO2： 2CO32- +SO2+H2O=SO32-+HCO3-
答案：D
解析：A项，硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强：2H2SO3+O4H++2SO42-，A错误；B项，用过量Ca(ClO)2溶液吸收废气中的SO2发生反应的离子方程式为Ca2++3ClO- +SO2+H2O= CaSO4↓+ Cl-+2HClO，B错误；C项，用过量氨水吸收废气中的SO2发生反应的离子方程式为2NH3·H2O +SO2=2NH4++SO32-+H2O，C错误；D项，用过量Na2CO3溶液吸收废气中的SO2发生反应的离子方程式为2CO32- +SO2+H2O=SO32-+HCO3-，D正确；故选D。
6．室温下，用过量0.5mol·L-1Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末，一段时间后过滤，向滤渣中加稀醋酸，产生气泡。(当溶液中剩余的离子浓度小于时，化学上通常认为生成沉淀的反应已经完全进行了。已知：Ksp(CaSO4)=5.0×10-5，Ksp(CaCO3)=3.0×10-9)，下列说法正确的是( )
A．浸泡后CaSO4未完全转化为CaCO3
B．0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在：c(OH―)=c(H＋)+c(HCO3―)+c(H2CO3)
C．反应CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-正向进行，需满足
D．过滤后所得清液中一定存在：且
答案：D
解析：A项，用过量0.5mol·L-1Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末，则浸泡后，可以认为浸泡后CaSO4完全转化为CaCO3，A错误； B项，由质子守恒可知，0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在：c(OH―)=c(H＋)+c(HCO3―)+2c(H2CO3)，B错误；C项，CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-的，反应正向进行，需满足，C错误；D项，过滤后所得清液为碳酸钙的饱和溶液，存在：，且由于碳酸根离子浓度较大导致钙离子浓度很小，故存在，D正确；故选D。
高频考点三 水溶液中离子平衡的图象
典例精析
1.锅炉水垢中的CaSO4通常先用Na2CO3溶液浸泡，再用稀盐酸或醋酸处理。已知：25℃时，Ksp(CaSO4)= 9.2×10－6，Ksp(CaCO3)=2.8×10－9，CaCO3和CaSO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中错误的是( )
A．M代表CaSO4的沉淀溶解平衡曲线
B．图中x2：x1≈3.0×10－4
C．Na2CO3溶液中存在：c(OH )-c(H＋)=2c(H2CO3)＋c(HCO3-)
D．用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢的原理：CaSO4( s)＋CO32-(aq)CaCO3( s)＋SO42 (aq)
答案：B
解析：根据题意可知， , 。A项，从图可知，当Ca2+相等时，x1＜x2，N代表CaCO3的沉淀溶解平衡曲线，M代表CaSO4的沉淀溶解平衡曲线,故A正确；B项，x1 和x2 对应的Ca2+浓度都是4.0×10-4 mol·L-1， ，， ，故B错误；C项，Na2CO3溶液中，根据电荷守恒可得c(OH )＋c(HCO3-)＋2c(CO32-)＝c(H＋)＋c(Na＋)，又根据物料守恒可得c(Na＋)＝2[c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3)]，两式联立可得c(OH )＝c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO3-)，故C正确；D项，碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢的原理：CaSO4( s)＋CO32-(aq)CaCO3( s)＋SO42 (aq) ，故D正确；故选B。
2．为了更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(AG)的概念：AG=lg。常温下，用0.1mol L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol L-1HCN溶液，溶液的酸度(AG)随滴入的NaOH溶液体积的变化如图所示(滴定过程中温度的变化忽略不计)，已知100.8≈6.3，下列说法正确的是( )
A．滴定过程中逐渐增大
B．常温下，HCN的电离常数Ka≈6.3×10-10
C．滴定过程中水电离出c(H+)先减小后增大
D．当V=10mL时，溶液中存在c(H+)+c(HCN)=c(OH-)+c(CN-)
答案：B
解析：A．滴定过程中HCN的浓度逐渐减小，生成NaCN的浓度逐渐增大，减小，增大，故滴定过程中逐渐减小，A项错误；B．未加NaOH溶液时，AG=3.8，，结合Kw=10-14，可得c2(H+)=103.8×10-14， ，B项正确；C．滴定过程中HCN的浓度逐渐减小，生成NaCN的浓度逐渐增大，恰好反应生成NaCN，水的电离程度最大，HCN过量后，水的电离程度逐渐减小，故水电离出c(H+)先增大后减小，C项错误；D．当V=10mL时，溶液中的n(NaCN)=n(HCN)，利用电荷守恒和物料守恒可得2c(H+)+c(HCN)=2c(OH-)+c(CN-)，D项错误；故选B。
3．（2024·四川内江·统考一模）工业上利用加入氨水生成沉淀的方法去除酸性废水中的铅元素，体系中含铅微粒的物质的量分数d与常温pH的关系如下图[难溶于水] 下列说法正确的是( )
A．的氨水中：
B．向的含铅酸性废水中加入氨水，反应的离子方程式为：
C．由图可知，pH越大，除铅效果越好
D．的上述溶液中始终存在：
答案：A
解析：A．的氨水中：含氮微粒包括氨气分子，铵根离子、一水合氨分子，故，故A正确；B．一水合氨是弱碱，离子方程式为，故B错误；C．由图可知，pH大于10后，开始溶解，除铅效果变差，故C错误；D．加入氨水生成沉淀的方法去除酸性废水中的铅元素，溶液中还有其他阳离子，因此不是一直存在该等式，故D错误；故答案为：A。
变式训练
4．常温下，向含有、、的工业废水中逐滴加入NaOH溶液，pM随pH的变化关系如图所示[pM表示或或]。
已知：，。若溶液中离子浓度小于，认为该离子沉淀完全。下列说法不正确的是( )
A．曲线①表示与pH的关系
B．时，溶液中
C．时，可认为沉淀完全
D．时，
答案：B
解析：，==，当pH=5时，该式入Ka，可知，可知曲线②是表示；当c(Cu2+)=，c(OH-)=，此时pH=6.5，故曲线①表示，曲线③表示；
A．当c(Cu2+)=，c(OH-)=，此时pH=6.5，故曲线①表示，A项正确；B．曲线②是表示，当pH=5时，＞0，＜1，则故溶液中，B项错误；C．当c(Cu2+)=，c(OH-)=，此时pH=6.5，故时，可认为沉淀完全，C项正确；D．曲线③表示，线上b点（5.85，0），代入计算可知，当c(Fe2+)=1mol/L时，pH=5.85，此时c(OH-)=10-8.15，则Ksp[Fe(OH)2]= c(Fe2+)×c2(OH-)=1×10-16.3，故时，，D项正确。故答案选B 。
5． 25℃时，用溶液滴定溶液，加入NaOH溶液的体积、混合溶液中的离子浓度与pH的变化关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A．的第二步电离常数的数量级为
B．第一步电离和第二步电离的滴定所选指示剂不同
C．P点溶液中存在
D．M点和N点溶液中相等
答案：D
解析：A．，由点可知，数量级为，故A正确；B．由电离常数和水解常数知，溶液显酸性、溶液显碱性，第一步滴定选择甲基橙作指示剂、第二步滴定选择酚酞作指示剂，故B正确；C．点为溶液，电离程度大于水解，溶液中，故C正确；D．点和点溶液的不同，溶液中不相等，故D错误；故选D。
6．（2024·河南·统考模拟预测）向一定浓度的溶液中通入，存在化学平衡、和。平衡时分布系数与的关系如下图所示(其中代表或比如的分布系数，c(总)。下列说法错误的是( )
A．曲线I代表，曲线代表
B．反应的平衡常数的值为
C．时，
D．时，
答案：D
解析：根据信息可知，Ⅰ表示、Ⅱ表示、Ⅲ、Ⅳ表示、Ⅴ表示，以此解题。
A．由分析可知，曲线I代表，曲线代表，A正确；B．结合图中信息可知，的，的，的，B正确；C．由图可知，当横坐标为-2时，，C正确；D．根据电荷守恒可知，，由图可知，时，，则此时，D错误；故选D。
四、考场演练
1．（2024·浙江·高考）常温下、将等体积、浓度均为溶液与新制溶液混合，出现白色浑浊；再滴加过量的溶液，振荡，出现白色沉淀。
已知：，
下列说法不正确的是（ ）
A．溶液中存在
B．将溶液稀释到，几乎不变
C．溶液与溶液混合后出现的白色浑浊不含有
D．存在反应是出现白色沉淀的主要原因
答案：C
解析：A．亚硫酸是二元弱酸，存在二次电离，电离方程式为：，，则溶液中，A正确；
B．亚硫酸根离子是其二级电离产生的，则稀释的时候对氢离子的影响较大，稀释的时候，亚硫酸的浓度变为原来的一半，另外稀释的平衡常数不变，对第二级电离影响很小，则稀释时亚硫酸根浓度基本不变，B正确；
C．加入双氧水之前，生成的白色浑浊为BaSO3沉淀，C错误；
D．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，，则出现白色沉淀的主要原因生成BaSO4沉淀，D正确；
故答案为：C。
2．（2023·福建·高考）时，某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是（ ）
A．曲线n为的变化曲线 B．a点：
C．b点： D．c点：
答案：B
解析：
溶液稀释过程中，随着水的加入，因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A，HA-的分布系数先保持不变后减小，曲线n为的变化曲线，的增大，减小，增大明显，故曲线m为的变化曲线，则曲线p为的变化曲线；
A．溶液稀释过程中，随着水的加入，因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A，HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大，故曲线n为的变化曲线，选项A正确；
B．a点, =1.0，则=0.1mol/L，=0.70，==0.15，，，，选项B错误；
C．b点, =0.70，==0.15，即=，根据物料守恒有，，故，选项C正确；
D．c点：=，故根据电荷守恒有，故，选项D正确；
答案选B。
3．（2023·重庆·高考）溶解度随温度变化的曲线如图所示，关于各点对应的溶液，下列说法正确的是（ ）
A．点等于点
B．点大于点
C．点降温过程中有2个平衡发生移动
D．点
答案：B
解析：A．温度升高，水的电离程度增大，则点小于点，A错误；
B．升高温度促进铵根离子的电离，且N点铵根离子浓度更大，水解生成氢离子浓度更大，N点酸性更强，故点大于点，B正确；
C．点降温过程中有水的电离平衡、铵根离子的水解平衡、硫酸铵的溶解平衡3个平衡发生移动，C错误；
D．点为硫酸铵的不饱和溶液，由电荷守恒可知，，D错误；
故选B。
4．（2023·江苏·高考）室温下，用含少量的溶液制备的过程如题图所示。已知，。下列说法正确的是（ ）
A．溶液中：
B．“除镁”得到的上层清液中：
C．溶液中：
D．“沉锰”后的滤液中：
答案：C
解析：A．溶液中存在电荷守恒：，A错误；
B．“除镁”得到的上层清液中为的饱和溶液，有，故，B错误；
C．溶液中存在质子守恒：，故，C正确；
D．“沉锰”后的滤液中还存在F-、等离子，故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立，D错误。
故选C。
5．（2023·天津·高考）在浓度为的溶液中，如下说法正确的是（ ）
A．溶液中浓度最大的离子是
B．
C．
D．磷酸第二步电离平衡的平衡常数表达式为
答案：B
解析：A．在水溶液中完全电离生成Na+和，又发生电离和水解，则溶液中浓度最大的离子是Na+，故A错误；
B．根据NaH2PO4溶液中的物料守恒可得：c(Na+)=c()+c(PO)+c(HPO)+c(H3PO4)=0.1mol/L，故B正确；
C．根据NaH2PO4溶液中的电荷守恒可得：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)，故C错误；
D．磷酸第二步电离方程式为：，电离平衡的平衡常数表达式为，故D错误；
故选B。
6．（2023·北京·高考）利用平衡移动原理，分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。
已知：i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。
ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注：起始，不同下由图1得到]。
下列说法不正确的是（ ）
A．由图1，
B．由图2，初始状态，无沉淀生成
C．由图2，初始状态，平衡后溶液中存在
D．由图1和图2，初始状态、，发生反应：
答案：C
解析：A．水溶液中的离子平衡 从图1可以看出时，碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同，A项正确；
B．从图2可以看出、时，该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方，不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀，B项正确；
C．从图2可以看出、时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，根据物料守恒，溶液中，C项错误；
D．时，溶液中主要含碳微粒是，，时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，因此反应的离子方程式为，D项正确；
故选C。
7．（2024·天津河西·二模）现有的HCl和的混合溶液10mL，常温下用的NaOH标准溶液进行滴定。滴定过程中溶液的pH随［］的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．点a：
B．由点b数据推知约为
C．点c：
D．溶液中水的电离程度：点d<点e
答案：C
解析：NaOH溶液与HCl和CH3COOH的混酸反应时，先与HCl反应，再与CH3COOH反应，由滴定曲线可知，b点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水，CH3COOH未发生反应，溶质成分为NaCl和CH3COOH；c点时NaOH溶液反应掉一半的CH3COOH，溶质成分为NaCl、CH3COONa和CH3COOH；d点时NaOH溶液与恰好完全反应，溶质成分为NaCl、CH3COONa；e点时NaOH过量，溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。
A．a点存在物料守恒：，故A错误；
B．由分析得，点b溶质成分为NaCl和CH3COOH，此时体积为20mL，CH3COOH的浓度为0.01mol/L，H+浓度为10-3.4mol/L，，故B错误；
C．c点时NaOH溶液反应掉一半的CH3COOH，溶质成分为NaCl、CH3COONa和CH3COOH，存在，故C正确；
D．d点时NaOH溶液与恰好完全反应，溶质成分为NaCl、CH3COONa；e点时NaOH过量，溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH，即d点水的电离程度更大，故D错误；
故选C。
8．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）配合物的中心离子M与配体L之间存在平衡关系： ， ， 。向溶液中滴加氨水，含铜微粒的分布系数与溶液中关系如图。下列说法错误的是（ ）
A．曲线甲表示的含铜微粒是
B．当时，的数量级为
C．溶液中时，
D．反应的平衡常数为，
答案：D
解析：随着氨气浓度的增加，溶液中含铜微粒的变化：，，， ，横坐标是氨气浓度的负对数，越大，氨气浓度越小，从右至左，氨气浓度增大，故曲线戊代表浓度变化，曲线丁代表浓度变化，曲线丙代表浓度变化，曲线乙代表浓度变化，曲线甲代表浓度变化。据此分析作答。
A．根据分析，曲线甲代表浓度变化，A正确；
B．当时，即曲线甲和曲线乙的交点，此时的浓度为mol/L，数量级为，B正确；
C．根据图示，，K1，，K2，K1·K2=，溶液中时，则，即，C正确；
D．同C的原理，由A点可求K4，由B点可求K3，C点可求K2，D点求K1，则平衡常数， ，D错误；
故选D。
9．（2024·内蒙古呼和浩特·二模）室温下，某溶液体系中满足，现利用平衡移动原理，研究在不同pH的体系中的可能产物。图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系；图2为沉淀溶解平衡曲线，曲线Ⅰ的离子浓度关系符合，曲线Ⅱ的离子浓度关系符合，不同pH下由图1得到。下列说法错误的是（ ）
A．由图1，的水解平衡常数的数量级是
B．图2中M点，溶液中存在
C．图2中P点，存在
D．沉淀制备时，选用溶液比溶液效果好
答案：B
解析：由图1可知时pH=10.25，则，时pH=6.37，则；
A．的水解平衡常数，数量级是，A正确；
B．．M点时pH=8.25，pOH=5.75，c(OH-)=10-5.75mol/L，而由图1可知，pH=8.25时，碳酸氢根离子物质的量分数约为1.0，则c()≈0.1mol·L-1，则，≈10-3mol·L-1，B错误；
C．图2中P点在曲线之下，则碳元素没有进入沉淀，由物料守恒可知，存在，C正确；
D．由图2可知，pH大于8.25时，更容易转化为沉淀，而pH小于8.25时，更容易转化为沉淀，结合图1可知，沉淀制备时，选用溶液比溶液效果好，D正确；
故选B。
10．（2023·海南·高考）25℃下，水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时，溶液中
B．水解程度随其浓度增大而减小
C．在水中的
D．的溶液和的溶液等体积混合，得到的溶液
答案：BD
解析：A．由图像可以，时，pH>12.0，溶液中，故A错误；
B．盐溶液越稀越水解，水解程度随其浓度增大而减小，故B正确；
C．结合图像可知，当，pH=12，碳酸根水解程度大于碳酸氢根，则Kh=，则Ka2＜，故C错误；
D．混合后溶液浓度变为0.1mol/L，溶液浓度变为0.15mol/L，由，，故D正确。
答案为：BD。
11．（2024·上海虹口·二模）肼在水溶液中为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。常温下，向0.1mol·L-1肼溶液中，滴加稀盐酸调节pH。溶液中、、占含氮物种的物质的量分数为（如），随溶液pH变化的曲线如下图所示：
(1)常温下中性溶液中，各含氮物种的浓度大小关系为______________。
A． B．
C． D．
(2)室温时，反应平衡常数K的数值为_____________。
A． B． C． D．
答案：(1)D(2)C
解析：由于肼在水溶液中为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似向0.1mol·L-1肼溶液中，滴加稀盐酸调节pH，反应的离子方程式为①和②，随着盐酸的加入，酸性增强，碱性减弱，反应①正向移动，N2H4逐渐减小，逐渐增加，继续加入盐酸，反应②正向移动，逐渐减小，逐渐增加，在a点，和浓度相等，故，在b点，和浓度相等，故，在a点，和浓度相等，故，由此回答，
（1）由图和分析可知，常温下中性溶液中，各含氮物种的浓度大小关系为，故选D；
（2）由分析可知，反应平衡常数，故选C。
12．（2024·广东·一模）铜及其化合物在生产及生活中应用广泛。
(1)铜－铁催化剂可用于电催化还原为，完成下列离子方程式： ________________________________________ 。
+________________+________________
(2)铜－铁催化剂还可以催化分解转化为燃料氢气，反应为。往体积为的密闭容器中加入分解制。图中曲线a、b分别表示在分别表示在铜－铁催化剂I的作用下，时及时随时间的变化；曲线表示在铜－铁催化剂Ⅱ的作用下，时随时间的变化。
① （填“<”“>”或“=”）。
②在铜-铁催化剂I的作用下，时，内平均反应速率 。
③上述三种条件下，分解反应的平衡常数的大小关系为____________________
(3)工业合成氨中，常用亚铜盐的氨水溶液除去原料气中的，反应的离子方程式为，该反应的。其他条件不变时，下列说法正确的有______（填字母）。
A．与的浓度相等时，反应达到平衡
B．平衡后增大的浓度，的转化率增大
C．平衡后加水稀释，与的浓度之比增大
D．可采用加热溶液的方法实现的再生
(4)工业生产中采用水解中和法处理含铜废水。常温下，水溶贸中含铜微粒和的分布系数（某含铜微粒占总含铜微粒的物质的量分数）随的变化曲线如图所示。
①曲线2代表的含铜微粒为 ____________________ 。
②的平衡常数K= __________ 。
③若CuSO4溶液起始浓度为，加入NaOH固体调节溶液pH（忽略加入固体后引起的溶液体积的变化），求M点混合溶液中Na+的浓度 __________________________________________ （写出计算过程，结果用含的式子表示）。
答案：(1) (2) <；0.05；(3)CD(4) ；；
解析：（1）铜－铁催化剂可用于电催化还原NO为NH3(还原产物)，同时生成O2(氧化产物)和OH-，离子方程式：NO+2H2ONH3↑+ O2+ OH-；
（2）反应为放热反应，温度升高平衡向正反应方向移动，5min时，a曲线T1℃消耗NH3的物质的量为1mol，根据方程式可知生成H2的物质的量为1.5mol，b曲线为T2℃生成H2的物质的量为2mol， T2℃H2的生成量大，故温度T10，温度升高平衡向正反应方向移动，K增大，因为T1（3）A．当浓度不变时反应达到平衡，[Cu(NH3)2]+与[Cu(NH3)3CO]+的浓度相等时，不能确定浓度是否还能改变，故不能判断是否达到平衡，A错误；
B．平衡后增大[Cu(NH3)2]+，平衡正反应方向移动，但[Cu(NH3)2]+转化率变小，B错误；
C．平衡后加水稀释，温度不变，平衡常数K=不变，c(NH3)变小，p(CO)不变，[Cu(NH3)2]+与[Cu(NH3)3CO]+的浓度之比变大，C正确；
D．根据题意可知反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，[Cu(NH3)3CO]+生成[Cu(NH3)2]+，D正确；
故答案为：CD。
（4）随着pH增加，Cu2+分布系数逐渐减小，[Cu(OH)]+ 、Cu(OH)2和[Cu(OH)3] 分布系数逐渐增加，然后再逐渐减小，[Cu(OH)4]2 分布系数逐渐增加，故曲线1为Cu2+，曲线2为[Cu(OH)]+，曲线3为Cu(OH)2，曲线4为[Cu(OH)3] ，曲线5为[Cu(OH)4]2 ；
Cu(OH)2+OH [Cu(OH)3] ，当Cu(OH)2、[Cu(OH)3] 浓度相等时pH=10.7，c(H+)=10-10.7mol/L，c(OH-)=10-3.3mol/L，K3===103.3；[Cu(OH)3] +OH-[Cu(OH)4]2 ，当[Cu(OH)3] 和[Cu(OH)4]2 浓度相等时，pH=12.5，c(H+)=10-12.5mol/L，c(OH-)=10-1.5mol/L，K4===101.5；Cu(OH)2+2 OH-[Cu(OH)4]2 ，K==×=K3×K4=104.8；
M点时n(Cu2+)=n{[Cu(OH)]+)}=0.37amol L 1，溶液中电荷守恒，则c(Na+)+c(H+)+ 2c(Cu2+)+c{[Cu(OH)]+)}=c(OH-)+2c(SO)，M点时pH=7.0，c(H+)= c(OH-)，则c(Na+)+ 2c(Cu2+)+c{[Cu(OH)]+)}=2c(SO)，c(Na+)=(2a-2×0.37a-0.37a) mol·L-1=0.89a mol/L。
13．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）锑属于氮族元素，广泛用于制造合金、瓷器、颜料、印刷油墨、防爆材料等。现用锑精矿(主要含有等杂质)来制备锑和焦锑酸钠。其工艺流程如图所示：
已知：常温下，，。
回答下列问题：
(1)位于元素周期表的 区，其基态原子的简化电子排布式为 。
(2)滤渣的主要成分有 。
(3)“碱浸”时，发生反应的化学方程式为 ____________________ 。
(4)“电解”过程中，阳极上发生的两个电极反应式为 __________ 、 __________ 。
(5)滤渣的主要成分有 。
(6)产品需洗涤、干燥，检验固体是否洗涤干净的试剂为 (填化学式)。
(7)常温条件下，向碱浸液中加入溶液，生成和沉淀时，溶液的为10，则溶液中剩余 。
答案：(1) p；(2)
(3)(4) ；(5)S
(6)溶液和溶液(7)
解析：锑精矿主要含Sb2O3、Sb2S3、Fe2O3、CuO，根据流程图，加入氢氧化钠溶液、Na2S溶液充分碱浸，过滤得Fe2O3、CuO固体，同时得到Na3SbS3、Na2S、NaOH的混合液，则滤渣Ⅰ的主要成分为Fe2O3、CuO，线路一直接电解混合液得到锑单质；线路二加入氧化剂将Sb元素氧化得到粗Na3SbO4沉淀，加入的氧化剂同时将S2-氧化为硫单质，所以粗Na3SbO4沉淀中混有S单质，加盐酸酸浸，滤渣II主要成分为S，滤液加NaOH溶液中和酸，最终得到。
（1）的基态原子的简化电子排布式为，位于元素周期表的p区；
（2）根据分析，滤渣Ⅰ的主要成分有Fe2O3、CuO；
（3）“碱浸”时，转化为Na3SbS3，发生反应的化学方程式为：；
（4）“电解”含Na3SbS3、Na2S、NaOH的溶液，阳极是阴离子OH-和S2-放电，发生的两个电极反应式为：、；
（5）根据分析，滤渣II的主要成分有S；
（6）产品需洗涤、干燥，检验固体是否洗涤干净，即检验是否含有Cl-，所加入的试剂为溶液和溶液；
（7）根据，，常温条件下，向碱浸液中加入溶液，生成和沉淀时，溶液的为10，，则溶液中剩余。
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2024年化学高考二轮复习
专题十三 盐类的水解和沉淀溶解平衡
一、考纲解读
考纲导向
1、盐类的水解
2、沉淀溶解平衡
3、水溶液中离子平衡的图象
命题分析
水溶液中的离子平衡是历年高考考查的重点和热点，考查方式常以选择题形式呈现。从高考命题的变化趋势来看，溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。试题注重知识的应用，多以图象、图表的形式，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分析考查，偏重考查粒子浓度大小顺序和溶液中各种守恒关系，使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。能较好地考查对知识的迁移能力、灵活应用能力和运用化学用语的能力。
预计2024年高考题型会延续2023年高考命题形式，以曲线图的形式进行综合考查，要求考生会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，把握其本质，其中水解常数、溶度积的相关计算预计会在2024年的高考命题中占有一定的重要地位。
二、知识点梳理
网络图
重点拓展
高频考点一 盐类的水解
1．盐类水解的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性 FeCl3显酸性，原因是Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H+
配制或贮存易水解的盐溶液 配制CuSO4溶液时，加入少量H2SO4，防止Cu2+水解
判断盐溶液蒸干产物 加热蒸干AlCl3[加热Al(NO3)3、FeCl3、AlBr3溶液与之类似]溶液，因为水解产物之一为挥发性物质盐酸，不断挥发出氯化氢气体，导致水解平衡不断向右移动，最后彻底水解，蒸干后得到AI(OH)3，进一步灼烧得到Al2O3。
胶体的制取 制取Fe(OH)3胶体的离子反应：Fe3+＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H+
物质的提纯 除去MgCl2溶液中的Fe3+，可加入MgO、镁粉或Mg(OH)2或MgCO3
离子共存的判断 Al3+与AlO、CO、HCO、S2-、HS-等因相互促进水解而不共存
泡沫灭火器原理 成分为NaHCO3与Al2(SO4)3，发生反应为Al3+＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
作净水剂 明矾可作净水剂，原理为Al3+＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H+
化肥的使用 铵态氮肥与草木灰不得混用，原因是2NH＋CO＝2NH3↑＋CO2↑＋H2O
2．盐类水解程度大小比较的三个规律
(1)盐水解生成的弱酸(弱碱)越弱水解程度越大。常以此判断弱酸(弱碱)的相对强弱。
(2)相同条件下：正盐>相应酸式盐，如CO>HCO。
(3)相互促进水解的盐>单水解的盐>相互抑制水解的盐。
如(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2
3．电解质溶液中的守恒关系
(1)电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。
如NaHCO3溶液中：n(Na＋)＋n(H＋)＝n(HCO)＋2n(CO)＋n(OH－)
(2)物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。
如NaHCO3溶液中n(Na＋)∶n(C)＝1∶1，推出：c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
(3)质子守恒：电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H＋)的物质的量应相等。
例如在NH4HCO3溶液中H3O＋、H2CO3为得到质子后的产物；NH3·H2O、OH－、CO为失去质子后的产物，故有以下关系：c(H3O＋)＋c(H2CO3)===c(NH3·H2O)＋c(OH－)＋c(CO)。
4．微粒浓度大小的比较
(1)多元弱酸溶液，根据多步电离分析，如在H3PO4的溶液中，c(H＋)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。
(2)多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根的分步水解分析，如Na2CO3的溶液中：c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)。
(3)不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对其影响的因素。如在相同的物质的量浓度的下列各溶液中A．NH4Cl　b．CH3COONH4　c．NH4HSO4。c(NH)由大到小的顺序是c>a>b。
(4)混合溶液中各离子浓度的比较，要进行综合分析，如电解因素、水解因素等。如相同浓度的NH4Cl溶液和氨水等体积混合后，由于氨水的电离程度大于NH的水解程度，所以溶液中离子浓度顺序为：c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。
高频考点二 沉淀溶解平衡
1．溶度积和离子积
以AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例
溶度积 离子积
概念 沉淀溶解的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号 Ksp Qc
表达式 Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度 Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是任意浓度
应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Qc＞Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态③Qc＜Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出
2．Ksp的影响因素
(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要因素。
(2)外因
①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。
②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。
③其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。
3．沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的生成
①调节pH法
如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为Fe3＋＋
3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。
②沉淀剂法
如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解
①酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。
②盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法
如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法
如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
(3)沉淀的转化
①实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。
②应用：锅炉除垢、矿物转化等。
4．溶度积的相关计算
(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝ mol/L。
(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Ksp＝a在0.1 mol/L的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10a mol/L。
注意：
(1)并非Ksp越小，其物质的溶解性就越小。
对于阴、阳离子的个数比相同的难溶电解质，它们的溶解性可以直接用Ksp的大小来比较，Ksp越小，其物质的溶解性就越小；而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质，它们的溶解性就不能直接用Ksp的大小来比较。
(2)溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp相差不是很大时，通过调节某种离子的浓度，可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。
高频考点三 水溶液中离子平衡的图象
常以酸碱中和反应和电离平衡、沉淀溶解平衡建立过程中离子浓度变化曲线、pH变化曲线等为设计背景。主要命题点有电解质电离方程式的书写、水电离程度的比较、离子浓度的等量关系、离子浓度大小的比较、电离常数的计算、pH的计算及溶度积的计算等,侧重考查考生分析问题的能力。
一、一强一弱溶液稀释的图象
1.相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
加水稀释到相同的体积,醋酸的pH大 加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
2.相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
加水稀释到相同的体积,盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
3.pH与稀释后溶液体积变化的线性关系(Va、Vb为稀释前的体积,V为稀释后的体积)
(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
二、水的电离曲线
类型 常温下，向20mL0.1mol·L－1 MOH溶液中滴加盐酸，溶液中由水电离出的c(H＋)随加入盐酸体积的变化如下图所示 常温下，向20mL0.1mol·L－1 HR溶液中滴加盐酸，溶液中由水电离出的c(H＋)随加入NaOH体积的变化如下图所示
关键点分析 ①a点：由水电离出的c(H＋)水=10－11mol·L－1，可知0.1mol·L－1 MOH溶液中c(OH－)=10－3mol·L－1，推出MOH为弱碱，并可以求出其电离常数。②盐酸滴入MOH溶液过程中，溶质由MOHMOH和MClMClMCl和HCl，在这个过程中水的电离程度最大应该是MCl，可知c点应为MCl，那么b点应为MOH和MCl，d点应为MCl和HCl；因此b点为中性，d点不为中性，为酸性。 ①E点：由水电离出的c(H＋)水=10－11mol·L－1，可知0.1mol·L－1 HR溶液中c(H＋)=10－3mol·L－1，推出HR为弱酸，并可以求出其电离常数。②NaOH滴入HR溶液过程中，溶质由HRNaR和HRNaRNaR和NaOH，在这个过程中水的电离程度最大应该是NaR，可知G点应为NaR，那么F点应为NaR和HR，H点应为NaR和NaOHM；因此F点为中性，H点不为中性，为碱性。
三、KW和Ksp图象
1.曲线型
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,任意一点都有c(H+)Ksp,将会有沉淀生成(3)d点在曲线的下方,Qc2.直线型(pM-pR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CaSO4要析出沉淀,对CaCO3是不饱和溶液,能继续溶解CaCO3。
④Y点:c(S)>c(Ca2+),二者的浓度积等于10-5;Z点:c(C)3.解沉淀溶解平衡图象题三步骤
第一步：明确图象中纵、横坐标的含义。
纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
第二步：理解图象中线上点、线外点的含义。
(1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图象上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线以外。
(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc>Ksp。
(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断。
(1)溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：
①原溶液不饱和时，离子浓度都增大；
②原溶液饱和时，离子浓度都不变。
(2)溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。
四、分布分数图及分析[分布曲线是指以pH为横坐标、分布分数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线]
一一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元酸(以草酸H2C2O4为例) 三元酸(以草酸H3PO4为例)
注:pKa为电离常数的负对数
δ0为CH3COOH分布分数,δ1为CH3COO-分布分数 δ0为H2C2O4分布分数、δ1为HC2分布分数、δ2为C2分布分数 δ0为H3PO4分布系数、δ1为H2PO4－分布系数、δ2为HPO42－分布系数、δ3为PO43－分布系数
①随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布分数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式。②同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布分数和酸的分析浓度(平衡时各微粒的浓度之和),就可以计算各微粒在该pH时的平衡浓度。③利用曲线的两个交点可以分别求出弱酸的Ka、Kb、Ka1、Ka2、Ka3。
五、酸碱中和滴定曲线
1.中和滴定曲线
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线
曲线起点不同。强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同。强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下pH=7不一定是终点。强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸反应终点是pH>7,强酸与弱碱反应终点是pH<7
2.巧抓巧抓五点突破中和滴定图象
(1)抓反应的“起始点”:判断酸、碱的相对强弱。
(2)抓反应“一半点”:判断是哪些溶质的等量混合。
(3)抓“恰好反应点”:判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性。
(4)抓溶液的“中性点”:判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足。
(5)抓反应的“过量点”:判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量。
三、高频考点突破
高频考点一 盐类的水解
典例精析
1．二乙胺[(C2H5)2NH]是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(C2H5)2NH2Cl。下列叙述正确的是( )
A．0.01mol·L-1 (C2H5)2NH2Cl水溶液的pH=2
B．(C2H5)2NH2Cl水溶液的pH随温度升高而减小
C．(C2H5)2NH2Cl水溶液加水稀释，pH降低
D．(C2H5)2NH2Cl水溶液中：c(Cl-)+c(OH-)= c[(C2H5)2NH2+]+ c[(C2H5)2NH]
2．天门冬氨酸(，记为H2Y)是一种天然氨基酸，水溶液显酸性，溶液中存在H2YH++HY-，HY-H++Y2-，与足量NaOH反应生成Na2Y ，与盐酸反应生成YH3Cl。下列说法正确的是( )
A．常温下，0.05 mol·L-1的H2Y溶液的pH=1
B．pH=2.97的H2Y溶液稀释100倍，所得溶液pH=4.97
C．YH3Cl水溶液中：c(H+)+c(YH3-)= c(OH-)+ c(Cl-)+c(HY-)
D．Na2Y溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(HY-)+ 2c(H2Y)+3c(YH3-)
变式训练
3．已知H2R为二元弱酸，Ka1(H2R)=5.4×10-2，Ka2(H2R)=5.4×10-5。室温下，下列说法不正确的是( )
A．0.1mol/L NaHR溶液pH＜7
B．用NaOH溶液中和一定量的H2R溶液至呈中性时，溶液中c(HR-)＜c(R2-)
C．0.1mol/L H2R溶液：.2mol/L+c(OH-)=c(H+)+c(H2R)+c(HR-)
D．0.01mol/L的H2R溶液与pH=12的NaOH溶液完全中和时，消耗酸与碱溶液的体积比为1∶2
4．(2024·江苏盐城高三期中联考)碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠的过程如下：
已知：碳酸电离常数Ka1(H2CO3)=4.3×10-7、Ka2(H2CO3)=5.61×10-11；NH3·H2O电离常数Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列说法正确的是( )
A．0.5 mol·L－1NH4HCO3溶液中存在：c(NH4+)＞c(HCO3-)＞c(OH―)＞c(H＋)
B．滤液中存在：c(Cl－)+ c(OH―)=c(H＋)+c(NH4+)
C．0.5 mol·L－1 NaHCO3溶液中存在：c(OH―)=c(H＋)+c(HCO3-)+c(CO32-)
D．0.5 mol·L－1 Na2CO3溶液中存在：c(Na＋)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)
高频考点二 沉淀溶解平衡
典例精析
1．已知25℃时，RSO4 (s)+ CO3 2-(aq)RCO3 (s)＋SO42-(aq)的平衡常数K=1.75×104，Ksp(RCO3)=2.80×10-9，下列叙述中正确的是( )
A．向c(CO32-)=c(SO42-)的混合液中滴加RCl2溶液，首先析出RSO4沉淀
B．将浓度均为3×10-4.5mol L-1的RCl2、Na2CO3溶液等体积混合后可得到RCO3沉淀
C．25℃时，RSO4的Ksp约为4.9×10-5
D．相同温度下，RCO3在水中的Ksp大于在Na2CO3溶液中的Ksp
2．(2024·江苏淮安市5校高三联考)室温下： Ka1(H2C2O4)=5×10 -2，Ka2(H2C2O4)=1×10-4 ，Ksp(CaC2O4)=2.5×10 -9。通过下列实验探究某些草酸盐的性质。
实验①：用pH计测得 0.10mol/L K2C2O4溶液的 pH=8
实验②：向0.10mol/LKHC2O4溶液中滴入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡后溶液紫色褪去
实验③：向0.10mol/L KHC2O4溶液加入一定体积的等浓度CaCl2溶液产生白色沉淀，测得上层清液pH=4， (Ca2+)=10-4mol/L
实验④：向0.10mol/L K2C2O4溶液中滴加一定浓度的稀盐酸后，混合溶液的 pH=7，下列说法正确的是( )
A．实验①溶液中：=2×10-3
B．实验②说明 KHC2O4溶液具有漂白性
C．实验③所得上层清液中的c(HC2O4-)=2.5×10-5mol/L
D．实验④反应所得溶液中存在：c(K+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)
3．牙齿表面存在如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca 2+(aq)+3 PO43-(aq) +OH-(aq) Ksp=6.8×10-37，Ca5(PO4)3F 的Ksp=2.8×10-61。下列说法错误的是( )
A．在牙膏中添加适量的磷酸盐，能起到保护牙齿的作用
B．口腔中的食物残渣能产生有机酸，容易导致龋齿，使Ksp增大
C．正常口腔的pH接近中性，有利于牙齿健康
D．使用含氟牙膏，当Ca5(PO4)3OH(s)与Ca5(PO4)3F(s)共存时，
变式训练
4．依据下表有关铁的难溶化合物的溶度积，有关说法正确的是(　　)
化合物 溶度积(25 ℃) 化合物 溶度积(25 ℃)
FeCO3 3.2×10－11 Fe(OH)3 4.0×10－38
Fe(OH)2 8.0×10－11 FeS 6.3×10－18
A．在c(CO)＝0.1 mol·L－1溶液中，c(Fe2＋)≥3.2×10－10 mol·L－1
B．将FeCl2和FeCl3溶液分别调至pH＝10，则c(Fe2＋)C．增加溶液的酸性，有利于将Fe2＋沉淀为FeS和FeCO3
D．将反应液中的Fe2＋氧化为Fe3＋有利于将铁元素从溶液中除尽
5．(2024·辽宁沈阳高三期中)SO2是引发酸雨的主要污染物，将工业废气中的吸收能有效减少对大气的污染、并实现资源化利用。下列离子方程式正确的是( )
已知常温下亚硫酸的电离平衡常数(Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.3×10-8)碳酸的电离平衡常数(Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.6×10-11)
A．硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强：H2SO3+O2=2H++SO42-
B．用过量Ca(ClO)2溶液吸收废气中的SO2： Ca2++ClO- +SO2+H2O= CaSO4↓+ Cl-+2H+
C．用过量氨水吸收废气中的SO2： NH3·H2O +SO2=NH4++HSO3-
D．用过量Na2CO3 溶液吸收废气中的SO2： 2CO32- +SO2+H2O=SO32-+HCO3-
6．室温下，用过量0.5mol·L-1Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末，一段时间后过滤，向滤渣中加稀醋酸，产生气泡。(当溶液中剩余的离子浓度小于时，化学上通常认为生成沉淀的反应已经完全进行了。已知：Ksp(CaSO4)=5.0×10-5，Ksp(CaCO3)=3.0×10-9)，下列说法正确的是( )
A．浸泡后CaSO4未完全转化为CaCO3
B．0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在：c(OH―)=c(H＋)+c(HCO3―)+c(H2CO3)
C．反应CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-正向进行，需满足
D．过滤后所得清液中一定存在：且
c(OH―)=c(H＋)+c(HCO3―)+2c(H2CO3)
高频考点三 水溶液中离子平衡的图象
典例精析
1.锅炉水垢中的CaSO4通常先用Na2CO3溶液浸泡，再用稀盐酸或醋酸处理。已知：25℃时，Ksp(CaSO4)= 9.2×10－6，Ksp(CaCO3)=2.8×10－9，CaCO3和CaSO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中错误的是( )
A．M代表CaSO4的沉淀溶解平衡曲线
B．图中x2：x1≈3.0×10－4
C．Na2CO3溶液中存在：c(OH )-c(H＋)=2c(H2CO3)＋c(HCO3-)
D．用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢的原理：CaSO4( s)＋CO32-(aq)CaCO3( s)＋SO42 (aq)
4.0×10-4 mol·L-12．为了更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(AG)的概念：AG=lg。常温下，用0.1mol L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol L-1HCN溶液，溶液的酸度(AG)随滴入的NaOH溶液体积的变化如图所示(滴定过程中温度的变化忽略不计)，已知100.8≈6.3，下列说法正确的是( )
A．滴定过程中逐渐增大
B．常温下，HCN的电离常数Ka≈6.3×10-10
C．滴定过程中水电离出c(H+)先减小后增大
D．当V=10mL时，溶液中存在c(H+)+c(HCN)=c(OH-)+c(CN-)
3．（2024·四川内江·统考一模）工业上利用加入氨水生成沉淀的方法去除酸性废水中的铅元素，体系中含铅微粒的物质的量分数d与常温pH的关系如下图[难溶于水] 下列说法正确的是( )
A．的氨水中：
B．向的含铅酸性废水中加入氨水，反应的离子方程式为：
C．由图可知，pH越大，除铅效果越好
D．的上述溶液中始终存在：
变式训练
4．常温下，向含有、、的工业废水中逐滴加入NaOH溶液，pM随pH的变化关系如图所示[pM表示或或]。
已知：，。若溶液中离子浓度小于，认为该离子沉淀完全。下列说法不正确的是( )
A．曲线①表示与pH的关系
B．时，溶液中
C．时，可认为沉淀完全
D．时，
5． 25℃时，用溶液滴定溶液，加入NaOH溶液的体积、混合溶液中的离子浓度与pH的变化关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A．的第二步电离常数的数量级为
B．第一步电离和第二步电离的滴定所选指示剂不同
C．P点溶液中存在
D．M点和N点溶液中相等
6．（2024·河南·统考模拟预测）向一定浓度的溶液中通入，存在化学平衡、和。平衡时分布系数与的关系如下图所示(其中代表或比如的分布系数，c(总)。下列说法错误的是( )
A．曲线I代表，曲线代表
B．反应的平衡常数的值为
C．时，
D．时，
四、考场演练
1．（2024·浙江·高考）常温下、将等体积、浓度均为溶液与新制溶液混合，出现白色浑浊；再滴加过量的溶液，振荡，出现白色沉淀。
已知：，
下列说法不正确的是（ ）
A．溶液中存在
B．将溶液稀释到，几乎不变
C．溶液与溶液混合后出现的白色浑浊不含有
D．存在反应是出现白色沉淀的主要原因
2．（2023·福建·高考）时，某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是（ ）
A．曲线n为的变化曲线 B．a点：
C．b点： D．c点：
3．（2023·重庆·高考）溶解度随温度变化的曲线如图所示，关于各点对应的溶液，下列说法正确的是（ ）
A．点等于点
B．点大于点
C．点降温过程中有2个平衡发生移动
D．点
4．（2023·江苏·高考）室温下，用含少量的溶液制备的过程如题图所示。已知，。下列说法正确的是（ ）
A．溶液中：
B．“除镁”得到的上层清液中：
C．溶液中：
D．“沉锰”后的滤液中：
5．（2023·天津·高考）在浓度为的溶液中，如下说法正确的是（ ）
A．溶液中浓度最大的离子是
B．
C．
D．磷酸第二步电离平衡的平衡常数表达式为
6．（2023·北京·高考）利用平衡移动原理，分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。
已知：i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。
ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注：起始，不同下由图1得到]。
下列说法不正确的是（ ）
A．由图1，
B．由图2，初始状态，无沉淀生成
C．由图2，初始状态，平衡后溶液中存在
D．由图1和图2，初始状态、，发生反应：
7．（2024·天津河西·二模）现有的HCl和的混合溶液10mL，常温下用的NaOH标准溶液进行滴定。滴定过程中溶液的pH随［］的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．点a：
B．由点b数据推知约为
C．点c：
D．溶液中水的电离程度：点d<点e
8．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）配合物的中心离子M与配体L之间存在平衡关系： ， ， 。向溶液中滴加氨水，含铜微粒的分布系数与溶液中关系如图。下列说法错误的是（ ）
A．曲线甲表示的含铜微粒是
B．当时，的数量级为
C．溶液中时，
D．反应的平衡常数为，
9．（2024·内蒙古呼和浩特·二模）室温下，某溶液体系中满足，现利用平衡移动原理，研究在不同pH的体系中的可能产物。图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系；图2为沉淀溶解平衡曲线，曲线Ⅰ的离子浓度关系符合，曲线Ⅱ的离子浓度关系符合，不同pH下由图1得到。下列说法错误的是（ ）
A．由图1，的水解平衡常数的数量级是
B．图2中M点，溶液中存在
C．图2中P点，存在
D．沉淀制备时，选用溶液比溶液效果好
10．（2023·海南·高考）25℃下，水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时，溶液中
B．水解程度随其浓度增大而减小
C．在水中的
D．的溶液和的溶液等体积混合，得到的溶液
11．（2024·上海虹口·二模）肼在水溶液中为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。常温下，向0.1mol·L-1肼溶液中，滴加稀盐酸调节pH。溶液中、、占含氮物种的物质的量分数为（如），随溶液pH变化的曲线如下图所示：
(1)常温下中性溶液中，各含氮物种的浓度大小关系为______________。
A． B．
C． D．
(2)室温时，反应平衡常数K的数值为_____________。
A． B． C． D．
12．（2024·广东·一模）铜及其化合物在生产及生活中应用广泛。
(1)铜－铁催化剂可用于电催化还原为，完成下列离子方程式： ________________________________________ 。
+________________+________________
(2)铜－铁催化剂还可以催化分解转化为燃料氢气，反应为。往体积为的密闭容器中加入分解制。图中曲线a、b分别表示在分别表示在铜－铁催化剂I的作用下，时及时随时间的变化；曲线表示在铜－铁催化剂Ⅱ的作用下，时随时间的变化。
① （填“<”“>”或“=”）。
②在铜-铁催化剂I的作用下，时，内平均反应速率 。
③上述三种条件下，分解反应的平衡常数的大小关系为____________________
(3)工业合成氨中，常用亚铜盐的氨水溶液除去原料气中的，反应的离子方程式为，该反应的。其他条件不变时，下列说法正确的有______（填字母）。
A．与的浓度相等时，反应达到平衡
B．平衡后增大的浓度，的转化率增大
C．平衡后加水稀释，与的浓度之比增大
D．可采用加热溶液的方法实现的再生
(4)工业生产中采用水解中和法处理含铜废水。常温下，水溶贸中含铜微粒和的分布系数（某含铜微粒占总含铜微粒的物质的量分数）随的变化曲线如图所示。
①曲线2代表的含铜微粒为 ____________________ 。
②的平衡常数K= __________ 。
③若CuSO4溶液起始浓度为，加入NaOH固体调节溶液pH（忽略加入固体后引起的溶液体积的变化），求M点混合溶液中Na+的浓度 __________________________________________ （写出计算过程，结果用含的式子表示）。
13．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）锑属于氮族元素，广泛用于制造合金、瓷器、颜料、印刷油墨、防爆材料等。现用锑精矿(主要含有等杂质)来制备锑和焦锑酸钠。其工艺流程如图所示：
已知：常温下，，。
回答下列问题：
(1)位于元素周期表的 区，其基态原子的简化电子排布式为 。
(2)滤渣的主要成分有 。
(3)“碱浸”时，发生反应的化学方程式为 ____________________ 。
(4)“电解”过程中，阳极上发生的两个电极反应式为 __________ 、 __________ 。
(5)滤渣的主要成分有 。
(6)产品需洗涤、干燥，检验固体是否洗涤干净的试剂为 (填化学式)。
(7)常温条件下，向碱浸液中加入溶液，生成和沉淀时，溶液的为10，则溶液中剩余 。
【答案】(1) p；(2)
(3)(4) ；(5)S
(6)溶液和溶液(7)
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